本稿では、レーザー技術の医療応用をテーマに、医療・診断・産業化におけるレーザー技術開発の現状と今後の動向、課題を実用化と産業チェーンの観点から整理する。中国。
01. レーザー治療技術
1. 強力なレーザー治療
強力なレーザー治療では、レーザーの光熱効果を利用して生体組織を凝固、蒸発、または切断し、病変を除去します。
高強度レーザー治療は、出血が少なく、正確な位置決めができ、非接触で無菌で周囲組織へのダメージが少ないという利点があるため、眼科、皮膚科、泌尿器科、消化器科、口腔科、耳鼻咽喉科などのさまざまな科で広く使用されています。
眼科や精密治療、手術用ロボットなどの医療ニーズの急速な発展に伴い、医療用超高速レーザーなどの新しい強力なレーザーが産業規模を拡大し、特定の難治性疾患の新たな治療手段となることが期待されています。 より高い選択性とより正確な切断を備えた超高速レーザー（ピコ秒レーザー、フェムト秒レーザーなど）に代表される最先端のレーザー技術は、医療用途やライフサイエンスへの応用の可能性を徐々に示しています。 フェムト秒レーザーは、周囲の組織への熱損傷が少なく、切断精度が高いため、減衰することなく透明な生体組織内の焦点に到達できます。 フェムト秒レーザー手術は、従来の治療法や他のレーザー法と比較して精度、安全性、安定性が高いため、完璧な臨床眼科治療であると考えられています。
2. 光力学療法
PDT は、手術、化学療法、放射線療法後の腫瘍に対する新しい低侵襲治療法です。 PDT では、光増感剤が特定の波長のレーザー光によって活性化されると一連の光物理化学反応が発生し、生体毒性のある活性酸素種を生成して標的治療の標的組織を死滅させます。 従来の治療法と比較して、PDT は選択性が高く、侵襲性が最小限で、再利用可能で、耐性がなく、組織と器官の完全性を最大限に高めるという利点があります。
PDT の作用機序に関する継続的な研究により、PDT の適応は、初期の腫瘍治療から、腫瘍標的 PDT、血管標的 PDT、微生物標的 PDT を含む 3 つの主要な治療領域に徐々に拡大されました。悪性腫瘍および前癌病変、難治性微小血管病変（加齢性眼底黄斑変性症、紅斑、胃洞血管拡張など）、および難治性/耐性微生物感染症への応用が期待されています。 難治性/耐性微生物感染症の分野での応用が期待されています。
3. 弱いレーザー治療
低強度レーザー療法またはフォトバイオモジュレーション療法としても知られる LLLT は、生体組織に不可逆的な損傷を引き起こすことなく体内の一連の生理学的および生化学的反応を刺激し、組織や組織の状態を調節、強化、または阻害することによって疾患を治療することを指します。体。
LLLT の最も重要な特徴は、患者にとって非侵襲的かつ無痛であり、その電力密度は通常ミリワットのオーダーであることです。 1970 年代以来、LLLT は東ヨーロッパ、ソ連、中国で臨床的に広く使用されてきました。 半導体レーザーの発展により、赤色光や近赤外光を含む幅広い波長が、内科、外科、婦人科、小児科、眼科、耳鼻咽喉科などの診療科で300以上の疾患のLLLT治療光源として使用されています。それらは、創傷治癒の促進、痛みの軽減、炎症の軽減、組織の再生、筋肉の疲労の軽減に効果的です。
02. レーザーモニタリング技術
血糖や血中酸素などの重要な生理学的指標を監視できるため、発光ダイオード (LED) 光源に基づく医療監視技術が登場しつつあります。 LED 光源と比較して、レーザー光源は優れた光学特性を備えており、新しい非破壊で正確なモニタリング ツールを提供します。つまり、低侵襲または非侵襲モニタリング、高感度、高選択性、長期安定性により、医療の精度が大幅に向上します。モニタリング結果。
医療モードの変化に伴い、「病院治療と在宅健康モニタリング」モードが開発トレンドとなり、正確なレーザーモニタリング技術が医療モニタリング機器の重要な開発方向になりつつあります。 高感度レーザーによる健康状態モニタリングに関しては、呼吸ガス、尿、血液に基づくレーザーモニタリング技術が今後の開発の焦点となっています。
小型レーザー健康モニタリングの分野
（1）ポータブルレーザーモニタリング技術の開発、ポータブル血糖値や血圧測定器などのレーザーモニタリングシステムの小型化と統合。
② ウェアラブルレーザーモニタリング技術を開発し、ウェアラブルインテリジェントレーザーモニタリングウォッチなど、人間の着用に適したレーザーモニタリングデバイスを設計します。
③ 分子、細胞、組織レベルの検出のためのレーザー技術と、生体内組織のリアルタイムモニタリングのための現在の成熟した内視鏡技術を組み合わせた内視鏡レーザーモニタリング技術を開発する。
インテリジェントなレーザー健康状態モニタリングの分野
(1) ビッグデータに基づいたレーザーモニタリング機能を開発すると、人工知能技術は生物医学ビッグデータの自動処理と分析のための強力なツールになります。
② 動的な医療検査のニーズに対応するため、小型、軽量、低電圧、低消費電力のレーザー光源を開発し、ユーザーエクスペリエンス要件を満たすために診断用レーザーと機器の耐久性の物理的指標を改善します。
③ マイクロレーザーやナノレーザーなどの新しいレーザーの生体適合性や分解性を探り、埋め込みに向けたレーザー治療法の今後の開発を行う。
03. 中国のレーザー医療産業の発展動向
- 中国のレーザー医療産業は中小企業が独占しており、イノベーションと起業家精神がより活発な市場領域になりつつあります。
- 中国のレーザー医療産業は、特に「一帯一路」構想によって国内販売から世界市場へ移行しており、ますます多くの国内レーザー医療機器企業が米国食品医薬品局（FDA）、欧州調和（CE）を取得している。 ）の医療資格があり、輸出に占める割合は着実に増加しています。
- 中国の登録制度の導入に伴い、認証と生産、研究開発と製造が徐々に分離され、サードパーティ製造が発展トレンドとなっており、将来的にはレーザー医療産業が集中する地域で大規模な産業クラスターが形成されることになる。
- 中国の医療改革が進み、住民の消費が向上し、生活の質が向上するにつれ、国内の医療市場では高品質のレーザー医療機器に対する需要が高まっています。
- 04. 中国におけるレーザー技術の医療応用が直面する問題
- レーザー医学には二次的な専門分野はありません。 レーザー医学は、強力な技術、高い包括性、幅広い適用範囲、普遍的な臨床応用などの多くの特徴を持っていますが、明確な専門分野の欠如により、中国の教育制度においてレーザー医学に対応する二次分野の確立が妨げられており、その結果、レーザー医学の不足が生じています。専門的な才能と専門分野の発展の遅れ。
- 産業の集中度は高くありません。 現在、中国にはレーザー医療機器企業が約200社あり、主に中小企業が中心となっている。 少数の新しいサードボード企業を除いて、メインボードに上場している企業はありません。 ほとんどの企業は 1 ～ 2 種類のレーザー医療製品のみを運営しており、生産の集中度は低いです。
- 産業構造に無理がある。 国内のレーザー医療製品はバリューチェーンの中下位に集中しており、高度な技術内容や高付加価値の製品が非常に少なく、製品の均質化と小規模化による薄利現象が顕著である。 多くの企業は相互模倣の段階に留まり、独自の革新や自主革新の能力や意欲が欠けています。
- 「産学研究」の組み合わせはスケールになっていない。 レーザー医療業界のリソースは、強力な知的リソースや豊富な臨床リソースと完全に組み合わされておらず、「産学研究」を組み合わせた企業の本体が明らかに欠如しており、その結果、研究と市場との乖離が生じ、利点が生じています。既存のリソースを産業レベルで反映することは困難です。
- 国内のレーザー医療機器の市場サイクルは長すぎます。 中国の医療機器市場サイクルは平均3〜5年ですが、米国、欧州連合、その他の先進国および地域の医療機器市場サイクルは一般的にわずか1〜2年です。
05. 対策のご提案
- 第二分野「レーザー医学」を設立
レーザー医学の段階的な統合に伴い 019 China Engineering Science 2020 Vol. 22 No. 3 は臨床医学に関して言えば、医学部における人材育成の現在の方法では、レーザー医学における高度な専門家に対する全国的な需要にほとんど応えることができません。 第一段階の臨床医学の下に第二段階の「レーザー医学」を設置し、学士、修士、博士の完全な研修システムを構築することが、医学の進歩を促進する最良の方法であると提案されている。 「医学と産業」の相互融合を促進し、中国におけるレーザー医学の長期的な発展を確保する。これは、「医工学」の相互受精を促進し、中国におけるレーザー医学の長期的な発展を確保するための重要な措置である。 。
- レーザー医療科学技術イノベーションプラットフォームの構築
基幹病院と専門臨床病院を支援単位とし、高等教育機関、研究機関、ハイテク企業のそれぞれの利点を活用して、国家レベルのレーザー医療臨床翻訳工学研究センターを設立する。 このセンターは、光電気の国家重点研究所とは異なりますが、実際の臨床ニーズを汲み取り、国内の有利な研究力を結集し、企業との緊密な協力に焦点を当てて産業化を促進し、レーザー診断に関連するコア主要技術に焦点を当てます。 、レーザー治療とレーザーモニタリングを提供し、中国におけるレーザー治療技術の臨床変革、デモンストレーション、促進を支援します。
- レーザー医療機器関連産業をサポート
レーザー医療工業団地およびレーザー医療機器のサードパーティ製造プラットフォームに対して、土地、資本、税金、人材に関する政策支援を提供し、継続性を維持します。 産業の発展を支援するために財政的および法的公共サービスを提供し、公共資源の共有と効率的利用を促進する。
