As doenças cardiovasculares, desde as doenças cardiovasculares até ao tecido pericárdico bovino, são uma das principais causas de morte no mundo: a taxa de crescimento anual das doenças cardiovasculares na China é de 9,85% e continua a aumentar. De acordo com o "Relatório de Saúde e Doenças Cardiovasculares da China 2019", 330 milhões de pessoas sofrem de doenças cardiovasculares e as válvulas cardíacas são responsáveis por quase 1/3 da prevalência de doenças cardiovasculares na China. Em 2018, o número de pacientes com doenças valvulares cardíacas na China era de 27,2 milhões, e o "Livro Branco sobre Cirurgia Cardíaca e Dados de Circulação Extracorpórea na China" mostra que com o aprofundamento do envelhecimento da população, espera-se que chegue a 31,3 milhões em 2025.
A válvula cardíaca é a estrutura básica do coração, podendo causar a morte por inflamação congênita ou adquirida e outras doenças como insuficiência (regurgitação) e estenose da válvula. Existem quatro categorias principais de doença valvular: estenose aórtica, regurgitação aórtica, regurgitação mitral e regurgitação tricúspide. Para pacientes com valvopatia grave, a substituição de válvulas cardíacas artificiais é o tratamento mais eficaz.
As válvulas cardíacas artificiais podem ser divididas em válvulas mecânicas feitas de carbono pirolítico e válvulas biológicas feitas de tecido pericárdico reticulado de suínos e bovinos. As válvulas mecânicas são projetadas para durar mais (50 + anos), mas são mais propensas a complicações e exigem anticoagulantes vitalícios e testes para a função de coagulação. A vida útil do retalho biológico é menor que a do retalho mecânico (10-20 anos), e a vantagem é que não há medicação anticoagulante de longa duração.
Na Europa e nos Estados Unidos são utilizadas mais válvulas biológicas, chegando a mais de 75%. Nos primeiros anos, a China era dominada por válvulas mecânicas. Nos últimos anos, com o desenvolvimento da biotecnologia, a desvantagem da baixa durabilidade das válvulas biológicas foi gradativamente superada. Os dados da pesquisa mostram que a taxa de sobrevivência de 20-anos das válvulas biológicas de pericárdio bovino atingiu mais de 90%, o que é muito superior à das válvulas mecânicas, cerca de 45%.
Entre os materiais valvares biológicos, o tecido pericárdico bovino tornou-se o produto principal nos mercados europeu e americano devido às suas melhores propriedades mecânicas e maior durabilidade do que a válvula aórtica suína. Usado em cirurgia cardíaca para substituir válvulas aórtica, mitral e tricúspide doentes, danificadas, malformadas ou previamente implantadas.
Do tecido pericárdico bovino à limpeza a laser
Embora o pericárdio tenha atraído muita atenção como matéria-prima, a fibra e a gordura inerentes ao tecido do pericárdio bovino podem facilmente afetar a função do próprio tecido. Além disso, o ambiente de extração do pericárdio é um ambiente comum de matadouro, e as matérias-primas apresentam diversas poeiras estranhas aderidas à superfície da fibra do tecido. O método de remoção atual é a remoção manual, que além de ineficiente, é fácil de causar lesões acidentais em pedaços de tecido, e há uma certa taxa de retrabalho.
A espessura do tecido do pericárdio é de cerca de 0,3-0,4 mm, e há cerca de 50um de fibras grossas no lado mais grosso. Como o substrato é fino e os poluentes crescem na superfície do substrato, é difícil removê-los por métodos de limpeza químicos ou ultrassônicos. Atualmente, o tempo de produção manual de cada válvula leva cerca de 12-18 horas, e a maioria delas usa métodos artificiais para remover as fibras superficiais aos poucos com uma pinça e depois costurar, o que é de baixíssima eficiência e efeito de remoção de fibras não é bom.
O equipamento de limpeza a laser pulsado do Water Drop Laser pode ser aplicado na remoção de fibras na superfície do tecido pericárdico. A limpeza a laser consiste em usar a energia do laser para penetrar na superfície do objeto de modo que o elétron absorva energia, transfira para a rede para produzir vibração e produza uma temperatura macroscópica para vaporizar os poluentes em um tempo de 10 picossegundos, de modo a atingir o objetivo de limpeza. Após a limpeza, a superfície do tecido pericárdico estava lisa e não havia vestígios de queimadura e descoloração.
Os tecidos biológicos estão sendo utilizados cada vez mais amplamente. No entanto, os processos de limpeza na produção inicial de fontes importantes de tecido biológico, como tecido pericárdico bovino, válvula aórtica suína ou tecido pericárdico suíno, são todos semelhantes. A forma de tratamento manual das fibras superficiais, corpos estranhos e poeira contaminada afeta até certo ponto o ritmo de produção e a qualidade dos produtos. A tecnologia de limpeza a laser pode compensar e melhorar a eficiência da produção de produtos nesse aspecto.
Da limpeza a laser aos dispositivos médicos
A aplicação de tecido pericárdico bovino é apenas um caso da nossa aplicação no campo dos dispositivos médicos, de facto, os dispositivos médicos têm uma ampla perspectiva de aplicação na limpeza a laser: do tecido pericárdico bovino aos remendos biológicos da córnea, dos dispositivos médicos intervencionistas de implantes aos dispositivos médicos gerais equipamentos médicos clínicos, a demanda por limpeza sem contato e de alta precisão é um mercado enorme que precisa ser atendido.
Por exemplo, os dispositivos médicos intervencionistas implantados precisam de entrar no corpo humano, e a segurança e a eficácia são os principais indicadores dos dispositivos médicos intervencionistas implantados. Não radioativo, não tóxico, não poluente e com boa compatibilidade com o corpo humano é a escolha geral dos seus materiais, o que exige que no processamento de dispositivos médicos intervencionistas implantados sejam garantidas as características intrínsecas do material, o que significa que as propriedades físicas, químicas e estruturais do material não podem causar alterações adversas. A tecnologia de processamento a laser tornou-se gradualmente a tecnologia preferida para processamento de dispositivos nesse aspecto.
Porque a limpeza a laser tem as vantagens de uma escala de processamento em nível de mícron, sem contato e livre de poluição, não altera as características químicas ou físicas do próprio material biológico e não danifica o substrato. Em comparação com a limpeza manual ou agentes de limpeza químicos, é mais "limpo" e mais adequado para plantar equipamentos médicos, como dispositivos médicos intervencionistas que possuem requisitos especiais de limpeza.
Além de válvulas cardíacas biológicas artificiais e vários tipos de adesivos, outros dispositivos médicos feitos de tecidos mecânicos ou biológicos, como cateteres, stents arteriais coronários, balões, oclusores para o tratamento de doenças cardíacas congênitas, implantes dentários e materiais cerâmicos podem ser aplicados para limpeza a laser.
Atualmente, métodos de limpeza industrial, como limpeza ultrassônica e limpeza por plasma, foram amplamente popularizados na aplicação de dispositivos médicos e se tornaram o "padrão" de equipamentos laboratoriais ou clínicos. como o tempo de industrialização da limpeza a laser é muito curto, a maioria das pessoas ainda não está familiarizada com ela e não tem conseguido fazer a diferença na área de dispositivos médicos.
No entanto, com os resultados da investigação científica das disciplinas correspondentes gradualmente colocados no mercado, acredito que a limpeza a laser desempenhará um papel mais importante na produção de mais dispositivos médicos no futuro.
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