[發明專利]一種基于飛秒激光的醫療器械在線監測制備系統及方法

在審

• 申請號: 201811062102.0
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN108994447A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 于志浩;楊騏戎;匡傳富;張勇浩;鄭俊榮
• 申請（專利權）人: 北京青木子科技發展有限公司
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/70
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本發明公開了一種基于飛秒激光的醫療器械在線監測制備系統及方法，系統包括：多級飛秒激光再生放大系統、聚焦顯微成像系統、超精密加工數字化平臺和計算機。本發明所提供的裝置及方法，利用飛秒激光技術制備醫療器械特別是可降解心血管支架，工藝先進，穩定可靠，加工精密，成品率高；該系統集成光學機電模塊，采用計算機軟件控制，可實現任意圖案的超精密數字化加工，自動化程度高，保證效率與質量；該系統包含顯微成像系統，可在線監測飛秒激光加工進程和效果，并實時進行參數調整，極大便利了將該系統運用于加工其他領域精密器件。

技術領域

本發明涉及飛秒激光應用技術領域，具體涉及一種基于飛秒激光的醫療器械在線監測制備系統及方法。

背景技術

心血管支架是心血管介入手術中常用的醫療器械，傳統的金屬支架本身具有血栓源性，遠期療效并不理想。可降解心血管支架可在急性期過后于體內自行溶解，避免了局部炎癥反應等不良后果。目前常見的可降解心血管支架主要有編織-纏繞支架、平面光刻卷焊支架、三維激光雕刻支架等。編織-纏繞支架存在強度較差，變形不均勻的問題；平面光刻卷焊方法制備的支架很難滿足成型要求；傳統的三維激光雕刻技術不可避免地存在熱效應和工件變形，不均勻切割將導致支架出現局部變性和應力集中的現象，導致其對血管內壁造成損傷局部機械性能下降，且難以被降解。

飛秒激光以其極短的脈沖寬度、極高的瞬時功率和明顯的非線性效應等特性。當飛秒激光脈沖與物質相互作用時，全部能量在極短的時間內注入到作用區域，脈沖持續時間遠小于材料內部受激電子的弛豫時間，從根本上消除熱擴散，使得飛秒激光加工技術在微納制造領域體現出加工精度高、損傷閾值低、非接觸無污染等優點，在生物醫療、航空航天、電子通信等重要領域具有非常廣闊的應用前景。因此，迫切需要一種飛秒激光加工技術來更好地制備醫療器械特別是可降解心血管支架。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于飛秒激光的醫療器械在線監測制備系統及方法，利用飛秒激光技術制備醫療器械特別是可降解心血管支架，工藝先進，穩定可靠，加工精密，成品率高。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種基于飛秒激光的醫療器械在線監測制備系統，包括：多級飛秒激光再生放大系統、聚焦顯微成像系統、超精密加工數字化平臺和計算機；

所述多級飛秒激光再生放大系統用于將產生的飛秒激光輸出至所述聚焦顯微成像系統，所述計算機用于接收輸入的醫療器械的加工參數并根據所述加工參數向所述超精密加工數字化平臺發送控制指令，所述超精密加工數字化平臺用于根據所述控制指令對位于加工區域的目標樣品進行移動，所述聚焦顯微成像系統用于通過輸入的所述飛秒激光對所述加工區域的目標樣品進行激光雕刻。

進一步，如上所述的一種基于飛秒激光的醫療器械在線監測制備系統，所述多級飛秒激光再生放大系統包括：水平方向設置的振蕩器和啁啾脈沖放大器，所述振蕩器的出光口與所述啁啾脈沖放大器的入光口相對；

所述振蕩器用于產生飛秒激光并輸出至所述啁啾脈沖放大器，所述啁啾脈沖放大器用于將輸入的所述飛秒激光放大后輸出至所述聚焦顯微成像系統。

進一步，如上所述的一種基于飛秒激光的醫療器械在線監測制備系統，所述聚焦顯微成像系統包括：豎直方向從上至下依次設置的照明光源、分光鏡、高反鏡和顯微物鏡，以及水平方向設置的CCD相機，所述照明光源和所述CCD相機的鏡頭均與所述分光鏡相對，所述啁啾脈沖放大器的出光口與所述高反鏡相對，所述高反鏡還與所述顯微物鏡相對，所述CCD相機與所述計算機連接；

所述振蕩器輸出的飛秒激光經所述啁啾脈沖放大器照射到所述高反鏡上，通過所述高反鏡反射到所述顯微物鏡上，通過所述顯微物鏡聚焦到所述超精密加工數字化平臺的加工區域；

所述照明光源發出的光經所述分光鏡和所述高反鏡照射到所述顯微物鏡上，通過所述顯微物鏡聚焦到所述超精密加工數字化平臺的加工區域。