Medical Device Manufacturing: Saving Lives, Cutting Stents with Lasers

 

Lasers are widely used in medical device manufacturing – stents alone number in the millions every year – enabling minimally invasive procedures that save lives and avoid the complexity, cost, and elevated risk of open surgeries.

 

The sharp pain in the chest often comes without warning. Someone calls emergency services. The ambulance arrives in minutes, screeching to a halt. The paramedics rush into the house. Thankfully the patient is still breathing, determined to be stable, and is put on a stretcher and immediately carried to the ambulance, which hurtles down the road, sirens blaring and lights flashing. It sounds like a scene from a low-budget TV show, but thousands of events like this play out every day in the US alone. Every time, a life hangs in the balance because of a myocardial infarction (MI), usually called a heart attack.

Fast forward now to the hospital. In the treatment room called the “Cath Lab,” a cardiologist administers a local anesthetic in the patient’s groin and inserts a precision catheter tool into an artery, and deftly manipulates it up into the heart. Its progress is viewed through real-time x-ray imaging. The cardiologist quickly spots the blockage or blockages and goes to work fast. A “guidewire” is pushed past the blockage. The balloon on the end is inflated which forces open the blocked vessel and restores proper blood flow to the heart.

 

More often than not, a mesh tube (stent) is inserted along with the balloon catheter. It expands when the balloon is inflated. The stent is left there to help keep the artery open.

 

After checking on the x-ray monitor that blood is flowing properly, the catheter and guidewire are removed, the artery in the groin is clipped closed and the small insertion is sutured or glued. All of this minimally invasive procedure was done in just minutes. Whew!

 

Laser cutting and laser welding of medical devices made this possible

Now you may have known all about this type of angioplasty already. You may even have had such a procedure yourself. But we’re betting most of you didn’t know that laser cutting and welding were absolutely vital in making all of this possible. That’s right, the catheter, the guidewire, the balloon, and most importantly the stent, were all made using lasers, often laser machines.

 

우리는 스텐트가 가장 중요하다고 말합니다. 스텐트는 일반적으로 몸에 영원히 남게 되는 조각이기 때문입니다. 그리고 그것은 약간의 특별한 요구 사항을 요구합니다. 주요 과제는 재협착증을 피하는 것입니다. 이것은 스텐트가 혈전 형성과 새로운 플라크 막힘을 유발할 때 발생합니다. 그런 다음 다시 막힌 관상 동맥으로 시작한 곳으로 바로 돌아갑니다.

 

자외선 레이저  | 녹색 레이저  | 자외선 레이저  | 자외선 dpss 레이저  | 나노초 레이저  | UV 레이저 소스  | 고체 레이저

스텐트는 다른 혈관을 다시 여는 데 널리 사용됩니다. 스텐트 프레임은 일반적으로 의료용 스테인리스 스틸 또는 때때로 니티놀이라고 하는 "기억 금속"으로 만들어집니다. 재협착의 위험을 최소화하는 열쇠는 스텐트의 거친 가장자리나 표면을 피하는 것입니다. 오늘날 많은 스텐트는 한 단계 더 나아가 체내에서 천천히(몇 주에 걸쳐) 용해되는 생체 흡수성 물질로 코팅되어 있습니다. 이것은 용해되면서 물질이 응고 또는 흉터 형성을 능동적으로 중지시키는 약물을 방출하기 때문에 결과를 개선합니다.

 

스텐트 및 카테터의 3D 절단에 최적화된 레이저 장비

이제 금속을 가공할 때 주요 관심사가 정밀도와 모서리 품질이라면 레이저와 견줄 수 있는 것은 없습니다. 그렇기 때문에 대부분의 스텐트와 카테터 삽입 장치는 블랭크 튜브에서 시작하여 3차원 정밀 레이저 절단으로 생산됩니다. 코히런트는 이러한 3D 절단 응용 분야 및 관련 의료 기기에 특별히 최적화된 StarCut Tube라는 기계를 보유하고 있습니다.

 

그러나 가장 좋은 유형의 레이저는 무엇입니까? 레이저 절단의 규칙 중 하나는 더 부드러운 가장자리가 필요한 경우 짧은 것이 항상 더 좋다는 것입니다. 더 짧은 파장(예: 자외선) 또는 더 짧은 펄스 폭 또는 둘 다의 레이저를 사용합니다. 이렇게 하면 "냉간 제거"라고 하는 절단 공정에서 가장자리가 녹거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있습니다.

 

Monaco 산업용 펨토초 레이저는 스텐트 절단 환경을 변화시킵니다.

수년 동안 레이저 산업에서는 자외선 출력이 있는 엑시머 레이저와 펄스 폭이 나노초인 파이버 레이저가 통합된 기계로 스텐트 절단을 지원해 왔습니다. 그러나 지난 몇 년 동안 펨토초 펄스 폭과 높은 평균 출력을 모두 갖춘 산업용 등급 USP(초단파 펄스) 레이저의 개발은 금속 스텐트 절단을 위한 게임 체인저임이 입증되었습니다. (펨토초는 10억분의 1초입니다.) 사실, 오늘날의 펨토초 절단으로 생성된 모서리 품질은 매우 우수하여 스텐트를 만들 때 기존의 많은 후처리 연마 단계가 이제 더 이상 필요하지 않습니다. 모나코는 이 새로운 유형의 산업용 레이저의 좋은 예입니다.

어떤 이유로든 스텐트를 삽입할 필요가 없기를 바랍니다. 그러나 그렇게 한다면 최신 레이저 기술을 사용하여 가장 높은 표준에 따라 제작되었음을 확신할 수 있습니다. 아마도 레이저 기계를 사용했을 것입니다.