刘庆淮教授:玻切术中角膜接触镜的设计与应用

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——目立康“跨界合作RGP+”专家演讲特辑之(十二)

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专家履历

刘庆淮

刘庆淮教授

南京医科大学第一附属医院

医学博士,南京医科大学教授,博士生导师,南京医科大学第一附属医院暨江苏省人民医院眼科科室主任。曾赴日本国立名古屋病院、日本大阪大学眼科、美国佛罗里达州立大学 Pascom Palmer Eye Institute研修白内障及玻璃体视网膜手术。

现为中华医学会眼科学分会委员、专家会员,眼底病学组委员;江苏省医学会眼科分会第八届主委;中国医疗保健国际交流促进会视觉健康分会副主委;中国医师协会、中国微血管学会眼微循环专业、中国老年医学会眼科分会常委;南京市医学会眼科分会主任委员、江苏省防盲指导组组长、江苏省眼科质控中心主任;担任《中华眼科杂志》、《中华眼底病杂志》、《中华实验眼科杂志》、《Int J Ophthalmol》、《J Ophthalmol》、《南京医科大学学报》、《Ophthalmology 中文版》等杂志编委。江苏省“科教强卫工程” 眼科重点学科学术带头人、医学重点人才,江苏省“六大人才高峰”学术带头人,江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科学技术带头人。

致力于眼科临床和基础研究工作三十余年,对玻璃体视网膜疾病的诊治经验丰富,尤其擅长增殖性糖尿病视网膜病变、复杂性视网膜脱离、各类黄斑疾病、各类复杂性白内障等的手术治疗。目前主要致力于新生血管性眼底病(老年性黄斑变性、糖尿病视网膜病变等)的发病机制、干预策略、以及干细胞移植治疗研究。

近五年来在国内外杂志发表论著近90篇,其中第一或通讯作者SCI收录文章40余篇,作为负责人主持多项国家级、省级科研课题,包括973项目3项(1项课题组组长、2项子课题负责人)、国家自然科学基金面上项目3项,及省内各项课题;已培养硕士研究生50余名,毕业和在读博士生20余名。

演讲正文

角膜接触镜研究背景

背景1:糖尿病是眼科术后
角膜上皮损伤的危险因素

1.高血糖的上皮毒性作用:
◆糖代谢相关的糖基化终末产物(AGE)在角膜上皮基底膜的累积是根本原因
◆角膜上皮屏障功能受损、上皮移行功能减退

2.糖尿病角膜神经病变
◆角膜神经病变包括角膜神经纤维减少、密度减低、扭曲度减弱
◆角膜神经病变→泪腺分泌及瞬目减少→上皮干燥、病变、愈合不良

背景2:现代玻璃体手术
导致的角膜上皮损伤

1术前
◆已存在的干眼症
◆多次手术后角膜上皮功能已经不良
◆其他眼局部疾病:高眼压、角膜内皮减少、角膜炎、角膜溃疡等
◆PDR角膜上皮功能不良

2术中
◆眼表药物:消毒剂
◆手术时间比较长
◆手术成像系统:非接触广角系统

3.术后
◆术后炎症反应:角膜上皮微绒毛受损→影响泪膜附着
◆切口缝线刺激泪膜反射性分泌增加→泪液成分配比失常→泪膜不稳定
◆结膜损伤:杯状细胞分泌黏蛋白功能缺陷
◆角膜缘神经破坏
◆滴眼液频繁使用:防腐剂、菌群失调

非接触广角系统使用问题
——角膜干燥与损伤

◆角膜干燥→术中视野模糊、术后角膜上皮脱落
◆严重角膜上皮水肿→术中视野严重模糊

背景3:眼科手术所致
角膜上皮损伤的预防措施

方法一:角膜干燥——BSS冲洗湿润角膜
◆非接触广角系统使用中最常用的方法
◆角膜干燥快(湿润维持30s-60s)
◆频繁点水影响术者的操作
◆飞溅到镜片表面的水滴影响术者视野

方法二:严重角膜上皮水肿——术中刮除中央部角膜上皮
◆术中、术后患者不适
◆角膜上皮愈合困难(伴糖尿病、肾病等全身情况较差患者)

方法三:角膜保护剂
1.5ml,灭菌,含有23±2.3mg/ml羟丙基甲基纤维素溶液,NaCl、KCl、CaCl2、乳酸和注射用水

◆保护角膜
◆粘弹剂涂布需均匀,否则图像扭曲
◆保护效果一般维持20分钟左右,需反复涂布,费用提高

方法四:软性接触镜
◆镜片软
◆容易变形(尤其是玻切切口通道一侧)
◆各种像差,影响观测

还有其他途径吗?
方法五:RGP
◆能长时间保护角膜
◆提供光滑的外表面
◆获得稳定清晰的眼底图像
◆厚、重,居中效果差
◆需要接触镜固定组织

角膜接触镜的设计与加工

设计理念

1.轻便——降低对角膜上皮的压力
2.稳定——减少接触镜在角膜上的活动
3.规避对观测系统影响

◆设计理念1:轻便——降低对角膜上皮的压力
厚度主要影响镜片重量
设计<0.2mm

◆设计理念2:稳定——减少接触镜在角膜上的活动
光学面直径11.5mm
(11<11.5<13)

过小:光学中心对齐困难
过大:接触结膜,转动眼球时易滑动

后表面曲率半径8.0mm
(生理角膜前表面曲率半径7.78mm)

过小:气泡问题
过大:周边部不契合

◆设计理念3:规避对观测系统影响——透镜度数为0

前表面曲率半径7.82mm

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角膜接触镜的加工

◆数字机床
◆亚微米级加工精度
◆根据不同偏心率设计的不同及同一轴位的连续加工曲面或环曲面加工

◆镜片直径:8mm~12.5mm
◆镜片厚度:>0.1mm
◆镜片前后表面设计:
√自由曲率半径
√多重偏心率选择
√不同设计区域自由环曲面

角膜接触镜的应用
——对屈光系统的影响

我们改良的接触镜
◆PMMA材质
◆扩大视野
◆周边部接触紧密(内曲率半径8mm)

接触镜对眼底观测范围的研究
◆研究工具:自主设计的三维模拟眼(3D打印)
◆模拟真实人眼

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结论:角膜接触镜使用后眼底观测范围竟然变大

分析:
1.角膜接触镜设计的原则:空气中度数为0
2.当角膜接触镜放置在角膜上时(中间一层泪膜)其真实度数已改变

思考:
1.设计角膜接触镜度数时考虑其后表面接触介质(即泪膜)?
2.不同度数角膜接触镜对眼底观测图像范围的影响?
3.不同度数角膜接触镜对眼底观测图像质量的影响?
4.非球面型角膜接触镜对眼底观测图像质量的改善?

角膜接触镜的应用——对角膜上皮的保护作用
临床研究
◆病例:2014年3月至2015年4月PDR患者
◆PDR严重度>4分

分组:
◆接触镜组(CL)
◆角膜保护剂组(CPA)
◆生理盐水组(BSS)

观察指标:
◆手术时间;
◆角膜上皮荧光素钠染色并评分(6小时、1天、3天、7天)

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术中运用接触镜患者术后角膜未见上皮剥脱等角膜并发症

总结
我们改良的接触镜
√PMMA材质
√周边部接触紧密(内曲率半径8mm)
√保护角膜上皮细胞
√扩大视野
√提供光滑的前表面,从而提供高质量图像质量
√相较于未使用接触镜,眼底图像观测范围更大
√无需助手协助,使术者可以独立完成玻璃体视网膜手术
√非植入耗材,消毒简便;55℃环氧乙烷蒸汽3.5小时,可重复利用;
√制作简易,成本低,可量化生产

非常感谢刘庆淮教授的精彩分享

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