JP2006122435A - Ceramic coated medical instrument and medical apparatus - Google Patents

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Masao Iguchi
征夫 井口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To exclude harmful effects on living tissue by the use of medical instruments such as a pace maker, a stent, a catheter, an artificial bone, an artificial joint or an artificial tooth. <P>SOLUTION: The metallic medical instrument at least partially embedded or inserted in the living body is surface coated with an insulating ceramic film with resistivity, ρ≥10<SP>5</SP>Ω×m, at least for the portion in direct contact with the living body. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、生体内に少なくとも一部分が埋設または挿入される医療用器具および生体内への血液や治療液の供給または循環供給を司る医療用装置に関するものである。
本発明において、医療用器具としては、例えば、生体用ペースメーカー、ステント、カテ−テル、人工骨、人工関節および人工歯等を、また医療用装置としては、血液清浄装置あるいは治療液清浄装置等を代表例とする。
The present invention relates to a medical instrument that is at least partially embedded or inserted into a living body and a medical device that controls the supply or circulation of blood or treatment liquid into the living body.
In the present invention, examples of medical instruments include living body pacemakers, stents, catheters, artificial bones, artificial joints, artificial teeth, and the like, and examples of medical apparatuses include a blood cleaning apparatus or a treatment liquid cleaning apparatus. This is a representative example.

近年の医療技術の進歩は目ざましく、例えば肝臓や膵臓等の検査においては、患者の血液検査では得られないデータを得るために、エコーを利用した超音波検査や、CT(コンピューター断層撮影)検査、強い磁気と電波を使用して各種臓器の断面像を映し出すMRI(磁気共鳴画像)検査、細い管(カテーテル)を介して造影剤を注入し、血管の状態を画像化する血管造影検査等が広く用いられている。   Recent advances in medical technology are remarkable. For example, in the examination of the liver, pancreas, etc., to obtain data that cannot be obtained by blood tests of patients, ultrasound and CT (computed tomography) examinations using echoes are used. , MRI (magnetic resonance imaging) examination that shows cross-sectional images of various organs using strong magnetism and radio waves, angiography examination that injects a contrast medium through a thin tube (catheter), and visualizes the state of the blood vessel Widely used.

これらの血液検査や各種画像診断によれば、ガン等の病巣の存在は診断できるけれども、確定診断のためには、肝生検等により病変部の病理組織学的な検査が必要となる。
通常、かような検査においては、特殊な穿刺針を直接病変部に刺して組織片を採取する方法が採用されている。
また、医療用に使用する血液や治療液は、使用途中で凝固しない清浄な血液、治療液が必要とされるため、このような機能により優れた医療用装置の開発が要求されている。
According to these blood tests and various image diagnoses, the presence of a lesion such as cancer can be diagnosed. However, for a definitive diagnosis, a histopathological examination of the lesion by a liver biopsy or the like is required.
Usually, in such an inspection, a method of collecting a tissue piece by directly inserting a special puncture needle into a lesioned part is employed.
In addition, since blood and treatment liquid used for medical use require clean blood and treatment liquid that does not coagulate during use, development of an excellent medical device with such a function is required.

しかしながら、例えば上述した穿刺針として、現行の穿刺針を用いた場合、針の基材が伝導率の高い導体金属(抵抗率ρ:10-6〜10-8Ω・m)であることから、病変部から採取した組織片や病変部に刺した穿刺針のまわりの細胞に悪影響を及ぼすことが指摘されている。また、金属製の部材を長時間生体と接触あるいは挿入した場合、金属イオンが溶解して生体に悪影響を与えることが指摘されている。 However, for example, when the current puncture needle is used as the puncture needle described above, since the base material of the needle is a conductive metal having a high conductivity (resistivity ρ: 10 −6 to 10 −8 Ω · m), It has been pointed out that it adversely affects cells around tissue pieces collected from lesions and puncture needles pierced in lesions. It has also been pointed out that when a metal member is brought into contact with or inserted into a living body for a long time, metal ions dissolve and adversely affect the living body.

そこで、生体に与える悪影響が比較的小さい金属とされているTiあるいはTi合金が医療用器具、例えば一部のペースメーカーやステント、カテ−テル、さらには人工骨、人工関節、人工歯として使用されている(例えば、非特許文献1)。
S.G.Steinemann, Titanium−The material of choice?, Periodon-tology:2000, 17 (1998), P.7〜21)
Therefore, Ti or Ti alloy, which is considered to be a metal that has a relatively small adverse effect on the living body, is used as a medical device, for example, some pacemakers, stents, catheters, artificial bones, artificial joints, and artificial teeth. (For example, Non-Patent Document 1).
SGSteinemann, Titanium-The material of choice ?, Periodon-tology: 2000, 17 (1998), P.7-21

しかしながら、金属TiあるいはTi合金は、コストが高価なだけでなく、材質上、精密加工処理が難しいため、上記医療用器具を小型化したり、あるいはステントなどでは極細のものを製造することは困難であった。
そのため、これらの欠点を除去した材料の開発が切望されている。
However, since metal Ti or Ti alloy is not only expensive, but also difficult to precisely process due to the material, it is difficult to downsize the above-mentioned medical devices or to manufacture very fine ones such as stents. there were.
Therefore, development of a material that eliminates these drawbacks is eagerly desired.

この点、セラミック被覆材を利用できれば、人体に及ぼす悪影響が少なく、また素材として鋼材(例えばオーステナイト系の非磁性ステンレス鋼)を使用できれば、精密加工にも十分に耐え得ると考えられる。   In this respect, if a ceramic coating material can be used, there is little adverse effect on the human body, and if a steel material (for example, austenitic non-magnetic stainless steel) can be used as a material, it is considered that it can sufficiently withstand precision machining.

セラミックを被覆した医療用器具としては、医療用メスの表面にダイヤモンド膜をコーティングすることによって、切開時の摩擦抵抗を小さくした医療用切開・圧入器具が提案されている(例えば特許文献1)。
しかしながら、上記のダイヤモンド膜は、基板を 500〜1300℃に加熱したプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)を用いて被覆するものであって、基板とダイヤモンド膜との熱膨張差が大きいために、ダイヤモンド膜が剥離し易いという問題があった。
特公平6−20464号公報
As a medical instrument coated with ceramic, a medical incision / press-in instrument having a reduced frictional resistance during incision by coating a surface of a medical knife with a diamond film has been proposed (for example, Patent Document 1).
However, the above diamond film is formed by coating the substrate using plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) heated to 500 to 1300 ° C., and the diamond film has a large thermal expansion difference. There was a problem that it was easy to peel.
Japanese Examined Patent Publication No. 6-20464

従って、例えば上記の技術を穿刺針や注射針などに適用した場合を考えると、これらの針はその使用に際して、ある程度撓むことが避けられないので、ダイヤモンド膜の剥落の危険性は極めて大きく、そのためかかる技術を医療用器具に対して適用することはできない。   Therefore, for example, when considering the case where the above technique is applied to a puncture needle, an injection needle, etc., these needles are inevitably bent to some extent during their use, so the danger of the diamond film peeling off is extremely high, Therefore, this technique cannot be applied to medical instruments.

ところで、最近、発明者らにより、フェライト系ステンレス鋼板上に薄いTiNセラミック膜をプラズマ・コーティングした後、180°曲げ変形による塑性加工を加えた場合において、TiNセラミック膜はクラック発生位置で金属のような凹状の独特の形態をして局所的な伸びを示す新事実が解明された。
この現象は、非常に脆いとされるセラミック膜についても金属と同様に塑性加工において伸びが生じて、加工処理が可能であることを示唆している。
井口征夫:2001年度国際写真展受賞作品参照(米国、インディアナポリス、2001.11/5〜8.jointly IMS(International Metallographic Society)and AMS(American Society of Metals)
By the way, recently, the inventors have plasma-coated a thin TiN ceramic film on a ferritic stainless steel plate, and then added plastic working by 180 ° bending deformation, the TiN ceramic film appears to be a metal at the crack occurrence position. A new fact has been elucidated that has a unique concave shape and shows local elongation.
This phenomenon suggests that the ceramic film, which is considered to be very brittle, is elongated in the plastic working like the metal and can be processed.
Yukio Iguchi: 2001 International Photo Exhibition Winning Works Reference (Indianapolis, USA, 5-11-2001. Jointly IMS (International Metallographic Society) and AMS (American Society of Metals)

そこで、発明者らは、早速、上記した高真空中・高プラズマ雰囲気中でのセラミックコーティング法を用いて、ステンレス鋼製の穿刺針の表面にTiNセラミック膜の被成を試みた。
その結果、得られたTiNセラミック膜は穿刺針に対する密着性が極めて良く、多少の撓みでは剥離が生じないことが確認された。
Therefore, the inventors immediately tried to form a TiN ceramic film on the surface of the puncture needle made of stainless steel by using the ceramic coating method in a high vacuum / high plasma atmosphere described above.
As a result, it was confirmed that the obtained TiN ceramic film had extremely good adhesion to the puncture needle, and peeling did not occur with some bending.

しかしながら、このTiNセラミック膜を被覆した穿刺針を用いた場合、従来の金属製穿刺針ほどではないにしても、採取した組織片や病変部に刺した穿刺針のまわりの細胞に対する悪影響を完全に払拭することはできなかった。   However, when a puncture needle coated with this TiN ceramic film is used, the adverse effects on the cells around the puncture needle that punctures the collected tissue piece or lesion are completely eliminated, even if not as much as conventional metal puncture needles. I couldn't wipe it out.

そこで、さらにこの点を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、被覆用セラミックとしては、セラミックであれば何でも良いというわけではなく、抵抗率ρが大きい絶縁体材料である必要があることが究明された。   Therefore, as a result of intensive investigations to solve this point, it was found that the ceramic for coating is not limited to ceramic, and it needs to be an insulator material having a high resistivity ρ. It was.

例えば、ステンレス製基体の表面に抵抗率ρが種々に異なるセラミック膜を被成した穿刺針を用いた場合に、生体組織に及ぼす影響について調べた結果を、抵抗率ρと組織損傷度(TDD:Texture Damage Degree;顕微鏡観察による病理学的検査)との関係では、上記のTDDが0.40以下、より好ましくは0.35以下であれば、生体組織に及ぼす悪影響はないと考えられている。すなわち、被覆用セラミックとして、抵抗率ρが105Ω・m 以上のものを用いることにより、TDDが0.40以下の良好な結果を得ることができた。 For example, when using a puncture needle in which ceramic films with various resistivity ρ are formed on the surface of a stainless steel substrate, the results of examining the influence on living tissue are shown as follows: resistivity ρ and tissue damage (TDD: In relation to Texture Damage Degree (pathological examination by microscopic observation), if the TDD is 0.40 or less, more preferably 0.35 or less, it is considered that there is no adverse effect on the living tissue. That is, by using a ceramic for coating having a resistivity ρ of 10 5 Ω · m or more, a good result with a TDD of 0.40 or less could be obtained.

上記の知見に基づき、発明者らは「金属製の針の表面の一部または全面に、抵抗率105Ω・m 以上の絶縁性のセラミック被膜を有することを特徴とする医療用セラミック被覆針」を開発した(特許文献2)。
特開2003−210579号公報
Based on the above findings, the inventors have described that a medical ceramic-coated needle characterized by having an insulating ceramic coating having a resistivity of 10 5 Ω · m or more on part or all of the surface of a metal needle. (Patent Document 2).
JP 2003-210579 A

本発明は、上記の技術を、生体内に少なくとも一部分が埋設または挿入される医療用器具、例えば生体用ペースメーカー、ステント、カテ−テル、人工骨、人工関節および人工歯等に適用したもので、かような医療用器具の使用に際して、生体組織に対して何らの悪影響を及ぼすことのないセラミック被覆医療用器具を提案することを目的とする。   The present invention is an application of the above technique to a medical instrument in which at least a part is embedded or inserted into a living body, such as a living body pacemaker, a stent, a catheter, an artificial bone, an artificial joint, and an artificial tooth. It is an object of the present invention to propose a ceramic-coated medical instrument that does not have any adverse effect on living tissue when using such a medical instrument.

また、本発明は、上記の技術を、生体治療用の医療用装置、例えば血液清浄装置あるいは治療液清浄装置等に適用したもので、かような医療用装置を用いて、生体内に血液や治療液を供給したり、循環供給させる場合に、かかる血液や治療液を清浄化することができるセラミック被覆医療用装置を提案することを目的とする。   Further, the present invention is an application of the above-described technique to a medical device for biological treatment, such as a blood cleaning device or a treatment liquid cleaning device. An object of the present invention is to propose a ceramic-coated medical device capable of purifying such blood or treatment liquid when supplying or circulating the treatment liquid.

すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
(1)少なくとも一部が生体内に埋設または挿入される金属製の医療用器具であって、少なくとも生体と直接接触する部位については、その表面を、抵抗率ρが105Ω・m以上の絶縁性のセラミック膜で被覆したことを特徴とするセラミック被覆医療用器具。
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
(1) A metal medical instrument that is at least partially embedded or inserted into a living body, and at least a part that is in direct contact with the living body has a resistivity ρ of 10 5 Ω · m or more. A ceramic-coated medical device characterized by being coated with an insulating ceramic film.

(2)生体内への血液や治療液の供給または循環供給を司る医療用装置であって、該血液や治療液を生体内へ供給または循環供給する金属製細管ノズルの少なくとも内表面を、抵抗率ρが105Ω・m以上の絶縁性のセラミック膜で被覆したことを特徴とするセラミック被覆医療用装置。 (2) A medical device that controls the supply or circulation of blood or treatment liquid into the living body, and resists at least the inner surface of the metal capillary tube nozzle that supplies or circulates the blood or treatment liquid into the living body. A ceramic-coated medical device characterized by being coated with an insulating ceramic film having a rate ρ of 10 5 Ω · m or more.

(3)上記(1)において、セラミック膜の厚みが0.05〜5.0μmであることを特徴とするセラミック被覆医療用器具。 (3) The ceramic-coated medical device according to (1), wherein the ceramic film has a thickness of 0.05 to 5.0 μm.

(4)上記(2)において、セラミック膜の厚みが0.05〜5.0μmであることを特徴とするセラミック被覆医療用装置。 (4) The ceramic-coated medical device according to (2), wherein the thickness of the ceramic film is 0.05 to 5.0 μm.

(5)上記(1)において、医療用器具が、生体用ペースメーカー、ステント、カテ−テル、人工骨、人工関節または人工歯のいずれかであることを特徴とするセラミック被覆医療用器具。 (5) The ceramic-coated medical device according to (1), wherein the medical device is any one of a living body pacemaker, a stent, a catheter, an artificial bone, an artificial joint, or an artificial tooth.

(6)上記(2)において、医療用装置が、血液清浄装置あるいは治療液清浄装置のいずれかであることを特徴とするセラミック被覆医療用装置。 (6) The ceramic-coated medical device according to (2), wherein the medical device is either a blood cleaning device or a treatment liquid cleaning device.

本発明によれば、絶縁性、密着性に極めて優れたセラミック被覆を医療用器具や医療用装置の所定部位に安定して被覆することができる。
その結果、本発明によれば、生体組織に対し何ら悪影響を及ぼすことのないセラミック被覆医療用器具を提供することができる。
また、本発明によれば、生体内に血液や治療液を供給したり、循環させる場合に、かかる血液や治療液を清浄化を可能ならしめたセラミック被覆医療用装置を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ceramic coating | coated excellent in insulation and adhesiveness can be stably coat | covered to the predetermined site | part of a medical instrument or a medical device.
As a result, according to the present invention, it is possible to provide a ceramic-coated medical instrument that does not adversely affect a living tissue.
In addition, according to the present invention, it is possible to provide a ceramic-coated medical device in which blood or therapeutic liquid can be purified when blood or therapeutic liquid is supplied or circulated in a living body.

以下、本発明を具体的に説明する。
本発明の医療用器具では、生体と直接接触する部位には、絶縁性に優れ密着性、耐磨耗性に優れたセラミック被膜を被成する。これら医療用器具の基材としては、金属材料であればいずれもが使用可能であるが、特に好ましくはオーステナイト系のステンレス鋼である。というのは、オーステナイト系ステンレス鋼は、非磁性で表面が錆びず、かつ精密加工処理が容易だからである。
また、医療用装置の金属製細管ノズルについても、その基材は金属材料であればいずれもが使用可能であるが、特に好ましくはオーステナイト系ステンレス鋼である。
なお、ステンレス鋼を基材として、これらの医療用器具や医療用装置の金属製細管ノズルを製造する場合には、ステンレス鋼素材を、連続鋳造し、熱間圧延−冷聞圧延−光輝焼鈍を行った後、精密加工により目的とする種々の形状に加工処理すればよい。
The present invention will be specifically described below.
In the medical instrument of the present invention, a ceramic coating having excellent insulating properties and excellent adhesion and wear resistance is formed on a portion that is in direct contact with a living body. As a base material for these medical instruments, any metal material can be used, but austenitic stainless steel is particularly preferable. This is because austenitic stainless steel is non-magnetic, does not rust on the surface, and is easy to process precisely.
As for the metal thin tube nozzle of the medical device, any base material can be used as long as it is a metal material, but austenitic stainless steel is particularly preferable.
In addition, when manufacturing metallic thin tube nozzles for these medical instruments and medical devices using stainless steel as a base material, the stainless steel material is continuously cast and subjected to hot rolling, cold rolling, bright annealing. After being performed, it may be processed into various desired shapes by precision processing.

ついで、得られた医療用器具や医療用装置の金属製細管ノズルの表面を、超音波洗浄や電解研磨等によって清浄にしたのち、セラミック膜を被成するわけであるが、かようなセラミックとしては、抵抗率ρが105Ω・m以上の絶縁性セラミックを用いることが重要である。というのは、抵抗率ρが105Ω・m未満のセラミックでは、生体組織に対する悪影響を完全に払拭することができず、また血液や治療液を十分に清浄化することが難しいからである。 Next, the surface of the metal capillary nozzle of the obtained medical instrument or medical device is cleaned by ultrasonic cleaning or electrolytic polishing, and then a ceramic film is formed. It is important to use an insulating ceramic having a resistivity ρ of 10 5 Ω · m or more. This is because ceramics having a resistivity ρ of less than 10 5 Ω · m cannot completely eliminate the adverse effects on living tissue, and it is difficult to sufficiently clean blood and treatment liquid.

なお、本発明において、金属製細管ノズルの内表面を絶縁性セラミック被膜で被覆することによって、血液や治療液を清浄化できる理由(メカニズム)は次のとおりである。
プラズマコーティングにより得られるセラミック被膜は、フェイズコントラストを有する典型的なアモルファス構造であり、通常の結晶化薄膜とは性質が異なるため、かかるセラミック被膜を被覆したノズルを通過させた場合には、清浄化が可能になるものと考えられる。
また、本発明において、治療液とは、各種の薬液の他、造影剤、さらには浸透剤等含むものである。
In the present invention, the reason (mechanism) for cleaning the blood and the treatment liquid by coating the inner surface of the metal capillary nozzle with an insulating ceramic coating is as follows.
The ceramic coating obtained by plasma coating has a typical amorphous structure with phase contrast and is different in properties from ordinary crystallized thin films, so it is cleaned when passed through a nozzle coated with such a ceramic coating. Is thought to be possible.
Further, in the present invention, the therapeutic liquid includes a contrast agent, a penetrant, and the like in addition to various chemical solutions.

ここに、抵抗率ρが105 Ω・m 以上のセラミックとしては、Al,BおよびSiの窒化物、炭化物または酸化物のうちから選んだ少なくとも一種が有利に適合する。
また、かかるセラミック膜の被覆厚みについては、0.05〜5.0 μm とすることが好ましい。というのは、セラミック膜厚が0.05μm に満たないと十分な絶縁性の確保が困難であり、一方セラミック膜厚が 5.0μm を超えると、セラミック膜と基材との密着性の確保が困難になるだけでなく、コーティングによるコストアップを招くからである。
Here, as the ceramic having a resistivity ρ of 10 5 Ω · m or more, at least one selected from nitrides, carbides or oxides of Al, B and Si is advantageously suitable.
The coating thickness of the ceramic film is preferably 0.05 to 5.0 μm. This is because it is difficult to ensure sufficient insulation if the ceramic film thickness is less than 0.05 μm, while it is difficult to ensure adhesion between the ceramic film and the substrate if the ceramic film thickness exceeds 5.0 μm. This is because the coating increases the cost.

さらに、上記のようなセラミック膜の被覆方法については、特に限定されることはないが、ドライプレーティング法によって被覆することが有利である。かような、ドライプレーティング法としては、高イオン化および高速成膜が可能なマグネトロン・スパッタ法の適用が最適であるが、その他RF(Radio Frequency)や中空陰極放電法、アーク放電法などの公知のPVDコーティング法、さらには比較的低温でコーティングが可能なCVDコーティング法や高プラズマCVDコーティング法を使用することもできる。   Furthermore, the method for coating the ceramic film as described above is not particularly limited, but it is advantageous to coat by a dry plating method. As such a dry plating method, the magnetron sputtering method capable of high ionization and high-speed film formation is optimal, but other known methods such as RF (Radio Frequency), hollow cathode discharge method, arc discharge method, etc. A PVD coating method, a CVD coating method capable of coating at a relatively low temperature, and a high plasma CVD coating method can also be used.

ここにマグネトロン・スパッタ法による、セラミック膜の好適被覆条件は次のとおりである。
例えば SiNX コーティングを行うべく、フェロシリコン・ターゲットを使用した場合には、投入パワー:5〜30 kW 、真空度:0.1〜0.4 Pa(0.8〜3×10-3Torr)、Arガス:50〜1000sccm、N2ガス:50〜1000sccmが最適条件である。
Here, the preferable coating conditions of the ceramic film by the magnetron sputtering method are as follows.
For example, when a ferrosilicon target is used to perform SiN X coating, input power: 5 to 30 kW, vacuum degree: 0.1 to 0.4 Pa (0.8 to 3 × 10 −3 Torr), Ar gas: 50 to 1000 sccm, N 2 gas: 50 to 1000 sccm are the optimum conditions.

なお、本発明の医療用器具は、生体組繊と直接接触する部位が対してセラミックの被覆を施せば良い。この際、均一にコーティングするためには、コーティング用具をターゲットに対して、X軸方向およびY軸方向に回転しながらコーティングすることが好ましい。
また、高精度に引抜き加工処理した細管ノズルは、生体組織と直接接触することは無いが、外表面のみならず、内表面についても細管ノズルの先端から少なくとも10mm程度コーティングを施す必要がある。この場合には、本発明者らが、先に特開2003−310759号公報において開示したように、細管ノズルを蒸着粒子の進行方向に平行に、かつこの細管ノズルの先端部を進行してくる蒸着粒子に対向させて設置してコーティングを行うことが有利であり、この方法によれば、細管ノズルの外表面についてはもとより、内表面についてもセラミック膜を効果的に被覆することができる。
In addition, the medical instrument of this invention should just provide the ceramic coating | cover with respect to the site | part which contacts a biological tissue directly. At this time, in order to coat uniformly, it is preferable to coat while rotating the coating tool with respect to the target in the X-axis direction and the Y-axis direction.
In addition, the fine tube nozzle that has been drawn with high accuracy does not come into direct contact with the living tissue, but it is necessary to coat at least about 10 mm from the tip of the thin tube nozzle not only on the outer surface but also on the inner surface. In this case, as previously disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-310759, the present inventors advance the capillary nozzle in parallel with the traveling direction of the vapor deposition particles and advance the tip of the capillary nozzle. It is advantageous to perform the coating by placing it facing the vapor deposition particles. According to this method, the ceramic film can be effectively coated not only on the outer surface of the capillary tube nozzle but also on the inner surface.

C:0.031mass%、Si:0.22mass%、Mn:0.11mass%、P:0.009mass%、S:0.015mass%、Cr:17.7mass%およびNi:9.4mass%を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になるオーステナイト系ステンレス鋼素材を、連続鋳造し、熱間圧延−冷間圧延−光輝焼鈍を行った後、精密加工により、生体用ペースメーカーの外枠、ステント、カテ−テルおよび人工関節を作成した。また、外径:0.5mmφ、内径:0.3mmφ、長さ:40mmの細管ノズルを作成した。
ついで、これらの医療用器具および細管ノズルをアルコール溶液中で超音波洗浄したのち、マグネトロン・スパッタ法を用いて、種々のセラミック膜を被覆した。すなわち、生体用ペースメーカーの外枠とステントにはSiNx膜を、カテ−テルにはSiO2膜を、人工関節にはAl2O3膜を、さらに細管ノズルにはBN膜を、それぞれ約1μmの厚みに被覆した。
C: 0.031 mass%, Si: 0.22 mass%, Mn: 0.11 mass%, P: 0.009 mass%, S: 0.015 mass%, Cr: 17.7 mass% and Ni: 9.4 mass%, the balance being Fe and inevitable Austenitic stainless steel material with a composition of mechanical impurities is continuously cast, hot-rolled-cold-rolled-bright-annealed, and then precision-processed to produce the outer frame, stent, catheter, and artificial A joint was created. Further, a thin tube nozzle having an outer diameter: 0.5 mmφ, an inner diameter: 0.3 mmφ, and a length: 40 mm was prepared.
Subsequently, these medical devices and capillary nozzles were ultrasonically cleaned in an alcohol solution, and then various ceramic films were coated using a magnetron sputtering method. That is, an SiNx film is used for the outer frame and stent of a living body pacemaker, an SiO 2 film is used for the catheter, an Al 2 O 3 film is used for the artificial joint, and a BN film is used for the capillary tube nozzle. Coated to thickness.

かくして得られたセラミック被覆生体用ペースメーカー外枠、ステント、カティ−テルおよび人工関節の加工性および組織損傷度(TDD)ならびにセラミック被覆細管ノズルの加工性および清浄化能について調べた結果を表1に示す。
なお、セラミック被覆細管ノズルの清浄化能は次のようにして評価した。
通常のガラス管を通過させた際に管内に付着する度合いを1として、セラミック被覆細管ノズルを通過させた際の付着量が半分以下の0.5以下であれば良好と評価した。
Table 1 shows the results of investigations on the workability and tissue damage (TDD) of the ceramic coated biological pacemaker outer frame, stents, catheters and artificial joints thus obtained, and the workability and cleanability of the ceramic coated capillary nozzle. Show.
The cleaning ability of the ceramic-coated capillary tube nozzle was evaluated as follows.
The degree of adhesion in the tube when passing through a normal glass tube was taken as 1, and the adhesion amount when passing through a ceramic-coated capillary tube nozzle was evaluated as good if it was 0.5 or less, which is half or less.

Figure 2006122435
Figure 2006122435

同表に示したとおり、本発明に従い得られたセラミック被覆ペースメーカー外枠、ステント、カテ−テルおよび人工関節はいずれも、加工性が良好なだけでなく、組織損傷度(TDD)も0.35以下と生体組織に及ぼす悪影響も皆無であった。また、セラミック被覆細管ノズルも、加工性に富み、また清浄化能に優れていることが分かる。
なお、特にSiNx被覆ペースメーカー外枠について、その絶縁性および被膜密着性について調査したところ、電気抵抗は無限大、密着性は20mmφの180°曲げを行っても剥離無しという、良好な絶縁性と被膜密着性を有していることが確認された。
As shown in the table, the ceramic coated pacemaker outer frame, stent, catheter and artificial joint obtained according to the present invention are not only good in workability but also have a tissue damage degree (TDD) of 0.35 or less. There was no adverse effect on living tissue. It can also be seen that the ceramic-coated capillary tube nozzle is also rich in workability and excellent in cleaning ability.
In particular, for the outer frame of the SiNx coated pacemaker, the insulation and film adhesion were investigated, and the electrical resistance was infinite, and the adhesion was excellent even with 20 mmφ 180 ° bending and good insulation and film It was confirmed to have adhesion.

Claims (6)

少なくとも一部が生体内に埋設または挿入される金属製の医療用器具であって、少なくとも生体と直接接触する部位については、その表面を、抵抗率ρが105Ω・m以上の絶縁性のセラミック膜で被覆したことを特徴とするセラミック被覆医療用器具。 At least a part of a medical device made of metal that is embedded or inserted into a living body, and at least a part that is in direct contact with the living body has an insulating surface with a resistivity ρ of 10 5 Ω · m or more. A ceramic-coated medical device characterized by being coated with a ceramic film. 生体内への血液や治療液の供給または循環供給を司る医療用装置であって、該血液や治療液を生体内へ供給または循環供給する金属製細管ノズルの少なくとも内表面を、抵抗率ρが105Ω・m以上の絶縁性のセラミック膜で被覆したことを特徴とするセラミック被覆医療用装置。 A medical device that controls supply or circulation supply of blood or treatment liquid into a living body, and has a resistivity ρ on at least an inner surface of a metal capillary nozzle that supplies or circulates the blood or treatment liquid into the living body. A ceramic-coated medical device characterized by being coated with an insulating ceramic film of 10 5 Ω · m or more. 請求項1において、セラミック膜の厚みが0.05〜5.0μmであることを特徴とするセラミック被覆医療用器具。   2. The ceramic-coated medical device according to claim 1, wherein the thickness of the ceramic film is 0.05 to 5.0 [mu] m. 請求項2において、セラミック膜の厚みが0.05〜5.0μmであることを特徴とするセラミック被覆医療用装置。   The ceramic-coated medical device according to claim 2, wherein the thickness of the ceramic film is 0.05 to 5.0 µm. 藷求項1において、医療用器具が、生体用ペースメーカー、ステント、カテ−テル、人工骨、人工関節または人工歯のいずれかであることを特徴とするセラミック被覆医療用器具。   2. The ceramic-coated medical device according to claim 1, wherein the medical device is any one of a biological pacemaker, a stent, a catheter, an artificial bone, an artificial joint, or an artificial tooth. 藷求項2において、医療用装置が、血液清浄装置あるいは治療液清浄装置のいずれかであることを特徴とするセラミック被覆医療用装置。   2. The ceramic-coated medical device according to claim 2, wherein the medical device is either a blood cleaning device or a treatment liquid cleaning device.
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