TWI435715B

TWI435715B - 角膜上皮囊形成系統、組件及方法

Info

Publication number: TWI435715B
Application number: TW096112303A
Authority: TW
Inventors: Markus Gaeckle; Helmut Maas; Daniel Wolf; Tanja Riehl
Original assignee: Forsight Labs Llc
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2007-04-09
Publication date: 2014-05-01
Also published as: WO2007121073A2; US7883520B2; US20070239184A1; WO2007121073A3; TW200803816A

Description

角膜上皮囊形成系統、組件及方法

相關申請案之相互參照

本申請案主張具有2006年4月10日所申請之美國臨時申請案第60/790,874號的利益，茲將其內容在此列入參考。

發明領域

本發明係針對在個人眼睛角膜中形成一個上皮囊之系統、組件及方法。

發明背景

屈光角膜切除術(PRK)、雷射角膜層狀重塑術(LASIK)、以及雷射上皮細胞下角膜切除術(LASEK)係於患者上實施，藉由剝蝕基質內角膜組織而改善患者視力的手術。PRK及LASIK手術必須形成角膜組織的一個皮瓣，露出眼睛角膜基質才能進行外科手術，一般而言，於PRK或LASIK期間所形成的角膜皮瓣厚度大於100微米，例如從大約130微米到大約180微米，因此，必須在角膜基質內距離眼睛前表面或外表面100微米以上的深度處形成一個切口。相較之下，LASEK手術形成角膜上皮的一個皮瓣或角膜上皮皮瓣，LASEK所形成之切口大約55微米深(例如等於或稍大於健康成人角膜上皮之厚度)，並塗敷乙醇以鬆弛角膜上皮組織，促使角膜上皮皮瓣脫離下面的鮑曼氏膜。

適用於剝蝕手術中切除角膜組織的角膜微切器及相關組件範例包括美國專利第5,496,339、5,690,657、6,071,293號及美國專利出版品第20050251185號中所述。

已有人提出角膜覆蓋物可做為這些剝蝕手術之另外選擇，角膜覆蓋物可理解為一種角膜植入物，更具體地說，係一種可植入之視覺裝置或水晶體，其乃置於鮑曼氏膜上面或前面，例如介於眼睛角膜之鮑曼氏膜與眼睛角膜上皮之間。由於角膜覆蓋物係植入患者眼中的裝置，角膜覆蓋提供了長期改善患者視力之機會，但亦提供了一個校正屈光誤差的可逆式手術。這些手術可改善患者視力而不再需要眼鏡或隱形眼鏡。

前述使用角膜覆蓋物之方法必須完全移除或剝離角膜上皮才能露出下面的鮑曼氏膜，因此將一角膜覆蓋物置於已剝除上皮之鮑曼氏膜上面可能對改善患者視力很有幫助，然而，這類手術要求角膜上皮細胞在角膜覆蓋物上方生長和擴散，且手術會有角膜上皮在植入之角膜覆蓋物下方生長的重大議題。最近，已經有人提出用於植入角膜覆蓋物之手術，其包括將一角膜覆蓋物植入角膜上皮皮瓣之下或角膜上皮囊之中。舉例而言，參看美國專利出版品第20030220653、20050070942、20050080484、20050124982及20060052796號與國際專利出版品第WO 2005/030102、WO 2005/049071及WO 2006/007408號。

雖然所覆蓋之具有角膜上皮皮瓣的角膜覆蓋物提供了一些優點，然而角膜覆蓋物可能在外科手術之後容易偏離中心。在這些當中，角膜上皮囊、亦即角膜上皮與角膜鮑曼氏膜之間所形成的囊可有效地減少植入之角膜覆蓋物於外科手術後偏離中心的情況。

對於能夠在患者眼睛角膜上皮與下面的鮑曼氏膜之間有效地形成一個囊的新式系統及系統組件，其需求依然存在。換言之，相較於位在角膜上皮皮瓣之下的一個植入角膜覆蓋物，目前問題在於形成一個角膜覆蓋物植入部位必須減少已植入之角膜覆蓋物偏離中心的情況。此外，對於大體上能夠將所有角膜上皮與下面的鮑曼氏膜分開以提供一個無上皮細胞之植入部位的系統及系統組件，其需求依然存在。可以瞭解的是，另一個現有問題在於形成一個角膜上皮囊以提供無角膜上皮細胞之鮑曼氏膜，可能會不利地影響置於囊中的角膜覆蓋物。

發明概要

本角膜上皮囊形成系統、組件及方法相當容易使用，且讓使用者、例如醫生，能可靠地在人類患者眼睛內，以毫無困難且患者幾無不適的方式建立一個角膜上皮囊、亦即位於角膜上皮與下面的鮑曼氏膜之間的一個囊。利用本系統、組件及方法所形成之角膜上皮囊可形成或理解為包含了一個可存活之角膜上皮和一個與已分離之角膜上皮分開、且大體上並無角膜上皮細胞的鮑曼氏膜，舉例而言，角膜上皮細胞可能會不利地影響角膜覆蓋物或其他置於角膜上皮囊中的視力增進裝置。

利用本系統、組件及方法所形成的一個角膜上皮囊其尺寸乃做成可容納一個提供所欲之患者視力改善或視力矯正的角膜覆蓋物或者其他合適之眼科裝置，本系統及組件係裝配成可形成一個角膜上皮囊，其可容納一個角膜覆蓋物，且覆蓋物相對於眼睛之光學軸或瞳孔幾乎不會移動。舉例而言，當一角膜覆蓋物置於利用本系統及方法所形成的角膜上皮囊中時，將維持大體上對準眼睛光學軸中心。以本系統及方法形成之切口及囊可迅速癒合，且患者通常不會有明顯不適。當角膜覆蓋物置入以本系統、組件及方法所形成之角膜上皮囊之後，患者視力可增進或改善較長的一段時間，例如數個月或數年，而不需要使用額外的眼鏡或隱形眼鏡。本系統、組件及方法將一部份的角膜上皮從鮑曼氏膜分開，其於外科手術期間、術後復原期間以及手術癒合期之後仍維持存活性。本系統、組件及方法可將一部份的角膜上皮從鮑曼氏膜分開，大體上並不會殘留角膜上皮細胞與鮑曼氏膜接觸。藉由本系統及方法，角膜上皮被從鮑曼氏膜分開，而使當角膜覆蓋物置於眼睛內時不會有任何上皮細胞。

不像角膜微切器在眼睛基質內切出薄層皮瓣，本系統可從下面的鮑曼氏膜分離更薄層之角膜組織(亦即角膜上皮)，此外，相較於切割角膜上皮以形成角膜上皮皮瓣的角膜微切器，本系統可將角膜上皮從下面的鮑曼氏膜分開而不會形成角膜上皮皮瓣，且不會提起角膜上皮到不利地影響已分離角膜上皮之存活性的一個程度。舉例而言，不像目前的角膜上皮皮瓣形成系統，本角膜上皮囊形成系統乃建構或裝配成將角膜上皮從下面的鮑曼氏膜分開，而不會在角膜上皮囊形成期間拉伸或損壞角膜上皮。因此，界定了一部份角膜上皮囊之已分離角膜上皮層具有存活能力，並可促進眼睛術後癒合。

相較於其他先前所提出的角膜上皮囊形成系統，本系統可乾淨地將角膜上皮從下面的鮑曼氏膜分開，以減少角膜上皮細胞留在鮑曼氏膜上面、以及導致上皮細胞意外地在置於囊中的角膜覆蓋物或其他視力增進眼科裝置下方生長之可能性。本系統、組件及方法能提供適合長期容納角膜覆蓋物或其他視力增進眼科裝置的角膜上皮囊，原因在於目前或前述之角膜上皮皮瓣或上皮囊形成系統中未曾有的獨特刀片裝配及與刀片驅動組件之相互搭配。

本系統及組件可建構或裝配成形成角膜上皮的一個分離部分，該部分係沿著角膜上皮分離部分之周長的主要部分、例如至少大約50%或高於大約50%，維持與未分離之角膜上皮相連。以本系統所建立之上皮囊可理解為一個腔或位於角膜上皮分離部分與下面鮑曼氏膜之間的一個容器，不像角膜上皮皮瓣可折疊在角膜上皮的一個鉸接區域上方而露出鮑曼氏膜，以本系統、組件及方法所形成之角膜上皮囊可由(至少部分由)大體上無法折疊而露出下面鮑曼氏膜之角膜上皮的一個已分離部分界定出範圍，例如不會損壞或毀壞角膜上皮之已分離部分。

本系統包括有一個角膜上皮分離器和一個驅動組件，驅動組件使角膜上皮分離器將一部份的角膜上皮從下面的鮑曼氏膜分開，以形成一個角膜上皮囊，如本文所述。此處所使用之角膜上皮分離器亦可稱為刀片。

吾人已經發現，為了乾淨地將角膜上皮與鮑曼氏膜分開並形成一個含有可存活角膜上皮的囊，於裝配角膜上皮囊形成系統時有各種不同重要因素。舉例而言，刀片方位可能很重要，如本文所述，刀片乃相對於系統的一個頭部或相對於欲切割之眼睛的一個表面定位成能夠從鮑曼氏膜分開或切除角膜上皮而不會將角膜上皮拉伸到不利地影響已分離角膜上皮之存活性的一個程度。此外，刀片形狀可能很重要，本刀片之形狀乃做成可將角膜上皮從鮑曼氏膜分開而不會損及利用刀片所形成之上皮囊的側面。刀片之切割邊緣可能很重要，舉例而言，吾人已經發現介於大約300 nm到大約800 nm之範圍內的尖端半徑對於乾淨地將角膜上皮從鮑曼氏膜分開相當重要。相較於目前的角膜皮瓣形成系統，本角膜上皮囊形成系統之刀片的最大寬度乃小於皮瓣形成刀片之最大寬度，而本系統之刀片的長度大於皮瓣形成系統。眼睛之壓平區與刀片切割邊緣長度之間的關係可能亦很重要，相較於角膜皮瓣形成系統，本系統所提供之壓平區其橫向尺寸乃大於刀片之切割邊緣所移動之距離。此外，相較於其他系統，控制刀片之垂直移動對於防止鮑曼氏膜意外受損和減少移動中刀片與系統其他組件之間的摩擦可能很重要。

藉由下列說明及申請專利範圍，可清楚瞭解本系統、組件及方法之實施例。

舉例而言，一角膜上皮囊形成系統包括有一個角膜上皮分離器和一個驅動組件。系統可包括一個切割頭，而分離器或刀片乃切割頭的一個組件。切割頭可安裝至、連接至或者從包含了驅動組件的一個殼體延伸，可以瞭解的是，切割頭包括或包含了刀片或分離器。切割頭亦可包括一個壓平器，其建構成可作用在一部份的患者眼睛上面，其有助於利用刀片將角膜上皮與鮑曼氏膜分開。切割頭可包含或和一個吸力環咬合，以固定系統及欲切割之眼睛。

於某些實施例中，刀片或分離器係定位成大約0°的一個角度、或者和欲切割之眼睛的壓平區之水平線成0°的角度。於某些實施例中，刀片之遠側切割端其最大寬度大於刀片之較近非切割端。於某些實施例中，刀片於其遠端處具有一個切割邊緣，其尖端半徑介於大約300 nm到大約800 nm的範圍之間。於某些實施例中，本刀片之最大寬度小於利用刀片所建立之角膜上皮囊的最大寬度。舉例而言，一個可建立8 mm囊寬之刀片其最大寬度可能介於大約6.5 mm到大約7.5 mm的範圍內。本刀片亦可具有一個刀片長度或最大長度大於角膜上皮皮瓣刀片之刀片長度，舉例而言，本刀片之最大長度可大於8 mm。本刀片之若干實施例可能具有大約14－15 mm之最大長度。本系統之含有一壓平器的若干實施例亦可包括一個具有一切割邊緣之刀片，該切割邊緣位在距壓平器一段距離處，以控制角膜上皮與刀片之相對位置，並控制使成為上皮囊之其中一部分的角膜上皮分開而不會拉伸或不利地影響已分離之角膜上皮存活性所需的力道。舉例而言，刀片切割邊緣與壓平器之間的距離可能大於160微米，而在某些實施例中，刀片切割邊緣與壓平器之間的距離至少為190微米。本系統之某些實施例包括一個切割頭，其含有一個刀片，以及一個置於欲切割眼睛上面的吸力環。切割頭可沿著一個或更多個導引機件相對吸力環移動，於某些實施例中，導引機件可位於刀片之切割邊緣上方。含有一壓平器之系統的若干實施例在欲切割之眼睛上面提供了一個壓平區，壓平區具有一個最小橫向尺寸、例如寬度，其大於橫向地移動或擺動之刀片的最大尺寸。此處所使用之刀片橫向移動係指相對於刀片之縱向移動或刀片長度而言，刀片之側向或交叉方向移動。因此，刀片之切割邊緣並不會切除整個壓平區的邊緣，此配置可防止形成角膜上皮皮瓣，並促進角膜上皮囊之形成。於某些實施例中，吸力環與壓平器之間的距離被控制用以防止或減少由刀片切割邊緣所形成之上皮囊的遠端受損或被切除。於某些實施例中，系統包括有一個可從切割頭取出的刀座，刀座乃接至刀片，並有助引導刀片相對於切割頭移動。刀座可包括一個或更多個彈簧或其他偏向元件，可能為額外之實體組件或僅為刀座之功能特性，如本文所述。

於至少一項實施例中，包括此處所例示之若干實施例，一角膜上皮囊形成系統包括有一個接至殼體元件或自其延伸的切割頭。切割頭包括有一個刀座及一個接至該處之刀片，刀片於刀座中的方向係與一條水平線成0°的一個角度，刀片於其遠端處具有一個尖端半徑介於大約300 nm到大約800 nm之範圍的切割邊緣。刀片切割邊緣之寬度為6.5 mm到7.5 mm，以建立最大寬度為大約8 mm的一個上皮囊。刀片長度為14.5 mm。刀片遠端之寬度大於刀片較近區域，舉例而言，有一個1－2 mm長之刀片部分係從遠端延伸，其具有大約7mm之固定寬度，而刀片之寬度從該1－2 mm部分朝近端變窄或減少。切割頭含有一個壓平器，而刀片切割邊緣與壓平器之間的距離至少190微米，當置於最小寬度大於移動刀片之最大寬度(例如在此實施例中大於8 mm)的一個眼睛上面時，壓平器提供了一個壓平區。刀片係裝於接至切割頭的一個彈簧裝載式刀座上，刀座利用一個馬達組件驅動，且刀座可提供或控制刀片相對切割頭之移動。切割頭係裝在置於患者眼睛上面的一個吸力環上，而切割頭與吸力環之間的導引部分位於刀片切割邊緣上方。

本發明之其他實施例係有關此處敘述之系統的系統組件，舉例而言，本發明的一項實施例包括刀座與角膜上皮囊形成刀片之組合，該組合可理解為一個角膜上皮囊切割組件。該組件可分開包裝，且經過消毒之後接至本系統之切割頭。切割組件可於使用之後丟棄，若有需要可予以消毒再利用。於某些實施例中，最好使可拋棄式切割組件受污染之可能性減至最小，並減少消毒醫療儀器所需的額外工作。進一步實施例係有關通常可與刀座或系統分開提供的角膜上皮囊形成刀片。

本發明之實施例亦有關使用本系統及系統組件的方法，舉例而言，若干實施例包括利用此處所述之系統及(或)系統組件增進患者眼睛視力的方法。實施例亦包括本刀片、切割組件以及其他用於增進患者視力之醫療或手術裝置組件的使用。

由前述及下列說明中可瞭解，此處所述之各項特色，以及其中兩種或更多種這類特色之組合，乃包含在本發明之範圍內，這種組合中所提供之特色並不互相矛盾。此外，任何特色或若干特色之組合可具體地排除在本發明之任何實施例以外。

下列說明及申請專利範圍中陳述了本發明之其他觀點及優點，特別是和諸幅附圖一起納入考慮時。

圖式簡單說明

第1圖為角膜上皮囊形成系統的一個透視圖。

第2圖為第1圖之系統從下方觀測時的一個透視圖。

第3圖為第1圖系統之切割頭部分的一個放大圖。

第4圖為第1圖之系統的切割頭部分從下方觀測時的透視圖。

第5A圖乃裝配用於與本角膜上皮囊形成系統一起使用之刀座及刀片的分解圖。

第5B圖為第5A圖之刀座及刀片組裝完成時的透視圖。

第6圖為第5A圖之刀座及刀片的一個後分解透視圖。

第7A圖為刀座及刀片與本系統之切割頭組裝在一起時的透視圖。

第7B圖為第7A圖之刀座及刀片與切割頭的一個分解透視圖。

第8圖為本系統之切割頭從切割頭下方觀測時的放大圖。

較佳實施例之詳細說明

本角膜上皮囊形成系統、組件及方法於一患者、例如人類患者眼睛內形成角膜上皮囊時相當有效，上皮囊之尺寸乃做成可容納置入囊中的一個角膜植入物，以提高、改善或矯正患者的視力。可置入上皮囊中的角膜植入物包括具有或不具有屈光度之眼科裝置，因此，角膜植入物可指諸如水晶體、過濾器、毛胚等裝置。在某些實施例中，角膜植入物為水晶體，且在此處稱為角膜覆蓋物。本系統、組件及方法可形成部分已從下面的鮑曼氏膜分離之角膜上皮，角膜上皮之分離部分於外科手術期間依然能存活。

人類角膜共有五層，亦即角膜上皮、鮑曼氏膜、基質層、緻密層以及內皮層。角膜上皮一般大約5－6細胞層厚(大約50－55微米厚)，且通常於角膜受損時會再生，角膜上皮乃內襯於角膜前面或外側表面，提供了較為平滑的一個折射面，並有助防止眼睛受感染。角膜基質係一種膠原層狀組織，其內含有細胞、例如纖維母細胞和角膜細胞。角膜基質構成了大約90%的角膜厚度，基質前面部分位於上皮下方，其係一種無細胞構造，且稱之為鮑曼氏膜。鮑曼氏膜位於上皮和基質之間，且咸信能保護角膜以免受傷。角膜內皮層通常係一單層的矮立方或鱗狀細胞，其藉由從角膜除去水分而使角膜乾燥，一成人角膜通常大約500 μm(0.5 mm)厚，且通常缺乏血管。

本系統、組件及方法形成了角膜上皮囊，其尺寸乃做成可容納一個角膜植入物。此處所使用及上文所述，角膜上皮囊可理解為腔、空隙、或者界定於角膜上皮分離部分與下面鮑曼氏膜之間的角膜植入物容器，因此，一角膜上皮囊可由角膜上皮分離部分與下面鮑曼氏膜界定出範圍。不像角膜上皮皮瓣，本角膜上皮囊包含了角膜上皮分離部分，其仍然沿分離部分之週長的主要部分附著於鮑曼氏膜上。舉例而言，分離部分之週長的至少50%、至少60%、至少70%、至少80%或至少90%仍然附著於鮑曼氏膜上。因此，可於上皮中切開一個小口，經由切口將一個角膜上皮分離器插入而形成大體上周圍被附著於鮑曼氏膜上之角膜上皮所包圍的一個腔。

重要的是，不需讓眼睛暴露於乙醇中、亦不需形成上皮皮瓣即可形成角膜上皮囊，角膜上皮之分離部分依然能存活，且從下面的鮑曼氏膜乾淨地分離，而使上皮細胞不會在置入囊中的角膜植入物與下面的鮑曼氏膜之間生長、擴散或分開。

詳細參看本發明之諸項實施例，其中有些範例乃示於附圖中。若可能的話，附圖中使用相同或類似參考編號，以表示相同或類似元件。應該注意的是，附圖係以簡單形式呈現，並非精確比例。於參看本說明書時，僅為了方便和清楚起見，方向相關術語、例如頂端、底部、上、下、左、右、上方、之上、下方、之下、後方、前方、向後、向前、水平、垂直、遠端、近端、前側、後側、上側、下側、時間的、以及鼻子相關的等術語，係與諸幅附圖一起始用，這些術語不應解釋成以任何方式限制了本發明之範圍。

雖然此處之詳細說明係指某些實施例，然而必須瞭解的是，這些實施例係以範例呈現而非以限制方式呈現，雖然討論示範實施例，必須理解的是，下列詳細說明之目的在於涵蓋實施例的所有變更、修正以及等值應用。

參看第1及2圖，一角膜上皮囊形成系統10包括一個切割頭20和一個連接於切割頭之刀片34，刀片34可直接或間接地裝於切割頭20上。舉例而言，可利用一個或更多個中間元件或裝置、例如刀座26，將一部份之刀片34裝在一部份的切割頭20上。

當連接至切割頭20時，刀片34之方位可使角膜上皮之已分離部分於角膜上皮囊形成期間繼續存活，此存活之角膜上皮分離部分可理解為角膜上皮的一個囊部。舉例而言，本刀片34的方位使其在角膜上皮囊形成期間，角膜上皮大體上並不會被提起、拉伸或受損，而不利地影響角膜上皮之存活能力。維持角膜上皮之存活對於提高成功視力矯正或視力增加的可能性相當重要，不像形成角膜上皮皮瓣之系統，本系統不必拉伸角膜上皮就能分離一部份或一層仍附著在角膜上皮之未分離部分的角膜上皮。在某些實施例中，包括所例示之實施例，於角膜上皮囊形成期間，刀片34係呈大約0°的一個角度，或相對於刀片之縱向移動路徑呈大約0°的一個角度。第1圖中的箭頭A繪示了縱向移動路徑的一個範例。相較之下，有些上皮皮瓣形成系統使上皮分離刀片和刀片的縱向移動路徑成大約25°的一個角度。在一項特殊實施例中，刀片34剛好成0°的一個角度。然而在其他實施中，可因應需求將方位角度做一些變動，因此可以理解的是，本系統之某些實施例中，刀片方向係與一條沿著刀片之縱向引導路徑延伸或與其平行的直線成大約0°的一個角度，例如箭頭A所示之路徑。

第1及2圖中例示之系統10亦包括一個殼體12，殼體12含有一個或更多個馬達(未示出)，該一個或更多個馬達提供了切割頭20之刀片34的移動，舉例而言，其中一個馬達能控制刀片34對切割頭20之縱向移動，而另一個馬達能提供刀片34相對於縱向移動之橫向移動。舉例而言，隨著刀片34向前及(或)向後移動時，刀片34可左右地擺動或震動。用於刀片之縱向移動的馬達可理解為推進馬達，而用於刀片之橫向移動的馬達可理解為擺動馬達。馬達可利用一條或若干條纜線帶動，舉例而言，例示之系統可包括一條推進馬達纜線14，以及一條擺動馬達纜線16。

殼體12及其組件可類似於美國專利第6,071,293號或美國專利出版第2005/0251185號中敘述之角膜微切器殼體，此外，殼體12之構造可與Gebauer GmbH(德國)所販售之商標名稱為EPIVISION^TM 的一個上皮皮瓣形成角膜微切器系統類似或相同。

如第1及2圖中所示，切割頭20係利用一個鎖定裝置22安裝或連接至殼體12，刀片34則透過實體刀片接頭構件24(如例示之金屬帶)間接地裝於推進馬達。刀片34亦直接裝於刀座26，接收來自擺動馬達之輸入信號，而使刀片34擺動或震動。如第2圖中所示，實體刀片接頭構件24可包括一個推動輔具38和一個穿線輔具36，雖然所例示之刀片接頭構件24係一金屬帶，亦可形成其他不同結構之刀片接頭構件，包括桿件、纜線等。

切割頭20可與一個吸力環28咬合，吸力環28包括一個真空接頭30及一個或更多個驅動栓32。第3圖例示了切割頭20之底部的一個放大圖，由第3圖中可看出，近端的驅動栓32亦包括一個將金屬帶24固定於吸力環28之鉤環40。雖然例示之吸力環28係與切割頭20分開的一個獨立元件，且可拆卸和單獨操作，但是本系統的其他實施例可包括含有一體成形吸力環或其他吸嘴固定裝置的一個切割頭。

如第4圖中所示，吸力環28包括一個角膜接觸部分27和一個對置的切割頭導引部分44，切割頭20亦包括一個導引部分42，兩個導引部分42及44係彼此咬合，以提供切割頭20和吸力環28之滑動。導引部分42及44亦可理解為切割頭與吸力環導引表面。

第5A及6圖提供了本系統之切割組件的一個分解圖，而第5B圖提供了切割組件之組合圖。切割組件包含刀片34及刀座26，本刀片34於刀片34之遠端51處包括有一個切割邊緣表面52，切割邊緣表面52可以有效地使角膜上皮和眼睛下面的鮑曼氏膜分開，並不會有殘留之角膜上皮細胞和鮑曼氏膜接觸，殘留之角膜上皮細胞會導致角膜上皮細胞於位在角膜上皮囊中的一個角膜植入物與下面的鮑曼氏膜之間生長。在某些實施例中，最好不要有殘留之角膜上皮細胞和鮑曼氏膜接觸，然而在其他實施例中，若出現任何上皮細胞，其等並不足以造成角膜植入物之上皮細胞增生。本刀片34之切割邊緣表面52可以有效地使角膜上皮和下面的鮑曼氏膜分開，並不會殘留任何肉眼可見的角膜上皮細胞和下面的鮑曼氏膜接觸。因此舉例而言，當以組織學方式檢查角膜組織時，顯微鏡檢查結果顯示鮑曼氏膜上面完全無任何肉眼可見之角膜上皮細胞，這種乾淨的分離結果亦可利用一個或更多個活體標記加以證明，包括選擇性地將角膜上皮細胞染色之螢光標記。一般而言，上皮細胞之肉眼辨識乃利用一個放大儀器完成，例如顯微鏡。具有普通技術的人均可在各種不同倍率下觀察到上皮細胞，舉例而言，以10x、20x、25x、50x甚至100x之倍率檢查分離部分即可證明有無上皮細胞。然而，當利用某些標記如螢光標記將上皮細胞染色時，不需放大儀器即可測定鮑曼氏膜上面是否出現上皮細胞。在例示之實施例中，切割邊緣表面52之橫截面半徑乃小於1微米，舉例而言，切割邊緣表面52之橫截面半徑從大約300奈米到大約800。

雖然本角膜上皮囊形成刀片34可具有各種不同形狀及尺寸，某些實施例中最大寬度57乃等於刀片34之切割邊緣表面52的長度。再者，本刀片34之實施例可於刀片34遠端51處具有最大寬度57，而於較近位置處具有小於最大寬度57之第二寬度59。再者，刀片34可具有一個寬度為57之遠端部分53，以有效地形成一個角膜上皮囊，包括在刀片橫向擺動期間接至鮑曼氏膜之第一及第二側向上皮囊邊緣，以及一個寬度為59之相鄰近端部分55，以有效地防止近端部分55於刀片擺動期間和第一或第二側向上皮囊邊緣接觸。

刀片34亦可具有一個近端49，並包含一個構造上能與刀座26之突出元件48接觸的開口50。突出元件48可做為對準刀片34中心的一個機件，且由向下延伸以和刀片34開口50咬合之刀座26的其中一部份加以表示。刀座26亦可包含一個或更多個垂直固定裝置，於例示之實施例中乃以多個掛鉤46表示。

如第6圖中所示，刀座26包括一個第一導引區41和一個第二導引區54，此外，刀座26亦包括一個擺動溝槽或開口56，以容納使刀片34能夠擺動的一個致動器。舉例而言，當刀座26與切割頭20咬合時，如第1圖中所示，殼體12內的一個擺動馬達可和刀座26咬合，使刀片34橫向地擺動。

由圖中可清楚看出，刀座26可理解為一種能插入並從切割頭20中取出的活動式刀座。所示實施例之刀座26係一彈簧裝載式刀座，舉例而言，利用一個或更多個偏向力，刀座26可於外科手術期間提供刀片34所需之引導。不像其中整個刀片係由切割頭所引導的角膜上皮皮瓣形成系統，本系統主要利用彈簧裝載活動式刀座26引導刀片34，且僅利用切割頭引導刀片34之近端。於例示之實施例中，刀座26係由一種彈性材質如塑膠材料製成，而使形成之刀座本身具有彈性。刀座26之特殊配置與刀座所提供的彈力可利用具普通技術者熟知的常規方法，憑經驗加以判定，舉例而言，刀座26乃建構或裝配成可減少切割手術期間刀片34之垂直移動，包括其切割邊緣表面52。刀片之垂直移動可能特別重要，且由於刀片長度可能會導致眼睛受傷，尤其是當與上皮皮瓣形成刀片及相關角膜微切器比較時。此外，刀座之彈力可選擇使刀座其中一部份或更多部分與切割頭其中一部份或更多部分之間可能會導致切割頭損壞的摩擦減至最小。

第7B圖中繪示了切割組件及切割頭20的一個分解圖，而切割組件與切割頭20之組合圖繪示於第7A圖中。所例示之切割頭20包括一個壓平器58、一根支桿60、以及多個標記62。標記62繪示於第8圖，其位於切割頭20兩側，並朝眼睛的切割部位延伸。

壓平器58提供了眼睛上面欲施行外科手術的一個壓平區，於例示之實施例中，壓平區之最小寬度乃大於刀片擺動期間、刀片34之遠端51的最大橫向尺寸。舉例而言，壓平區之寬度大於擺動之刀片所橫跨的最大寬度。藉由提供更寬之壓平區，可切除一部份的角膜上皮而不會接觸到壓平區側面，藉以減少或防止切除到切割部分之側面。藉由維持已分離之角膜上皮側面完整性，可有效地形成角膜上皮囊，相較之下，上皮皮瓣形成系統所切割之角膜上皮部分大於壓平區，因而僅於切割路徑之遠端處提供一個連接部位。

切割邊緣表面52與壓平器58之間的距離對於控制角膜組織呈現在切割邊緣表面52之角度、以及決定將上皮從鮑曼氏膜分開所需要的分開力有多大可能很重要。於某些實施例中，壓平器與切割邊緣表面52之間的距離大於160微米，在其他實施例中，該距離至少190微米以上。

當刀座26與切割頭20咬合時，於角膜上皮囊形成期間，刀片切割邊緣表面52乃位於吸力環28之角膜接觸部分27與吸力環之切割頭導引部分44之間。

鑑於此處之詳細說明，可瞭解本系統及組件可包含一個或更多個構件或特色，以在人類患者眼睛內提供角膜上皮囊，舉例而言，本系統的一項實施例可能包括一個吸力環28、一個切割頭20、以及一個殼體12。吸力環28包括一個角膜接觸部分27和一個對置的切割頭導引部分44，切割頭20係與吸力環28的切割頭導引部分44接觸。切割頭20包括一個壓平器58，其尺寸及形狀乃建構成在角膜上皮囊形成手術期間，於眼睛角膜上面提供一個壓平區。切割頭20亦包括有一個彈簧裝載式刀座26及一個刀片34，該刀片34係以和沿著刀片34之縱向導引路徑(第1圖中箭頭A)延伸的直線成大約0°之角度，從彈簧裝載式刀座26延伸。刀片34的一個遠端部分53包含了界定刀片34之最大寬度57的切割邊緣表面52。刀片34亦具有一個近端部分55，其寬度59小於遠端部分53之寬度57。殼體12包括一個使刀片34移動的馬達，該移動包括刀片34之橫向擺動，而使切割邊緣表面52能夠擺動並形成一個其最大橫向尺寸小於由壓平器58所提供之壓平區最小橫向尺寸的上皮囊。

如本文所述，本組件可用以形成一個角膜上皮囊形成系統，形成一個角膜上皮囊形成系統之目的或方法包括提供一個角膜上皮囊形成刀片，例如此處所揭示之以彈簧裝載式刀座固定的刀片，並使刀座和電動裝置的一個切割頭咬合。舉例而言，所例示之切割組件可裝於本文所述之切割頭20上。已咬合之刀座的刀片，其方位可使界定了患者眼睛角膜上皮部分之已分離囊在眼睛角膜上皮囊形成期間繼續存活。

本系統之組件可由用於製造醫學及外科儀器的傳統材料製成，舉例而言，可用以製造本組件之材料包括塑膠材料及金屬材料。舉例而言，刀座26可由塑膠製成，刀片34可由不銹鋼或其他合適材料製成。可將刀片鍍層或修改以提供摩擦係數較小的平滑表面，以減少角膜上皮之傷害。組件可利用任何具普通技術者所知的傳統方法加工或形成。

本系統可用於藉由在患者眼睛內形成一個角膜上皮囊而增進患者視力的方法中，舉例而言，其中一種方法可包括給患者施與麻醉劑，例如給患者眼睛局部性施與麻醉成分，將吸力環28置於患者眼睛上面，並將吸力環抽成真空，切割頭20可與吸力環28咬合，啟動刀片34而向前推動，並由左至右擺動以切除角膜上皮。角膜上皮之已分離部分通過刀片34頂端上方，大體上並不會拉伸或損壞上皮細胞。當所欲長度的一個上皮囊形成時，可停止刀片擺動，並縮回刀片，之後可將一個角膜植入物置於角膜上皮囊中。此方法亦可包括給眼睛施與冷生理食鹽水成分，例如滴上生理食鹽水眼藥，以提供低於20°的溫度給眼睛，例如介於大約4℃與大約15℃之間。

本發明亦有關本系統之組件，舉例而言，本發明的一項實施例包括一個套件，其包含一個角膜上皮囊形成刀片、例如此處所揭示之刀片，以及一個彈簧裝載式刀座、例如此處所揭示之刀座。如此處所揭示，彈簧裝載式刀座可以活動方式與一電動裝置的切割頭咬合。刀座之構造可將刀片固定在某個有效方位上，而使當刀座與切割頭咬合時，界定了患者眼睛角膜上皮部分之已分離囊在眼睛角膜上皮囊形成期間繼續存活。在某些實施例中，本套件之刀片及刀座乃經過消毒，因此，所述之刀片及刀座範例即刻能進行單次使用，並於角膜上皮囊形成之後予以棄置。

本發明另一項實施例係有關用於角膜上皮囊形成系統之刀片，本刀片34包括有一個遠端部分53和一個相鄰的近端部分55，如第6圖中所示。刀片34亦包括有一個位於刀片遠端51處之切割邊緣表面52，切割邊緣表面52可於角膜上皮囊形成期間有效地使一部份之患者眼睛角膜上皮和眼睛下面的鮑曼氏膜分開，並不會有殘留之角膜上皮細胞和鮑曼氏膜接觸，其可能導致角膜上皮細胞於位在角膜上皮囊中的一個角膜植入物與下面的鮑曼氏膜之間生長。相鄰近端部分55之構造使其在上皮囊形成期間位於角膜上皮囊中，且近端部分55之寬度小於遠端部分53之寬度。

雖然已經參看各種不同特定範例及實施例敘述過本發明，必須瞭解的是，本發明並不侷限於此，其可在下列申請專利範圍之範圍內以各種不同方式實施。

上文已經引述許多出版品及專利，茲將每篇所引述之出版品及專利的完整內容在此列入參考。

10．．．角膜上皮囊形成系統

12．．．殼體

14．．．推進馬達纜線

16．．．擺動馬達纜線

20．．．切割頭

22．．．鎖定裝置

24．．．接頭構件

26．．．刀座

27．．．角膜接觸部分

28．．．吸力環

30．．．真空接頭

32．．．驅動栓

34．．．刀片

36．．．穿線輔具

38．．．推動輔具

40．．．鉤環

41、54．．．導引區

42．．．導引部分

44．．．切割頭導引部分

46．．．掛鉤

48．．．突出元件

49．．．近端

50．．．開口

51．．．遠端

52．．．切割邊緣表面

53．．．遠端部分

55．．．近端部分

56．．．擺動溝槽、開口

57．．．最大寬度

58．．．壓平器

59．．．第二寬度

60．．．支桿

62．．．標記