● 摘要
在医疗技术高速发展的今天，传统的使用缝针缝线进行角膜移植手术的方法存在诸多弊端。医生在医学显微镜下难以精准地进行缝合手术作业。眼科医生在进行缝合手术时会引起缝合线张力不均匀，导致伤口愈合效果不佳。随着微创伤缝合技术的发展，在进行缝合作业时要求对器官软组织的创伤最小。 在国家自然科学基金的资助下，针对目前角膜移植手术面临的上述问题，本文展开以下几方面的研究。 首先，在分析总结角膜移植手术的临床技术要求的基础上，利用材料的形状记忆效应和超弹性，提出以形状记忆合金和非晶态合金作为角膜缝合器本体的两种新的缝合方法。 其次，基于形状记忆合金和非晶态合金的材料特性和力学性能，探讨了两种材料作为角膜缝合器本体的技术可行性。设计并制作出一种新型角膜缝合器（钉），并通过临床实验进行了生物组织相容性和角膜缝合验证。 接着，根据粘弹性的角膜生物力学模型，建立角膜缝合钉与角膜软组织作用的二维有限元模型和三维实体模型。在进一步探索刚性体对生物软组织作用的力学机理的基础上，得出了用于角膜移植手术的角膜缝合钉的最佳布局和主要结构参数。 最后，建立角膜缝合线与角膜软组织作用的有限元模型，探究柔性线对粘弹性角膜的作用效果。按照缝合线张力等要素与角膜组织最大变形的关系，提出了在临床手术中的缝合效果评价；根据缝合线张力等要素对角膜组织最大应力的影响，提出了在微创伤方面的缝合效果评价。 本文为角膜移植手术提供了一种新思路和新方法，极大程度上简化了缝合过程，对于发展新型医疗技术有重要意义。角膜缝合效果评价的提出，为角膜移植手术的顺利进行提供了参考依据，为设计一种能够自成结的角膜缝合线提供研究基础。