Este artigo enfoca o tema das aplicações médicas da tecnologia laser e, do ponto de vista das aplicações práticas e da cadeia industrial, abordaremos a situação atual, as tendências prospectivas e os problemas do desenvolvimento da tecnologia laser em tratamento clínico, diagnóstico e industrialização em China.
01. Tecnologia de Laserterapia
1. Terapia a laser intensa
A terapia intensa a laser usa o efeito fototérmico do laser para coagular, vaporizar ou cortar tecidos biológicos para eliminar lesões.
Com as vantagens de menos sangramento, posicionamento preciso, sem contato, asséptico e menos danos aos tecidos circundantes, o tratamento a laser intenso tem sido amplamente utilizado em vários departamentos, como oftalmologia, dermatologia, urologia, gastroenterologia, estomatologia e otorrinolaringologia.
Com o rápido desenvolvimento de necessidades médicas, como oftalmologia e terapia de precisão, bem como robótica cirúrgica, espera-se que novos lasers poderosos, como lasers médicos ultrarrápidos, se tornem uma escala industrial maior e forneçam um novo meio de tratamento para certas doenças intratáveis. Tecnologias laser de ponta representadas por lasers ultrarrápidos (por exemplo, lasers de picossegundos, lasers de femtossegundos) com maior seletividade e corte mais preciso mostraram gradualmente potencial para aplicação em aplicações médicas e ciências da vida. Os lasers de femtosegundo podem ser aplicados no ponto de foco em tecidos biológicos transparentes sem atenuação, com baixo dano térmico aos tecidos circundantes e alta precisão de corte. A cirurgia a laser de femtosegundo é considerada o tratamento oftalmológico clínico perfeito devido à sua maior precisão, segurança e estabilidade em comparação com os procedimentos de tratamento convencionais e outros procedimentos a laser.
2. Terapia fotodinâmica
PDT é um novo tratamento minimamente invasivo para tumores após cirurgia, quimioterapia e radioterapia. Na PDT, uma série de reações fotofísico-químicas ocorre quando um fotossensibilizador é ativado por um comprimento de onda específico da luz do laser, produzindo espécies reativas biotóxicas de oxigênio para matar os tecidos-alvo para a terapia direcionada. Comparado aos tratamentos convencionais, o PDT é altamente seletivo, minimamente invasivo, reutilizável, não resistente e tem a vantagem de maximizar a integridade dos tecidos e órgãos.
Com a pesquisa contínua sobre o mecanismo de ação da PDT, as indicações da PDT foram gradualmente expandidas do tratamento inicial do tumor para três grandes áreas terapêuticas, incluindo PDT direcionada ao tumor, PDT direcionada a vascular e PDT direcionada a micróbios, que têm aplicações promissoras em tumores malignos e lesões pré-cancerosas, lesões microvasculares refratárias (como degeneração macular relacionada à idade, eritema, vasodilatação do seio gástrico, etc.) e infecções microbianas refratárias/resistentes. Tem boas perspectivas de aplicação no campo de infecções microbianas refratárias/resistentes.
3. Laserterapia Fraca
A LLLT, também conhecida como terapia a laser de baixa intensidade ou terapia de fotobiomodulação, refere-se ao tratamento de doenças estimulando uma série de reações fisiológicas e bioquímicas no corpo sem causar danos irreversíveis aos tecidos biológicos e regulando, aumentando ou inibindo o tecido ou corpo.
A característica mais importante do LLLT é que ele é não invasivo e indolor para o paciente, e sua densidade de potência geralmente é da ordem de miliwatts. Desde a década de 1970, a LLLT tem sido amplamente utilizada clinicamente na Europa Oriental, na União Soviética e na China. Com o desenvolvimento de lasers semicondutores, uma ampla gama de comprimentos de onda, incluindo luz vermelha e infravermelha próxima, tem sido usada como fonte de tratamento de LLLT para mais de 300 doenças em departamentos clínicos como medicina, cirurgia, ginecologia, pediatria, oftalmologia, otologia, estomatologia, etc. Eles são eficazes na promoção da cicatrização de feridas, alívio da dor, redução da inflamação, regeneração de tecidos e alívio da fadiga muscular.
02. tecnologia de monitoramento a laser
As tecnologias de monitoramento médico baseadas em fontes de luz de diodo emissor de luz (LED) estão surgindo devido à sua capacidade de monitorar indicadores fisiológicos importantes, como glicose no sangue e oxigênio no sangue. Em comparação com as fontes de luz LED, as fontes de luz laser têm melhores características ópticas e oferecem uma nova ferramenta de monitoramento não destrutiva e precisa: monitoramento minimamente invasivo ou não invasivo, alta sensibilidade, alta seletividade e estabilidade a longo prazo, melhorando significativamente a precisão dos exames médicos resultados de monitoramento.
Com a mudança do modo de tratamento médico, o modo "tratamento hospitalar mais monitoramento de saúde em casa" será a tendência de desenvolvimento, e a tecnologia precisa de monitoramento a laser está se tornando uma importante direção de desenvolvimento para equipamentos de monitoramento médico. Em termos de monitoramento de saúde a laser altamente sensível, a tecnologia de monitoramento a laser baseada em gases respiratórios, urina e sangue é o foco do desenvolvimento futuro.
Na área de monitoramento de integridade a laser miniaturizado
(1) Desenvolvimento de tecnologia de monitoramento a laser portátil, miniaturização e integração do sistema de monitoramento a laser, como detector portátil de glicose no sangue e pressão arterial;
② Desenvolver tecnologia de monitoramento a laser vestível e projetar dispositivos de monitoramento a laser adequados para uso humano, como relógios inteligentes de monitoramento a laser vestíveis;
③ Desenvolva a tecnologia de monitoramento endoscópico a laser, combinando a tecnologia laser para detecção molecular, celular e tecidual com a atual tecnologia endoscópica madura para monitoramento em tempo real de tecidos in vivo.
Na área de monitoramento inteligente da integridade do laser
(1) Desenvolver funções de monitoramento a laser com base em big data, e a tecnologia de inteligência artificial se tornará uma ferramenta poderosa para processamento e análise automatizados de big data biomédico;
② Para necessidades de testes médicos dinâmicos, desenvolva fontes de luz laser com tamanho pequeno, peso leve, baixa tensão e consumo de energia e melhore os indicadores físicos de lasers de diagnóstico e resistência do equipamento para atender aos requisitos de experiência do usuário;
③ Desenvolvimento futuro de métodos de tratamento a laser na direção da implantação, explorando a biocompatibilidade e degradabilidade de novos lasers, como micro e nano lasers.
03. Tendência de desenvolvimento da indústria médica a laser da China
- A indústria médica a laser da China é dominada por pequenas e médias empresas privadas e está se tornando uma área de mercado mais ativa para inovação e empreendedorismo.
- A indústria médica a laser da China está mudando das vendas domésticas para o mercado global, especialmente impulsionada pela iniciativa "One Belt, One Road", cada vez mais empresas domésticas de dispositivos médicos a laser obtiveram a US Food and Drug Administration (FDA), a harmonização europeia (CE ) qualificação médica, e a participação nas exportações está aumentando constantemente.
- Com a implementação do sistema de registro da China, certificação e produção, pesquisa e desenvolvimento e fabricação são gradualmente separados, e a fabricação de terceiros tornou-se a tendência de desenvolvimento, que formará clusters industriais de grande escala em áreas com indústria médica a laser concentrada no futuro .
- À medida que a reforma médica da China avança, as atualizações de consumo e a qualidade de vida dos residentes melhoram, o mercado médico doméstico tem uma demanda mais forte por dispositivos médicos a laser de alta qualidade.
- 04. problemas enfrentados pela aplicação médica da tecnologia laser na China
- Não há disciplina secundária de medicina a laser. Embora a medicina a laser tenha muitas características, como tecnologia forte, alta abrangência, ampla cobertura e aplicação clínica universal, a falta de um atributo disciplinar claro impediu o estabelecimento de uma disciplina secundária correspondente à medicina a laser no sistema educacional da China, resultando na falta de talentos profissionais e atraso no desenvolvimento da disciplina.
- A concentração da indústria não é alta. Atualmente, existem cerca de 200 empresas de dispositivos médicos a laser na China, principalmente pequenas e médias empresas privadas; com exceção de algumas empresas do Novo Terceiro Conselho, não há nenhuma empresa listada no conselho principal; a maioria das empresas opera apenas de um a dois tipos de produtos médicos a laser, e a concentração da produção é baixa.
- A estrutura industrial é irracional. Os produtos médicos a laser domésticos estão concentrados no meio e no final da cadeia de valor, e há muito pouco conteúdo de alta tecnologia e produtos de alto valor agregado, e o fenômeno de lucro reduzido devido à homogeneização e pequena escala de produtos é proeminente; muitas empresas permanecem no estágio de imitação mútua, sem a capacidade e vontade de inovação original e inovação independente.
- A combinação "indústria-universidade-pesquisa" não se tornou uma escala. Os recursos da indústria médica a laser não são totalmente combinados com fortes recursos intelectuais e ricos recursos clínicos, e o corpo principal das empresas na combinação de "indústria-universidade-pesquisa" está obviamente ausente, resultando em uma desconexão entre pesquisa e mercado, e as vantagens dos recursos existentes são difíceis de serem refletidas no nível industrial.
- O ciclo de mercado de dispositivos médicos a laser domésticos é muito longo. O ciclo do mercado de dispositivos médicos da China é de 3 a 5 anos em média, enquanto o ciclo do mercado de dispositivos médicos nos Estados Unidos, União Europeia e outros países e regiões desenvolvidos geralmente é de apenas 1 a 2 anos.
05. Sugestões de contramedidas
- Estabeleça uma disciplina secundária de "medicina a laser
Com a integração gradual da medicina a laser 019 China Engineering Science 2020 Vol. 22 No. 3 com medicina clínica, o modo atual de treinar talentos nas escolas médicas dificilmente pode corresponder à demanda nacional por profissionais avançados em medicina a laser. Propõe-se estabelecer uma disciplina de segundo nível de "medicina a laser" sob a disciplina de primeiro nível de medicina clínica e construir um sistema de treinamento completo de bacharelado - mestrado - doutorado, que é a melhor maneira de promover o fertilização cruzada de "medicina e indústria" e garantir o desenvolvimento a longo prazo da medicina a laser na China. Esta é uma medida importante para promover a fertilização cruzada de "engenharia médica" e garantir o desenvolvimento a longo prazo da medicina a laser na China .
- Construção de plataforma de inovação em ciência e tecnologia de medicina a laser
Com os principais e especiais hospitais clínicos como unidades de apoio e as respectivas vantagens de instituições de ensino superior, institutos de pesquisa e empresas de alta tecnologia, será estabelecido um centro de pesquisa de engenharia de tradução clínica médica a laser de nível nacional. O centro será diferente dos principais laboratórios nacionais de fotoeletricidade, mas será atraído pelas necessidades clínicas reais, reunirá as forças de pesquisa vantajosas domésticas, focará em estreita cooperação com empresas para promover a industrialização, focará nas principais tecnologias envolvidas no diagnóstico a laser , tratamento a laser e monitoramento a laser, e ajudam na transformação clínica, demonstração e promoção da tecnologia de tratamento a laser na China.
- Apoie indústrias relacionadas a dispositivos médicos a laser
Para parques industriais médicos a laser e plataformas de fabricação de terceiros para dispositivos médicos a laser, forneceremos suporte político em terra, capital, tributação e talentos, e manteremos a continuidade; fornecer serviços públicos financeiros e jurídicos para apoiar o desenvolvimento industrial e promover o compartilhamento e o uso eficiente dos recursos públicos.
