Công nghệ laser siêu nhanh giúp gia công chính xác các thiết bị y tế như thế nào?

Đại dịch COVID-19 đã dẫn đến sự gia tăng mạnh nhu cầu về điều trị y tế, thuốc men và vật tư y tế. Nhu cầu về khẩu trang, thuốc hạ sốt, thuốc thử phát hiện kháng nguyên, máy đo nồng độ oxy trong máu, phim chụp CT và các loại thuốc cũng như thiết bị y tế liên quan khác dự kiến ​​sẽ tiếp tục tăng. Mạng sống là vô giá và mọi người sẵn sàng chi tiền không do dự cho việc điều trị y tế, điều này đã tạo ra một thị trường y tế trị giá hàng trăm triệu đô la.

Laser siêu nhanh giúp gia công chính xác các thiết bị y tế.

Laser siêu nhanh là loại laser xung có độ rộng xung đầu ra là 10⁻¹² hoặc nhỏ hơn mức picosecond. Độ rộng xung cực hẹp và mật độ năng lượng cao của laser siêu nhanh giúp giải quyết các nút thắt cổ chai trong quy trình gia công truyền thống, chẳng hạn như các phương pháp gia công đòi hỏi độ chính xác cao, độ sắc nét, độ cứng và độ phức tạp khó đạt được. Laser siêu nhanh được ứng dụng rộng rãi trong gia công chính xác trong lĩnh vực y sinh, hàng không vũ trụ và các ngành công nghiệp khác.

Khó khăn chính của hàn laser y tế nằm ở việc hàn các vật liệu khác nhau, sự khác biệt về điểm nóng chảy, hệ số giãn nở nhiệt, độ dẫn nhiệt, nhiệt dung riêng và cấu trúc vật liệu của các vật liệu khác nhau. Sản phẩm có kích thước nhỏ, yêu cầu độ chính xác cao và cần có kính hiển vi phóng đại cao hỗ trợ.

Nhược điểm chính của việc cắt laser trong y tế là, khi cắt các vật liệu siêu mỏng (thường có độ dày <0,2mm), vật liệu dễ bị biến dạng, vùng ảnh hưởng nhiệt quá lớn, và các cạnh bị cacbon hóa nghiêm trọng; xuất hiện bavia, khe hở cắt lớn, và độ chính xác thấp; điểm nóng chảy nhiệt của vật liệu phân hủy sinh học thấp và nhạy cảm với nhiệt độ. Cắt các vật liệu giòn dễ bị sứt mẻ, bề mặt xuất hiện các vết nứt nhỏ, và các vấn đề về ứng suất dư, do đó tỷ lệ sản phẩm hoàn thiện thấp.

Trong ngành công nghiệp gia công vật liệu, laser siêu nhanh có thể đạt được độ chính xác cao và vùng ảnh hưởng nhiệt cực nhỏ, mang lại lợi thế trong việc gia công một số vật liệu nhạy nhiệt, chẳng hạn như cắt, khoan, loại bỏ vật liệu, quang khắc, v.v. Nó cũng thích hợp để gia công các vật liệu trong suốt dễ vỡ, vật liệu siêu cứng, kim loại quý, v.v. Đối với một số ứng dụng y tế như dao mổ siêu nhỏ, nhíp và bộ lọc vi xốp, có thể đạt được khả năng cắt chính xác bằng laser siêu nhanh. Cắt kính bằng laser siêu nhanh có thể được ứng dụng cho các tấm kính, thấu kính và kính vi xốp được sử dụng trong một số dụng cụ y tế.

Vai trò của các thiết bị can thiệp và xâm lấn tối thiểu trong việc đẩy nhanh quá trình điều trị, giảm đau đớn cho bệnh nhân và thúc đẩy quá trình hồi phục là không thể xem nhẹ. Tuy nhiên, việc chế tạo các dụng cụ và bộ phận này bằng các kỹ thuật truyền thống ngày càng trở nên khó khăn. Bên cạnh việc phải đủ nhỏ để đi qua các mô mỏng manh như mạch máu người, thực hiện các thủ thuật phức tạp và đáp ứng các yêu cầu về an toàn và chất lượng, đặc điểm chung của loại thiết bị này là cấu trúc phức tạp, thành mỏng, kẹp nhiều lần, yêu cầu cực kỳ cao về chất lượng bề mặt và nhu cầu tự động hóa cao. Một trường hợp điển hình là stent tim, đòi hỏi độ chính xác gia công cực cao và từ lâu đã có giá thành cao.

Do thành ống của stent tim rất mỏng, phương pháp gia công bằng laser ngày càng được ứng dụng rộng rãi để thay thế phương pháp cắt cơ học truyền thống. Gia công bằng laser đã trở thành phương pháp được ưa chuộng, nhưng gia công laser thông thường bằng phương pháp làm tan chảy vật liệu có thể dẫn đến một loạt vấn đề như gờ, rãnh không đều, bào mòn bề mặt nghiêm trọng và độ rộng gờ không đồng đều. May mắn thay, sự xuất hiện của laser picosecond và femtosecond đã cải thiện đáng kể quá trình gia công stent tim và đạt được kết quả xuất sắc.

Ứng dụng laser siêu nhanh trong thẩm mỹ y khoa

Sự tích hợp liền mạch giữa công nghệ laser và dịch vụ y tế đang thúc đẩy sự tiến bộ không ngừng trong ngành thiết bị y tế. Công nghệ laser siêu nhanh đã được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật cao cấp như thiết bị y tế, dịch vụ y tế, dược phẩm sinh học và thuốc, đóng vai trò then chốt. Hơn nữa, laser siêu nhanh ngày càng được sử dụng trực tiếp trong lĩnh vực y học để nâng cao chất lượng cuộc sống của bệnh nhân. Về lĩnh vực ứng dụng, laser siêu nhanh được dự đoán sẽ dẫn đầu trong y sinh học, bao gồm các lĩnh vực như phẫu thuật nhãn khoa, điều trị thẩm mỹ bằng laser như trẻ hóa da, xóa hình xăm và triệt lông.

Công nghệ laser đã được sử dụng rộng rãi trong thẩm mỹ y khoa và phẫu thuật từ lâu. Trước đây, công nghệ laser excimer thường được sử dụng cho phẫu thuật điều trị cận thị, trong khi laser CO2 phân đoạn được ưa chuộng để xóa tàn nhang. Tuy nhiên, sự xuất hiện của các loại laser siêu nhanh đã nhanh chóng làm thay đổi lĩnh vực này. Phẫu thuật laser femtosec đã trở thành phương pháp chính để điều trị cận thị trong số nhiều phương pháp phẫu thuật chỉnh hình và mang lại một số ưu điểm so với phẫu thuật laser excimer truyền thống, bao gồm độ chính xác phẫu thuật cao, ít gây khó chịu và hiệu quả thị lực sau phẫu thuật tuyệt vời.

Ngoài ra, laser siêu nhanh còn được sử dụng để loại bỏ sắc tố, nốt ruồi tự nhiên và hình xăm, cải thiện tình trạng lão hóa da và duy trì sự trẻ hóa của da. Triển vọng tương lai của laser siêu nhanh trong lĩnh vực y tế rất hứa hẹn, đặc biệt là trong phẫu thuật lâm sàng và phẫu thuật xâm lấn tối thiểu. Việc sử dụng dao laser để loại bỏ chính xác các tế bào và mô hoại tử và có hại khó loại bỏ bằng dao thông thường chỉ là một ví dụ về tiềm năng của công nghệ này.

TEYU máy làm lạnh laser siêu nhanh Dòng sản phẩm CWUP có độ chính xác điều khiển nhiệt độ ±0,1°C và công suất làm mát từ 800W đến 3200W. Sản phẩm có thể được sử dụng để làm mát các laser siêu nhanh y tế công suất 10W-40W, nâng cao hiệu quả hoạt động của thiết bị, kéo dài tuổi thọ thiết bị và thúc đẩy ứng dụng laser siêu nhanh trong lĩnh vực y tế.

Phần kết luận

Việc ứng dụng laser siêu nhanh trong lĩnh vực y tế mới chỉ bắt đầu và có tiềm năng phát triển rất lớn.