角膜胶原关联及治疗眼疾的方法和装置的制作方法

专利名称：角膜胶原关联及治疗眼疾的方法和装置的制作方法
角膜胶原关联及治疗眼疾的方法和装置
本专利申请要求2010年2月I日提交的、名称为Photochemical StabilizationOf Orthokeratology-1nduced Refractive Error Correction Of Corneal Tissues UsingA Light 5 Emitting Contact Lens (使用发光隐形眼镜矫正由角膜矫正术导致的角膜组织屈光不正的光化学稳定性)的N0.61/337，271美国专利申请的优先权，其全部披露内容通过引用清楚地包含于此。技术领域
本发明大体上涉及生物、医药、光学和电子领域，尤其是涉及用于单独或者与化学试剂结合起来输送能量(例如，光、超声波、电离辐射(例如，X射线)、振动、热能等等))到眼睛产生期望的治疗或者诊断效果的方法和装置。
背景技术：
根据37 CFR1.71 (e)，本专利文献包含有受到版权保护的材料。版权所有人不反对摹真复制整篇专利文献或者专利披露内容，如出现在美国专利商标局的专利文件或者记录中的一样，但在其他方面保留所有的版权。
人眼睛的前部通常包括一个透明的、穹形的眼角膜，其覆盖住前眼房和虹膜。光线穿过角膜、穿过充满前眼房的透明的液体、穿过虹膜中的开口、然后穿过眼球晶体。角膜没有血管，只是在其边缘有，但是它的确包含有许多神经。角膜从浸润角膜前表面的眼泪和与角膜后侧接触的水样液体吸收养份和氧气。
当光线进入眼睛时，角膜有助于聚光。角膜的曲率提供聚焦能力，进入眼睛的光线在到达晶状体之前部分被角膜折射。角膜还作为保护罩，防止外物伤害瞳孔、虹膜或者眼睛里面。
角膜有一个外面的(前部)上皮层、一个里面的(后部的)内皮层和一个位于上皮层和内皮层之间的较厚的基质。在上皮层和基质前表面之间有一层薄的、光滑的膜，称作Bowman层。在基质后表面和内皮之间有另一层薄膜,称作Descemet层。基质以及Bowman层包含有强壮的胶原纤维，胶原纤维限定角膜的形状。基质内的胶原纤维呈规则的几何形状，这样产生所需要的透明度。
许多病理性失调会造成角膜的形状有不好的改变。一般而言，角膜扩张是由角膜生物力学变弱或者不稳定造成的。角膜扩张有时是由于屈光手术的并发症造成的，比如LASIK0在一种类型的称作圆锥角膜(Keratoconus)的角膜扩张中，角膜变薄，形状不正常地变成锥形。圆锥角膜比较常 见，一千人里大概影响一个人。当前由屈光手术导致的圆锥角膜和角膜扩张是角膜移植常见的适应症。但是，角膜移植很昂贵、需要大量的恢复时间、很少可以利用捐赠人的组织并且有固有的术后并发症的风险。因此，任何可以推迟或者避免需要对这些患者进行角膜移植的治疗会有实质性的好处。
角膜矫正术是一个使用特殊设计的硬的隐形眼镜、暂时对角膜的轮廓重新塑形以矫正由像近视之类的常规的失调或者像角膜扩张或者圆锥角膜之类的其它病理导致的屈光不正的过程。正常情况下，矫正用的角膜矫正镜只需在晚上戴上。在一些情况下，需要使用一系列曲率逐步增大的角膜矫正眼镜几天或者几周，达到对角膜重新塑形所需的程度。在实现了对角膜进行所期望的重新塑形之后，角膜会返回它原来的形状，除非采取措施来保持经角膜矫正术矫正过的角膜形状。
有时候采取的一种保持矫正后的角膜形状的措施是，定期性地插入和佩戴一个特殊形状的角膜矫正镜(例如，保持器)，保持矫正后的角膜形状。描述过的另一种方法是，通过使角膜的胶原纤维交联，将角膜“固定”在它矫正后的形状中。不用角膜矫正术的胶原纤维的交联已在使用，据报告是一种抑制像角膜扩张或者圆锥角膜之类的角膜疾患的进展的手段。大体上来说，角膜胶原的交联到目前为止是受到施加的紫外线A波段光(UVA)与核黄素(维生素B2)结合的影响。典型情况是，在这个手术中，将麻醉滴剂给到眼睛，去掉上皮层。然后给以核黄素滴剂。核黄素的作用不仅是增强UVA的交联效果，而且还吸收大量的UVA,从而避免UVA损伤视网膜或者眼睛其它更深一些的结构。在施加核黄素之后，患者必须注视放置在体外的紫外线灯一段时间(例如，30分钟)。在这个手术收尾部分，将一个软隐形眼镜性质的角膜绷带应用在所述去掉了上皮的角膜的前表面。这个角膜绷带通常会留在那里几天，然后必须拆掉。典型情况是，在手术之后，使用抗生素和消炎滴剂大约两周。
另外，(德沃拉等人的)美国公开专利N0.2001/016, 731描述了一种角膜矫正方法，其包括用软化剂软化角膜的步骤、应用一个模子(例如，塑形隐形眼镜)对角膜重新塑形形成期望的前部曲率的步骤、以及迅速对角膜组织重新稳定或者“固定”使得角膜保持它的新外形的步骤。化学软化剂，比如戊二酸酐，应用在角膜上软化角膜，在这之后，将一个具有预定曲率和外形的特殊设计的模子应用在所述角膜上。朝下轻按所述模子一段时间，对角膜重新塑形。保持所述模子在那个位置，同时将一个稳定剂，比如UV光源，定位在所述模子上方(即，不直接与患者的眼睛接触)。所述UV光，施加在所述角膜上一段预定的时间，使角膜组织“重新稳定”，使得在将所述模子去掉之后，角膜保持它的形状。所述稳定过程还可以用于做过传统的角膜 塑形的患者，使他们不需要继续佩戴一个稳定器来保持角膜的形状。
本领域仍需要研发新的装置和方法，以更安全、容易、可能花费更少的方式对角膜胶原进行交联。发明内容
本发明提供给人类或者动物患者的眼睛输送治疗或诊断能量的方法和装置，其中在患者的眼睛上放置一个能量发出装置，然后用它来将治疗或诊断能量(例如，光、超声波、电离辐射(例如，X射线)、振动、热能等等)输送到患者眼中。在一些实施例中，可以构造所述装置，当将所述能量发出装置定位在患者的眼睛上时，让患者的眼睑张开和闭合。在一些实施例中，所述能量发出装置可以包括一个具有隐形眼镜主体的本身包含的能量发出隐形眼镜装置、一个电源以及一个或多个定位在所述隐形眼镜主体之上或之内的能量发出器。在其它实施例中，所述装置可以包括与一个诸如电源和/或控制模块之类的单独的设备结合的一个能量发出隐形眼镜装置，所述单独的设备留在患者眼睛的外面，通过无线或者有线连接与所述能量发出隐形眼镜装置连接。
此外，根据本发明，提供使用具有前述特征的发光隐形眼镜装置对角膜胶原交联的方法和装置，所述发光隐形眼镜装置通常是以一个常规的隐形眼镜的方式置于所述角膜的前表面。在一些实施例中，所述发光隐形眼镜可以形成为将期望的力量施加在角膜上，同时输送交联光辐射(例如，有或者没有伴随的施加的辅助试剂，比如核黄素)，从而当出现胶原交联时，实现期望的角膜形状或者保持期望的角膜形状。因为所述发光隐形眼镜装置是戴在眼睛上，患者不需要注视放置在体外的发光源，可以在治疗中保持走动和/或在医生办公室或者诊所之外。另外，在本发明的至少一些实施例中，可以使对去掉上皮层的需要最小，或者完全避免，从而消除了对应用角膜绷带或者之后的拆除的需要。
根据本发明的一个方面，提供一种发光隐形眼镜装置，其包括一个隐形眼镜主体、一个电源和至少一个将交联胶原的光照射到要定位有所述装置的角膜之中的发光器。
再根据本发明，提供一种在人类或者动物患者的眼睛中交联角膜胶原的方法，包括步骤:a)将一个发光装置放置在患者的眼睛上，当将所述发光装置定位在所述眼睛上时，所述发光装置允许患者的眼睑张开或闭合，和b)使所述发光装置将交联胶原的光照到所述眼睛的角膜中，从而对角膜中的胶原进行交联。可以在发出所述交联胶原的光之前或者同时施加像核黄素之类的光吸收试剂和/或光保护试剂或者其它促进胶原进行期望的交联的试剂。可选的是，在将所述发光装置定位在所述眼睛上之前，可以用已知的技术(物理的或者化学的)去掉或者破坏掉一些或者所有的上皮层。但是，在一些实施例中，所述发光装置驻留在所述角膜的前表面会造成所述上皮层变得充分可渗透，以允许有效量的、像核黄素之类的光吸收和/或光保护试剂进入所述角膜，而不用先去掉或者破坏掉其上皮层。鉴于这一点，可以构造·所述装置与眼睛接触的内表面，造成所述上皮层有期望的破坏或者增加了渗透性，和/或涂有或者带有光吸收和/或光保护试剂，比如核黄素，使得所述试剂从所述装置析出到或者直接应用在下面的角膜组织。
再根据本发明，此处描述的发光装置和方法可以与角膜矫正术的角膜重塑一起使用或不与它一起使用。例如，当只是简单需要保持所述角膜的当前的形状时(例如，阻止或者减慢角膜扩张或者圆锥角膜之类疾病的早期发展)，可以用本发明的发光装置来实现角膜胶原的交联，而不用在先或者同时对角膜进行矫正术重新塑形。在其它情况下，比如在那些需要矫正眼睛的屈光不正的情况下，在使用本发明的发光装置实现角膜胶原交联之前和/或同时，对角膜进行角膜矫正的重塑会是有效的。鉴于这一点，本发明的一些发光装置实施例可以是具体成形为在所述角膜上施加期望的力量，以在胶原交联过程中造成或者保持角膜的治疗性修改的形状。
再进一步根据本发明，本发明的发光装置可以用来输送本身具有治疗作用(例如，抗微生物的-抗菌的、抗病毒、抗细胞异常、抗真菌、灭微生物的、灭细菌的、灭真菌的、杀孢子的、消毒的等等))的光能和/或使与施加的像光动能疗法或者光敏剂之类试剂结合的光活化疗法(photo-activated therapy)有效。一般光敏作用是一种施加光活性化合物(photoactive compound)、光活性化合物在目标细胞上有选择地累积的治疗方案。之后，给目标细胞施加光能(例如，可见光)。光活性化合物与所述光相互作用，当有氧气时，产生多个局部破坏目标微有机体的细胞毒素反应。光敏作用可以是使用抗微生物(antimicrobial)药物的一种可能的替换方式。可以用于这个目的的光敏剂的例子包括具有四卩比咯核的化合物，诸如卟啉类化合物(porphyrins)、氯类(chlorines)、菌绿素类(bacteriochlorins)、酞菁类(phthalocyanines)和德克萨斯卩卜啉类(texaphyrins)。光敏剂和相关剂量及其使用方法的进一步例子在Hamblin, M.R.等人的Photodynamictherapy:a new antimicrobial approach to infectious disease (光动力疗法:传染病的一种新抗微生物方法)；Photochem.Photobiol.Sc1., 2,436-450 (2004)和 Jori，G., Photodynamic Therapy of Microbial Infections:State of Art and Perspectives(微生物感染的光动力疗法:现有技术和观点)；Journal of Environmental Pathology,Toxicology, and Oncology, 25 (1-2) 505-519 (2006)。如上文所述的结合交联胶原的试剂的用法那样，在本发明的发光装置是结合光敏剂或者其它试剂来实现光动力疗法(例如，光敏作用)的情况下，可以通过已知的技术(物理的或者化学的)去掉或者破坏一些或者所有的上皮层，以促进光敏剂的分布。在这些示例中的一些示例中，发光装置置于所述角膜的前表面会造成所述上皮层变得充分可渗透，以让有效量的光敏剂或者其它光动力治疗试剂进入所述角膜，而不需要在这之前去掉或者破坏掉所述上皮层。鉴于这一点，可以构造所述装置与眼睛接触的内表面，使得所述上皮层有期望的破坏或者增加了其渗透性和/或涂有或者载有所述光敏剂或者其它光动力试剂，使得所述光敏剂或者其它光动力治疗试剂会从所述装置析出或者输送到下面的角膜组织之中。
再根据本发明，提供方法和系统，其中本发明的发出能量的隐形眼镜装置定位在患者的眼睛上，用于输送诊断目的的能量，然后用各种感应设备成像或者感应从照到所述眼睛的能量得到的变量(例如，测量反向散射光、激发的自发荧光、包括的外源染料荧光)用于在眼睛表面和眼睛更深处的成像和其它诊断应用。
通过阅读接下来的详细描述和示例，将会理解本发明进一步的方面和细节。


下面的详细描述和示例是提供用来非穷尽地描述一些、但不必须是本发明的所有示例或者实施例，在任何方面都不应当限制本发明的范畴。
图1是人眼睛前部的冠状截面视图。
图1A是图1中区域IA的放大视图，展示的是眼睛角膜的各种组织层。
图2A是一个本发明的能量发出隐形眼镜装置的实施例的侧面立体图。
图2B是图2A的装置的顶视图。
图3是本发明的一个系统的示意展示图，所述系统包括一个能量发出隐形眼镜装置与一个电源结合的另一个实施例，所述电源通过无线连接的方式连接在所述隐形眼镜装置上的电路。
图4是本发明的一个系统的示意展示图，所述系统包括一个能量发出隐形眼镜装置与一个电源结合的另一个实施例，所述电源通过硬连线连接的方式连接在所述隐形眼镜装置上的电路。
图5A是展示一个方法中的步骤的流程图，其中本发明的发光装置是用来在用其它像角膜塑形之类的手段对角膜重塑之后影响角 膜胶原的交联。
图5B是展示另一个方法中的步骤的流程图，其中本发明的发光装置是用来影响角膜胶原的交联和角膜的重塑，而不用在这之前用其它手段对角膜重塑。
具体实施方式
接下来的详细描述以及参考的附图是用来描述一些、但不必须是本发明的所有示例或者实施例。全方位考虑所描述的实施例，仅用作说明而并非是用作限制。这篇说明书详细描述的内容和附图不以任何方式限制本发明的范畴。
如图1所示，人眼E的前部基本包括角膜C、前眼房AC、虹膜I和晶状体L。透明的、穹形的角膜C覆盖住虹膜I。
角膜C的各层展示在图1A的横截面视图中。如图所示，角膜C具有一个外侧(前)上皮层EL、一个内侧(后)内皮EN以及在上皮层EL和内皮EN之间的一个较厚的基质S。膜状的Bowman层BL位于上皮层EL和基质S之间。Descement层DL是位于基质S和内皮EN之间的一个薄的基础膜。出现在基质S中和Bowman层BL中的胶原纤维基本限定角膜C的形状，基质S内的胶原纤维以规则的几何方式分布，提供必要的透明度。内皮EN和Descement层DL的作用是调节角膜C的流体内容。如果由于创伤或者疾病失去了内皮细胞，所存在的其它内皮细胞会扩大或者膨胀，填满未被占满的空间，但是不会生成新的内皮细胞。如果最终失去了太多的内皮细胞，会损害内皮层的流体调节功能，使角膜内出现水肿或者有过多的液体，导致视力损伤、表面改变和疼痛。
图2A和2B展示的是本发明的发光隐形眼镜装置10的一个相对基础的实施例。这个装置10包括一个具有一个直径为D的开放式底部的凹透镜主体12。定位在透镜主体12之上或者之内的是一个或多个电源14以及一个或多个发光器16a和16b。发光器16a、16b连接在电源14上，从其接收电。发光器16a、16b，当通电时，朝透镜主体12的下侧发光，使得发出来的光进入上面定位有这个装置10的眼睛E的角膜C中。在图2A和2B所示的具体例子中，有两个发光器，但是，应当理解，可以使用单个的发光器或者其它数目的多个发光器。
可以根据打算用的应用和装置10的用途选择电源14的具体数目、类型、尺寸和定位。例如，电源14可以包括具有适当尺寸、寿命和给光源16a、16b供应预期一段时间的电的功率输出的电池，比如薄膜电池(例如，“微型电池”)或者小型的纽扣类型的电池。在本发明的至少一些实施例中可用的薄膜电池的例子包括，但不是必须限制于(詹森等人的)标题为 Thin-Film Battery Having Ultra-Thin Electrolyte (具有超薄电解质的薄膜电池)的美国专利N0.7，144，655 ;(帕克等人的)标题为Anode Thin Film For LithiumSecondary Battery And Preparation Method Thereof(锂蓄电池的阳极薄膜及其制备方法)的美国专利N0.7，052, 802 ;以及(艾奇安等人的)标题为Compact RechargeableThin Film Battery System For Hearing Aid(助听器用小型可充电薄膜电池系统)的美国专利申请公开N0 .2009/0010462，这样的专利和公开专利申请每个的全部内容都通过引用清楚地包含于此。可替换的是，所述电源可以包括经由细线、磁性电容、经由放热化学反应产生能量的化学物质和(比如用在自动腕表中的)动力系统连接的外部电池、其它微型电池、太阳能电路、外部射频装置。在可替换实施例中，其中所述电源的一部分或者全部与隐形眼镜主体12的位置分开，所述电源可以通过任何适当的有线或者无线装置连接到隐形眼镜主体12之上或者之中的电路，具体例子在图3和4中展示，并在下文描述。这样的可替换电源的另一个例子在(Amirparviz等人的)标题为Contact Lens withIntegrated Light Emitting Component (具有集成发光部件的隐形眼镜)的美国专利申请公开N0.2010/0001926中描述，这篇专利申请描述了一个隐形眼镜系统，其中光线从隐形眼镜照到患者体外的一个位置，其全部披露内容通过引用清楚地包含于此。
另外，可以基于打算用的应用和装置10的用途，选择一个或多个发光器16a、16b的具体数目、类型、尺寸和位置。例如，在用于交联角膜胶原的装置的实施例中，所述发光器可以包括一个或多个发光二极管(LED)、微型LED、激光二极管、发光芯片、发光半导体、微片激光器等等。在胶原的交联是用核黄素进行的实施例中，所述发光器优选的是发射紫外线A段光或者蓝光。在一些实施例中，发光器16a、16b可以发出大约360纳米至370纳米、优选的是大约365纳米、强度大约为3mW/cm2的光大约30分钟，但是这个时间段可以根据需要更长或者更短。可替换的是，或者更具体地，为了结合核黄素使胶原交联，一个或多个发光器16a、16b可以发出大约5.4mJ/cm的紫外线A光,对应的福照度大约是3mW/cm2。可替换的是，或者更具体地，一个或多个发光器可以包括一个或多个小型发光器，比如发光二极管(LED)、微型LED、发光芯片、发光半导体、微片激光器、其它UVA或者蓝光发光器或者任何交联胶原的光的发光器 ，从装置10进入角膜C。
在美国专利N0.6，410，940中描述了示例的微型LED，这篇专利的整个披露内容通过引用明确地包括在此。这些微型LED阵列只需要很低的直流电压(几伏)，通常的电流强度是数十毫安。一个单个的微型LED通常比一个标准的LED小几百倍，因此单个的微型LED或者微型LED阵列可以被放置在晶状体主体12之中或者之上的重要位置，以优化光线在角膜C中的分布。示例进一步包括堪萨斯大学研发的蓝色的微型LED，并可以包含或者由(Fan 等人的)标题为 Encapsulation And Packaging Of Ultraviolet AndDeep-Ultraviolet Light Emitting Diodes (紫外线和深紫外发光二极管的封装和包装)的美国专利申请公开N0.2006/0138443和(Fan等人的)标题为Micro-LED Based HighVoltage AC/DC Indicator Lamp (基于微型LED的高压AC/DC指示灯)的美国专利申请公开N0.2006/0169993中描述的技术制造，这些专利申请的内容通过引用清楚地包含于此。
装置10的电路包括一个适当的开关装置，它使用户能够在使用时给发光器16a、16b通电。可以包括在装置10中用于这个目的的一类开关装置是一个细的绝缘材料带(例如，一个半硬质塑料带)，开始时插在所述装置的电路中的触点之间，从而保持所述触点分开，使电源14与发光器16a、16b绝缘，直到去掉(例如，拉出)所述带这样的时间为止。通过这种方式，用户可以在使用之前，通过简单地拉出所述绝缘带，就可以立即给装置10供电。
在这个例子中，电源14、发光器16a、16b以及相关电路(例如，将电源14连接到发光器16a、16b以及开关切换装置上的电传输材料的细线或者带)可以以任何适当的方式安装在隐形眼镜主体12之上或者之中。在一些实施例中，比如那些需要设备10施加矫正形状的或者保持形状的力量在角膜C上的实施例中，隐形眼镜主体12可以是由一种已知的或者适合用于构造隐形眼镜的硬质的或者透气性硬质材料制成。这样的材料的示例包括聚甲基丙烯酸甲酯。在其它实施例中，比如装置10是用来将光线投射在角膜C中产生基于光的抗微生物(例如，抗菌、抗病毒、抗异常细胞、抗真菌、灭微生物的、灭菌的、灭真菌的、杀孢子的、消毒剂等等)效果、胶原交联、不用施加矫正形状或者保持形状的力在角膜C上的感光性或者光动力疗法的实施例中，隐形眼镜主体12可以由一种已知的或者适用于软隐形眼镜构造的软材料形成。这样的材料的例子包括水凝胶和娃水凝胶(silicone hydrogels)。
因为当装置10定位在眼睛上时，需要患者的眼睑在装置10上张开和闭合，通常需要装置10的前表面和后表面相对光滑。实现这个的一种方式是，开始时形成两片隐形眼镜主体12-即，前或者顶部分以及后或者底部分。光源14、发光器16a、16b及相关电路(例如，将电源14连接到发光器16a、16b以及所述开关切换装置的电传输材料线或者带)然后可以置于它们在眼镜主体12的顶部和底部之间的适当的位置上，这些部分然后可以熔在一起，从而形成一个整体透镜主体12，其中光源14、发光器16a、16b及相关电路(例如，将电源14连接到发光器16a、16b以及所述开关切换装置上的电传输材料线或者带)夹持在所述熔融的上下部分之间。用作一个开/关开关的任何可去掉的绝缘带可以允许从所述熔合的隐形眼镜主体的一个边缘突出，使得它可以在需要时容易地去掉，从而给所述装置通电。
用于构造装置10的可替换的材料、手段、部件和嵌入式/蚀刻的电路模子在(Amirparviz 等人的)标题为 Contact lens with Integrated Light EmittingComponent (具有集成发光部件的隐形眼镜)的美国专利申请公开N0.2010/0001926中也有描述，在这篇专利申请中描述了一个隐形眼镜系统，其中光线从一个隐形眼镜照到患者体外的一个位置，这篇专利申请的全部披露内容通过引用清楚地包含于此。装置10可以还可替换的是通过将部件14、16a、16b安装在隐形眼镜的顶部构造而成，尤其是所述部件充分平坦或者具有足够薄的外形以让眼睑在装置上开闭。
图3和4展示的是本发明的能量发出隐形眼镜装置的可替换实施例，带有一个在患者眼睛之外的部件(例如，电源和/或控制器)，该部件与在所述隐形眼镜之上或者之中的电路通过无线或者硬线连接的方式通信。
具体地，图3展示了一个无线系统100实施例，其包括一个与发出能量的隐形眼镜装置104结合的射频控制器102。在这个例子中，发出能量的隐形眼镜装置104包括一个如上文描述的隐形眼镜主体106。位于隐形眼镜主体106之上或者之中的是电路，比如一个包括电源模块108、天线110、齐纳二极管112、电阻114、116和激光二极管106的激光切割或者蚀刻电路，激光二极管朝下发出期望的能量，穿过隐形眼镜主体106的下表面，进入放置有隐形眼镜装置104的眼睛之中。当给控制器120通电时，从其天线120发送射频或者其它适当的能量信号给隐形眼镜电路的天线110。这造成电源模块108启动，这反过来导致从激光二极管118发出来的能量进入眼睛。
图4展示的是硬线系统200的一个实施例，其包括具有一个电源开/关开关、电源开/关指示灯、激光使能开关 、计时器和治疗中的指示灯的控制器202与发出能量的隐形眼镜装置204。在这个例子中，发出能量的隐形眼镜装置204包括如上文描述的隐形眼镜主体206。定位在隐形眼镜主体206之上或者之中的是电路，比如包括齐纳二极管210、电阻214、216和激光二极管218的激光切割或者蚀刻电路，所述激光二极管朝下发出经过隐形眼镜主体206的下表面进入上面定位有隐形眼镜装置204的眼睛的期望的能量。细线208从发出能量的隐形眼镜装置204的一侧延伸，将在隐形眼镜主体206之上或者之中的电路连接到控制器202。控制器202经由电线208将电发送给在隐形眼镜主体206之上或者之中的电路。这使得从激光二极管118发出的能量进入眼睛。细线208直径会足够小，以在治疗过程中从眼睛的一侧伸出，从而让患者的眼睑在治疗过程中开闭。
图3和4所示的装置100、200的电路布局和电子部件可以买得到，或者可以定做。可买到的发光二极管可以用来输送期望的任意类型的光(例如，红、白、绿、蓝、UV、UVA等等)。激光二极管可以从各种来源得到，包括日本鸟取市的三洋电机、日本东京的索尼公司。在一些实施例中，可以用小型、扁平结构的激光二极管，让佩戴者舒适，可能的话，允许患者的眼睛在佩戴所述装置时张开和闭合。参见，例如，Heyler，Randy A.等人的 Low-Profile Flat Pack:A High-Power Fiber Coupled Laser Diode Package forLow-Cost High-Reliability Applications ;(薄形扁平包装:用于低成本的高可靠性应用的高电纤维耦合的激光二极管包装)Proc.SPIE 5358,29(2004)。
图5A和5B是概述两个非限制性方法实施例的流程图，本发明的发光隐形眼镜装置10借此用来对角膜胶原进行交联。在图3A的方法中，装置10用于在用角膜矫正术(或者其它适当的技术)对患者的角膜重新塑形之后使用。在图3B的方法中，在之前没有通过角膜矫正术或者其它任何角膜重塑技术对患者的角膜进行重塑的情况下使用装置10。
在图5A或者5B的方法中，可能会需要或者临床指示去掉或者破坏掉角膜C的上皮层EL，以促进接下来使有效量的核黄素或者其它试剂分布到角膜C和/或前眼房AC中。像本领域技术人员理解的那样，这可以用各种方式来实现。例如，上皮层EL可以用大约20%浓度的酒精溶液通过化学方式除掉，也可以通过用海绵擦拭或者用刮擦工具刮擦来用物理方式清创，它可以通过用手术刀切开来或者破坏掉，或者利用其它任何已知的技术。如果医生选择清创，通常可以从大约4至9_的一块区域去掉上皮层，较佳的是大约5-8_，最佳的是直径为5_6mm。可替换的是，可以在上皮层中进行垂直和水平切口，例如，手术刀切口。可以在上皮层做大约1mm宽和4或5mm长的两个或多个切口(例如三个垂直切口和一个或多个水平切口)，帮助施加的交联剂(诸如核黄素)在整个角膜上扩散。另外，如前文所描述的，可以设计装置10本身，以造成上皮层的破坏，或者在上皮层EL形成多个小的切口，从而在手术之前不需要去掉或者破坏上皮层EL。在图3A的过程中，任何可选地去掉或者破坏上皮层EL通常是在手术的角膜矫正阶段完成之后进行的。
具体参考图5A的流程，使用本领域中已知的技术进行角膜矫正术或者任何其它适当的角膜重塑手术。通常用标准的角膜矫正术，特殊的隐形眼镜在几周的时间里夜间工作，使角膜形状产生有期望的改变的效果。在一个称之为传导性角膜成型术的可替换的角膜重塑方案中，将加热的金属探极插入角膜中选好的区域，以有选择地使胶原紧缩，改变角膜的形状。像角膜矫正术一样，传导性角膜成型术导致的角膜形状的改变不能一直不变，经过几个月或者几年的时间会退化。在一些角膜矫正术的情况下，
可以使用像酶或者其它成分的角膜软化或者去稳定剂来帮助或加速角膜的重塑，这样的例子在(Harris等人的)标题为Enzyme-Orthokeratology (酶角膜矫正术)的美国专利N0.5，626，865和(Devore等人的)美国公开专利申请N0.2001,0016731中进行了描述，这些内容通过引用清楚地包含于此。但是，要理解的是，本发明清楚地包括，但不限于不使用角膜软化或者去稳剂的方法。
在图5A的方法中完成了角膜重塑和可选的去除或者破坏上皮层EL之后，以及在图5B的方法中完成了可选的去除或者破坏上皮层EL之后，给眼睛局部使用一种诸如光吸收物质的交联剂。这样的试剂可以包括核黄素溶液。标题为Combination TherapyFor Long-Lasting CKR(长效CKR的联合疗法)的美国公开专利申请N0.2009/0171305 (ElHage)中描述了适于和本发明的发光装置结合使用的一种具体的外用核黄素制剂，其整个内容通过引用清楚地包含于此。这种溶液包括右旋糖苷和核黄素。例如，无菌、含水的0.1%的核黄素溶液可以通过在10mL的20%的右旋糖苷T-500溶液中稀释IOmg的核黄素_5_磷酸酯来制备。然后，这个溶液可以给患者的眼睛E局部施用一段时间，例如10-15分钟或者更长，足以让核黄素到达眼睛的前眼房AC。如果需要的话，当核黄素已经分布在眼睛的前房AC中时，眼科医师或者其他训练过的观察者可以通过裂隙灯检查确认。在一些实施例中，不会在所述方法的单独步骤中有意地施加交联试剂，而是将它涂在或者置于本发明的发光装置10之中或者之上，使得当装置10放在眼睛上之后，将交联试剂从装置10输送给角膜C。
在图3A和3B其中一个方法中，发光装置10放在眼睛上，用来输送交联胶原的光给角膜C 一段时间，足以影响角膜胶原的交联到期望的程度。这可以包括输送360至大约370纳米、优选的是大约365nm的蓝色LED光(比如从蓝色微型LED发出的光)或者UVA光，强度为大约3mW/cm2至少大约30分钟，但是，这个时间段可以根据需要更长或者更短。可替换的是，或者更具体地，为了结合核黄素使胶原交联，一个或多个发光器16a、16b可以发出大约5.4mJ/cm的UVA光线，对应的幅照度为大约3mW/cm2。因为装置10是本身包含的和构造的，让患者的眼睛在装置10上张开或者闭合，所述方法的这个步骤可以至少有时候当患者走动和/或离开医生的办公室或者诊所来进行。隐形眼镜主体12可以充分透明，当装置10在使用时，让患者有比较正常的视力。
在图3A和3B的两个方法中，在达到期望的程度的胶原交联之后，将装置10从眼睛取出，并丢掉。
要理解的是，上文参考了本发明的特定示例或者实施例进行了描述，但是在不脱离本发明的精神和范畴内，可以对这些示例和实施例进行各种添加、删除、改变或者修改。例如，一个实施例或者示例的任何元件或者属性可以包括在或者用在另一个实施例或者示例中，除非另有说明，或者如果这样做会造成所述实施例或者示例不适于它所要的用途。另夕卜，一种方法或 者过程的步骤是以具体的顺序描述或者罗列的，这样的步骤的顺序可以改变，除非另有说明，或者除非这样做会导致该方法或者过程不能用于想要的用途。所有合理的添加、删除、修改或者改变应当认为是所描述的示例和实施例的等同物，应包括在权利要求的范畴之内。
权利要求
1.一种输送治疗或者诊断能量给人类或者动物患者的眼睛的方法，所述方法包括以下步骤: a)在患者的眼睛上放置发出能量的装置，使得当该发出能量的装置定位在所述眼睛上时，允许所述眼睛的眼睑张开和闭合； b)使所述发光装置输送治疗或者诊断能量到所述眼睛之中。
2.根据权利要求1的方法，其中所述发出能量的装置发出由下列构成的组中选择的能量:光、超声波、电离辐射、X-射线、振动和热。
3.根据权利要求1的方法，其中所述装置发出光进入所述患者眼睛的角膜中。
4.根据权利要求3的方法，其中进入所述角膜的光线产生光抗菌效果。
5.根据权利要求1的方法，其中所述装置发出能量进入所述眼睛的角膜中，促进角膜胶原的交联。
6.根据权利要求1的方法，其中所述装置发出光到所述眼睛的角膜中，促进角膜胶原的交联。
7.根据权利要求6的方法，其还包括步骤: 给所述眼睛施与试剂，该试剂与从所述装置发出的光结合起来，产生期望的角膜胶原的交联。
8.根据权利要求7的方法，其中所述试剂包括核黄素。
9.根据权利要求7或8的方法，其中所述装置包括眼镜主体和至少一个发光器。
10.根据权利要求7或8的方法，其中所述装置发出蓝光或者紫外线光。
11.根据权利要求7或8的方法，其中所述装置发出紫外线A光。
12.根据权利要求11的方法，其中所述紫外线A光大约为5.4mJ/cm，对应的辐照度大约为 3mW/cm2。
13.根据权利要求11的方法，其中所述装置发出波长大约为360至大约370纳米的光。
14.根据权利要求11的方法，其中所述装置发出波长大约为365nm的光。
15.根据权利要求11的方法，其中所述装置在需要的一段时间发出强度大约为3mW/cm2的光。
16.根据权利要求11的方法，其中所述光被输送入所述角膜至少30分钟。
17.根据权利要求1的方法，其中所述装置包括从由下列构成的组中选择的一种类型的发光器:发光二极管(LEDs)、微型发光二极管(微型LEDs)、激光二极管、蓝色微型LED、发光芯片、发光半导体、微片激光器和其它UVA或者蓝光发光器。
18.根据权利要求7的方法，其中所述试剂局部应用在所述角膜上。
19.根据权利要求7的方法，其中所述试剂开始时是在所述装置之中或者之上，然后从所述装置输送入所述眼睛。
20.根据权利要求7的方法，其还包括去掉或者破坏掉所述眼睛角膜上的上皮层的至少一部分。
21.根据权利要求20的方法，其中在将所述装置放置在所述眼睛上之前，除去或者破坏所述上皮层的至少一部分。
22.根据权利要求20的方法，其中在将所述装置放置在眼睛上之后去掉或者破坏所述上皮层的至少一部分。
23.根据权利要求22的方法，其中在所述装置之中或者之上的一定量的试剂由所述装置输送给所述眼睛。
24.根据权利要求7的方法，其中所述试剂是光敏剂，其中所述装置输送与所述光敏剂相互作用的光，以在所述眼睛中实现光动力疗法。
25.根据权利要求24的方法，其中所述光敏剂包括从下面构成的组中选择的至少一种试剂:具有四吡咯核的化合物、叶啉类化合物、氯、菌绿素类、酞菁类和德克萨斯卟啉类。
26.根据权利要求24的方法，其中所述光动力疗法产生抗菌效果。
27.根据权利要求5的方法，其中在将所述装置放在所述眼睛上之前矫正所述角膜的形状。
28.根据权利要求27的方法，其中所述角膜的形状是在将所述装置放在眼睛上之前通过角膜矫正术来矫正的。
29.根据权利要求5的方法，其中在将所述装置放在眼睛上之前不矫正所述角膜的形状。
30.根据权利要求5的方法，其中所述装置这样构造，当对所述角膜胶原进行交联时，对所述角膜施力以引导或者保持期望的角膜形状。
31.根据权利要求27或30的方法，其中使用角膜软化试剂或者去稳试剂促进所述角膜的重塑。
32.根据权利要求27或30的方法，其中不用角膜软化试剂或者去稳试剂来促进所述角膜的重塑。
33.一种输送治疗或者诊断能量给人类或者动物患者的眼睛的装置，该装置包括: 具有一个上表面和一个下表面的隐形眼镜主体；以及 在所述隐形眼镜主体之上或者之中的至少一个能量发出器，被定位以发出治疗或者诊断能量通过所述隐形眼镜主体的下表面，使得所述能量会进入上面放置有所述隐形眼镜主体的人类或者动物患者的眼睛。
34.根据权利要求33的装置，其中所述装置配置成当所述装置定位在所述眼睛上时，允许患者眼睛的眼睑张开和闭合。
35.根据权利要求31的装置，其中所述至少一个能量发出器包括至少一个发光器。
36.根据权利要求33的装置，其中所述至少一个发光器发出蓝光或者UVA光。
37.根据权利要求33的装置，其中所述至少一个发光器是从由下面构成的组中选择的:发光二极管(LED)、微型发光二极管(微型LED)、激光二极管、蓝色微型LED、发光芯片、发光半导体、微片激光器和其它UVA或者蓝光发光器。
38.根据权利要求33的装置，其还包括位于所述隐形眼镜之上或者之中的电源。
39.根据权利要求33的装置，其还包括留在患者眼睛的外面、且与所述装置通过有线或无线连接的方式通信的控制器。
40.根据权利要求39的装置，其中所述控制器输送电能给所述装置，给所述能量发出器供电。
41.根据权利要求33的装置， 其进一步包括设置在所述装置之上或者之内的试剂，使得治疗或者诊断有效量的试剂从所述装置析出至或者由所述装置输送至患者的上面定位有所述装置的眼睛。
42.根据权利要求41的装置，其中所述试剂是从下面构成的组中选择的:胶原交联剂；光吸收剂；光敏剂；光活化药物、其它药物、诊断试剂和荧光染料。
43.根据权利要求41的装置，其中所述试剂包括核黄素，其中所述装置发出与所述核黄素互相作用的光，使上面定位有所述装置的眼睛的角膜中的胶原交联。
44.根据权利要求31或43的装置，其中所述装置配置成破坏或者除去上面定位有所述装置的眼睛的角膜的角膜上皮层的至少一部分，以促进所述试剂分布到所述角膜中。
45.一种从由光吸收剂、光敏剂和光活化药物组成的组中选择的试剂在制造一种组合物的用途，该组合物施加给人类或者动物患者的眼睛，所述组成物结合从定位在患者眼睛上的发光装置照到所述眼睛中的光。
46.根据权利要求45的用途，其中所述试剂是光吸收剂，其与所述发出的光结合起来使角膜胶原交联。
47.根据权利要求46的用途，其中所述试剂包括核黄素。
48.根据权利要求45的用途，其中所述试剂包括光敏剂，其与所述发出的光结合起来在所述眼睛中产生光动力治疗效果。
49.根据权利要求48的用途，其中所述光敏剂是从下列组成的组中选择的:具有四吡咯核的化合物、叶啉类化合物、氯类、菌绿素类、酞菁类和德克萨斯卟啉类。
50.根据权 利要求48或49的用途，其中所述光动力效果为光动力抗菌效果。
全文摘要
输送治疗能量或者诊断能量(例如，光、超声波、电离辐射(例如，X射线)、振动、热能等等)给眼睛的方法和装置。发出能量的装置被定位在眼睛上，用于输送能量到眼睛中。可以将所述装置构造成当所述装置定位在眼睛上时，允许患者的眼睑张开和闭合。所述装置可用于各种基于能量的或者以能量为媒介的疗法，包括角膜胶原的交联、光疗法，光动力疗法、药物的光活化疗法等。
文档编号A61N5/067GK103153396SQ201180018132
公开日2013年6月12日 申请日期2011年2月1日 优先权日2010年2月1日
发明者罗伊·S·彻克 申请人:蒙特法沃医疗中心