醫(yī)療行業(yè)利用激光技術給醫(yī)療設備打標已有多年。激光打標的可靠性和持久性為醫(yī)療設備公司帶來了極大的好處。不過，激光打標和雕刻仍有改進和幫助醫(yī)療業(yè)進行質量控制、提高產品生產量的空間。

　　我撰寫這些高要求的應用報告可與饑餓時去廚房轉一圈相提并論：廚房里食物聞起來讓人很有食欲，但一旦你真的要去碰罐子，就會遭到批評；那些吃的吸引力仍然存在，甚至更強烈，但基本需求并未得到滿足。醫(yī)療業(yè)的激光材料加工應用也與此雷同：有很多激動人心的應用以及炫目的創(chuàng)新，但沒法揭示詳細的信息和提供示范性的圖像，保密協(xié)議讓人無法把鼻子更多地探入到罐子里去。盡管如此，本文仍試圖概述最先進的加工過程以及創(chuàng)新性發(fā)展。

　　圖1 激光標記的接骨板

　　經典應用

　　直到最近，醫(yī)療業(yè)激光打標的經典應用仍是在不銹鋼外科手術和牙科設備上打標，這些標記更易讀取，甚至經受消毒的次數(shù)可以增加百倍。最重要的是，它是在絕對光滑面上打標，可以防止細菌粘著在表面。經過打標的表面不能損害耐腐蝕的化學鈍化處理，才能讓防腐涂層即使經過數(shù)年的使用以及無數(shù)次的清洗和消毒，也一直存在。

　　FOBA公司市場和應用副總裁Ulrich Ofer稱：“經過我們自己以及外部實驗室多次實驗和測試證明，應用開發(fā)部門如今推出的解決方案恰好滿足這些嚴格的需求。適合外科手術設備的解決方案同樣適用于接骨板、接骨螺釘、高抗沖聚苯乙烯以及人造關節(jié)。除了不銹鋼外，其他適合處理的材料還包括鈦、銀和陶瓷?？傊瑔栴}可以歸結為根據(jù)不同的材料選擇最適合的激光波長和特定的激光參數(shù)。”

 　　存檔的應用

　　在醫(yī)療行業(yè)，激光打標也成為首選的標識方法，因為它確保了標記的高質量和高精密度，保證系統(tǒng)的可靠性以及極佳的重復精度。醫(yī)療領域的制造商們必定要嚴格遵守既定的工藝流程。因此如果對于公認的打標模版進行修改，則必須予以詳細記錄存檔。制造商們如擁有在視覺系統(tǒng)的幫助下可以重復精度的設備，則處于一個有利的位置。一些供應商已經提供配備集成視覺系統(tǒng)的打標機器，能夠檢測出組件位置的變化，檢測出有瑕疵的零件，并自動調整相關的打標。這樣就不再需要或極少需要制造商對標識工作進行調整，因而保持現(xiàn)有的工藝流程和文檔。

圖2 FOBA機器工作區(qū)域

　　FOBA機器工作區(qū)域內，有打標頭、IMP（智能標記定位）照明設備以及零件。IMP已經在100多臺裝置上經過檢查和測試，用于探測部零件的位置，并自動精確地指定激光打標和雕刻所需的幾何數(shù)據(jù)。

　　質量保證和可追溯性

　　要能夠在大多數(shù)材料上留下平滑、衛(wèi)生和長效的標記，前提條件是要有多種多樣的激光技術、波長、激光功率和脈沖寬度可供選擇。這類絲毫不能馬虎的高質量標記還需要滿足一個要求：它們必須經過內部和外部質量保證和可追溯性合格測試。這也是使用個體植入物上的個體二維條碼標記來查看這個唯一的植入物是否可用于植入。所有這些條碼和可追溯選項都集成進入一個先進的激光打標軟件程序，既可以將零件編號打標成二維條碼，也可以將連續(xù)編碼打標成條形碼或二維編碼，以便應用商標或者圖形測量標記。

　　集成視覺系統(tǒng)帶來的益處

　　如果沒有確定零件是否正確無誤，或甚至是否有一個零件放在打標的位置，就讓激光器進行操作的話，那么零件上會被打上錯誤的標記和（或）打在錯誤的位置，造成零件報廢。由于很多醫(yī)療設備造價昂貴，報廢將對企業(yè)盈利產生重大影響。

　　諸如接骨螺釘和髖關節(jié)置換零件等醫(yī)療設備有各種型號，但是基本形狀相同。一個零件上的錯誤標記內容不僅會造成零件報廢，還可能帶來質量管理的夢魘，導致嚴重的法律后果。

　　這類產品報廢和質量問題現(xiàn)在可以減少到最低。集成視覺系統(tǒng)的使用，例如FOBA擁有專利權的經由透鏡打標對準系統(tǒng)“智能標記定位”（IMP），確保編碼不僅標記在正確的零件上，也標記在零件的正確位置。

　　“IMP能準確和精確地依據(jù)零件調整模式，這樣不會產生出現(xiàn)偏差的零件，沒有浪費，能制造出精密模具，不需要進行安裝調整，就能保持機器間的一致性。” FOBA北美地區(qū)銷售經理Brian Hilliker表示，“此類激光打標的編碼不僅便利了患者，也提供了健康保證。他們必須確保標記沒有預定的斷裂點，以免縮短植入物或假肢的使用壽命。”集成視覺系統(tǒng)現(xiàn)在已被用于幫助更快地生產機器零件，減少浪費，縮短準備時間以及降低運營成本。

　　制造商們由此受益于絲毫不能馬虎的可追溯的質量：一個能終身保持的標記在面對毫無根據(jù)的賠償要求時能起到作用，因為每一個零件都能全程追溯，很容易和各種仿制品區(qū)分開來。即使是高質量的工件和個別零件，光學控制系統(tǒng)也能滿足高效生產需求。通過一些視覺控制過程，打標內容被人工地置于需要打標的產品上，使得這一方法尤為適用于加工高質量的工件和個別零件。對最終打標的光學檢驗以及檢查是否標記好了所有需要的信息變得日益重要，因為它能對打標和打標位置進行高級檢驗，從而避免代價昂貴的停產和浪費時間的試錯過程。

圖3 帶有激光打標的二維編碼的接骨螺釘（高合金不銹鋼）

　　冷激光應用

　　醫(yī)用塑料激光打標的重要發(fā)展和創(chuàng)新近期才出現(xiàn)。所謂的冷激光打標，使用UV激光打標機，滿足侵入性應用的嚴格衛(wèi)生要求。絕對光滑面能阻止細菌附著在材料上，也能夠防止材料物質進入人體。UV激光打標機在使用時只產生極少熱量，且只有化學光感，能給材料表面染色而不會使其起泡。因此，這些敏感的塑料材料可以無損傷地被打標，從而可以用于侵入性用途。

　　五年前，此類解決方案幾乎不可想象?，F(xiàn)今，這些冷激光打標機已應用于最敏感的產品和零件（如導尿管或胰島素泵等侵入性器械），可以打上高精度、無損傷和持久的標記。之前無法標記的材料如硅酮或聚酰胺等現(xiàn)在也可以進行打標。這類UV激光打標機做出的標記，其每一個細節(jié)都非常完整：355納米的波長能夠實現(xiàn)特精密和高對比度加工。最后，使用這一打標機給敏感塑料打標既不需要某種溶劑也不需要材料添加劑。

　　Ofer指出：“與加工表面相關的主要因素有兩點：一是為生物反應或生物傳感器創(chuàng)造理想條件；二是人工腔，以構造液體儲存器或者特定殘留高度，從而可以獲取既定流速，為反應爭取充裕的時間空檔。”微結構制作廣泛應用于很多技術領域，現(xiàn)在也盛行于醫(yī)療和生物化學領域。“這些新發(fā)展中絕大多數(shù)都歸因于與世界各地的消費者密切合作。”#p#分頁標題#e#

圖4 激光標記的股骨柄（鈦）

　　何去何從？

　　激光打標在醫(yī)療行業(yè)發(fā)揮著重要作用。很多制造商已發(fā)現(xiàn)了激光器的多功能性、準確性，而且能夠節(jié)約成本。激光器可以用于敏感材料，可以實現(xiàn)質量控制，減少浪費，增加產出以及提高準確度。但是，醫(yī)療業(yè)的需求（不管其是否因為市場上的新型或敏感材料、技術或其它變化）要求激光打標制造商們不斷改進和發(fā)展其技術。

　　激光打標制造商正尋求使機器和系統(tǒng)更為自動化和靈活的方法，從而減少操作零件的工作。不管其是否通過視覺、額外的或更為復雜的軸控制和（或）軟件，或通過激光技術本身，可以確定的一點是該設備將變得更為高效，成本更低，并能提高標記零件的質量。

　　通過與醫(yī)療業(yè)界形成伙伴關系以及切實了解什么對醫(yī)療行業(yè)最重要，激光機制造商將更有能力向醫(yī)療業(yè)提供這些關鍵要素，讓醫(yī)療業(yè)更為成功。