TW200814971A - Medical devices with color characteristics and use thereof - Google Patents

Description

200814971 九、發明說明： 發明所屬之技術領域 本發明係關於一種具有不同於金屬原有銀白光澤之顏 色的醫用裝置，其中該顏色具有改善外觀及指示〃 先前技術

陳信文等人（陳信文、揚喬陵、陳霽璋，中華民國專I A。200520733)開發出一種具有金屬原有銀白光澤^外之 顏色之金屬牙齒矯正線，其係藉由對現有之金屬牙齒矯t 線加予陽極處理而製備。 Π 弋人因為美觀與健康之理由，牙齒矯正成為彼常見 的醫療行為。牙醫師於受矯正者的牙齒上黏附基座 (bracket)，於基座上擺放橋正線（archwire)。藉由調整橋正 線之形狀，以於基座上產生適當之扭力與推力。因此^座 係黏貼於牙齒之上’所以此作用於基座上之力量，將：接 移轉作用於牙齒之上，以逐漸將錯置的牙齒移位。目前的 牙齒矯正基座的材料主要分成金屬材料與陶曼材料，最常 見的則為不鏽鋼與多晶氧化鋁。採用陶竟材料之主要之原 因丄是為了美觀上之改進。藉由矯正線以作用於基座上的 與矯正線的變形量相關。在牙齒逐漸移位後，通常 =形是該力量會降低，因此牙醫師會要“人於若干時 =診，以再度重新調整矯正線的變形量。目前判斷重 法正線的時機與作法，十分倚賴牙醫師的經驗 、目刖之技術中，並無任何使用具壓力敏感之變色 200814971 材料以做為受力扣— 又刀私不之牙齒矯正基座。 除了牙齒矯正外，,六貪θ — 然而目前之所女 β力亦疋设健醫療中重要之要素。 斤有技術中，亦^>八土 達成顏色變化傲“t 利用壓力敏感特性以 u為拍標之任何復健器材。 發明内容

本發明的_ g λ A _ 的在提供一種在外觀上具有除了其金眉 原有銀白光溪& ^ 之顏色的醫用金屬裝置，其特徵在於H 顏色係經過電漿處理而產生。 旦^月的另一目的在提供一種外觀顏色會隨其所受乂 里改變而改變的醫用裝置。 ☆ t Θ的又―目的在提供—種使用外觀顏色會隨其所 里文欠而改變的醫用裝置來顯示其所受力量改變的方 法，其包含觀察該醫用裝置的外觀顏色是否改變。 實施方式 ‘本發明揭示一種在外觀上具有除了其金屬原有銀白光 澤以外之顏色的醫用金屬裝置。 一種適於製備本發明醫用金屬裝置的方法，包含下列 步驟； a) 清潔一醫用金屬裝置，·及 b) 電漿處理從步驟a)所獲得的清潔過醫用金屬穿 置’而在該醫用金屬裝置的表面上獲得不同於其金屬原有 銀白光澤以外之顏色。 200814971 較佳的，該電漿處理係使用氧氣作為工作氣體。更佳 的，該電漿處理係使用約10-3 torT壓力，約3〇〇〇c溫度及 5 0kV的電壓的條件，進行速率為3xl〇i7 。 較佳的，該醫用金屬裝置為牙齒矯正線或基座，以牙 齒矯正基座為更佳。 較佳的，該醫用金屬裝置係由以卜鈦為主之合金所製 成0 罕父住的，該醫 成 車乂佳的’該醫用金屬裴置的表面上不同於其金屬原有 銀白光澤以外之顏色為藍色。 較佳的，該清潔包含以惰性氣體電漿進行清潔。 、較佳的，該清潔包含將該該醫用金屬裝置浸於一酸性 水溶液’例如鹽酸水溶液。 本發明亦揭示一種外觀顏色會隨其所受力量改變而改 變的醫用裝置。 較佳的，該醫用裝置為牙齒矯正線或基座，以牙齒墙 正基座為更佳。 較佳的，該醫用裝置為復建裝置。 較佳的’該醫用裝置係由單晶銦銅氧化物(cuM，或 聚（5,8-雙十六烷氧基蒽醌—丨，4•二基） ((Pol^’S-dihexadWoxyamqu^mdiy⑴所製成。 醫用裝置例如牙齒續正線及基座因係置入於人體之口 L中’生物之相容性十分之番暴 田 卞刀之重要因此一般之著色或顏料 7 200814971 塗佈之技術，無法適用於牙齒绩正線及基座之著色上。電 漿處理之著色方法，係利用材料表面氧化膜之光學干涉效 用’亚非外加之顏料。而電漿處理後的產物為產物本耳的 氧化物，不會引入額外之生物相容性問題。而電浆處理係 於金屬表面將氧化物加厚’依一般之金屬材料而言，复氧 化物通常皆比金屬穩定，也就是其生物相容性可能會因： ，更佳。而如而本發明所提之電漿處理，因係僅於表面之 • 乳化，所以對機械強度，不致發生顯著影響。也就是說電 聚處理之技術能改變外觀之顏色，而對其生物相容性與機 械強度不致於有大的改變（前者可能略為提高，後者可俨 略為下降或略為提升）。 犯 顏色是材料明顯之特徵。在醫療之用途上，尤其是牙 齒矯正與復健，、施力是一項重要之醫療參數。在材料之特 性中’存在㈣色（piezochromic)之特性，也即是材料外^ 之顏色會因所受之壓力而改變。但在目前之技術中，並無 ， 任：使用此具壓力敏感之變色材料，以做為受力指示之醫 療器材。本發明首先使用具壓力敏感變色特性的醫療Z ‘材，如牙齒矯正用之基座與復健器具，以顏色之變更做= 重新調整或是修正醫療器材之受力的訊號指示。例如調= 牙齒墙正線之彎曲、修改復健鞋之受力部位、或是調整= 健具之受力情形。本發明可以應用於須要顏色特徵之醫 療器材，並不儘限制於牙齒矯正與復健之用途。. 商 實施例一 200814971 以NiTi合金做成基板，在4〇〇γ下熱處理7〇分鐘再 淬冷之。接著將其表面蝕刻、拋光。放入電漿室中以下列 條件進行表面清潔，再以下列條件進行氧離子表面植入的 電漿處理，得到NiTi基板合金外觀為藍色。 清潔電漿處理條件：

壓力：lOOPa 溫度：1 00〜300°C 氬氣流量：lOOcc/min 電壓：5KV 時間：lhi: 氧離子表面植入電漿處理條件： 壓力：10-3 ton*

溫度：300°C 鼠氣流量：3><1017atom/cm2 氧氣流量：3 X 1 017 atom/cm2 電壓：50KV 時間：2hr 實施例二

Rodrigues 等人（Rodrigues，Hernandez，Garcia-Jaca， Ehrenberg and Weitzel，Physical Review B，2000, V〇l. 61， No· 24, ρρ· 16497-16501)提出了一種壓力變色的單晶鉬銅 氧化物（CuMo04)。若以此種單晶的鉬銅氧化物（CuMo04)做 成基板，在常溫下施加壓力2.5 kbar，此基板為紅棕色。當 200814971 壓力去除後，此基板在常溫下轉變為綠色。以此基板做成 醫用裝置之受力部份，藉由觀察基板顏色之改變，可以得 知其壓力之改變。 實施例三

Muramatsu 等人（Muramatsu，Yamamoto，Hasegawa， Yagi，and Koinimia, Polymer，2001，Vol. 42, ρρ· 6673-6675) 提出一種可以壓力變色之聚（5,8-雙十六烷氧基蒽醌-1，4-二 基）（poly(5,8-dihexadecylo_ xyanthraquinone-l，4-diyl))材 料。若以此聚（5,8-雙十六烷氧基蒽醌-1，4-二基）為基板，在 常溫常壓下外觀顏色為黃色。當壓力增加至11 kbar時，基 板的顏色會為轉變成暗紅色。藉由觀察此基板之顏色改 變，可以得知其壓力變化。

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Claims (2)

1. 200814971 十、申請專利範圍： 1· 一種在外觀上具有除了其金屬原有銀白光澤以外之 顏色的醫用金屬裝置，其特徵在於該顏色係經過電漿處理 而產生。 2·如申請專利範圍第1項之醫用金屬裝置，其中該電 漿處理係使用氧氣作為工作氣體。

   3·如申請專利範圍第2項之醫用金屬裝置，其中該電 漿處理係使用約10-3 torr壓力，約3〇〇〇c溫度及約5〇κν 的電壓的條件進行約1 20分鐘。 4·如申請專利範圍第1項之醫用金屬裝置，其為牙齒 矯正線（orthodontic archwire)或基座（bracket)。 S·如申請專利範圍第4項之醫用金屬裝置，其係由以卜 鈦為主之合金所製成。

   6·如申請專利範圍第4 鈦-鎳為主之合金所製成。 7·如申請專利範圍第1 色為藍色。 項之醫用金屬裝置，其係由以 項之醫用金屬裝置，其t該顏 AW i嗖您醫用金屬裝 方法，包含下列步驟； θ清潔一醫用金屬裝置；及 ^電漿處理從步^ 所獲得的清潔過醫用金 置，而在該醫用金屬裝置的表面上獲得不同於其金屬 銀白光澤以外之顏色。 9.如申請專利範圍第8項之方半 、疋万去，其中該電漿處 200814971 螓 使用氧氣作為工作氣體。 乂 1〇·如申請專利範圍第9項之方法，其中該電漿處理 系使用、、、勺1〇 torr壓力，約3〇〇°C溫度及約50KV的電壓 的條件進行约120分鐘。 壯11·如申請專利範圍第8項之方法，其中該醫用金屬 裝置為牙齒矯正線或基座。 二如申明專利範圍第11項之方法，其中該醫用金屬 衣置係由以β_鈦為主之合金所製成。 壯&如申請專利範圍第U項之方法，其中該醫用金屬 衣置係由以鈦_鎳為主之合金所製成。 &中凊專利範圍第8項之方法，其中該顏色為藍 其中該清潔包含 其中該清潔包含 其中该酸性水溶 15·如申請專利範圍第8項之方法 以U性氣體電漿進行清潔。

   16·如申請專利範圍第8項之方法， 將該該醫用金屬t置浸於一酸性水溶液。 17·如申請專利範圍第16項之方法， 液為鹽酸水溶液。 18· 叢置。 一種外觀顏色會隨其所受力 量改變而改變的 醫用 夏9 ·如申睛專利範圍第18項 正線或基座。 之醫用裝置，其為 牙齒矯
2. 20. JL基座 如申請專利範圍第 19項之醫 用裝置，其為牙齒矯 12 200814971 21.如申請專利範圍第18項之醫用裝置，1，# …馬设建裝 置。 22·如申請專利範圍第20或21項之醫用壯 衣直，其係 由早晶钥銅氧化物（CuMo〇4)或聚（5，8-雙十六燒氧其寶 醌一1，4-二基） ((poly(5,8-dihexadecyloxyanthraquinone-l，4_diyl))所製成。 23· —種使用如申請專利範圍第18項至第22項任一 項所述之醫用裝置來顯示其所受力量改變的方法，包含觀 ® 冑該醫用裝置的外觀顏色是否改變。

   13 200814971 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（ ）圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：