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摘要
目的 提出一种通过负压将角膜吸附提升至合适缝合深度的高度后进行缝合的方案，并对吸附参数进行仿真研究。方法 根据手术要求，设计负压吸附式角膜夹持器。建立不同长度、深度及位置的直型伤口角膜的吸附仿真模型，针对6种负压条件，利用流固耦合分析对负压吸附角膜过程进行仿真，求解角膜变形、应力及吸附力。在PDMS薄膜上测量6种负压条件所产生的吸附力，并与仿真结果对比分析。同时在离体猪眼球上进行吸附实验，评估所设计角膜夹持器的操作安全性。结果 -70～-40 kPa负压下，所有仿真模型角膜最大变形均大于角膜缝合深度要求的伤口最大提升高度。最大变形随负压减小而增大。所有仿真模型角膜最大应力均小于角膜基质破坏强度(5 MPa)。吸附力仿真值相对实验值比较吻合。负压高于-70 kPa时所设计夹持器进行吸附操作时角膜未出现破裂。结论 该角膜夹持器在-70～-40 kPa负压下能实现角膜缝合深度要求，且可通过改变负压精确调控缝合深度，高于-70 kPa时进行吸附操作不损伤角膜组织。在该角膜夹持器辅助下，医生可使用直针完成角膜缝合操作，降低临床操作的难度。
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单位自动化学院; 首都医科大学附属北京同仁医院北京市眼科研究所; 北京航空航天大学
