一种人工角膜后板的制备方法与流程

本发明涉及生物医学工程及人工角膜生产技术领域，具体涉及一种人工角膜后板的制备方法。

背景技术：

2019年7月，据《人民网》及《南方都市报》等多家媒体报导：“我国自主研发首例领扣型人工角膜临床试验获成功”。这意味着国产领扣型人工角膜的医学应用迈出了重要的一步，初步适应了临床应用，但其结构的优化及产业化生产仍有待研发突破。如图1、图4所示，领扣型人工角膜包括镜柱1、作为镜柱1的安装支架的后板3和卡紧于镜柱1一端部外侧的卡圈4(附图1中序号2为角膜植片)。镜柱是用光学特性优良、物理化学性质稳定的透明材料制成，用以替代病变后阻碍眼球光学通路的浑浊角膜，故而要求具有良好的光学分辨率。后板是用生物相容性较好的硬质材料制成，后板开设有用于安装镜柱的中心通孔，其作用是对载体角膜起支撑作用，因而后板需要有一定的曲率才能贴合角膜，传统的加工方式是先加工成一块金属圆片平面，再用冲床加工的方式冲压成一定曲率的曲面，此加工方式存在的问题是冲压成型后，金属内部会产生内应力，远期造成后板曲率容易变化，产生对载体角膜的压迫，导致载体角膜溶解坏死，此外，冲床加工钛后板的方式也会导致后板与镜柱的结合处不能完全吻合，增大房水渗漏及眼内感染的风险。另外，常见的人工角膜后板的制备方法还有3d打印成型或模具浇注一体成型，其制备工序相对繁琐、难以适应批量化、标准化生产，其制备过程容易受污染，其产品精度低，会导致康复难度加大及视觉清晰度降低。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提出一种人工角膜后板的制备方法，能提高领扣型人工角膜后板的精度，并且能实现领扣型人工角膜后板的批量化、标准化生产，大大提高生产效率及成品合格率，降低领扣型人工角膜后板在制备过程中受污染的风险。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

一种人工角膜后板的制备方法，应用于领扣型人工角膜后板的生产过程，该制备方法包括以下步骤：

s1，准备加工胚料，并将加工胚料输入数控车床；以金属棒材作为后板的加工胚料；

s2，使用数控车床依据设定的加工程序将加工胚料加工成后板；

s3，对后板进行去毛刺处理；

s4，对后板进行清洗；

s5，对后板进行干燥处理；

s6，对后板进行包装及灭菌。

进一步地，于s2与s3之间还包括：

s231：对后板进行清洗；

s232：对后板进行检测以剔除不合格产品。

进一步地，于s4与s5之间还设有步骤s415：对后板进行喷砂处理及喷砂处理后的清洗。

进一步地，于s415与s5之间还设有步骤s425：对后板进行氧化处理及氧化处理后的清洗。

进一步地，所述后板呈弧碟状且设有中心通孔，后板沿中心通孔环设有若干个分布通孔；于s2中，所述加工程序通过数控车床形成加工工序，所述加工工序包括以下步骤：

s222，对加工胚料粗车从而获得后板的内圆弧面；

s223，对于s222获得的工件进行粗车从而开出若干个对应为所述分布通孔的端面孔；

s224，对于s223获得的工件进行粗车加工成后板的外圆弧面；

s225，对于s224获得的工件上的内圆弧面进行重复精车；

s226，对于s225获得的工件上的外圆弧面进行重复精车；

s227，对于s226获得的工件上的端面孔进行重复精车从而加工成所述分布通孔；

s228，对于s227获得的工件进行钻孔，从而加工成对应为中心通孔的粗加工中心孔；

s229，对于s228获得的工件上的粗加工中心孔进行镗孔，从而加工成对应为所述中心通孔的精加工中心孔；

s2210，对于s229获得的工件上的精加工中心孔进行内孔槽刀倒角，从而加工成所述中心通孔；

s2211，对于s2210获得的工件进行切断，从而获得所述后板。

进一步地，于s222之前还设有步骤s221：

s221，数控车床加工零点定位。

进一步地，于s4中，使用超声波清洗机对后板进行清洗。

进一步地，于s6中，利用环氧乙烷及过度灭菌法对后板及其包装进行灭菌。

进一步地，于s1中，作为后板加工胚料的金属棒材为钛合金或钛金属；该金属棒材经过二次退火处理及二次深冷处理后再经数控车床进行机加工。

进一步地，所述第一次退火处理的退火温度大于或等于255℃且小于或等于265℃，第二次退火处理的退火温度大于或等于700℃且小于或等于800℃；第一次深冷处理的冷处理温度大于或等于﹣180且小于或等于-100℃，第二次深冷处理的冷处理温度大于或等于﹣230且小于或等于-200℃。

本发明的有益效果为：

本发明通过数控车床根据加工程序对加工胚料实现自动走刀换刀加工工序，并通过去毛刺及清洗工序使加工后的工件符合眼科手术的洁净要求，通过干燥处理、包装及灭菌处理使清洗后的人工角膜后板达到e0级医学卫生要求，从而实现了领扣型人工角膜后板的批量化、标准化生产，大大提高生产效率及成品合格率，降低领扣型人工角膜后板在制备过程中受污染的风险。本发明能提高领扣型人工角膜后板的精度，高精度的后板符合人体眼部结构且能提高植入后患者的舒适度；数控车床自动执行加工工序，省却了工件需要重新装上夹具的过程，提高了生产效率；通过数控车床走心加工一体成曲率的方式，使加工出来的后板不存在内应力，后板与领扣型人工角膜的镜柱能紧密配合。另外，本发明还提升了后板的生物相容性。

附图说明

图1为本发明涉及的领扣型人工角膜的结构爆炸示意图；

图2为本发明一种人工角膜后板的制备方法的工作流程图；

图3为本发明涉及的加工工序的走刀路线及工序图；

图4为本发明涉及的领扣型人工角膜相对于眼球的立体示意图；

附图标记说明：

镜柱1；角膜植片2；后板3；中心通孔31；卡圈4；加工胚料300。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例

如图1-2所示：

一种人工角膜后板的制备方法，应用于领扣型人工角膜后板3的生产过程，该制备方法包括以下步骤：

s1，准备加工胚料，并将加工胚料输入数控车床；以金属棒材作为后板3的加工胚料300；具体地，所述金属棒材通过一自动送料装置进入数控车床；

s2，使用数控车床依据设定的加工程序将加工胚料300加工成后板3；

s3，对后板3进行去毛刺处理；具体地，通过转动磨料打磨机对后板3进行去毛刺处理，然后通过网筛筛选出后板3；

s4，对后板3进行清洗；

s5，对后板3进行干燥处理；具体地，通过使用离心甩干及等离子风扇吹干的方式进行干燥处理；

s6，对后板3进行包装及灭菌。

进一步地，于s2与s3之间还包括：

s231：对后板进行清洗；

s232：对后板进行检测以剔除不合格产品；具体地，完成包括尺寸测量、外形检验等环节后，将后板放置于暂存柜内进行自然干燥，然后再进行去毛刺处理。

进一步地，于s4与s5之间还设有步骤s415：对后板3进行喷砂处理及喷砂处理后的清洗；具体地，使用超声波清洗机加水进行清洗；纯钛的本色是银色带金属反光，若材料表面不经加工，在植入术时手术灯的照射下会产生强烈的反光从而引起手术医生巨大不适，此外，银色的钛后板在植入术眼后，患者外观与正常中国人的棕色眼珠有很大区别，把钛后板表面进行喷砂处理，解决了手术灯照射下强烈反光的问题，而且喷砂处理还能提高后板3的生物相容性。

进一步地，于s415与s5之间还设有步骤s425：对后板3进行氧化处理及氧化处理后的清洗；具体地，使用超声波清洗机加水进行清洗；氧化处理后需要着色对比，把后板表面氧化成与中国人虹膜相近的颜色，能减少患者的术后外观与正常人眼的差异，增加患者术后适应社会的信心。

进一步地，如图1-3所示，所述后板3呈弧碟状且设有中心通孔31，后板3沿中心通孔31环设有若干个分布通孔；于s2中，所述加工程序通过数控车床形成加工工序，所述加工工序包括以下步骤：

s222，对加工胚料300粗车从而获得后板3的内圆弧面；

s223，对于s222获得的工件进行粗车从而开出若干个对应为所述分布通孔的端面孔；

s224，对于s223获得的工件进行粗车加工成后板3的外圆弧面；

s225，对于s224获得的工件上的内圆弧面进行重复精车；

s226，对于s225获得的工件上的外圆弧面进行重复精车；

s227，对于s226获得的工件上的端面孔进行重复精车从而加工成所述分布通孔；

s228，对于s227获得的工件进行钻孔，从而加工成对应为中心通孔31的粗加工中心孔；

s229，对于s228获得的工件上的粗加工中心孔进行镗孔，从而加工成对应为所述中心通孔31的精加工中心孔；

s2210，对于s229获得的工件上的精加工中心孔进行内孔槽刀倒角，从而加工成所述中心通孔31；

s2211，对于s2210获得的工件进行切断，从而获得所述后板3。

进一步地，如图3所示，于s222之前还设有步骤s221：

s221，数控车床加工零点定位，有利于提高加工精度；

步骤s221至s2211的工艺顺序保证了后板3加工精度的同时，提高了后板3的生产效率，加工后的后板3精细结构满足了眼科的生物相容性以及对术后视觉清晰度的要求。

进一步地，于s4中，使用超声波清洗机对后板3进行清洗；生产过程产生的杂质或碎屑会严重影响眼部健康以及增加手术感染风险，需要对后板3进行高洁净度的清洗。

进一步地，于s6中，利用环氧乙烷及过度灭菌法对后板3及其包装进行灭菌；具体地，环氧乙烷透过包装的透析纸对后板3进行杀菌。

进一步地，如图1-3所示，于s1中，作为后板3加工胚料300的金属棒材为钛合金或钛金属；该金属棒材经过二次退火处理及二次深冷处理后再经数控车床进行机加工。

进一步地，所述第一次退火处理的退火温度大于或等于255℃且小于或等于265℃，第二次退火处理的退火温度大于或等于700℃且小于或等于800℃；第一次深冷处理的冷处理温度大于或等于﹣180且小于或等于-100℃，第二次深冷处理的冷处理温度大于或等于﹣230且小于或等于-200℃；经两次退火处理满足了钛金属后板去应力的要求，两次深冷处理提高了钛金属后板的力学性能及韧性，经该温度范围处理后的钛金属后板满足了精度高、生物相容性高、装配适应力强的要求。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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