DE19809932C1

DE19809932C1 - Verfahren zum Einfärben von chirurgischen Instrumenten

Info

Publication number: DE19809932C1
Application number: DE1998109932
Authority: DE
Inventors: Richard Zeller
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 1998-03-07
Filing date: 1998-03-07
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2018-03-08

Abstract

Um bei einem chirurgischen Instrument aus einem verformbaren Substrat eine leichte Formgebung zu kombinieren mit einer Einfärbung wird vorgeschlagen, daß es mit einer dünnen Titanschicht beschichtet ist, die ihrerseits an ihrer Außenseite mit einer dünnen Titanoxidschicht versehen ist. Es wird außerdem ein Verfahren zum Einfärben von chirurgischen Instrumenten vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfärben von chirurgischen Instrumenten, die aus einem vakuumbestän digen, hochtemperaturfesten Kunststoff oder aus Stahl bestehen.

Chirurgische Instrumente werden aus Gründen der Körper verträglichkeit häufig aus Titan hergestellt. Aller dings ergeben sich dabei Schwierigkeiten, wenn kompli zierte Formen notwendig sind, da Titan schwer zu bear beiten ist.

Andererseits gibt es chirurgische Instrumente aus ande ren verformbaren Substraten, beispielsweise aus Stahl, die wesentlich leichter herstellbar sind. Diese haben jedoch den Nachteil, daß sie an ihrer Oberfläche nicht dauerhaft einfärbbar sind. Eine solche Einfärbbarkeit wird jedoch bei chirurgischen Instrumenten häufig ge wünscht, um diese Instrumente identifizieren zu können, beispielsweise um eine klare Zuordnung zwischen einem handhabbaren Instrumente und einem Implantat zu gewähr leisten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einfär ben von chirurgischen Instrumenten vorzuschlagen, die aus hochtemperaturfestem Kunststoff oder aus Stahl be stehen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs be schriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Instrumente mit einer dünnen Titanschicht mit einer Dicke zwischen 2 und 10 µm beschichtet und diese durch anodische Oxidation an ihrer Oberfläche in einer Schichtdicke im Nanometerbereich oxidiert.

Es hat sich überraschend herausgestellt, daß durch die ses Verfahren auch bei den genannten Substraten durch die Erzeugung einer Sandwichbauweise an der Oberfläche eine Oberflächeneinfärbung erzielt werden kann, die dauerhaft ist, die also auch eine größere Anzahl von Sterilisationszyklen gut übersteht.

An sich ist es bereits bekannt, chirurgische Instrumen te mit einer Zwischenschicht zu versehen und auf diese einen Überzug aus unterstöchiometrischem TiO_2-x, aufzu bringen (DE 39 02 250 C1).

Weiterhin ist es bekannt, chirurgische Instrumente und Implantate mit Titan zu beschichten und eine weitere Beschichtung aus TiO₂ vorzunehmen. Diese weitere Be schichtung wird aber sowohl mittels CVD als auch mit tels PVD Verfahren vorgenommen, also nicht durch anodi sche Oxidationen, außerdem werden andere Dicken der Oxidschicht verwandt (DE 195 06 188). Im Rahmen der DE 40 05 692 A1 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem durch Hochvakuum-Plasma-Beschichtung Oxidschichten auf ein Substrat aufgebracht werden, jedoch mit Schichtdic ken im Mikrometerbereich, also in einem wesentlich hö heren Bereich als bei dem hier beschriebenen Verfahren.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn man die anodische Oxida tion mit einer Gleichspannung bis maximal 130 Volt aus führt, insbesondere bei einer Gleichspannung zwischen 30 und 80 Volt.

Es ist günstig, wenn man die anodische Oxidation mit einer Stromdichte zwischen 100 und 200 mA/cm² durch führt.

Insbesondere kann man die anodische Oxidation in einem Elektrolyten ausführen, der Zitronensäure enthält.

Günstig ist es weiterhin, wenn man die Titanschicht durch eine Vakuumbeschichtung aufbringt. Beispielsweise kann die Titanschicht eine Vakuumprüferbeschichtungs schicht sein.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh rungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zei gen:

Fig. 1: einen chirurgischen Clip mit einer oberflächlich oxidierten Titanbeschich tung und

Fig. 2: eine Schnittansicht längs Linie 2-2 in Fig. 1.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf chirurgische Instrumente im weitesten Sinne, darunter werden alle Handhabungswerkzeuge, Implantate und sonstigen in der Chirurgie Verwendung findenden Teile verstanden, die aus einem verformbaren Substrat bestehen und bei denen der Wunsch besteht, daß sie oberflächlich eingefärbt werden. Nachfolgend wird die Erfindung am Beispiel ei nes in der Zeichnung nur schematisch dargestellten Ge fäßclips 1 erörtert. Ein solcher Gefäßclip 1 mit zwei elastisch gegeneinander biegbaren Branchen 2, 3 weist eine relativ komplizierte Außenkontur auf, er besteht beispielsweise aus einem Substrat aus Stahl, dieses Ma terial ist günstig zu verformen und zu bearbeiten, so daß die komplizierte Außenkontur des Gefäßclips 1 leicht zu erreichen ist.

Dieser Gefäßclip 1 wird in einer an sich bekannten Va kuumbeschichtungsanlage mit einer dünnen Schicht 4 aus Reintitan beschichtet, die Schichtdicke liegt dabei zwischen 2 und 10 µm.

Das in dieser Weise mit einer Titanschicht 4 versehene Instrument wird anschließend in einer geeigneten Anlage anodisch oxidiert, dazu wird das Instrument in einen Elektrolyten gehalten, der beispielsweise 1,8% Zitro nensäure enthält, das zu oxidierende Teil wird als An ode geschaltet, als Kathode kann ein Titanblech dienen.

Zwischen den Elektroden wird eine Gleichspannung von maximal 130 Volt, insbesondere in der Größenordnung zwischen 30 und 80 Volt angelegt, wobei die Größe der Gleichspannung einen Einfluß auf die erzielbare Farbe hat. Mit einer Stromdichte in der Größenordnung zwi schen 100 und 200 mA/cm² wird dann die Titanschicht oberflächlich anodisch oxidiert, und zwar mit einer Schichtdicke in der Größenordnung von 50 nm und 250 nm.

Das in dieser Weise mit einer doppelten Beschichtung versehene Instrument weist eine deutlich erkennbare, leuchtende Farbgebung auf und ist durch die Beschich tung mit Titan in hohem Maße körperverträglich.

Claims

1. Verfahren zum Einfärben von chirurgischen Instru menten, die aus einem vakuumbeständigen, hochtem peraturfesten Kunststoff oder aus Stahl bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Instrumente mit einer dünnen Titanschicht mit einer Dicke zwischen 2 und 10 µm beschichtet und diese durch anodische Oxidation an ihrer Oberfläche in einer Schichtdicke im Nanometerbereich oxidiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß man die anodische Oxidation mit einer Gleichspannung bis maximal 130 Volt ausführt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß man die anodische Oxidation mit einer Gleichspannung zwischen 30 und 80 Volt ausführt.

4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß man die anodi sche Oxidation mit einer Stromdichte zwischen 100 und 200 mA/cm² durchführt.

5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß man die anodi sche Oxidation in einem Elektrolyten ausführt, der Zitronensäure enthält.

6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß man die Titan schicht durch eine Vakuumbeschichtung aufbringt.