界面折射可調節晶狀體(iral)的製作方法
2023-09-17 18:31:20
專利名稱：界面折射可調節晶狀體(iral)的製作方法
技術領域：
本發明涉及人工晶狀體。更特別地，本發明涉及這樣的人工晶狀體所述人工晶狀體具有響應於眼睛的睫狀肌或睫狀體的張力或任何其它調節力的改變而改變折光力的能力。本發明的晶狀體通常被稱為可調節晶狀體。
背景技術：
人眼的天然晶狀體為透明的晶體，其被收容在囊袋內，所述囊袋位於所謂後房的區域中虹膜的後面以及玻璃體腔的前面。囊袋在所有側通過稱為小帶的纖維附接到睫狀體上。在玻璃體腔的後面，填充有凝膠的玻璃體腔進一步包括視網膜，穿過晶狀體的光線聚焦到視網膜上。睫狀體的收縮和鬆弛改變了其中的囊和天然晶狀體的形狀，從而使得眼睛能夠將源自於位於不同距離處的物體的光線聚焦到視網膜上。當眼睛的天然晶狀體或其周圍的透明隔膜變暗並且阻礙了光的通過而導致不同程度的視力損傷時，會發生白內障。為了校正患者的這種狀態，進行如下手術操作其中提取出暗的天然晶狀體或白內障並且用人工晶狀體替代。在白內障手術過程中，囊袋的前部與白內障一起被移除，並且稱為後囊的囊袋的後部有時被保持原狀以作為用於植入人工晶狀體(IOL)的支撐部位。然而，這種常規的IOL具有如下缺陷這種IOL具有固定的折光力，因此不能夠響應於改變患者的焦距需求(諸如閱讀或在計算機上工作)而改變它們的聚焦ο已經提出的具有改變它們的折光力的能力的各種類型的人工晶狀體試圖複製眼睛內天然晶狀體的性能。如本領域所公知的，這種可調節人工晶狀體具有各種設計，這些設計的目的是使患者能夠聚焦且因此清楚地看到位於多個距離處的物體。可在如專利號為 4，254，509的美國專利、專利號為4，932，966的美國專利、專利號為6，299，641的美國專利、 專利號為6，406，494的美國專利和專利號為7，261, 737的美國專利的公開中找到示例。授權於Garabet的專利號為5，443，506的美國專利公開了一種可變焦人工晶狀體，該可變焦人工晶狀體改變晶狀體的兩個表面之間的介質以改變它的調節。』 506專利的晶狀體具有聯接人工晶狀體的第一部分中的溝道的連續流環(flow loop)。除了提供溝道之外，連續流環還提供了人工晶狀體藉以定位和保持在眼睛中的器件。在一個實施例中，連續流環包括晶狀體支撐襻(haptic)，即晶狀體主體支撐結構，晶狀體支撐襻反過來將充滿的溶液移動到固態晶狀體表面之間的光學區域中以改變晶狀體的聚焦。專利號為5，489，302的美國專利公開了一種用於植入眼睛的後房中的可調節人工晶狀體。該晶狀體包括短管狀硬質框架和在其基部附接到所述框架的透明且彈性的隔膜。框架和隔膜限定了填充有氣體的密封空間。框架包括經由支撐襻附接至後囊的柔性區域。在眼睛的睫狀肌拉伸囊時，柔性區域被拉開，從而增大了容積並且降低了密封空間內的壓力。這改變了隔膜的曲率，並且因此改變了晶狀體的折光力。專利號為6，117，171的美國專利公開了一種可調節人工晶狀體，所述可調節人工晶狀體被收容在包封硬質殼的內部以使其對人工環境的變化基本不敏感。晶狀體適合於被植入到後囊內並且包括柔性透明隔膜，該柔性透明隔膜將人工晶狀體的內部劃分成獨立的前部空間和後部空間，前部空間和後部空間分別填充有具有不同折射率的流體。後部空間的周邊附接至支撐襻，支撐襻反過來附接至後囊。在眼睛的睫狀肌拉伸囊時，支撐襻以及因此所述周邊被扭曲而分離以增大後部空間的容積並且改變所述空間之間的壓力差。結果， 隔膜的曲率改變，因此晶狀體的折光力改變。改變IOL的聚焦的另一方法是形成具有由諸如矽酮的材料製成的柔性外表面的常規的硬質人工晶狀體。然後，將水噴射到晶狀體的常規硬質部分和晶狀體的柔性外表面之間。水將拉伸柔性外層以改變人工晶狀體的曲率半徑，並且因此改變晶狀體的調節。這種方法的一個缺點是，流體源、流體泵和流量控制閥均必須設置在晶狀體內緊靠晶狀體。由於眼睛的晶狀體周圍的區域極受限制，因此大部分流體噴射部件必須設置在晶狀體本身上。 此外，必須設置能量源以抽吸流體。由於在眼睛內不會產生足夠強以抽吸流體的機械力，需要外部電源以使泵運轉。這種外部電源通常是利用具有有限壽命周期的電池來實現的。已經用於改變IOL的調節的另一方法是利用液態晶體材料塗覆常規I0L。將電壓源施加到晶體材料上以將晶體極化。一旦晶體被極化，晶質材料的折射率改變，從而改變 IOL的調節。這種類型的系統的一個主要缺點是，需要相對大量的能量來將液態晶體材料極化，大約是25伏特。由於不存在在身體內產生該級別的電壓的公知方式，因此諸如電池的外部電源是必要的。一些常規的可調節IOL依靠固態曲面來提供折射。因此，足夠顯著地改變曲率以引發屈光度和調節力增大所需的力比尤其是老化的晶狀體中的睫狀肌所提供的力大得多。 其它可調節IOL涉及到整個IOL沿著光軸移位以形成調節。這不僅需要相對較大的力，而且由於前房中缺少空間不能夠傳遞屈光度的較大變化。為人工晶狀體提供可變調節的上述和其它現有的嘗試通常為複雜的系統。這些複雜系統成本高、難以製造並且在人的眼睛內難以實現。因此，當前的可調節晶狀體提供了很小的調節力(約為1至2. 5個屈光度「D」)。對於本領域的用途，應當理解的是，多焦點晶狀體不必為可調節晶狀體，比較美國7，229，475。更接近地仿造天然晶狀體的調節的真正可調節晶狀體應當具有至少約4D的調節力，優選地至少約為6D或更大。另外，多焦點IOL提供了視覺適當的有限數量的距離。相反地，通過提供連續的晶狀體焦距以滿足佩戴者的需求，可調節IOL允許患者在任何距離處實現良好的視覺。因此，對具有僅依靠由人眼提供的力來工作的較大級別的調節力的簡單IOL存在需求。
發明內容
本發明通過使用新穎的折射系統解決了現有技術的晶狀體和晶狀體組件的缺陷， 所述折射系統基於在第一和第二不可混合的流體或液體(有時表示為「I」和「II」)之間自然形成的界面。在通過施加微小的力和力的變化(例如，通過睫狀肌或睫狀體)而實施本發明時能夠實現折光力的顯著變化，而無需使IOL通過光軸移動。本發明的可調節IOL通常包括扁豆狀室，在扁豆狀室中，兩種不可混合的液體彼此相接觸而形成半月板。兩種液體之間的界面提供了使光彎曲到視網膜上的焦點的折射表面。通常通過藉助於晶狀體支撐襻向晶狀體的周邊施加壓力來改變半月板曲率，並且因此改變晶狀體的聚焦。需要施加到支撐襻上的例如由睫狀肌收縮引起的非常小的力來引起半月板曲率的顯著變化，半月板曲率的顯著變化反過來改變了晶狀體的屈光度以提供對位於不同距離處的物體的聚焦。力通過支撐襻從睫狀肌被傳送給半月板。支撐襻可形成為多個構造，包括C形環、改進的C形環、方形、盤狀、板等。在本發明的一個優選實施方式中，支撐襻本身至少部分為空心的，具有收容流體的支撐襻內室，支撐襻室與扁豆狀室或晶狀體主體流體連通以使得支撐襻的移位(例如， 向後)使得一些流體I或II流入晶狀體主體中並且增強、提高或放大所獲得的可調節性。 在本發明的這一方案中，限定扁豆狀室的視覺透明的後壁和前壁中的任一個或兩個是柔性的或可拉伸的，以使得它們能夠通過流體中的一個或另一個而移位。在一個優選的實施方式中，僅扁豆狀室的後壁是柔性的或可拉伸的，使得當來自支撐襻室的流體流入支撐襻室中時允許扁豆狀室的後壁向後移位。在本發明的這一實施例中，空心的晶狀體支撐襻優選為矩形構造，優選的數量為兩個，並且布置在晶狀體的相反兩側。各種液體可用於本發明。最重要的參數為清晰度、表面能量、密度、粘度和折射率。 實際上可以使用任何液體組合。各種液體組合的調節力是基於半月板曲率的變化而計算的。下面的表1總結了這些結果中的一些結果。在本發明的一個優選實施方式中，各種液體的密度大致相同。在本發明的另一實施例中，液體僅任選地為不可混合的(即，液體可以為可混合的)。在該實施例中，液體由光學容許的隔膜或薄膜分離。薄膜將保持可混合的流體或液體分離並且將根據本發明限制流體I和II以產生可變的屈光度變化。薄膜或隔膜被施加到盤的邊緣從而防止具有不同折射率(RI)的可混合液體混合。在一個優選實施方式中，液體 (或由於液體中的一種可以為空氣而更一般地為「流體」)具有大致相同的密度。本文中使用「大致相同的密度」指的是具有這樣相似性的密度即，使得流體或液體能夠被收容到細長的、垂直布置的視覺室(optic chamber)內並且如本文描述的不可混合，流體或液體具有很小或不具有由於重力而「沉澱」在室的底部(或在室的底部收集)的傾向，因此當佩戴者水平地或以一定距離注視時相對於彼此保持分離的、垂直布置的關係。
權利要求
1.一種可植入界面折射眼用晶狀體組件，其響應於所述晶狀體的用戶的變化的生理需求而調節所述晶狀體組件的焦距，所述晶狀體包括柔性視覺室和協作的支撐襻所述視覺室由相對的、大致平行的視覺透明的圓盤限定，所述圓盤在它們的邊緣處柔性地聯接並且間隔開以限定閉合的流體室，所述流體室包括第一液體和第二液體，所述液體具有不同的折射率並且是不可混合的從而在它們之間限定球形或扁豆狀的界面；所述支撐襻與所述視覺室的邊緣聯接並且與所述流體室聯接，以使得向所述支撐襻施加力使所述流體室變形並且改變液體界面的球形；由此，所述晶狀體的所述焦距響應於向所述支撐襻施加力而改變以改變所述用戶的聚焦ο
2.一種利用可調節型界面折射可調節晶狀體來校正視覺活動的方法，所述方法包括如下步驟在需要使用可調節型界面折射可調節晶狀體進行替換時，替換患者的眼睛的有缺陷的天然晶狀體；使得所述界面折射可調節晶狀體適應患者的需求以通過改變屈光度強度來改變眼睛的焦點且因此改變所述界面折射可調節晶狀體的焦點，其中，所述界面折射可調節晶狀體的屈光度強度變化至少為2個屈光度。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，屈光度變化至少為3個屈光度。
4.根據權利要求2所述的方法，其中，屈光度變化至少為6個屈光度。
5.一種可植入界面折射眼用晶狀體組件，其響應於所述晶狀體的用戶的變化的生理需求而調節所述晶狀體組件的焦距，所述晶狀體包括柔性視覺室和協作的支撐襻；所述視覺室由相對的、大致平行的視覺透明的圓盤限定，所述圓盤在它們的邊緣處柔性地聯接並且間隔開以限定閉合的流體室，所述流體室包括第一液體和第二液體，所述第一液體和所述第二液體具有不同的折射率，所述液體由光學容許的隔膜分離，所述隔膜與所述圓盤的邊緣接合以在液體之間限定球形或扁豆狀的界面；所述支撐襻與所述視覺室的邊緣聯接並且與所述流體室聯接，以使得向所述支撐襻施加力使所述流體室變形並且改變液體界面的球形；由此，所述晶狀體的所述焦距響應於向所述支撐襻施加力而改變以改變所述用戶的聚焦ο
6.根據權利要求5所述的晶狀體組件，其中，所述晶狀體組件是可摺疊的。
7.根據權利要求6所述的晶狀體組件，其中，能夠使用人工晶狀體噴射器將所述晶狀體植入到眼睛中。
8.根據權利要求5所述的晶狀體組件，其中，第一液體和第二液體的折射率之差 (ARI)至少約為0. 1。
9.根據權利要求5所述的晶狀體組件，其中，所述折射率之差(ARI)至少約為0.2。
10.一種利用可調節型界面折射可調節晶狀體來校正視覺活動的方法，所述方法包括如下步驟在需要使用可調節型界面折射可調節晶狀體進行替換時，替換患者的眼睛的有缺陷的天然晶狀體；使得所述界面折射可調節晶狀體適應患者的需求以通過改變屈光度強度來改變眼睛的焦點且因此改變所述界面折射可調節晶狀體的焦點，其中，所述界面折射可調節晶狀體的屈光度強度變化至少為2個屈光度；其中，所述界面折射可調節晶狀體採用具有不同折射率的液體來限定界面。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述界面折射可調節晶狀體屈光度強度變化響應於睫狀肌收縮而發生。
12.根據權利要求11所述的方法，其中，所述界面折射可調節晶狀體使用壓電響應來改變界面。
13.根據權利要求11所述的方法，其中，所述界面折射可調節晶狀體利用機械地施加力來改變界面。
14.一種可植入界面折射可調節眼用晶狀體組件，其響應於所述晶狀體的用戶的變化的生理需求而調節所述晶狀體組件的焦距，所述晶狀體包括柔性視覺室和協作的支撐襻所述視覺室由相對的、大致平行的視覺透明的圓盤限定，所述圓盤在它們的邊緣處柔性地聯接並且間隔開以限定閉合的流體室，所述流體室包括第一液體和第二液體，所述液體具有不同的折射率並且是不可混合的從而在它們之間限定球形或扁豆狀的界面；所述支撐襻與所述視覺室的邊緣聯接並且與所述流體室聯接，以使得向所述支撐襻施加力使所述流體室變形並且改變液體界面的球形；其中，所述支撐襻限定了內室，支撐襻室與所述視覺室流體連通，以使所述支撐襻的向後移位使得流體流入所述視覺室中，由此，所述晶狀體的所述焦距響應於向所述支撐襻施加力而改變以改變所述用戶的聚焦ο
15.根據權利要求14所述的眼用晶狀體，其中，所述第一液體和所述第二液體由視覺透明的、彈性隔膜分離。
16.根據權利要求14所述的眼用晶狀體，其中，所述隔膜附接至所述圓盤的限定閉合流體室的邊緣以使所述隔膜的周邊至少部分地分離所述盤。
17.根據權利要求14所述的眼用晶狀體，其中，所述隔膜具有變化的厚度。
18.根據權利要求14所述的眼用晶狀體，其中，所述隔膜布置在所述圓盤之間。
全文摘要
本發明涉及人工晶狀體。更特別地，本發明涉及這樣的人工晶狀體所述人工晶狀體具有響應於眼睛的睫狀肌或睫狀體的張力或任何其它調節力的變化而改變折光力的能力。本發明的晶狀體通常被稱作界面折射可調節晶狀體(IRAL)，即，晶狀體特性根據具有不同折射率的兩液體的界面限定。
文檔編號A61F2/16GK102316825SQ201080008216
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月18日 優先權日2009年2月18日
發明者哈立德·美恩塔克, 拜道·施泰納克爾, 漢斯·弗盧克基格, 菲利普·施圖克林 申請人:阿多普提克斯股份公司