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醫療激光新聞

激光切割技術在醫療支架制造中的應用

星之球激光 來源:嘉銘激光2013-05-06 我要評論(0 )   

醫療設備是具有高附加值的產品,在質量方面要求嚴格,通常要求采用挑戰性的工業制造工藝。基于這些原因,超快激光器在醫療設備制造領域獲得大量應用。 最著名的應用是支...

        醫療設備是具有高附加值的產品,在質量方面要求嚴格,通常要求采用挑戰性的工業制造工藝。基于這些原因,超快激光器在醫療設備制造領域獲得大量應用。

最著名的應用是支架制造。支架是一種由金屬或聚合物制造而成的假體。它可用于擴張術,使得在血管或腔體狹窄或閉塞的情況下血液能夠流入閉塞的動脈。激光切割支架的質量優良且功能多樣,現今是支架及其輔助工具的主要制造工藝。

典型的支架是采用激光束切割其框架的小型管道,因此管道的性能與彈簧相似,可以防止手術之后動脈收縮。取決于型號和制造商而定,支架的直徑從1.2毫米至3.5毫米不等,壁厚為0.10毫米至0.25毫米。可以考慮三種不同的支架:

采用金屬、不銹鋼(80%)或鎳鈦合金(即含有鎳和鈦金屬的、可以記憶形狀的合金,20%)制造的簡單支架。

金屬支架加上某些活性物質,以防通道再次出現狹窄的情況。采用幾步洗脫在支架上添加活性物質,以提高支架的耐用性。通過支架上的微型貯液囊或者涂層來執行洗脫。這些支架占據了每年實際支架手術的主要份額(大于75%)。

最近出現的生物可吸收支架,一般采用PLLA(聚乳酸)聚合物制造。這些產品也可添加活性物質。使用時,支架緩慢降解并在動脈愈合之后逐漸融于血液之中,這一過程需要幾個月或者多達一年或兩年的時間。近來,生物可吸收聚合物支架已經通過CE認證,可在歐洲使用。

由于生物可吸收支架采用聚合物制造,這種材料對于熱效應極其敏感,采用長脈沖激光進行機加工時,不能保證足夠好的質量,而且切割工藝會產生熱量,因此需要采用超快激光加工工藝制造這些支架,以達到優質的制造效果。

另一方面,如今采用長脈沖激光加工金屬支架,脈寬通常為fsns級別。

激光切割技術的應用始于管道,僅僅是支架制造工藝中的一部分。其它工藝包括修邊、機械延展和熱處理、電拋光、消毒和殺菌以及包裝。根據激光的用途,激光切割期間在管道內使用水流做濕切割。輔助氣體也可以提高整體的切割質量。通常,切割寬度為10 20mm,精確度為5mm,切割速度為5 mm/s

后期加工步驟占據著制造總成本中的大部分。由于超快激光器光束切割金屬的質量優于長脈沖激光,因此,后期加工階段成本大幅降低。

制造總成本包括攤銷激光器投資、激光器工作成本以及后期加工成本。超快激光器的投資成本一般高于其它技術。但是,它們的工作成本低,還可以大幅降低后期加工成本。另外,由于激光器功率和重復率持續改進,這將大幅增加加工產量。

所有這些因素推動了超快激光器在支架制造中的應用大量增長,這種趨勢在未來幾年中還將繼續。

 

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