JPH0476704B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は医療用の大型切開、圧入器具の製造方
法に関するものである。

（従来の技術） 従来の外科用大型切開、圧入器具、例えば、注
射針、手術用メス、ハサミ、ノミなどは、金属、
セラミツクスなどで作製されていたが、強度およ
び剛性などの点からその板厚または直径が0.1mm
以上と大きく、使用時に切開孔または圧入孔が大
きくなるため、患者に苦痛を与えたり、傷口の回
復に長時間を要し、また血液の凝固性が高くなる
などの欠点を有していた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記のような欠点を改良し、生体を切
開したり、これに圧入しても生体との摩擦抵抗が
小さく、これに進入しても血液凝固などの有害作
用を起こさず、切削ないしは切開力に優れた医療
用切開、圧入器具の製造方法を提供するものであ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、上記課題を解決するために、切
開、圧入器具の製造方法について鋭意検討を重ね
本発明に到達したもので、その要旨とするところ
は、 超硬合金部材の表面に炭化水素および水素雰囲
気中でプラズマ気相沈積法によりダイヤモンド膜
および／またはダイヤモンド状炭素膜を形成させ
た後、水素ガス存在下にプラズマエツチング処理
する医療用切開、圧入器具の製造方法にある。

以下、本発明を詳細に説明する。

先ず、基材としては、超硬合金部材を使用する
が、これは、公知の材料および技術で製造された
もので良く、金属炭化物、ほう化物からなる注射
針、手術用メスなどの医療用切開圧入成形体であ
る。これら医療用部材としては後述する表面処理
方法との関連でタングステンカーバイド系、チタ
ンカーバイド系などの超硬合金の使用が好まし
い。超硬合金はその強度、剛性が高いため、部材
の板厚を薄く、直径も小さくできるので、切開、
圧入時の細胞への損傷を極力小さくすることが出
来る。得られた成形体は必要に応じて研磨してバ
リを除去し、寸法を修正する。

次に、この超硬合金からなる成形体表面に、プ
ラズマ気相沈積法によりダイヤモンド膜および／
またはダイヤモンド状炭素膜をコーテイングして
研磨筋を埋めた上、さらに、その表面をプラズマ
エツチング処理して切削抵抗を小さくすることに
より切れ味を良好にする。

この第１段階の表面処理であるプラズマ気相沈
積法は公知の方法で良く、炭化水素および水素あ
るいは必要に応じてキヤリヤーガスとしてヘリウ
ム、アルゴンなどの不活性ガスからなる混合ガス
を用い、超硬合金部材の表面上に炭化水素からダ
イヤモンド膜および／またはダイヤモンド状炭素
膜を析出させる方法で実施される。炭化水素Ａと
水素ガスＢの容量割合は、Ａ／Ｂ＝500〜0.001の
広範囲で使用できる。また使用する水素ガスＢと
不活性ガスＣおよび炭化水素Ａの容量割合はＡ／
Ｂ＋Ｃ＝500〜0.001、ＣのＢに対する置換率は50
％以下であることが好ましい。この場合のプラズ
マ気相沈積法には、高周波、直流、マイクロ波お
よび金属線の加熱コイルを入れたプラズマ法、イ
オンビーム蒸着法が例示されるが、1GHz以上、
好ましくは１〜10GHzのマイクロ波高周波電力
を利用するのがよい。ここで使用される炭化水素
としてはメタン、エタン、プロパン、エチレンな
どが例示されるが、メタンが好ましい。

この方法の実施に当たつては、まず反応器内に
超硬合金部材を設置し、この反応器内に炭化水素
と水素または必要により不活性ガスとの混合ガス
を導入する。器内の圧力はプラズマを安定に維持
するために５〜55パスカルの範囲になるように調
整し、ついでこれにマイクロ波高周波電力を印加
して系内にプラズマを発生させると共に、部材の
温度が500〜1300℃になるように調整する。部材
温度が500℃以下では析出したダイヤモンド膜中
に水素が混入する恐れがあり、1300℃を超えると
析出したダイヤモンドが黒鉛に逆転移する欠点を
生ずるので、700〜1000℃の範囲とするのが好ま
しい。これにより、炭化水素がプラズマ火炎との
接触で熱分解されてダイヤモンドあるいは黒鉛を
含むダイヤモンド膜および／またはダイヤモンド
状炭素膜が均一な板状形となつて基材上に所望の
厚さに被着される。この膜厚さは、10〜200Åの
範囲、好ましくは50〜150Åの範囲がよい。10Å
より薄いと信頼性が乏しいものとなり、200Åを
超えると生体との摩擦抵抗が大きく、生体に損
傷、苦痛を与える可能性がある。次に部材上に炭
化水素からプラズマ沈積法によって析出したダイ
ヤモンド膜および／またはダイヤモンド状炭素膜
の表面をプラズマ気相反応法によりエツチングし
て表面粗さが５〜50Åの範囲の被覆膜をつくる。
この場合のプラズマ気相反応法には、高周波、直
流、マイクロ波によるプラズマ法が例示される
が、1MHz以上好ましくは5MHz〜100MHzの高
周波電力を利用するのがよい。ここで使用される
水素としては、水素のみの場合、水分を含んだ水
素、酸素を少量含んだ水素等が例示されるが、水
素のみが好ましい。この水素ガス存在下にプラズ
マエツチング処理を施すことにより、ダイヤモン
ド膜および／またはダイヤモンド状炭素膜被覆の
みの基材より、より一層生体との摩擦抵抗が小さ
くなり生体の損傷を軽減し、切開が容易になる。

次に本発明の具体的態様を実施例を挙げて説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

（実施例） 0.4mm厚さの超硬合金部材を加工してメスの形
状としたものを反応器内に設置し、この反応器内
の圧力を５パスカル程度まで排気した後、ここに
メタンと水素の混合ガスを導入し、ガス流通下に
反応器内の圧力を40Kパスカルに調整し、この雰
囲気下でマグネトロンから発信したマイクロ波
（2.45GHz）をアイソレーター、パワーモーター、
スリースタブチユーナーを通し、導波管で石英製
反応管に導いて、基材の周囲にプラズマ放電を発
生させ、基材が所定の温度である930℃になるよ
うにマイクロ波電力を300Wに調整したところ、
基材に500Åのダイヤモンド状炭素の膜が形成さ
れた。次いで、この基材を別の反応器内に設置
し、この反応器内の圧力を５パスカル程度まで排
気した後、ここに水素を導入し、反応器内の圧力
を20パスカルに調整し、この雰囲気下で高周波電
力を（13.56MHz）印加し、基材の周囲にプラズ
マ放電を発生させたところ、ダイヤモンド状炭素
の厚さが350Åとなり、表面の粗さが最大20Åと
なつた。次に、このようにして作製したメスの切
削試験（JIS Ｔ 0201）を行なつたところ、従来
の金属メス（0.4mm厚さのもの）が3.8〜4.6c.c.であ
つたものが、0.08〜1.2c.c.の切れ味であつた。

（発明の効果） 本発明は、超硬合金医療用切開、圧入器具の生
体接触面にプラズマエツチング処理を施したダイ
ヤモンド膜および／またはダイヤモンド状炭素膜
で被覆することにより、手術時に切開摩擦抵抗が
小さく、生体細胞に与える損傷を最小にし、血液
凝固等の有害作用のない、高性能器具を提供する
もので、医療業界にとつて極めて有益である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 超硬合金部材の表面に炭化水素および水素雰
   囲気中でプラズマ気相沈積法によりダイヤモンド
   膜および／またはダイヤモンド状炭素膜を形成さ
   せた後、水素ガス存在下にプラズマエツチング処
   理することを特徴とする医療用切開、圧入器具の
   製造方法。