DE3730278A1

DE3730278A1 - Verfahren zur herstellung eines lasermessers

Info

Publication number: DE3730278A1
Application number: DE19873730278
Authority: DE
Inventors: Masahiko Hoshino
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-11-21
Filing date: 1987-09-09
Publication date: 1988-06-01
Also published as: DE3730278C2; JPS63130060A; US4832979A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines medizinischen Lasermessers bzw. Laserklinge, ausgestattet mit einem Sondenteil, das Wärme erzeugt.

Ein Lasermesser, das üblicherweise verwendet wird, arbeitet wie folgt. Ein Laserstrahl, ausgesandt von einer Lichtquelle, wird durch eine optische Faser zu einem Sonden teil, das beispielsweise aus Saphir (α-Al₂O₃) oder Quarzglas (SiO ₂) hergestellt ist und an der Spitze des Messers vorgesehen ist, geleitet. Verschiedene Operationen, wie eine Amputation, ein Schnitt oder eine Hämostase durch Koagulation werden durch Lichtstrahlbestrahlung aus dem Sondenteil mit oder ohne Drücken des Sondenteils gegen das befallene bzw. betroffene Teil oder das Teil, das operiert wird, durchgeführt.

Solch ein Lasermesser ist jedoch ungenügend wirksam mit Bezug auf beispielsweise eine Amputation oder Resektion, weil die Laserstrahlenergie zu den Zellen transportiert wird, wo sie absorbiert und in Wärmeenergie umgewandelt wird.

Ein mögliches Verfahren zur Verbesserung der Wirksamkeit umfaßt die Bereitstellung eines Kohlenstoffüberzugs, welcher einen Teil der Laserstrahlenergie in Wärmeenergie auf der Oberfläche des Sondenteils des Lasermessers umwandeln kann und das betroffene Teil oder das Teil, das operiert wird, schneidet oder amputiert, indem sich die Kombination der Laserstrahlenergie mit der Wärmeenergie zunutze gemacht wird.

Bei diesem Verfahren wird der Kohlenstoffüberzug im allgemeinen wie folgt gebildet. Amorphes Kohlenstoffpulver wird auf die Oberfläche des Sondenteils zusammen mit einem Bindemittel zur Bildung eines Kohlenstoffüberzugs aufge bracht, und Saphir (α-Al₂O₃) oder Quarzglas (SiO₂) in geschmolzenem Zustand wird dann auf die Oberfläche des Kohlenstoffüberzugs aufgebracht, um eine Schutzschicht zu bilden und dadurch die Verbrennung des Kohlenstoffpulvers zu verhindern.

Die Bildung des Kohlenstoffüberzugs und der Schutzschicht durch das vorstehend genannte Verfahren besitzt jedoch Nachteile, wie eine schlechte Haltbarkeit des Lasermessers aufgrund des häufigen Auftretens einer Abschälung der Beschichtung, was auf eine schlechte Adhäsion zwischen dem Sondenteil und dem Kohlenstoffüberzug zurückzuführen ist. Weiterhin ist es bei diesem Verfahren schwierig, einen Überzug mit gleichmäßiger Dicke zu bilden, was dazu führt, daß eine ungleiche Wärmeerzeugung bewirkt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Lasermessers mit ausgezeichneter Haltbarkeit zur Verfügung zu stellen, das auf stabile Weise Wärme erzeugen kann.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Lasermessers zur Verfügung gestellt, das das aufeinander folgende Beschichten der Oberfläche eines Sondenteils eines Lasermessers mit einem Kohlenstoffüberzug und einem Schutzüberzug in dieser Reihenfolge entweder durch ein Zerstäubungsverfahren (sputtering method) oder ein Ionenplattierungsverfahren umfaßt.

Im folgenden wird die Erfindung zusammen mit den Figuren näher erläutert.

Fig. 1 ist eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines Lasermessers, das ein erfindungsgemäßes Beispiel zeigt und

Fig. 2 ist eine Teilquerschnittsansicht des Lasermessers nach Fig. 1.

In Fig. 1 bedeutet die Ziffer 1 eine Lichtleitfaser mit runder Form im Querschnitt. Die Lichtleitfaser 1 besteht beispielsweise aus Quarzglas (SiO₂) und ist mit einer Laserstrahlquelle, die in der Figur nicht gezeigt ist, verbunden. Ein Außenrohr 3 ist in koaxialer Form am Umfang der Lichtleitfaser 1 durch das Medium eines Hohlraums bzw. Spalts 2, der einen Wasserdurchgang bildet, vorgesehen. Eine Auslaßpore 4 ist nahe dem Ende des Außenrohrs durch Perforation vorgesehen.

Die Ziffer 5 bezeichnet ein Sondenteil aus Saphir, Rubin oder dergleichen (α-Al₂O₃) oder Quarzglas (SiO₂), das beispielsweise eine konische Form hat. Wie in Fig. 2 gezeigt, besitzt das Sondenteil 5 eine Spitze 6, deren Oberfläche mit einem Kohlenstoffüberzug 7 einer Dicke von 1 µm bis 50 µm überzogen ist. Auf dem Kohlenstoffüberzug 7 ist eine Schutzschicht 8 aus Saphir, Rubin oder dergleichen (α-Al₂O₃) oder Quarzglas (SiO₂) einer Dicke von 1 µm bis 50 µm vorgesehen. Die Gesamtdicke dieser Überzüge beträgt deshalb 2 µm bis 100 µm.

Der Kohlenstoffüberzug 7 und der Schutzüberzug 8 werden wie folgt gebildet. Zuerst wird eine Nickel- oder Eisenmaske bzw. -abdeckung an der Grenze zwischen der Spitze 6 des Sondenteils 5, wo die Bildung des Kohlenstoffüberzugs 7 erforderlich ist, und einem Teil, wo keine Bildung des Kohlenstoffüberzugs 7 erforderlich ist, angeordnet, wodurch der Teil, wo keine Bildung des Kohlenstoffüberzugs 7 erforderlich ist, abgeschirmt wird.

Das Sondenteil 5 wird bei 300°C oder mehr erwärmt. Zur gleichen Zeit wird eine Kathodenspannung auf das Sondenteil 5 angelegt. Der Kohlenstoffüberzug 7 wird durch ein Zerstäubungsverfahren wie folgt gebildet. Ein starkes elektrisches Feld wird gebildet unter Verwendung beispielsweise eines Magnetrons zur Herstellung eines magnetischen Feldes, und Argon in der Atmosphäre kollidiert bzw. stößt zusammen in Form eines Kations gegen ein Kohlenstoffstück als Target. Dadurch werden Kohlenstoff atome, die auf der Oberfläche des Kohlenstoffstücks vorliegen, verdampft. Die Kohlenstoffatome werden auf dem Sondenteil 5 der Kathode absorbiert und auf der Oberfläche des Sondenteils 5 niedergeschlagen, während das Sondenteil 5 erwärmt wird, bis der Überzug in einer gewünschten Dicke gebildet ist. Nach Bildung des Kohlenstoffüberzugs 7 in einer gewünschten Dicke wird ein Schutzmaterial aus Saphir, Rubin oder dergleichen (α-Al₂O₃) oder Quarzglas (SiO₂) auf der Oberfläche des Kohlenstoffüberzugs 7 durch das gleiche Verfahren, beispielsweise durch Zerstäuben, abgeschieden, um eine gewünschte Dicke zu erreichen, wodurch ein Schutzüberzug 8 gebildet wird.

Bezüglich des Verfahrens zur Bildung des Überzugs kann neben dem vorstehend genannten Zerstäubungsverfahren ein Ionenplattierungsverfahren verwendet werden. Das Ionenplat tierungsverfahren umfaßt das Erwärmen des Sondenteils 5, das Verdampfen des Materials, das abgeschieden wird, unter Verwendung des Sondenteils 5 als Kathode, das Durchleiten des verdampften Materials durch ein Plasma, um es zu kationisieren, und das Beschleunigen des kationisierten Materials in einem elektrischen Feld, wodurch das kationisierte Material auf dem Sondenteil 5 als Kathode absorbiert wird. Bei dem Ionenplattierungsverfahren wird das Material, das abgeschieden wird, auf dem Sondenteil 5 absorbiert, wodurch Eigenschaften verliehen werden, die eine gegenseitige Anziehung zwischen dem abzuscheidenden Material und dem Sondenteil 5 bewirken.

Wenn ein so hergestelltes Lasermesser verwendet wird, wird ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von beispielsweise 1060 nm aus einer Laserstrahlquelle, die in der Figur nicht gezeigt ist, durch die Lichtleitfaser 1 in das Sondenteil 5 eingespeist. Das betroffene Teil oder das Teil, das operiert wird, wird nicht nur der Laserstrahlenergie, die von der Spitze 6 des Sondenteils 5 ausgestrahlt wird, ausgesetzt, sondern auch der Wärmeenergie, die aus einem Teil der Laserstrahlenergie mittels des Kohlenstoffüberzugs 7 auf der Spitze 6 umgewandelt worden ist, wodurch das betroffene Teil oder das Teil, das operiert wird, geschnitten oder amputiert wird. Um die Spitze 6 des Sondenteils 5 zu kühlen oder Blut abzuwaschen usw., wird zu dieser Zeit eine Flüssigkeit, wie Wasser oder ein Medikament, durch die Spalte 2 geleitet und durch die Auslaßpore 4 ausgetragen.

Der Kohlenstoffüberzug 7 und der Schutzüberzug 8 müssen nicht notwendigerweise durch das gleiche Verfahren gebildet werden. Insbesondere können ein oder zwei Überzüge durch das Zerstäubungsverfahren gebildet werden, während der andere Überzug durch das Ionenplattierungsverfahren gebildet wird.

Gemäß dem vorstehend genannten Beispiel ermöglicht die Bildung des Kohlenstoffüberzugs 7 und des Schutzüberzugs 8 entweder durch das Zerstäubungsverfahren oder das Ionen plattierungsverfahren nicht nur eine gleichmäßige Wärme erzeugung aufgrund einer gleichmäßigen Überzugsdicke, sondern verbessert auch die Haltbarkeit des Lasermessers aufgrund einer ausgezeichneten Haftung des Kohlenstoff überzugs 7 und des Schutzüberzugs 8. Weiterhin ermöglicht die Bereitstellung des Kohlenstoffüberzugs 7 eine gleichzeitige Strahlung einer Laserstrahlenergie und einer Wärmeenergie aus dem Sondenteil 5, was zu einer Verbesse rung der Wirksamkeit der Amputation, des Schnitts und der Hämostase durch Koagulation in dem Teil, das operiert wird oder in dem betroffenen Teil führt.

Weiterhin verhindert die Bereitstellung des Schutzüberzugs 8 auf dem Kohlenstoffüberzug 7 die Verbrennung von Kohlenstoff aufgrund der Laserstrahlenergie. Da der Kohlen stoffüberzug 7 nur auf der Spitze 6 gebildet wird, wird weiterhin keine Wärme in dem Halteteil erzeugt, was den Gebrauch des Lasermessers angenehm macht.

Erfindungsgemäß wird der Kohlenstoffüberzug und der Schutzüberzug entweder durch das Zerstäubungsverfahren oder Ionenplattierungsverfahren gebildet, was eine gleichmäßige Wärmeerzeugung aufgrund einer gleichmäßigen Überzugsdicke ermöglicht und die Haltbarkeit des Lasermessers aufgrund einer ausgezeichneten Adhäsion des Kohlenstoffüberzugs 7 und des Schutzüberzugs 8 verbessert, was zu einer Verbesserung der Wirksamkeit der Verwendung des Lasermessers führt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Lasermessers, dadurch gekennzeichnet, daß es das aufeinanderfolgende Beschichten der Oberfläche eines Sondenteils eines Lasermessers mit einem Kohlenstoffüberzug und einem Schutzüberzug in dieser Reihenfolge entweder durch ein Zerstäubungsverfahren oder ein Ionenplattierungsverfahren umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffüberzug und der Schutzüberzug jeweils eine Dicke von 1 µm bis 50 µm besitzen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzüberzug aus Saphir, Rubin oder Quarzglas hergestellt ist.