专利名称：：无眼缝合针的制造方法
技术领域：
：本发明涉及医疗用缝合针的制造方法，特别是涉及针径不到150μm的细的无眼缝合针的制造方法。
背景技术：
：在手术用无眼缝合针中，在基侧的端面上沿其轴心形成规定深度的孔，将缝合线的端部插入该孔并进行铆接，以此将缝合线安装在缝合针中。作为手术用无眼缝合针的孔加工方法，以往有钻头加工、放电加工、激光加工等方法。在钻头加工和放电加工的情况下，使用与孔径相同直径的钻头或放电用电极。因此，如果针径变小，与此相对应必须使钻头直径或电极的直径变细。如果形成0.3mm以下的细的针径，则需要比它细的钻头或电极，这些钻头或电极的制作变得困难。另一方面，在激光加工的情况下，钻头或电极之类的工具统统不需要，而且可开非常小的孔。采用该加工法，利用激光的能量将针材的欲成为孔的部分瞬间加热使之升华而开孔。但是，无眼缝合针的开孔加工，特别是以极细的针径不到150μm的针为对象的加工与其他一般的激光加工相比，存在各种问题。例如，在针径为100μm的针材上开60μm直径的孔的情况下，孔壁的厚度才20μm。另外，孔的深度必须为孔径的8～15倍左右。在孔径为60μm的情况下，孔的深度为480～900μm。该孔不是从外部可看到的通孔，必须是除了入口以外、从外部看不到的有终点的孔。因此，在对针径不到150μm的缝合针开孔的情况下，非常难做到孔的直径、深度、形状恒定，其他的制造商或者不制造上述尺寸的缝合针，或者以将孔部分扩展为板状包住缝合线的方式进行铆接。但是，采用该方法时，除了铆接部较长、成为一节一节外，由于铆接难以做到，故在针材的铆接了线的部分与比它前面的部分的交界处形成开口的条纹等，容易伤害生物组织。另外，在激光加工的情况下，因受激光作用而升华的材料一定飞散到孔之外。但是，也往往引起附着并凝固于孔的内壁而不飞散的所谓溅射现象，因孔被堵塞而缝合线的插入变得困难。图5A、B、C是开孔不良的例子，其中，图5A表示孔弯曲的例子，图5B表示孔穿出的例子，图5C表示孔破损的例子。在图5A的孔弯曲的情况下，无法将缝合线插入到孔的深处，无法铆接固定充分长的线。另外，有内壁减薄的部位，也有使用前就破损的可能性。图5B的孔穿出是孔深处的侧部熔融开口了的状态，图5C的孔破损是从孔的入口部分到深处侧部熔融消失了的状态。在图5B、图5C的情况下，无法铆接缝合线。另外，由于即使做了铆接，线也从铆接孔露出，故无法平滑地通过生物组织。作为这样的开孔不良的原因，已知有如下所述的原因。在孔径相对于针径大的情况下，即使在孔的中心与针材的中心稍有偏离的情况下，孔的外侧的壁厚度形成大的偏心，一方的厚度变薄。在照射了激光时，因该减薄的部位的温度急剧上升而熔融，引起孔弯曲、孔穿出、孔破损等。一旦针径减小，孔径的比例必然增大，内壁减薄，容易引起上述现象。一旦针径减小，即使只照射1个脉冲的激光，也会过强，引起基端部整体熔融而消失。鉴于这些事实，在专利文献1(特开昭63-140789号)中提出了使孔的直径、深度、形状恒定的方法。这是在激光振荡器与缝合针的基端部之间设置用电信号启闭的电快门以切除掉激光输出的上升部分和下降部分，仅使稳定的中间部分透过而开孔的方法。按照该方法，在激光的脉冲之中，由于仅使用稳定的部分，故可使照射到缝合针的基端部的激光强度恒定。其结果是，只要是针径为300μm左右的无眼缝合针，没有孔弯曲、孔穿出、孔破损的良好的开孔成为可能。另外，也可防止溅射引起的孔堵塞。但是，一旦成为针径不到150μm的粗细度，通过用上述专利文献1的激光和电快门的开孔，无法打穿良好的孔。这是由于针径变细致使孔的外侧的壁厚度减薄、热容量减小的缘故。由于孔的外侧的热容量小，即使形成孔，也会或者容易形成壁熔融而消失的孔穿出，或者容易形成溅射将孔堵塞。因此，如专利文献1所述，以仅仅使用激光脉冲之中稳定的部分的方法不能形成良好的孔。另外，如上所述，只要不使激光的光轴与针材的端面的中心一致，就成为因偏心而使壁熔融造成孔穿出的原因。因此，利用可视激光器用显微镜等确认针材的端面的位置并定位之后，利用加工用激光器进行激光加工，而在加工用激光的光路内如果有光学元件，则会妨害激光输出的稳定性。因此，在专利文献2(特开昭63-171235号)中，在加工用激光振荡器的一侧放置针材，在另一侧设置可视用激光振荡器，形成在加工用激光的光路内完全不设置可视用激光振荡器的光学元件的结构，实现激光输出的稳定。
发明内容本发明是根据上述事实而考虑的，其目的在于，提出一种在针径不到150μm的细缝合针的端面上可开良好的孔的无眼针的制造方法。为了达到上述目的，本发明的第一方面是在不锈钢制无眼缝合针的端面上形成用于插入并铆接固定缝合线的一端的孔来进行制造的无眼针的制造方法，其特征在于，通过对于比不到150μm的所希望的缝合针的针径粗6～20μm的针材的端面一次照射激光来开孔，其后，除去比上述所希望针径粗的部分。作为除去粗的部分的方法，并无特别限定，虽然可用滚磨加工，但电解研磨或化学研磨也均适用。本发明的第二方面是在不锈钢制无眼缝合针的端面上形成用于插入并铆接固定缝合线的一端的孔来进行制造的无眼针的制造方法，其特征在于，通过对所希望的针径为不到150μm的针材的端面一次照射整个脉冲宽度为35μs以下的激光来形成上述孔。本发明的第三方面是在不锈钢制无眼缝合针的端面上形成用于插入并铆接固定缝合线的一端的孔来进行制造的无眼针的制造方法，其特征在于，通过对所希望的针径为不到150μm的针材的端面一次照射由多个微小宽度脉冲所形成的激光来形成上述孔。按照上述第一方面，得到以下那样的作用。从激光振荡器发射一次的激光。激光由电快门变换为所希望的微小宽度脉冲的激光，照射到比不到150μm的所希望的针径粗6～20μm的针材的端面上。针材的受激光照射的部分瞬间达到高温而升华，形成所希望的直径和深度的孔。由于对于比所希望的针径粗一定量的针材开孔，所以没有壁厚变薄、热容量减小的情形，不会引起孔弯曲或孔穿出等情况。其后，利用化学研磨或电解研磨等方法研磨外径，形成所希望针径的无眼缝合针。通过将此时的研磨量定为比所希望的针径粗出的6～20μm，可使研磨后的精加工呈良好的状态。按照上述第二方面，得到以下那样的作用。从激光振荡器发射一次的激光。激光由电快门变换为整个脉冲宽度为35μs以下的激光，成为所希望的激光，照射到针材的端面上。针材的受激光照射的部分瞬间达到高温而升华。由于微小宽度脉冲的激光的照射时间为35μs以下，不会引起孔弯曲或孔穿出，能够形成所希望的直径和深度的孔。按照上述第三方面，得到以下那样的作用。从激光振荡器发射一次的激光。激光由电快门变换为微小脉冲宽度的激光，照射到针材的端面上。用微小脉冲的第1发或第2发将针的端面熔融而使表面均匀，用后续的微小脉冲进行开孔。发明的效果按照本发明，可收到能在150μm以下的粗细度的缝合针上稳定地形成具有所希望的孔径和深度的孔这样优异的效果。通过使激光成为多个微小宽度脉冲，可使孔入口的变形减少，难以伴生溅射，能够减少偏差。图1是表示在本发明的无眼缝合针的制造方法中在缝合针的端面上开孔的加工装置的结构的图。图2是表示从激光一次照射的输出能量中取出用于开孔加工的部分的状态的图，是微小宽度脉冲为1个的情况。图3是表示从激光一次照射的输出能量中取出用于开孔加工的部分的状态的图，是微小宽度脉冲为多个的情况。图4是将开孔后的针材的基端部放大了的剖面图。图5A表示孔弯曲的例子。图5B表示孔穿出的例子。图5C表示孔破损的例子。具体实施例方式以下，参照本发明的实施方式。图1是表示在本发明的无眼缝合针的制造方法中在缝合针的端面上开孔的加工装置10的结构的图。发射加工用的激光的激光振荡器11具有灯12和受到来自该灯12的光激发而输出激光的YAG棒13。这些灯12和YAG棒13被水平地配置。灯12具有封入了氙气的灯泡。激光振荡器11被激光振荡器驱动装置16驱动。在YAG棒13两端的附近，配置全反射镜14和半反射镜15。在YAG棒13的光轴方向，配置聚光透镜18，在该聚光透镜18的焦点位置附近设置作为缝合针的针材20的端面20a。此时，设置针材20，使针材20的轴心与激光的光轴准确地重合。针材20的前端侧如果是圆针则削尖为圆锥状，或者如果是方针则呈棱锥状，虽然有形成由棱锥的棱线构成的边沿和削尖了的前端这种情形，但也有尚未将前端削尖的状态的情形。在上述激光振荡器11的半反射镜15与聚光透镜18之间，设置电快门22。该电快门22例如有2块偏振镜23、24和介入在该偏振镜23、24之间的晶体单元25。在对该晶体单元25施加电压时激光被阻断，在未施加电压时激光可透过。电快门22被电快门驱动装置27驱动。激光振荡器驱动装置16和电快门驱动装置27受控制装置30控制，由该控制装置30控制整个开孔装置。将计算机用于控制装置30。再有，虽然图示予以省略，但在与激光振荡器11的与针材20相反的一侧可设置专利文献2中所述的可视用激光振荡器。如果瞬间将高电压施加于灯12的触发电极，则在灯12的阳极电极与阴极电极之间产生瞬间的放电。该放电成为触发手段，在阳极电极与阴极电极之间流过主电流，灯12发光。灯12的光被未图示的反射镜聚集于YAG棒13而被供给。在YAG棒13内，被上述光激发出的钕离子的电子转移到高能级的轨道上，在该电子返回到通常的能级上时，发出激光，该激光通过在全反射镜14与半反射镜15之间来回反射而被放大，成为大输出的激光透过半反射镜15，输出到激光振荡器11之外。该激光一次(一个脉冲)照射的输出能量与时间的特性线图用图2中的曲线X表示。在该例中，激光的输出在对灯12施加触发电压之后经过100μs(微秒)后开始上升，从施加触发电压开始经900μs后结束。该激光输出的上升部分Xs和下降部分Xf在各次照射中输出变动大，特别是在下降部分Xf处变动大，而在中间部分Xm处颇为稳定。在本发明中，通过电快门22的启闭，取出上述激光输出之中稳定的中间部分Xm的一部分用于开孔，照射到针材20的端面20a上。图2的打阴影部分是为了照射而取出的部分，Ts是照射时间。另外，阴影部分的高度(能量的大小)之所以比Xm的高度低是由于电快门22的透射率不到1的缘故，阴影部分的高度由透射率决定。图3是将取出部分分割为多个微小宽度脉冲的例子。在此处，在照射时间Ts内设置4个微小宽度脉冲。如果将图3定为多个微小宽度脉冲，则图2的情形可以说是1个微小宽度脉冲。图4是将开孔后的针材20的基端部放大了的剖面图。针材20的直径D比缝合针20’的直径D0粗6～20μm左右。缝合针20’的直径D0不到150μm。孔21的直径d为50μm左右，深度h为孔径的大约10倍，为500μm左右。例如，缝合针20’的直径为D0＝100μm，如果取孔径d＝50μm，则孔21的壁厚度为25μm。由于激光开孔依赖于在高温下使由不锈钢构成的针材20升华，故不仅孔的部分，外侧也处于高温下。如果壁厚度薄，外侧也易于熔融。因此，壁厚度要尽可能增厚。因此，要使针材20的直径D比缝合针20’的直径D0大。开孔后，厚的部分用化学研磨或电解研磨等除去，形成所希望的直径D0的缝合针20’。希望针材20的直径D比缝合针20’的直径D0大6～20μm。由于缝合针20’的直径D0不到150μm，故作为工件的针材20的直径D变得不到170μm。首先，说明上限的20μm。如果是原先，为准确地进行开孔，希望直径D越大，壁厚度变得越厚。但是，在化学研磨中引起下述问题。首先，在化学研磨等的情况下，针材20的整个表面未必被均匀地除去，会产生偏差。研磨量越多，偏差变得越大，针的形状本身发生变形。或者，缝合针20’的外径细的部分和粗的部分变得显著。针的前端也往往变得纤细。其次，在三角针等带边沿的缝合针的情况下，边沿部分也被化学研磨掉，在研磨量超过20μm时，边沿呈圆形并且不断地变圆。此外，针材20的硬度在从表面进入一点点的部位最硬，在其以上的深度，越向针芯变得越柔软。因此，一旦研磨量增多，就会低到所希望的硬度以下。发明人在实验上看到，不发生这种缺点的最大数值是20μm。接着，说明下限的6μm。在经激光开孔加工后的针材20的表面上有在针材制造时所形成的凹凸。该凹凸是拉丝加工时铸模造成的伤痕(铸模印记)或小的裂痕等，其深度多为1～2μm左右。另一方面，不锈钢在其表面上形成三氧化铬(Cr2O3)的钝化覆膜。该钝化覆膜的厚度达数nm，非常薄。不锈钢通过被该钝化覆膜覆盖，变得耐锈蚀。虽然在开孔加工后的针材20的表面上形成该钝化覆膜，但是以沿着凹凸形状的形式在上述凹凸的表面上形成的。因此，如果削除该凹凸使之变平，则可重新形成钝化覆膜，覆盖整个表面。为此，有必要在单侧削除3μm，在直径上削除6μm的厚度。作为在该直径上削除6μm的方法，虽然可用滚磨法，但电解研磨或化学研磨也均适用。微小宽度脉冲的数目可以是1个，但更希望是多个。这被认为有下述原因。在针材20的端面上有在切断时形成的每个针材20的横纹、纵纹、砂轮造成的条纹等。微小宽度脉冲的第1～2发熔融它们的表面形成均匀的端面。由此，端面20a上的激光的吸收率变得均匀，利用后续的微小宽度脉冲可形成偏差少的均匀的孔。实际上如果用X射线观察孔的内部，则在孔入口处变形少，也无溅射的伴生，形成均匀的直径和深度的孔。以下叙述用图1所示的加工装置进行了开孔加工的试验例。其中，以下所述的脉冲宽度是图2、图3中所示的Ts。另外，在所有的试验例中，针材直径D＝160μm、缝合针直径D0＝140μm、孔径d为50μm，孔的深度h＝500μm。根据以上的结果，认为脉冲宽度与微小脉冲的数目无关，只要为35μs以下即可，为25μs以下更好。微小脉冲的数目虽然可以是1个，但如为多个，则可确认因偏差变少而更好。表1<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="770">序号脉冲宽度微小宽度评价备注180-1006×开比通常长2.5倍的孔，形成孔堵塞240-506×开比通常长2.5倍的孔，形成孔堵塞340-506×将焦点错开3mm。孔虽变短，但有孔穿出430-37.56×孔深，堵塞520-256○良好</table></tables>权利要求1.一种无眼缝合针的制造方法，在不锈钢制无眼缝合针的端面上形成用于插入并铆接固定缝合线的一端的孔来进行制造，其特征在于，通过对于比不到150μm的所希望的缝合针的针径粗6～20μm的针材的端面一次照射激光来开孔，其后，除去比所述所希望的针径粗的部分。2.一种无眼缝合针的制造方法，在不锈钢制无眼缝合针的端面上形成用于插入并铆接固定缝合线的一端的孔来进行制造，其特征在于，通过对所希望的针径为不到150μm的针材的端面一次照射整个脉冲宽度为35μs以下的激光来形成所述孔。3.一种无眼缝合针的制造方法，在不锈钢制无眼缝合针的端面上形成用于插入并铆接固定缝合线的一端的孔来进行制造，其特征在于，通过对所希望的针径为不到150μm的针材的端面一次照射由多个微小宽度脉冲所形成的激光来形成所述孔。4.按照权利要求1或者2所述的无眼缝合针的制造方法，其特征在于，所述激光的一次照射是从由激光振荡器发射的一次激光中按规定时间取出而获得的。5.按照权利要求1或者2所述的无眼缝合针的制造方法，其特征在于，所述多个微小宽度脉冲的激光是进一步分割从由激光振荡器发射的一次激光中按规定时间取出的激光而获得的。全文摘要本发明提出了可在针径不到150μm的细缝合针的端面上开良好的孔的无眼针的制造方法。在不锈钢制无眼缝合针的端面上形成用于插入并铆接固定缝合线的一端的孔的制造无眼针的制造方法中，对于比不到150μm的所希望的缝合针的针径粗6～20μm的针材的端面，通过一次照射激光来开孔，其后，用电解研磨或者化学研磨除去比上述所希望的针径粗的部分。文档编号B23K26/36GK1839763SQ200610066488公开日2006年10月4日申请日期2006年3月31日优先权日2005年3月31日发明者松谷贯司,增子政树,横山裕次,赤羽美惠子,八木沢宏,赤塚正雄,福田祥一申请人:马尼株式会社