過去數(shù)十年來，醫(yī)療器械制造領域已取得重大突破，為制造商、供應商和患者帶來更多創(chuàng)新成果。超快激光技術(shù)可助力企業(yè)更快打造更多尖端產(chǎn)品。這些技術(shù)進步既有助于企業(yè)應對日益增長的市場需求，又能提供改善使用者療效的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

加速標記方法

法規(guī)要求醫(yī)療器械必須帶有可追溯的識別標記，以防偽劣產(chǎn)品混入。激光標記技術(shù)可完美契合這些要求，因為激光標記不會像油墨標記那樣易脫落，且能承受醫(yī)療環(huán)境中反復進行的消毒和滅菌過程?？蛻艨蔀獒t(yī)療器械激光標記選擇多樣化設計，包括數(shù)字、文字、圖像或可掃描代碼。

部分推動醫(yī)療器械生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的企業(yè)已著手研究如何通過超快激光提高產(chǎn)出指標。某企業(yè)開發(fā)的系統(tǒng)集成皮秒光纖激光器，在不銹鋼醫(yī)用導絲標記作業(yè)中將產(chǎn)能提升最高達550%。

此類激光器廣泛應用于骨科領域，可在骨骼愈合過程中保持正確對位，更廣泛應用于醫(yī)療縫合手術(shù)。人們還使用醫(yī)用金屬導絲制作用于治療動脈阻塞的支架，根據(jù)生物相容性需求以及體內(nèi)植入物是否存在長期腐蝕風險，選擇特定的不銹鋼合金。

制造商應考慮通過實施其他內(nèi)部流程優(yōu)化來進一步提升超快激光加工效果，減少操作失誤。重復標記或標記位置錯誤是兩種常見失誤，均會導致產(chǎn)品報廢。然而，自動化系統(tǒng)可以識別現(xiàn)有標記或準確定位產(chǎn)品，避免出現(xiàn)這些問題并保持高產(chǎn)出。

這種工藝流程改進展示了其他先進生產(chǎn)系統(tǒng)如何與激光設備協(xié)同工作，滿足生產(chǎn)商的質(zhì)量控制標準。

滿足新興需求

研究人員在意識到特定人群面臨特殊健康挑戰(zhàn)后，開發(fā)了許多可通過合適產(chǎn)品解決問題的醫(yī)療器械。韓國某研究團隊就意識到，隨著人口老齡化，血管疾病將成為日益嚴重的問題，所以希望開發(fā)一種治療血管疾病的設備。由此便誕生了采用激光表面紋理處理的支架，以解決傳統(tǒng)支架的諸多問題。

傳統(tǒng)金屬支架通常會因平滑肌細胞增殖而導致血管再次狹窄。這種情況最早可能在植入后一個月內(nèi)發(fā)生。藥物洗脫支架能緩解該問題，但會增加血栓風險，且患者需服用特定藥物降低風險。

這種新技術(shù)利用超快激光在支架表面蝕刻納米級和微米級的皺紋圖案。實驗表明，該技術(shù)使激光處理區(qū)域的平滑肌細胞生長減少了75%。

此外，新生血管數(shù)量增加了一倍。研究人員表示，納秒激光形成的圖案可使其無需藥物即可選擇性控制血管細胞的反應。他們還指出，這類激光設備的廣泛普及提升了商業(yè)化潛力，制造商可借此大規(guī)模生產(chǎn)具有精確效果的圖案化支架。

研究人員還探索開發(fā)了其他提高手術(shù)成功率的高科技手段。例如運用人工智能輸送藥物并降低植入物排斥率。所有手術(shù)對患者而言均存在風險。但此類技術(shù)進步能改善治療效果，增強患者接受推薦療法的信心。

超快激光技術(shù)降低污染風險

醫(yī)療器械污染是可能危及生命的嚴重問題。術(shù)中可能因氣溶膠顆粒、污染的手術(shù)手套，或外科醫(yī)生在植入設備前觸碰患者皮膚導致污染。然而，醫(yī)療器械生產(chǎn)環(huán)節(jié)也可能發(fā)生污染，給涉事企業(yè)帶來重大法律與聲譽風險。

醫(yī)療機構(gòu)可通過機器人手術(shù)或器械清潔設備減少該問題的發(fā)生。這種方法通常能減少患者與器械的人為接觸，通過標準化操作提升整體衛(wèi)生水平。專業(yè)自動化生產(chǎn)也能產(chǎn)生類似積極效果。

例如，對于全自動激光紋理加工與標記系統(tǒng)，操作人員可根據(jù)需求在飛秒、皮秒和納秒激光之間切換，實現(xiàn)紋理添加、永久黑色標記或普通標記/雕刻。

集成3D視覺系統(tǒng)可識別單個器械的大小和形狀。該設備還能自動存儲待加工零件批次的詳細信息，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，確保用戶能在遵循所有內(nèi)部規(guī)范流程的同時，保持生產(chǎn)順暢進行。

該設備配備六軸機器人系統(tǒng)和無接觸激光技術(shù)，可杜絕污染風險。其通用性極強，制造商可加工從骨科植入物到骨螺釘?shù)榷喾N設備相較噴砂等其他工藝，激光技術(shù)能實現(xiàn)更精準的控制。對于準備以超快激光擁抱工業(yè)4.0革命的企業(yè)而言，這臺功能明確的設備能無縫整合至現(xiàn)有流程。

使用超快激光加工聚合物管材

醫(yī)用聚合物管材廣泛應用于泌尿引流、給藥裝置等領域。這些產(chǎn)品具有生物相容性、柔韌性和耐化學性，非常適合醫(yī)療用途。制造商通過鉆孔或切割工藝對材料進行成型加工。

然而，這些加工必須遵循特定加工程序，以避免引入雜質(zhì)或損傷周圍材料。冷加工技術(shù)因能降低熱影響而更受制造商青睞。在兩種激光方案中，其中一種是采用飛秒或皮秒級超快激光，通過氣化而非熔化的方式加工材料。

研究人員測試了這兩種激光在不同類型醫(yī)用管材上鉆孔的效果，發(fā)現(xiàn)效果因材料而異。飛秒激光能在尼龍管上打出精確孔洞，且無明顯顏色變化。

但該工藝會導致聚氨酯管材變色，推測是熱量積聚所致。項目組建議采用氣冷或水冷法解決此問題。此外，皮秒激光會在鉆孔周圍造成過度熔化，強調(diào)了對醫(yī)療器械影響進行測試和理解的必要性。

超快激光將持續(xù)優(yōu)化醫(yī)療產(chǎn)品制造商的生產(chǎn)工藝。無論決策者是想改進特定環(huán)節(jié)還是實現(xiàn)全流程自動化，現(xiàn)有技術(shù)已展現(xiàn)出令人振奮的可能性，而醫(yī)療器械行業(yè)還會迎來更多突破。

來源：Medtec

來源：榮格-《醫(yī)療設備商情》

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