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基于形狀記憶合金的角膜縫合釘.pdf

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基于 形狀 記憶 合金 角膜 縫合
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摘要
申請專利號:

CN201010034539.0

申請日:

20100122

公開號:

CN102133142A

公開日:

20110727

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A61F9/007,A61L17/00 主分類號: A61F9/007,A61L17/00
申請人: 北京航空航天大學
發明人: 楊洋,王璐,孫繁新
地址: 100191 北京市海淀區學院路37號
優先權: CN201010034539A
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201010034539.0

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明公開了一種基于形狀記憶合金的角膜縫合釘,其利用形狀記憶合金——鈦鎳合金的形狀記憶效應產生變形,使角膜縫合釘腿部產生相應的位移,從而使角膜傷口接觸,便于愈合。本發明中使用的材料是具有形狀記憶效應的鈦鎳合金,當環境溫度高于相變溫度時,該合金發生馬氏體相變,從而使得角膜縫合釘腿部發生變形,鉤緊角膜。所述角膜縫合釘的跨度為2.5mm;所述角膜縫合釘腿部長度為0.5mm;所述角膜縫合釘腰部的曲率半徑為8mm;所述角膜縫合釘兩個釘腿之間角度為90°;所述角膜縫合釘截面尺寸為0.3×0.1mm2(其中0.3mm為厚度方向);所述角膜縫合釘腿部為三棱錐形狀,且帶刃,以便于刺入角膜切片。

權利要求書

1.一種基于形狀記憶合金的角膜縫合釘,其特征在于利用形狀記憶合金的形狀記憶效應使角膜縫合釘產生形變,從而固定角膜切片,其中:所述角膜縫合釘材料是鈦鎳合金TiNi-yy,相變溫度為33℃±3℃,該種鈦鎳合金經過試驗證實具有很好的生物相容性;所述形狀記憶合金當環境溫度高于30℃時,眼部環境溫度為33℃左右,發生馬氏體相變,從而使得角膜縫合釘腿部發生變形,鉤緊角膜。2.根據權利要求1中所述的角膜縫合釘,其特征在于:角膜縫合釘的跨度為2.5mm。3.根據權利要求1或2中所述的角膜縫合釘,其特征在于:所述角膜縫合釘腿部長度為0.5mm。4.根據權利要求1中所述的角膜縫合釘,其特征在于:所述角膜縫合釘腰部的曲率半徑為R8mm。5.根據權利要求1或4中所述的角膜縫合釘,其特征在于:所述角膜縫合釘兩個釘腿之間角度為90°。6.根據權利要求1或2中所述的角膜縫合釘,其特征在于:所述角膜縫合釘截面尺寸為0.3×0.1mm,其中0.3mm為厚度方向。7.根據權利要求1或2中所述的角膜縫合釘,其特征在于:所述角膜縫合釘腿部為三棱錐形狀,且帶刃。

說明書

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技術領域

本發明涉及一種基于形狀記憶合金的角膜縫合釘,更具體地說,涉及一種代替現使用的縫針縫線方式的一種新的眼科手術縫合方式。

背景技術

目前眼部角膜外科手術縫合中普遍采用的是手工縫線縫合,手工縫線縫合主要依靠醫用縫線來固定角膜切片與角膜植床以使角膜傷口達到愈合的效果,且需要縫合針牽引縫合線進行打結、拆線等操作。單憑醫生的感覺和經驗無法保證縫合的精度和縫合力度,且精準性差。手術時的操作空間也受到了極大的限制,醫生使用鑷子夾持縫合針時操作難度大。打結后角膜的張力不均勻,而如果要通過調整角膜縫合線來使角膜張力均勻又十分困難;愈合邊緣不整齊,手術后容易產生并發癥。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種新的眼科手術縫合方式,利用該角膜縫合釘可以實現對病變角膜的定位。

本發明中使用的材料是鈦鎳合金TiNi-yy,相變溫度為33℃±3℃,當環境溫度高于30℃時(眼部環境溫度為33℃左右),該合金發生馬氏體相變,從而使得角膜縫合釘腿部發生變形,鉤緊角膜。

所述角膜縫合釘的跨度為2.5mm;

所述角膜縫合釘腿部長度為0.5mm;

所述角膜縫合釘腰部的曲率半徑為8mm;

所述角膜縫合釘兩個釘腿之間角度為90°;

所述角膜縫合釘截面尺寸為0.3×0.1mm2(其中0.3mm為厚度方向);

所述角膜縫合釘腿部為三棱錐形狀,且帶刃,以便于刺入角膜切片。

本發明中的尺寸按照成人角膜的平均尺寸來設計,在臨床縫合過程中要求扎入角膜的位置要距離傷口1mm左右,故設計該縫合釘腰部跨距為2.5mm,以期滿足縫合要求;由于角膜厚度是不均勻的,中央角膜的厚度為0.5mm,而角膜邊緣的厚度為1.0mm,為防止刺入角膜時刺破基質層出水,故初步設計縫合釘的扎入深度為0.4~0.5mm;在縫針刺入時要求進針的方向要垂直于角膜的切平面,故設計縫合釘的腿部與腰部呈近似直角;為了達到更好的愈合效果,縫合釘腰部的曲率與角膜的曲率應保持一致,故縫合釘的曲率半徑設計為R=8mm。

通過有限元仿真軟件ANSYS對眼角膜及縫合釘進行建模仿真分析得出:當使用四個縫合釘均布于角膜切片不能達到理想的愈合效果,如圖6所示;當使用八個縫合釘均布于角膜切片時,愈合效果很好。故至少要使用8個以上的縫合釘才能達到很好的愈合效果。

本發明中基于形狀記憶合金的角膜縫合釘通過形狀記憶合金的記憶效應達到對角膜切片的固定作用,通過動物活體實驗證實該種鈦鎳合金與生物組織眼角膜具有很好的生物相容性,沒有出現感染和排斥現象。

附圖說明

圖1是本發明中角膜縫合釘進入角膜之前的形狀示意圖;

圖2是本發明中角膜縫合釘進入角膜之后的形狀示意圖;

圖3是本發明中角膜縫合釘腿部尖端的結構示意圖;

圖4是本發明中角膜縫合釘腰部截面的結構示意圖;

圖5是本發明中單個角膜縫合釘達到相變溫度后的變形圖;

圖6是本發明中四個角膜縫合釘達到相變溫度后的變形圖;

圖7是本發明中八個角膜縫合釘達到相變溫度后的變形圖。

具體實施方式

如圖1所示,本發明中基于形狀記憶合金的角膜縫合釘相變前需要使用醫用鑷子將角膜切片的一端加持住,使用另一只鑷子加持住角膜縫合釘的腰部1,并靠近縫合釘腿部與腰部的連接處3,利用角膜縫合釘腿部尖端7的三棱刃刺入角膜植床,然后再將角膜縫合釘的另一端刺入角膜切片。

當角膜縫合釘刺入角膜后溫度逐漸與角膜溫度趨于一致,當達到相變溫度30度時發生圖2所示的變形,角膜縫合釘兩個腿部之間的角度呈近似90度,將角膜植床與角膜切片擠壓在一起,以便愈合。

本發明中相變前需要保證縫合釘腿部2與腰部1呈近似90度刺入角膜,相變后縫合釘腿部5與腰部4呈近似45度保持。縫合釘腿部與腰部連接處3和6呈自然過渡,這里不做其他要求。

綜上所述,本發明中的角膜縫合釘可以替代目前角膜縫合技術中使用的縫針縫線,操作簡單,同時避免了縫合中一系列繁瑣的打結拆線等操作,提供了一種新型的簡單高效的縫合方式。另外,上述僅對本發明中的一具體實施例作了詳細描述,但并不能作為本發明中的保護范圍,因作為本技術領域的技術人員可在本發明的設計精神下對其結構和尺寸進行改變或修改,因此凡是在本發明設計精神啟示下對結構和尺寸進行等效改變或修飾均應認為落入本發明的保護范圍。

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