KR100731169B1 - Biocompatible elastic alloy microspikes and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생체 검사를 위한 조직 채취에 이용되는 생체검사기구로서, 초탄성 합금 재질의 마이크로 스파이크에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 니켈-티타늄 합금으로 제작한 마이크로 스파이크로서, 생검시 초탄성 효과로 인해 부러짐이 없고 생체적합한 특성이 있으며, 조직 채취시 최소 침습으로 수검자의 통증을 최소화하면서도 검사에 필요한 충분한 양의 조직을 채취할 수 있는 초탄성 합금 재질의 마이크로 스파이크에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microspike made of a superelastic alloy material as a biopsy apparatus used for collecting tissue for biopsy. More specifically, the present invention is a micro-spike made of a nickel-titanium alloy, there is no breakage and biocompatible characteristics due to the superelastic effect during the biopsy, and the minimum invasion during tissue collection is sufficient to minimize the pain of the examinee The present invention relates to a micro-spike made of a superelastic alloy material capable of collecting a sheep tissue.

본 발명에서는, 생체 적합하고 초탄성효과가 있는 니켈-티타늄 합금을 이용하여 조직 채취 시 조직에 삽입하였다가 빼내는 단순한 과정만으로 검사하기에 충분한 양의 조직표본을 채취할 수 있는 요철 구조가 있는 마이크로 스파이크를 와이어 방전 가공 (WEDM: Wire Electro Discharge Micrmachining) 방법을 이용하여 제작하는 방법을 제공한다.In the present invention, a micro spike having a concave-convex structure capable of extracting a sufficient amount of tissue specimens to be examined by a simple process of inserting and extracting a tissue using a bio-compatible, superelastic nickel-titanium alloy with a simple process of extracting the tissue. Provides a method of manufacturing the wire by using a wire discharge discharge (WEDM: Wire Electro Discharge Micrmachining) method.

본 발명에서 제공하는 초탄성 합금 생검 도구는, 조직 채취 시 부러짐이 없고 생체적합하며, 최소 침습으로 수검자의 통증 및 위험성을 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 기존의 생체검사에 이용되는 내시경 등과 같은 시술기구 및 겸자 등의 장착 기구와 용이하게 결합하거나 분리시킬 수 있다.The superelastic alloy biopsy tool provided by the present invention is not broken and biocompatible when collecting tissue, and minimally invasive to minimize the pain and risk of the examinee, as well as surgical instruments such as endoscopes used in conventional biopsy And it can be easily combined or detached with mounting mechanisms, such as forceps.

초탄성 합금, 니켈-티타늄 합금, 초탄성 효과, 생체적합, 와이어 방전가공, 마이크로 스파이크, 요철, 조직채취 Superelastic alloy, nickel-titanium alloy, superelastic effect, biocompatibility, wire discharge machining, micro spikes, irregularities, texture extraction

Description

생체적합한 초탄성 합금 재질의 마이크로 스파이크 및 그 제작 방법 {Biocompatible elastic alloy microspikes and method of manufacturing the same}Biocompatible micro spikes made of superelastic alloy and its manufacturing method {Biocompatible elastic alloy microspikes and method of manufacturing the same}

도 1은 종래 조직표본의 채취에 이용된 마이크로 니들 (biopsy forcep)을 나타낸 것이다.Figure 1 shows the microneedle (biopsy forcep) used in the conventional sampling of tissue specimens.

도 2는 본 발명에 따른 초탄성 합금 재질의 마이크로 스파이크(microspikes)의 외관 구성을 나타낸 것이다.Figure 2 shows the external configuration of the microspikes (microspikes) of the superelastic alloy material according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 초탄성 합금 마이크로 스파이크의 다단 형상 연장부 및 날개형 돌출부를 상세히 나타낸 것이다.Figure 3 shows in detail the multi-stage shape extension and the wing-like protrusion of the super-elastic alloy micro spike according to the present invention.

도 4a는 본 발명의 직선 형상의 연장부에 날개형 돌출부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크이다.4A is a superelastic alloy micro spike having a wing-shaped protrusion formed on a straight extension of the present invention.

도 4b는 본 발명의 직선 형상의 연장부에 날개형 돌출부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크의 연장부 및 돌출부를 상세히 나타낸 것이다.Figure 4b shows in detail the extensions and protrusions of the superelastic alloy micro spikes in which the wing-like protrusions are formed in the straight extension of the present invention.

도 4c는 본 발명의 곡선 형상의 연장부에 날개형 돌출부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크이다.4C is a superelastic alloy micro spike having a wing-shaped protrusion formed on the curved extension of the present invention.

도 4d는 본 발명의 곡선 형상의 연장부에 날개형 돌출부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크의 연장부 및 돌출부를 상세히 나타낸 것이다.Figure 4d shows in detail the extensions and protrusions of the superelastic alloy micro spikes formed with wing-like protrusions in the curved extension of the present invention.

도 5a는 본 발명의 다단 형상의 연장부에 사각형 돌출부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 나타낸 것이다.5A illustrates a superelastic alloy micro spike having a rectangular protrusion formed in an extension of a multistage shape of the present invention.

도 5b는 본 발명의 직선 형상의 연장부에 사각형 돌출부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 나타낸 것이다.5B illustrates a superelastic alloy micro spike having a rectangular protrusion formed on a straight extension of the present invention.

도 5c는 본 발명의 곡선 형상의 연장부에 사각형 돌출부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 나타낸 것이다.Figure 5c shows a superelastic alloy micro spike formed with a rectangular protrusion on the curved extension of the present invention.

도 6a는 본 발명에 따라 반원형 돌출부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 나타낸 것이다.6A illustrates a superelastic alloy micro spike with semicircular protrusions formed in accordance with the present invention.

도 6b는 본 발명에 따라 삼각형 돌출부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 나타낸 것이다.Figure 6b shows a superelastic alloy micro spikes formed with triangular protrusions in accordance with the present invention.

도 7a와 도 7b는 본 발명의 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 이용하여 조직표본을 채취하는 모습을 나타낸 것이다.Figures 7a and 7b shows a sample of tissue samples using the superelastic alloy micro spike of the present invention.

본 발명은 생체 검사를 위한 조직 채취에 이용되는 생체검사기구로서, 초탄성 합금 재질의 마이크로 스파이크에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 니켈-티타늄 합금으로 제작한 마이크로 스파이크로서, 생검시 초탄성 효과로 인해 부러짐이 없고 생체적합한 특성이 있으며, 조직 채취시 최소 침습으로 수검자의 통증을 최소화하면서도 검사에 필요한 충분한 양의 조직을 채취할 수 있는 초탄성 합 금 재질의 마이크로 스파이크 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microspike made of a superelastic alloy material as a biopsy apparatus used for collecting tissue for biopsy. More specifically, the present invention is a micro-spike made of a nickel-titanium alloy, there is no breakage and biocompatible characteristics due to the superelastic effect during the biopsy, and the minimum invasion during tissue collection is sufficient to minimize the pain of the examinee The present invention relates to a micro-spike made of super-elastic alloy material capable of collecting sheep tissue and a method of manufacturing the same.

질병의 진단을 위해 환자로부터 조직을 떼어내어 실시하는 병리검사는 질병의 진단 및 치료에 있어서 매우 중요한 과정이다. 하지만 종래의 생체 검사 기구는 비교적 커다란 크기를 가지기 때문에, 조직을 채취하는 경우 채취되는 조직의 양이 불필요하게 많으며, 이렇게 표본된 조직을 분석하기 위해서는 많은 양의 시약이 필요하게 되고, 환자는 시술에 따른 고통과 위험을 감수해야 한다.Pathology examination, which removes tissue from patients for the diagnosis of disease, is a very important process in the diagnosis and treatment of disease. However, since the conventional biopsy apparatus has a relatively large size, when the tissue is collected, the amount of tissue collected is unnecessarily large, and a large amount of reagents are required to analyze the sampled tissue, and the patient is required to perform the procedure. You must bear the pain and risk that comes with it.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 미세공정 및 정밀공정을 응용하여 비교적 크기가 작은 미세생체 검사/정밀절단 기구들이 제안되고 있다. 그러나, 이와 같이 크기가 작은 생체 검사 기구 또는 정밀절단 기구들은 대부분 복잡한 구성을 가지고 있기 때문에, 생체 검사를 할 때 기구를 조작하는 것이 까다로워서 시술자의 숙련된 기술을 필요로 한다.As a method for solving such a problem, microbiological inspection / precision cutting devices having a relatively small size have been proposed by applying a microprocess and a precision process. However, since these small biopsy instruments or precision cutting instruments have a complicated structure in most cases, it is difficult to operate the instruments when performing the biopsy and requires the skill of the operator.

도 1은, 종래 조직표본의 채취에 이용된 카테터(200)를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이, 포셉 턱(202), 마이크로 니들(204) 및 몸체(201)등을 포함하여 구성된다.FIG. 1 shows a catheter 200 used for collecting a conventional tissue specimen, and as shown, includes a forceps jaw 202, a microneedle 204, a body 201, and the like.

도 1의 카테터(200)는, 요철 구조를 가진 마이크로 니들(204)을 중앙에 장착하고, 그 양측에 포셉 턱(202)을 장착시킨 구성이다. 도 1의 카테터(200)는, 마이크로 니들(204)로 조직(500)을 찔러서 당기면 조직의 표면이 늘어난 상태가 되고, 이를 포셉 턱(202)이 집어서 떼어내는 방식으로 조직을 채취하는 것이다. 이는 조직 채취 시 정확한 채취량을 확보할 수 있는 장점이 있다.In the catheter 200 of FIG. 1, the microneedle 204 which has an uneven structure is mounted in the center, and the forceps jaw 202 is attached to both sides. In the catheter 200 of FIG. 1, when the tissue 500 is pierced and pulled by the microneedle 204, the surface of the tissue is stretched, and the tissue is collected by the forceps jaw 202. This has the advantage of ensuring accurate sampling amount during tissue collection.

그러나, 도 1의 카테터(200)를 이용하여 조직을 채취하는 경우, 마이크로 니들(204)을 조직에 찔러 넣는 과정과 포셉 턱(202)이 조직을 집어서 떼어내는 두 번의 과정을 거치기 때문에, 수검자의 고통을 가중시킨다는 단점이 있다. 또한 마이크로 니들(204)로 조직을 잡아당긴 상태에서 다시 이를 떼어내기 위해 포셉 턱(202)의 움직임을 조작해야 한다는 번거로움이 있다.However, when the tissue is collected using the catheter 200 of FIG. 1, the examinee goes through two steps of inserting the microneedle 204 into the tissue and two steps of the forceps jaw 202 picking up and removing the tissue. It has the disadvantage of aggravating pain. There is also the hassle of manipulating the movement of the forceps jaw 202 to remove the tissue again while pulling the tissue with the microneedle 204.

또한, 도 1의 카테터(200)에서는 몸체부분(201)과 마이크로 니들(204), 포셉 구조(202)가 일체형으로 제작되기 때문에 조직채취에 한 번 사용된 후에는 마이크로 니들(204), 포셉 구조(202) 뿐만 아니라 몸체부분(201)도 함께 폐기시켜야만 하였다. 즉, 종래의 카테터는 일회용으로만 사용할 수 밖에 없기 때문에 자원의 효율적 활용 측면에서 바람직하지 못하였다.In addition, in the catheter 200 of FIG. 1, since the body portion 201, the microneedle 204, and the forceps structure 202 are manufactured in one piece, the microneedle 204 and the forceps structure are used once after being used for tissue collection. Body portion 201 as well as (202) had to be disposed of together. That is, the conventional catheter can not only be used for one-time use, it is not preferable in terms of efficient utilization of resources.

한편, 미세 생체 검사 도구를 제작하기 위한 방법으로서, 기판 본딩, LIGA (Lithographie, Galvanoformung, Abformung) 공정, 레이져 미세가공, 또는 실리콘 마이크로머시닝 등을 이용하는 방법들이 알려져 있다. 각각에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.On the other hand, as a method for manufacturing a microbiological tool, methods using a substrate bonding, a LIGA (Lithographie, Galvanoformung, Abformung) process, laser micromachining, or silicon micromachining are known. A brief description of each is as follows.

먼저 기판 본딩 방법은, 두 기판에 구조물을 각각 형성한 다음 마지막 단계에서 두 개의 기판을 결합(bonding)하여 3차원 구조물을 제작하는 방법이다. 이 방법은 결합 과정이 복잡하여 까다롭고, 두 기판 사이의 스트레스에 의해 구조물에 변형이 올 가능성이 크다.First, a substrate bonding method is a method of forming a three-dimensional structure by forming a structure on each of the two substrates, and then bonding the two substrates in the last step. This method is complicated by the complicated bonding process and is likely to deform into the structure due to the stress between the two substrates.

LIGA 공정 방법은, 입자가속기로부터 나오는 자외선 또는 X-선(X-ray)과 같은 이온빔을 이용하여 두꺼운 사진감광제에 사진공정을 수행하고, 현상한 후 남아 있는 사진 감광제 사이의 틈을 전기 도금법으로 메워준 후, 몰딩을 위한 금속 주형틀을 만드는 방법이다.In the LIGA process, a photolithography process is performed on a thick photoresist using ion beams such as ultraviolet rays or X-rays emitted from a particle accelerator, and the gap between the photoresists remaining after development is filled with electroplating. After casting, it is a method of making a metal mold for molding.

3차원 LIGA 공정은 이온빔을 여러 방향으로 회전시키면서 노광함으로써 3차원 구조물을 제작하는 방법이다. 이 방법은 이온빔을 노광시켜줄 수 있는 입자가속기가 아주 고가의 장비이기 때문에 쉽게 입수하기가 어렵다는 단점이 있다. 또한 LIGA 공정으로 만들어지는 3차원 구조물은 노광 후 사진감광제 구조물을 도금하기가 어렵기 때문에 주형틀을 만들기가 어렵고, 사진감광제 물질만으로 이루어진 3차원 구조의 생체 검사 기구는 내구성이 아주 낮기 때문에 실제 생체 검사 등에 사용하는 것이 적합하지 않다.The 3D LIGA process is a method of manufacturing a 3D structure by exposing the ion beam while rotating in various directions. This method has a disadvantage that it is difficult to obtain easily because the particle accelerator that can expose the ion beam is very expensive equipment. In addition, the three-dimensional structure made by the LIGA process is difficult to make a mold frame because it is difficult to plate the photosensitive material structure after exposure, and the three-dimensional structure of the biopsy device composed of the photosensitive material only has a very low durability, so the actual biopsy It is not suitable to use for such purposes.

레이저 미세 가공 방법은 형상을 레이저를 이용하여 스캔하여 절단하는 방법으로, 정밀한 금속 재질의 형상을 가공할 때 가공조건 제어가 매우 어려운 방법이다. 예컨대 가공물의 절단력을 높이기 위해 에너지를 늘리면 레이저 선폭이 늘어나서 가공물의 정교도가 떨어질 뿐 아니라 형상 주변부가 녹거나 열변형이 발생하게 되고, 에너지를 줄이면 레이져의 선폭이 줄어 정교도는 향상되는 대신 절단력이 감소하게 되어 제작 시간이 오래 걸리게 된다. 또 레이저 가공시 절단면을 따라 초래되는 열변형은 금속의 특성을 변화시켜 생체에 해롭게 작용하게 된다. 레이져 정밀 가공 장비의 비용이 대체적으로 고가인데다가 대량생산에도 어려움이 있는 방법이다.The laser micromachining method is a method of scanning and cutting a shape by using a laser, which is very difficult to control the processing conditions when processing a precise metal shape. For example, increasing the energy to increase the cutting force of the workpiece increases the laser line width, which not only reduces the precision of the workpiece, but also melts or thermally deforms the periphery of the shape, and reducing the energy reduces the line width of the laser, thereby improving the precision. This decreases the production time. In addition, the thermal deformation caused along the cutting surface during laser processing changes the properties of the metal to be harmful to the living body. The cost of laser precision machining equipment is generally high and it is difficult to mass-produce.

실리콘 마이크로머시닝은 실리콘(silicon)을 사용하여 3차원 구조물을 만드는 방법으로 수십 마이크로미터 단위의 높은 정밀도를 가지는 구조물의 가공이 가 능하다. 그러나, 실리콘 재질 특성상 탄성한계 이상의 힘을 받으면 영구변형을 하지 않고 파괴되거나, 일부가 영구변형을 일으키는 특성이 있어 조직 채취시 적합하지 못하다. 또한 단결정 실리콘에 의해 제작된 마이크로 스파이크는 생체적합성과 강도를 향상시키기 위해 페릴린(parylene) 박막과 같은 생체 호환성 유기박막, 또는, 실린콘산화막, 실리콘질화막, 금, 알루미늄 중 어느 하나의 물질을 이용하여 표면을 코팅 처리해야 하는 단점이 있다.Silicon micromachining is a method of making three-dimensional structures using silicon, and it is possible to process structures with high precision of tens of micrometers. However, due to the nature of the silicone material, when subjected to a force higher than the elastic limit, it is destroyed without permanent deformation, or some of them cause permanent deformation, which is not suitable for tissue collection. In addition, the micro spikes made of single crystal silicon may use a biocompatible organic thin film such as a parylene thin film, or a silicon silicon oxide film, silicon nitride film, gold, or aluminum to improve biocompatibility and strength. There is a disadvantage that the surface should be coated.

이와 같이 종래에 사용되어 오는 미세 도구의 제작 방법들은, 제작 과정의 복잡함, 고가의 제작 장비 요구, 미세 도구의 낮은 내구성, 및 휨이나 부러짐 등과 같은 제작상의 어려움이 있다. 따라서 제작이 용이하면서 생체 적합하고, 부러짐이 없는 견고한 생체 검사 기구를 제작할 수 있는 방법이 요청되고 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 조직 채취에 따르는 위험성 및 수검자의 통증을 최소화하고, 조작이 간편한 생체 검사 기구가 필요한 실정이다.As described above, the manufacturing methods of the micro tools conventionally used have manufacturing difficulties such as complexity of the manufacturing process, expensive manufacturing equipment requirements, low durability of the micro tools, and bending and breaking. Therefore, there is a need for a method for manufacturing a robust biopsy apparatus that is easy to manufacture, biocompatible and free from breakage. In addition, as described above, there is a need for a biopsy apparatus that minimizes the risk of tissue collection and pain of the examinee and is easy to operate.

상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 생체 적합하고 초탄성효과가 있는 니켈-티타늄 합금을 이용하여 조직 채취 시 조직에 삽입하였다가 빼내는 단순한 과정만으로 검사하기에 충분한 양의 조직표본을 채취할 수 있는 요철 구조가 있는 마이크로 스파이크, 및 와이어 방전 가공 (WEDM; Wire Electro Discharge Micromachining) 방법을 이용하여 이를 제작하는 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention, using a bio-compatible and super-elastic nickel-titanium alloy can be collected in a sufficient amount of tissue specimens to be examined by a simple process of inserting and extracting the tissue during tissue collection. The present invention provides a micro spike having a concave-convex structure and a wire electro discharge micromachining (WEDM) method.

와이어 방전 가공은 전기 방전에 의한 높은 열에너지로 아주 단단한 재료도 쉽게 가공할 수 있고 기계적인 응력을 가하지 않고 가공하여 가공물이 잔류응력에 대해 안전하며, 와이어 선경에 따라서 정밀하고 복잡한 모양으로도 가공이 가능하면서 컴퓨터 수치제어기(CNC)와 연결되어 공정의 프로그램화, 자동화로 대량생산이 가능한 이점이 있어 초탄성 합금을 가공하는 방법으로 가장 적합하다.Wire discharge machining can easily process very hard materials with high thermal energy due to electric discharge, and it can be processed without mechanical stress and the workpiece is safe from residual stress, and can be processed into precise and complex shapes depending on wire diameter. In addition, it is connected to a computer numerical controller (CNC) and can be mass-produced by programming and automating the process. Therefore, it is most suitable as a method for processing super-elastic alloys.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로 스파이크는, 생체 조직표본을 채취하기 위한 시술도구에 삽입 장착될 수 있는, 초탄성합금 재질의 몸체부; 조직 표본의 채취시 조직에 삽입되는 부분으로서 상기 몸체부의 한 측면에 상기 몸체부와 일체형으로 연장 형성된 연장부; 및 상기 연장부의 하나 이상의 측면에 일체형으로 돌출 형성되어 상기 생체조직 표본의 채취 시 상기 연장부와 함께 조직에 삽입되어 조직표본을 채취하는 돌출부를 포함한다.Micro-spike of the present invention for achieving the above object, the body portion of the super-elastic alloy material that can be inserted into the surgical instrument for collecting a tissue sample; An extension part formed integrally with the body part on one side of the body part as a part inserted into the tissue when the tissue sample is collected; And a protrusion formed integrally with one or more sides of the extension part and inserted into the tissue together with the extension part to collect a tissue sample when the biological tissue sample is collected.

본 발명에서, 상기 초탄성합금 재질은 바람직하게는 니켈-티타늄 합금이다. 상기 니켈-티타늄 합금은, 니켈 및 티타늄의 무게 조성비에 따라 형상회복 온도가 달라진다. 예를 들어, 형상회복온도가 실온(약 20℃)보다 높으면 실온에서 형상기억효과(Shape Memory effect)가 나타나며, 형상회복온도가 실온(약 20℃)보다 낮으면 실온에서 초탄성효과(Super Elastic effect)가 나타나는 특성이 있다.In the present invention, the superelastic alloy material is preferably a nickel-titanium alloy. In the nickel-titanium alloy, the shape recovery temperature varies depending on the weight composition ratio of nickel and titanium. For example, if the shape recovery temperature is higher than room temperature (about 20 ° C), the shape memory effect appears at room temperature. If the shape recovery temperature is lower than room temperature (about 20 ° C), the super elastic effect is at room temperature. effect).

초탄성 합금은, 보통의 금속재료라면 소성 변형(plastic deformation)이 될 정도의 큰 변형력을 가하여 변형시키고 변형력을 제거하면 고무와 같이 원상으로 회복된다. 따라서, 조직 채취시 채취하는 힘에 의한 변형이나 부러짐이 생기지 않고 채취후에도 원래 형상을 유지하는 특성이 있어 안전하다.The superelastic alloy is deformed by applying a large deformation force such that it is a plastic deformation of ordinary metal material, and is restored to its original shape like rubber when the deformation force is removed. Therefore, there is a characteristic of maintaining the original shape even after collection without deformation or breakage due to the force to be collected at the time of tissue collection is safe.

니켈-티타늄 합금이 초탄성 효과를 나타내기 위하여, 니켈 및 티타늄의 원자 조성비는 50:50 내지 99:1 인 것이 바람직하다(이를 무게 조성비로 환산하면, 55:45 내지 99:1이다). 바람직하게는 니켈 및 티타늄을 원자 조성비가 50:50 내지 60:40이 되도록 조성한다.
또한, 상기 니켈-티타늄 합금은 추가로 철을 포함할 수 있으며, 여기에 코발트, 크롬 및 구리 중 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
In order for the nickel-titanium alloy to exhibit a superelastic effect, the atomic composition ratio of nickel and titanium is preferably 50:50 to 99: 1 (in terms of weight composition ratio, 55:45 to 99: 1). Preferably, nickel and titanium are formulated to have an atomic ratio of 50:50 to 60:40.
In addition, the nickel-titanium alloy may further include iron, and may further include any one of cobalt, chromium, and copper.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초탄성 합금 마이크로 스파이크의 제작 방법은, 초탄성 효과를 나타내도록 합금의 형상회복온도를 실온 이하로 맞출 수 있는 무게 조성비의 니켈 및 티타늄 조성물을 진공아크용해로에서 용융물로 용해하는 단계; 상기 단계에서 수득한 니켈-티타늄 용융물을 판재 형상으로 응고시키는 단계; 및 상기 니켈-티타늄 판재를 적절한 선경의 와이어를 이용하여 와이어 방전 가공하여, 마이크로 스파이크 형상으로 가공하는 단계를 포함한다.In addition, the manufacturing method of the super-elastic alloy micro spike of the present invention for achieving the above object, by vacuum arc melting of the nickel and titanium composition of the weight composition ratio which can adjust the shape recovery temperature of the alloy to room temperature or less so as to exhibit a super-elastic effect Dissolving into a melt at; Solidifying the nickel-titanium melt obtained in the above step into a sheet shape; And wire discharge machining the nickel-titanium plate using a wire having an appropriate wire diameter to form a micro spike shape.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 의한 초탄성 합금 재질의 마이크로 스파이크(이하, "초탄성 합금 마이크로 스파이크"라 칭함)의 구성 및 그 제조방법에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and manufacturing method of the micro-spike (hereinafter referred to as "super-elastic alloy micro spike") of the superelastic alloy material according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 초탄성 합금 마이크로 스파이크의 외관 구성을 나타낸 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 초탄성 합금 마이크로 스파이크(100)는 몸체부(110), 연장부(120) 및 돌출부(130)로 구성될 수 있다. 또한 본 발명에 의한 초탄성 합금 마이크로 스파이크는, 상기 몸체부(110), 연장부(120) 및 돌출부(130) 전체가 하나의 재질로 형성된 일체형의 니켈-티타늄 합금의 재질로 구성할 수 있다. 상기 합금의 니켈 및 티타늄의 원자 조성비 50:50 내지 99:1의 범위에 있다.Figure 2 shows the external configuration of the super-elastic alloy micro spikes according to the present invention. As shown in FIG. 2, the superelastic alloy micro spike 100 according to the present invention may include a body 110, an extension 120, and a protrusion 130. In addition, the super-elastic alloy micro spike according to the present invention, the body portion 110, the extension portion 120 and the protrusion 130 may be composed of a material of an integral nickel-titanium alloy formed of a single material. The atomic ratio of nickel and titanium in the alloy is in the range of 50:50 to 99: 1.

상기 몸체부(110)는 기존의 내시경 등과 같은 시술기구 및 집게 등의 장착 기구와 용이하게 결합할 수 있도록 구성되어 있다. 예컨대, 기존의 시술기구에 상기 몸체부(110)를 끼워 넣을 수 있는 홈을 형성하는 것만으로 기존의 시술기구와 본 발명의 초탄성 합금 마이크로 스파이크(100)를 용이하게 결합하거나 분리시킬 수 있다.The body portion 110 is configured to be easily coupled with the mounting mechanism, such as surgical instruments and forceps, such as conventional endoscopes. For example, it is possible to easily combine or detach the existing surgical instrument and the superelastic alloy micro spike 100 of the present invention simply by forming a groove into which the body portion 110 can be inserted into the existing surgical instrument.

상기 연장부(120)는 상기 몸체부(110)의 일측면에 각각 하나 이상씩 형성된다. 연장부(120)의 개수와 관련하여, 도 2의 실시예에서는, 몸체부(110) 일측면에 각각 2개의 연장부가 형성되어 있으나, 상기 연장부는 필요에 따라 그 개수를 다양하게 조절할 수 있다. 예컨대, 보다 많은 양의 조직표본이 필요한 경우에는 연장부의 개수를 3개 또는 그 이상으로 구현할 수 있다. 바람직하게는, 상기 연장부의 개수는 몸체부(110) 일측면에 각각 1개 이상 10개 이하로 구성할 수 있다.One or more extension parts 120 are formed on one side of the body part 110. In relation to the number of extensions 120, in the embodiment of FIG. 2, two extensions are formed on one side of the body part 110, but the number of extensions may be variously adjusted as necessary. For example, if more tissue samples are needed, the number of extensions may be three or more. Preferably, the number of the extension may be configured as one or more than 10 each on one side of the body portion (110).

본 발명의 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 이용하여 생체검사를 하는 경우, 상기 연장부(120)는 조직에 삽입되는 부분이다. 따라서, 상기 연장부(120)의 선단부(121)는 생체 조직에 쉽게 삽입될 수 있는 형태, 예컨대 뾰족한 형태로 구성하는 것이 바람직하다.When the biopsy using the super-elastic alloy micro spike of the present invention, the extension portion 120 is a portion inserted into the tissue. Therefore, the tip portion 121 of the extension portion 120 is preferably configured in a form that can be easily inserted into biological tissue, for example, a pointed form.

연장부(120)의 형상과 관련하여, 도 2에 도시된 연장부(120)의 폭은 몸체부(110)로부터 선단부(121)로 가면서 완만하게 좁아지는 구간(S)을 포함하는 다단 형상이다. 이와 같은 모양의 다단 형상의 연장부(120)를 가진 초탄성 합금 마이크로 스파이크(100)를 통해 조직표본을 채취하는 경우, 목표조직에 연장부(120)를 삽입하였다가 빼낼 때, 최소한의 침습으로 조직표본을 용이하게 획득하면서, 채취시 발 생하는 연장부의 응력을 최소화하여 휨이나 부러짐없이 안전하게 조직표본을 채취할 수 있다.In relation to the shape of the extension part 120, the width of the extension part 120 shown in FIG. 2 is a multi-stage shape including a section S that gradually narrows from the body part 110 to the tip part 121. . In the case of collecting a tissue sample through the superelastic alloy micro spike 100 having the multi-stage extension part 120 having such a shape, when inserting the extension part 120 into the target tissue and removing it, the minimal invasion occurs. While easily acquiring tissue specimens, the tissue specimens can be safely collected without bending or breaking by minimizing the stress caused by the extension.

상기 연장부의 다단 형상은 필요에 따라 그 단의 개수를 다양하게 조절할 수 있다. 예컨대, 보다 안전하고 용이한 시술이 필요한 경우에는 연장부 형상에서 단의 개수를 3개 또는 그 이상으로 구현할 수 있다. 바람직하게는, 상기 연장부에서 단의 개수는 연장부 방향을 따라 각각 1개 이상 10개 이하로 구성할 수 있다.The multi-stage shape of the extension may adjust the number of stages as needed. For example, when a safer and easier procedure is required, the number of steps may be implemented in three or more in the extension shape. Preferably, the number of stages in the extension portion may be configured to one or more than 10 each along the extension direction.

한편 생체 내에 삽입되어지는 기구의 특성상, 그 크기는 일정 범위 이내로 제한됨이 바람직하다. 이와 같은 관점에서 볼 때, 상기 연장부(120)의 길이(L)는 10㎛보다 길고 10mm보다 짧은 범위에서 결정되는 것이 바람직하며, 상기 연장부(120)의 좌우 간격(d)은 5㎛보다 길고 5mm보다 짧은 범위에서 결정되는 것이 바람직하다.On the other hand, the size of the instrument to be inserted into the living body, the size is preferably limited to within a certain range. From this point of view, it is preferable that the length L of the extension part 120 is determined in a range longer than 10 μm and shorter than 10 mm, and the left and right spacing d of the extension part 120 is greater than 5 μm. It is preferred to be determined in a long and shorter range than 5 mm.

상기 돌출부(130)는, 조직 채취 시 조직의 분리를 유도하고 분리된 조직을 고정시키는 기능을 수행한다. 상기 돌출부(130)는 상기 연장부(120)들의 측면에, 임의의 간격을 두고 돌출하여 형성될 수 있다. 돌출부(130)의 개수와 관련하여, 도 2에서는 각 연장부(120)마다 4개의 돌출부가 형성되어 있으나, 필요에 따라 그 이하 또는 그 이상의 개수로 형성시킬 수 있음은 당연하다. 또한, 도 2에서는, 각 연장부(120)들의 서로 마주보는 한쪽 측면에만 돌출부가 형성되어 있으나, 필요에 따라 각 연장부(120)의 양쪽 측면 또는 모든 측면에 돌출부를 형성하는 것 역시 가능하다.The protrusion 130 induces the separation of the tissue during tissue collection and performs a function of fixing the separated tissue. The protrusion 130 may protrude from the side of the extension portion 120 at an arbitrary interval. Regarding the number of the protrusions 130, four protrusions are formed in each of the extension parts 120 in FIG. 2, but it is natural that the number of protrusions 130 may be smaller or larger than necessary. In addition, although the protrusions are formed only on one side of each of the extensions 120 facing each other, it is also possible to form protrusions on both sides or all sides of each extension 120 as necessary.

돌출부(130)의 형상과 관련하여, 도 2에 도시된 돌출부(130)는, 선단부(121) 를 향하는 날개 형상이 연장부의 길이 방향에 대해 순방향으로 경사진 것과 역방향으로 경사진 것을 모두 포함하고 있다. 이와 같은 모양의 날개형 돌출부(130)를 가진 초탄성 합금 마이크로 스파이크(100)를 통해 조직표본을 채취하는 경우, 목표조직에 연장부(120)를 삽입하였다가 빼낼 때, 상기 날개형 돌출부(130)에 조직이 걸려서 함께 빠져나오게 되므로 조직표본을 용이하게 채취할 수 있다.In relation to the shape of the protrusion 130, the protrusion 130 shown in FIG. 2 includes both the wing shape toward the tip portion 121 inclined in the opposite direction to that inclined in the forward direction with respect to the longitudinal direction of the extension. . In the case of collecting a tissue sample through the superelastic alloy micro spike 100 having the wing-like protrusion 130 having the shape as described above, when the extension 120 is inserted into and removed from the target tissue, the wing-like protrusion 130 is removed. ) Tissues are caught and escaped together, so tissue samples can be easily collected.

도 3은 본 발명에 의한 초탄성 합금 마이크로 스파이크의 연장부(120) 및 돌출부(130)를 상세히 나타낸 것이다. 돌출부의 크기와 관련하여, 생체 내에 삽입되어지는 기구의 특성상 상기 돌출부(130)의 폭(W), 각 돌출부 사이의 간격(D), 각 돌출부의 높이(H)는 각각 5㎛보다 높고 5mm보다 낮은 범위에서 결정되는 것이 바람직하다.Figure 3 shows in detail the extension portion 120 and the protrusion 130 of the superelastic alloy micro spike according to the present invention. Regarding the size of the protrusions, the width W of the protrusion 130, the distance D between each protrusion, and the height H of each protrusion are respectively higher than 5 μm and higher than 5 mm due to the characteristics of the mechanism to be inserted into the living body. It is preferred to be determined in the low range.

연장부의 형상으로서, 상기한 다단 형상 외에도 다양한 형상을 채택할 수 있다. 예컨대, 도 4a및 도 4b에 도시된 바와 같이 직선 형상의 연장부(122)를 형성시키거나, 도 4c및 도 4d에 도시된 바와 같이 곡선 형상의 연장부(123)를 형성시킬 수 있다. 연장부의 크기 및 개수 등에 관한 특징은 앞서 설명한 다단 형상과 동일하다.As the shape of the extension portion, in addition to the above-described multistage shape, various shapes can be adopted. For example, a linear extension 122 may be formed as shown in FIGS. 4A and 4B, or a curved extension 123 may be formed as illustrated in FIGS. 4C and 4D. Features such as the size and number of the extension are the same as the multi-stage shape described above.

도 4a는 본 발명에 따라 직선 형상의 연장부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 나타낸 것이고, 도 4b는 직선 형상의 연장부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크의 연장부 및 돌출부를 상세히 나타낸 것이다.Figure 4a shows a superelastic alloy micro spikes formed with a straight extension in accordance with the present invention, Figure 4b shows in detail the extensions and protrusions of the superelastic alloy micro spikes formed with a straight extension.

도 4c는 본 발명에 따라 곡선 형상의 연장부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 나타낸 것이고, 도 4d는 곡선 형상의 연장부가 형성된 초탄성 합금 마 이크로 스파이크의 연장부 및 돌출부를 상세히 나타낸 것이다.Figure 4c shows a superelastic alloy micro spike formed with a curved extension in accordance with the present invention, Figure 4d shows the extension and protrusions of the superelastic alloy micro spike formed with a curved extension.

도 5a는 본 발명에 따라 다단 형상의 연장부(124)에 사각 형상의 돌출부(134)를 갖는 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 나타낸 것이다. 도 5b는 본 발명에 따라 직선 형상의 연장부(125)에 사각 형상의 돌출부(135)를 갖는 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 나타낸 것이다. 도 5c는 본 발명에 따라 곡선 형상의 연장부(126)에 사각 형상의 돌출부(136)를 갖는 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 나타낸 것이다. 도 5a, 도 5b 및 도 5c의 돌출부(131)의 경우에도, 필요에 따라 돌출부의 개수를 다양하게 형성시킬 수 있는 점, 돌출부를 연장부의 양쪽 측면 또는 모든 측면에 형성시킬 수 있는 점, 돌출부의 폭(W), 각 돌출부 사이의 간격(D), 각 돌출부의 높이(H)의 범위 등은 앞서 설명한 날개형상 돌출부(130)와 동일하다.FIG. 5A illustrates a superelastic alloy micro spike with square protrusions 134 in multistage extension 124 in accordance with the present invention. 5B illustrates a superelastic alloy micro spike having a rectangular protrusion 135 on a straight extension 125 in accordance with the present invention. 5C shows a superelastic alloy micro spike with a curved protrusion 136 on a curved extension 126 in accordance with the present invention. Also in the case of the protrusions 131 of FIGS. 5A, 5B, and 5C, the number of protrusions may be variously formed as necessary, the protrusions may be formed on both sides or all sides of the extension, and the protrusions may be formed. The width W, the distance D between each protrusion, the range of the height H of each protrusion, and the like are the same as those of the wing-shaped protrusion 130 described above.

돌출부의 형상으로서, 상기한 날개 형상, 사각 형상 외에도 다양한 형상을 채택할 수 있다. 예컨대, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 반원 형상의 돌출부(132), 삼각 형상의 돌출부(133)를 형성시킬 수 있다. 돌출부의 크기, 간격 및 개수 등에 관한 특징은 앞서 설명한 날개 형상 또는 사각 형상과 동일하다. 도 6a는 본 발명에 따라 반원형 돌출부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 나타낸 것이고, 도 6b는 본 발명에 따라 삼각형 돌출부가 형성된 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 나타낸 것이다.As the shape of the protruding portion, various shapes other than the above-described wing shape and rectangular shape can be adopted. For example, as illustrated in FIGS. 6A and 6B, a semicircular protrusion 132 and a triangular protrusion 133 may be formed. Features such as size, spacing and number of protrusions are the same as those of the wing shape or the square shape described above. FIG. 6A illustrates a superelastic alloy micro spike having a semicircular protrusion formed according to the present invention, and FIG. 6B illustrates a superelastic alloy micro spike having a triangular protrusion formed according to the present invention.

도 7a와 도 7b는 본 발명의 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 이용하여 조직표본을 채취하는 모습을 나타낸 것이다. 본 발명에 의하면, 표본을 채취하고자 하는 조직 부위에 단지 초탄성 합금 마이크로 스파이크의 연장부(120)를 삽입하였다 가 빼내는 과정만으로 간단히 조직을 채취할 수 있다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Figures 7a and 7b shows a sample of tissue samples using the superelastic alloy micro spike of the present invention. According to the present invention, the tissue can be simply collected by simply inserting and extending the extension portion 120 of the superelastic alloy micro spike into the tissue portion to be sampled. If this is explained in more detail as follows.

조직 채취를 위해 우선, 본 발명에 의한 초탄성 합금 마이크로 스파이크의 연장부(120)를 해당 조직 부위(500)에 삽입한다. 연장부(120)를 삽입한 후, 다시 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 당겨서 조직부위(500)로부터 빼내면, 이 과정에서 상기 연장부(120)의 측면에 형성된 돌출부(130)에 조직표본(501)이 걸려서 함께 빠져 나오게 된다. 따라서 조직 부위에 단지 초탄성 합금 마이크로 스파이크의 연장부(120)를 삽입하였다가 빼내는 과정만으로 검사하는 데 충분한 양의 조직표본을 채취하는 것이 가능하다.For tissue collection, first, the extension 120 of the superelastic alloy micro spike according to the present invention is inserted into the tissue site 500. After inserting the extension part 120, the superelastic alloy micro spike is pulled out again from the tissue part 500, and in this process, the tissue specimen 501 is formed on the protrusion 130 formed on the side of the extension part 120. This will catch you and get out together. Therefore, it is possible to extract a sufficient amount of tissue specimens to be examined only by inserting and removing the extension 120 of the superelastic alloy micro spike into the tissue site.

도 8b는 본 발명에 의한 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 조직으로부터 빼냈을 때 조직 표본(501)이 좌측 연장부와 우측 연장부 사이에 고정되어 채취된 모습을 나타낸 것이다. 이와 같이 본 발명에 의한 초탄성 합금 마이크로 스파이크는 좌우측 연장부(120, 120') 사이의 공간에 조직이 걸려서 빠져 나오게 되어, 검사하는 데 충분한 양의 조직표본을 채취하는 것이 가능하다.Figure 8b shows the tissue sample 501 is fixed between the left extension and the right extension when the superelastic alloy micro spikes according to the present invention is taken out from the tissue. As described above, the superelastic alloy micro spike according to the present invention has a tissue caught in the space between the left and right extension parts 120 and 120 ', and is capable of collecting a sufficient amount of tissue samples for examination.

이상 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 이용하여 생체 검사하는 경우 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 조직에 삽입하고, 다시 조직으로부터 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 빼내는 간단한 과정만으로 조직의 채취가 가능하다. 또한, 종래 겸자형 생검도구를 이용하는 것에 비해 수검자의 통증을 경감시키면서도 보다 많은 양의 조직을 채취할 수 있다.As described above, in the case of biopsy using the superelastic alloy micro spike of the present invention, the tissue can be collected by a simple process of inserting the superelastic alloy micro spike into the tissue and again removing the superelastic alloy micro spike from the tissue. Do. In addition, compared with the conventional forceps-type biopsy tool, a larger amount of tissue can be collected while alleviating the pain of the examinee.

이하에서 본 발명에 의한 마이크로 스파이크의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing micro spikes according to the present invention will be described.

본 발명에 의한 마이크로 스파이크는, 용해하여 제작한 니켈-티타늄 합금 기판에 와이어 방전 가공(WEDM) 방법을 적용하여 제작할 수 있다.The micro spikes according to the present invention can be produced by applying a wire discharge machining (WEDM) method to a nickel-titanium alloy substrate prepared by melting.

상기 니켈-티타늄 합금 기판은, 무게 조성비에 따라 형상회복 온도가 달라지는데 실온에서 형상회복온도가 실온보다 높으면 형상기억효과 (Shape Memory effect)가 나타나고 형상회복온도가 실온보다 낮으면 초탄성효과 (Super Elastic effect)가 나타나는 특성이 있다.The nickel-titanium alloy substrate has a shape recovery temperature that varies depending on the weight composition ratio, but when the shape recovery temperature is higher than the room temperature, a shape memory effect appears. When the shape recovery temperature is lower than the room temperature, the superelastic effect is obtained. effect).

초탄성 합금은 보통 금속재료라면 소성 변형(plastic deformation)이 될 정도의 큰 변형력을 가해 변형시키고 변형력을 제거하면 고무와 같이 원상으로 회복되는 합금이다. 따라서 조직 채취시 채취하는 힘에 의한 변형이나 부러짐이 생기지 않고 채취후에도 원래 형상을 유지하는 특성이 있어 안전한 특성이 있다.Superelastic alloys are alloys that restore to their original state, like rubber, when they are deformed by applying a large deformation force such that plastic deformation is usually a metal material and removing the deformation force. Therefore, there is a characteristic that does not cause deformation or breakage due to the force collected during tissue collection and maintains its original shape even after the sample is collected.

먼저, 초탄성 효과를 나타내도록 합금의 형상회복온도를 실온 이하로 맞출 수 있는 원자 조성비의 니켈 및 티타늄 조성물(예를 들어, 원자 조성비 50:50 내지 99:1의 니켈 및 티타늄 조성물)을 진공아크용해로에서 용융물로 용해한다. 이후, 상기 니켈-티타늄 용융물을 판재 형상으로 응고시킨다. 이후, 상기 니켈-티타늄 판재를 적절한 선경의 와이어를 이용하여 와이어 방전 가공하여, 마이크로 스파이크 형상으로 가공하여, 본 발명에 따른 마이크로 스파이크를 제작한다.First, a nickel and titanium composition (e.g., a nickel and titanium composition having an atomic composition ratio of 50:50 to 99: 1) in which the shape recovery temperature of the alloy can be adjusted to room temperature or less so as to exhibit a superelastic effect is vacuum arced. Dissolve as a melt in the furnace. Thereafter, the nickel-titanium melt is solidified into a plate shape. Thereafter, the nickel-titanium plate is wire discharged using a wire having an appropriate wire diameter, and processed into a micro spike shape to produce a micro spike according to the present invention.

와이어 방전 가공 기술은 동 또는 황동으로 만든 직경 0.05mm~0.25mm의 가느다란 와이어를 전극으로 하고 공작물을 한 방향으로 이송시키면서 공작물의 간격에 방전을 발생시켜 가공하는 방법으로서, 판재 형태의 얇은 기판으로 정밀한 미세 구조물을 제작하기 적합한 기술이다. 마이크로 스파이크의 형상 및 두께는 용해 방법 을 이용하여 판재 두께 및 폭을 조절함으로서 정의할 수 있다.The wire electric discharge machining technology is a method of processing a thin wire of 0.05mm ~ 0.25mm in diameter by using copper or brass as an electrode and discharging the workpiece in one direction while transferring the workpiece in one direction. It is a suitable technique for manufacturing precise microstructures. The shape and thickness of the micro spikes can be defined by controlling the plate thickness and width using a dissolution method.

본 발명에 의한 초탄성 합금 마이크로 스파이크는, 초탄성 합금인 니켈-티타늄 합금을 재질로 하기 때문에 다른 방법에 의한 구조물보다 견고하고 내구성이 우수하며, 특별한 코팅없이 재질의 특성상 생체적합하며, 와이어 방전 가공 공정 방법을 적용하여 정밀한 형상을 갖는 마이크로 스파이크를 제조할 수 있다.The superelastic alloy micro spike according to the present invention is made of a nickel-titanium alloy, which is a superelastic alloy, so that it is more robust and durable than the structure by other methods. The process method can be applied to produce micro spikes with precise shapes.

이와 같이 제작된 초탄성 합금 마이크로 스파이크는 종래의 실리콘 마이크로 스파이크보다 부러짐에 대한 내구성이 뛰어나고, 탄성이 스테인레스 스틸보다 10배 가량 우수하며, 특별한 표면처리 없이도 생체 적합할 뿐 아니라, 조직 생체 검사에 필요한 충분한 채취량을 가지고 있다. 또한, 와이어 방전 가공에 의해 미세화가 가능하고, 조직의 미세 생체 검사가 가능하며, 환자에 대한 상기 생체 검사 기구의 침습을 최소화할 수가 있다. 이와 같이 본 발명의 초탄성 합금 마이크로 스파이크는 재질 특성상 부러짐이 없고 생체 적합성이 뛰어나면서, 최소한의 침습으로 충분한 양의 조직을 채취할 수 있는 구조로 제작할 수 있다.The superelastic alloy micro spikes manufactured as described above are more resistant to breakage than conventional silicon micro spikes, are about 10 times better in elasticity than stainless steel, are not only biocompatible without special surface treatment, but also sufficient for tissue biopsy. Has a harvest In addition, it is possible to miniaturize by wire discharge processing, to enable microscopic biopsy of tissues, and to minimize invasion of the biopsy tool to the patient. As described above, the superelastic alloy micro spike of the present invention can be manufactured in a structure capable of collecting a sufficient amount of tissue with minimal invasiveness while having no breakage and excellent biocompatibility in material properties.

이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.While specific embodiments of the present invention have been illustrated and described, the technical spirit of the present invention is not limited to the accompanying drawings and the above description, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is self-evident to those who have the common knowledge of.

Claims (15)

생체 조직표본을 채취하기 위한 시술도구에 삽입 장착될 수 있는 몸체부;A body portion that can be inserted into a surgical tool for collecting a biological tissue sample; 조직 표본의 채취시 조직에 삽입되는 부분으로서 상기 몸체부의 한 측면에 각각 상기 몸체부와 일체형으로 연장 형성된 연장부; 및An extension part integrally extended with the body part on one side of the body part as a part inserted into the tissue when the tissue sample is collected; And 상기 연장부의 하나 이상의 측면에 일체형으로 돌출 형성되어 상기 생체조직 표본의 채취시 상기 연장부와 함께 조직에 삽입되어 조직표본을 채취하는 돌출부를 포함하되,Is formed integrally protruding on one or more sides of the extension to include a protrusion to be inserted into the tissue with the extension when collecting the biological tissue sample to collect a tissue sample, 니켈-티타늄 합금의 재질로 이루어지며, 탄성이 있는 것을 특징으로 하는 초탄성 합금 마이크로 스파이크.Super-elastic alloy micro spike made of a material of nickel-titanium alloy, characterized in that it is elastic. 제 1 항에 있어서, 상기 니켈-티타늄 합금에서 니켈 및 티타늄의 원자 조성비는 50:50 내지 99:1의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 초탄성 합금 마이크로 스파이크.The super-elastic alloy micro spikes according to claim 1, wherein the atomic composition ratios of nickel and titanium in the nickel-titanium alloy are in the range of 50:50 to 99: 1. 제 2 항에 있어서, 상기 니켈 및 티타늄의 원자 조성비는 50:50 내지 60:40의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 초탄성 합금 마이크로 스파이크.The super-elastic alloy micro spikes according to claim 2, wherein the atomic ratio of nickel and titanium is in the range of 50:50 to 60:40. 제 2 항에 있어서, 상기 니켈-티타늄 합금은 추가로 철을 포함하며, 코발트, 크롬 및 구리 중 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초탄성 합금 마이크 로 스파이크.3. The super-elastic alloy micro spikes of claim 2, wherein the nickel-titanium alloy further comprises iron and further comprises any one of cobalt, chromium and copper. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 연장부들 사이에 서로 마주보는 측면에 각각 1개 이상씩 형성된 것을 특징으로 하는 초탄성 합금 마이크로 스파이크.The super-elastic alloy micro spikes according to claim 1 or 2, wherein each of the protrusions is formed on at least one side face between the extension portions facing each other. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 돌출부의 형상으로는 날개형상, 사각형상, 반원형상 또는 삼각형상인 것을 특징으로 하는 초탄성 합금 마이크로 스파이크.The superelastic alloy micro spike according to claim 1 or 2, wherein the protrusion has a wing shape, a square shape, a semicircle shape, or a triangular shape. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 돌출부는, 그 폭(W)이 5㎛ 이상 5mm 이하이고, 그 간격(D)이 5㎛ 이상 5mm 이하이며, 그 높이(H)가 5㎛ 이상 5mm 이하인 것을 특징으로 하는 초탄성 합금 마이크로 스파이크.The said protrusion part has the width | variety W of 5 micrometers or more and 5 mm or less, the space | interval D is 5 micrometers or more and 5 mm or less, The height H is 5 micrometers or more and 5 mm. A superelastic alloy micro spike, characterized by the following. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연장부는, 몸체부의 한 측면에 각각 1개 이상 10개 이하로 형성된 것을 특징으로 하는 초탄성 합금 마이크로 스파이크.The super-elastic alloy micro spikes according to claim 1 or 2, wherein the extension part is formed in one or more parts on each side of the body part. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연장부의 형상은 각진형상, 곡선형상, 다단형상 또는 직선형상인 것을 특징으로 하는 초탄성 합금 마이크로 스파이크.3. The super-elastic alloy micro spikes according to claim 1 or 2, wherein the extension part has an angular shape, a curved shape, a multistage shape or a straight shape. 제 9 항에 있어서, 상기 연장부의 형상은 다단 형상이며, 연장부에서 단의 개수가 연장부 방향을 따라 각각 1개 이상 10개 이하로 형성된 것을 특징으로 하는 초탄성 합금 마이크로 스파이크.The superelastic alloy micro spike according to claim 9, wherein the extension part has a multistage shape, and the number of steps in the extension part is one or more and ten or less in the extension part direction. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 니켈-티타늄 합금의 형상회복 온도는 20℃ 이하인 것을 특징으로 하는 초탄성 합금 마이크로 스파이크.The superelastic alloy micro spike according to claim 1 or 2, wherein the shape recovery temperature of the nickel-titanium alloy is 20 ° C or less. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 몸체부, 연장부 및 돌출부는 전체가 상기 니켈-티타늄 합금 재질로 형성된 일체형인 것을 특징으로 하는 초탄성 합금 마이크로 스파이크.The super-elastic alloy micro spike according to claim 1 or 2, wherein the body portion, the extension portion, and the protrusion portion are integrally formed entirely of the nickel-titanium alloy material. 니켈 및 티타늄을 포함하는 조성물을 진공아크용해로에서 용융물로 용해하는 단계(a);Dissolving a composition comprising nickel and titanium as a melt in a vacuum arc melting furnace (a); 상기 단계에서 수득한 니켈-티타늄 용융물을 판재 형상으로 응고시키는 단계(b); 및(B) solidifying the nickel-titanium melt obtained in the above step into a sheet shape; And 상기 니켈-티타늄 판재를 와이어를 이용하여 와이어 방전 가공하여, 마이크로 스파이크 형상으로 가공하는 단계(c)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 초탄성 합금 마이크로 스파이크를 제조하는 방법.The method of manufacturing a super-elastic alloy micro spikes according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a step (c) of processing the nickel-titanium plate using a wire discharge to a micro spike shape. Way. 제 13 항에 있어서, 상기 단계(a)에서 니켈 및 티타늄의 원자 조성비는 50:50 내지 99:1의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 13, wherein the atomic composition ratio of nickel and titanium in step (a) is in the range of 50:50 to 99: 1. 제 14 항에 있어서, 상기 니켈 및 티타늄의 원자 조성비는 50:50 내지 60:40의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 방법.15. The method of claim 14, wherein the atomic ratio of nickel and titanium is in the range of 50:50 to 60:40.
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