专利名称：界面折射可调节晶状体(iral)的制作方法
技术领域：
本发明涉及人工晶状体。更特别地，本发明涉及这样的人工晶状体所述人工晶状体具有响应于眼睛的睫状肌或睫状体的张力或任何其它调节力的改变而改变折光力的能力。本发明的晶状体通常被称为可调节晶状体。
背景技术：
人眼的天然晶状体为透明的晶体，其被收容在囊袋内，所述囊袋位于所谓后房的区域中虹膜的后面以及玻璃体腔的前面。囊袋在所有侧通过称为小带的纤维附接到睫状体上。在玻璃体腔的后面，填充有凝胶的玻璃体腔进一步包括视网膜，穿过晶状体的光线聚焦到视网膜上。睫状体的收缩和松弛改变了其中的囊和天然晶状体的形状，从而使得眼睛能够将源自于位于不同距离处的物体的光线聚焦到视网膜上。当眼睛的天然晶状体或其周围的透明隔膜变暗并且阻碍了光的通过而导致不同程度的视力损伤时，会发生白内障。为了校正患者的这种状态，进行如下手术操作其中提取出暗的天然晶状体或白内障并且用人工晶状体替代。在白内障手术过程中，囊袋的前部与白内障一起被移除，并且称为后囊的囊袋的后部有时被保持原状以作为用于植入人工晶状体(IOL)的支撑部位。然而，这种常规的IOL具有如下缺陷这种IOL具有固定的折光力，因此不能够响应于改变患者的焦距需求(诸如阅读或在计算机上工作)而改变它们的聚焦ο已经提出的具有改变它们的折光力的能力的各种类型的人工晶状体试图复制眼睛内天然晶状体的性能。如本领域所公知的，这种可调节人工晶状体具有各种设计，这些设计的目的是使患者能够聚焦且因此清楚地看到位于多个距离处的物体。可在如专利号为 4，254，509的美国专利、专利号为4，932，966的美国专利、专利号为6，299，641的美国专利、 专利号为6，406，494的美国专利和专利号为7，261, 737的美国专利的公开中找到示例。授权于Garabet的专利号为5，443，506的美国专利公开了一种可变焦人工晶状体，该可变焦人工晶状体改变晶状体的两个表面之间的介质以改变它的调节。’ 506专利的晶状体具有联接人工晶状体的第一部分中的沟道的连续流环(flow loop)。除了提供沟道之外，连续流环还提供了人工晶状体借以定位和保持在眼睛中的器件。在一个实施例中，连续流环包括晶状体支撑襻(haptic)，即晶状体主体支撑结构，晶状体支撑襻反过来将充满的溶液移动到固态晶状体表面之间的光学区域中以改变晶状体的聚焦。专利号为5，489，302的美国专利公开了一种用于植入眼睛的后房中的可调节人工晶状体。该晶状体包括短管状硬质框架和在其基部附接到所述框架的透明且弹性的隔膜。框架和隔膜限定了填充有气体的密封空间。框架包括经由支撑襻附接至后囊的柔性区域。在眼睛的睫状肌拉伸囊时，柔性区域被拉开，从而增大了容积并且降低了密封空间内的压力。这改变了隔膜的曲率，并且因此改变了晶状体的折光力。专利号为6，117，171的美国专利公开了一种可调节人工晶状体，所述可调节人工晶状体被收容在包封硬质壳的内部以使其对人工环境的变化基本不敏感。晶状体适合于被植入到后囊内并且包括柔性透明隔膜，该柔性透明隔膜将人工晶状体的内部划分成独立的前部空间和后部空间，前部空间和后部空间分别填充有具有不同折射率的流体。后部空间的周边附接至支撑襻，支撑襻反过来附接至后囊。在眼睛的睫状肌拉伸囊时，支撑襻以及因此所述周边被扭曲而分离以增大后部空间的容积并且改变所述空间之间的压力差。结果， 隔膜的曲率改变，因此晶状体的折光力改变。改变IOL的聚焦的另一方法是形成具有由诸如硅酮的材料制成的柔性外表面的常规的硬质人工晶状体。然后，将水喷射到晶状体的常规硬质部分和晶状体的柔性外表面之间。水将拉伸柔性外层以改变人工晶状体的曲率半径，并且因此改变晶状体的调节。这种方法的一个缺点是，流体源、流体泵和流量控制阀均必须设置在晶状体内紧靠晶状体。由于眼睛的晶状体周围的区域极受限制，因此大部分流体喷射部件必须设置在晶状体本身上。 此外，必须设置能量源以抽吸流体。由于在眼睛内不会产生足够强以抽吸流体的机械力，需要外部电源以使泵运转。这种外部电源通常是利用具有有限寿命周期的电池来实现的。已经用于改变IOL的调节的另一方法是利用液态晶体材料涂覆常规I0L。将电压源施加到晶体材料上以将晶体极化。一旦晶体被极化，晶质材料的折射率改变，从而改变 IOL的调节。这种类型的系统的一个主要缺点是，需要相对大量的能量来将液态晶体材料极化，大约是25伏特。由于不存在在身体内产生该级别的电压的公知方式，因此诸如电池的外部电源是必要的。一些常规的可调节IOL依靠固态曲面来提供折射。因此，足够显著地改变曲率以引发屈光度和调节力增大所需的力比尤其是老化的晶状体中的睫状肌所提供的力大得多。 其它可调节IOL涉及到整个IOL沿着光轴移位以形成调节。这不仅需要相对较大的力，而且由于前房中缺少空间不能够传递屈光度的较大变化。为人工晶状体提供可变调节的上述和其它现有的尝试通常为复杂的系统。这些复杂系统成本高、难以制造并且在人的眼睛内难以实现。因此，当前的可调节晶状体提供了很小的调节力(约为1至2. 5个屈光度“D”)。对于本领域的用途，应当理解的是，多焦点晶状体不必为可调节晶状体，比较美国7，229，475。更接近地仿造天然晶状体的调节的真正可调节晶状体应当具有至少约4D的调节力，优选地至少约为6D或更大。另外，多焦点IOL提供了视觉适当的有限数量的距离。相反地，通过提供连续的晶状体焦距以满足佩戴者的需求，可调节IOL允许患者在任何距离处实现良好的视觉。因此，对具有仅依靠由人眼提供的力来工作的较大级别的调节力的简单IOL存在需求。
发明内容
本发明通过使用新颖的折射系统解决了现有技术的晶状体和晶状体组件的缺陷， 所述折射系统基于在第一和第二不可混合的流体或液体(有时表示为“I”和“II”)之间自然形成的界面。在通过施加微小的力和力的变化(例如，通过睫状肌或睫状体)而实施本发明时能够实现折光力的显著变化，而无需使IOL通过光轴移动。本发明的可调节IOL通常包括扁豆状室，在扁豆状室中，两种不可混合的液体彼此相接触而形成半月板。两种液体之间的界面提供了使光弯曲到视网膜上的焦点的折射表面。通常通过借助于晶状体支撑襻向晶状体的周边施加压力来改变半月板曲率，并且因此改变晶状体的聚焦。需要施加到支撑襻上的例如由睫状肌收缩引起的非常小的力来引起半月板曲率的显著变化，半月板曲率的显著变化反过来改变了晶状体的屈光度以提供对位于不同距离处的物体的聚焦。力通过支撑襻从睫状肌被传送给半月板。支撑襻可形成为多个构造，包括C形环、改进的C形环、方形、盘状、板等。在本发明的一个优选实施方式中，支撑襻本身至少部分为空心的，具有收容流体的支撑襻内室，支撑襻室与扁豆状室或晶状体主体流体连通以使得支撑襻的移位(例如， 向后)使得一些流体I或II流入晶状体主体中并且增强、提高或放大所获得的可调节性。 在本发明的这一方案中，限定扁豆状室的视觉透明的后壁和前壁中的任一个或两个是柔性的或可拉伸的，以使得它们能够通过流体中的一个或另一个而移位。在一个优选的实施方式中，仅扁豆状室的后壁是柔性的或可拉伸的，使得当来自支撑襻室的流体流入支撑襻室中时允许扁豆状室的后壁向后移位。在本发明的这一实施例中，空心的晶状体支撑襻优选为矩形构造，优选的数量为两个，并且布置在晶状体的相反两侧。各种液体可用于本发明。最重要的参数为清晰度、表面能量、密度、粘度和折射率。 实际上可以使用任何液体组合。各种液体组合的调节力是基于半月板曲率的变化而计算的。下面的表1总结了这些结果中的一些结果。在本发明的一个优选实施方式中，各种液体的密度大致相同。在本发明的另一实施例中，液体仅任选地为不可混合的(即，液体可以为可混合的)。在该实施例中，液体由光学容许的隔膜或薄膜分离。薄膜将保持可混合的流体或液体分离并且将根据本发明限制流体I和II以产生可变的屈光度变化。薄膜或隔膜被施加到盘的边缘从而防止具有不同折射率(RI)的可混合液体混合。在一个优选实施方式中，液体 (或由于液体中的一种可以为空气而更一般地为“流体”)具有大致相同的密度。本文中使用“大致相同的密度”指的是具有这样相似性的密度即，使得流体或液体能够被收容到细长的、垂直布置的视觉室(optic chamber)内并且如本文描述的不可混合，流体或液体具有很小或不具有由于重力而“沉淀”在室的底部(或在室的底部收集)的倾向，因此当佩戴者水平地或以一定距离注视时相对于彼此保持分离的、垂直布置的关系。
权利要求
1.一种可植入界面折射眼用晶状体组件，其响应于所述晶状体的用户的变化的生理需求而调节所述晶状体组件的焦距，所述晶状体包括柔性视觉室和协作的支撑襻所述视觉室由相对的、大致平行的视觉透明的圆盘限定，所述圆盘在它们的边缘处柔性地联接并且间隔开以限定闭合的流体室，所述流体室包括第一液体和第二液体，所述液体具有不同的折射率并且是不可混合的从而在它们之间限定球形或扁豆状的界面；所述支撑襻与所述视觉室的边缘联接并且与所述流体室联接，以使得向所述支撑襻施加力使所述流体室变形并且改变液体界面的球形；由此，所述晶状体的所述焦距响应于向所述支撑襻施加力而改变以改变所述用户的聚焦ο
2.一种利用可调节型界面折射可调节晶状体来校正视觉活动的方法，所述方法包括如下步骤在需要使用可调节型界面折射可调节晶状体进行替换时，替换患者的眼睛的有缺陷的天然晶状体；使得所述界面折射可调节晶状体适应患者的需求以通过改变屈光度强度来改变眼睛的焦点且因此改变所述界面折射可调节晶状体的焦点，其中，所述界面折射可调节晶状体的屈光度强度变化至少为2个屈光度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，屈光度变化至少为3个屈光度。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，屈光度变化至少为6个屈光度。
5.一种可植入界面折射眼用晶状体组件，其响应于所述晶状体的用户的变化的生理需求而调节所述晶状体组件的焦距，所述晶状体包括柔性视觉室和协作的支撑襻；所述视觉室由相对的、大致平行的视觉透明的圆盘限定，所述圆盘在它们的边缘处柔性地联接并且间隔开以限定闭合的流体室，所述流体室包括第一液体和第二液体，所述第一液体和所述第二液体具有不同的折射率，所述液体由光学容许的隔膜分离，所述隔膜与所述圆盘的边缘接合以在液体之间限定球形或扁豆状的界面；所述支撑襻与所述视觉室的边缘联接并且与所述流体室联接，以使得向所述支撑襻施加力使所述流体室变形并且改变液体界面的球形；由此，所述晶状体的所述焦距响应于向所述支撑襻施加力而改变以改变所述用户的聚焦ο
6.根据权利要求5所述的晶状体组件，其中，所述晶状体组件是可折叠的。
7.根据权利要求6所述的晶状体组件，其中，能够使用人工晶状体喷射器将所述晶状体植入到眼睛中。
8.根据权利要求5所述的晶状体组件，其中，第一液体和第二液体的折射率之差 (ARI)至少约为0. 1。
9.根据权利要求5所述的晶状体组件，其中，所述折射率之差(ARI)至少约为0.2。
10.一种利用可调节型界面折射可调节晶状体来校正视觉活动的方法，所述方法包括如下步骤在需要使用可调节型界面折射可调节晶状体进行替换时，替换患者的眼睛的有缺陷的天然晶状体；使得所述界面折射可调节晶状体适应患者的需求以通过改变屈光度强度来改变眼睛的焦点且因此改变所述界面折射可调节晶状体的焦点，其中，所述界面折射可调节晶状体的屈光度强度变化至少为2个屈光度；其中，所述界面折射可调节晶状体采用具有不同折射率的液体来限定界面。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述界面折射可调节晶状体屈光度强度变化响应于睫状肌收缩而发生。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述界面折射可调节晶状体使用压电响应来改变界面。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述界面折射可调节晶状体利用机械地施加力来改变界面。
14.一种可植入界面折射可调节眼用晶状体组件，其响应于所述晶状体的用户的变化的生理需求而调节所述晶状体组件的焦距，所述晶状体包括柔性视觉室和协作的支撑襻所述视觉室由相对的、大致平行的视觉透明的圆盘限定，所述圆盘在它们的边缘处柔性地联接并且间隔开以限定闭合的流体室，所述流体室包括第一液体和第二液体，所述液体具有不同的折射率并且是不可混合的从而在它们之间限定球形或扁豆状的界面；所述支撑襻与所述视觉室的边缘联接并且与所述流体室联接，以使得向所述支撑襻施加力使所述流体室变形并且改变液体界面的球形；其中，所述支撑襻限定了内室，支撑襻室与所述视觉室流体连通，以使所述支撑襻的向后移位使得流体流入所述视觉室中，由此，所述晶状体的所述焦距响应于向所述支撑襻施加力而改变以改变所述用户的聚焦ο
15.根据权利要求14所述的眼用晶状体，其中，所述第一液体和所述第二液体由视觉透明的、弹性隔膜分离。
16.根据权利要求14所述的眼用晶状体，其中，所述隔膜附接至所述圆盘的限定闭合流体室的边缘以使所述隔膜的周边至少部分地分离所述盘。
17.根据权利要求14所述的眼用晶状体，其中，所述隔膜具有变化的厚度。
18.根据权利要求14所述的眼用晶状体，其中，所述隔膜布置在所述圆盘之间。
全文摘要
本发明涉及人工晶状体。更特别地，本发明涉及这样的人工晶状体所述人工晶状体具有响应于眼睛的睫状肌或睫状体的张力或任何其它调节力的变化而改变折光力的能力。本发明的晶状体通常被称作界面折射可调节晶状体(IRAL)，即，晶状体特性根据具有不同折射率的两液体的界面限定。
文档编号A61F2/16GK102316825SQ201080008216
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月18日 优先权日2009年2月18日
发明者哈立德·美恩塔克, 拜道·施泰纳克尔, 汉斯·弗卢克基格, 菲利普·施图克林 申请人:阿多普提克斯股份公司