文章来源:荣格工业激光
今年CIOE激光技术及智能制造展将特别设立“激光医疗展示区”,联合密尔、革德等企业,展出医疗激光光纤、激光器及仪器设备等前沿成果,聚焦手术切割、肿瘤治疗等临床应用,全面呈现激光技术在医疗领域的创新实践与应用潜力。作为一种具有高度灵活性、可持续性、生产率和精确性的技术,激光已在多个行业得到广泛应用并取得成功,其中包括制造业、化学生产和加工业、汽车业以及最著名的医疗保健业。激光以其准确性和精确性,使医生和外科医生能够进行复杂的手术,并为制造商设计新的医疗设备和设计。从激光眼科手术到新型设备和假肢的制造,激光技术使医院、医生、外科医生、顾问和护士能够更快、更好地提供医疗服务。而在制药领域,由于激光技术可以在不对产品造成任何可见损害的情况下标记或蚀刻信息,药品制造商得以在医院和手术室打击假冒商品。
过去,由于缺乏尖端技术,制造精细的医疗器械既困难又昂贵。然而,随着激光技术的出现,医疗专业人员现在可以获得创新的专用设备和解决方案。以假肢为例。得益于激光3D打印技术,这些假肢的生产成本得以降低,而制造速度却大幅提升。这些复杂的医疗设备之所以成为可能,不仅是因为激光技术的精确性和精密性,还因为它们在设计上提供了一个无污染的过程(紫外激光不会留下凸起的痕迹,也不会改变材料的表面)。同样,激光技术也使医生能够在日常工作中为病人提供帮助,包括癌症诊断、肿瘤切除和组织切割等。激光可以调整到切割大多数材料(用于手术或医疗设备),无需特殊处理。该技术还使制造商能够大幅提高生产能力,满足医院和私人医疗机构不断增长(和不断变化)的需求。最终,激光技术使医疗解决方案制造商能够在设计上更具创造性,并通过高效生产实现规模化生产。
除了制造新设备,激光技术还能让医疗设备制造商和制药公司,安全地在产品上标记和蚀刻信息而不改变或损坏材料表面。这些标记具有很强的抗改动、抗篡改、抗酸、抗清洁剂和其他液体的能力。
此外,如果使用紫外线激光等技术,标记就会位于基底(材料表面以下)之下,因此没有凸起的边缘,不会造成感染。这就确保了任何经过激光打标的设备或包装都是无菌的,适合在医疗环境中使用。以不锈钢医用假体为例。这些假体需要是无菌的,其上的标记也要经久耐用,以免污染病人的身体。

除了创建安全标识外,这些标识对于识别产品、打击假冒伪劣产品也有极大的帮助。例如,每种医疗产品都必须标有唯一的设备标识(UDI),以便进行追溯。扫描此代码可获得制造商名称、项目编号和有效期(尤其是药品)。这样就能提供无误的文件,确保患者安全并防止伪造。激光还可以蚀刻二维数据矩阵代码(简称DMC),以获取上述信息以及序列号和批号。它们甚至可以蚀刻条形码、QR码和图形。激光技术比传统手术创伤更小。它速度更快、效率更高,最重要的是,它能减少术后不适和感染机会。因此,越来越多的外科医生开始在一系列手术中采用这种技术。其中包括:美容手术。例如,用于治疗细纹和皱纹、癌前病变、痤疮和疤痕的皮肤紧致手术通常使用二氧化碳激光等侵蚀性烧蚀激光。二氧化碳激光还可用于去除疣和皮赘,以及在激光辅助手术中切割皮肤。
屈光性眼科手术。这些手术通常使用专门的准分子激光器(有时也称为 “Exciplex激光器”),这是一种紫外线激光器,能发出冷光束,轻柔地重塑角膜,治疗近视、远视和散光等常见视力问题。牙科治疗。蛀牙、牙龈疾病、病灶清除、牙齿美白,牙医经常使用激光来完成上述工作,甚至更多。在牙科外科手术中,激光用于精确切割或蒸发所接触的组织。当用于牙齿美白程序时,激光可作为热源,增强牙齿漂白剂的效果。牙科中最常用的激光器是YAG、二极管和二氧化碳。每种激光都有特定的用途,例如硬激光(YAG和二氧化碳)可用于硬组织和软组织。从精确切口到材料表面下的标记,激光技术在过去几年中取得了长足的发展。凭借其灵活性、快速性和精确性,全球的医疗专业人员都从中受益匪浅。但问题是下一步是什么?未来五年,工业激光市场预计将达到145.2亿美元。这一增长的基础是越来越多的激光制造商开始关注自动化、连接性和个性化。有鉴于此,未来的激光设备很可能会集成这些功能中的一项或全部。其中,医疗行业对未来激光技术有以下几点期待:许多人认为,个性化医疗是未来的趋势,其原因在于光子学技术的出现。光子学涉及光的产生、检测和操纵背后的科学。通过将光子学与激光技术相结合,医生和外科医生可以更早地对病人进行诊断,并开始为每个病人提供个性化的治疗方案。
医疗专业人员对激光设备和仪器的控制能力越强,手术的效率就越高。我们已经达到了令人难以置信的精确度,但如果手术可以在外科医生不在场的情况下进行呢?如果更简单的流程也能实现自动化呢?软件很可能就是关键所在。光是一个巨大的传感器——利用激光,医生和外科医生可以根据激光反弹回来的光线,更快、更早地做出诊断。在研究方面,这项技术有助于医疗专业人员了解感染情况,并设计出更好的治疗方法。自20世纪60年代发明医用激光以来,医用激光在医疗保健领域的应用已经取得了长足的进步。随着技术的进步,医用激光的前景看好,有可能彻底改变诊断和治疗疾病的方式。医用激光最有趣的发展领域之一是用于非侵入性诊断技术。例如,研究人员正在开发基于激光的系统,通过分析癌细胞的独特分子特征,快速准确地诊断癌症。这些系统有可能大大提高早期检测率,减少对侵入性活检程序的需求。
同样,医用激光正被用于开发内部器官和组织成像的非侵入性技术。这些技术可以让医生更好地了解疾病,提高治疗效果。在外科领域,医用激光已被用于实施微创手术,从而减少了对需要大切口的传统外科技术的需求。激光技术的进步有望使这些手术更加精确和有效,从而为病人带来更好的治疗效果。一个特别有前景的研究领域是利用激光刺激组织再生。研究人员正在探索如何利用低强度激光疗法来促进伤口愈合和组织再生,包括伤口愈合和治疗慢性疼痛等各种应用。虽然这一研究领域仍处于初步阶段,但它有可能改变我们治疗各种病症的方法。另一个前景广阔的发展领域是利用激光进行靶向给药。研究人员正在探索利用激光激活的纳米粒子将药物直接输送到癌细胞,从而减少传统化疗的副作用。这种技术在临床前研究中显示出良好的效果,有可能在未来提高癌症治疗的有效性。
与任何现代技术一样,开发和使用医用激光也需要克服各种挑战。其中最大的挑战之一就是确保病人和医护人员的安全。虽然激光在正确使用的情况下通常被认为是安全的,但如果使用不当,始终存在意外伤害或损坏的风险。随着医用激光技术的不断发展,制定和实施严格的安全准则和培训计划以确保安全有效地使用激光至关重要。另一个挑战是如何使医用激光技术更加经济实惠、更容易获得。虽然多年来激光技术的成本有所下降,但其价格仍然昂贵,这可能会限制其在特定医疗环境中的使用。随着对医用激光技术需求的增加,有必要开发价格更低廉、使用更方便的系统,让更多医疗机构的专业人员都能使用。CIOE激光技术及智能制造展立足于华南,聚焦激光及智能制造技术在下游加工应用领域的创新发展,展会将集中展示激光材料、激光器、激光加工及自动化设备等行业的新产品及新技术,帮助下游应用领域挖掘激光行业新应用及新需求,进行商贸沟通达成商业合作,获悉前沿应用、洞察新兴趋势。