專利名稱：基于形狀記憶合金的角膜縫合釘?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于形狀記憶合金的角膜縫合釘，更具體地說(shuō)，涉及一種代替現(xiàn) 使用的縫針縫線方式的一種新的眼科手術(shù)縫合方式。
背景技術(shù)：
目前眼部角膜外科手術(shù)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(yī)用縫線來(lái)固定角膜切片與角膜植床以使角膜傷口達(dá)到愈合的效果，且需要縫合針牽引 縫合線進(jìn)行打結(jié)、拆線等操作。單憑醫(yī)生的感覺和經(jīng)驗(yàn)無(wú)法保證縫合的精度和縫合力度，且 精準(zhǔn)性差。手術(shù)時(shí)的操作空間也受到了極大的限制，醫(yī)生使用鑷子夾持縫合針時(shí)操作難度 大。打結(jié)后角膜的張力不均勻，而如果要通過(guò)調(diào)整角膜縫合線來(lái)使角膜張力均勻又十分困 難；愈合邊緣不整齊，手術(shù)后容易產(chǎn)生并發(fā)癥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種新的眼科手術(shù)縫合方式，利用該角膜縫合釘可以 實(shí)現(xiàn)對(duì)病變角膜的定位。本發(fā)明中使用的材料是鈦鎳合金TiNi-yy，相變溫度為33°C 士3°C，當(dāng)環(huán)境溫度高 于30°C時(shí)(眼部環(huán)境溫度為33°C左右)，該合金發(fā)生馬氏體相變，從而使得角膜縫合釘腿部 發(fā)生變形，鉤緊角膜。所述角膜縫合釘?shù)目缍葹?. 5mm ；所述角膜縫合釘腿部長(zhǎng)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(gè)釘腿之間角度為90° ；所述角膜縫合釘截面尺寸為0. 3X0. Imm2(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?guī)?，以便于刺入角膜切片。本發(fā)明中的尺寸按照成人角膜的平均尺寸來(lái)設(shè)計(jì)，在臨床縫合過(guò)程中要求扎入角 膜的位置要距離傷口 Imm左右，故設(shè)計(jì)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(shí)刺破基質(zhì)層出水，故初步設(shè)計(jì)縫合釘?shù)脑肷疃葹?. 4 0. 5mm ；在縫針刺入時(shí)要 求進(jìn)針的方向要垂直于角膜的切平面，故設(shè)計(jì)縫合釘?shù)耐炔颗c腰部呈近似直角；為了達(dá)到 更好的愈合效果，縫合釘腰部的曲率與角膜的曲率應(yīng)保持一致，故縫合釘?shù)那拾霃皆O(shè)計(jì) 為 R = 8mm。通過(guò)有限元仿真軟件ANSYS對(duì)眼角膜及縫合釘進(jìn)行建模仿真分析得出當(dāng)使用四 個(gè)縫合釘均布于角膜切片不能達(dá)到理想的愈合效果，如圖6所示；當(dāng)使用八個(gè)縫合釘均布 于角膜切片時(shí)，愈合效果很好。故至少要使用8個(gè)以上的縫合釘才能達(dá)到很好的愈合效果。本發(fā)明中基于形狀記憶合金的角膜縫合釘通過(guò)形狀記憶合金的記憶效應(yīng)達(dá)到對(duì) 角膜切片的固定作用，通過(guò)動(dòng)物活體實(shí)驗(yàn)證實(shí)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(xiàn)感染和排斥現(xiàn)象。


圖1是本發(fā)明中角膜縫合釘進(jìn)入角膜之前的形狀示意圖；圖2是本發(fā)明中角膜縫合釘進(jìn)入角膜之后的形狀示意圖；圖3是本發(fā)明中角膜縫合釘腿部尖端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明中角膜縫合釘腰部截面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明中單個(gè)角膜縫合釘達(dá)到相變溫度后的變形圖；圖6是本發(fā)明中四個(gè)角膜縫合釘達(dá)到相變溫度后的變形圖；圖7是本發(fā)明中八個(gè)角膜縫合釘達(dá)到相變溫度后的變形圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明中基于形狀記憶合金的角膜縫合釘相變前需要使用醫(yī)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?shù)难?，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?shù)牧硪欢舜倘虢悄で衅?。?dāng)角膜縫合釘刺入角膜后溫度逐漸與角膜溫度趨于一致，當(dāng)達(dá)到相變溫度30度 時(shí)發(fā)生圖2所示的變形，角膜縫合釘兩個(gè)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(fā)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?？p合釘腿部與腰部連接處3和6呈自然過(guò)渡，這里 不做其他要求。綜上所述，本發(fā)明中的角膜縫合釘可以替代目前角膜縫合技術(shù)中使用的縫針縫 線，操作簡(jiǎn)單，同時(shí)避免了縫合中一系列繁瑣的打結(jié)拆線等操作，提供了一種新型的簡(jiǎn)單高 效的縫合方式。另外，上述僅對(duì)本發(fā)明中的一具體實(shí)施例作了詳細(xì)描述，但并不能作為本發(fā) 明中的保護(hù)范圍，因作為本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可在本發(fā)明的設(shè)計(jì)精神下對(duì)其結(jié)構(gòu)和尺寸 進(jìn)行改變或修改，因此凡是在本發(fā)明設(shè)計(jì)精神啟示下對(duì)結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行等效改變或修飾均 應(yīng)認(rèn)為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
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(yīng)使角膜縫合釘產(chǎn)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°C 士3°C，該種鈦鎳合金經(jīng)過(guò) 試驗(yàn)證實(shí)具有很好的生物相容性；所述形狀記憶合金當(dāng)環(huán)境溫度高于30°C時(shí)，眼部環(huán)境溫度為33°C左右，發(fā)生馬氏體相 變，從而使得角膜縫合釘腿部發(fā)生變形，鉤緊角膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的角膜縫合釘，其特征在于角膜縫合釘?shù)目缍葹?.5mm。
3.根據(jù)權(quán)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(zhǎng)度 為 0. 5mmο
4.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(gè)釘腿 之間角度為90°。
6.根據(jù)權(quán)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. 3X0. 1mm2，其中0. 3mm為厚度方向。
7.根據(jù)權(quán)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?guī)小?br> 全文摘要
本發(fā)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(yīng)產(chǎn)生變形，使角膜縫合釘腿部產(chǎn)生相應(yīng)的位移，從而使角膜傷口接觸，便于愈合。本發(fā)明中使用的材料是具有形狀記憶效應(yīng)的鈦鎳合金，當(dāng)環(huán)境溫度高于相變溫度時(shí)，該合金發(fā)生馬氏體相變，從而使得角膜縫合釘腿部發(fā)生變形，鉤緊角膜。所述角膜縫合釘?shù)目缍葹?.5mm；所述角膜縫合釘腿部長(zhǎng)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(gè)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?guī)?，以便于刺入角膜切片?br> 文檔編號(hào)A61L17/00GK102133142SQ201010034539
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者孫繁新, 楊洋, 王璐 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)