Lands-/region- och språkval
Lasermarkierter Herzschrittmacher
Aktiva implanterbara medicinska apparater (AIMD)

Producera AIMD effektivare med laserteknologi

Att producera implanterbara medicinska apparater är extremt komplicerat – framför allt på grund av den känsliga elektroniken inuti dem. Vi visar er hur ni kan använda lasertekniken för att skapa stabila elektriska anslutningar och heliumtäta svetsfogar, som klarar höga belastningar.

Vilka utmaningar finns det vid framställningen av medicinska implantat?

Implanterbara medicinska apparater, som exempelvis pacemakrar, består av mycket små detaljer och känsliga, elektriska komponenter. I människokroppen måste de fungera problemfritt och får samtidigt inte orsaka någon skada. De ska uppfylla en mängd tekniska krav och ställer därför höga anspråk på produktionsprocesser och -anläggningar: Eftersom de använda komponenterna är mycket filigrana och produktionsstegen mycket komplexa använder sig många tillverkare av handarbete vid implantatens montering. Detta är å ena sidan problematiskt eftersom det blir allt svårare att hitta kvalificerade medarbetare. Å andra sidan försvårar det en utbyggnad av framställningen – framför allt med fler produktionsplatser. Dessutom är tillverkare förpliktade att se till att samtliga produktionssteg dokumenteras spårbart

Implanterbara medicinska apparater måste finnas i tillräcklig mängd eftersom de är livsnödvändiga för många människor. För att garantera detta bör produktionsanläggningar fungera tillförlitligt, endast ha minimala driftstopp och möjliggöra en snabb (underhålls-)service . I detta sammanhang blir det allt viktigare att framställningskapaciteter och teknik går att  utöka modulärt med nödvändiga systemkomponenter så att de kan användas flexibelt för diverse produkter.

Exempel på aktiva implantat är pacemakrar, defibrillatorer eller neuronala sensorer. De består av flera komponenter (t.ex. batterier, ledningar eller kopplingskretsar) som först tillverkas var för sig och sedan sätts ihop. Husen till dessa implantat måste vara hermetiskt tätade för att skydda så väl den känsliga elektroniken som patientens kropp.

Vilka fördelar ger laserteknik vid utvecklingen och framställningen av implanterbara medicinska apparater?

Lasersystem erbjuder en lösning på många komplexa, tekniska utmaningar och begränsningar vid utveckling och produktion av aktiva implantat. Deras användning möjliggör en exakt och automatiserad 3D-svetsning av ledningar. Det blir då möjligt att hålla små toleranser och att förbinda nya typer av material, som glas och keramik, hos apparathusen. Lasersystem och -användningar ger tydliga fördelar i förhållande till vanliga svetsprocesser när det handlar om att producera förlustfria elektriska anslutningar och stabila, heliumtäta svetsfogar, som samtidigt klarar av höga mekaniska belastningar.

Laser säkerställer sterilitet och biokompatibilitet

Lasrar kan bearbeta biokompatibla material perfekt. Dessutom skapar de släta fogar, där baciller inte fastnar, och inte porösa ytstrukturer. Det gör det lättare att hålla medicinska produkter sterila. 

Lasrar uppnår hermetisk tätning

Lasersvetsfogar är heliumtäta. Otäta ställen hos implantat är därför uteslutna. Det skyddar apparatens inre delar och även patientens hälsa.

Lasrar producerar förlustfria elektriska anslutningar

Patienters liv är ofta avhängiga av att implanterbara apparater fungerar korrekt. Med hjälp av laserpulssvetsning får ni stabila och förlustfria elektriska anslutningar som uppfyller de höga kvalitetsanspråken för medicinska produkter.

Laser ger er ett kvalitetsförsprång

Innovativa lasersystem från TRUMPF innehåller en mängd funktioner för kvalitetssäkring inom medicintekniken, t.ex. sensorer för processövervakning och den visuella kontrollen av geometrin, självlärande system samt artificiell intelligens.

Hur kan ni använda laser vid framställningen av aktiva implantat?

Kontaktsvetsning av elektroder (batteri)

Med hjälp av lasersvetsning kan man säkerställa förlustfria elektriska anslutningar inom ett fastställt kontaktområde.

Det går då att styra pulsföljdsfrekvenser och -styrkor, vilket möjliggör lasersvetsning vid låg värme och förbindning av nästan alla metalliska material. Det är framför allt relevant vid flexibla kretskort i defibrillatorer och pacemakrar, eller vid anslutning av känsliga sensorsystem. Dessa svetsfogar klarar av stora mekaniska belastningar.

Gastät värmeledningssvetsning av AIMD-hus

Aktiva implantat svetsas vid låg värmeutveckling så att de känsliga, invändiga materialen inte skadas. Den speciella designen gör att sensorer eller plastkomponenter ofta ligger  väldigt nära implantatens svetsområde – framför allt ju mindre och komplexare de är. 

Fördelen med lasersvetsfogar är att de är väldigt små och släta och de har hygieniska, inte porösa, ytor. De är dessutom hermetiskt täta, vilket gör att så väl patienten som de invändiga apparatkomponenterna är skyddade efter implantationen.

Laserskärning av Multihelix-ledningar

Vid skärning av Multihelix-ledningar säkerställer lasern att beläggningen på enskilda spolar förblir intakt. Geometrin kan då, allt efter behov, skäras till med radiellt, axiellt, graderat eller rätvinkligt snitt, för att förbereda den för en fortsatt bearbetning, exempelvis för lasersvetsning av ledningsändar. 

Vid denna teknologi bildas inget splitter, som skulle kunna skada isoleringen. Det förekommer dessutom vare sig värmepåverkan eller slitage. Processen förlöper automatiserat. Det behövs därför kortare tid och det blir mindre efterarbete jämfört med traditionella framställningsmetoder.

Laserstrukturering och -ablation som ytförberedelse

Med laserteknik kan medicinska apparaters komponenter förberedas för limningen genom strukturering av deras ytor. Då kan exempelvis skrovligheter hos elektrodhuvuden optimeras på sådant sätt med lasern att de fäster perfekt vid limningen.

Dessutom gör lasern det möjligt att  rengöra ytoravlägsna beläggningar och ta bort ojämnheter – exempelvis ETFE, PTFE, PFA, polyuretan eller parylen på värmeväxlare eller apparathus.

Häftsvetsning av komponenter med laser

En elektrod eller ledning består ofta av flera delar. Dessa separata delar kan fixeras på rätt position i förhållande till varandra med hjälp av korta häftsvetspunkter, innan modulen svetsas fast.

Först genom denna monteringsprocess kan små geometriska toleranser säkerställas utan distorsion. Dessutom gör detta också att monteringen förenklas eftersom delarna håller ihop utan större kraftinverkan.

Laserablation för reducering av manteltjocklekar

Med hjälp av laserablation reducerar man manteltjockleken hos polymera slangar för att lokalt uppnå en förhöjd flexibilitet och därmed bästa möjliga flödeshastigheter.

Typiska användningsområden är multilumenslangar för katetrar och endoskop.

Lasermarkering av serienummer

Den innovativa lasermärkningen sörjer för kontrastrika, permanenta och ej korroderande märkningar, som kan läsas bra på de mest varierande material.

På det här sättet kan löpande charge-nummer och seriebeteckningar appliceras på enskilda delar och apparater för att snabbare och enklare kunna identifiera och spåra dem i produktionen och logistiken.

Skapa individuella mönster

När apparatdelar kräver speciella mönster är det vanligt att dessa stansas eller etsas in med hjälp av kemiska metoder. Dessa metoder är tekniskt väldigt anspråksfulla och förbundna med hög kostnad samtidigt som de kräver tid.

Mikromaterialbearbetningen med lasern och laserablationen utgör ett effektivt alternativ som tillförlitligt levererar exakta resultat. För laserskärningen krävs inget annat än en dataredigering i styrprogrammet. Därefter kan ni snabbt och exakt genomföra valfritt antal upprepningar i högsta kvalitet.

Laseranvändningar inom elektroniken

Vid skärning av sensorer med polymera stödmaterial som exempelvis flexibla kretskort (PCB:er) ger lasern möjlighet till största geometrifrihet. Det är denna flexibilitet som gör det möjligt att vika kretskort och sätta in dem i små, kompakta hus, som exempelvis i pacemakerelektroniken eller kamera- och sensorsystem hos flexibla endoskop. Samma laser, som används till skärning här, kan då bland annat även användas till laserskrivning av serienummer.

Ta reda på hur vår kund Miethke tillverkar sina neurokirurgiska implantat med lasrar från TRUMPF

Vill man åstadkomma hög kvalitet behöver man man köpa in bra kvalitet som kan förverkliga hög kvalitet. Och då hamnade vi direkt hos TRUMPF.

Jörg Knebel
Avdelningschef kvalitetsmanagement, Christoph Miethke GmbH & Co. KG

Letar ni också efter den bästa lösningen för tillverkningen av era implanterbara medicinska apparater?

Vi visar er hur ni kan dra nytta av att använda lasertekniken. Skriv till oss, eller boka in en tid på vårt Laser Application Center (LAC), för att bearbeta er provdel direkt på plats.

Be om rådgivning

Vi har den passande lösningen för framställningen av er implanterbara medicinska apparat

Som globalt ledande leverantör av industrilasrar vet vi vilka utmaningar ni står inför och hittar garanterat den riktiga lösningen för utvecklingen och framställningen av er medicinska produkt. 

Kortpulslaser

Kortpulslaser har en pulstid som ligger inom nanosekundområdet och kan användas i många arbetsförlopp inom industrin. Den erbjuder en enastående flexibilitet för processer som svetsning, skärning, borrning, markering, ablationen eller rengöringen.

Ultrakortpulslaser

Det kan gälla strukturering, skärning, borrning eller slipning av material – ultrakortpulslasrar är ett oumbärligt verktyg för mikrotillverkningen inom medicintekniken. Ett av dess speciella kännetecken: De överför nästan ingen värme till materialet (kallbearbetning).

Automatiserade fleraxelsystem

Inom 3D-framställningen används ofta automatiserade fleraxelsystem till skärning, svetsning eller till ytbehandling. Dessa system kan kombineras och konfigureras med fiberlasrar, skivlasrar och ultrakortpulslasrar.

Märklaser

Hitta den perfekta märklasern för era behov: Svara bara på några frågor om er användning och vår Produktfinder berättar vilken märklaser som är det rätta valet.

Sensorik & mjukvara

Sensoriken från TRUMPF reglerar och övervakar kvaliteten i era processer enligt era anvisningar. Modulära mjukvarulösningar gör det bland annat möjligt att generera och applicera korrekta UDI-koder från era databaser.

Detta kan också vara intressant för dig

Tillverka medicinska produkter med lasern

Det kan vara inom ortopedi, plastikkirurgi, dentalteknik eller vid tillverkningen av medicinska apparater och instrument – med hjälp av lasrar kan medicinska produkter framställas snabbare, bättre och effektivare. Vi visar hur det går till.

Lasermarkiertes Endoskop
Lasertillverkning för kirurgiska instrument

Kirurgiska instrument som endoskop eller katetrar måste klara av starka belastningar, höga temperaturer och aggressiva rengöringsmedel. Ta reda på hur lasern sörjer för släta ytor och starka anslutningar hos medicinska instrument och därmed garanterar maximal sterilitet och stabilitet.

Utveckla medicinska produkter med TRUMPF

Ta reda på hur våra medicinteknik- och laserexperter stöttar er i varje fas av er medicinska produkts livscykel – från idé, till serieproduktion och ända fram till slutfasen. 

Kontakt
Branschmanagement Medicinteknik
E-post
Nerladdningar
Service och kontakt