TWI792008B

TWI792008B - 針具的表面改質方法

Info

Publication number: TWI792008B
Application number: TW109120833A
Authority: TW
Inventors: 張鼎張; 洪裕強; 施志承; 胡文龍
Original assignee: 國立中山大學; 長庚醫療財團法人高雄長庚紀念醫院
Priority date: 2020-06-19
Filing date: 2020-06-19
Publication date: 2023-02-11
Also published as: TW202200103A

Abstract

一種針具的表面改質方法，用以解決以習知針具的表面加工方法所製得的針具，患者之得氣感較弱的問題。係包含：於一超臨界流體存在的環境中，以一含氮化合物處理一針具，其中，該超臨界流體與該含氮化合物之體積比為100：0.2~100：4，以該含氮化合物處理該針具的處理時間為0.5~2小時、處理溫度為90~150℃且處理壓力為100~300大氣壓，使該含氮化合物中的氮元素附著於該針具之表面。

Description

針具的表面改質方法

本發明係關於一種針具的改質方法，尤其是一種用以進行電針療法的針具的表面改質方法。

根據中醫學理論，針灸可以刺激人體穴位，改善人體經絡中的氣血循環，藉此對患者產生治療效果。針灸分為「針刺」及「艾灸」，為使讀者容易理解，本案所指「針灸」均指「針刺」療法。若患者於針灸過程中產生痠、麻、脹、重等感覺，稱為「得氣」，針灸過程的得氣感越高，則針灸的效果越好。為了加強患者的得氣感，可以選擇施以「電針療法」；電針療法係於進針後對針具施加電流，使電流經由針具進入人體，增加針灸過程中患者能感受到的麻脹感，提升針灸效果。

又，由於不少患者懼怕進針時的疼痛感，習知針具的表面加工方法因而發展出來；習知針具的表面加工方法包含雕刻或研磨等手法，藉此改變一針具的表面結構(例如：使該針具表面具有溝槽)，可以減少進針時患者的不適感。然而，習知針具的表面加工方法所製造的該針具僅能降低進針時的疼痛，利用該針具進行電針療法時，對於患者的得氣感及治療效果並無明顯助益。

有鑑於此，習知針具的表面加工方法確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種針具的表面改質方法，係可以降低電針療法時，針具與人體組織間的接觸電阻者。

本發明的次一目的是提供一種針具的表面改質方法，係可以減少不必要的能源消耗者。

本發明的又一目的是提供一種針具的表面改質方法，係可以簡化改質步驟者。

本發明全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本發明範圍的通常意義；於本發明中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本發明的針具的表面改質方法，可以包含：於一超臨界流體存在的環境中，以一含氮化合物處理一針具，其中，該超臨界流體與該含氮化合物之體積比為100：0.2~100：4，以該含氮化合物處理該針具的處理時間為0.5~2小時、處理溫度為90~150℃且處理壓力為100~300大氣壓，使該含氮化合物中的氮元素附著於該針具之表面。

據此，本發明的針具的表面改質方法，係利用該超臨界流體具有的良好流動性及溶解性，使該含氮化合物溶解於該超臨界流體後能夠均勻地與該針具接觸，進而以該含氮化合物處理該針具，使該含氮化合物中的氮元素附著於該針具之表面，藉此，可以降低改質後的針具與人體組織間的接觸電阻，也可以提升患者的得氣感，進而增加電針療法的治療效果。

其中，以該含氮化合物處理該針具的處理時間較佳為2小時、處理溫度較佳為120℃且處理壓力較佳為200大氣壓。如此，在此處理溫度下改質的針具之氮含量即接近飽和，具有減少能源消耗及降低製造成本等功效。

其中，該超臨界流體可以為超臨界二氧化碳。如此，具有節省能源及提升改質後的針具使用上之安全性的功效。

其中，該含氮化合物可以為氨氣。如此，具有提升氮元素對該針具之附著率的功效。

〔第1a圖〕改質前之針具用於合谷穴之視覺評估量表的箱形圖。

〔第1b圖〕改質後之針具用於合谷穴之視覺評估量表的箱形圖。

〔第2圖〕改質前後之針具用於合谷穴之視覺評估量表的柱狀圖。

〔第3a圖〕改質前之針具用於曲池穴之視覺評估量表的箱形圖。

〔第3b圖〕改質後之針具用於曲池穴之視覺評估量表的箱形圖。

〔第4圖〕改質前後之針具用於曲池穴之視覺評估量表的柱狀圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：本發明針具的表面改質方法的一實施例係可以包含：於一超臨界流體存在的環境中，以一含氮化合物處理一針具，使該含氮化合物中的氮元素附著於該針具之表面。

詳言之，該針具為任意可用於電針療法之針具，例如不鏽鋼針、金針或銀針等。於本實施例中，係於該超臨界流體存在的環境中，以該含氮化合物直接處理不鏽鋼製的針具，使該含氮化合物中的氮元素附著於該針具之表面後，即製得一改質針具；例如但不加限制地，可以使該針具處於一充滿該超臨界流體的環境中，再對該環境通入該含氮化合物，進而以該含氮化合物處理該針具，或者，可以先將該含氮化合物與該超臨界流體混合成一混合物，再以該混合物中的含氮化合物處理該針具。

在本實施例中，係先混合該含氮化合物與該超臨界流體成該混合物，再以該混合物中的含氮化合物處理該針具。以該含氮化合物處理該針具的處理時間可以為0.5~2小時，處理溫度及處理壓力則可以分別為90~150℃及100~300大氣壓，且該超臨界流體與該含氮化合物之體積比為100：0.2~100：4；該處理時間係以該針具完全接觸該混合物，且處理溫度及處理壓力均達到一特定值後方開始計時。以上述條件所製備的改質針具，其表面附著有氮元素，且氮含量可以到達0.1~5%，該改質針具表面的氮元素可以降低針具與人體組織間的接觸電阻及起始電壓(1.3~2.5伏特)，且可以使患者有更加明顯的得氣感(約4~5.5 a.u.)，以提升電針療法的治療效果。

由於該超臨界流體具有良好的流動性及溶解性，除了適合作為溶劑溶解該含氮化合物外，也可以幫助該含氮化合物與該針具均勻地接觸，使該含氮化合物中的氮元素均勻地附著於該針具之表面；再者，於改質過程中，該超臨界流體可以一併帶走該針具表面的雜質，無須對該針具進行額外的清潔步驟，係可以提升改質過程的便利性，且增強了氮元素與該針具間的附著力。

該超臨界流體可以為超臨界二氧化碳、超臨界水或超臨界甲醇等容易取得、且易於達到超臨界態的物質。該超臨界流體較佳可以為超臨界二氧化碳，因為二氧化碳的臨界溫度為31℃、臨界壓力為72.8大氣壓，具備常溫加壓即可以轉變為超臨界態之特性，可以減少相變化時的所需的能源；且超臨界二氧化碳的毒性低，可以提升該改質針具使用上的安全性。

該含氮化合物可以為氨氣(NH₃)、聯氨(N₂H₄)、二氧化氮(NO₂)、一氧化氮(NO)或一氧化二氮等(N₂O)等可以與金屬反應之含氮物質。於本實施例中，係選擇氨氣為該含氮化合物，並以超臨界二氧化碳與氨氣之體積比為100：1的條件下，進而於超臨界二氧化碳存在的環境中，以氨氣處理該針具；此外，由於氨氣的反應性強，容易附著於該針具表面，可以提升氮元素對該針具的附著率。

為了解使用本發明的改質針具對患者的得氣感之影響，遂進行以下試驗：

(A)處理時間對氮含量、起始電壓及得氣感之影響

本試驗係比較以不同處理時間下製得之改質針具的氮含量、電針療法的起始電壓及受試者的得氣感。該改質針具係以下列條件製備：超臨界二氧化碳與氨氣之體積比為100：1，處理溫度為120℃，處理壓力為200大氣壓，處理時間則如第1表所示，分別為0.5、1及2小時，所製得之改質針具的氮含量紀錄於第1表。另外，分別將改質前後之針具對受試者之合谷穴及曲池穴進行電針療法，並於電針的電流大小維持固定的情況下，測量兩穴位間的起始電壓及受試者的得氣感，其結果同樣紀錄於第1表。

由上述試驗可以得知，在處理時間為0.5~2小時之間，處理時間越長，所製得之改質針具的氮含量越高，且進行電針療法時的起始電壓也越小，由歐姆定律(Ohm’s law)可以推斷，當起始電壓越小時，代表該改質針具與人體組織間的接觸電阻越小。此外，當該改質針具的含氮量越高時，患者感受到的得氣感亦越高。

(B)處理溫度對對氮含量、起始電壓及得氣感之影響

本試驗係比較以不同處理溫度下製得之改質針具的氮含量、電針療法的起始電壓及受試者的得氣感。該改質針具係以下列條件製備：超臨界二氧化碳與氨氣之體積比為100：1，處理時間為2小時，處理壓力為200大氣壓，處理溫度則如第2表所示，分別為90、120及150℃，所製得之改質針具的氮含量紀錄於第2表。另外，分別將改質前後之針具對受試者之合谷穴及曲池穴進行電針療法，並於電針的電流大小維持固定的情況下，測量兩穴位間的起始電壓及受試者的得氣感，其結果同樣紀錄於第2表。

由上述試驗可以得知，在處理溫度為90~150℃之間，處理溫度越高，所製得之改質針具的氮含量越高，且進行電針療法時的起始電壓也越小；此外，當該改質針具的含氮量越高，進行電針療法時，患者所感受到的得氣感也較為明顯。

值得注意的是，比較處理溫度為120℃及150℃的改質針具，其氮含量隨著處理溫度的上升而僅有小幅度的增加，換言之，當處理溫度高於120℃時，該改質針具的氮含量已經趨於飽和，並不會因為處理溫度上升而有明顯變化；因此，於該超臨界流體存在的環境中，以該含氮化合物處理該針具時，處理溫度較佳為120℃，而處理時間及處理壓力較佳分別為2小時及200大氣壓，以獲得較高氮含量的改質針具，同時也可以減少能源消耗、降低製造成本。

(C)改質前後之針具用於合谷穴之人體感受度分析

本試驗係比較改質前後之針具用於合谷穴時的人體感受度，其中，該改質針具的製備條件為：超臨界二氧化碳與氨氣之體積比為100：1，且處理時間、處理溫度及處理壓力分別為2小時、120℃及200大氣壓。受試者分別針對以改質前後之針具進行電針療法時，於合谷穴所感受到的痠、麻、脹及重等感覺填寫視覺評估量表(VAS score)，藉此比較用於合谷穴時的得氣感差異，結果如第1a、1b圖及第3表所示。

請一併參照第3表及第1a、1b圖，第1a、1b圖中的粗線與第 3表中的數值即為各感覺的視覺評估結果之平均值，依據各受試者的痠、麻、脹、重等感覺換算出得氣感，及依據各種感覺的平均值、標準差繪製出如第2圖的柱狀圖。由第3表及第2圖可以得知，使用改質針具可以提升受試者於合谷穴的平均痠、麻、脹及重感，進而可以提升受試者之得氣感，且與改質前之針具的效果具有顯著差異(P<0.05)。

(D)改質前後之針具用於曲池穴之人體感受度分析

本試驗係比較改質前後之針具使用於曲池穴時的人體感受度，其中，該改質前後之針具的製備條件為：超臨界二氧化碳與氨氣之體積比為100：1，且處理時間、處理溫度及處理壓力分別為2小時、120℃及200大氣壓。受試者分別針對改質前後之針具進行電針療法時，於曲池穴所感受到的痠、麻、脹及重等感覺填寫視覺評估量表，藉此比較不同針具使用於曲池穴時的得氣感差異，結果如第2a、2b圖及第4表所示。

請一併參照第4表及第3a、3b圖，第3a、3b圖中的粗線與第4表中的數值即為各感覺的視覺評估結果之平均值，依據各受試者的痠、麻、脹、重等感覺換算出得氣感，及依據各種感覺的平均值、標準差繪製出如第 4圖的柱狀圖。由第4表及第4圖可以得知，使用改質針具可以提升受試者於曲池穴的平均痠、麻、脹及重感，進而可以提升受試者之得氣感，且與改質前之針具的效果具有顯著差異(P<0.05)。

綜上所述，本發明的針具的表面改質方法，係利用該超臨界流體具有的良好流動性及溶解性，使該含氮化合物溶解於該超臨界流體後能夠均勻地與該針具接觸，進而以該含氮化合物處理該針具，使該含氮化合物中的氮元素附著於該針具之表面，藉此，可以降低改質後的針具與人體組織間的接觸電阻，也可以提升患者的得氣感，進而增加電針療法的治療效果。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種針具的表面改質方法，包含：於一超臨界流體存在的環境中，以一含氮化合物處理一針具，其中，該超臨界流體與該含氮化合物之體積比為100：0.2~100：4，以該含氮化合物處理該針具的處理時間為0.5~2小時、處理溫度為90~150℃且處理壓力為100~300大氣壓，使該含氮化合物中的氮元素附著於該針具之表面。
如請求項1之針具的表面改質方法，其中，以該含氮化合物處理該針具的處理時間為2小時、處理溫度為120℃且處理壓力為200大氣壓。
如請求項1之針具的表面改質方法，其中，該超臨界流體為超臨界二氧化碳。
如請求項1之針具的表面改質方法，其中，該含氮化合物為氨氣。