Denne artikkelen fokuserer på temaet medisinske anvendelser av laserteknologi, og fra perspektivet til praktiske anvendelser og industrikjede, vil vi sortere ut dagens situasjon, potensielle trender og problemer med utviklingen av laserteknologi i klinisk behandling, diagnose og industrialisering i Kina.
01. Laserterapiteknologi
1. Intens laserterapi
Intens laserterapi bruker den fototermiske effekten av laser for å koagulere, fordampe eller kutte biologisk vev for å eliminere lesjoner.
Med fordelene med mindre blødning, presis posisjonering, ikke-kontakt, aseptisk og mindre skade på omkringliggende vev, har intens laserbehandling blitt mye brukt i ulike avdelinger som oftalmologi, dermatologi, urologi, gastroenterologi, stomatologi og øre-nese- og øre-nese-hinne.
Med den raske utviklingen av medisinske behov som oftalmologi og presisjonsterapi, samt kirurgisk robotikk, forventes nye kraftige lasere som medisinske ultraraske lasere å bli en større industriell skala og gi et nytt behandlingsmiddel for visse vanskelige sykdommer. Banebrytende laserteknologier representert av ultraraske lasere (f.eks. pikosekundlasere, femtosekundlasere) med høyere selektivitet og mer presis skjæring har gradvis vist potensiale for bruk i medisinske applikasjoner og biovitenskap. Femtosekundlasere kan leveres til fokuspunktet i transparent biologisk vev uten demping, med lav termisk skade på omkringliggende vev og høy skjæringsnøyaktighet. Femtosekund laserkirurgi anses å være den perfekte kliniske oftalmiske behandlingen på grunn av dens høyere nøyaktighet, sikkerhet og stabilitet sammenlignet med konvensjonelle behandlingsprosedyrer og andre laserprosedyrer.
2. Fotodynamisk terapi
PDT er en ny minimalt invasiv behandling for svulster etter operasjon, kjemoterapi og strålebehandling. I PDT oppstår en serie fotofysisk-kjemiske reaksjoner når en fotosensibilisator aktiveres av en spesifikk bølgelengde av laserlys, og produserer biotoksiske reaktive oksygenarter for å drepe målvev for målrettet terapi. Sammenlignet med konvensjonelle behandlinger er PDT svært selektiv, minimalt invasiv, gjenbrukbar, ikke-resistent og har fordelen av å maksimere vevs- og organintegritet.
Med den kontinuerlige forskningen på virkningsmekanismen til PDT, har indikasjonene for PDT gradvis blitt utvidet fra den innledende tumorbehandlingen til tre store terapeutiske områder, inkludert tumormålrettet PDT, vaskulært målrettet PDT og mikrobielt målrettet PDT, som har lovende anvendelser i ondartede svulster og precancerøse lesjoner, ildfaste mikrovaskulære lesjoner (som aldersrelatert fundus makuladegenerasjon, erytem, mage sinus vasodilatasjon, etc.), og refraktære/resistente mikrobielle infeksjoner. Den har gode muligheter for anvendelse innen ildfaste/resistente mikrobielle infeksjoner.
3. Svak laserterapi
LLLT, også kjent som lavintensiv laserterapi eller fotobiomodulasjonsterapi, refererer til behandling av sykdom ved å stimulere en rekke fysiologiske og biokjemiske reaksjoner i kroppen uten å forårsake irreversibel skade på biologisk vev, og ved å regulere, forsterke eller hemme vevet eller kropp.
Den viktigste egenskapen til LLLT er at den er ikke-invasiv og smertefri for pasienten, og dens effekttetthet er vanligvis i størrelsesorden milliwatt. Siden 1970-tallet har LLLT vært mye brukt klinisk i Øst-Europa, Sovjetunionen og Kina. Med utviklingen av halvlederlasere har et bredt spekter av bølgelengder, inkludert rødt og nær-infrarødt lys, blitt brukt som LLLT-behandlingskilder for mer enn 300 sykdommer i kliniske avdelinger som medisin, kirurgi, gynekologi, pediatri, oftalmologi, otologi, stomatologi, etc. De er effektive for å fremme sårheling, smertelindring, betennelsesreduksjon, vevsregenerering og lindring av muskeltretthet.
02. laserovervåkingsteknologi
Medisinske overvåkingsteknologier basert på lyskilder med lysdioder (LED) dukker opp på grunn av deres evne til å overvåke viktige fysiologiske indikatorer som blodsukker og oksygen i blodet. Sammenlignet med LED-lyskilder har laserlyskilder bedre optiske egenskaper og tilbyr et nytt ikke-destruktivt og nøyaktig overvåkingsverktøy: minimalt invasiv eller ikke-invasiv overvåking, høy følsomhet, høy selektivitet og langsiktig stabilitet, noe som forbedrer nøyaktigheten av medisinsk overvåkingsresultater.
Med endringen av medisinsk behandlingsmodus vil "sykehusbehandling pluss hjemmehelseovervåking"-modus være utviklingstrenden, og presis laserovervåkingsteknologi er i ferd med å bli en viktig utviklingsretning for medisinsk overvåkingsutstyr. Når det gjelder høysensitiv laserhelseovervåking, er laserovervåkingsteknologi basert på luftveisgass, urin og blod fokus for fremtidig utvikling.
På området miniatyrisert laserhelseovervåking
(1) Utvikling av bærbar laserovervåkingsteknologi, miniatyrisering og integrering av laserovervåkingssystem, for eksempel bærbar blodsukker- og blodtrykksdetektor;
② Utvikle bærbar laserovervåkingsteknologi, og design laserovervåkingsenheter egnet for menneskelig slitasje, for eksempel bærbare intelligente laserovervåkingsklokker;
③ Utvikle endoskopisk laserovervåkingsteknologi, og kombinere laserteknologien for molekylær-, celle- og vevsnivådeteksjon med den nåværende modne endoskopiske teknologien for sanntidsovervåking av in vivo-vev.
På området intelligent laserhelseovervåking
(1) Utvikle laserovervåkingsfunksjoner basert på big data, og kunstig intelligensteknologi vil bli et kraftig verktøy for automatisert prosessering og analyse av biomedisinsk big data;
② For dynamiske medisinske testbehov, utvikle laserlyskilder med liten størrelse, lav vekt, lav spenning og strømforbruk, og forbedre de fysiske indikatorene for diagnostiske lasere og utstyrsutholdenhet for å møte kravene til brukeropplevelse;
③ Fremtidig utvikling av laserbehandlingsmetoder i retning av implantasjon, utforskning av biokompatibiliteten og nedbrytbarheten til nye lasere som mikro- og nanolasere.
03. Utviklingstrend for Kinas lasermedisinske industri
- Kinas lasermedisinske industri domineres av små og mellomstore private bedrifter, og blir et mer aktivt markedsområde for innovasjon og entreprenørskap.
- Kinas lasermedisinske industri skifter fra innenlandsk salg til det globale markedet, spesielt drevet av "One Belt, One Road"-initiativet, har flere og flere innenlandske lasermedisinske enheter oppnådd US Food and Drug Administration (FDA), europeisk harmonisering (CE) ) medisinsk kvalifikasjon, og andelen av eksporten øker jevnt.
- Med implementeringen av Kinas registrarsystem blir sertifisering og produksjon, forskning og utvikling og produksjon gradvis atskilt, og tredjepartsproduksjon har blitt utviklingstrenden, som vil danne storskala industriklynger i områder med konsentrert lasermedisinsk industri i fremtiden .
- Etter hvert som Kinas medisinske reform skrider frem, beboernes forbruksoppgraderinger og livskvalitet forbedres, har det innenlandske medisinske markedet en sterkere etterspørsel etter medisinsk laserutstyr av høy kvalitet.
- 04. problemer med medisinsk anvendelse av laserteknologi i Kina
- Det er ingen sekundær disiplin av lasermedisin. Selv om lasermedisin har mange egenskaper som sterk teknologi, høy helhet, bred dekning og universell klinisk anvendelse, har mangelen på en klar disiplinær egenskap forhindret etableringen av en sekundær disiplin som tilsvarer lasermedisin i Kinas utdanningssystem, noe som har resultert i mangel på faglige talenter og hengende utvikling av faget.
- Konsentrasjonen av industrien er ikke høy. For tiden er det rundt 200 lasermedisinske enheter i Kina, hovedsakelig små og mellomstore private foretak; bortsett fra noen få nye tredjestyreforetak, er det ikke noe hovedstyre børsnotert; de fleste selskaper driver kun én til to typer lasermedisinske produkter, og produksjonskonsentrasjonen er lav.
- Industristrukturen er urimelig. Innenlandske lasermedisinske produkter er konsentrert i midten og den lave enden av verdikjeden, og det er svært lite høyteknologisk innhold og høye verdiøkende produkter, og fenomenet tynn profitt på grunn av homogenisering og småskala av produkter er fremtredende; mange bedrifter forblir i fasen av gjensidig imitasjon, mangler evnen og viljen til original innovasjon og uavhengig innovasjon.
- Kombinasjonen "industri-universitet-forskning" har ikke blitt en skala. Lasermedisinske industriressurser er ikke fullt ut kombinert med sterke intellektuelle ressurser og rike kliniske ressurser, og hoveddelen av bedrifter i kombinasjonen av "industri-universitet-forskning" mangler åpenbart, noe som resulterer i en frakobling mellom forskning og marked, og fordelene av eksisterende ressurser er vanskelig å gjenspeile på industrielt nivå.
- Markedssyklusen for innenlandsk lasermedisinsk utstyr er for lang. Kinas markedssyklus for medisinsk utstyr er i gjennomsnitt 3~5 år, mens markedssyklusen for medisinsk utstyr i USA, EU og andre utviklede land og regioner vanligvis bare er 1~2 år.
05. Forslag til mottiltak
- Sett opp en sekundær disiplin av "lasermedisin
Med gradvis integrasjon av lasermedisin 019 China Engineering Science 2020 Vol. 22 nr. 3 med klinisk medisin, kan den nåværende modusen for opplæring av talenter i medisinske skoler knapt matche den nasjonale etterspørselen etter avanserte fagpersoner innen lasermedisin. Det foreslås å opprette en disiplin på andre nivå av "lasermedisin" under førstenivådisiplinen klinisk medisin, og bygge et komplett opplæringssystem for bachelorgrad - mastergrad - doktorgrad, som er den beste måten å fremme kryssbefruktning av "medisin og industri" og sikre langsiktig utvikling av lasermedisin i Kina, Dette er et viktig tiltak for å fremme kryssbefruktning av "medisinsk teknikk" og sikre langsiktig utvikling av lasermedisin i Kina .
- Bygging av lasermedisinsk vitenskapelig og teknologisk innovasjonsplattform
Med de viktigste og spesielle kliniske sykehusene som støttende enheter og de respektive fordelene til institusjoner for høyere utdanning, forskningsinstitutter og høyteknologiske bedrifter, vil et nasjonalt nivå lasermedisinsk klinisk oversettelsesingeniørforskningssenter bli etablert. Senteret vil være forskjellig fra de nasjonale nøkkellaboratoriene for fotoelektrisitet, men vil bli trukket av de faktiske kliniske behovene, samle de innenlandske fordelaktige forskningsstyrkene, fokusere på nært samarbeid med bedrifter for å fremme industrialisering, fokusere på kjernenøkkelteknologiene involvert i laserdiagnose , laserbehandling og laserovervåking, og hjelper den kliniske transformasjonen, demonstrasjonen og promoteringen av laserbehandlingsteknologi i Kina.
- Støtt industri relatert til lasermedisinsk utstyr
For lasermedisinske industriparker og tredjeparts produksjonsplattformer for lasermedisinsk utstyr, vil vi gi policystøtte innen land, kapital, beskatning og talenter, og opprettholde kontinuitet; tilby økonomiske og juridiske offentlige tjenester for å støtte industriell utvikling, og fremme deling og effektiv bruk av offentlige ressurser.
