Aquest article se centra en el tema de les aplicacions mèdiques de la tecnologia làser, i des de la perspectiva de les aplicacions pràctiques i la cadena industrial, s'explicarà la situació actual, les tendències prospectives i els problemes del desenvolupament de la tecnologia làser en el tractament clínic, el diagnòstic i la industrialització en Xina.
01. Tecnologia de teràpia làser
1. Teràpia làser intensa
La teràpia làser intensa utilitza l'efecte fototèrmic del làser per coagular, vaporitzar o tallar teixits biològics per eliminar lesions.
Amb els avantatges de menys sagnat, posicionament precís, sense contacte, asèptic i menys dany als teixits circumdants, el tractament amb làser intens s'ha utilitzat àmpliament en diversos departaments com ara oftalmologia, dermatologia, urologia, gastroenterologia, estomatologia i otorinolaringologia.
Amb el ràpid desenvolupament de les necessitats mèdiques com l'oftalmologia i la teràpia de precisió, així com la robòtica quirúrgica, s'espera que nous làsers potents, com ara els làsers mèdics ultraràpids, esdevinguin una escala industrial més gran i proporcionin un nou mitjà de tractament per a certes malalties intractables. Les tecnologies làser d'avantguarda representades per làsers ultraràpids (per exemple, làsers de picosegons, làsers de femtosegons) amb una selectivitat més alta i un tall més precís han demostrat gradualment potencial d'aplicació en aplicacions mèdiques i ciències de la vida. Els làsers de femtosegons es poden lliurar al punt d'enfocament en teixits biològics transparents sense atenuació, amb baix dany tèrmic als teixits circumdants i alta precisió de tall. La cirurgia làser de femtosegon es considera el tractament oftàlmic clínic perfecte per la seva major precisió, seguretat i estabilitat en comparació amb els procediments de tractament convencionals i altres procediments làser.
2. Teràpia fotodinàmica
La PDT és un nou tractament mínimament invasiu per als tumors després de la cirurgia, la quimioteràpia i la radioteràpia. A la PDT, es produeixen una sèrie de reaccions fotofísiques i químiques quan un fotosensibilitzador s'activa per una longitud d'ona específica de llum làser, produint espècies reactives d'oxigen biotòxiques per matar els teixits diana per a la teràpia dirigida. En comparació amb els tractaments convencionals, la PDT és altament selectiva, mínimament invasiva, reutilitzable, no resistent i té l'avantatge de maximitzar la integritat dels teixits i els òrgans.
Amb la recerca contínua sobre el mecanisme d'acció de la PDT, les indicacions de la PDT s'han anat ampliant gradualment des del tractament inicial del tumor a tres grans àrees terapèutiques, incloent la PDT dirigida al tumor, la PDT dirigida a vasculars i la PDT dirigida a microbis, que han aplicacions prometedores en tumors malignes i lesions precanceroses, lesions microvasculars refractàries (com ara la degeneració macular del fons de fons relacionada amb l'edat, eritema, vasodilatació del sinus gàstric, etc.) i infeccions microbianes refractàries/resistents. Té bones perspectives d'aplicació en el camp de les infeccions microbianes refractàries/resistents.
3. Teràpia làser feble
La LLLT, també coneguda com a teràpia làser de baixa intensitat o teràpia de fotobiomodulació, es refereix al tractament de la malaltia estimulant una sèrie de reaccions fisiològiques i bioquímiques al cos sense causar danys irreversibles als teixits biològics, i mitjançant la regulació, la millora o la inhibició del teixit o cos.
La característica més important de la LLLT és que no és invasiva i indolora per al pacient, i la seva densitat de potència sol ser de l'ordre dels miliwatts. Des de la dècada de 1970, la LLLT s'ha utilitzat àmpliament clínicament a Europa de l'Est, la Unió Soviètica i la Xina. Amb el desenvolupament de làsers semiconductors, una àmplia gamma de longituds d'ona, inclosa la llum vermella i l'infraroja propera, s'han utilitzat com a fonts de tractament LLLT per a més de 300 malalties en departaments clínics com medicina, cirurgia, ginecologia, pediatria, oftalmologia, otologia, estomatologia, etc. Són efectius per afavorir la cicatrització de ferides, alleujar el dolor, reduir la inflamació, regenerar teixits i alleujar la fatiga muscular.
02. tecnologia de monitorització làser
Les tecnologies de monitorització mèdica basades en fonts de llum de díodes emissors de llum (LED) estan sorgint a causa de la seva capacitat per controlar indicadors fisiològics importants com la glucosa en sang i l'oxigen en sang. En comparació amb les fonts de llum LED, les fonts de llum làser tenen millors característiques òptiques i ofereixen una nova eina de monitorització no destructiva i precisa: monitorització mínimament invasiva o no invasiva, alta sensibilitat, alta selectivitat i estabilitat a llarg termini, millorant significativament la precisió de la medicina. seguiment dels resultats.
Amb el canvi del mode de tractament mèdic, el mode "tractament hospitalari i control de la salut a la llar" serà la tendència de desenvolupament, i la tecnologia de monitorització làser precisa s'està convertint en una adreça de desenvolupament important per als equips de monitoratge mèdic. Pel que fa a la monitorització de la salut làser altament sensible, la tecnologia de monitorització làser basada en gasos respiratoris, orina i sang és el focus del desenvolupament futur.
En l'àmbit de la monitorització de la salut del làser miniaturitzat
(1) Desenvolupament de tecnologia de monitorització làser portàtil, miniaturització i integració de sistemes de monitoratge làser, com ara un detector portàtil de glucosa i pressió arterial;
② Desenvolupar tecnologia de monitorització làser portàtil i dissenyar dispositius de monitoratge làser adequats per al desgast humà, com ara rellotges de monitoratge làser intel·ligents portàtils;
③ Desenvolupar tecnologia de monitorització làser endoscòpica, combinant la tecnologia làser per a la detecció de nivells moleculars, cel·lulars i de teixits amb la tecnologia endoscòpica madura actual per al monitoratge en temps real de teixits in vivo.
En l'àmbit de la vigilància intel·ligent de la salut làser
(1) Desenvolupar funcions de monitorització làser basades en grans dades, i la tecnologia d'intel·ligència artificial es convertirà en una potent eina per al processament i l'anàlisi automatitzats de big data biomèdica;
② Per a les necessitats de proves mèdiques dinàmiques, desenvolupeu fonts de llum làser amb mida petita, pes lleuger, baix voltatge i consum d'energia, i milloreu els indicadors físics dels làsers de diagnòstic i la resistència de l'equip per satisfer els requisits d'experiència de l'usuari;
③ Desenvolupament futur de mètodes de tractament amb làser en la direcció de la implantació, explorant la biocompatibilitat i la degradabilitat de nous làsers com ara els làsers micro i nano.
03. Tendència de desenvolupament de la indústria mèdica làser de la Xina
- La indústria mèdica làser de la Xina està dominada per petites i mitjanes empreses privades i s'està convertint en una àrea de mercat més activa per a la innovació i l'emprenedoria.
- La indústria mèdica làser de la Xina està passant de les vendes nacionals al mercat global, especialment impulsada per la iniciativa "One Belt, One Road", cada vegada més empreses nacionals de dispositius mèdics làser han obtingut l'Administració d'Aliments i Medicaments dels EUA (FDA), l'harmonització europea (CE). ) qualificació mèdica, i la quota de les exportacions augmenta constantment.
- Amb la implementació del sistema de registre de la Xina, la certificació i la producció, la investigació, el desenvolupament i la fabricació es separen gradualment, i la fabricació de tercers s'ha convertit en la tendència de desenvolupament, que formarà grups industrials a gran escala en àrees amb una indústria mèdica làser concentrada en el futur. .
- A mesura que avança la reforma mèdica de la Xina, millora el consum dels residents i millora la qualitat de vida, el mercat mèdic nacional té una demanda més forta de dispositius mèdics làser d'alta qualitat.
- 04. problemes als quals s'enfronta l'aplicació mèdica de la tecnologia làser a la Xina
- No hi ha una disciplina secundària de la medicina làser. Tot i que la medicina làser té moltes característiques com ara una tecnologia forta, una gran amplitud, una àmplia cobertura i una aplicació clínica universal, la manca d'un atribut disciplinari clar ha impedit l'establiment d'una disciplina secundària corresponent a la medicina làser al sistema educatiu de la Xina, donant lloc a una manca de talents professionals i desenvolupament retardat de la disciplina.
- La concentració de la indústria no és alta. Actualment, hi ha unes 200 empreses de dispositius mèdics làser a la Xina, principalment empreses privades petites i mitjanes; tret d'algunes empreses de la Nova Tercera Junta, no hi ha cap empresa que cotitza la junta principal; la majoria de les empreses només operen un o dos tipus de productes mèdics làser i la concentració de producció és baixa.
- L'estructura industrial no és raonable. Els productes mèdics làser nacionals es concentren a l'extrem mitjà i baix de la cadena de valor, i hi ha molt pocs productes d'alta tecnologia i d'alt valor afegit, i el fenomen de beneficis prims a causa de l'homogeneïtzació i la petita escala dels productes és destacat; moltes empreses es mantenen en l'etapa d'imitació mútua, sense la capacitat i voluntat d'innovació original i innovació independent.
- La combinació "indústria-universitat-recerca" no s'ha convertit en una escala. Els recursos de la indústria mèdica del làser no es combinen completament amb forts recursos intel·lectuals i rics recursos clínics, i òbviament falta el cos principal d'empreses en la combinació de "indústria-universitat-recerca", cosa que provoca una desconnexió entre la recerca i el mercat, i els avantatges. dels recursos existents són difícils de reflectir a nivell industrial.
- El cicle de mercat dels dispositius mèdics làser nacionals és massa llarg. El cicle del mercat de dispositius mèdics de la Xina és de 3 a 5 anys de mitjana, mentre que el cicle del mercat de dispositius mèdics als Estats Units, la Unió Europea i altres països i regions desenvolupats és generalment de només 1 a 2 anys.
05. Suggeriments de contramesures
- Establir una disciplina secundària de "medicina làser
Amb la integració gradual de la medicina làser 019 China Engineering Science 2020 Vol. 22 núm. 3 amb la medicina clínica, el mode actual de formació de talents a les escoles de medicina difícilment pot igualar la demanda nacional de professionals avançats en medicina làser. Es proposa establir una disciplina de segon nivell de "medicina làser" sota la disciplina de primer nivell de medicina clínica, i construir un sistema complet de formació de grau - màster - doctorat, que és la millor manera de promoure la fecundació creuada de "medicina i indústria" i garantir el desenvolupament a llarg termini de la medicina làser a la Xina, aquesta és una mesura important per promoure la fecundació creuada de "enginyeria mèdica" i garantir el desenvolupament a llarg termini de la medicina làser a la Xina. .
- Construcció de la plataforma d'innovació científica i tecnològica de la medicina làser
Amb els hospitals clínics clau i especials com a unitats de suport i els avantatges respectius de les institucions d'educació superior, instituts de recerca i empreses d'alta tecnologia, s'establirà un centre d'investigació d'enginyeria de traducció clínica mèdica làser a nivell nacional. El centre serà diferent dels laboratoris clau nacionals de fotoelectricitat, però se centrarà en les necessitats clíniques reals, reunirà els punts forts de la investigació avantatjosa nacional, se centrarà en una estreta cooperació amb empreses per promoure la industrialització, se centrarà en les tecnologies clau bàsiques implicades en el diagnòstic làser. , tractament amb làser i monitoratge làser, i ajuden a la transformació clínica, demostració i promoció de la tecnologia de tractament amb làser a la Xina.
- Donar suport a les indústries relacionades amb dispositius mèdics làser
Per als parcs industrials mèdics làser i plataformes de fabricació de tercers per a dispositius mèdics làser, oferirem suport polític en terrenys, capital, impostos i talents, i mantindrem la continuïtat; proporcionar serveis públics financers i legals per donar suport al desenvolupament industrial i promoure la compartició i l'ús eficient dels recursos públics.
