醫療器件制造技術

本實用新型專利技術涉及醫療設備技術領域，具體涉及一種醫療器件。為了解決現有醫療器件成本高、功能少、精度較差、性能一般、靈活度低的缺陷，本實用新型專利技術提供了一種醫療器件，所述醫療器件的尺寸介于1埃到10厘米之間。本實用新型專利技術提供的醫療器件具有成本低、功能全、性能優良、集成度高、靈活度高、精度高、速度高和自動化等優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及醫療設備
，具體涉及一種醫療器件。
技術介紹
在現代醫學中，對功能更加強大、更靈活的先進醫療設備(包括手術設備)的需求正在逐漸增加。雖然近年來在微創手術領域取得了一定的進步，但是當前或傳統醫療器件仍未能滿足最嚴格的要求。例如，對于某些要求高精度的復雜手術，目前的醫療設備不僅缺乏足夠的精度或功能，而且還嚴重依賴手工操作，難以滿足實際需求。此外，為了降低整體醫療成本，我們也需求更低成本的醫療器件。在某些情況下，出于技術要求和實際考慮，醫療器件只能為一次性使用，這就需要一種高產量、高成本效益的制造技術。目前，大多數微創手術醫療器件是功能單一的機械設備，例如，用于組織切割或傷口縫合的設備。這些傳統的設備，特別是帶有刃口的，大多是由不銹鋼或鎢鋼等金屬制作的。這些設備一般都由較硬的材料磨制而成，如鉆石、硅和藍寶石。詳見美國專利申請公開書2005/0188548A1。雖然這種手術刀的做法比較經濟，但也有一些挑戰。例如，刃口的鋒利程度不一致甚至有時差別很大。機械的銳化過程會導致刀刃上的缺陷，因此一般很難形成非常鋒利的刀刃或微型手術刀片。我們無法采用上述工藝制造出帶有二階切割邊緣結構的刀片，例如具有特定粗 糖、銀齒以及內角的結構。較新的手術刀制造技術引進了一個比不銹鋼研磨更為先進的方法，即在不銹鋼刃口研磨之后，增加電化學拋光技術以得到更加鋒利的刃口。這種方法制造的刀片刃口鋒利程度的一致性更好。然而，由于化學過程會腐蝕刀口表面導致缺陷，若將此刀用于高精度手術，刃口銳度的一致性仍有待改善。由于以上這些微小缺陷的存在，傳統鋼制手術刀很難無撕裂地切開組織。在手術中，這種被撕裂的組織會減緩傷口的愈合，甚至會導致疤痕組織的形成。最近，有人提出了一種用微電子制造技術制作微尖端組件的方法。它采用了光刻和各向異性刻蝕技術。具體來說，在單晶硅襯底上通過各向異性腐蝕形成腐蝕坑，然后淀積金屬鎢形成銳利尖端用做掃描隧道顯微鏡組件。然而，這個尖端邊緣的角度決定于晶體硅本身的晶向。即使是用藍寶石或紅寶石做襯底，尖端邊緣的角度也只是由襯底材料晶向決定的定值。詳見美國專利號4，916，002。還有一些其他用硅材料制作手術刀的方法被提出。詳見美國專利申請公開書US2005/0266680AU美國專利號5，619，889、美國專利號5，579，583和美國專利號7，728，089。然而，這些相對較新的方法也有其局限性，如它們不能一次性地制作出各種結構的刀片。這些方法中很多都是基于硅的各向異性腐蝕技術(沿不同方向有不同的腐蝕速率)。雖然這種方法可以產生鋒利的刃口，但是，由于各向異性腐蝕本身的性質，該方法仍有局限性，即無法形成具有特定形狀和錐角的刀片。濕法各向異性腐蝕工藝采用氫氧化鉀KOH,乙二胺/鄰笨二酚(EDP)和三甲基-2-羥乙基氫氧化銨(TMAH)腐蝕液，可以沿特定的晶面腐蝕出鋒利的邊緣。這個晶面與硅表面成角54.V，因此制成了一個54.V斜角的刀片。但是這在大多數臨床應用上是不可接受的，因為它很鈍。如果用該法制作雙斜角的刀片，那么它的角度就是109.4°，情況會更糟。這一方法進一步受限于刀片的形貌。一張硅片內部腐蝕面之間的角度是90°，因此，其只能用于制造矩形的刀片。此外，之前提出的手術器械大部分是機械設備，比如刀，鑷子，鋸，別針，夾子和掛鉤，它們不適合與其他設備如物理，光學，電子，化學，熱或聲功能器件相結合。本專利技術提供了解決以上所述的問題和挑戰的方法。
技術實現思路
本專利技術提供了一種采用納米技術來制造內科或外科醫療器件的新方法(例如，包括先進的半導體制造技術，微電子技術，或微電子制造技術)以及用此方法制造的醫療或手術設備。這種醫療器件具有成本低、功能全、性能優良、集成度高、靈活度高、精度高、速度高和自動化等優點。一方面，這些制造醫療器件的方法包括一個或多個先進的半導體工藝技術，例如，薄膜淀積、光刻、蝕刻(例如，濕蝕刻、干蝕刻等)、濕法清洗、離子注入、擴散、化學機械拋光、封裝或部分工藝的組合。另一方面，用這種方法制作的醫療器件包括以下步驟:制備襯底并選擇性的將襯底加工成第一種所需形狀；在襯底上淀積第一層材料；選擇性的將第一層材料或將第一層材料與襯底同時制作為第一種所需形狀；選擇性的刻蝕和剝離掉部分第一種材料就形成了該醫療設備需要的第一種所需形狀。在一些例子中，襯底可以是硅、玻璃、鍺、藍寶石、紅寶石、鉆石、陶瓷或金屬。在一些例子中，第一層材料可以是多晶硅、二氧化硅、鎢、鈦、鋁、鑰、鉭或金屬合金，或他們的適當組合。在一些例子中，上述描述可以采用以下任一形式:刀片、手柄、鉆頭、柱體、錐子、螺絲、螺絲刀、薄片、刀、鋸、鑷子、鉗子、鉤子、錘子、刮板、縫合線或者針。在一些例子中，本專利技術涉及的方法進一步包括在將第一層材料加工成第一種形狀的之前或之后，將第一種材料加工成第二種所需形狀。例如，第二種所需形狀包括第二層材料的溝槽。在一些其他的例子中，本專利技術涉及的方法可以進一步包括沉積多層薄膜，并將其中一些薄膜加工成所需形狀，選擇性去除至少一個或部分薄膜層(例如使用干法蝕刻、濕法蝕刻、直接書寫、分子組裝、光消融、或拋光等)，從而形成所需形狀。在一些其他的例子中，本專利技術涉及的方法可以進一步包括將包含第一種形狀的醫療設備與另一醫療設備結合的步驟，其中另一醫療設備可包含或不包含第二種形狀。本專利技術涉及的方法可以進一步包括以下步驟:將第一層材料加工成第一種所需形狀以后，淀積第二層材料，將第二層材料加工成第二種所需形狀。本專利技術涉及的方法可以進一步包括以下步驟:去除部分加工后的第一層材料，只保留在襯底凹陷區域的部分；向襯底表面淀積第二層材料(襯底凹陷部分已填滿第一層材料)；將第二層材料，或第一、二層材料及襯底一起，加工成所需形狀；在第二層材料上淀積第三層材料。對于這種步驟，襯底在淀積第一層材料前已被加工成所需形狀，第二、三層材料可以是相同的或者不同的。此外，本專利技術涉及的方法可以包括蝕刻和剝離加工后的第一、二、三層材料的步驟。本專利技術涉及的方法可以進一步包括以下步驟:去除部分第三層材料，保留處于第二層材料凹槽內的部分；淀積第四層材料至第二或三層材料上；加工第四層材料，或第一、二、三、四層材料及襯底一起，形成所需形狀；淀積第五層材料；這五層材料可以是相同的也可以是不同的。此外，該方法包括刻蝕和剝離加工后的第一，第二，第三，第四和第五材料的步驟。在一些例子中，淀積的材料可以是多晶硅、壓電材料、光學材料、導熱材料、光電材料、二氧化硅、摻雜二氧化硅、氮化硅、碳化硅、玻璃、鉆石、鎢、鈦、鋁、鑰、鉭、金屬合金或以上材料的任何組合。在一些例子中，圖形的形成步驟包括光刻，蝕刻，化學拋光，機械拋光，化學機械拋光，直接書寫、分子組裝、光消融、干法蝕刻、濕法蝕刻、或濕法清洗。蝕刻工藝可用如下溶液進行，例如，包括含有氫氟酸、硫酸、磷酸溶液、緩沖氧化刻蝕溶液(Β0Ε)、氟化銨、過氧化氫、氫氧化鉀、氨或者硝酸的溶液。本專利技術涉及的方法可以進一步包括以下步驟:將醫療設備與檢測電學、磁學、電磁學、熱學、光學、聲學、生物、化學、物理學和機械特性的傳感器；微電子模塊；手術器械；陀螺儀或陀螺羅盤和微藥物容器中的一種或幾種器件整合在一起。另一方面，本專利技術涉及利用本專利技術的方法制造的醫療器件。在一些例子本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種由微電子技術制造的醫療器件，其特征在于，所述醫療器件的尺寸介于1埃到10厘米之間。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：俞昌，杜學東，
申請(專利權)人：昌微系統科技上海有限公司，
類型：實用新型
國別省市：