義眼
背景
義眼は、怪我や病気のために失われた自然の眼の代わりになります。交換品は視力を提供することはできませんが、眼窩の空洞を満たし、美容上の強化として機能します。義眼が利用できるようになる前は、目を失った人は通常パッチを着用していました。義眼をソケットの筋肉に取り付けて、眼球運動を提供することができます。
今日、ほとんどの義眼はプラスチックでできており、平均寿命は約10年です。成長が急速に変化するため、子供はより頻繁にプロテーゼを交換する必要があります。乳児期から成人期まで、4〜5個ものプロテーゼが必要になる場合があります。
失明予防協会によると、年間1万人から1万2千人が目を失っています。これらの失明の50％以上は事故によるものですが（ある調査では、女性に比べて男性の方が事故で目を失いました）、失明を引き起こしたり、義眼を必要とする可能性のある遺伝性の状態がいくつかあります。小眼球症は、何らかの理由で眼が通常のサイズに発達しない先天性欠損症です。これらの目は完全に盲目であるか、せいぜい軽い知覚を持っているかもしれません。
一部の人々はまた、片方または両方の眼球なしで生まれます。無眼球症と呼ばれるこれは、義眼を適切に装着するための最も困難な状態の1つです。準備作業には1年以上かかる場合があります。場合によっては、外科的介入が必要です。
網膜芽細胞腫は先天性（出生時に存在する）のがんまたは腫瘍であり、通常は遺伝性です。人が片方の目だけでこの状態にある場合、それを渡す可能性は4分の1、つまり25％です。腫瘍が両眼にある場合、可能性は50％です。目の喪失を引き起こす他の先天性の状態には、白内障と緑内障が含まれます。ある調査によると、病気による目の喪失の63％は50歳より前に発生します。
損傷した眼や病気の眼を交換するには、2つの重要なステップがあります。まず、眼科医または眼科医は自然な目を取り除く必要があります。操作には2つのタイプがあります。除核は、強膜（眼球の白）に接続されている筋肉を切断することによって眼球を取り除きます。次に、外科医は視神経を切断し、ソケットから目を取り除きます。次に、失われた体積を回復し、義眼にいくらかの動きを与えるために、インプラントがソケットに配置され、その後、創傷が閉じられる。
内臓摘出により、眼球の中身が取り除かれます。この手術では、外科医は虹彩の周りを切開し、眼球の内容物を取り除きます。次に、プラスチック、ガラス、シリコーンなどの不活性材料で作られたボールを眼球の内側に置き、傷口を閉じます。
手術の終わりに、外科医はコンフォーマー（プラスチックディスク）をソケットに入れます。コンフォーマーは、ソケットの収縮を防ぎ、プロテーゼ用の適切なポケットを保持します。配座異性体は、シリコーンまたは硬質プラスチックでできています。手術後、患者さんが治るまでに4週間から6週間かかります。その後、義眼はプロの眼科医によって作られ、装着されます。
歴史
初期の人工眼科医は、義眼をまったく作成していなかった可能性がありますが、宗教的および美的目的のための装飾を作成していました。何千年もの間 B.C。 、バビロン、ジェリコ、エジプト、中国、エーゲ海地域の人々はすべて、高度に発達した芸術と来世への信念を持っていました。ママと墓のX線写真は、銀、金、水晶、ラピスラズリ、貝殻、大理石、エナメル、またはガラスで作られた多数の人工の目を明らかにしました。アステカとインカも同様の理由で義眼を使用していました。エジプトの芸術家のスキルは非常に優れていたため、特に苦しんでいるのが王族である場合は、おそらく人間が使用するための義眼を作成するように求められました。
1579年、ヴェネツィア人はまぶたの後ろに装着する最初の義足を発明しました。これらの義眼は非常に薄いガラスの殻であり、したがって、萎縮した眼球または失われた眼球の失われた体積を回復しませんでした。エッジが鋭くて不快だったので、着用者は不快感を和らげ、破損を避けるために夜に目を離さなければなりませんでした。
このガラスシェルプロテーゼの発明後、19世紀まで人工眼に大きな進歩はありませんでした。 1800年代初頭、人形に本物そっくりの目を作ったルートヴィヒミュラーウリという名前のドイツのガラス吹き工が、息子のためにガラスの目を開発しました。彼のデザインを完成させるのに20年かかりましたが、彼の成功により、彼は職業を義眼にフルタイムで切り替えることを余儀なくされました。
1880年、オランダの眼科医HermannSnellenがReformアイデザインを開発しました。このデザインは、エッジが丸い、より厚い中空のガラス製プロテーゼでした。厚さの増加は、失われた目のボリュームのほとんどを回復し、丸みを帯びたエッジは、患者にはるかに快適さを与えました。ドイツはガラス義眼の製造の中心地となりました。
数年後の1884年、内臓摘出後、初めてガラス球が強膜腔（眼球の白のくり抜かれた内部）に埋め込まれました。英国の医師、フィリップ・ヘンリー・ミュールズは、失われたボリュームを回復し、プロテーゼに動きを与えるためにインプラントを使用しました。その後、球体インプラントは除核されたソケットにも適合されました。
それ以来、骨、スポンジ、脂肪、貴金属などの多くの材料がインプラントに使用されてきましたが、100年経った今でも、ほとんどの場合、ラバ球が使用されています。内臓摘出後の強膜腔内に球を有する眼窩は、優れた美容上の結果をもたらし続けています。除核されたソケットについては、別の解決策を見つける必要がありました。
第二次世界大戦中、ドイツからのガラスの目は利用できなかったので、米国は代替材料を見つけなければなりませんでした。 1943年、米国陸軍の歯科技工士が最初のプラスチック製義眼を製造しました。この材料には、壊れにくく、展性があるという利点がありました。これらのプラスチック製補綴物は印象に適合していましたが、裏面が完全に研磨されておらず、適合性が悪いために眼窩が刺激されていました。
代替案は、改革の設計を使用してプラスチックから人工の目を作ることを学んでいたドイツ系アメリカ人のガラス送風機によって導入されました。このタイプの義眼は改善されましたが、眼窩からの粘液の持続的な排出には依然として問題がありました。着用者はプロテーゼを装着したまま眠ることができましたが、毎朝、クリーニングのためにプロテーゼを取り外す必要がありました。これらの制限にもかかわらず、需要は眼科医が処理できるものを上回り、したがって、いくつかの大手光学会社は、最も一般的に使用される12のガラスアイ形状の大量生産を開始しました。ストックアイと呼ばれ、個人の眼窩に適切に装着されないという欠点があります。
1960年代後半に、修正された印象法はアメリカのリーアレンによって開発されました。この方法には、個々のソケットの形状を正確に複製することと、まぶたの問題を修正するためにプロテーゼの前面を修正することが含まれていました。最適なフィット感を得るには、プロテーゼの裏面も適切に研磨する必要があります。この方法は、今日広く使用されています。
原材料
プラスチックは人工の目を構成する主要な材料です。型を作るのにパリのワックスと石膏が使われています。成形工程ではアルギン酸塩と呼ばれる白色の粉末を使用しています。塗料やその他の装飾材料を使用して、プロテーゼに本物そっくりの機能を追加します。
生体眼インプラントの場合、外科医は虹彩の周りを切開し、眼球の内容物を取り除きます。次に、プラスチック、ガラス、シリコンなどの不活性材料で作られたボールを眼球の内側に置き、傷口を閉じます。
製造
プロセス
義眼を最初から最後まで作る時間は、各眼科医と個々の患者によって異なります。通常の時間は約3.5時間です。眼科医は、この時間を短縮する方法を引き続き検討しています。
プロテーゼには2つのタイプがあります。非常に薄いシェルタイプは、目の見えない、傷ついた目、または部分的に除去されたばかりの目に取り付けられます。フルモディファイド印象タイプは、眼球を完全に取り除いた方のために作られています。ここで説明するプロセスは、後者のタイプ用です。
- 眼科医はソケットの状態を検査します。ソケットの水平方向と垂直方向の寸法と周囲が測定されます。
- 眼科医は虹彩を描きます。虹彩ボタン（旋盤を使用してプラスチックロッドで作成）は、患者自身の虹彩の直径に一致するように選択されます。通常、虹彩の直径は0.4〜0.52インチ（10〜13 mm）の範囲です。虹彩はボタンの裏側の平らな面に描かれ、プラスチックのドームを通して色が見えるようにボタンを逆にするだけで患者の虹彩と照合されます。色が終わると、眼科医はコンフォーマーを取り外し、眼窩の収縮を防ぎます。
- 次に、眼科医の手がワックス成形シェルを彫ります。このシェルには、塗装されたアイリスボタンを複製するアルミニウムアイリスボタンが埋め込まれています。ワックスシェルは、ソケットの不規則な周囲に一致するように患者のソケットに取り付けられます。アルミニウム製の虹彩ボタンが患者の残りの眼と揃うまで、シェルを数回再挿入する必要がある場合があります。適切に取り付けられると、ワックスシェルに2つのリリーフ穴が開けられます。
- 印象は、海藻から作られた白い粉末であるアルギン酸塩を水と混合してクリームを形成することで作られます。これは、歯科医が歯茎の印象を作るためにも使用されます。混合後、クリームを成形シェルの裏側に置き、シェルをソケットに挿入します。アルギン酸塩は約2分でゲル化し、個々の眼窩を正確に複製します。アルギン酸塩でワックスシェルを取り除きます
従来のインプラントの場合、外科医は強膜に接続されている筋肉を切断して眼球を取り除きます（白眼球の）。次に、外科医は視神経を切断し、ソケットから目を取り除きます。次に、失われたボリュームを回復し、義眼に動きを与えるために、インプラントがソケットに配置され、創傷が閉じられます。ワックスシェルの裏側に取り付けられたアイソケットの印象。 - 次に、虹彩の色が再チェックされ、必要な変更が加えられます。最終ステップを完了することができるように、プラスチック製のコンフォーマーが再挿入されます。
- 石膏ギプスは、患者の眼窩の型で作られています。石膏が固まった後（約7分）、ワックスとアルギン酸塩の型を取り除き、廃棄します。アルミアイリスボタンは、塗装されたアイリスボタンが配置される石膏型に穴を残しました。次に、白いプラスチックをキャストに入れ、キャストの2つの半分を元に戻し、圧力をかけて沸騰したお湯に浸します。これにより水温が下がり、プラスチックは約23分間加圧下で硬化します。次に、キャストを水から取り出して冷却します。
- プラスチックは型の形に硬化し、塗装されたアイリスボタンが適切な場所に埋め込まれています。次に、約0.5mmのプラスチックがプロテーゼの前面から除去されます。アイリスボタンと重なる白いプラスチックは、ボタンの端の周りで均等に削られます。これは、生きている目の強膜が虹彩とわずかに重なる様子をシミュレートします。強膜は、患者の残りの眼に合うように、塗料、チョーク、鉛筆、着色された糸、および液体プラスチックシロップを使用して着色されます。この時点で、虹彩の色に必要な変更を加えることもできます。
- その後、プロテーゼはキャストに戻されます。キャストの前半分に透明なプラスチックを置き、2つの半分を再び結合し、圧力をかけてお湯に戻します。最終処理時間は約30分です。次に、キャストを取り外して冷却し、完成したプロテーゼを取り外します。補綴物を高光沢に研磨および研磨することが最終ステップです。この最終的な研磨は、患者の究極の快適さにとって非常に重要です。補綴物はついに装着の準備が整いました。
品質管理
1957年、米国眼科医協会（ASO）が設立され、基準を引き上げ、眼科医に教育を提供しました。 1971年、ASOは眼科医の認定を開始しました。すでに十分に確立された慣行を持っている人は自動的に認定されました。他の人は、以前に認定された眼科医の直接の監督の下で5年間の見習いを完了し、ASOによって承認された関連する指導の750クレジット時間を完了する必要がありました。
1980年に、国家健康認証機関（NCHCA）は、眼科医のための全国検査委員会（NEBO）と呼ばれる眼科医のための独立した試験組織を設立しました。 1981年11月、NEBOは最初の全国委員会認定試験を実施しました。理事会認定の眼科医は、3年ごとに再認定を受ける必要があります。 ASOでフェローシップを達成するには、理事会認定の眼科医は、関連する指導の375単位時間を追加で蓄積し、その実践において卓越した能力を実証する必要があります。
未来
義眼の改善は継続され、患者と眼科医の両方に利益をもたらします。近年、すでにいくつかの開発が行われています。着用者が前後に交換できる2つの異なるサイズの瞳孔を備えたプロテーゼは、1980年代初頭に発明されました。同じ時期に、義眼の角膜に置くだけの大きな黒い瞳孔を持つソフトコンタクトレンズが開発されました。
1989年に、Bioeyeと呼ばれる特許取得済みのインプラントが米国食品医薬品局によってリリースされました。今日、世界中で25,000人以上の人々がこの開発の恩恵を受けています。この開発は、海洋サンゴから変換された材料であり、骨の多孔質構造と化学構造の両方を備えたヒドロキシアパタイトから作られています。自然な眼球運動に加えて、このタイプのインプラントは、移動と押し出しを減らし、ペグ接続を介して義眼にサポートを提供することにより、下眼瞼の垂れ下がりを防ぎます。
コンピュータ、電子工学、および生物医学工学技術の進歩により、いつの日か、視力も提供できる人工眼を持つことが可能になるかもしれません。高度なマイクロエレクトロニクスと高度な画像認識技術に基づいて、この目標を達成するための作業がすでに進行中です。
義眼が自然の目と同じように見えるようになるまでにはさらに数年かかるかもしれませんが、カナダの企業は、視神経または視覚野に直接接続される人工の目を開発しています。この目は、焦点を変えることができるゴムのようなレンズ、高精度の色処理システム、および物体の存在を感知して動きを捉える顕微鏡の光受容体で構成されています。
MITとハーバード大学の研究者も、最初の人工網膜となるものを開発しています。これは、目のデータ濃縮器として機能する神経節細胞に接着されたバイオチップに基づいています。チップは、網膜側のエッチングされた金属電極の小さなアレイと、瞳孔側の統合ロジックを備えた単一のセンサーで構成されています。センサーは、人工網膜のレシピエントが着用する眼鏡からセンサーに当たる小さな赤外線レーザーに反応します。
製造プロセス