Las enfermedades cardiovasculares, desde las enfermedades cardiovasculares hasta el tejido pericárdico bovino, son una de las principales causas de muerte en el mundo: la tasa de crecimiento anual de las enfermedades cardiovasculares en China es del 9,85% y sigue en aumento. Según el "Informe sobre enfermedades y salud cardiovascular de China 2019", hay 330 millones de personas que padecen enfermedades cardiovasculares y las válvulas cardíacas representan casi 1/3 de la prevalencia de enfermedades cardiovasculares en China. En 2018, el número de pacientes con valvulopatía en China fue de 27,2 millones, y el "Libro blanco sobre cirugía cardíaca y datos de derivación cardiopulmonar en China" muestra que a medida que el envejecimiento de la población se profundiza, se espera que alcance los 31,3 millones en 2025.
La válvula cardíaca es la estructura básica del corazón, que puede provocar la muerte por inflamación congénita o adquirida y otras enfermedades como insuficiencia (regurgitación) y estenosis de la válvula. Hay cuatro categorías principales de valvulopatía: estenosis aórtica, insuficiencia aórtica, insuficiencia mitral e insuficiencia tricuspídea. Para los pacientes con valvulopatía cardíaca grave, el reemplazo de válvulas cardíacas artificiales es el tratamiento más eficaz.
Las válvulas cardíacas artificiales se pueden dividir en válvulas mecánicas hechas de carbón pirolítico y válvulas biológicas hechas de tejido pericárdico reticulado de cerdos y ganado vacuno. Las válvulas mecánicas están diseñadas para durar más (50 + años), pero son más propensas a sufrir complicaciones y requieren anticoagulantes de por vida y pruebas de la función de coagulación. La vida útil del colgajo biológico es más corta que la del colgajo mecánico (10-20 años) y la ventaja es que no existe medicación anticoagulante a largo plazo.
En Europa y Estados Unidos se utilizan más válvulas biológicas, llegando a más del 75%. En los primeros años, China estaba dominada por las válvulas mecánicas. En los últimos años, con el desarrollo de la biotecnología, se ha ido superando gradualmente la desventaja de la baja durabilidad de las válvulas biológicas. Los datos de la investigación muestran que la tasa de supervivencia de 20-años de las válvulas biológicas pericárdicas bovinas ha alcanzado más del 90%, que es mucho más alta que la de las válvulas mecánicas, alrededor del 45%.
Entre los materiales de válvulas biológicas, el tejido pericárdico bovino se ha convertido en el producto principal en los mercados europeo y americano debido a sus mejores propiedades mecánicas y mayor durabilidad que la válvula aórtica porcina. Se utiliza en cirugía cardíaca para reemplazar válvulas aórticas, mitrales y tricúspides enfermas, dañadas, malformadas o previamente implantadas.
Del tejido pericárdico bovino a la limpieza con láser
Aunque el pericardio ha atraído mucha atención como materia prima, la fibra y la grasa inherentes al tejido del pericardio bovino pueden afectar fácilmente la función del propio tejido. Además, el entorno de extracción del pericardio es un entorno común de matadero y las materias primas tienen diversos polvos extraños adheridos a la superficie de la fibra del tejido. El método de eliminación actual es la eliminación manual, que no solo es ineficiente, sino que también puede causar lesiones accidentales en piezas de tejido, y existe una cierta tasa de retrabajo.
El grosor del tejido del pericardio es de aproximadamente 0.3-0.4 mm y hay aproximadamente 50 µm de fibras gruesas en el lado más grueso. Debido a que el sustrato es delgado y los contaminantes crecen en la superficie del sustrato, es difícil eliminarlos mediante métodos de limpieza químicos o ultrasónicos. En la actualidad, el tiempo de producción manual de cada válvula toma aproximadamente 12-18 horas, y la mayoría utiliza métodos artificiales para eliminar las fibras de la superficie poco a poco con pinzas y luego coser, lo que tiene una eficiencia y un efecto de eliminación de fibras muy bajos. no es bueno.
El equipo de limpieza con láser pulsado de Water Drop Laser se puede aplicar para eliminar fibras en la superficie del tejido pericárdico. La limpieza con láser consiste en utilizar energía láser para penetrar la superficie del objeto de modo que el electrón absorba energía, la transfiera a la red para producir vibración y produzca una temperatura macroscópica para vaporizar los contaminantes en un tiempo de 10 picosegundos, para lograr el propósito. de limpieza. Después de la limpieza, la superficie del tejido pericárdico estaba lisa y no había rastros de quemado ni decoloración.
Los tejidos biológicos se utilizan cada vez más. Sin embargo, los procesos de limpieza en la producción temprana de fuentes de tejido biológico tan importantes como el tejido pericárdico bovino, la válvula aórtica porcina o el tejido pericárdico porcino son todos similares. La forma de tratamiento manual de las fibras superficiales, los cuerpos extraños y el polvo contaminado afecta en cierta medida el ritmo de producción y la calidad de los productos. La tecnología de limpieza láser puede compensar y mejorar la eficiencia de producción de los productos a este respecto.
De la limpieza láser a los dispositivos médicos
La aplicación del tejido pericárdico bovino es sólo un caso de nuestra aplicación en el campo de los dispositivos médicos; de hecho, los dispositivos médicos tienen una amplia perspectiva de aplicación de la limpieza con láser: desde tejido pericárdico bovino hasta parches biológicos corneales, desde implantes de dispositivos médicos intervencionistas hasta dispositivos médicos generales. Equipos médicos clínicos, la demanda de limpieza de alta precisión y sin contacto es un mercado enorme que debe cubrirse.
Por ejemplo, los dispositivos médicos intervencionistas implantados deben ingresar al cuerpo humano, y la seguridad y la eficacia son los indicadores centrales de los dispositivos médicos intervencionistas implantados. La elección general de sus materiales es que no sean radiactivos, no tóxicos, no contaminantes y que tengan una buena compatibilidad con el cuerpo humano, lo que exige que en el procesamiento de dispositivos médicos intervencionistas implantados se garanticen las características intrínsecas del material, lo que significa que las propiedades físicas, químicas y estructurales del material no pueden provocar cambios adversos. A este respecto, la tecnología de procesamiento láser se ha convertido gradualmente en la tecnología preferida para el procesamiento de dispositivos.
Porque la limpieza con láser tiene las ventajas de una escala de procesamiento a nivel de micras, libre de contaminación y sin contacto, no cambia las características químicas o físicas del material biológico en sí y no daña el sustrato. En comparación con la limpieza manual o los agentes de limpieza químicos, es más "limpio" y más adecuado para colocar equipos médicos, como dispositivos médicos intervencionistas, que tienen requisitos especiales de limpieza.
Además de las válvulas cardíacas biológicas artificiales y diversos tipos de parches, se pueden aplicar a otros dispositivos médicos fabricados con tejidos mecánicos o biológicos, como catéteres, stents de arterias coronarias, globos, oclusores para el tratamiento de cardiopatías congénitas, implantes dentales y materiales cerámicos. limpieza láser.
En la actualidad, los métodos de limpieza industrial, como la limpieza por ultrasonidos y la limpieza por plasma, se han popularizado ampliamente en la aplicación de dispositivos médicos y se han convertido en el "estándar" de los equipos clínicos o de laboratorio. Debido a que el tiempo de industrialización de la limpieza con láser es demasiado corto, la mayoría de la gente todavía no está familiarizada con ella y no ha podido marcar la diferencia en el campo de los dispositivos médicos.
Sin embargo, a medida que los logros de la investigación científica de las disciplinas correspondientes se vayan lanzando gradualmente al mercado, creo que la limpieza con láser desempeñará un papel más importante en la producción de más dispositivos médicos en el futuro.
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