眾所周知,激光器和手術(shù)精準(zhǔn)度息息相關(guān),它們能快速、可靠地完成任務(wù),具備脈沖對脈沖穩(wěn)定性以及一致的、可重復(fù)的質(zhì)量。由于激光器的多功能性和特殊能力,它是切割、焊接和打標(biāo)醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品的最佳生產(chǎn)工具。而通快激光器在醫(yī)療技術(shù)生產(chǎn)領(lǐng)域的打標(biāo)、切割和焊接的應(yīng)用已達(dá)到了登峰造極的地步,其靈活、精準(zhǔn)、可重復(fù)的特性為醫(yī)療行業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展提供重要保障。
我們從來沒有像今天這樣重視過健康。除了醫(yī)生的技能和藥品外, 醫(yī)療技術(shù)也是構(gòu)成健康和高質(zhì)量生活的決定性要素。例如,在德國,大約有11000 家公司和150000 名人員致力于醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)工作。由于此行業(yè)的多樣性并且涉及的大部分是小公司,創(chuàng)新就變得很關(guān)鍵。
根據(jù)德意志聯(lián)邦教育和研究部的研究,上市兩年以下的產(chǎn)品能幫助德國的醫(yī)療技術(shù)公司獲得過半的銷售額。根據(jù)德國醫(yī)療技術(shù)協(xié)會2006/07年度報(bào)告,平均超過7% 的銷售額用于投入研發(fā)。相比較而言,重化工業(yè)5% 的銷售額重新投入研發(fā),而制造業(yè)則是3.8%。德國慕尼黑專利局的研究表明醫(yī)療技術(shù)的專利超過14700項(xiàng),位列行業(yè)發(fā)明榜首并占所有應(yīng)用的11.4%。位居其后的是通信工程占10%,以及數(shù)據(jù)加工占6.7%。事實(shí)上,全球的情況大致也是這樣。根據(jù)美國醫(yī)生的調(diào)查,技術(shù)產(chǎn)品位列過去30 年中10 大最重要醫(yī)療創(chuàng)新的第六位。
以人為本的技術(shù)
創(chuàng)新研究需要創(chuàng)新生產(chǎn)。特別是在技術(shù)與人體健康密切相關(guān)的情況下,這點(diǎn)比在其他領(lǐng)域顯得更為重要。沒有什么東西能比手術(shù)器械切割得更深。像動脈瘤夾這樣的重要植入物可能看起來像一個(gè)回形針,但當(dāng)涉及神經(jīng)外科手術(shù)時(shí),那就是關(guān)乎生死的事了;像起搏器這樣的動態(tài)植入物甚至是人體的一部分。由于醫(yī)療器械對材料、產(chǎn)品質(zhì)量以及加工文檔的要求相當(dāng)高,這就要求具有非常苛刻的生產(chǎn)環(huán)境和良好的工藝規(guī)劃——而這恰是激光技術(shù)所擅長的。
由于激光器的多功能性和特殊能力,它是切割、焊接和打標(biāo)醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品的最佳生產(chǎn)工具。通快醫(yī)療技術(shù)部應(yīng)用經(jīng)理Alexander Knitsch 博士這樣描述道:“激光器是小型化的先驅(qū)。激光器是微細(xì)加工的先驅(qū),它使得很多新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)變得完全可能,如用于打標(biāo)的最小25 微米焦點(diǎn)直徑激光和用于表面材料去除及微加工的最小10微米焦點(diǎn)直徑激光。”另外,激光器可精確定位至1 微米。盡管這個(gè)數(shù)值目前還是理論化的,并受到機(jī)械軸和整個(gè)系統(tǒng)性能的限制。激光器可以精確地調(diào)整,這樣熱導(dǎo)入就能得到精準(zhǔn)的控制并進(jìn)行調(diào)適以迎合溫度敏感材料的特性。激光器高度的靈活性特別適用于產(chǎn)品品種繁多但只是小批量需求的器械領(lǐng)域。小單元可以人工或半自動化生產(chǎn)。對于大規(guī)模生產(chǎn),激光器可以簡易地自動化并集成到生產(chǎn)線上。快速加工時(shí)間和CAD 數(shù)據(jù)簡便傳送到機(jī)器控制單元都提高了效率。專業(yè)集成商的交鑰匙解決方案或單個(gè)系統(tǒng)配置的可用性取決于要求和現(xiàn)有的內(nèi)部能力。像美國集成商創(chuàng)新激光技術(shù)有限公司(ILT)這樣的公司知道醫(yī)療技術(shù)需要什么并且推薦已用于規(guī)劃過程中的激光解決方案。ILT 創(chuàng)始人和主要股東Steven D.Weiss 說:“系統(tǒng)的成功真正起始于如何設(shè)計(jì)部件和它們的聯(lián)合應(yīng)用。”
可重復(fù)的質(zhì)量
眾所周知,激光器和手術(shù)精準(zhǔn)度息息相關(guān)。它們能快速、可靠地完成任務(wù),具備脈沖對脈沖穩(wěn)定性以及一致的、可重復(fù)的質(zhì)量。德國內(nèi)窺鏡專家卡爾• 史托斯公司激光部經(jīng)理Wolfgang Karl 說:“對于我們來說,激光器最大的優(yōu)勢就是工件返工次數(shù)少。”“使用激光器同樣能簡化加工程序,一些產(chǎn)品的工序能減少50% 左右。”他繼續(xù)說道。激光器加工的表面質(zhì)量高能符合醫(yī)療無瑕疵、凹槽、折痕,毛刺或裂紋的要求。例如,用激光器焊接內(nèi)窺鏡管接縫,表面平滑、堅(jiān)不可摧,擁有像基礎(chǔ)材料那樣的生物相容性。填充材料就不那么必要了。就如同傷口感染者對高堿性清洗和高溫殺菌具有免疫力那樣,使用合適的參數(shù)可以在器械上實(shí)現(xiàn)永久,高質(zhì)量的激光打標(biāo)。例如,用于骨折的復(fù)雜植入系統(tǒng)的切割角度有光滑的表面和無毛刺的邊緣。激光焊接點(diǎn)具有穩(wěn)定的強(qiáng)度。例如,在鎳鈦合金支架上只有幾微米大小的焊接點(diǎn)可以承受達(dá)70牛頓的壓力。
除了單個(gè)工件的高質(zhì)量要求外,重要零件的生產(chǎn)也應(yīng)具有一致、可重復(fù)和可驗(yàn)證的特點(diǎn)。質(zhì)量的改變和寬泛公差被排除在醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)之外。一個(gè)不夠完善的起搏器是不堪設(shè)想的。高度先進(jìn)的光束技術(shù)確保從第一個(gè)工件開始就有統(tǒng)一的、可重復(fù)的質(zhì)量保證。
與所需功率相比,通快最新激光器的1 微秒的實(shí)際功率為100 萬次/秒。每10 微秒,脈沖會調(diào)整。通常,一個(gè)脈沖長度,也就是5 微秒,脈沖形成可隨意調(diào)整。使用高質(zhì)量的數(shù)據(jù)儲存工具可記錄并保存相關(guān)參數(shù)。“關(guān)于加工質(zhì)量,激光器有比其他生產(chǎn)方法更突出的優(yōu)勢。它根據(jù)明確規(guī)定的參數(shù)工作,例如脈沖長度、脈沖寬度或脈沖重復(fù)速度,而這些參數(shù)可在任何時(shí)間挑選、保存、測試和重新設(shè)置。”Knitsch 博士如是說道。
隨著存檔和驗(yàn)證的要求越來越高,激光器也變得越來越重要。
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