KR102321264B1

KR102321264B1 - 펄스 레이저를 활용한 의료용 트로카 표면처리 방법

Info

Publication number: KR102321264B1
Application number: KR1020200038805A
Authority: KR
Inventors: 황준호; 이찬우; 김현덕; 이종훈; 이민호; 김동탁
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2021-11-02
Also published as: WO2021201487A1; KR20210121677A

Abstract

본 발명은 의료용 트로카 제조방법에 있어서, 제어장치가, 의료용 트로카의 삽입부의 두께 및 일측면에 형성되는 미세 패턴의 형태정보에 대응되는 레이저 빔의 파장과 강도를 미리 결정해둔 가공정보를 저장하는 단계; 및 상기 제어장치가, 사용자 인터페이스를 통해 상기 의료용 트로카의 삽입부의 두께 및 일측면에 형성되는 미세 패턴의 형태정보를 제공받아, 제공된 삽입부의 두께 및 미세 패턴의 형태정보에 대응되는 레이저 빔의 파장과 강도를 상기 가공정보로부터 검출하고, 상기 가공정보에 따라 상기 의료용 트로카의 삽입부의 표면을 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 펄스 레이저를 이용하여 트로카의 표면이 5m 이하의 삽입 외경을 가진 제품 표면에 미세패턴을 가지도록 표면처리가공하여 피부와의 고정력 증가를 유도할 뿐만아니라 시술 후 별도의 봉합작업 없이 자연치료가 가능하게 한다.

Description

펄스 레이저를 활용한 의료용 트로카 표면처리 방법{A surface processing method for medical trocar using pulse laser}

본 발명은 의료용 트로카에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펄스레이저를 활용하여 5mm 이하의 두께를 갖는 의료용 트로카의 표면처리 가공을 통해 피부와의 고정력을 증가시킬 수 있는 의료용 트로카 및 그 표면처리방법에 관한 것이다.

일반적으로 의료용 트로카(Trocar)는 소정길이를 갖는 봉형태로 구성되며, 복강경 수술시 복강에 구멍을 뚫고 기기의 이동 통로를 확보할 수 있게 장치이다.

도 1은 일반적인 의료용 트로카를 설명하기 위해 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 의료용 트로카(10)은 내부에 수용 공간이 형성된 수용 하우징(12); 수용 하우징의 측면에 위치한 기체 유도 유닛(13), 카메라 및 기타 의료기기 유닛이 삽입되는 유입 경로 유닛(11), 정방에 날카로운 삽입부(10a)로 구성되어 있다.

10-2006-0102235호 등 선행기술에서 제시된 바와 같이, 의료용 트로카(10)는 스테인레스봉을 소정길이로 절단하여 모재를 만든 후 이 모재의 전반에는 날카로운 형태의 삽입부를 절삭가공하는 형태이며 일부 무산화 열처리단계를 수행하여 편리성을 제공하고 있다.

현재, 의료용 트로카(10)는 플라스틱 소재를 기반으로 절개 부위에 따라 32mm, 48mm, 64mm 등의 상당한 직경으로 구현되며, 트로카 표면에는 피부와의 고정력 증가를 위해 500㎛이상의 돌출된 돌기형상을 적용하고 있으며, 이를 제작하기 위해 사출 및 절삭방법을 활용하고 있다.

그러나, 의료용 트로카의 외경이 5mm 이하로 작아질 경우 플라스틱 소재는 휨, 균열, 파손 등 다양한 불량 현상이 발생하기 때문에 5mm 이하의 트로카의 경우 SUS, Titanium 등 금속을 활용하지만, 기존 절삭 및 사출 방식을 적용할 경우 금속소재 사용에 따른 돌기형상 구현 한계로 인해 피부와 트로카의 고정력 증가를 위한 새로운 금속소재 기반 의료용 트로카 표면처리 방법이 필요한 실정이다.

한편, 근래에 들어 펄스 레이저의 발전으로 인해 재료변형을 최소화하면서 절단, 용접, 패터닝, 표면처리 등 다양한 레이저 사용이 증가하고 있으며, 상기 레이저를 사용하는 방법은 종래의 가공 방법에 비해 레이저의 비열가공 특성을 활용하여 탄화, Burr, 재료 파손 등의 문제점 개선이 가능하며, 가공 속도 및 정밀도에서 현격한 우위를 보이므로 이를 의료용 트로카 제품 표면처리에 적용하고자 하는 요구가 있다.

한국특허공개번호 10-2006-0024212(2006년 09월 27일 공개)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 펄스 레이저를 이용하여 외경 5mm 이하의 트로카 제품의 표면에 레이저 표면처리를 통해 사용시 피부와의 고정력 증가를 유도하고 별도의 시술 후 봉합작업 없이 자연치료가 가능한 의료용 트로카를 제공함에 그 목적이 있다.

이를 위해, 본 발명은 의료용 트로카 제조방법에 있어서, 제어장치가, 의료용 트로카의 삽입부의 두께 및 일측면에 형성되는 패턴의 형태정보에 대응되는 레이저 빔의 파장과 강도를 미리 결정해둔 가공정보를 저장하는 단계; 및 상기 제어장치가, 사용자 인터페이스를 통해 상기 의료용 트로카의 삽입부의 두께 및 일측면에 형성되는 미세 패턴의 형태정보를 제공받아, 제공된 삽입부의 두께 및 미세 패턴의 형태정보에 대응되는 레이저 빔의 파장과 강도를 상기 가공정보로부터 검출하고, 상기 가공정보에 따라 상기 의료용 트로카의 삽입부의 표면을 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 레이저는 시간적으로 발진·정지 활용하여 에너지의 시간적 접속성을 높일 수 있는 펄스레이저를 사용하고 있으며, 기존의 레이저광이 끊임없이 지속 및 연속적으로 발생되는 레이저와 비교하여 재료의 파손, 탄화 등을 개선할 수 있다.

바람직하게는, 상기 의료용 트로카의 삽입부의 외경은 5m 이하이고, 상기 미세 패턴의 형태는 삽입 방향으로 프리즘 패턴, 비대칭 프리즘 패턴, 크기가 불규칙한 미세 패턴 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은, 펄스 레이저를 이용하여 트로카의 표면이 5mm 이하의 삽입 외경을 가진 제품 표면에 미세패턴을 가지도록 표면처리가공하여 피부와의 고정력 증가를 유도할 뿐만아니라 별도의 봉합작업 없이 자연치료가 가능하게 한다.

또한, 기존의 절삭 또는 사출 방식과 달리 외경의 5mm 이하 트로카 제품의 표면 거칠기를 개선하는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 의료용 트로카를 설명하기 위해 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의료용 트로카 표면처리용 레이저 가공장치의 외관을 나타낸 사시도,
도 3은 도 2의 의료용 트로카 표면처리용 레이저 가공장치의 구성을 나타낸 기능 블럭도,
도 4는 도 2의 의료용 트로카 표면처리용 레이저 가공장치에서 레이저 및 광학계를 이용한 레이저 빔 출력 출력과정을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의료용 트로카 표면처리용 레이저 가공장치에 적용가능한 레이저 가공과정을 나타낸 플로우차트,
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 레이저 가공과정에 따라 표면 처리된 의료용 트로카의 삽입부(128)를 통해 내시경 및 니들 주입시에 피부 고정 상태를 나타낸 도면,
도 7은 도 5의 레이저 가공과정에 따라 표면 처리된 의료용 트로카의 삽입부(128)의 (a)외경, (b)프리즘 패턴, (c)비대칭 프리즘 패턴, (d)초미세 패턴을 나나탠 도면,
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 펄스 레이저의 출력변화에 따른 가공특성에 따라 트로카 표면 거칠기를 개선한 실험결과 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의료용 트로카 표면처리를 위한 레이저 가공장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

<의료용 트로카 표면처리용 레이저 가공장치의 구성도>

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의료용 트로카 표면처리용 레이저 가공장치의 외관의 나타낸 사시도, 도 3은 도 2의 의료용 트로카 표면처리용 레이저 가공장치의 구성을 나타낸 기능 블럭도, 도 4는 도 2의 의료용 트로카 표면처리용 레이저 가공장치에서 레이저 및 광학계를 이용한 레이저 빔 출력과정을 나타낸 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 의료용 트로카 표면처리용 레이저 가공장치는 제어장치(100)와, 메모리부(102)와, 사용자 인터페이스 장치(104)와, 레이저 제어기(106)와, 레이저(108)와, 광학계(110)와, 가공챔버(120)와, 위치제어기(122)와, 기구구동부(124)와, 3D 스캐너(126)로 구성될 수 있다.

상기 제어장치(100)는 상기 의료용 트로카 표면처리용 레이저 가공장치의 각부를 전반적으로 제어하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 의료용 트로카에서 삽입부에 대해 미세 패턴 가공을 통한 표면처리를 이행하고 이를 통해 내시경 삽입시에 피부 고정력을 증가시킬 수 있게 한다.

상기 메모리부(102)는 상기 제어장치(100)의 제어 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장하며, 특히 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 의료용 트로카의 미세 패턴 형성 등의 표면처리를 위한 가공 정보를 저장한다. 상기 가공 정보는 의료용 트로카의 삽입부에서 피부 고정력을 향상시키기 위한 미세 패턴 형태와 삽입부의 두께에 대한 제1 테이블과, 상기 미세 패턴 형태와 두께에 따른 레이저 가공을 위해 미리 정해둔 시간 및 파장, 강도에 대한 제2테이블로 구성될 수 있다. 여기서 상기 시간은 레이저 빔 출력시간이고, 상기 파장은 레이저 빔의 파장, 강도는 레이저 빔의 강도를 일컫는다. 또한, 상기 가공 정보에는 모터 이동 속도, 반복 가공 횟수가 더 포함될 수 있다.

상기 사용자 인터페이스 장치(104)는 사용자와 제어장치(100) 사이의 인터페이스를 담당하며, 사용자가 입력하는 각종 정보를 상기 제어장치(100)에 제공한다. 특히 사용자는 상기 사용자 인터페이스 장치(104)를 통해 상기 가공 정보로서 트로카의 삽입부의 미세 패턴 형태와, 삽입부의 두께 정보와, 삽입부의 재질에 대한 소재정보 등을 입력할 수 있다.

상기 레이저 제어기(106)는 상기 제어장치(100)에 의한 위치제어정보에 따라 의료용 트로카에서 삽입부의 미세 패턴, 직경에 대한 표면처리 가공을 레이저 빔을 생성하도록 레이저(108)를 제어한다.

상기 레이저(108)는 상기 레이저 제어기(106)의 제어에 따르는 시간, 파장, 및 강도의 레이저 빔을 생성하여 외부로 조사한다. 상기 레이저 빔은 피부 삽입시의 다양한 미세 패턴 구조와 두께를 갖는 의료용 트로카를 제작하기 위해, 에너지의 시간적 집속성을 높일 수 있는 펄스레이저가 채용될 수 있다.

또한, 펄스의 시간은 Nanosecond(10^-9/sec)부터 Femtosecond(10^-15/sec) 또는 그 이하의 짧은 시간 폭을 가지는 레이저가 사용될 수 있다.

상기 광학계(110)는 트로카(128)의 형상에 대응되게 상기 레이저(108)의 레이저 빔을 가공챔버(120)내의 트로카(128)로 조사하여 트로카(128)을 1차 가공, 피니싱 가공, 고해상도 가공한다.

이러한 광학계(110)는, 도 3을 참조하면, 레이저(108) 및 광학계(110)는 제어장치에 의한 광학계 제어정보에 따라 레이저 제어기를 통해 제어된다. 즉, 레이저(108)에서 출력된 레이저 빔은 레이저 광학계(110))에 의해 가공챔버(120) 내의 트로카(128)에 X-Y-Z-C 방향으로 주사 및 표면가공이 이루어지게 된다. .

상기 가공챔버(120)는 가공대상인 트로카(128)를 수용하며, 상기 트로카(128)의 표면처리를 위한 가공정보(가령, 삽입부의 미세패턴 형태, 두께 등)에 대응되게 가공되도록 x,y,z,c 4축 이상으로 이동하면서 레이저 빔을 출력한다. 상기 x,y,z는 입체 공간에서의 3축을 나타내며, c는 회전축을 의미한다.

상기 위치제어기(122)는 상기 제어장치(100)로부터의 위치제어정보에 따라 가공챔버(120)를 x,y,z,c 4축으로 이동되게 x,y,z,c 4축 모터로 구성되는 기구구동부(124)의 구동을 제어한다.

상기 3D 스캐너(126)는 상기 제어장치(100)의 제어에 따라 가공대상인 트로카(128)를 3D 스캔하고 상기 3D 스캔된 정보를 상기 제어장치(100)에 제공한다. 여기서 상기 제어장치(100)는 상기 3D 스캔정보를 제공받아 가공하고자 하는 트로카의 가공 정보(가령, 삽입부의 미세패턴 형태, 두께 등)와 비교하여 트로카의 가공상태를 사용자에게 안내하거나 피니싱 가공이나 고해상도 가공을 위해 현재의 상태를 체크하는데 사용한다.

<의료용 트로카 표면 처리를 위한 레이저 가공과정>

상기한 의료용 트로카 표면처리용 레이저 가공장치에 적용가능한 레이저 가공방법을 도 5 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 트로카 표면처리용 레이저 가공장치의 제어장치(100)는 사용자의 트로카 표면처리 가공요청이 발생하면(200단계), 표면처리 가공을 위해 트로카의 재질, 삽입부(128)의 미세패턴(129) 형태, 두께 등의 가공정보의 입력을 안내한다(202단계).

상기의 안내에 따라 사용자는 트로카 표면처리를 위한 트로카 소재, 삽입부(128) 미세 패턴 구조 및 두께 정보를 입력할 수 있다.

이때, 의료용 트로카는 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 삽입부(128)를 통해 내시경 및 니들 주입시에 피부 고정력을 증가시킬 필요가 있다.

이를 위해, 본 발명에서는 레이저 가공을 통해 의료용 트로카의 삽입부(128)의 외경 5mm 이하 제품의 표면처리를 구현할 수 있다. 즉, 도 7a에 도시된 바와 같이, 삽입부(128)의 외경 5mm 기준 표면처리를 하게 되면, 내시경 및 니들 주입 시에도 별도 봉합 없이 자연 치료가 가능한 장점이 있다.

또한, 삽입부(128)의 일측면에 형성되는 미세 패턴의 형태는 도 7의 (b), (c), (d)에 제시된 바와 같이, 피부의 삽입 방향으로 기준으로, 프리즘 패턴, 비대칭 프리즘 패턴, 렌티큘러 패턴, 비대칭 렌티큘러 패턴, 패턴 넓이 및 깊이가 불규칙한 미세 패턴 등으로 구현할 수 있다.

여기서, 표면에 가공되는 패턴의 비율(R)는 패턴 넓이(Width)와 패턴 깊이(Depth) 기준 0.01에서 1 사이를 만족한다.

[수학식 1]

Ratio= Width(W) / Depth(D)

R(Ratio)=0.01 ~ 1

또한, 트로카 표면처리를 위한 패턴 간격(Pitch)은 패턴 넓이(Width) 기준 아래 수학식 2를 만족하며, 삽입부의 삽입 방향 기준 패턴 각도(Angle)는 0˚에서 180˚사이의 각도(Angle)를 만족한다.

[수학식 2]

Pitch(P) ≥ Width(W)+0.01㎛

Angle(A) = 0˚ ~ 180˚

가령, 도 7b를 참조하면, 삽입방향으로(좌측에서 우측으로) 프리즘 패턴의 경우 90°로 (수직 방향)으로 형성할 수 있다.

또한, 도 7c를 참조하면, 삽입방향으로 비대칭 프리즘 패턴의 경우 1 ~179°사이의 경사각을 구현하여 형성할 수 있다.

또한, 도 7d를 참조하면, 삽입방향으로 미세패턴의 경우 수직 또는 경사방향의 각도 또는 기울기 제한없이 불규칙적인 미세패턴의 크기 조절로 다양한 패턴을 형성할 수 있다.

이때, 프리즘 패턴, 비대칭 프리즘 패턴, 미세 패턴에서 형성되는 패턴의 크기는 100㎛ 이하로 구현하는 것이 바람직하다.

또한, 트로카의 삽입부(128)는 봉 형태로, 재질로는 스테인레스재, SUS, steel 등의 금속재질이 가능하며, 생체 친화성 소재를 코팅하여 인체 적합성을 향상시킬 수 있다. 가령, 항생제 물질이나 은-나노 물질을 삽입부(128)의 표면에 코팅하여 세균 감염을 방지하거나 인체 부착력을 향상시킬 수 있다.

이어, 상기 트로카 소재, 미세 패턴 구조 및 두께 정보가 입력되면(204단계), 상기 제어장치(100)는 입력된 트로카 소재, 미세 패턴 구조 및 두께 정보에 대응되게 미리 정해둔 시간 및 파장, 강도를 결정하여 레이저 출사정보를 생성한다(206단계).

여기서, 표 1은 실험을 토대로 획득된 트로카 소재, 미세 패턴 구조 및 두께 정보에 대응되는 시간 및 파장, 강도를 테스트한 결과를 예시하여 최적 실시예를 설명한다.

표 1은 레이저 가공시의 최적 실시예를 타나낸 것이다.

도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 펄스 레이저의 출력변화에 따른 가공특성에 따라 트로카 표면 거칠기를 개선한 실험결과 도면이다.

구분	최적 조건
레이저	펄스 레이저
파장	800nm
파워 에너지	1W ~ 30W

표 1을 참조하면, 레이저 가공시에 재료의 파손 및 탄화 현상 개선 및 50㎛이하의 미세패턴을 트로카 표면에 가공하기 위해 펄스 레이저가 필요하며, 상기 레이저는 다양한 패턴 크기 및 조절을 위해 0.1W이상 200W이하의 출력을 가지며, 바람직하게는 1W이상 20W이하의 출력을 갖는다,

이와 같이, 트로카 소재, 미세 패턴 구조 및 두께 정보에 따라 레이저의 적절한 강도가 상이함을 확인할 수 있으며, 이에 레이저 출력변화, 가령, 레이저 빔 출력시간, 모터 이동 속도, 반복 가공 횟수 등에 따른 트로카의 미세패턴의 두께, 가공 폭과 깊이, 가공 형상을 조절할 수 있다.

이에 본 발명은 트로카 소재, 미세 패턴 구조 및 두께 정보에 대응되는 레이저 빔의 파장, 강도를 미리 결정하여 가공정보를 메모리부(102)에 저장한다. 상기 가공 정보는 의료용 트로카의 미세 패턴 형태와 두께에 대한 제1 테이블, 상기 미세 패턴과 두께에 따라 정밀 가공을 위해 미리 정해둔 시간 및 파장, 강도에 대한 제2테이블로 구성된다. 여기서, 상기 시간은 레이저 빔 출력시간이고, 상기 파장은 레이저 빔의 파장, 강도는 레이저 빔의 강도를 일컫는다.

또한, 상기 가공 정보에는 모터 이동 속도, 반복 가공 횟수가 더 포함될 수 있다.

그리고 상기 제어장치(100)는 트로카 소재, 미세 패턴 구조 및 두께 정보에 대응되게 레이저 가공하기 위한 광학계 제어정보와 위치제어정보를 생성한다(208단계). 이러한 위치제어정보는 x,y,z,c 4축 모터 구동정보이고, 상기 광학계 제어정보는 상기 광학계(100)의 미러, 스캐너 등을 구동하는 구동정보이다.

상기한 바와 같이 레이저 출사정보와 위치제어정보, 광학계 제어정보가 제공되면, 상기 제어장치(100)는 레이저(108), 광학계(110), 기구구동부(124)를 구동하여 트로카를 가공한다(210단계).

이후, 상기 제어장치(100)는 사용자의 요청에 따라 1차 가공된 트로카를 3D 스캐너(126)를 통해 스캔한다(212단계).

상기 제어장치(100)는 상기 1차 가공된 트로카의 3D 스캔정보에 따라 트로카의 피니싱 가공을 위해 미리 정해둔 시간 및 파장, 강도를 결정하여 레이저 출사정보를 생성한다(214단계). 그리고, 상기 제어장치(100)는 1차 가공된 트로카의 3D 스캔정보에 따라 트로카의 피니싱 가공을 위한 트로카 위치제어정보 및 광학계 제어정보를 생성한다(216단계).

상기한 바와 같이 레이저 출사정보와 트로카 위치제어정보, 광학계 제어정보가 생성되면, 상기 제어장치(100)는 그에 따라 레이저(108), 광학계(110), 기구구동부(124)를 구동하여 트로카에 대한 피니싱 가공을 이행한다(218단계).

이를 통해, 도 8a 내지 도 8e를 참조하면, 펄스 레이저의 출력변화에 따른 가공특성에 따라 트로카 표면 거칠기를 비교하면, 기존의 절삭 또는 사출 방식과 달리 외경의 직경 5mm 이하의 트로카에서 표면의 거칠기 개선 효과가 있음을 확인할 수 있다.

위에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100 : 제어장치
102 : 메모리부
104 : 사용자 인터페이스장치
106 : 레이저 제어기
108 : 레이저
110 : 광학계
120 : 가공챔버
122 : 위치제어기
124 : 기구구동부
126 : 3D 프린터

Claims

의료용 트로카 제조방법에 있어서,
(a)제어장치가, 의료용 트로카의 삽입부의 두께 및 일측면에 형성되는 미세 패턴의 형태정보에 대응되는 레이저 빔의 파장과 강도를 미리 결정해둔 가공정보를 저장하는 단계;
(b) 상기 제어장치가, 사용자 인터페이스를 통해 상기 의료용 트로카의 삽입부의 두께 및 일측면에 형성되는 미세 패턴의 형태정보를 제공받아, 제공된 삽입부의 두께 및 미세 패턴의 형태정보에 대응되는 레이저 빔의 파장과 강도를 상기 가공정보로부터 검출하고, 상기 가공정보에 따라 상기 의료용 트로카의 삽입부의 표면을 가공하는 단계; 및
(c) 상기 제어장치가, 상기 사용자 인터페이스를 통한 사용자 요청에 따라 상기 (b) 단계에서 가공된 의료용 트로카를 3D 스캐너를 통해 스캔하고, 3D 스캔 정보에 따라 상기 의료용 트로카의 삽입부의 두께 및 미세 패턴의 형태정보에 대응되는 레이저 빔의 파장과 강도를 상기 가공정보로부터 검출하고, 상기 가공정보에 따라 상기 의료용 트로카의 삽입부의 표면을 가공하는 피니싱 가공 단계;를 포함하고,
상기 의료용 트로카의 삽입부는 외경 5mm 이하 크기를 가지며,
상기 미세패턴의 형태는 피부에 삽입 방향 기준으로 프리즘 패턴, 비대칭 프리즘 패턴, 렌티뮬러 패턴, 비대칭 렌티큘러 패턴, 패턴 넓이 및 깊이가 불규칙한 미세 패턴 중의 어느 하나가 사용되어 삽입되는 피부에 고정시키는 구조이며, 그 크기는 100㎛ 이하로 형성하는 것을 특징으로 하는 의료용 트로카의 표면처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 가공 정보에는 모터 이동 속도, 반복 가공 횟수가 더 포함되고,
(d) 상기 제어장치는 상기 (b) 및 (c) 단계에서, 상기 의료용 트로카의 삽입부의 소재, 두께 및 미세 패턴의 형태에 대응되게 레이저 가공하기 위한 광학계 제어정보와 위치제어정보를 생성하고, 상기 가공정보에 따라 상기 의료용 트로카의 삽입부의 표면을 가공하는 단계는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 트로카 표면처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 레이저는 펄스 레이저를 사용하고, 펄스의 시간은 Nanosecond(10^-9/sec)에서 femtosecond (10^-15/sec) 또는 그 이하의 짧은 시간 폭을 가지는 레이저를 사용하고,
상기 레이저의 발진 파장은 인체삽입용 폴리머 소재부터 금속까지 다양한 소재 기반 트로카 표면처리를 위해 UV영역에서 IR영역 사이의 파장을 가지며,
상기 레이저의 강도는 1W 이상 30W 이하의 출력을 갖는 것을 특징으로 하는 의료용 트로카 표면처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 의료용 트로카의 삽입부의 표면에 항생제 물질 또는 은나노 물질을 코팅하는 것을 특징으로 하는 의료용 트로카 표면 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 미세패턴의 비율(R)는 아래 수학식 1과 같이, 패턴 넓이(Width)와 패턴 깊이(Depth) 기준 0.01에서 1 사이를 만족하는 것을 특징으로 하는 의료용 트로카 표면 처리 방법.
[수학식 1]
Ratio= Width / Depth
R(Ratio)=0.01 ~ 1
제5항에 있어서,
상기 미세패턴의 패턴 간격(Pitch)은 패턴 넓이(Width) 기준으로 아래 수학식 2를 만족하며, 삽입 방향 기준 패턴 각도(Angle)는 0˚에서 180˚사이의 각도(Angle)를 갖는 것을 특징으로 하는 의료용 트로카 표면처리 방법.
[수학식 2]
Pitch(P) ≥ Width(W)+0.01㎛
Angle(A) = 0˚ ~ 180˚