基于Canabrava双翼技术的缝合方法和入口变化，对人工晶状体稳定性和位置的生物力学评估

《JRCS》：Biomechanical assessment of intraocular lens stability and position based on suture and inlet variations in the Canabrava double-flanged technique

　　眼内镜（IOL）的固定是治疗无晶状体眼的关键程序，特别是在由于创伤、手术并发症或先天条件导致囊袋支持不足的情况下。1 正确固定IOL对于确保最佳的中心定位、稳定性和长期视觉康复至关重要。未能充分固定IOL可能导致严重的并发症，包括镜片偏位、倾斜、视网膜脱离和慢性炎症，所有这些都会严重影响视觉结果。2 在过去的几十年中，已经开发出多种技术来应对这些挑战，包括前房IOL植入、虹膜缝合镜片和巩膜固定方法。3 每种方法都有其固有的优点和局限性，需要不断改进以提高在不同临床情景下的安全性、疗效和可预测性。在巩膜固定技术的最新进展中，Yamane技术是一种无缝合的巩膜内方法，使用双针经结膜途径将三件式IOL的触手部分暴露出来，然后将其固定在巩膜隧道内，这一技术标志着一个重大进步。4 尽管这种方法具有微创性，但由于技术复杂性和术后IOL不稳定的风险，仍需要开发替代技术。5 Canabrava技术在这种情况下应运而生，它保留了无缝合固定的优势，同时减少了Yamane技术的一些缺点。该技术最初由Canabrava博士引入，使用双翼聚丙烯缝线来固定IOL，无需传统结扎，从而简化了手术过程并减少了手术时间。6 Canabrava方法具有几个优点，包括降低缝合相关并发症的风险、简化手术程序和最小的手术创伤。7,8 然而，临床观察也指出这种方法存在一些缺点。据报道，可能会出现虹膜磨损导致的色素分散和IOL倾斜等并发症，这可能会影响屈光效果，并降低患者对使用单件式IOL的手术方法的整体满意度。9,10 这些问题凸显了使用Canabrava技术实现一致成功结果的复杂性，并表明手术参数的变化可能显著影响结果。尽管临床应用日益增多，但针对不同手术参数评估Canabrava技术的全面研究仍然有限。特别是，缝合类型和长度对IOL稳定性和倾斜的影响尚未得到充分探究，且这些参数在之前的研究中也未进行全面的量化或标准化。鉴于这些变量对术后结果的潜在影响，需要进一步的研究来更好地理解和优化该技术。现有的文献主要基于小样本系列和技术报告，为手术改进提供的实证指导有限。本研究旨在探讨缝合材料和长度的变化如何影响Canabrava IOL固定方法的关键手术结果。通过这项分析，我们希望提供额外的数据，以指导手术实践并支持二次IOL植入的更一致结果。

方法
这项实验研究使用了按解剖比例设计的3D打印眼模型来进行，这些模型旨在模拟人眼解剖结构（补充表S1，可在https://links.lww.com/JRS/B571获取）。使用CATIA 3D建模软件（v. 5.20，Dassault Systèmes）设计并导出定制的简化3D眼模型为立体光刻文件，然后使用Photon Workshop软件（v. 3.6，Anycubic）进行处理切片。模型使用Water-Wash Resin（Anycubic）在树脂3D打印机（Photon Mono 4，Anycubic）上制造，按照预设的UV固化协议进行打印，层厚为50 μm，正常曝光时间为3.2秒，关机时间为1.0秒。3D打印后，3D打印的眼模型用自来水冲洗并干燥。IOL固定使用Canabrava双翼技术进行，使用了Artis PLE单件式IOL（Cristalens），其设计类似于Canabrava博士最近出版物中使用的Mirado Four IOL（Ophthalmic Solution）。11 固定参数在3个关键变量上进行了调整：缝合类型、缝合长度和巩膜出口角。评估了三种缝合材料：5-0 Prolene、6-0 Prolene（聚丙烯）和6-0 Pronova（聚六氟丙烷-VDF）。每种材料在2种翼间缝合长度（8.0毫米和10.0毫米）下进行了测试，以评估它们对IOL定位和倾斜的影响，因为初步测试表明12.0毫米的长度过长，导致固定不足、明显偏位和倾斜增加（补充图S1，可在https://links.lww.com/JRS/B571获取）。除了固定试验外，还分析了缝合材料的机械性能，以进一步表征其材料行为。使用万能试验机（UTM）在标准单轴加载条件下测量每种缝合类型的弹性模量、抗拉强度、断裂伸长率和韧性。这些性能在室温下使用QC-508E UTM（Cometech）和100 N载荷传感器以120毫米/分钟的加载速度进行测量（补充图S2，可在https://links.lww.com/JRS/B571获取）。使用定制设计的3D打印眼模型创建了30度和45度的巩膜出口角，以评估隧道几何形状对IOL触手行为的影响。每次固定手术后，获取高分辨率数字照片用于记录和分析。图像处理使用ImageJ软件（NIH）进行，测量了两个关键结果参数：IOL倾斜角度，定义为光轴与水平参考平面之间的角度偏差；以及光轴-触手距离，定义为从光轴中心到连接触手两个最外端点的假想线的线性距离（补充图S3，可在https://links.lww.com/JRS/B571获取）。为了评估不同缝合类型的固定稳定性，在缝合长度固定为8.0毫米的情况下进行了另一组测试。使用UTM对IOL光轴中心施加垂直力，并测量记录每种缝合材料产生2.5毫米线性位移所需的力。在室温下使用QC-508E UTM（Cometech）和100 N载荷传感器以10毫米/分钟的加载速度进行测量。所有统计分析均使用GraphPad Prism 4.0（Graphpad Software, Inc.）进行。数据的正态性使用Shapiro-Wilk检验进行评估，组间比较使用Mann-Whitney U检验，统计显著性定义为P < .05。

结果
定制设计的3D打印眼模型复制了平均人眼前段的尺寸，确保了所有固定试验的一致实验条件（图1，补充图S4，可在https://links.lww.com/JRS/B571获取）。该模型为评估缝合类型、缝合长度和巩膜出口角对IOL定位和稳定性的影响提供了一个可重复的平台。

图1：A：基于平均人眼解剖结构创建的3D打印眼模型，用于评估IOL固定参数。B：使用6-0 Prolene和10.0毫米翼间长度进行Canabrava技术固定后的3D打印眼模型的俯视图。C：使用6-0 Prolene和10.0毫米翼间长度进行Canabrava技术固定后的3D打印眼模型的侧视图。D：如图所示，在3D打印眼模型中IOL固定后捕获的翼部的侧视图。E：使用6-0 Prolene和10.0毫米翼间长度进行Canabrava技术固定后的3D打印眼模型的示意图。

机械测试显示了缝合材料之间的明显差异（图2）。在三种类型中，6-0 Pronova表现出最大的伸长率和韧性，表明其柔韧性和能量吸收能力更强，尽管这些差异在统计学上不显著（图3，A和B）。此外，6-0 Prolene显示出最高的弹性模量，表明其刚性更高，其次是5-0 Prolene和6-0 Pronova（图3，C）。相反，6-0 Pronova表现出最高的抗拉强度，表明其比5-0 Prolene和6-0 Prolene更能承受应力（图3，D）。这些发现突显了缝合材料不同的生物力学行为，可能会影响手术操作和IOL固定性能。

图2：每种缝合类型的典型应力-应变曲线。

图3：每种缝合类型的机械特性。（A）伸长率，（B）韧性，（C）弹性模量，（D）抗拉强度。数据以平均值±标准差显示。*P < .05。

IOL倾斜分析表明，在缝合长度固定为8.0毫米或10.0毫米时，缝合类型（5-0 Prolene、6-0 Prolene和6-0 Pronova）的变化没有产生统计学上的显著差异（图4，A和B）。相反，当缝合长度变化而缝合类型保持不变时，5-0 Prolene和6-0 Prolene组在10.0毫米翼间长度下的倾斜显著大于8.0毫米配置（图4，C）。

图4：根据缝合长度和类型的不同，IOL的倾斜角度。A：固定翼间长度为8.0毫米时按缝合类型比较。B：固定翼间长度为10.0毫米时按缝合类型比较。C：每种缝合材料在固定翼间长度下的比较。数据以平均值±标准差显示。*P < .05。

当比较不同缝合类型（5-0 Prolene、6-0 Prolene和6-0 Pronova）在固定缝合长度下的情况时，以及在同一缝合类型内改变缝合长度时，光轴-触手距离基本保持一致（图5）。只有在5-0 Prolene和6-0 Pronova组在8.0毫米长度下观察到了显著差异（图5，A）。此外，与未处理的IOL的参考光轴-触手距离相比，所有具有不同缝合类型和长度的组都显示出显著更大的距离（图5，A和B）。当使用目前Canabrava技术中最常用的6-0 Prolene缝合类型时，将巩膜出口角从30度改变到45度并未导致光轴-触手距离的任何有意义的变化（图6）。

图5：根据缝合长度和类型的不同，光轴中心与触手之间的距离。A：固定翼间长度为8.0毫米时按缝合类型比较，包括参考处理前的IOL光轴-触手距离。B：固定翼间长度为10.0毫米时按缝合类型比较，包括参考处理前的IOL光轴-触手距离。C：每种缝合材料在固定翼间长度下的比较。数据以平均值±标准差显示。*P < .05。

使用移液器尖端对IOL光轴中心施加垂直力来评估固定稳定性（补充图S5A，可在https://links.lww.com/JRS/B571获取）。测试显示，在固定翼间长度为8.0毫米时，三种缝合类型产生2.5毫米线性位移所需的垂直力没有显著差异（补充图S5B，可在https://links.lww.com/JRS/B571获取）。

讨论
为了提高IOL的稳定性并降低倾斜或偏位的风险，Canabrava等人引入了一种使用单件式IOL和4个眼孔的巩膜固定技术。6 原始的Canabrava技术使用了5-0 Prolene（聚丙烯）缝线，因其刚性和长期耐用性而被选中。13 随着时间的推移，Canabrava博士团队通过采用替代材料（如6-0 Prolene）改进了原始技术，以实现更好的操作特性和更小的翼轮廓。11,14,15 鉴于此手术实践的演变，我们试图评估缝合类型和长度以及巩膜入口角对关键机械和位置结果的影响，包括IOL倾斜、光轴-触手距离和固定稳定性。这些参数在临床上很相关，因为它们直接关系到虹膜磨损、IOL偏位和长期生物力学完整性的风险。16 本研究的目的是生成数据，以指导手术决策并支持对Canabrava技术的改进，从而提高患者安全性和优化长期视觉结果。鉴于Canabrava技术可能与传统的基于缝合或Yamane的固定方法相比提供更好的IOL稳定性，外科医生可能会在容易出现固定不稳定的情况下进一步优化缝合类型和长度。由于我们的结果显示不同缝合类型之间的IOL倾斜没有显著差异，材料的选择可能基于外科医生的偏好，基于操作特性和机械性能。值得注意的是，在5-0和6-0 Prolene组中，10.0毫米的缝线长度导致人工晶体（IOL）的倾斜度明显高于8.0毫米组，这可能是由于缝线材料长度过长，导致IOL位置不平衡。这表明适当调整缝线长度对于减少IOL倾斜度至关重要。对于前段眼组织大小适中的患者，8.0毫米的缝线长度可能比较长的缝线配置提供更好的IOL稳定性。相比之下，6-0 Pronova在两种缝线长度之间没有显示出明显的倾斜度差异。然而，鉴于10.0毫米缝线长度可能导致更大的倾斜角度，调整6-0 Pronova的缝线长度也可能很重要。除了IOL倾斜度外，轴向位移也是评估固定稳定性的关键指标。尽管Canabrava技术因其强大的IOL固定能力而广受认可，但选择能够进一步提高抗位移能力的最佳缝线材料可能是有利的，特别是在机械不稳定风险较高的情况下。然而，我们的研究发现三种缝线类型在移位IOL所需的力方面没有显著差异。这表明，与倾斜度的结果类似，缝线材料的选择可能基于外科医生的偏好，而非固定的实际强度差异。尽管Canabrava技术在IOL稳定性和手术简单性方面具有优势，但它也存在一些其他固定方法不常见的解剖学风险。具体来说，使用具有较大前突部分的单件式IOL可能会增加虹膜磨损的风险——尤其是在虹膜病变（如虹膜松弛）的眼睛中。与Yamane技术中使用的三件式IOL相比，单件式IOL的较大体积和更宽的触点轮廓可能导致触点与虹膜组织直接接触，从而引发色素分散及其潜在的长期并发症（如色素性青光眼）。准确评估IOL固定后触点的配置和位置仍然是一个临床挑战。目前的前段眼成像方法（如前段光学相干断层扫描和超声波检查）由于虹膜及相邻前段结构的解剖学位置限制，无法清晰显示触点的详细情况。这一限制使得术后难以确定虹膜与触点接触的程度，并增加了早期识别色素相关并发症的风险。触点与虹膜之间的距离可能是导致虹膜磨损和色素分散综合征的因素之一，因为更大的距离可能使触点更接近虹膜，增加机械相互作用的可能性。鉴于虹膜磨损和色素分散综合征是Canabrava技术相比其他固定方法所面临的局限性，选择最佳的缝线类型、长度和巩膜进入角度以最小化这些风险对外科医生尤为重要。然而，在本研究中，除了6-0 Pronova与8.0毫米固定缝线的5-0 Prolene相比外，大多数变量并未显著减少触点与虹膜之间的距离（见图5，A）。此外，在我们的实验设置中，Artis PLE IOL的触点似乎略微位于光学平面前方，这增加了与虹膜接触的结构倾向（见补充图S6，网址：https://links.lww.com/JRS/B571）。除了这种固有的IOL特性外，使用Canabrava技术操作IOL还会显著增加触点与虹膜之间的距离，从而进一步增加使用该技术固定Artis PLE IOL时虹膜磨损的可能性。因此，在虹膜易磨损的患者（如虹膜松弛的患者）中进行Canabrava技术时应特别谨慎，6-0 Pronova可能比5-0 Prolene更合适，因为它与较短的触点与虹膜之间的距离相关。本研究存在几个局限性。首先，由于实验使用的是3D打印的眼模型，因此未能完全复制人眼中的关键生理因素（如眼内压、周围解剖结构限制和眼内液流动力学）。此外，由于IOL倾斜度和位置受手术技术的影响，操作者的熟练程度差异也可能影响实验结果。此外，虽然3D模型旨在保持前段眼组织的比例，但它并未完美复制人眼的球形几何结构，这可能影响结果的一直推广性。巩膜隧道结构被有意纳入以模拟实际手术条件，因为这些隧道是巩膜内固定过程的固有组成部分。其尺寸基于解剖学文献中报告的平均巩膜厚度值；然而，这一结构的存在仍可能影响观察到的生物力学行为。此外，本研究中使用的缝线长度（8.0毫米和10.0毫米）是出于实验标准化目的选择的，可能与实际临床测量值不完全对应，因为外科医生必须在手术中调整缝线长度以确保缝线能够顺利穿过巩膜。在真实的手术环境中，固定过程中施加的张力等其他因素也可能影响实际缝线长度。因此，所提供的数值应被视为生物力学参考点，而非绝对的手术指南。需要进一步的临床研究来验证这些发现 在实际手术环境中的适用性。总之，无论使用何种类型的缝线、长度或巩膜进入角度，Canabrava技术仍然可能存在虹膜磨损和色素分散等并发症。我们的研究强调了仔细选择患者和个性化手术规划的重要性——尤其是在虹膜动力学受损的眼睛中——以减少术后并发症并优化长期结果。

Canabrava技术是一种无缝线巩膜固定方法，能够在避免结扎相关并发症的同时实现稳定的IOL固定。尽管具有这些优点，但虹膜磨损和色素分散等问题仍然是该技术的关键局限性。此前未有研究定量评估缝线类型、缝线长度或巩膜进入角度对Canabrava技术中IOL稳定性和位置的影响。

本文首次使用具有可控缝线类型、缝线长度和巩膜进入角度变化的3D打印眼模型，对Canabrava技术进行了系统的生物力学评估。研究表明，在Prolene缝线中，随着缝线长度的增加，IOL的倾斜度也会增加；而位移力和触点与虹膜之间的距离在不同缝线类型和进入角度间变化不大。研究还指出，IOL的结构特性和增加的触点与虹膜之间的距离可能使某些患者更容易发生虹膜磨损，强调了个性化手术规划的必要性。