CN115105290A - 一种提升操纵性的眼科手术刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提升操纵性的眼科手术刀，涉及手术刀的领域。一种提升操纵性的眼科手术刀，包括：刀杆，所述刀杆形成为杆形件；刀片，所述刀片设于所述刀杆的一端；过渡区，所述过渡区设于所述刀片与所述刀杆之间以使刀片与刀杆之间通过过渡区过渡连接。本申请通过对刀杆和刀片之间采用过渡区进行连接处理，过渡区的设计有效改善了刀杆与刀片之间的连接结构，同时过渡区的设计能有效改善刀杆与刀片之间的表面积，因此这一设计也在一定程度上提升了手术刀进入前房的阻力，避免手术刀进入前房的深度过深。

Description

一种提升操纵性的眼科手术刀

技术领域

本发明涉及手术刀的技术领域，尤其是涉及提升操纵性的眼科手术刀。

背景技术

为了节约成本，在满足手术正常进行的前提下存在眼科手术刀被多次消毒灭菌后重复使用的情况，医疗器械一类非无菌提供眼科手术刀允许多次使用。眼科手术主切口制作时，刀尖的穿刺度直接影响病患眼部创伤的大小及结构，而刀尖的强度也直接影响了手术的效果及手术刀多次使用的耐久性。

一方面，刀尖强度影响着加工过程中刀尖形变的结果，此问题影响到产品的成品率。另一方面，眼科手术主切口制作常用三阶路径，其中第一阶眼科刀进入角膜的深度要求为1/2角膜厚度，第三阶保证手术刀最宽处穿透角膜后，手术刀的进入深度越短越好，以防刀片向前冲而造成伤害，这在一定程度上考验了眼科医生的操作手法。

针对上述相关技术，发明人发现，现有的眼科用手术刀虽然能通过刀片上的刻度控制手术刀切口的深浅，但由于进行眼科手术时手术刀本身进入的深度就是很浅，单靠眼睛来看刻度控制手术刀进入深度未必能达到所需要求和精度，且需边观察刻度边做切口，操作繁琐易造成误操作。

发明内容

为了改善现有眼科手术刀切入深度和精度的控制效果不佳的缺陷，本申请提供一种提升操纵性的眼科手术刀。

第一方面，本申请提供一种提升操纵性的眼科手术刀，采用如下的技术方案：

一种提升操纵性的眼科手术刀，包括：

刀杆，所述刀杆形成为杆形件；

刀片，所述刀片设于所述刀杆的一端；

过渡区，所述过渡区设于所述刀片与所述刀杆之间以使刀片与刀杆之间通过过渡区过渡连接。

通过采用上述技术方案，本申请通过对刀杆和刀片之间采用过渡区进行连接处理，过渡区的设有有效改善了刀杆与刀片之间的连接结构，同时过渡区的设置能有效改善刀杆与刀片之间的表面积，因此这一设计也在一定程度上提升了手术刀进入前房的阻力，避免手术刀进入前房的深度过深。

优选的，所述刀片包括：

刀面，所述刀面的厚度沿其轴线向两边减薄，所述刀面两边减薄形成为刀刃；

刀尖，所述刀尖固定连接在所述刀面远离刀杆的一端，所述刀尖至少设有一个尖端。

通过采用上述技术方案，本申请进一步优化了刀片的结构，通过对刀面两端减薄设置成刀刃结构，能有效改善手术刀的操纵性能。

优选的，所述刀尖的优选刀尖角度α满足如下计算公式：

L＝F/2f 式(1)；

其中，所述α为优选刀尖角度，所述L为刀尖边长，所述H为角膜厚度，所述F为刀尖刃口的切割力，f为锋利度，η为转化系数。

通过采用上述技术方案，本申请进一步优化了刀尖角度，并且提高了刀尖进入角膜后的阻力，因此这也在一定程度上抵消了眼科刀穿破角膜时的惯性力，进而提升了眼科医生进行手术时的安全操控性。

优选的，所述过渡连接形成为圆弧形过渡连接。

通过采用上述技术方案，本申请通过进一步优化了过渡区的结构，由于在眼科手术的过程中，手术刀最宽处进入前房后手术刀的阻力主要由前房内部液体的粘滞阻力构成，且前房内的粘滞阻力与手术刀的表面积成正比，本申请的手术刀过渡部分呈圆弧形过渡与刀柄连接，增加了过渡区表面积，进一步提升了手术刀进入前房的阻力，避免手术刀进入前房的深度过深。

优选的，所述刀面上设有指示刻线。

通过采用上述技术方案，本申请进一步在刀面上设置指示刻线，能在眼部手术中有效改善及精确操控手术刀进入眼部的深度，从而进一步改善了眼科医生进行手术时的安全操控性。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请通过对刀杆和刀片之间采用过渡区进行连接处理，过渡区的设计有效改善了刀杆与刀片之间的连接结构，同时过渡区的设计能有效改善刀杆与刀片之间的表面积，因此这一设计也在一定程度上提升了手术刀进入前房的阻力，避免手术刀进入前房的深度过深。

2、本申请进一步优化了刀尖角度，并且提高了刀尖进入角膜后的阻力，因此这也在一定程度上抵消了眼科刀穿破角膜时的惯性力，进而提升了眼科医生进行手术时的安全操控性。

3、通过进一步优化了过渡区的结构，由于在眼科手术的过程中，手术刀最宽处进入前房后手术刀的阻力主要由前房内部液体的粘滞阻力构成，且前房内的粘滞阻力与手术刀的表面积成正比，本申请的手术刀过渡部分呈圆弧形过渡与刀柄连接，增加了过渡区表面积，进一步提升了手术刀进入前房的阻力，避免手术刀进入前房的深度过深。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例1中一种提升操纵性的眼科手术刀的结构示意图；

图2是本发明实施例1中一种提升操纵性的眼科手术刀进行眼科手术时，刀尖进入眼角膜的手术状态示意图；

图3是本发明实施例1与本发明中提升操纵性的眼科手术刀1与常规手术刀1的结构对照图；

其中，图3中虚线为常规手术刀1结构示意图。

图中：1、刀杆；2、刀片；3、过渡区；21、刀面；211、前刀面；212、后刀面；213、刀刃；2131前刀刃；2132；后刀刃；22、刀尖；214、指示刻线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参照图1，本发明所述的一种提升操纵性的眼科手术刀包括一根杆状的刀杆1，在刀杆1的一端，固定连接有刀片2，刀片2与刀杆1之间，设有圆弧形过渡区3。

其中，刀片2的厚度沿其轴线向两侧减薄，减薄的两侧形成为刀刃213，刀刃213靠近刀尖部分形成为前刀刃2131，靠近刀杆1部分形成后刀刃2132，刀刃213的宽度为1mm，其余部分形成为刀面21，在刀面21靠近刀尖的部分，形成为前刀面211，刀面21靠近刀杆1的部分形成为后刀面212。在前刀面211的表面，沿其长度方向，标记有指示刻线，眼科手术刀的刀尖进入角膜后会沿着切口垂直方向顺着角膜弧形方向继续切割出一个隧道，此隧道长度可以方便地由指示刻线识别，提高了医生进行眼科手术时在角膜上创建隧道长度的准确性。

参照图1，本发明所述的一种提升操纵性的眼科手术刀中的过渡区3包括后刀刃2132和后刀面212的整体范围，刀片2的后刀刃2132部分与刀杆1之间形成圆弧形过渡连接区域，从而增大了过渡区3表面积，而前房内液体的粘滞阻力与手术刀进入其内的表面积成正比，本发明增加了过渡区3的表面积的同时，增加了手术刀的粘滞阻力，减缓手术刀阻力的突变带来的手术刀前冲趋势，缩短手术刀进入前房的深度。

需要说明的是，手术刀具的锋利程度对切割过程有着重要的影响，刀具越锋利，手术中切割力越小，但是本申请通过优化手术刀中过渡区域的圆弧半径，能增加了手术刀的粘滞阻力，减缓手术刀阻力的突变带来的手术刀前冲趋势，从而降低手术过程中对周围组织造成损伤。

本申请进一步优化了手术刀具中过渡区的圆弧半径R1～R3mm。本申请通过优化过渡区的圆弧半径，大大减小破裂切割力和破裂位移，同时对组织破裂后的平均切割力也有所减小。优化了过渡区的圆弧半径越小，使刀刃前组织内应力集中，使得在较小切割力时刀刃前组织所受应力达到组织的破裂应力，从而减小破裂切割力和相应的破裂位移。

在眼科手术时，由于不同人体的角膜组织结构一致，因此可以假设刀尖刺入角膜的穿刺力F是恒定的，且此力是可试验室测量的。刀尖刺入角膜的最佳深度h为角膜厚度H的一半，即h＝1/2H。

另一方面，刀尖刺入角膜后刀尖继续前进的阻力包括角膜与刀面21的摩擦力Ff及刀尖刃口切割角膜组织的切割力Ft，且切割力Ft可以由锋利度f的组合来表示且也是可试验室测量的。

当阻力Ff与Ft的和等于穿刺力F时，刀尖在角膜中可以停止继续前进，上述内容可以由下述数学公式表示：

F＝Ff+Ft 式(1)；

其中，Ff为刀面摩擦阻力、Ft为刀尖刃口切割角膜组织的切割力。

由于实际眼科手术中：Ft＞＞Ff 式(2)；

因此，F≈Ft 式(3)；

且Ft＝∑f1+f2+…+fn×η＝f×2L×η 式(4)；

其中，η为转化系数；

因而，L＝F/2f·η 式(5)；

由于眼科手术时刀尖进入角膜的最佳深度为1/2H，即：

cos(α/2)＝(H/2)/L 式(6)；

由此可得：

即，式(7)为刀尖夹角α为刀尖最佳设计夹角计算公式。

性能检测试验

本申请技术方案中采用的提升操纵性的眼科手术刀选择成形砂轮通过程序来磨削实现，而成形砂轮可以直接定制，制备得手术刀1～5。

对手术刀1～5中过渡区圆弧半径进行优化如下：

其中手术刀1圆弧半径为2mm；

手术刀2圆弧半径为2.2mm；

手术刀3圆弧半径为2.3mm；

手术刀4圆弧半径为2.4mm；

手术刀5圆弧半径为2.5mm；

本申请技术方案中采用的提升操纵性的眼科手术刀也可选择一般砂轮，工件根据程序走形磨削，需选择5轴的磨床设备，制备得手术刀6～10。

对手术刀6～10中过渡区圆弧半径进行优化如下：

其中手术刀6圆弧半径为2.6mm；

手术刀7圆弧半径为2.7mm；

手术刀8圆弧半径为2.8mm；

手术刀9圆弧半径为2.9mm；

手术刀10圆弧半径为3.0mm；

对手术刀1～10进行手术刀穿刺力检测，同时选择常规手术刀1～10进行手术刀穿刺力测试，具体测试对比表如下表1所示：

由上表可知，本申请制备的手术刀的穿刺力平均值为0.315N，明显大于常规手术刀的穿刺力平均值0.276N，对于手术刀的穿刺力而言，本申请为了进一步提高穿刺力的同时，优化其安全操控性能，与国标注射针头穿刺力小于0.7～0.8N的要求来看，本申请为了提高手术刀的安全操控性，从而增加了阻力，但整体的穿刺性能也十分优异。

结合本申请优化圆弧半径的实施例1～10的数据来看，说明本申请技术方案制备的手术刀具有良好的穿刺性能，由于提升操控性手术刀与常规眼科手术刀穿刺力相比，穿刺力增大，增加了手术刀进入角膜时的阻力，保证手术刀进入角膜深度最佳值为角膜厚度值的一半，进而提升了医生手术时的安全操控性。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种提升操纵性的眼科手术刀，其特征在于，包括：

刀杆(1)，所述刀杆(1)形成为杆形件；

刀片(2)，所述刀片(2)设于所述刀杆(1)的一端；

过渡区(3)，所述过渡区(3)设于所述刀片(2)与所述刀杆(1)之间以使刀片(2)与刀杆(1)之间通过过渡区(3)过渡连接。

2.根据权利要求1所述的一种提升操纵性的眼科手术刀，其特征在于，所述刀片(2)包括：

刀面(21)，所述刀面(21)的厚度沿其轴线向两边减薄，所述刀面(21)两边减薄形成为刀刃(213)；

刀尖(22)，所述刀尖(22)固定连接在所述刀面(21)远离刀杆(1)的一端，所述刀尖(22)设有尖端。

3.根据权利要求2所述的一种提升操纵性的眼科手术刀，其特征在于，所述刀尖(22)的优选刀尖角度α满足如下计算公式：

L＝F/2f 式(1)；

其中，所述L为刀尖(22)边长，所述H为角膜厚度，所述F为刀尖(22)刃口的切割力，f为锋利度，η为转化系数。

4.根据权利要求1所述的一种提升操纵性的眼科手术刀，其特征在于，所述过渡连接形成为圆弧形过渡连接。

5.根据权利要求2所述的一种提升操纵性的眼科手术刀，其特征在于，所述刀面(21)上设有指示刻线。

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