(57)【要約】  本発明は、切開器具の刃先を研磨パッド並びに研磨剤の粒子及び液体キャリヤーを含み、該研磨剤が該液体キャリヤー中に懸濁している化学機械研磨組成物と接触させる工程、並びに前記刃先の少なくとも一部を削って該刃先を研磨する工程を含む、切開器具の刃先を研磨するための方法に向けられる。本発明は、非常に均一なエッジを有する切開器具をさらに提供する。
2008516730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）刃先を有する切開器具を提供する工程、
（ｉｉ）該刃先を研磨パッド並びに
（ａ）研磨剤の粒子及び
（ｂ）液体キャリヤー
を含み、該研磨剤が該液体キャリヤー中に懸濁している化学機械研磨組成物と接触させる工程、
（ｉｉｉ）該化学機械研磨組成物を間に含む状態で前記刃先に対し前記研磨パッドを動かす工程、並びに
（ｉｖ）前記刃先の少なくとも一部を削って該刃先を研磨する工程
を含む、切開器具の刃先を研磨するための方法。
【請求項２】
前記研磨剤が、シリカ、アルミナ、セリア、チタニア、ジルコニア、ゲルマニア、ダイヤモンド、ポリカーボネート、炭化ケイ素、炭化チタン、窒化チタン、炭化ニオブ、炭化クロム、及びそれらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記研磨剤がシリカである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記研磨組成物が酸化剤をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記酸化剤が、臭素酸塩、亜臭素酸塩、塩素酸塩、亜塩素酸塩、硝酸第二鉄、過酸化水素、次亜塩素酸塩、ヨウ素酸塩、モノペルオキシ硫酸塩、モノペルオキシ亜硫酸塩、モノペルオキシリン酸塩、モノペルオキシ次リン酸塩、モノペルオキシピロリン酸塩、有機ハロオキシ化合物、過ヨウ素酸塩、過マンガン酸塩、及びペルオキシ酢酸からなる群より選択される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記刃先が金属を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記金属が、鉄と、炭素、クロム、ニッケル及びコバルトからなる群より選択される少なくとも１つの元素との合金を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記金属がバルクアモルファス合金を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記刃先がダイヤモンドを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記刃先がサファイアを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記液体キャリヤーが水である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記切開器具がナイフである、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ナイフが外科用メスである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記刃先を保護及び／又は強化コーティングでコーティングする工程（ｖ）をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切開器具及びそれを作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、切開器具の刃先は、刃先を提供するように刃先の始まりから最終的なエッジまで小さくなる厚さを有する適切な原料を加工することによって製造される。従来の刃先形成プロセスは、最終的なエッジからある距離を置いて始まり最終的なエッジ自体までの勾配において材料を除去する研削操作を典型的に伴う。この研削プロセスは、原料を軸の周りに回転する砥石車に埋め込まれた硬質の研磨剤粒子と接触させ、それにより原料から材料を機械的に削ることを一般に伴う。この研削操作は、刃先の表面に大きな穴を残す傾向がある大きな研磨剤粒子を用いて実施されることが多い。次いで、以降のホーニングやストロッピングのプロセスによって刃先表面の穴の深さが低減される。ホーニングやストロッピングは両方とも、研磨剤のより硬質の材料による研磨で刃先のより軟質の材料を除去する機械的なプロセスである。
【０００３】
刃先は、幾つかの方法で特性を決定することができる。第一に、最終的なエッジにおける刃先の厚さは、刃先の「鋭さ」を部分的に決定する。より薄い刃先では、カットされる材料の切断において抵抗が一般により小さくなる。切開器具の性能に影響を及ぼす別のパラメータは、切開器具の本体を含む原料の後方に延びる刃先及び刃先の両側の滑らかさ及び外形である。不規則な外形は、刃先の他の部分が基材に接触する前に、カットされる材料を貫く小さく、微小でさえある点をもたらす。これは、スライスというよりはむしろある程度の引裂きをもたらす。カットされる材料を刃先が通過できるように材料が押しのけられなければならない場合に、刃先の両側に粗い表面を有する刃先によって刃先の両側を通り過ぎる材料を削るか又は引裂く。
【０００４】
カットされる材料が生体組織である外科手術においては、例えば、外科用メスにおける鋭くかつ滑らかな刃先は最重要な興味である。生体組織の切開では、切開において組織に与えられなければならない行為のために、その組織に対して肉体的な傷が生じる。メスが組織を貫くのに必要とされる仕事は、エッジの鋭さ、刃に加えられる力、刃の両側に作用する流体抵抗などを含む多くの因子に起因している。切開によって組織に生じる外傷は、治療に多くの時間を必要とし、感染症の可能性を増加させ、正確に切開できる生理組織のサイズを制限し、そして醜い傷となる。
【０００５】
これに関連して、切開器具、特には外科手術用の器具、例えば、メスの性能を改善するのに多くの労力が払われてきた。例えば、非常に硬質の材料でありかつ非常に薄いエッジで製作できるダイヤモンド、ルビー及びサファイアから製作される切開器具に依存している。しかしながら、これらの材料は非常に高価でかつ加工が難しい。これらの材料は、硬い構造体、例えば、骨に出くわすと破砕する傾向があり、したがって作用対象中に破片を残す可能性があるので、それらの硬度は、実際、医療手術においては不利である。金属は、外科用メスなどに経済的に加工される。しかしながら、鋭くかつ滑らかなエッジを達成することに関する困難のために、切開によって生じる外傷を低減するための摩擦低減材料による刃先のコーティングなどの努力がなされている。
【０００６】
生命の維持に必要不可欠な重要な器官に関する手術を行うための新規手順の臨床診療への幅広い導入及び顕微鏡下手術の開発によって、外科手術用器具の切断特性に関する要件が高まっており、切開器具を製造する方法の改善及び切開器具自体の改善が求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような改善された切開器具を製造するための方法、及び改善された切開器具自体を提供するものである。本発明のこれら及び他の利点並びに追加の発明的特徴は、本明細書で提供される本発明の説明から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、（ｉ）刃先を有する切開器具を提供する工程、（ｉｉ）該刃先を研磨パッド並びに（ａ）研磨剤の粒子及び（ｂ）液体キャリヤーを含み、該研磨剤が該液体キャリヤー中に懸濁している化学機械研磨組成物と接触させる工程、（ｉｉｉ）該化学機械研磨組成物を間に含む状態で前記刃先に対し前記研磨パッドを動かす工程、並びに（ｉｖ）前記刃先の少なくとも一部を削って該刃先を研磨する工程を含む、切開器具の刃先を研磨するための方法に向けられる。
【０００９】
本発明は、２つの平らな面と延長方向を有し、最終的なエッジを画定しかつ該延長方向に平行に延びる少なくとも１つの刃先を有する切開器具本体を含み、該刃先の最終的なエッジ上の５０００μｍ離れた２点によって画定される線分からの、該２点間の該刃先の最終的なエッジ上の任意の点の最大偏差が４μｍ以下である、切開器具をさらに提供する。
【００１０】
本発明はまた、２つの平らな面と延長方向を有し、最終的なエッジを画定しかつ該延長方向に平行に延びる少なくとも１つの刃先を有する切開器具本体を含み、該刃先の最終的なエッジ上の７５０μｍ離れた２点によって画定される線分からの、該２点間の該刃先の最終的なエッジ上の任意の点の最大偏差が１μｍ以下である、切開器具を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、切開器具の刃先を研磨するための方法を提供する。本方法は、（ｉ）刃先を有する切開器具を提供する工程、（ｉｉ）該刃先を研磨パッド並びに（ａ）研磨剤の粒子及び（ｂ）液体キャリヤーを含み、該研磨剤が該液体キャリヤー中に懸濁している化学機械研磨組成物と接触させる工程、（ｉｉｉ）該化学機械研磨組成物を間に含む状態で前記刃先に対し前記研磨パッドを動かす工程、並びに（ｉｖ）前記刃先の少なくとも一部を削って該刃先を研磨する工程を伴う。
【００１２】
切開器具は、任意の切開器具であることができ、２つの平らな面と延長方向を有しかつ該延長方向に平行に延びる少なくとも１つの刃先を有する切開器具本体を典型的に含む。本発明の方法によって研磨するのに好適な切開器具の例としては、ナイフ、外科用メス、はさみ、及びかみそりが挙げられるがそれらに限定されない。切開器具は、任意の好適な追加の特徴、例えば、適切な手段によって切開器具に取り付けられた別個の柄を有することができる。
【００１３】
図１は、本発明の切開器具（１０）の側面図を示す。一般に、任意の切開器具は本体（４０）と刃先（３０）を有する。このような切開器具においては、刃先は、終端又は最終的なエッジ（２０）に行くにつれて次第に細くなる切開器具の部分として規定される。切開器具の本体（４０）は、切開器具の推進力からの加荷重を刃先（３０）の最終的なエッジ（２０）に移す構造体として規定される。加えて、図１に示されるように、切開器具は、切開器具の使用者と切開器具の間の安定なインターフェースとして作用する任意選択の柄又はグリップ（５０）を含むことができる。
【００１４】
刃先は、切開器具本体と一体的であることができる。刃先は、切開器具本体上に直接的に形成することができ、したがって切開器具本体と同じ材料を含むことができる。刃先は、切開器具本体と一体的でなくてもよく、切開器具本体の第１材料上に第２材料を重ねることによって形成することができる。
【００１５】
切開器具及び刃先は、任意の好適な材料を含むことができる。典型的には、切開器具及び刃先は金属を含む。例えば、金属は、金属合金、例えば、鉄と、炭素、クロム、ニッケル及びコバルトからなる群より選択される少なくとも１つの元素との合金であることができる。好ましい鉄合金としては、ステンレス鋼及び炭素鋼が挙げられる。切開器具及び刃先は、任意のステンレス鋼又は炭素鋼を含むことができる。ステンレス鋼は種々の割合の鉄とクロムから典型的に構成されるが、他の元素、例えば、ケイ素、ニッケル、モリブデン、リン、硫黄、銅及びアルミニウムがしばしば商業的に入手可能なステンレス鋼の成分である。炭素鋼は鉄と炭素を典型的に含み、追加の元素、例えば、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム及びケイ素を含むことができる。炭素鋼は、典型的には０．２５ｗｔ％未満の炭素を含む軟鋼、０．２５ｗｔ％〜０．４５ｗｔ％の炭素を含む中炭素鋼、及び０．４５ｗｔ％〜１．５ｗｔ％の炭素を含む高炭素鋼としてさらに分類される。
【００１６】
金属は、任意の好適なバルクアモルファス合金であることができる。一般的に、バルクアモルファス合金は、明らかな均一核生成及び結晶化が生じる前に、合金をそのガラス転移温度よりも低い温度に冷却することによって合金の溶融物を固化して形成される。多くのバルクアモルファス合金は、当技術分野で公知であり、そのすべてが本発明の切開器具において使用するのに好適である。
【００１７】
刃先は、非金属、例えば、ダイヤモンド又はサファイアを含むことができる。ダイヤモンド又はサファイアを含む任意の好適な刃先は、本発明の研磨方法によって研磨することができる。
【００１８】
刃先は、任意の好適な方法によって形成することができる。研削、ホーニング及びストロッピングの従来法は、本発明の研磨方法の適用前に刃先を調製するのに使用することができる。しかしながら、完成していない刃先本体は、何ら先の製作工程なしに本発明の研磨方法にさらすことができる。
【００１９】
刃先は、研磨パッド及び化学機械研磨組成物と接触される。研磨パッド（例えば、研磨面）は、任意の好適な研磨パッドであることができ、その多くが当技術分野で公知である。好適な研磨パッドは、例えば、織及び不織の研磨パッドを含む。さらに、好適な研磨パッドは、種々の密度、硬度、厚さ、圧縮性、圧縮に対する反発力、及び圧縮弾性率の任意の好適なポリマーを含むことができる。好適なポリマーとしては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ナイロン、フッ化炭素、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリプロピレン、それらの共形成製品、及びそれらの混合物が挙げられる。
【００２０】
研磨パッドは、任意の好適な形状を有することができる。例えば、研磨パッドは円形であることができ、使用時に、パッド表面によって画定される面に対して垂直な軸の周りに回転動作を有することができる。研磨パッドは円筒形であることができ、その表面が研磨面として作用し、使用時に、円筒の中心軸の周りに回転動作を有することができる。研磨パッドは、使用時に、研磨される刃先に対して直線運動を有するエンドレスベルトの形態であることができる。研磨パッドは、任意の好適な形状を有することができ、使用時に、平面又は半円に沿って往復運動又は軌道運動を有することができる。他の多くの変形態様が当業者にとって容易に明らかであろう。
【００２１】
化学機械研磨組成物は、研磨剤が液体キャリヤー中に懸濁している研磨剤の粒子と液体キャリヤーを含む。研磨剤は、任意の好適な研磨剤であることができ、好ましくは、シリカ、アルミナ、セリア、チタニア、ジルコニア、ゲルマニア、ダイヤモンド、ポリカーボネート、炭化ケイ素、炭化チタン、窒化チタン、炭化ニオブ、炭化クロム、及びそれらの混合物からなる群より選択される。より好ましくは、研磨剤はシリカである。
【００２２】
シリカは、任意の好適な形態のシリカであることができる。好適な形態のシリカとしては、ヒュームドシリカ及びコロイドシリカが挙げられる。ヒュームドシリカは、好適な前駆体、例えば、四塩化ケイ素が高温で気相加水分解を受ける発熱プロセスによって典型的に調製される。本発明の範囲内で有用なコロイドシリカは、湿式プロセスタイプのシリカ粒子（例えば、縮合重合されたシリカ粒子）を含む。縮合重合されたシリカ粒子は、Ｓｉ（ＯＨ）4を凝縮してコロイド粒子を形成することによって典型的に調製され、コロイドは１ｎｍ〜１０００ｎｍの平均粒子サイズを有するものと規定される。このような研磨剤粒子は、米国特許第５，２３０，８３３号明細書に従って調製することができるか又は種々の商業的に入手可能な任意の製品、例えば、Ａｋｚｏ−Ｎｏｂｅｌ Ｂｉｎｄｚｉｌ ５０／８０製品及びＮａｌｃｏ １０５０、２３２７及び２３２９製品、並びにデュポン、バイエル、アプライドリサーチ、日産化学、及びクラリアントから入手可能な他の類似の製品として得ることができる。
【００２３】
研磨剤粒子は、２０ｎｍ〜５００ｎｍの平均粒子サイズ（例えば、粒径）を典型的に有する。好ましくは、研磨剤粒子は、７０ｎｍ〜３００ｎｍ（例えば、１００ｎｍ〜２００ｎｍ）の平均粒子サイズを有する。
【００２４】
研磨剤は、任意の好適な量で存在することができる。典型的には、０．００１ｗｔ％以上（例えば、０．０１ｗｔ％以上）の研磨剤が研磨組成物中に存在することができる。研磨組成物中の研磨剤の量は、好ましくは４０ｗｔ％以下、より好ましくは２０ｗｔ％以下（例えば、１０ｗｔ％以下）である。さらにより好ましくは、研磨剤の量は、研磨組成物の０．０１ｗｔ％〜１０ｗｔ％である。
【００２５】
研磨剤は、研磨組成物中に、より具体的には研磨組成物の液体キャリヤー中に懸濁している。研磨剤はコロイド状で安定であることが好ましい。コロイドという用語は、液体キャリヤー中の研磨剤粒子の懸濁を言うものである。コロイド安定性とは、時間を通しての懸濁の維持を言うものである。本発明の範囲内で、研磨剤を１００ｍｌのメスシリンダーに入れて２時間撹拌しないまま放置したときに、メスシリンダーの下部５０ｍｌにおける粒子濃度（［Ｂ］（ｇ／ｍｌ））とメスシリンダーの上部５０ｍｌにおける粒子濃度（［Ｔ］（ｇ／ｍｌ））の差を研磨組成物の初期粒子濃度（［Ｃ］（ｇ／ｍｌ））で除したものが０．５以下（即ち、｛［Ｂ］−［Ｔ］｝／［Ｃ］≦０．５）であれば、研磨剤はコロイド状で安定しているとみなされる。［Ｂ］−［Ｔ］／［Ｃ］の値は、望ましくは０．３以下、好ましくは０．１以下である。
【００２６】
化学機械研磨組成物は、任意選択で酸化剤をさらに含む。何ら特定の理論に束縛されることを意図するものではないが、酸化剤は刃先の表面と反応して懸濁研磨剤粒子によって容易に研磨される軟質の酸化膜を形成すると考えられる。酸化剤は、任意の好適な酸化剤であることができる。好ましくは、酸化剤は、臭素酸塩、亜臭素酸塩、塩素酸塩、亜塩素酸塩、硝酸第二鉄、過酸化水素、次亜塩素酸塩、ヨウ素酸塩、モノペルオキシ硫酸塩、モノペルオキシ亜硫酸塩、モノペルオキシリン酸塩、モノペルオキシ次リン酸塩、モノペルオキシピロリン酸塩、有機ハロオキシ化合物、過ヨウ素酸塩、過マンガン酸塩、及びペルオキシ酢酸からなる群より選択される。酸化剤の好ましい例は過酸化水素である。当業者によって理解されるように、酸化剤の選択は、刃先を含む材料に依存している。
【００２７】
研磨組成物は、任意の好適な量の酸化剤を含むことができる。典型的には、研磨組成物は、液体キャリヤー及びそれに溶解又は懸濁している任意の成分の質量に基づいて０．１ｗｔ％以上（例えば、０．２ｗｔ％以上、０．５ｗｔ％以上又は１ｗｔ％以上）の酸化剤を含む。研磨組成物は、好ましくは液体キャリヤー及びそれに溶解又は懸濁している任意の成分の質量に基づいて２０ｗｔ％以下（例えば、１５ｗｔ％以下又は１０ｗｔ％以下）の酸化剤を含む。
【００２８】
液体キャリヤーは、任意の好適な液体キャリヤーであることができる。液体キャリヤーの目的は、研磨されるべき基材表面への研磨組成物の成分の適用を促進することである。典型的には、液体キャリヤーは、水、水と好適な水混和性溶剤の混合物、又はエマルジョンである。好ましくは、液体キャリヤーは、水、より好ましくは脱イオン水を含むか、それから本質的になるか又はそれからなる。
【００２９】
化学機械研磨組成物は、任意の好適なｐＨを有することができる。典型的には、研磨組成物は、１２以下（例えば、１１以下又は１０以下）のｐＨを有する。好ましくは、研磨組成物は、１以上（例えば、２以上又は３以上）のｐＨを有する。
【００３０】
研磨組成物のｐＨは、任意の好適な手段によって達成及び／又は維持することができる。より具体的には、研磨組成物は、ｐＨ調整剤、ｐＨ緩衝剤又はそれらの組み合わせをさらに含むことができる。ｐＨ調整剤は、任意の好適なｐＨ調整化合物であることができる。例えば、ｐＨ調整剤は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム又はそれらの組み合わせであることができる。ｐＨ緩衝剤は、任意の好適な緩衝剤、例えば、リン酸塩、酢酸塩、ホウ酸塩、アンモニウム塩などであることができる。化学機械研磨組成物は、研磨系のｐＨを本明細書に記載される範囲内に達成及び／又は維持するのに十分な量であるという条件で、任意の好適な量のｐＨ調整剤及び／又はｐＨ緩衝剤を含むことができる。
【００３１】
化学機械研磨組成物は、任意選択で１つ又は複数の他の添加剤をさらに含む。このような添加剤としては、任意の好適な界面活性剤及び／又はレオロジー制御剤、例えば、粘度増強剤及び凝固剤（例えば、ウレタンポリマーなどのポリマー性レオロジー制御剤）、１つ又は複数のアクリルサブユニットを含むアクリレート（例えば、ビニルアクリレート及びスチレンアクリレート）及びそのポリマー、コポリマー、オリゴマー並びにそれらの塩が挙げられる。好適な界面活性剤としては、例えば、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、アニオン性高分子電解質、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素化界面活性剤、それらの混合物などが挙げられる。
【００３２】
化学機械研磨組成物は、任意選択で消泡剤をさらに含む。消泡剤は、任意の好適な消泡剤であることができる。好適な消泡剤としては、ケイ素系及びアセチレンジオール系の消泡剤が挙げられるがそれらに限定されない。研磨組成物中に存在する消泡剤の量は、典型的には４０ｐｐｍ〜１４０ｐｐｍである。
【００３３】
化学機械研磨組成物は、任意選択で殺生物剤をさらに含む。殺生物剤は、任意の好適な殺生物剤、例えば、イソチアゾリノン殺生物剤であることができる。研磨組成物で用いられる殺生物剤の量は、典型的には１〜５０ｐｐｍ、好ましくは１０〜２０ｐｐｍである。
【００３４】
刃先は、任意の好適な技術によって研磨することができる。刃先を化学機械研磨する好ましい方法においては、刃先は、制御された化学、圧力、速度及び温度条件下において研磨組成物の存在下で研磨パッドに対し典型的にプレスされる。刃先を化学機械研磨する好ましい方法は、化学機械研磨（ＣＭＰ）装置とともに使用するのに特に適している。典型的には、この装置は、使用の際に動き、軌道、直線又は円運動から生じる速度を有するプラテンと、このプラテンと接触し、プラテンが動くとそれとともに動く研磨パッドと、研磨パッドの表面に対して接触し動くことにより研磨すべき基材を保持するキャリヤーとを含む。刃先を有する切開器具はキャリヤー中に取り付けることができ、刃先が研磨パッドと接触する角度に関して調節することができる。基材の研磨は、刃先を研磨パッド及び本発明の研磨組成物との接触に置くこと、次いで、研磨パッドを刃先に対して（研磨組成物をそれらの間に置いて）動かすことにより行われ、刃先の少なくとも一部を削って刃先を研磨する。
【００３５】
化学機械研磨組成物は、研磨パッド又は刃先表面への供給前に配合することができる。研磨組成物はまた、２つ以上の異なる供給源から研磨組成物の成分を供給し、研磨組成物の成分を研磨パッドの表面又は刃先の表面で接触させることにより、研磨パッドの表面又は刃先の表面上で配合（例えば、混合）することもできる。これに関連して、研磨組成物の成分が研磨パッド又は刃先表面に供給される流量（即ち、研磨組成物の特定成分の供給量）は、研磨選択性及び／又は研磨組成物の粘度を変更するように、研磨プロセスの前及び／又は研磨プロセスの際に変えることができる。さらには、２つ以上の異なる供給源から供給される研磨組成物の特定成分は、研磨パッドの表面又は刃先の表面への供給前に、異なるｐＨ値、あるいはまた実質的に同様のｐＨ値、さらには等しいｐＨ値を有することが適切である。同様に、２つ以上の異なる供給源から供給される特定成分は、研磨パッドの表面又は刃先の表面への供給前に、独立して又は共同で（即ち、一緒に）濾過することが適切である。
【００３６】
本発明の方法は、刃先を研磨した後、刃先を保護及び／又は強化コーティングでコーティングする任意選択の追加の工程をさらに提供する。例えば、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーン、ポリエチレンなどの保護及び／又は摩擦低減層を、研磨操作後、刃先に適用することができる。強化コーティングを適用することができる。強化コーティングの限定的でない例は、モリブデン層を拡散バリヤーとして刃先に適用し、続いてダイヤモンド状炭素を堆積することによって形成されたコーティングを含む。強化コーティングの別の例は窒化チタンである。研磨後コーティングの他の例は、当業者にとって容易に明らかであろう。
【００３７】
本発明の方法は、極めて平坦な刃先を製造することができる。典型的には、従来の刃先の走査電子顕微鏡法では、刃先が形成される切開器具本体によって画定される面に対し垂直な角度で試験された場合に、刃先の最終的なエッジは平坦でない外形を含むことが示される。刃先の最終的なエッジに沿った点は、刃先の最終的なエッジ上の２つの点によって画定される線分から偏差を有する。偏差の大きさは、測定基準として用いられる線分を画定する刃先の最終的なエッジの２つの点との間の距離が大きくなるにつれて典型的に増加する。図２を参照すると、刃先の最終的なエッジの外形の特性を決定するのに用いられるパラメータは、（ａ）最終的なエッジ上の２つの点Ａ、Ｂ間に引かれた線分Ｄと、（ｂ）前記２つ点Ａ、Ｂの間の実際の最終的なエッジ上の点Ｃとの間の偏差である。従来の切開器具は、最終的なエッジ上の５０００μｍ離れた２点によって画定される線分からの、前記２点間の最終的なエッジ上の任意の点の最大偏差が５μｍ以上である。同様に、従来の刃先器具に関して、最終的なエッジ上の７５０μｍ離れた２点によって画定される線分からの、前記２点間の最終的なエッジ上の任意の点の最大偏差は２μｍ以上であり、及び／又は最終的なエッジ上の１０μｍ離れた２点によって画定される線分からの、前記２点間の最終的なエッジ上の任意の点の最大偏差は１．５μｍ以上である。
【００３８】
本発明の方法によって研磨された刃先は、上記の走査電子顕微鏡法によって試験された場合に、通常の実施によって製造された刃先よりも最終的なエッジの有意に均一又は平坦な外形を示す。典型的には、切開器具本体が炭素、クロム、ニッケル及びコバルトからなる群より選択された少なくとも１つの元素と鉄との合金を含む切開器具本体に沿って形成された刃先は、本発明の方法によって研磨された場合に、最終的なエッジ上の５０００μｍ離れた２点によって画定される線分からの、前記２点間の通常の最終的なエッジ上の任意の点の最大偏差が４μｍ以下（例えば、３．５μｍ以下、３μｍ以下、さらには２．５μｍ以下）である。本発明の方法によって研磨された最終的なエッジ上の７５０μｍ離れた２点によって画定される線分からの、前記２点間の最終的なエッジ上の任意の点の最大偏差は１μｍ以下（例えば、０．９μｍ以下、０．８μｍ以下、さらには０．７μｍ以下）であり、最終的なエッジ上の１０μｍ離れた２点によって画定される線分からの、前記２点間の最終的なエッジ上の任意の点の最大偏差は０．５μｍ以下（例えば、０．４μｍ以下又は０．３μｍ以下）である。
【００３９】
図３は、人から皮膚の移植片を取るための商業的に入手可能な外科用メスの典型的な例の走査電子顕微鏡写真である。視角は、メスの面に対して垂直であり、刃先の最終的なエッジは図の下端である。刃先とその最終的なエッジの不規則な外形が図より明らかである。さらに、メスのエッジを画定する平坦面には突起部とくぼみが見られる。
【００４０】
本発明の方法によって研磨した後の図３の同じ外科用メスの走査電子顕微鏡写真を図４に示す。図４から明らかなように、刃先とその最終的なエッジの外形は、図３に示される外形よりも有意に規則的である。
【００４１】
有利には、本発明の方法は、従来の研磨技術によって達成できるよりも有意に低減された表面粗さを有する刃先を画定する表面を有する図１に示されるような刃先（３０）を提供する。表面粗さは表面変化の深さの基準であり、多くの方法が表面粗さを決定するのに当技術分野で周知である。表面粗さは、表面に沿って針を動かすこと又は光散乱技術を使用することによって機械的に測定することが可能である。米国機械学会（ＡＳＭＥ）規格のＢ４６．１−２００２は、表面粗さを測定し表すのに使用される方法の記載を含んでいる。本発明の方法によって達成できる表面粗さの低減は、図３と図４の視覚的な比較から明らかである。
【００４２】
任意の切開器具が本発明の方法によって研磨することができる。切開器具は、（ａ）２つの平らな面と延長方向を有する切開器具本体と（ｂ）該延長方向に平行に延びる少なくとも１つの刃先とを有する。本発明の方法によって研磨するのに好適な切開器具の限定的でない例としては、ナイフ、外科用メス及びはさみが挙げられる。典型的には、本発明の方法によって研磨するのに好適な切開器具はナイフを含む。好ましくは、切開器具は外科用メスである。
【００４３】
したがって、本発明は、２つの平らな面と延長方向を有しかつ該延長方向に平行に延びる少なくとも１つの刃先を有する切開器具本体を含み、該刃先の最終的なエッジ上の５０００μｍ離れた２点によって画定される線分からの、該２点間の該刃先の最終的なエッジ上の任意の点の最大偏差が４μｍ以下（例えば、３．５μｍ以下、３μｍ以下、さらには２．５μｍ以下）である切開器具を提供する。さらに、本発明は、２つの平らな面と延長方向を有しかつ該延長方向に平行に延びる少なくとも１つの刃先を有する切開器具本体を含み、該刃先の最終的なエッジ上の７５０μｍ離れた２点によって画定される線分からの、該２点間の該刃先の最終的なエッジ上の任意の点の最大偏差が１μｍ以下（例えば、０．９μｍ以下、０．８μｍ以下、さらには０．７μｍ以下）である切開器具を提供する。
【００４４】
以下の例によって本発明をさらに説明するが、当然ながら、これらの例は、何ら本発明の範囲を限定するものとして解されるべきではない。
【実施例】
【００４５】
炭素鋼から作製された商業的に入手可能な外科用の刃を、刃先に沿った３つの点、即ち、刃の両方（即ち、反対）の平面（「表面Ａ」及び「表面Ｂ」）の左側、中央及び右側において合計６つの観測に関して走査電子顕微鏡法により５００倍の倍率で試験した。観測は刃によって画定される面に垂直な方向でなされた。
【００４６】
次いで、同心の溝付きＣＭＰパッドを備えた通常のＣＭＰツールを用いて、シリカ、過酸化水素及び水を含む商業的に入手可能な研磨組成物（キャボット・マイクロエレクトロニクスのＳｅｍｉ−Ｓｐｅｒｓｅ Ｗ−２０００研磨組成物）により刃を化学機械研磨した。刃を固定キャリヤー中の研磨パッドに対し１７°の角度で保持し、ＣＭＰパッドを回転させながら刃と接触させた。刃を面当たり５分間６．４ｋｇの下向き力で研磨した。次いで、上記の走査電子顕微鏡法で刃を試験した。
【００４７】
測定は、本発明の方法による研磨前（「対照標準」）及び本発明の方法による研磨後（「本発明」）の商業的に入手可能な外科用の刃について各６つの位置で両方の走査電子顕微鏡写真に関して行った。刃先の最終的なエッジ上の離れた２つの任意の終点の組、５０００μｍ、７５０μｍ及び１０μｍ（「特徴幅」）間に線を引いた。（ａ）任意の終点間の上記線分と（ｂ）刃先の最終的なエッジ上でかつ上記線分の任意の終点間の任意の点との間の最大偏差を決定した。対応する対照標準と本発明の最大偏差値の割合変化は以下のようにして計算した。Δ＝１００×（対照標準−本発明）／対照標準。結果を表１〜３に記載する。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
【表２】
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【００５０】
【表３】
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【００５１】
表１〜３に記載される結果から明らかなように、従来の外科用の刃に関する刃先の最終的なエッジにおける最大偏差は、すべての測定部位において、５０００μｍの特徴幅で５μｍ以上（表１）、７５０μｍの特徴幅で２μｍ以上（表２）及び１０μｍの特徴幅で１．５μｍ以上（表３）であった。本発明の方法による研磨後の外科用の刃に関する刃先の最終的なエッジにおける最大偏差は、５０００μｍの特徴幅で３．５μｍ以下（表１）、７５０μｍの特徴幅で１μｍ以下（表２）及び１０μｍの特徴幅では検出されなかった（表３）。したがって、本発明は、５０００μｍの特徴幅で最大偏差が少なくとも４２％改善され、７５０μｍの特徴幅で最大偏差が少なくとも５０％改善され、１０μｍの特徴幅で最大偏差が１００％改善された最終的なエッジを与えた。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による切開器具の側面図である。
【図２】刃先の外形の特性を決定するのに用いられる方法を示す概略図である。
【図３】製造業者によって供給される商業的に入手可能な外科用の刃の走査電子顕微鏡写真である。
【図４】本発明の方法による研磨後の図３に示す外科用の刃の走査電子顕微鏡写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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