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超快激光应用于心血管支架切割

如今,随着人们生活、物质水平的上升,平均年龄的提高,心脑血管及各种脏器的疾病随之而来,因肥胖或老龄化造成的疾病发生率飙升。在这些好发疾病中,冠状动脉疾病及脑中风尤为致命,前者在全球死亡原因中居首,后者为死亡原因的第二位。

此类疾病的治疗以支架植入为主,如血管成形术或腔内隔绝术,往往需要在手术过程中将一个甚至更多的支架植入血管。仅以心脏支架的市场而言,在美国,2013年冠状动脉的介入性手术就有120万例,中国则为60万例。考虑到中国心脑血管疾病患者人数的持续上升,以及数倍于美国的人口基数,未来各式支架的需求不可小觑。

认识支架

支架为一网状的管型材料,用来植入管道,支撑起病变的管道以恢复管道的运输功能,或是在隔绝术中用来辅助线圈隔绝血管瘤。



图一:长脉冲激光及超快激光加工比较示意图

材料上一般支架可分为三代。第一代传统支架,即裸金属支架,将金属支架安置在患处后,以气球将支架扩张以支撑血管,或是使用压缩后的支架,使其自行扩张。第二代的支架为了降低血管植入支架后再狭窄,在支架上涂了一层药物抑制血管壁增生,即药物涂布支架,为目前市场上常见的产品。由于前述的支架是永久性或半永久性的,植入后即留在该处,日后若要再度植入支架,需另寻他处。因此,第三

代的可降解支架应运而生,可降解的材料在人体内会溶解被吸收,支架植入后会逐步分解,约半年到一年内支架会失去主结构,届时血管也已修复,不再需要支架。两年后支架被吸收殆尽,不留痕迹。目前在欧美市场已有以高分子为材料、如聚乳酸的可降解支架,其他则有已经展开测试的镁合金等可降解金属支架。

支架的制造方式包含“由大做小”的激光切割、等离子切割、电火花加工、光蚀刻,或是“由小做大”的编织、铸造、电铸、3D打印等。其中,由于激光切割的支架质量好,自动化程度高,且成本较低,激光切割已成为支架制作的主流方式。


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