Kertas kerja ini memberi tumpuan kepada tema aplikasi perubatan teknologi laser, dan dari perspektif aplikasi praktikal dan rantaian industri, kami akan menyelesaikan situasi semasa, trend prospektif dan masalah pembangunan teknologi laser dalam rawatan klinikal, diagnosis dan perindustrian dalam China.
01. Teknologi Terapi Laser
1. Terapi laser yang sengit
Terapi laser intensif menggunakan kesan fototerma laser untuk menggumpal, menguap atau memotong tisu biologi untuk menghapuskan lesi.
Dengan kelebihan kurang pendarahan, kedudukan yang tepat, tidak bersentuhan, aseptik, dan kurang kerosakan pada tisu sekeliling, rawatan laser intensif telah digunakan secara meluas dalam pelbagai jabatan seperti oftalmologi, dermatologi, urologi, gastroenterologi, stomatologi dan otorhinolaringologi.
Dengan perkembangan pesat keperluan perubatan seperti oftalmologi dan terapi ketepatan, serta robotik pembedahan, laser berkuasa baharu seperti laser ultrafast perubatan dijangka menjadi skala perindustrian yang lebih besar dan menyediakan kaedah rawatan baharu untuk penyakit sukar dikawal tertentu. Teknologi laser termaju yang diwakili oleh laser ultrafast (cth laser picosecond, laser femtosecond) dengan selektiviti yang lebih tinggi dan pemotongan yang lebih tepat telah beransur-ansur menunjukkan potensi untuk diaplikasikan dalam aplikasi perubatan dan sains hayat. Laser femtosaat boleh dihantar ke titik fokus dalam tisu biologi telus tanpa pengecilan, dengan kerosakan haba yang rendah pada tisu sekeliling dan ketepatan pemotongan yang tinggi. Pembedahan laser femtosecond dianggap sebagai rawatan oftalmik klinikal yang sempurna kerana ketepatan, keselamatan dan kestabilannya yang lebih tinggi berbanding prosedur rawatan konvensional dan prosedur laser lain.
2. Terapi fotodinamik
PDT ialah rawatan invasif minima baharu untuk tumor selepas pembedahan, kemoterapi dan radioterapi. Dalam PDT, satu siri tindak balas fotofizikal-kimia berlaku apabila fotosensitizer diaktifkan oleh panjang gelombang cahaya laser tertentu, menghasilkan spesies oksigen reaktif biotoksik untuk membunuh tisu sasaran untuk terapi sasaran. Berbanding dengan rawatan konvensional, PDT sangat selektif, invasif minimum, boleh diguna semula, tidak tahan, dan mempunyai kelebihan memaksimumkan integriti tisu dan organ.
Dengan penyelidikan berterusan mengenai mekanisme tindakan PDT, tanda-tanda PDT telah diperluaskan secara beransur-ansur daripada rawatan tumor awal kepada tiga bidang terapeutik utama, termasuk PDT sasaran tumor, PDT sasaran vaskular, dan PDT sasaran mikrob, yang mempunyai aplikasi yang menjanjikan dalam tumor malignan dan lesi prakanser, lesi mikrovaskular refraktori (seperti degenerasi makula fundus berkaitan usia, eritema, vasodilatasi sinus gastrik, dll.), dan jangkitan mikrob tahan api/tahan. Ia mempunyai prospek yang baik untuk aplikasi dalam bidang jangkitan mikrob tahan api/tahan.
3. Terapi Laser Lemah
LLLT, juga dikenali sebagai terapi laser intensiti rendah atau terapi fotobiomodulasi, merujuk kepada rawatan penyakit dengan merangsang satu siri tindak balas fisiologi dan biokimia dalam badan tanpa menyebabkan kerosakan tidak dapat dipulihkan pada tisu biologi, dan dengan mengawal selia, meningkatkan atau menghalang tisu atau badan.
Ciri paling penting LLLT ialah ia tidak invasif dan tidak menyakitkan kepada pesakit, dan ketumpatan kuasanya biasanya dalam susunan milliwatt. Sejak 1970-an, LLLT telah digunakan secara meluas secara klinikal di Eropah Timur, Kesatuan Soviet dan China. Dengan pembangunan laser semikonduktor, pelbagai panjang gelombang, termasuk cahaya merah dan inframerah dekat, telah digunakan sebagai sumber rawatan LLLT untuk lebih daripada 300 penyakit di jabatan klinikal seperti perubatan, pembedahan, ginekologi, pediatrik, oftalmologi, otologi, stomatologi, dsb. Ia berkesan dalam menggalakkan penyembuhan luka, melegakan kesakitan, pengurangan keradangan, penjanaan semula tisu, dan melegakan keletihan otot.
02. teknologi pemantauan laser
Teknologi pemantauan perubatan berdasarkan sumber cahaya diod pemancar cahaya (LED) muncul kerana keupayaan mereka untuk memantau penunjuk fisiologi penting seperti glukosa darah dan oksigen darah. Berbanding dengan sumber cahaya LED, sumber cahaya laser mempunyai ciri optik yang lebih baik dan menawarkan alat pemantauan tidak merosakkan dan tepat baharu: pemantauan invasif minimum atau tidak invasif, kepekaan tinggi, selektiviti tinggi dan kestabilan jangka panjang, meningkatkan ketepatan perubatan dengan ketara. hasil pemantauan.
Dengan perubahan mod rawatan perubatan, mod "rawatan hospital serta pemantauan kesihatan di rumah" akan menjadi trend pembangunan, dan teknologi pemantauan laser yang tepat menjadi hala tuju pembangunan yang penting untuk peralatan pemantauan perubatan. Dari segi pemantauan kesihatan laser yang sangat sensitif, teknologi pemantauan laser berdasarkan gas pernafasan, air kencing dan darah menjadi tumpuan pembangunan masa depan.
Dalam bidang pemantauan kesihatan laser miniatur
(1) Pembangunan teknologi pemantauan laser mudah alih, pengecilan dan penyepaduan sistem pemantauan laser, seperti glukosa darah mudah alih dan pengesan tekanan darah;
② Membangunkan teknologi pemantauan laser boleh pakai, dan mereka bentuk peranti pemantauan laser yang sesuai untuk dipakai manusia, seperti jam tangan pemantauan laser pintar boleh pakai;
③ Membangunkan teknologi pemantauan laser endoskopik, menggabungkan teknologi laser untuk pengesanan tahap molekul, selular dan tisu dengan teknologi endoskopik matang semasa untuk pemantauan masa nyata tisu in vivo.
Dalam bidang pemantauan kesihatan laser pintar
(1) Membangunkan fungsi pemantauan laser berdasarkan data besar, dan teknologi kecerdasan buatan akan menjadi alat yang berkuasa untuk pemprosesan automatik dan analisis data besar bioperubatan;
② Untuk keperluan ujian perubatan dinamik, bangunkan sumber cahaya laser dengan saiz kecil, ringan, voltan rendah dan penggunaan kuasa, dan tingkatkan penunjuk fizikal laser diagnostik dan ketahanan peralatan untuk memenuhi keperluan pengalaman pengguna;
③ Pembangunan masa depan kaedah rawatan laser ke arah implantasi, menerokai biokompatibiliti dan kebolehdegradasian laser baharu seperti laser mikro dan nano.
03. Trend pembangunan industri perubatan laser China
- Industri perubatan laser China dikuasai oleh perusahaan swasta kecil dan sederhana, dan menjadi kawasan pasaran yang lebih aktif untuk inovasi dan keusahawanan.
- Industri perubatan laser China sedang beralih daripada jualan domestik ke pasaran global, terutamanya didorong oleh inisiatif "Satu Belt, Satu Jalan", semakin banyak perusahaan peranti perubatan laser domestik telah memperoleh Pentadbiran Makanan dan Dadah AS (FDA), penyelarasan Eropah (CE). ) kelayakan perubatan, dan bahagian eksport semakin meningkat.
- Dengan pelaksanaan sistem pendaftar China, pensijilan dan pengeluaran, penyelidikan dan pembangunan dan pembuatan dipisahkan secara beransur-ansur, dan pembuatan pihak ketiga telah menjadi trend pembangunan, yang akan membentuk kelompok industri berskala besar di kawasan dengan industri perubatan laser tertumpu pada masa hadapan. .
- Apabila pembaharuan perubatan China semakin maju, peningkatan penggunaan penduduk dan kualiti hidup bertambah baik, pasaran perubatan domestik mempunyai permintaan yang lebih kukuh untuk peranti perubatan laser berkualiti tinggi.
- 04. masalah yang dihadapi oleh aplikasi perubatan teknologi laser di China
- Tiada disiplin menengah perubatan laser. Walaupun perubatan laser mempunyai banyak ciri seperti teknologi yang kuat, komprehensif yang tinggi, liputan luas dan aplikasi klinikal sejagat, kekurangan atribut disiplin yang jelas telah menghalang penubuhan disiplin menengah yang sepadan dengan perubatan laser dalam sistem pendidikan China, mengakibatkan kekurangan bakat profesional dan perkembangan disiplin yang ketinggalan.
- Kepekatan industri tidak tinggi. Pada masa ini, terdapat kira-kira 200 perusahaan peranti perubatan laser di China, terutamanya perusahaan swasta kecil dan sederhana; kecuali untuk beberapa perusahaan Papan Ketiga Baharu, tiada syarikat tersenarai papan utama; kebanyakan syarikat hanya mengendalikan satu hingga dua jenis produk perubatan laser, dan kepekatan pengeluaran adalah rendah.
- Struktur perindustrian tidak munasabah. Produk perubatan laser domestik tertumpu di bahagian tengah dan rendah rantaian nilai, dan terdapat sangat sedikit kandungan teknologi tinggi dan produk nilai tambah tinggi, dan fenomena keuntungan tipis akibat homogenisasi dan skala kecil produk adalah menonjol; banyak perusahaan kekal di peringkat meniru bersama, tidak mempunyai keupayaan dan kesediaan inovasi asli dan inovasi bebas.
- Gabungan "industri-universiti-penyelidikan" tidak menjadi skala. Sumber industri perubatan laser tidak digabungkan sepenuhnya dengan sumber intelek yang kuat dan sumber klinikal yang kaya, dan badan utama perusahaan dalam gabungan "penyelidikan industri-universiti" jelas hilang, mengakibatkan terputusnya hubungan antara penyelidikan dan pasaran, dan kelebihan sumber sedia ada sukar untuk dicerminkan di peringkat perindustrian.
- Kitaran pasaran peranti perubatan laser domestik terlalu panjang. Kitaran pasaran peranti perubatan China adalah 3~5 tahun secara purata, manakala kitaran pasaran peranti perubatan di Amerika Syarikat, Kesatuan Eropah dan negara dan wilayah maju lain secara amnya hanya 1~2 tahun.
05. Cadangan untuk tindakan balas
- Sediakan disiplin menengah "perubatan laser
Dengan integrasi beransur-ansur perubatan laser 019 China Engineering Science 2020 Vol. 22 No. 3 dengan perubatan klinikal, mod latihan bakat semasa di sekolah perubatan hampir tidak dapat menandingi permintaan negara untuk profesional lanjutan dalam perubatan laser. Adalah dicadangkan untuk menubuhkan disiplin peringkat kedua "perubatan laser" di bawah disiplin peringkat pertama perubatan klinikal, dan membina sistem latihan lengkap ijazah sarjana muda - ijazah sarjana - ijazah kedoktoran, yang merupakan cara terbaik untuk mempromosikan persenyawaan silang "perubatan dan industri" dan memastikan pembangunan jangka panjang perubatan laser di China, Ini adalah langkah penting untuk menggalakkan persenyawaan silang "kejuruteraan perubatan" dan memastikan pembangunan jangka panjang perubatan laser di China .
- Pembinaan platform inovasi sains dan teknologi perubatan laser
Dengan hospital klinikal utama dan khas sebagai unit sokongan dan kelebihan masing-masing institusi pengajian tinggi, institut penyelidikan dan perusahaan berteknologi tinggi, pusat penyelidikan kejuruteraan terjemahan klinikal perubatan laser peringkat kebangsaan akan ditubuhkan. Pusat ini akan berbeza daripada makmal fotoelektrik utama negara, tetapi akan ditarik oleh keperluan klinikal sebenar, mengumpul kekuatan penyelidikan yang berfaedah domestik, memberi tumpuan kepada kerjasama rapat dengan perusahaan untuk menggalakkan perindustrian, memberi tumpuan kepada teknologi utama teras yang terlibat dalam diagnosis laser , rawatan laser dan pemantauan laser, dan membantu transformasi klinikal, demonstrasi dan promosi teknologi rawatan laser di China.
- Menyokong industri berkaitan peranti perubatan laser
Untuk taman industri perubatan laser dan platform pembuatan pihak ketiga untuk peranti perubatan laser, kami akan menyediakan sokongan dasar dalam tanah, modal, cukai dan bakat, dan mengekalkan kesinambungan; menyediakan perkhidmatan awam kewangan dan undang-undang untuk menyokong pembangunan perindustrian, dan menggalakkan perkongsian dan penggunaan sumber awam yang cekap.
