Hart- en vaatziekten, variërend van hart- en vaatziekten tot pericardiaal weefsel van runderen, zijn een van de belangrijkste doodsoorzaken in de wereld: het jaarlijkse groeipercentage van hart- en vaatziekten in China bedraagt 9,85%, en dit percentage stijgt nog steeds. Volgens het "China Cardiovascular Health and Disease Report 2019" lijden 330 miljoen mensen aan hart- en vaatziekten, en zijn hartkleppen verantwoordelijk voor bijna een derde van de prevalentie van hart- en vaatziekten in China. In 2018 bedroeg het aantal patiënten met een hartklepaandoening in China 27,2 miljoen, en uit het ‘Witboek over hartchirurgie en cardiopulmonale bypassgegevens in China’ blijkt dat dit, met de vergrijzing van de bevolking, naar verwachting zal oplopen tot 31,3 miljoen in 2018. 2025.
De hartklep is de basisstructuur van het hart, die de dood kan veroorzaken als gevolg van aangeboren of verworven ontstekingen en andere ziekten zoals insufficiëntie (oprispingen) en stenose van de klep. Er zijn vier hoofdcategorieën van klepaandoeningen: aortastenose, aortaregurgitatie, mitralisinsufficiëntie en tricuspidalisregurgitatie. Voor patiënten met ernstige hartklepaandoeningen is vervanging van kunstmatige hartkleppen de meest effectieve behandeling.
Kunstmatige hartkleppen kunnen worden onderverdeeld in mechanische kleppen gemaakt van pyrolytische koolstof en biologische kleppen gemaakt van verknoopt pericardiaal weefsel van varkens en runderen. Mechanische kleppen zijn ontworpen om langer mee te gaan (50 + jaar), maar zijn gevoeliger voor complicaties en vereisen levenslange anticoagulantia en testen op de stollingsfunctie. De levensduur van de biologische flap is korter dan die van de mechanische flap (10-20 jaar) en het voordeel is dat er geen langdurige antistollingsmedicatie nodig is.
In Europa en de Verenigde Staten worden meer biologische kleppen gebruikt, tot meer dan 75%. In de beginjaren werd China gedomineerd door mechanische kleppen. De afgelopen jaren is met de ontwikkeling van de biotechnologie het nadeel van de lage duurzaamheid van biologische kleppen geleidelijk overwonnen. Uit onderzoeksgegevens blijkt dat het 20-jaaroverlevingspercentage van pericardiale biologische kleppen van runderen meer dan 90% heeft bereikt, wat veel hoger is dan dat van mechanische kleppen, ongeveer 45%.
Onder de biologische klepmaterialen is pericardiaal weefsel van runderen het belangrijkste product geworden op de Europese en Amerikaanse markten vanwege de beste mechanische eigenschappen en langere duurzaamheid dan de aortaklep van varkens. Gebruikt bij hartchirurgie ter vervanging van zieke, beschadigde, misvormde of eerder geïmplanteerde aorta-, mitralis- en tricuspidaliskleppen.
Van runderpericardiaal weefsel tot laserreiniging
Hoewel pericardium veel aandacht heeft getrokken als grondstof, kunnen de vezels en het vet die inherent zijn aan runderpericardiumweefsel de functie van het weefsel zelf gemakkelijk beïnvloeden. Bovendien is de extractieomgeving van pericardium een gebruikelijke slachthuisomgeving en hebben de grondstoffen verschillende soorten vreemd stof dat zich aan het weefselvezeloppervlak hecht. De huidige verwijderingsmethode is handmatige verwijdering, wat niet alleen inefficiënt is, maar ook gemakkelijk onbedoeld letsel aan weefselstukken kan veroorzaken, en er is een zekere mate van herbewerking.
De weefseldikte van het hartzakje is ongeveer 0.3-0.4 mm, en aan de grovere kant bevinden zich ongeveer 50 µm grove vezels. Omdat het substraat dun is en de verontreinigende stoffen op het oppervlak van het substraat groeien, is het moeilijk om deze met chemische of ultrasone reinigingsmethoden te verwijderen. Momenteel duurt de handmatige productietijd van elke klep ongeveer 12-18 uur, en de meeste van hen gebruiken kunstmatige methoden om de oppervlaktevezels beetje bij beetje te verwijderen met een pincet en vervolgens te naaien, wat een zeer laag rendement is en het vezelverwijderingseffect is niet goed.
De gepulseerde laserreinigingsapparatuur van Water Drop Laser kan worden toegepast voor het verwijderen van vezels op het oppervlak van pericardiaal weefsel. Laserreiniging is het gebruik van laserenergie om het oppervlak van het object te penetreren, zodat het elektron energie absorbeert, overgaat naar het rooster om trillingen te produceren en een macroscopische temperatuur produceert om verontreinigende stoffen te verdampen in een tijd van 10 picoseconden, om het doel te bereiken van schoonmaken. Na het reinigen was het oppervlak van het pericardiale weefsel glad en waren er geen sporen van verbranding en verkleuring.
Biologische weefsels worden steeds vaker gebruikt. De reinigingsprocessen bij de vroege productie van zulke belangrijke biologische weefselbronnen als pericardiaal weefsel van runderen, aortaklep van varkens of pericardiaal weefsel van varkens zijn echter allemaal vergelijkbaar. De manier van handmatige behandeling van oppervlaktevezels, vreemde voorwerpen en verontreinigd stof heeft tot op zekere hoogte invloed op het productietempo en de kwaliteit van producten. Laserreinigingstechnologie kan in dit opzicht de productie-efficiëntie van producten compenseren en verbeteren.
Van laserreiniging tot medische apparaten
De toepassing van pericardiaal weefsel van runderen is slechts één voorbeeld van onze toepassing op het gebied van medische hulpmiddelen. Medische hulpmiddelen hebben zelfs een breed toepassingsperspectief op het gebied van laserreiniging: van pericardiaal weefsel van runderen tot biologische pleisters van het hoornvlies, van medische interventie-implantaten tot algemene medische hulpmiddelen. klinische medische apparatuur is de vraag naar contactloze, uiterst nauwkeurige reiniging een enorme markt die moet worden ingevuld.
Geïmplanteerde medische interventiehulpmiddelen moeten bijvoorbeeld het menselijk lichaam binnendringen, en veiligheid en effectiviteit zijn de kernindicatoren van geïmplanteerde medische interventiehulpmiddelen. Niet-radioactief, niet-giftig, niet-vervuilend en goede compatibiliteit met het menselijk lichaam is de algemene keuze van de materialen ervan, wat vereist dat bij de verwerking van geïmplanteerde interventionele medische hulpmiddelen de intrinsieke eigenschappen van het materiaal moeten worden gegarandeerd, wat betekent dat de fysische, chemische en structurele eigenschappen van het materiaal geen nadelige veranderingen kunnen veroorzaken. Laserverwerkingstechnologie is in dit opzicht geleidelijk de voorkeurstechnologie geworden voor apparaatverwerking.
Omdat laserreiniging de voordelen heeft van een contactloze, vervuilingsvrije verwerkingsschaal op micronniveau, verandert de chemische of fysische eigenschappen van het biologische materiaal zelf niet en beschadigt het substraat niet. Vergeleken met handmatige reiniging of chemische reinigingsmiddelen is het "schoon" en geschikter voor het plaatsen van medische apparatuur, zoals medische interventieapparatuur die speciale reinigingsvereisten stelt.
Naast kunstmatige biologische hartkleppen en verschillende soorten pleisters kunnen ook andere medische apparaten, vervaardigd uit mechanisch of biologisch weefsel, zoals katheters, kransslagaderstents, ballonnen, occluders voor de behandeling van aangeboren hartziekten, tandheelkundige implantaten en keramische materialen worden toegepast op laserreiniging.
Momenteel zijn industriële reinigingsmethoden zoals ultrasoon reinigen en plasmareiniging op grote schaal gepopulariseerd bij de toepassing van medische apparaten, en zijn ze de "standaard" geworden van laboratorium- of klinische apparatuur. Omdat de industrialisatietijd van laserreiniging te kort is, zijn de meeste mensen er nog enigszins onbekend mee en heeft het op het gebied van medische hulpmiddelen geen verschil kunnen maken.
Nu de wetenschappelijke onderzoeksresultaten van de overeenkomstige disciplines geleidelijk op de markt worden gebracht, geloof ik echter dat laserreiniging in de toekomst een belangrijkere rol zal spelen bij de productie van meer medische hulpmiddelen.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. is een hightech onderneming gespecialiseerd in R&D, productie en verkoop van automatische lasercladapparatuur, hogesnelheidslasercladapparatuur, laserblusapparatuur, laserlasapparatuur en 3D-printapparatuur. Onze laserlasapparatuur is kosteneffectief en wordt in binnen- en buitenland verkocht. Als u geïnteresseerd bent in onze producten, neem dan contact met ons op via bob@gshenglaser.com.