近年、精密機械などの医療機器の製造においてレーザー加工が利用されることが増えています。レーザー切断装置、医療用レーザー溶接装置、レーザー穴あけ装置、レーザーマーキング装置など。これらの装置は、医療用ステント、心臓弁ステント、内視鏡屈曲部およびあらゆる種類の手術器具の加工に使用できます。
ファイバーレーザーは、低コスト、拡張可能な出力、その他の利点により、医療機器製造業界で支配的な地位を占めています。ピコ秒やフェムト秒などのレーザー デバイスは、切断品質の点で大きな利点がありますが、その市場シェアは長い間比較的小さいものでした。
近年、切断品質に対する精密医療機器の要求の高まりに伴い、レーザー医療機器のコアデバイスの研究開発が加速しており、フェムト秒などの超高速レーザーが医療機器製造のアプリケーションシナリオで優先されるレーザーとなり、これらのレーザーはさまざまな医療分野に浸透し続けています。
フェムト秒レーザーを使用して製造される医療機器の中で、神経および心臓血管用のステントが最も一般的です。フェムト秒レーザーにより、医療機器製品におけるバリのないミクロンスケールのステント製品の精密加工が可能になります。これは、人体に挿入された際の免疫反応/拒絶反応を防ぐために重要です。多くの医療用ステントはニッケルチタン合金で作られていますが、これまで機械技術を用いてこのニッケルチタン合金を加工するのは容易ではなく、フェムト秒レーザーが有効な手段となっています。
「植込みを行わない介入」の概念は、冠動脈介入療法の革新的な開発における重要な傾向です。これまでの心臓ステントは、純粋なバルーン拡張、ベアメタル ステント、薬剤溶出ステント、生分解性ステントの 4 段階に分類できます。
これまでの心臓ステントとは異なり、生分解性ステントは、一定期間内に人体に分解・吸収される分解性高分子材料（ポリ乳酸など）で作られた足場です。従来の金属や薬剤でコーティングされたステントと比較して、血管が再構築されると、ステントは体内で直接水と二酸化炭素に分解されます。既存の研究証拠は、生分解性ステントの有効性が確実であり、血管機能の回復に対する残存ベアステントの影響を排除し、PCI後の長期有害事象の発生率を低減できることを示しています。
分解性ステント材料は、その独特の利点により、国際的な心臓ステント技術の開発において徐々に主流となるでしょう。この高分子材料やその他の非金属材料の加工において、ファイバーレーザー加工の場合、材料が加熱されて化学組成が変化し、生物毒性が生じる可能性があります。これらの熱影響を軽減し、加工効果の品質を確保したい場合、最初の選択肢はフェムト秒レーザー装置です。
ナノ秒、さらにはピコ秒のパルスと比較して、フェムト秒 (10^-15s) パルスを使用する主な利点の 1 つは、ビームとワークピース間の接触時間が可能な限り短縮され、ワークピース上の熱の影響を受けるゾーンが最小限に抑えられることです。過度の加熱による悪影響を軽減します。ステントなどの一部の医療機器では、これはインプラント材料の生体適合性を向上させるためにも重要です。
フェムト秒レーザーは製品を高精度に加工できます。医療用冠動脈ステントの直径は通常 2 ～ 5 mm、長さは 13 ～ 33 mm です。生体ポリマーの変化や金属酸化のリスクを軽減する高品質のステントの詳細と切断が必要な場合は、フェムト秒レーザー装置をお勧めします。ステント製造プロセス全体の観点から見ると、フェムト秒レーザーのもう 1 つの利点は、ステント切断後の後処理の必要性を最小限に抑えられることです。
フェムト秒レーザー切断とファイバーレーザー切断の効果
フェムト秒レーザー技術の最近の進歩により、精密医療機器の加工により大きな機能が導入され、後処理を最小限に抑えながら熱の影響を排除しています。
投稿日時: 2023 年 7 月 25 日