飛秒激光高精細加工設備

中科院西安光機所研制出工業化心臟支架加工設備

3月28日，中國科學院條件保障與財務局組織對西安光學精密機械研究所研制的國內首套工業化“心臟支架飛秒激光高精細加工設備”進行驗收。

中科院條財局科技條件處副處長姜言彬主持驗收會，來自中科院電工研究所、中國科學院大學、西北工業大學、西安應用光學研究所、西安航空動力股份有限公司、中科院西安分院等單位專家組成的專家組對所研制設備的性能指標進行了現場檢測，審閱了相關文件資料。

驗收會現場

經過質詢討論，專家組一致認為：“西安光機所針對心臟支架高精度制造難題，成功研制出飛秒激光心臟支架加工設備，建立了五種材料的低損傷微管高精細切割加工工藝，全面達到了考核指標，整體完成情況良好，同意通過驗收。”

冠心病患者劇增，支架市場長期被外國壟斷

近年來，心腦血管疾病患病率逐年提高，根據衛生部數據，2015年國內冠心病患者達到6000萬人，急劇增長的心臟病患者刺激了心臟介入手術和心臟（冠脈）支架需求的快速增長。心臟支架植入數量從2007年約23萬套增長至2015年的約170萬套。

心臟支架

心臟支架主要用于動脈硬化和其他血管疾病的治療，通過手術用細導管將心臟支架送至血管阻塞部位，支架擴張后撐開狹窄的血管，使血液流通，患者的病癥得以緩解。

由于心臟支架壁管極薄，通常采用激光加工代替常規的機械切割。

心臟支架手術

但是，使用普通激光通過燒蝕融化來加工，這樣加工的心臟支架存在毛刺多、切槽寬度不統一、表面燒蝕嚴重、筋寬不均勻等一系列問題。

近年來，國外企業已經開始采用飛秒激光進行支架切割。飛秒激光是指時域脈沖寬度在飛秒（毫微微秒，10^-15秒）量級的激光。利用飛秒激光短脈沖產生的強電場，消除材料切點附近的自由電子，使帶正電荷的材料同性相斥，失去分子間的作用力，通過“分子摘除”的方式完成材料去除。這種方式加工的心臟支架斷面無毛刺、表面光潔平滑、無熱損不會產生燒蝕、切割精度高并且筋寬均勻。

目前國產飛秒激光器工業化水平低、技術落后，國內仍然采用普通激光加工，導致支架成品質量與國外差距較大。即便價格僅為國外同類產品的十分之一，仍然不受患者青睞。我國的心臟支架市場基本被國外企業占據。

切割筋寬效果

國產工業化心臟支架飛秒激光高精細加工設備達到國際一流水準

中科院西安光機所結合自身傳統優勢學科，將飛秒激光精密智造作為研究所重點突破方向，成功研制出工業化心臟支架飛秒激光高精細加工設備，解決了國產心臟支架加工精度低、筋寬不一致、毛刺多等加工缺陷，實現了多種材料高精細低損傷切割加工，提高了國產心臟支架的性能和使用壽命，達到國際一流質量水準。

該設備解決了制約心臟血管支架激光切割加工的“瓶頸”技術問題，提升了我國超過激光產業和醫療器械行業共有的技術水平和核心競爭力，既能推動我國整個心臟血管支架行業聯迅猛發展，也將大幅度減輕病人高經濟負擔。

這一在醫療領域內突破先進極端制造技術的有益探索，對突破國外高端醫療裝備壟斷具有重要的意義，對我國經濟結構調整、產業結構優化、產品結構升級換代具有重要意義，必將產生很大的經濟和社會效益。