通过统计学分析， 最后得到人眼视觉模型； (2) 3D扫描建立患者个人眼球模型在上述人眼视觉模型的基础上，通过3D数据扫描 仪或其他医学测量仪器对患者眼球进行3D扫描，获得患者个人眼球模型数据，这里的3D数 据包括患者患眼的曲率、屈光度等数据，其可以通过〇CT、CT、核磁等手段获得； (3) 3D打印机导入数据将上述步骤得到的患者眼球模型数据导入与3D打印机相连 的计算机内，利用离散程序将模型进行切片处理，设计扫描路径，产生的数据将精确控制激 光扫描器和升降平台的运动； (4) 打印材料的准备按照聚乙烯醇：80% (体积百分含量)二甲基亚砜水溶液=1 :9~12 的质量比，将聚乙烯醇加入温度为95°C的80%二甲基亚砜水溶液中恒温加热2h小时，得到 液体PVA水凝胶，再将该液态PVA水凝胶与叠氮苯甲酸、甲基丙烯酸、聚乙二醇和羧甲基化 合物中的任意一种按照体积比为6 :1或者10 :1混合，得到液态打印材料，最后将该液态打 印材料或者HEM预聚体连同α -羟烷基苯酮类光引发剂一并加入3D打印机中，其中，光引 发剂的加入量占二者加入总量的质量百分比为1-5% ; (5) 3D打印机控制人工角膜制备按照扫描路径，采用波长为355nm、光束质量为M2 1. 0-1. 3的紫外激光束对打印材料进行逐点扫描，使液态打印材料由点到线、由线到面顺序 固化，固化成型的温度为90?95°C，同时通过计算机控制升降平台的移动，使液态打印材 料逐层固化，每层的打印厚度为0.5-1微米，这样层层叠加最终获得3D打印的固化产品，可 先制备支架区再进行光学中心区制备，也可同时进行； (6) 冷冻成型步骤（5)打印出的固化产品立即采用冷阱冷冻成型，冷阱温度 为-10 ?-40°C ; (7) 后续处理由于采用紫外固化方式进行制备，材料的表面会存在一些毛刺，可通过 机械设备或激光设备对材料表面进行抛光打磨处理。
[0023] 该人工角膜的光学镜柱部的厚度为0. 2?3. 0mm，周边支架部的厚度为0. 2? 0. 3_。整个人工角膜可采用上述制备方法一体成型，也可先采用常规制备方法制备出周边 支架部，然后再采用上述制备方法在周边支架部的中部制备出光学镜柱部。
[0024] 采用上述制备方法为9名志愿者制备与其视光学系统相匹配的人工角膜，由此得 到实施例1至实施例9,为避免冗长，对于每个实施例的具体操作步骤不再赘述，仅将各实 施例中所涉及到的不同之处罗列如表1中所示。
[0025] 表 1
【主权项】
1. 一种人工角膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 建立人眼视觉模型对统计学数量的人眼球进行3D数据扫描，通过统计学分析， 最后得到人眼视觉模型； (2) 3D扫描建立患者个人眼球模型在上述人眼视觉模型的基础上，通过3D数据扫描 仪或其他医学测量仪器对患者眼球进行3D扫描，获得患者个人眼球模型数据； (3) 3D打印机导入数据将上述步骤得到的患者眼球模型数据导入与3D打印机相连 的计算机内，并由计算机将其转化成扫描路径； (4) 打印材料的准备将液态打印材料与光引发剂加入3D打印机中，其中，光引发剂 的加入量占二者总量的质量百分比为1-5% ; (5) 3D打印机控制人工角膜制备按照扫描路径，采用波长为355nm、光束质量为M2 1. 0-1. 3的紫外激光束对打印材料进行逐点扫描，使液态打印材料由点到线、由线到面顺序 固化，同时通过计算机控制升降平台的移动，使液态打印材料逐层固化，这样层层叠加最终 获得3D打印的固化产品； (6) 冷冻成型步骤（5)打印出的固化产品立即采用冷阱冷冻成型； (7) 后续处理对成型后的产品表面进行抛光打磨除毛刺处理。
2. 根据权利要求1所述的人工角膜的制备方法，其特征在于：先采用常规方法制备出 人工角膜的周边支架部，再采用所述制备方法在制备好的周边支架部上制备出光学镜柱 部；或者直接采用所述制备方法一体成型制备出人工角膜的光学镜柱部和周边支架部。
3. 根据权利要求1所述的人工角膜的制备方法，其特征在于：所述光引发剂为α -羟 烧基苯丽类。
4. 根据权利要求1所述的人工角膜的制备方法，其特征在于：所述液态打印材料为 HEM预聚体或者为液态PVA水凝胶与叠氮苯甲酸、甲基丙烯酸、聚乙二醇和羧甲基化合物 中的任意一种按照体积比为6 :1或者10 :1配制而成的混合物。
5. 根据权利要求4所述的人工角膜的制备方法，其特征在于，所述液态PVA水凝胶由以 下方法制得：将聚乙烯醇加入温度为95°C、体积百分含量为80%的二甲基亚砜的水溶液中 恒温加热2h小时，聚乙烯醇与80%二甲基亚砜水溶液的质量比为1 :9~12。
6. 根据权利要求1所述的人工角膜的制备方法，其特征在于：步骤（5)中紫外激光固化 成型的温度为90?95°C。
7. 根据权利要求1所述的人工角膜的制备方法，其特征在于：步骤（6)中的冷阱温度 为-10 ?-40 °C。
8. 根据权利要求1所述的人工角膜的制备方法，其特征在于：3D打印时的每层打印厚 度为0. 5-1微米。
9. 根据权利要求1-8任意一项所述的制备方法制备得到的人工角膜。
10. 根据权利要求9所述的人工角膜，其特征在于：所述人工角膜的光学镜柱部的厚度 为0· 3?3. Omm,周边支架部的厚度为0· 2?0· 3mm。
【专利摘要】一种人工角膜及其制备方法，涉及人造器官技术领域，该人工角膜是基于3D打印技术制备而成。其制备方法包括：建立人眼视觉模型；3D扫描建立患者个人眼球模型；3D打印机导入数据；打印材料的准备；按照扫描路径，采用波长为355nm、光束质量为M2 1.0-1.3的紫外激光束对打印材料进行逐点扫描，使液态打印材料由点到线、由线到面顺序固化，同时通过计算机控制升降平台的移动，使液态打印材料逐层固化，这样层层叠加最终获得3D打印的固化产品；冷冻成型以及后续处理。该方法快速精准，操作简单易行，成本低，并可对材料的微观结构进行精确控制；该人工角膜可与患者原有视光学系统完美匹配，能够满足不同患者的个性化屈光度需求。
【IPC分类】A61F2-14, A61L27-16, A61L27-26
【公开号】CN104546222
【申请号】CN201510052592
【发明人】罗仲宽, 姚晓明, 胡惠媛, 周莉, 于莉, 郑家庆, 周金生
【申请人】深圳华明生物科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月2日