义眼

定义

义眼是眼球被摘除、眼球萎缩或先天缺失后,用来弥补外观缺损并支撑眼周组织的人工假体,俗称假眼^[1][2]。它不是治疗手段,佩戴后不会使失明的眼睛恢复视力,主要解决的是容貌与眼眶结构方面的问题^[4]。在临床语境中,义眼是一个组合概念,包含植入眼眶深处的义眼台和置于结膜囊前部的义眼片,两部分分工不同。

义眼台一般为球形,直径多在 18 毫米至 24 毫米之间,由具有生物相容性的多孔材料制成,植入后用来填补眼球摘除留下的空腔^[5][6]。义眼片则是薄壳状的仿真眼,表面绘有虹膜、瞳孔、巩膜及血丝等细节,由佩戴者自行放入结膜囊并定期取下清洗^[3]。对于眼球尚存、只是萎缩或角膜白斑影响外观的情况,也可以不经植入手术而直接佩戴义眼片^[3]。

原理

义眼的功能实现依靠容积填充、组织支撑与肌肉联动三个环节。眼球摘除会使眼眶内容积明显丧失,植入球状义眼台可以恢复这部分容积,使眼睑外形重新饱满,并阻止眶内软组织继续萎缩^[6]。义眼台植入时,医生把离断的四条直肌止端对位缝合于覆盖其前表面的自体或异体巩膜上,肌肉收缩即可带动义眼台转动^[5]。

义眼台多孔结构的意义在于允许血管和组织长入。羟基磷灰石、多孔聚乙烯等材料内部呈海绵状微孔,术后 2 至 3 个月新生血管与纤维组织逐渐长入孔隙,植入物由此与周围组织结合紧密,排斥反应较少^[6]。义眼台本身没有血运也不会运动,它的转动完全依赖眼外肌的功能状态^[5]。

义眼片并不直接与肌肉相连,而是通过覆盖在义眼台前表面的筋膜与结膜获得运动传导,从而与对侧健眼大致同步活动^[4]。若眼球摘除后未植入义眼台,仅佩戴义眼片,其活动度会明显下降。义眼片的总质量通常被控制得很轻,义眼台与义眼片合计一般不超过 5 克,过重会因重力作用造成下睑松弛、眼睑外翻^[2]。

发展历程

人工眼的制作历史很长。考古发现的最早实物出自伊朗,为约 4800 年前以黏土制成、表面带金线装饰的眼球状器物^[7]。古罗马与古埃及则出现过用彩绘黏土配合皮革系带固定在面部的眼罩式假体；16 世纪的欧洲开始把木质、象牙以及包覆珐琅的金银材料用于窝内义眼^[7]。

玻璃义眼的技术转折与威尼斯玻璃工匠有关。16 世纪威尼斯吹制玻璃的工艺被用于制作义眼,此后制作中心逐步转移到德国^[7]。19 世纪,工匠发现在玻璃中掺入冰晶石(氟铝酸钠)可获得乳白色的质感,使假眼的虹膜与巩膜更接近真实眼球,德国图林根州劳莎地区由此成为玻璃义眼的重要产地^[7][8]。

第二次世界大战期间,来自德国的冰晶石玻璃供应中断,迫使义眼制作者寻找替代材料,以丙烯酸类材料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成的义眼由此推广开来,并自 20 世纪 40 年代起成为使用最广的义眼材料^[7]。合成树脂义眼在国内按第二类医疗器械管理,材料主要为聚甲基丙烯酸甲酯,采用机械打磨加工^[8]。

义眼台植入技术解决了活动性难题。多孔羟基磷灰石、多孔聚乙烯义眼台的出现,使假眼可以随眼外肌转动,补齐了此前只重外观、不能活动的短板^[2][6]。2021 年,德国弗劳恩霍夫计算机图形研究所公开其数据驱动的设计与彩色 3D 打印工艺,伦敦摩尔菲兹眼科医院随后将其用于义眼制作^[9]。相关成果于 2024 年 2 月发表于《自然·通讯》,截至当时已有 200 多名成年患者使用该技术制作的义眼^[9]。

应用

义眼适用于先天性无眼球或小眼球、因外伤炎症肿瘤而行眼球摘除或眼内容物剜除、以及眼球萎缩与角膜白斑影响外观的患者^[1][3]。临床路径通常分两阶段:先完成义眼台植入,待切口愈合、结膜消肿后再取模定制义眼片,义眼台植入术后约 2 至 3 周可试戴义眼片^[1][10]。

除改善容貌外,义眼还承担维持眼眶结构的作用,可减少眼睑凹陷、睑裂缩小与结膜囊狭窄,并维持睫毛的正常生长方向^[1]。对儿童患者而言,及时佩戴义眼还有助于避免因单侧眼球缺失导致的双侧眼眶与面颊发育不对称^[3]。

义眼片的材料选择与佩戴者条件相关。高分子聚合物义眼便于修改、仿真度较高,是目前使用最广的类型；玻璃义眼光泽度高但较重、易碎且一次成型后难以调整；水凝胶软性义眼片刺激性小,但存在易褪色、吸水的缺点^[2]。定制时一般参照健眼的形态、色泽与眼窝尺寸进行配色与塑形^[10]。

3D 打印工艺为义眼制作提供了新的路径。该流程用光学相干断层扫描获取眼窝与健眼数据,再由软件生成模型并多材料彩色打印,单只制作约需 90 分钟,而传统手工制作通常要 8 小时以上。相比手工方式,其对技师人工投入的需求可减少到约五分之一^[9]。

局限

义眼最根本的局限是不能恢复视觉。佩戴者被摘除的眼球无法重建视力,义眼只在外观与结构层面起作用,患者术后仍为单眼视状态^[4]。活动度也受条件制约,义眼台不能自主运动,转动幅度取决于保留眼外肌的功能；若肌肉受损或未植入义眼台,义眼的跟随运动将明显减弱^[5]。

义眼植入属于手术,存在并发症风险。义眼台暴露是较常见的问题,多与缝合张力过大、局部血运不良或义眼片长期机械摩擦有关,可引发感染,严重时需取出义眼台并择期二次植入^[5][1]。植入位置不当还可能造成义眼下垂,长期影响双侧眼睑的对称性^[1]。活动性眼内感染、严重慢性全身性疾病、结膜囊重度狭窄者需先治疗或矫正,不宜直接手术^[1]。

义眼片属于消耗性部件。受材料老化影响,义眼片一般 3 至 5 年需要更换,颜色与纹理会随时间减退,舒适度也会下降；儿童随眼眶发育需及时换新^[4]。日常摘戴时需清洁双手,避免酒精等刺激性化学品,并定期复查贴合度^[8]。

3D 打印义眼同样有适用范围限制。光学相干断层扫描难以获取结构过于复杂的眼窝数据,眼球震颤或斜视患者也不适合该扫描流程,因而约 80% 需要义眼的患者目前可采用该工艺。该技术能否用于儿童义眼,仍需更多数据与监管层面的评估^[11]。

参见

• 义眼台 —— 植入眼窝、填补容积并带动义眼片转动的球形假体。

• 义眼片 —— 置于结膜囊前部、还原眼部外观的可摘戴薄壳假眼。

• 眼球摘除术 —— 切除眼球的外科手术,常与义眼台植入同期完成。

• 羟基磷灰石 —— 制作多孔义眼台的常用生物相容性材料。

• 聚甲基丙烯酸甲酯 —— 20 世纪 40 年代以来使用最广的义眼片材料。

• 3D打印 —— 用于快速制作个性化义眼的数据驱动成型技术。