CN214318219U - 一种人工角膜 - Google Patents

Abstract

一种人工角膜，涉医用光学器具技术领域，解决现有人工角膜结构设计不合理，易出现房水渗漏、眼内感染等问题的技术不足，采用的技术手段包括：光学中心部和十字形结构的伞型支架，伞型支架的侧翼固定在巩膜上，其中部设有中心孔，光学中心部上设有环形边沿和螺纹。本实用新型的有益效果在于：设置的螺纹对应嵌入植床角膜孔环形端面内，增加了二者间接触面积和摩擦力，提高了二者接合强度，防止光学中心部脱出，避免了房水渗漏及眼内感染。同时，环形边沿在眼压的顶推力及伞型支架的限位作用下紧密贴合在植床角膜孔的内表面上，将光学中心部与植床角膜孔间的吻合口封堵，提高了光学中心部与植床角膜孔间的密封效果，有效解决了房水向外渗出的问题。

Description

一种人工角膜

技术领域

本实用新型涉及医用光学器具技术领域，更具体的涉及一种人工角膜。

背景技术

由角膜病变或白内障等原因导致的眼盲可通过角膜移植方法进行治愈。由于角膜供体的缺乏及供体移植后的排异反应，目前越来越多的医疗单位采用人工角膜为患者进行角膜移植，在一定程度上解决了角膜供体不足及供体移植后出现的排异反应问题。但是，人工角膜移植仍然具有一定风险，现有人工角膜大多采用光学镜柱配合周边支架的结构设计，光学镜柱通过周边支架限位固定在植床上。由于光学镜柱与植孔之间的吻合处密闭不严，容易造成房水渗漏和眼内感染，进而导致人工角膜移植失败。此外，光学镜柱的侧面为光滑的弧面，与植孔之间采用过盈嵌合的方式接合，在眼压的作用下光学镜柱易向外脱出。

实用新型内容

综上所述，本实用新型的目的在于解决现有人工角膜结构设计不合理，光学镜柱与患者植床角膜孔间的吻合处密封不严密、接合强度差，导致出现眼内房水渗漏、细菌感染等问题的技术不足，而提供一种人工角膜。

为实现上述目的，本实用新型采用了下述技术方案：

一种人工角膜，包括有光学中心部和设于所述光学中心部周围的伞型支架，所述的伞型支架采用生物相容性材质制作，其外周固定连接在患者巩膜与结膜之间，其中部位置上开设有中心孔。所述光学中心部的内表面边缘处设有向植床角膜孔内表面延伸的环形边沿，所述的环形边沿与光学中心部形成台阶结构。光学中心部的外周端面过盈嵌合在植床角膜孔的环形端面上，其上设有至少一圈与植床角膜孔环形端面相对应的、用于增加二者间接触面积及摩擦力以防止光学中心部向外脱出的螺纹。光学中心部的前部凸出于植床角膜孔并匹配镶嵌于所述伞型支架的中心孔内，在眼压的顶推力及伞型支架的限位作用下，环形边沿将植床角膜孔与光学中心部之间的环形吻合口封堵。

所述光学中心部凸出于植床角膜孔的前部外周上设有一圈抵接台阶，所述伞型支架的中心孔匹配卡嵌于所述的抵接台阶上以阻挡光学中心部从植床角膜孔向外脱出。

所述的伞型支架整体呈十字形结构，所述的中心孔位于该十字形结构的中部。中心孔的四周向外延伸有四条固定于患者上直肌、下直肌、外直肌与内直肌之间巩膜表面上的侧翼。

所述的每个侧翼上皆开设有多个通孔，所述的通孔相对处于所述环形边沿的外侧以防止眼内房水经通孔向外渗出。

所述相邻侧翼间的连接部外缘皆处理成内凹弧状，以适应不同直径和不同曲率的眼球表面形状，保证固定后侧翼与巩膜间的贴合。

所述侧翼向所述中心孔外延伸的距离在9～11mm之间，侧翼远离中心孔的尾端宽度在6～8mm之间，侧翼靠近中心孔的首端宽度在14～16mm之间，相邻两侧翼间连接部的最窄处宽度在3～4mm之间。

所述光学中心部的外表面曲率半径在7.6～8.0mm之间，光学中心部的内表面曲率半径在6.6～7.0mm之间，光学中心部的直径在8.5～8.75mm之间，光学中心部的厚度在1.0～1.2mm之间。

所述环形边沿的横截面呈楔形。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的光学中心部通过伞型支架限位固定在患者的植床角膜孔上。为了提高光学中心部与患者植床角膜孔间的接合强度，本实用新型在光学中心部与植床角膜孔相接合的外周端面上设有至少一圈的螺纹，将光学中心部匹配嵌合于植床角膜孔上后，其外周端面上的螺纹嵌入到植床角膜孔的环形端面内，增加了二者间接触面的面积和摩擦力，使二者间的接合更加牢固、严密，即时患者术后进行剧烈运动，光学中心部也不会轻易与植床角膜孔分离或产生缝隙，患者眼内房水不会出现异常渗漏，也不会出现细菌侵入眼内造成感染的问题，术后恢复效果好，角膜移植成功率高。

同时，本实用新型光学中心部的内表面边缘还设有向患者植床角膜孔内表面延伸的环形边沿，该环形边沿在眼压的顶推力及伞型支架的限位作用下密封贴合在植床角膜孔的内表面上，将光学中心部与患者植床角膜孔间的环形吻合口严密封堵起来，提高了光学中心部与植床角膜孔间的密封效果，解决了术后眼内房水经二者吻合口处向外渗漏的问题，术后恢复效果好，角膜移植成功率高。

另外，本实用新型的环形边沿不仅能够起到密封光学中心部与植床角膜孔间吻合口的作用，其与伞型支架配合，还能起到限位光学中心部以防止其在眼压的顶推力作用下向植床角膜孔外脱出的作用，进一步加强了光学中心部与植床角膜孔间的接合强度，保证了术后光学中心部不会轻易与植床角膜孔分离或产生缝隙。

附图说明

图1为本实用新型整体结构分解示意图；

图2为本实用新型不具有抵接台阶的光学中心部结构示意图；

图3为本实用新型安装在患者眼部上的剖面结构示意图其一；

图4为本实用新型具有抵接台阶的光学中心部结构示意图；

图5为本实用新型安装在患者眼部上的剖面结构示意图其二；

图6为本实用新型安装在患者眼部上的侧面结构示意图（隐藏结膜）；

图7为本实用新型安装在患者眼部上的正面结构示意图（隐藏结膜）。

图中：1.光学中心部，11.环形边沿，12.螺纹，13.抵接台阶，2.伞型支架，21.中心孔，22.侧翼，221.通孔，23.连接部外缘，3.植床，4.巩膜，41.上直肌，42.下直肌，43.外直肌，44.内直肌，5.结膜。

具体实施方式

以下结合附图和本实用新型优选的具体实施例对本实用新型的结构作进一步地说明。

需要说明的是，本实施例仅只是本实用新型的一种优选的实施方式，不能理解为是对本实用新型的限制。

参照图1至图7所示，本实用新型：一种人工角膜，包括有固定于患者植床3上以替代角膜的光学中心部1和设于该光学中心部1周围的、用于固定限位光学中心部以防止其从植床3上脱出的伞型支架2。光学中心部1优选的采用聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA）、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA）或硅凝胶等透光性好、具有一定弹性及生物吸附能力的材质制作，也可以采用成本相对较低、不具弹性的玻璃等材质制作。光学中心部1安装于患者植床3中部的植床角膜孔（图中未标注）上并与眼内的晶状体相对应。

需要说明的是，患者植床3中部通过切割形成的圆形开孔即为植床角膜孔（图中未标示），该植床角膜孔的环状端面既可以是竖直环形面，也可以切割成向内扩张或向外扩张的圆台环形面。将植床角膜孔的环形端面处理成向内扩张（内侧开口直径大于外侧开口直径）的圆台环形面会使植床角膜孔向内挤压光学中心部，有利于植床角膜孔的环形端面阻挡光学中心部，防止其从植床角膜孔处向外脱出。

具体的，光学中心部1的内外表面曲率不同，为了适应大部分人眼角膜表面的形状，本实用新型光学中心部1的外表面曲率半径在7.6～8.0mm之间，光学中心部1的内表面曲率半径在6.6～7.0mm之间，光学中心部1的直径在8.5～8.75mm之间，光学中心部1的厚度在1.0～1.2mm之间。

优选的，光学中心部1的外表面曲率半径设计为7.8mm，光学中心部1的内表面曲率半径设计为6.8mm。采用这种标准设计的光学中心部能够适用于绝大多数的人眼角膜表面形状，适用性高。

具体的，参照图1、图3、图5至图7所示，伞型支架2整体呈十字形结构，采用生物相容性材质制作，生物相容性材质有利于术后伞型支架2与眼部组织的生物结合，避免排异反应的发生。在伞型支架2的中部位置上开设有镶嵌于光学中心部1前部的、起限位及透光作用的中心孔21，在该中心孔21的四周向外延伸有四条呈十字形排列的、固定于患者上直肌41、下直肌42、外直肌43与内直肌44之间巩膜4表面上的侧翼22。实际安装时需先将眼部结膜5与巩膜4分开，然后将伞型支架2的四个侧翼22分别缝合连接在控制眼球转动的、处于巩膜4上的上直肌41、下直肌42、外直肌43与内直肌44间的空位处。伞型支架2通过四个侧翼22固定连接在植床3上并将光学中心部1限位固定在患者的植床角膜孔上以防止光学中心部1在眼压的顶推力作用下向植床角膜孔外脱出。

具体的，参照图2及图4所示，光学中心部1的内表面边缘设有一圈向患者植床角膜孔内表面延伸的环形边沿11，该环形边沿11与光学中心部1形成台阶结构。环形边沿11向外延伸的长度应保证在植床角膜孔及光学中心部1自身弹性形变限度内不与患者的植床角膜孔分离为准，且环形边沿11的外周直径应小于11mm，以防止环形边沿的外周磨损植床3内表面。

具体的，环形边沿11其横截面呈楔形，环形边沿11的上表面从与光学中心部1连接处向环形边沿11的末端处倾斜，这种设计可使环形边沿11的上表面与植床角膜孔的内表面弧度相匹配，使环形边沿11与植床角膜孔间的贴合更加严密，提高了光学中心部1与植床角膜孔间吻合处的密封效果。

具体的，因为患者植床3中部的植床角膜孔或光学中心部1本身具有一定弹性，所以光学中心部1的外周直径设计为略大于植床角膜孔的孔径。实际安装时先将植床角膜孔进行适当的扩张，若光学中心部1本身具有弹性形变能力，则同时将光学中心部1的外周进行紧缩，使光学中心部1的环形边沿11能够插入到植床角膜孔内并在自身弹性作用下恢复至原状，使环形边沿11抵接在植床角膜孔的内表面上，并通过光学中心部1将植床角膜孔封闭。此时，光学中心部1的外周端面过盈嵌合在植床角膜孔的环形端面上，并通过二者间的弹性张紧力限位固定光学中心部1以防止其从植床角膜孔上脱离。

具体的，参照图2至图5所示，为了进一步加强光学中心部1外周端面与植床角膜孔环形端面间的接合强度，本实用新型在光学中心部1的外周端面下部位置上设有至少一圈与植床角膜孔环形端面相对应的螺纹12。

需要说明的是，因为植床3本身具有弹性，所以，螺纹12既可以是外凸型结构，也可以是内凹型结构，无论是外凸型结构还是内凹型结构，安装后植床角膜孔的环形端面都会在自身弹性作用下紧密贴合光学中心部1的外周端面，使外凸型结构的螺纹12嵌入到植床角膜孔的环形端面内，或者使植床角膜孔的环形端面嵌入到内凹型结构的螺纹12凹槽内。本实用新型光学中心部1外周端面上设置的螺纹12可有效增加光学中心部1外周端面与植床角膜孔环形端面间的接触面积和摩擦力，提高二者间结合强度，保证光学中心部1在眼压的顶推力作用下不会轻易与植床角膜孔分离。

另外需要说明的是，螺纹12既可以是普通螺纹的螺旋式结构，也可以是闭合环形结构，无论是螺旋式结构还是闭合环形结构，都不会影响螺纹12与植床3间的嵌合。

实际安装后，光学中心部1外周上设置的螺纹12与植床3的植床角膜孔环形端面间形成相互咬合卡嵌的锁闭式结构，使二者接合处能够承受更大的轴向作用力，进一步加强了光学中心部1与植床角膜孔间的连接强度，保证光学中心部1不会因眼压的顶推力作用或外力作用而轻易与植床3分离，有效解决了因光学中心部1与植床角膜孔间接合不紧密而造成的房水渗漏、眼内感染等问题，提高了角膜移植的成功率。

具体的，参照图3及图5所示，光学中心部1的外周厚度大于植床角膜孔端面的厚度，将光学中心部1装配到患者植床3上后，环形边沿11的上表面在眼压的顶推力作用下向上密封贴合在植床角膜孔的内表面上。安装后，光学中心部1的前部凸出于植床角膜孔并匹配镶嵌于伞型支架2的中心孔21内。因为伞型支架2的四条侧翼22固定连接在患者的巩膜4上，所以伞型支架2的中心孔21处会对植床角膜孔处施加一个向眼内的顶推力，使植床角膜孔的内表面向下紧密贴合在环形边沿11的上表面上，使环形边沿11形成类似密封圈一样的功能将光学中心部1与植床角膜孔间的环形吻合口密封住，防止术后眼内房水从二者间的吻合口处向外渗出，同时也能避免细菌从吻合口侵入造成眼内感染，提高了角膜移植的可靠性及安全性，术后恢复效果好，移植成功率高。

需要说明的是，上述光学中心部1的前部结构只是本实用新型一种基本的结构形式，其外周端面为直面，伞型支架2的中心孔21内表面直接抵接在植床角膜孔上，植床角膜孔内表面在伞型支架2的抵压下紧密贴合在环形边沿11的上表面上，从而起到密封光学中心部1与植床角膜孔间吻合口的作用，同时，光学中心部1在伞型支架2和环形边沿11的共同限位作用下嵌合在植床角膜孔上。应注意的是，伞型支架2的中心孔21并不直接抵靠在光学中心部1上，若光学中心部1内表面外周上没有设置环形边沿11，则伞型支架2并不能阻止光学中心部1向上移动而脱离植床角膜孔。

进一步的，参照图4及图5所示，为了进一步加强伞型支架2对光学中心部1的限位束缚，防止其从植床角膜孔上脱出，本实用新型光学中心部1的前部外周上还设有一圈抵接于伞型支架2中心孔21内表面上的抵接台阶13。

实际操作时，将具有抵接台阶13的光学中心部1安装到患者植床3的植床角膜孔上，安装到位后光学中心部1的环形边沿11贴靠在植床角膜孔的内表面上，光学中心部1的前部凸出到植床角膜孔外。而后，将伞型支架2的中心孔21匹配镶嵌于凸出到植床角膜孔外的光学中心部1的抵接台阶13上，使中心孔21边缘处的伞型支架2内表面抵压贴合在抵接台阶13上。而后，再将伞型支架2的四个侧翼22分别对应摆放到控制眼球转动的四条直肌间的空位处，拉伸收束后将侧翼22缝合固定在巩膜4表面上，以使伞型支架2通过中心孔21及抵接台阶13抵压限位光学中心部1，防止光学中心部1在眼压的顶推力作用下向外脱离植床角膜孔。

需要说明的是，本实用新型光学中心部1的前部外周上即使不设置抵接台阶13，也能通过螺纹12、环形边沿11以及伞型支架2对光学中心部1进行限位固定。增设的抵接台阶13使伞型支架2能够直接限位阻挡光学中心部1，而不必通过植床角膜孔及环形边沿11作为中间媒介来阻挡光学中心部1向外脱出。因此，增设的抵接台阶13进一步提高了光学中心部1与植床角膜孔间的接合强度，进一步解决了因光学中心部1向外脱出而造成的眼内房水渗漏及眼内细菌感染的问题，进一步提高了角膜移植的可靠性和安全性。

需要注意的是，为了防止伞型支架2的中心孔21抵压在抵接台阶13上后，伞型支架2向下抵靠光学中心部导致其环形边沿11上表面与植床角膜孔的内表面脱离，本实用新型光学中心部1外周端面与植床角膜孔环形端面相接合的部分，其宽度必须与植床角膜孔处的壁厚相匹配。

具体的，参照图1、图6及图7所示，伞型支架2的每个侧翼22上都开设有多个用于缝合固定及眼部营养元素通过的通孔221，手术时将伞型支架2的四个侧翼22拉伸到位，并用缝线经通孔221将侧翼22缝合固定在眼部的巩膜4表面上。术后患者眼部的营养物质可经过通孔221进行内外交换，而且术后患者眼部的组织细胞等也可以通孔221为附着点进行生物附着，有利于伞型支架2与眼部组织的生物结合。

需要注意的是，伞型支架2其侧翼22上设置的通孔221不能过于靠近中部的中心孔21，因为光学中心部1外周的内表面边缘处设有向植床角膜孔内表面延伸的环形边沿11，若伞型支架2缝合后侧翼22上的通孔221相对处于环形边沿11的位置上，则眼内的房水有可能从环形边沿11与植床角膜孔处漏出并经通孔221向外渗漏。因此，在设计通孔221时其位置应该相对处于环形边沿11的外侧，保证术后眼内房水不会从通孔221处向外渗出。

具体的，参照图1、图6至图7所示，伞型支架2相邻两个侧翼22间的连接部外缘23皆处理成内凹弧状，以适应不同直径和不同曲率的眼球表面形状，保证固定后侧翼22与眼球巩膜4表面间的贴合，避免伞型支架2固定后其连接部外缘23因贴合不到位而出现隆起的褶皱，以防止因褶皱而造成的眼部不适、眼部感染等异常情况的发生。

另外，将伞型支架2的连接部外缘23设计成内凹弧状也有利于手术操作，四条侧翼22间的连接部外缘23外侧余留的空间可为手术操作提供操作空间。角膜移植后需要实施其他眼部手术时，内凹弧状的连接部外缘23外侧空间可作为手术切入口，因此不必在伞型支架2上切割手术入口，保证了伞型支架2的完整性，解决了因切割伞型支架2而影响其结构强度，进而造成其对光学中心部1失去限位作用的问题。

具体的，为了使伞型支架2的尺寸能够适应大多数人眼部表面形状，本实用新型伞型支架2的每个侧翼22向中心孔21外延伸的距离在9～11mm之间，优选的为10mm。侧翼22远离中心孔21的尾端宽度在6～8mm之间，优选的为7mm。侧翼22靠近中心孔21的首端宽度在14～16mm之间，优选的为15mm。相邻两侧翼22间连接部的最窄处宽度在3～4mm之间，优选的为3.5mm。

本实用新型将侧翼22向外延伸的距离设置为9～11mm之间，可保证侧翼22端部能够被拉伸到各直肌间的巩膜4表面上，防止使用时出现因侧翼22延伸长度不够而导致伞型支架2无法正常缝合固定的问题。同时，侧翼22尾端的宽度设置为6～8mm之间，可保证侧翼22尾端拉伸到位后可处于相邻两控制眼球转动的直肌之间，避免侧翼22尾端搭接到直肌上。同时，侧翼22尾端的宽度不能过窄，以免影响侧翼22自身抗拉伸强度及生物结合能力。

相邻两侧翼22间连接部的最窄处的宽度设置为3～4mm之间，可保证伞型支架2缝合固定后侧翼22间的连接部能够有效抵压并限位光学中心部1，防止因连接部的宽度不够而造成伞型支架2对光学中心部1的抵压限位力度不足的问题。

具体的，伞型支架2整体为中部厚、外周薄的结构，靠近中部中心孔21处的厚度优选的设置为0.5mm，远离中心孔21的四个侧翼22尾端部的厚度优选的为0.2mm。

本实用新型伞型支架2的尺寸设置能够使其贴合绝大多数患者的眼部，提高了本实用新型伞型支架2的适用性。

上述实施例仅仅为了表述清楚本实用新型的具体一种实施方式，并不是对本实用新型的实施方式的限定。依据本实用新型原理可以推导总结出其他一些对光学中心部1、环形边沿11、伞型支架2及侧翼22等的调整或改动，在此就不进行一一列举。凡是依据本实用新型的精神和原则之内做出的任何修改、替换或改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围内。

Claims (8)

1.一种人工角膜，包括有光学中心部（1）和设于所述光学中心部（1）周围的伞型支架（2），所述的伞型支架（2）采用生物相容性材质制作，其外周固定连接在患者巩膜（4）与结膜（5）之间，其中部位置上开设有中心孔（21），其特征在于：所述光学中心部（1）的内表面边缘处设有向植床角膜孔内表面延伸的环形边沿（11），所述的环形边沿（11）与光学中心部（1）形成台阶结构；光学中心部（1）的外周端面过盈嵌合在植床角膜孔的环形端面上，其上设有至少一圈与植床角膜孔环形端面相对应的、用于增加二者间接触面积及摩擦力以防止光学中心部（1）向外脱出的螺纹（12）；光学中心部（1）的前部凸出于植床角膜孔并匹配镶嵌于所述伞型支架（2）的中心孔（21）内，在眼压的顶推力及伞型支架（2）的限位作用下，环形边沿（11）将植床角膜孔与光学中心部（1）之间的环形吻合口封堵。

2.根据权利要求1所述的一种人工角膜，其特征在于：所述光学中心部（1）凸出于植床角膜孔的前部外周上设有一圈抵接台阶（13），所述伞型支架（2）的中心孔（21）匹配卡嵌于所述的抵接台阶（13）上以阻挡光学中心部（1）从植床角膜孔向外脱出。

3.根据权利要求1所述的一种人工角膜，其特征在于：所述的伞型支架（2）整体呈十字形结构，所述的中心孔（21）位于该十字形结构的中部；中心孔（21）的四周向外延伸有四条固定于患者上直肌、下直肌、外直肌与内直肌之间巩膜（4）表面上的侧翼（22）。

4.根据权利要求3所述的一种人工角膜，其特征在于：所述的每个侧翼（22）上皆开设有多个通孔（221），所述的通孔（221）相对处于所述环形边沿（11）的外侧以防止眼内房水经通孔（221）向外渗出。

5.根据权利要求3所述的一种人工角膜，其特征在于：所述相邻侧翼（22）间的连接部外缘（23）皆处理成内凹弧状，以适应不同直径和不同曲率的眼球表面形状，保证固定后侧翼（22）与巩膜（4）间的贴合。

6.根据权利要求3所述的一种人工角膜，其特征在于：所述侧翼（22）向所述中心孔（21）外延伸的距离在9～11mm之间，侧翼（22）远离中心孔（21）的尾端宽度在6～8mm之间，侧翼（22）靠近中心孔（21）的首端宽度在14～16mm之间，相邻两侧翼（22）间连接部的最窄处宽度在3～4mm之间。

7.根据权利要求1所述的一种人工角膜，其特征在于：所述光学中心部（1）的外表面曲率半径在7.6～8.0mm之间，光学中心部（1）的内表面曲率半径在6.6～7.0mm之间，光学中心部（1）的直径在8.5～8.75mm之间，光学中心部（1）的厚度在1.0～1.2mm之间。

8.根据权利要求1所述的一种人工角膜，其特征在于：所述环形边沿（11）的横截面呈楔形。

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