一种后巩膜微创交联系统

1.本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种后巩膜微创交联系统。


背景技术：

2.高度近视眼是由于眼睛轴向过度延伸造成的，所以这会涉及到眼球的外层,即巩膜。巩膜可以保护眼内结构，决定眼睛的最终形状和大小，且巩膜是眼外肌的锚点，并为睫状肌提供支持，同时睫状肌又有着辅助调节晶状体的功能。因此，研究巩膜是缓和进行性近视的治疗操作的首要目标。目前，加固巩膜手术是可用于临床的减缓巩膜隆起的唯一选择，然而该手术伴随着并发症的风险，效果不理想。所以需要研发一种既可以减小加固后巩膜手术创伤程度，又能有效阻止进行性近视蔓延的一种后巩膜微创交联系统。


技术实现要素：

3.本发明为解决目前缺乏一种能够减小巩膜手术创伤，又能阻止进行性近视蔓延的巩膜手术器械的技术问题，提供一种后巩膜微创交联系统。
4.本发明是采用以下技术方案实现的：一种后巩膜微创交联系统，包括光源系统、导液系统、伸缩系统、负压系统、控制系统和定位系统；所述负压系统包括底部开口的本体、环绕本体内侧边缘安装的负压环、抽气连接夹以及导气泵；所述伸缩系统位于本体内部并连接本体的前后内壁；所述负压环截面呈“n”形，负压环围成环状但两端口不连接；本体前侧分别开有两个本体出口，所述负压环的两个端口分别由上述两个出口引出，抽气连接夹为三岔口管，分别连接负压环的两个端口以及导气泵；伸缩系统中部开有孔，所述光源系统安装在本体内顶部且正对伸缩系统中部的孔；所述导液系统包括进液管和出液管以及能够与进液管和出液管连接的导液泵，进液管和出液管分别由本体外部伸入本体内部；本体、负压环和进、出液管均采用形变材料制成，所述定位系统集成在光源系统上；所述控制系统与光源系统、伸缩系统、定位系统、导气泵以及导液泵相连接。
5.伸缩系统能够实现本体结构的伸缩，从而实现手术微创；通过伸长伸缩系统，使本体呈细长状态，此时先用定位系统实现整个系统的定位，将细长状态的本体放到巩膜的待交联区域，通过伸缩系统收缩恢复本体的工作状态，打开导气泵，使得负压环吸附在巩膜上，打开导液泵的输液功能，通过进液管将液体导入本体内部并与交联区域接触；打开光源系统，进行辐照交联，交联结束后，关闭光源，打开导液泵，通过出液管将废液抽出，交联结束。然后再将清洁液经导液泵导入本体内部，清洁结束后，打开导液泵，将废液抽出。
6.进一步的，光源系统可以选择制作成uva/blue led阵列，uva优选370nm的紫光，blue优选445nm的蓝光，或者选择能发出相应波长的有机电致荧光材料作为光源；定位系统安装于led阵列或荧光膜的间隙处，便于观察巩膜并实现本体的定位。
7.进一步的，控制系统通过单片机的编程设计，建立系统模型，从而实现数控。
8.进一步的，负压系统选用由柔性材料制成的环状管（截面为n型）和三岔口管用来抽取真空形成负压状态，来达到阻止反应物渗出。
9.进一步的，伸缩系统：选用伸缩杆配合单片机实现机械结构的伸缩，从而实现手术微创。
10.进一步的，定位系统采用植入内窥镜，基于神经网络的图像处理算法，实现在巩膜后极部进准定位。
11.进一步的，所述负压环，导液系统和控制系统为一体。
12.所述的后巩膜微创交联系统的具体尺寸约为10*7*5mm，经过伸缩变换后的尺寸约为5*14*5mm。
13.基于本发明所提供的一种后巩膜微创交联系统，能够实施利用一种后巩膜微创交联系统进行交联的方法，可以进行光化学交联和化学交联。
14.化学交联部分：将一般选用甲醛缓释体类防腐剂（fars）、甘油醛、戊二醛、硝基醇类，京尼平等化学交联剂通过导液泵流入交联区域，其中负压环经过真空抽气，紧密贴合巩膜组织，防止化学交联剂流出，反应完成后，通过导液泵另一侧毛细管回收废液。
15.光化学交联部分：cxl 的机制是核黄素被 uva\blue光辐照时产生单线态氧。然后单线态氧氧化胶原形成共价交联，由于核黄素有两个第二吸收波峰，分别为445nm和370nm左右，因此可使用蓝光交联和紫光交联。首先将核黄素通过导液泵流入交联区域，其中负压环经过真空抽气，紧密贴合巩膜组织，防止核黄素流出，将led阵列或电致荧光材料通电，产生光化学交联，待反应完成后，通过导液泵另一侧毛细管回收废液，再开启自清洁功能，清洁交联区域，将残余剩液稀释，导出。
16.本发明的优点：1.本发明提供的一种后巩膜微创交联系统，包括光源系统、导液系统（含自清洁系统）、伸缩系统、负压系统、控制系统、定位系统。其采用伸缩系统可以在更小的创口下实现后巩膜位置处的交联，损伤更小。具体的，本发明可以有效实现伸缩杆在收缩状态放置于交联区域，然后通过调整程序改变伸缩杆长度，使得交联系统编程面层状结构，实现区域交联，该方式可以有效减小装置伸入到后巩膜部位时所需结膜部位的创口的大小，同时负压环在抽气时可形成负压状态，利用负压状态，负压环可以紧密贴合在眼球治疗部位，以阻止交联试剂的流出。此时，（1）可以直接施行化学交联，交联结束后可通过导液泵的另一侧毛细管（出液管）将废液导出。（2）通过led阵列或电致紫外荧光材料，调至合适光功率足够固化交联药品，从而使眼球治疗部位实现光化学交联，在交联完成后，给负压环导入气体，解除负压，进而便于装置整体的取出，完成交联手术；因此，本发明的装置可以实现在巩膜的后极部增加其硬度从而控制眼轴的增长并预防近视。
17.2.本发明中采用的负压环本身就是柔性材料，在负压时固定于后巩膜部位或取出时，均不会伤眼球及眼内组织；且通过伸缩杆的配合实现整体仪器的伸缩变换，进而可以在不剪断眼外肌的情况下实现微创。
[0018] 3.本发明提供的一种后巩膜微创交联系统，负压环在正常状态时具有凹槽，在使用时，将负压环的凹槽部位朝向后巩膜组织的方向放置，抽气使负压环变为负压状态，从而与巩膜紧密相贴而形成一个密闭空间，因此来防止交联试剂的流出，污染其余位置。
[0019]
4.使用led阵列或有机电致紫外/蓝光荧光材料实现在交联区域均匀辐照。
[0020]
5.将眼用内窥镜系统置于该系统中，从而可完成定位效果。
附图说明
[0021]
图1 后巩膜微创交联系统的仰视示意图。
[0022]
图2抽气连接夹结构示意图。
[0023]
图3后巩膜微创交联系统的鸟瞰图。
[0024]
图4负压系统横切示意图。
[0025]
图5为图4的b-b剖视图。
[0026]
图6负压系统主视图。
[0027]
图7后巩膜微创交联系统的横切图。
[0028]
图8为图7的a-a剖视图。
[0029]
图9后巩膜微创交联系统的主视图。
[0030]
图10后巩膜微创交联系统的微创原理图。
[0031]
图11伸缩杆的前端轴向视图。
[0032]
图12伸缩杆的主视结构示意图。
[0033]
图13伸缩杆的立体结构示意图。
[0034]
图14伸缩杆的仰视结构示意图。
[0035]
图15为图14的c-c剖视图。
[0036]1‑ꢀ
led阵列，2-伸缩杆，3-定位系统，4-本体，5-负压环，6-抽气连接夹，7-进液管，8-出液管，9-本体出口，10-进液管管口，11-出液管管口；21-圆柱段，22-圆环段，23-弹簧。
具体实施方式
[0037]
实施例1一种后巩膜微创交联系统，包括光源系统、导液系统、伸缩系统、负压系统、控制系统和定位系统3；所述负压系统包括底部开口的本体4、环绕本体4内侧边缘安装的负压环5、抽气连接夹6以及导气泵；所述伸缩系统位于本体4内部并连接本体4的前后内壁；所述负压环5截面呈“n”形，负压环5围成环状但两端口不连接；本体4前侧分别开有两个本体出口，所述负压环5的两个端口分别由上述两个出口引出，抽气连接夹6为三岔口管，分别连接负压环5的两个端口以及导气泵；伸缩系统中部开有孔，所述光源系统安装在本体4内顶部且正对伸缩系统中部的孔；所述导液系统包括进液管7和出液管8以及能够与进液管7和出液管8连接的导液泵，进液管7和出液管8分别由本体2外部伸入本体2内部；本体2、负压环5和进、出液管均采用形变材料制成，所述定位系统3集成在光源系统上；所述控制系统与光源系统、伸缩系统、定位系统3、导气泵以及导液泵相连接。
[0038]
实施例2如图3所示，所述本体4外形为开口朝下的空心小球台结构（或者类似于碗形或者盖子）以及连接在小球台周圈下方的固定圈；所述负压环5紧贴固定圈内壁安装；伸缩系统安装在固定圈的前后内壁上；所述光源系统通过支架悬挂在小球台内顶部。
[0039]
实施例3所述光源系统采用紫外/蓝光的led阵列1，或用有机电致荧光材料做成的紫外/蓝光荧光膜；紫光波长为370nm，蓝光波长为445nm；定位系统3安装于led阵列1或荧光膜的间
隙处。所述伸缩系统由两个间隔一定距离且相互平行的伸缩杆2组成，光源系统对应两个伸缩杆2之间的间隔。
[0040]
实施例4所述进液管7伸入本体内部的端口位于本体4内部的高处；出液管8伸入本体4内部后方且位于本体4内部的低处；进/出液管均由本体4前侧的两个出口之上的本体侧壁伸入本体内部。如图1中，进液管的一个管口伸入本体的前侧，而出液管的一个管口位于本体后部，这样便于将内部的液体抽出。当导气泵和导液泵使用蠕动泵为动力源时，本体4、负压环5、进/出液管采用柔性材料（聚二甲基硅氧烷pdms、聚氨酯pu）；当导气泵和导液泵使用注射泵时，本体4、负压环5、进/出液管采用硬质管材料。
[0041]
控制系统采用单片机；定位系统3为内窥镜。光源系统、伸缩系统和定位系统3均通过引出线由本体4内部引出并与控制系统相连接。
[0042]
如附图1所示，一种后巩膜微创交联系统包括光源系统、导液系统（含自清洁系统）、伸缩系统、负压系统、控制系统、定位系统。本发明柔韧性好，自动化程度高，且安全性高，在进行后巩膜交联法时可实现微创操作。
[0043]
所述光源系统，其位置分布如附图1、7、8、9所示，包括uva/blue的led阵列1，或用有机电致荧光材料做成oled荧光膜。
[0044]
所述导液系统，其位置分布如附图7所示，7处为进液管流入口，且位于装置的高处，由于该系统植入后巩膜有角度，从7处流入可以完全浸润巩膜，8处为液体流出口，位于装置的低位，可以将反应过后的药液残渣流出；自清洁系统，就是将药液替换为清洁液。
[0045]
所述伸缩系统，具体位置如附图7、8所示，可由伸缩杆2控制伸缩杆的伸长，来调节后巩膜微创交联系统的尺寸从而实现微创，具体变换过程如附图10所示。所述的后巩膜微创交联系统的具体尺寸约为10*7*5mm，经过伸缩变换（伸长状态）后的尺寸约为5*14*5mm，即前后方向伸长。
[0046]
如图11-15所示，所述伸缩杆2由圆柱段21、固定在圆柱段21前端的圆环段22以及嵌套在圆环段22内的弹簧23组成；弹簧23的前端与圆环段22前端内壁之间固定连接；圆环段22前端与本体4内壁的前部相连接，圆柱段21末端与本体4内壁后部连接，圆环段22通过由本体4外壁伸入本体4内部的导气管与外部气动泵相连接；伸缩杆2的圆柱段21采用双组份pdms材料a液（二甲基硅油）、b液（固化剂）按质量比1:5、100℃固化制成；伸缩段的圆环段22采用双组份pdms材料a液（二甲基硅油）、b液（固化剂）按质量比1:10、70℃固化制成；通过气动泵，气体注入推动圆环段和弹簧发生形变，达到伸缩杆直动变形目的，实现伸缩功能。
[0047]
所述负压系统，通过附图3的抽气连接夹，连接并通过外接导气泵，使得负压环内呈现在真空状态，牢牢地附着在巩膜上，控制药液不外渗，其具体结构如附图4、5、6所示。
[0048]
所述控制系统，由外接的单片机单元，并连接上位机实现精准控制。
[0049]
所述定位系统，采用安装在本体内的内窥镜，内窥镜反馈成像，由眼科医生实行定位操作，以实现微创仪器的定位功能。
[0050]
本发明在后巩膜交联法（光化学交联部分）中的使用方法如下：(1)使用前，先保证毛细管和单片机的控制的导液泵连接，负压环和导气泵相连，led阵列电线和单片机相连，内窥镜固定于前端。剪开结膜，分离结膜下组织及tenon' s囊。
[0051]
(2)临床医师根据患者眼底后巩膜葡萄肿的位置及程度确定患者最适合照射的巩
膜区域后，使用交联系统的第一形态，伸缩杆处于拉长的极限位置，整个交联系统呈现伸长状态。用镊子将本发明的交联系统插入tenon's囊下，利用交联系统前侧的内窥镜调整led阵列巩膜需要照射的靶向区域，然后通过单片机的控制系统，通过计算机输入指令，将伸缩杆回缩，整个交联系统呈现面层结构，交联区域大大加大。
[0052]
(3)定位结束后，将负压环抽气形成负压，固定于交联部位，防止核黄素等化学试剂渗出。
[0053]
(4)利用单片机系统操控，导液系统以固定的速度均匀持续给核黄素溶液，通过毛细管推至交联器主体部内，最终0. 1%核黄素溶液经毛细管插入tenon's囊下，浸润后极部巩膜约30分钟，从而使核黄素溶液能够连续浸润靶向巩膜区域，为下一步巩膜交联做准备。
[0054]
(5)对交联的巩膜后极部区域使用均匀且单一的uva/blue led阵列进行辐照或对电致uva/blue荧光材料通电产生均匀单一的uva/blue光线对交联区域辐照。在高渗透性的核黄素溶液已经充分浸润被交联巩膜区域后，led阵列光源或电致uva/blue荧光发出的uva/blue光线进行辐照，以充分活化核黄素光敏剂，达到在巩膜后极部产生交联的作用。
[0055]
(6)当进行完交联作用后，打开导液泵的导出功能通过另一侧的毛细管将反应完的废液导出。
[0056]
(7)在导完废液后，将药液管，取出，换成清洁液管，通过导液系统的导液泵，将清洁液导入，浸润片刻，之后通过导液泵的导出功能将废液导出。
[0057]
(8)在负压环处注入气体脱离负压，取出交联器，缝合结膜伤口。