可调节人工晶状体的制作方法

文档序号:1177306阅读:296来源:国知局
专利名称:可调节人工晶状体的制作方法
技术领域
本发明涉及一可调节人工晶状体。
背景技术
人工晶状体(“人工晶体”)通常用于纠正切除了自然晶状体的眼睛的屈光度,即 所谓的无晶状体眼的人工晶体。晶状体切除术主要用于治疗白内障,并在较少的情况下用 于治疗近视。此种用于治疗近视的人工晶状体即为所谓的有晶状体眼的人工晶体,有晶状 体眼的人工晶体通常被植入眼睛的前房。标准的无晶状体眼单焦点人工晶体一般具有一固 定的光强度,该种晶状体和渐进镜的组合将会为患者进行远距离观察提供敏锐的视觉,还 可助患者进行近距离的仔细观察,比如阅读。可调节人工晶状体(“可调节人工晶体”)可借助原本带动眼睛自然晶状体的自 然带动机构来使眼睛聚焦。目前,已提出许多诸如此类的可调节设计,包括沿光轴移动的 单光学器件(例如,W003/015668)、沿光轴移动的多光学器件(例如,W02005104995),包含 三次曲面的多光学器件(例如,W02005/084587和W02006/118452 ;NL1025622)。另外,还 有一些包含柔性光学器件的设计,该等柔性光学器件可发生形变从而改变晶状体的光学性 能,此类设计包括把可弯材料压在一小孔上以增大所产生的晶状体的屈光度变化(例如, W02006/040759 ;W02006/103674 ;W02005/104994)。在“囊袋(capsular bag)复填式设计”(例如,US2001/0049532)中,由于自然带动 调节系统对眼睛的囊袋施加了一定的机械力,聚合材料会发生形状变化以改变其光强度。 此种囊袋复填式方法无法形成本文及其他文件所述意义上的人工晶体/可调节人工晶体, 因为其本身仅是一种方法,而不是一种装置。该囊袋复填材料本身是一种柔性液体聚合物, 没有任何触觉(haptics)/定位装置;并且,由于其形状的不确定性及以液体状态存在的形 式,只有在该囊袋复填材料置于一塑形容器(例如囊袋)内后,方可实现其定形。

发明内容
需要注意的是,本文交替使用了 “可弯的”、“弹性的”、“柔性的”和“弹性的/柔性 的”等术语及其衍生词以表示不同的弹性力学性能。这些术语都针对材料的泊松比而言。 例如,“高弹性”是指弹性非常高,且对应于一高泊松比。除非本文另有表述,高泊松比即表 示由压力或张力在材料第一方向上引起的收缩会相反地导致材料在与第一方向垂直的方 向上的膨胀。本发明涉及一种具有可变光强度的人工晶状体。该人工晶状体由具有可变光强度 的光学器件以及与该光学器件相连接的定位装置组成,其中该定位装置的弹性力学性能不 同于该光学器件的弹性力学性能。事实上,此种用于眼睛的可变形的光学器件在现有技术 中全部由多种材料制成(例如,US2007/0021831 ;US2005/0085906 ;5,489,302),一般使用 刚性材料制作触觉器件(haptics),并使用较软可弯材料制作光学器件;或使用刚性触觉 器件(haptics),并使用一封装有近似于液态的材料的晶状体形容器作为光学器件。本文描述了一种可调节人工晶体的新概念,其中的定位装置和光学器件由分子组分相同的同一种 聚合材料制作而成。该聚合材料应选用透明材料以起到光学元件或晶状体的作用。由于触 觉器件(haptics)的制作材料与光学元件的制作材料相同,触觉器件(haptics)通常会是 透明的,但触觉器件(haptics)本身可以不透明。请注意,在同一块材料内,空间分布的弹性力学性能会有所不同,这种情况可能源 于材料生产源,例如,所谓的“钮状物(button)”。“钮状物”是一种人工晶体生产商基础材 料的小标准件,可用于超高精度车床加工。换句话说,光学器件和触觉器件(haptics)可能 由相同材料、不同弹性力学性能的单独的钮状物制造而成;对于两者的半成品而言,只是又 在随后进行了一个再聚合过程,而且两者的再聚合过程中所包含的单体也是由相同的材料 制成的(参见W02006/118452)。所以,经过再聚合反应后,材料的特性也同样不会改变,并 且连接处的材料可以看作是与其他人工晶体/可调节人工晶体的组件相同的材料。除其他方式以外,改变聚合物的含水量亦可用于改变其弹性力学性能。例如众所 周知的亲水性丙烯酸脂材料,在将其应用于眼内时,通常会通过增加其含水量来使其更具 弹性,从几乎没有水(硬性/非柔性)到40%含水量(几乎液态),中层含水量越大,材料 的可弯性就越强。另外,改变弹性的方法还有许多,比如改变聚合度,改变分子交联度或改变分子 侧链的程度。上述方法只是用来改变弹性度的一些例子,其他方法同样可能适用。显然,人工晶状体结构的触觉器件以及光学器件可以包括多个具有不同挠度/弹 性的区域,甚至可以让弹性沿某一方向渐变,比如,沿光学器件的轴线进行渐变。因此,举例 来说,可以精密地设计和定义出光学器件在形状上的变化,还可以设计出具有递增光强度 的非球面性递增光学器件。触觉器件可以是一个单块的整体,举例来说,触觉器件可以将光学器件的全部边 缘包于其内。采用此方法设计可调节人工晶体时,触觉器件的形变将会导致光学器件在形 状上的变化,从而改变光学器件的屈光度。另外,触觉器件也可也由多块单独的器件组成。采用此方法设计可调节人工晶体 时,触觉器件的形变,或多块单独器件相对位置的改变或两者效果的结合都将会导致光学 器件在形状上的变化,从而改变光学器件的屈光度。在任何情况下,触觉器件与自然眼睛控制其光学强度的活动部分相接触的部分应 优选刚性材料,这样,自然眼睛的活动便能够传递到光学元件上。通常,人工晶状体结构的周向压缩最好导致光学器件屈光度的增加,因为周向压 缩同样也会改变眼睛中自然晶状体的屈光度。也就是说,对于睫状肌聚焦在一部分的眼睛, 其睫状体就在虹膜的后面和玻璃体的前面。而在其余位置上,睫状肌的直径相对较大,且当 睫状肌收缩时,其会收缩成一块直径较小的肌肉。此肌肉会带动调节功能。囊袋位于睫状 肌中,眼睛的自然柔性晶状体位于囊袋中。囊袋通过大幅径向延伸的小带(zonulea)连接 睫状肌。具有自然晶状体的眼睛通过以下方式进行自然调节。远眺时,睫状肌放松,且直径 较大。此时,就有一个拉力作用在拉伸囊袋的小带上,从而使晶状体相对扁平。睫状肌的自 然状态导致远眺。远眺时,睫状肌收缩,以使直径变小。小带放松,且自然晶状体开始恢复 到自然的更加凹入的形状。人工晶体分为有晶状体眼型(植入自然晶状体依然保留的眼睛中)和无晶状体眼型(植入以替换自然晶状体)。本文中所述的可调节人工晶体可以是有晶状体眼型(通常 植入眼睛的前房),也可以是无晶状体眼型。大多数无晶状体眼的人工晶体/可调节人工晶体的设计用于适应眼科医生对自 然晶状体切除后的眼睛的囊袋。本文中所述的可调节人工晶体可以被设计成用于适应囊袋 并由睫状肌通过小带的作用来间接地带动。然而,囊袋很容易收缩和硬化,这样会影响任何 可调节人工晶体的运作。因此,换句话说,本文中所述的可调节人工晶体可设计成用于适应眼沟以置于眼 沟前的囊袋外。在此位置处,可调节人工晶体将直接由睫状肌带动,并部分地由眼沟本身带 动。


下面将借助附图详细说明本发明,其中图1为处于第一放松位置的本发明第一实施例的横截面;图2为处于第二有效位置的图1所示实施例的横截面;图3为图1所示情况下的第一实施例的正面图;图4为图2所示情况下的第一实施例的正面图;图5为处于第一放松位置的本发明第二实施例的横截面;图6为处于第二有效位置的第二实施例的横截面;图7为图5所示情况下的第三实施例的横截面;图8为图6所示情况下的第三实施例的横截面;图9为处于第一放松位置的本发明第四实施例的横截面;图10为处于第二有效位置的第四实施例5的横截面。
具体实施例方式附图1-4中所示的第一实施例公开了一种人工晶状体结构,其包括一光学元件2 以及一触觉器件1,其中,该触觉器件1包括分别置于该光学元件1两侧的两部分Ia和lb。 该触觉器件1用于将该人工晶状体结构定位在人类或动物的眼睛内。该触觉器件也可以由 多于两部分构成,比如三部分、四部分、五部分及六部分元件,这要取决于该人工晶状体结 构在眼睛中固定的位置。需要注意的是,在本附图或其他附图中,低弹性力学性能以条纹区 域显示,而高弹性力学性能以斑点区域显示。该触觉器件1由相对较硬的材料制成,而该光学元件由相对较软、可弯的或柔性 的材料制成,其至少要比光学元件制造材料柔软。该光学元件在其两侧具有一大半径3。这 表示一旦该光学元件被压缩,该压缩主要会被该光学元件2所吸收,以使该光学元件产生 形状变化从而改变该光学元件的光强度。图2显示了图1所示的光学结构在压缩情况下的横截面。从图中可以明显地看出, 该光学部件具有一较小半径4从而增大了其光强度。此种情况在图4中也能体现,图4显示了图2所示的被压缩的元件,其中,触觉器 件1的Ia和Ib两部分之间的距离和图3相比有所缩短。从原则上来说,也可以使用一个 单一部分的触觉器件,但是这样会要求触觉器件的一些部分需要采用相对较硬的材料,而其他部分需要采用相对较柔性的材料,以允许光学部件的形变。图5显示的是一以图1主要依据的第二实施例,只是其中触觉器件的Ia和Ib两 部分包括一漏斗形腔5,该光学部件的柔性材料突伸入其中。其效果为,该被压缩的光学部 件的半径小于图6所示的第一实施例,从而增强了该晶状体的性能。图7显示的是一第三实施例,由第二实施例略作更改而得,其中,触觉器件Ia和Ib 增加了一个收缩体6。因此,该光学元件的形状也随之改变。该收缩体的存在进一步增强了 漏斗形的效果,从而使得光强度能产生更大的变化,如图8所示。图9和图10显示了一第四实施例。第四实施例同样由更改第一实施例而得,只是 其中的触觉器件互成一定角度或倾斜地伸展以避免不希望见到的失去调节现象。实际上, 本结构会使光学元件在轴向发生少许的移动,而此过程可以用来纠正由于光学性质发生变 化所引起的焦点不足的可能性,即光学元件的光学强度。需要注意的是,可弯材料的伸展可以是延光轴方向的漏斗形伸出,这样会提高其 形变的程度,从而提高晶状体屈光度的变化程度。在此种漏斗设计中还可增加一收缩环以 增强效果。不过,可变晶状体的总面积将会有所减少。在上述的实施例中,处于压缩情况下的晶状体垂直于光轴的形状基本为一圆形。 当压缩仅发生在某单一方向时,这表示处于放松位置的晶状体的形状不是圆形,而是椭圆 形。必须小心操作以使光学部件有足够的横截面以便光线可以通过整个视网膜区域。需要 注意的是,在一优选结构中,光学器件应与触觉器件略成一定角度。这样可避免光学器件可 能发生的向后移动,否则将会导致不希望见到的失去调节现象。在上述实施例中,触觉器件由刚性材料制作而成,而光学元件由较柔性的材料制 作而成。显然,可基于此种结构进行多种变化。可以把该结构的中心作为圆心,径向地伸展 可弯材料以形成至少一个扇形。此外,还可以使用一个在刚性方面更具渐变性的设计,不过这可能导致复杂的生 产方法。在不同刚性量之间使用一离散边界似乎是更符合逻辑的办法。尽管如此,使用两 种以上不同的刚性还是可行的,因为这样可以使刚性的渐变更加精细。上述实施例涉及一种具有单一光学元件并且其强度会随光学元件的形变而变化 的晶状体结构。然而,该晶状体结构也可以使用两互相配合的光学元件,其中,元件的光强 度随其相互位置的改变而变化。此种位置的变化可以是延光轴方向的移动,也可以是垂直 于光轴方向的移动。无论哪种情况,光学元件应当是刚性,而触觉或定位元件应具有柔性。 然而,定位元件也会包含具有更硬特性的部分是显而易见的。需要注意的是,本文中所述的由同一种材料制成的可调节人工晶体会提供便利-材料生产商,因为即使在不同的结构中,也是仅使用一种材料;-可调节人工晶体制造商,因为无需对不同材料进行组合,正像无需装配或再聚合
一样;-医生和患者,因为该种单一材料的选择将基于其生物相容性,并且也不必证明材 料组合的生物相容性以及装置的简单运作,唯一要求做的就是将单个元件植入眼内,也可 能是眼沟内。
权利要求
1.人工晶状体结构包括光学器件和定位装置,该定位装置与光学器件连接,用于将光 学器件定位在眼内,其特征在于人工晶状体结构由空间上分布的不同弹性力学性能的单一材料制作而成,并且定位装置的弹性力学性能不同于光学器件的弹性力学性能。
2.根据权利要求1所述的人工晶状体结构,其特征在于,所述弹性力学性能由同种材 料的含水量确定。
3.根据权利要求1所述的人工晶状体结构,其特征在于,所述弹性力学性能由同种材 料的聚合速率确定。
4.根据权利要求1所述的人工晶状体结构,其特征在于,所述弹性力学性能由同种材 料的分子交联速率确定。
5.根据权利要求1所述的人工晶状体结构,其特征在于,所述弹性力学性能由同种材 料的分子侧链确定。
6.根据前述任一项权利要求所述的人工晶状体结构,其特征在于,所述定位装置包括 至少两个弹性力学性能互不相同的区域。
7.根据前述任何一项权利要求所述的人工晶状体结构,其特征在于,所述光学器件包 括至少两个弹性力学性能互不相同的区域。
8.根据权利要求7所述的人工晶状体结构,其特征在于,所述光学器件的弹性力学性 能延半径方向有逐渐的改变。
9.根据前述任何一项权利要求所述的人工晶状体结构,其特征在于,光强度随定位装 置的形状变化而改变。
10.根据前述任何一项权利要求所述的人工晶状体结构,其特征在于,光学器件包括至 少两光学元件,并且光学器件的光学强度随着至少两光学元件的相互位置而变化。
11.根据前述任何一项权利要求所述的人工晶状体结构,其特征在于,定位装置具有特 定形状,以便作用在定位装置上的周向压缩能够增大光学器件的光学强度。
12.根据前述任何一项权利要求所述的人工晶状体结构,其特征在于,所述结构适于植 入眼睛的前房内。
13.根据前述任何一项权利要求所述的人工晶状体结构,其特征在于,所述结构适于植 入眼睛的囊袋内。
14.根据前述任何一项权利要求所述的人工晶状体结构,其特征在于,所述结构适于植 入眼沟内。
全文摘要
本发明涉及一种人工晶状体结构。该人工晶状体结构包括光学器件(2)以及与该光学器件连接并用于在眼睛内部定位该光学器件的定位装置(1),其中,该人工晶状体结构由空间分布的具有不同弹性力学性能的单一材料制作而成,并且该定位装置的弹性力学性能不同于该光学器件的弹性力学性能。本发明描述了一种可调节人工晶体(AIOLs)的新概念,其中的定位装置和光学器件由分子组分相同的同一种聚合材料制作而成。优选地,根据前述任何一项权利要求,该晶状体结构的光强度随定位装置以及人工晶状体结构的形变而变化,并且该定位装置具有某一形状,以便作用在定位装置上的周向压缩能够增大该光学器件的光学强度。
文档编号A61F2/16GK102065796SQ200980123238
公开日2011年5月18日 申请日期2009年6月18日 优先权日2008年6月19日
发明者A·N·西蒙诺夫, M·C·罗姆巴赫 申请人:爱克透镜国际公司
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