包括调节性眼内透镜和远程部件的眼科系统以及相关使用方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月5日提交的美国临时申请第62/755772号的权益，该申请通过引用整体地合并于此。本申请与2019年10月31日提交的美国非临时申请第16/670921号有关。

本公开总体上涉及眼科系统，具体地但非排它地，涉及调节性眼科系统。

背景技术：

白内障和老花眼可以用提供调节的可植入透镜来治疗。白内障治疗包括植入替代透镜。这样的透镜(其也可以被称为眼内透镜)可以提供静态调节、动态调节或其组合。各种技术可以用于提供动态调节，诸如机械控制或电控制的调节。调节可以由提供多个级别的屈光力(opticalpower)的动态光学部件的致动来提供。屈光力的变化可以经由眼内透镜向使用者提供不同的焦距。然而，致动的量可以取决于所使用的技术，例如机械的或电的技术。为了成功治疗老花眼，植入的透镜可以包括动态部件。

这样的调节性可植入透镜可以包括用于对例如调节致动器供电以改变调节性可植入透镜的屈光力的电源。植入的电池和其它常规的可植入电源可能随着时间而失效，需要更换可植入透镜；这一过程对病人可能是昂贵且麻烦的。此外，可植入调节性透镜中的电池增加可植入调节性透镜的体积并降低可植入调节性透镜的柔性，这通常导致更具侵害性的植入和移除手术。

附图说明

参照以下附图描述了所要求保护的主题的非限制性且非穷举性的实施例，其中贯穿各个视图，同样的附图标记指代同样的部分，除非另外指定。在适当的情况下不必标记出元件的所有图例从而不使附图混乱。附图不一定按比例，而是将重点放在示出所描述的原理上。

图1a是根据本公开的一实施例的眼科系统的透视图。

图1b是根据本公开的一实施例的图1a的眼科系统的自顶向下平面图。

图1c是根据本公开的一实施例的被示出为植入在眼睛中和安装在眼睛上的图1a的眼科系统的另一自顶向下平面图。

图1d是根据本公开的一实施例的被示出为植入在眼睛中和安装在眼睛上的图1a的眼科系统的剖视图。

图2a是根据本公开的一实施例的调节性眼内装置的透视图。

图2b是根据本公开的一实施例的图2a的调节性眼内装置的剖视图。

图2c是根据本公开的一实施例的图2a的调节性眼内装置的另一剖视图。

图3a是根据本公开的一实施例的另一眼科系统的透视图。

图3b是根据本公开的一实施例的被示出为植入在眼睛中和安装在眼睛上的图3a的眼科系统的自顶向下平面图。

图3c是根据本公开的一实施例的被示出为植入在眼睛中和安装在眼睛上的图3a的眼科系统的剖视图。

图4是根据本公开的一实施例的另一眼科系统的示意性框图。

图5是根据本公开的一实施例的改变眼科系统的屈光力的方法的框图。

具体实施方式

这里描述了包括调节性眼内装置和远程部件的调节性眼科系统以及相关使用方法的实施例。在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，这里描述的技术可以在没有一个或更多个具体细节的情况下实践，或者用其它方法、部件、材料等来实践。在其它情形下，公知的结构、材料或操作没有被示出或详细描述以避免模糊某些方面。

贯穿本说明书对“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”不一定全部指的是同一实施例。此外，特定的特征、结构或特性可以在一个或更多个实施例中以任何合适的方式组合。

眼内装置(诸如眼内透镜)可以被植入使用者的眼睛中(诸如在眼球内)以帮助调节，例如当使用者的晶状体不再能够改变焦距时。眼内装置可以具有静态屈光力和/或可以具有动态调节(例如改变眼内装置的屈光力)的能力，因此使用者可以类似于自然的眼睛改变焦距。为了提供动态调节，眼内装置可以包括联接到调节致动器(配置为改变眼内装置的屈光力)的电子器件、导电迹线、电极等。例如，电子器件可以经由一个或更多个导体向调节致动器提供电压以引起调节。电子器件还可以包括电源，诸如电池。这样的眼内电池可能随着时间的推移而失效，需要通常包括手术移除并重新植入的更换。

此外，由于眼内装置可以植入到眼睛中，所以在角膜或巩膜中的小的切口可能是期望的。然而，由于眼内装置可能例如是与原始晶状体相同的尺寸，所以可能需要大的切口。然而，如果眼内装置能够例如被卷成圆筒形状或被折叠，较小的切口是可能的。一般来说，形成眼内装置的许多材料可以是经得起被卷曲或折叠，但是一些眼内电源(诸如电池)增加可植入眼内装置的体积，并因此可能需要在眼睛中的更大的切口以用于植入。在眼睛中的这样的大的切口通常对病人更具侵害性和更麻烦。

图1a是根据本公开的一实施例的眼科系统100的透视图。图1b是根据本公开的一实施例的眼科系统100的自顶向下平面图。图1c是根据本公开的一实施例的被示出为植入在眼睛112中和安装在眼睛112上的眼科系统100的另一自顶向下平面图。图1d是根据本公开的一实施例的被示出为植入在眼睛112中和安装在眼睛112上的眼科系统100的剖视图。

如所示的，眼科系统100包括调节性眼内装置102和远程装置110。如这里进一步讨论的，调节性眼内装置102被成形为可植入在眼睛112中，诸如在眼睛112内部在眼睛112的囊袋中。此外，调节性眼内装置102配置为提供光学调节，诸如通过动态改变调节性眼内装置102的屈光力。远程装置110与调节性眼内装置102物理地分离。因此，如这里关于图1c和图1d进一步讨论的，在一实施例中，远程装置110是成形为被安装在眼睛112上(诸如在眼睛112的下眼睑部分114中)的眼外装置110。这样的可移除的安装通常不包括在眼外装置110和调节性眼内装置102之间的导线、电缆或其它物理连接。在这方面，调节性眼内装置102和眼外装置110配置为无线地交换能量108和数据。此外，在一些实施例中，眼外装置110可以由使用者可移除地安装在眼睛上以及从眼睛移除，而不需要受过培训的医疗保健提供者的帮助。

眼外装置110被示出为包括：眼外电源118；以及可操作地联接到眼外电源118的无线发送器126。无线发送器126配置为将来自眼外电源118的能量108无线地发送以由调节性眼内装置102的无线接收器104接收。在这方面，在一些实施例中，眼科系统100的能量储存要求可以由眼外装置110满足。因此，在一实施例中，调节性眼内装置102没有电池或其它体积大、不可弯曲的眼内电源。如这里进一步讨论的，这样的眼内电源倾向于体积大且不可弯曲，使得植入和最终移除对病人是麻烦的。如果没有设置在调节性眼内装置102中的电池，眼睛中的植入切口可以更小。此外，如果没有设置在调节性眼内装置102中的电池，植入和更换之间的时间间隔一般可以更长。在一个实施例中，眼内装置102包括电池(未示出)，诸如配置为对眼内装置102的电子器件供电以及从眼外装置110接收能量的电池。

眼外电源18可以包括电池。在一实施例中，眼外电源118是一次电池。在这方面，眼外装置110可以是用完即丢弃的，诸如在眼外电源118耗尽电力之后。在一实施例中，眼外电源118包括二次电池。在这方面，眼外装置110的电源可以在使用之后被再充电。此外，无线发送器126可以是配置为从另一个无线电源无线地接收电力的收发器(见图3a-图3c)。在一实施例中，眼外电源118是半环形的(未示出)，并被成形为设置在眼睑116和眼睛112的巩膜之间的空间中。在一实施例中，眼外电源118包括从锂离子电池、超级电容器的阵列、固态电池的阵列以及其组合中选择的部件。

在一实施例中，眼外装置110被成形为可移除地安装到眼睛112的设置在眼睑116下面的下眼睑部分114。在这方面，当调节性眼内装置102植入眼睛112中时，眼外装置110可以牢固地但可移除地安装到使用者身体的靠近调节性眼内装置102的部分上。这样的靠近通常适合于例如从眼外装置110向调节性眼内装置102发送能量108和/或数据。

在示出的实施例中，眼外装置110包括环状结构122。当眼外装置110可移除地安装到眼睛112的下眼睑部分114时，这样的环状结构122被成形为在眼睛112的角膜缘(limbus)外部围绕眼睛112的眼周空间124。例如，见图1c和图1d。在一实施例中，眼外装置110被成形为使得当它可移除地安装在眼睛上时它不延伸到眼睛的瞳孔上。在一实施例中，眼外装置110被成形为安装在眼睛的纤维膜外部的外侧部分上。在这方面，眼外装置110被成形为设置在眼球外部。如这里进一步讨论的，在眼球内部植入装置可能是昂贵的且对病人是麻烦的。通过将眼外装置110安装在眼睛112的眼球外部(诸如在眼睛的眼周空间中)可以避免这样的麻烦和成本。在一实施例中，环状结构122具有例如约25毫米的直径和约1mm的厚度，适合于安装到眼睛112的眼周空间124。由于眼外装置110可移除地安装到眼睛112的设置在眼睑116下面的下眼睑部分114(诸如眼睛112的在眼睛112的角膜外部且在眼睛112的结膜138之上的眼周空间124)，所以当眼外电源118被耗尽时或者当眼外装置110需要清洁时，使用者可以移除眼外装置110。这样的将眼外装置110安装到眼睛112的眼周空间124以及将眼外装置110从眼睛112的眼周空间124移除可以例如由使用者执行，而不需要来自受过培训的医疗保健提供者(诸如外科医生、眼科医生或验光师)的帮助。

眼外装置110的环状结构122可以容纳无线发送器126，在示出的实施例中该无线发送器126包括设置在环状结构122内的眼外天线。在一实施例中，眼外天线是多圈天线(multi-turnantenna)，诸如具有约10μm厚度的圈数的多圈天线。包括眼外天线的无线发送器126可以包括形状记忆合金(诸如镍钛合金)，以提高耐磨性和对环状结构122的结构支撑。形状记忆合金还可以是含铁的以增强无线发送器126和调节性眼内装置102的无线接收器104之间的无线联接。

如所示的，无线发送器126具有第一中心轴线128。例如，当眼外装置110可移除地安装到眼睛112的眼周空间124时，眼外装置110可定位为使得无线接收器104的眼内天线的第二中心轴线130与第一中心轴线128是基本上同轴的(诸如在约20°至约30°的范围内)，诸如当调节性眼内装置102植入在眼睛112中时。见例如图1c和图1d。如所示的，当眼内装置102安装在眼睛112中并且眼外装置110安装在眼睛112上，并且眼睛112处于静止位置时，第一中心轴线128和第二中心轴线130是同轴的。在这方面，眼科系统100被成形并可定位为影响从眼外装置110到调节性眼内装置102的有效能量108和/或信号传输。这样的布置还可以用在第一中心轴线128和第二中心轴线130之间的不重合性(在例如约20°至约30°的范围内)调节能量108和/或信号传输。在这方面，当眼睛112移动以改变视线方向时，眼科系统100配置为随着眼睛112的视线方向的改变而影响来自眼外装置110的有效能量108和/或信号传输。

眼外装置110的部分(诸如成形为与身体的其上安装眼外装置110的部分接触的那些)可以包括配置为增加使用者的舒适度的材料。在这方面，眼外装置110的部分(诸如环状结构122以及壳体134)可以包括从水凝胶层、hema、聚乙二醇及其组合中选择的材料。

眼外装置110可以包括眼外控制器146。在示出的实施例中，眼外装置110包括设置在环状结构122的一部分上的壳体134。在一实施例中，眼外电源118和/或眼外控制器146设置在壳体134内。在这方面，眼外控制器146可以可操作地联接到无线发送器126和眼外电源118。在一实施例中，眼外控制器146包括逻辑，当由眼外控制器146执行该逻辑时该逻辑使眼科系统100执行操作。这样的操作可以包括例如用无线发送器126以例如射频电磁辐射形式发送能量108从而由无线接收器104接收。

如上，眼科系统100包括调节性眼内装置102。调节性眼内装置102被示出为包括适合于无线地接收能量108(诸如来自眼外装置110的射频能量108)的无线接收器104。在一实施例中，无线接收器104是设置在调节性眼内装置102内的无线天线。在一实施例中，调节性眼内装置102的承载电压的电迹线(诸如无线天线)由阀金属(诸如钛)制成或涂覆有阀金属(诸如钛)，并嵌入在离子可渗透层(诸如硅树脂)中或涂覆有离子可渗透层(诸如硅树脂)。这样的配置通常防止或减缓电迹线的腐蚀和电解。在另一实施例中，调节性眼内装置102的电迹线涂覆或覆盖有交替的电介质层和聚合物阻隔涂层。在一实施例中，调节性眼内装置102的一些电子部件(诸如眼内控制器142)设置在气密地密封的封装(诸如包含钛馈电件(titaniumfeed)的激光密封的玻璃容器(未示出))中。

调节性眼内装置102被示出为还包括配置为检测眼睛112的生物调节信号的传感器144a和144b。如这里关于方法500和图2a-图2c进一步讨论的，在一些实施例中，调节性眼内装置102包括配置为检测眼睛112的生物调节信号的一个或更多个传感器144a和144b。如这里进一步讨论的，这样的生物调节信号可以包括眼睛112的睫状肌的位置和速度、眼睛112的睫状肌的电活动以及眼睛112的视线方向。

在示出的实施例中，调节性眼内装置102包括设置在调节性眼内装置102的相反两侧的两个传感器144a和144b。在这方面，传感器144a和144b配置为在眼睛的不同侧感测生物调节信号，诸如眼睛睫状肌的位置。这样的感测可以用于检测眼睛的目标调节状态或眼睛112的视线方向。

在一实施例中，如这里关于图3a-图3c进一步讨论的，一个或更多个传感器144c和144d设置在眼外装置110上。在一实施例中，这样的眼外传感器144c和144d设置在眼外装置110的环状结构122的一部分上。这样的眼外传感器144c和144d可以被定位为感测眼睛112的角度从而可以推断视角和视距。

在一实施例中，一个或更多个传感器144a-144d还配置为生成代表生物调节信号的调节控制信号。在传感器144c和144d设置在眼外装置110上的情况下，这样的调节控制信号可以被发送以由调节性眼内装置102接收。例如，在一实施例中，调节性眼内装置102还包括配置为基于调节控制信号来改变调节性眼内装置102的屈光力的调节致动器106。在这方面，调节性眼内装置可以包括眼内控制器142，该眼内控制器142可操作地联接到无线接收器104、一个或更多个传感器144a-144b以及调节致动器106。

眼内控制器142还可以包括逻辑，当该逻辑由眼内控制器142执行时，该逻辑使眼科系统100执行操作，所述操作包括基于调节控制信号驱动调节致动器106以改变调节性眼内装置102的屈光力。在这方面，眼科系统100配置为基于在其中和在其上设置眼科系统100的眼睛的目标调节状态来改变眼科系统100的屈光力。

现在将描述根据本公开的实施例的调节性眼内装置。在这方面，注意力转向图2a-图2c。图2a是根据本公开的一实施例的调节性眼内装置202的透视图。图2b是根据本公开的一实施例的调节性眼内装置202的剖视图。图2c是根据本公开的一实施例的调节性眼内装置202的另一剖视图。在一实施例中，调节性眼内装置202是调节性眼内装置102的示例。

调节性眼内装置202包括：这里被示出为圆形天线的无线接收器204；以及配置为改变调节性眼内装置202的屈光力的调节致动器206。此外，无线接收器204适合于无线地接收能量，诸如由无线发送器(诸如这里关于图1a-图1c进一步讨论的眼外装置110的无线发送器126)产生的射频能量。调节致动器206配置为从无线接收器204接收适合于驱动调节致动器206的能量。在这方面，调节致动器206不需要依赖眼内电源来改变调节性眼内装置202的屈光力。

调节性眼内装置202可以包括眼内电源248，该眼内电源248可操作地联接到一个或更多个调节性眼内装置202电子部件(诸如眼内控制器242、调节致动器206、无线接收器204、触觉结构(haptics)256a和256b、传感器244a和244b等)以向这样的器件提供电力并储存电力以用于之后的使用。具体地，调节性眼内装置202还可以包括配置为从无线接收器204接收能量并向调节致动器206提供电能的眼内电源248。这样的眼内电源248可以包括一个或更多个电容器，诸如一个或更多个超级电容器。眼内电源248的电容器(具体地，超级电容器)可以适合于满足调节性眼内装置202的峰值功率需求。

在一实施例中，这样的眼内电源248不包括电池。如这里进一步讨论的，这样的眼内电池可能随着时间的推移而失效，需要麻烦且侵害地移除调节性眼内装置202，然而电容器倾向于具有比电池更长的工作寿命并可以适合于被卷起、折叠等以用于相对非侵害的植入。

调节致动器206可以包括适合于眼内植入并改变眼内装置202的屈光力的任何调节致动器206。这样的调节致动器206可以包括电湿润调节致动器、包含液晶的调节致动器等。在一实施例中，调节致动器206是电致动的(诸如用来自眼内电源248的电能)以改变调节性眼内装置202的屈光力。

调节性眼内装置202还包括：传感器244a和244b，配置为检测眼睛的生物调节信号；以及眼内控制器242，可操作地联接到无线接收器204、传感器224a和224b以及调节致动器206。在一实施例中，传感器244a和244b生成调节控制信号。在一实施例中，眼内控制器242包括逻辑，当由眼内控制器242执行该逻辑时该逻辑使眼科系统200执行操作，所述操作包括基于调节控制信号驱动调节致动器206以改变调节性眼内装置202的屈光力。

在示出的实施例中，调节性眼内装置202包括具有静态屈光力的基础透镜250。这样的基础透镜250适合于提供可由调节致动器206补充的基础屈光力。

调节性眼内装置202还可以包括触觉结构256a和256b，在这里被示出为联接到基础透镜250，成形为使调节性眼内装置202在眼睛内定向。在这方面，调节性眼内装置202的光轴230可以相对于它植入其中的眼睛的光轴和/或安装到眼睛的眼外装置来定向。

现在将描述根据本公开的一实施例的另一眼科系统。在这方面，注意力转向图3a-图3c，其中示出眼科系统300。图3a是根据本公开的实施例的眼科系统300的透视图。图3b是根据本公开的一实施例的被示出为植入在眼睛312中和安装在眼睛312上的眼科系统300的自顶向下平面图。图3c是根据本公开的一实施例的被示出为植入在眼睛312中和安装在眼睛312上的眼科系统300的剖视图。

眼科系统300包括调节性眼内装置302和与调节性眼内装置302分离的远程装置310。在一实施例中，调节性眼内装置302是调节性眼内装置102和/或202的示例。

在示出的实施例中，远程装置310是成形为可安装到眼睛312的部分314的眼外装置310，该部分314设置在眼睛312的纤维膜(包括角膜和巩膜)外部，诸如外科手术地植入在结膜338下面。在这方面，远程装置310是成形为安装或植入在眼睛312的眼球外部的眼外装置310。如图3b和图3c所示，眼外装置310被成形为装配在眼睑316(诸如上眼睑316和/或下眼睑316)下面。在示出的实施例中，眼外装置310被成形为共形地接触眼睛312的表面，诸如巩膜360的表面。在示出的实施例中，眼外装置310具有半环形的形状，成形为可移除地安装到眼睛312的在眼睛的纤维膜外部的部分314，诸如眼睛的眼周空间的弧线。在一实施例中，眼外装置310被成形为使得当可移除地安装在眼睛上时它不延伸到眼睛的瞳孔上。如所示的，当眼外装置310可移除地安装到眼睛312的部分314时，眼外装置310包括成形为共形地接触眼睛312的巩膜360的一部分的巩膜表面336。在这方面，眼外装置310被成形为可移除地靠近植入眼睛312中的调节性眼内装置302定位。这样的靠近定位适合于将能量308和信号从设置在眼睛312外部的眼外装置310有效且无线地传输到植入眼睛312内的调节性眼内装置302。如这里进一步讨论的，这样的能量308和信号可以用于驱动调节性眼内装置302的调节致动器306。同样，眼外装置310被成形为由受过培训的外科医生从眼睛312的部分314可移除，诸如当眼外装置310准备好被清洁、重新充电、重新编程等时。尽管当设置在结膜338下面时眼外装置310由外科医生可移除，但是与例如移除植入在眼睛312内的装置相比，这样的移除通常对病人具有较少的麻烦。

尽管这里描述了成形为设置在眼睑316下面并在眼睛312的眼周空间中的眼外装置，但是将理解，本公开的眼外装置可以成形为可移除地安装到眼睛312的在眼球外部的其它部分，诸如在结膜338顶上和/或在眼睛312的巩膜瓣中(未示出)。同样，眼外装置可以包括隐形眼镜(未示出)。这样的隐形眼镜可以具有适合于校正任何偏差的屈光力，该偏差由于例如调节性眼内装置302的目标屈光力和实际屈光力之间的不匹配、调节性眼内装置302的屈光力随时间的漂移以及病人的眼睛形状随时间的变化而发生。

眼外装置310还包括眼外电源318和无线发送器320，该无线发送器320可操作地联接到眼外电源318并配置为从眼外电源318无线发送能量308以由调节性眼内装置302的无线接收器304接收。如所示的，眼外电源318设置在眼外装置310的壳体334中。无线发送器被示出为围绕眼外装置310的壳体334的外围340。这样的无线的能量308和信号可以采取从无线发送器320的眼外天线发射的射频电磁辐射的形式。无线发送器320适合于以例如射频能量308和信号的形式提供能量308和信号从而由调节性眼内装置302的无线接收器304接收。如这里进一步讨论的，这样的能量308和信号可以用于驱动调节性眼内装置302的调节致动器306。

在一实施例中，眼外装置310包括配置为检测眼睛312的生物调节信号并生成代表生物调节信号的调节控制信号的一个或更多个传感器344c和344d。在这方面，眼外装置310还可以包括眼外控制器346，眼外控制器346在这里被示出为设置在壳体334中并包括逻辑，当由眼外控制器346执行该逻辑时该逻辑使眼科系统300执行操作，所述操作包括用无线发送器320发送调节控制信号以由无线接收器304接收。因此，具有相对高的功率需求的传感器344c和344d可以设置在眼外装置310中并且还发送调节控制信号到调节性眼内装置302以改变眼科系统300的屈光力。

如所示的，包括传感器344c和344d、眼外电源318、无线发送器320和眼外控制器346的电子部件通过迹线358进行导电通信。

调节性眼内装置302被示出为包括：无线接收器304；以及配置为改变调节性眼内装置302的屈光力的调节致动器306。在一实施例中，调节性眼内装置302是调节性眼内装置102和/或202的示例。如这里进一步讨论的，调节致动器306配置为从无线接收器304接收能量308，该能量308适合于驱动调节致动器306以改变调节性眼内装置302的屈光力。调节性眼内装置302还可以包括配置为检测眼睛312的生物调节信号并生成代表生物调节信号的调节控制信号的传感器344a和344b。如所示的，调节性眼内装置302还包括眼内控制器342，该眼内控制器342可操作地联接到无线接收器304、传感器344a和344b以及调节致动器306。如这里关于图1a-图1c进一步讨论的，眼内控制器342可以包括逻辑，当由眼内控制器342执行该逻辑时该逻辑使眼科系统300执行操作，所述操作包括基于调节控制信号驱动调节致动器306以改变调节性眼内装置302的屈光力。

调节性眼内装置302被示出为还包括具有静态屈光力的基础透镜350。这样的基础透镜350适合于提供可由调节致动器306补充的基础屈光力。

调节性眼内装置302还可以包括触觉结构356a和356b，触觉结构356a和356b成形为将调节性眼内装置302在眼睛312内定向。在这方面，调节性眼内装置302的光轴330可以相对于其中植入调节性眼内装置302和其上安装眼外装置310的眼睛312的光轴来定向。

图4是根据本公开的一实施例的眼科系统401的示意性框图。眼科系统401包括调节性眼内装置400和眼外装置405。在一实施例中，眼科系统401是眼科系统100和/或300的示例。在一实施例中，调节性眼内装置400是调节性眼内装置102、202和/或302的示例。

调节性眼内装置400可以是成形为可植入在眼睛中的可植入装置。在绘出的实施例中，调节性眼内装置400包括形成为被植入到眼睛中的外壳材料410，诸如水凝胶。基板415嵌入在外壳材料410内或被外壳材料410围绕以向电电源420、控制器425、天线440以及各种互连445和450提供安装表面。基板415和相关联的电子器件可以是眼内控制器142的一种实现方式。电源420的所示出的实施例包括能量收集天线455、充电电路460和眼内电源465。控制器425的所示出的实施例包括控制逻辑470、调节逻辑475和通信逻辑480。如所示的，调节致动器430设置在外壳材料410中。

电源420向控制器425和/或调节致动器430供应操作电压。天线440由控制器425操作以传送信息到调节性眼内装置400和/或传送来自调节性眼内装置400的信息。在一实施例中，天线440是这里关于图1a-图1c、图2a-图2c和图3a-图3c进一步讨论的无线接收器的示例。在示出的实施例中，天线440、控制器425以及电源420设置在基板415上/中，而调节致动器430设置在外壳材料410中(不在基板415中/上)。然而，在另一些实施例中，包含在调节性眼内装置400中的各种电路和器件可以设置在基板415中/上或在外壳材料410中，取决于调节性眼内装置400的具体设计。例如，在一个实施例中，调节致动器430可以设置在透明基板上。

基板415包括适合于安装控制器425、电源420和天线440的一个或更多个表面。基板415可以用作用于基于芯片的电路的安装平台(例如通过倒装芯片安装)和/或用作用于图案化导电材料(例如金、铂、钯、钛、铜、铝、银、金属、其它导电材料、这些的组合等)的平台以创建电极、互连、天线等。在一些实施例中，基本上透明的导电材料(例如铟锡氧化物或银纳米线网格)可以在基板415上被图案化以形成电路、电极等。例如，天线440可以通过在基板415上沉积金或另一种导电材料的图案来形成。类似地，互连445和450可以通过在基板415上沉积导电材料的合适图案来形成。抗蚀剂、掩模和沉积技术的组合可以被用于图案化在基板415上的材料。基板415可以是相对刚性材料(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet))或足以在结构上支撑外壳材料410内的电路和/或电子器件的另一种材料。调节性眼内装置400可以可选地布置有一组未连接的基板而不是单个基板415。例如，控制器425和电源420可以安装到一个基板415，而天线440被安装到另一个基板415，这两个基板可以经由互连电连接。基板415还可以是连续的一块半导体，容纳作为集成电路的器件架构的上述部件中的全部或一些。

基板415可以成形为变平的环，该变平的环具有足以为嵌入的电子部件提供安装平台的径向宽度尺寸。基板415可以具有足够小的厚度以允许基板415嵌入在外壳材料410中而不会不利地影响调节性眼内装置400的外形。基板415可以具有足够大的厚度以提供适合于支撑安装在其上的电子器件的结构稳定性。例如，基板415可以成形为具有约10毫米的直径、约1毫米的径向宽度(例如，外半径比内半径大1毫米)以及约50微米的厚度的环。

在示出的实施例中，电源420包括眼内电源465以对各种嵌入的电子器件(包括控制器425)供电。眼内电源465可以由充电电路460和能量收集天线455感应地充电。在一个实施例中，眼内电源465包括一个或更多个电容器，诸如一个或更多个超级电容器。在一个实施例中，天线440和能量收集天线455是独立的天线，它们分别起到各自的能量收集功能和通信功能。在另一个实施例中，能量收集天线455和天线440是同一物理天线，其被分时用于它们各自的感应充电功能和与眼外装置405的无线通信功能。另外地或可选地，电源420可以包括太阳能电池(“光伏电池”)以从入射的紫外辐射、可见辐射和/或红外辐射捕获能量。此外，可以包括惯性动力收集系统(inertialpowerscavengingsystem)以从周围的振动捕获能量。

充电电路460可以包括整流器/稳流器，以调节捕获的能量从而对眼内电源465充电或直接对控制器425供电而没有眼内电源465。充电电路460还可以包括一个或更多个能量储存器件以减缓能量收集天线455的高频变化。例如，可以连接一个或更多个能量储存器件(例如电容器、电感器等)以用作低通滤波器。

控制器425包含编排其它嵌入的部件的操作的逻辑。控制逻辑470控制调节性眼内装置400的一般操作，包括提供逻辑用户界面、电力控制功能等。调节逻辑475包括用于以下的逻辑：从监测眼睛的取向的传感器接收信号；确定当前视线方向、眼睛的睫状肌的位置或位移、眼睛的电活动、或使用者的焦距；以及响应于这些身体提示来操纵调节致动器430(眼内装置402的焦距)。自动调节可以基于来自视线跟踪的反馈实时地实现，或允许使用者选择具体调节方法(例如，用于阅读的近场调节、用于常规活动的远场调节等)。通信逻辑480提供用于经由天线440与眼外装置405无线通信的通信协议。在一个实施例中，当存在从眼外装置405输出的电磁场471时，通信逻辑480经由天线440提供反向散射通信。在一个实施例中，通信逻辑480用作智能无线射频识别(rfid)标签，该标签调制用于反向散射无线通信的天线440的阻抗。控制器425的各种逻辑模块可以实现为在通用微处理器上执行的软件/固件、实现为硬件(例如专用集成电路)、或实现为两者的组合。

调节性眼内装置400可以包括各种其它嵌入的电子器件和逻辑模块。例如，可以包括光源或像素阵列以向使用者提供可见的反馈。可以包括加速度计或陀螺仪以向控制器425提供位置的反馈信息、旋转的反馈信息、方向的反馈信息或加速度的反馈信息。

所示出的实施例还包括眼外装置405，该眼外装置405具有处理器482、天线484、眼外电源492和存储器486。眼外装置405中的存储器486包括数据存储器488和程序指令409。如所示的，眼外装置405与调节性眼内装置400分离(也见图1a-图1c)，但是可以位于其附近以对调节性眼内装置400充电、发送指令到调节性眼内装置400和/或从调节性眼内装置400提取数据。在一个实施例中，眼外装置405可以看起来像常规的隐形眼镜。在另一实施例中，如这里关于图1a-图1c进一步讨论的，当眼外装置405可移除地安装到眼睛的下眼睑部分时，眼外装置405包括成形为围绕眼睛的眼周空间的环状结构。在一个实施例中，如这里关于图3a-图3c进一步讨论的，当眼外装置405可移除地安装到眼睛的在眼球外部的部分时，眼外装置405是半环形的并成形为共形地接触眼睛的巩膜的一部分。

外部的眼外装置405包括天线484(或多于一个天线的组)以向调节性眼内装置400发送无线信号471以及从调节性眼内装置400接收无线信号471。外部的眼外装置405还包括具有与存储器486通信的处理器482的计算系统。存储器486是非暂时性计算机可读介质，其可以包括但不限于磁盘、光盘、有机存储器和/或由眼外控制器146可读取的任何其它易失性(例如ram)或非易失性(例如rom)存储系统。存储器486可以包括数据存储器488以存储数据的标识，诸如数据日志(例如用户日志)、程序设置(例如，用于调整调节性眼内装置400和/或眼外装置405的行为)等。存储器486还可以包括用于由处理器482执行的程序指令490以使眼外装置405执行由指令490指定的过程。例如，程序指令490可以使眼外装置405提供用户界面，该用户界面允许用于检索从调节性眼内装置400传送的信息或者允许向调节性眼内装置400发送信息以编程或以其它方式选择调节性眼内装置400的操作模式。眼外装置405还可以包括用于操作天线484以向调节性眼内装置400发送无线信号471以及从调节性眼内装置400接收无线信号471的一个或更多个硬件部件。

眼外装置405可以提供足以提供无线通信链路471的无线连接。在一些情况下，眼外装置405配置为佩戴或安装得相对靠近佩戴者的眼睛和植入其中的调节性眼内装置400，以允许无线通信链路471以低功率预算操作。

现在将描述根据本公开的一实施例的改变眼科系统的屈光力的方法。在这方面，注意力转向图5，其中示出根据本公开的一实施例的方法500的框图。方法500可以例如用于改变眼科系统100和/或300的屈光力以及与根据本公开的实施例的眼外装置协同地改变调节性眼内装置202的屈光力。

方法500可以从过程框501开始，过程框501包括从可移除地安装在眼球外部的远程装置(诸如眼外装置)的电源向植入眼睛中的调节性眼内装置无线地发送能量。这样的能量可以包括射频或其它电磁辐射，诸如从眼外装置的无线发送器发射的射频电磁辐射。尽管这里讨论了射频电磁辐射，但是将理解，其它类型的无线能量(诸如光能量、通过身体组织发送的瞬时电信号、超声波等)被本公开的方法所涵盖。

眼外装置被可移除地安装到眼睛的在眼球外部的部分，诸如设置在眼睑下面。这样的可移除地安装可以包括将眼外装置安装到眼睛的眼周空间(见图1c和图1d)、在眼睑下面且与眼睛的结膜接触(见图3b和图3c)、在眼睛的结膜底下、和/或在眼睛的巩膜瓣中。在这方面，眼外装置可以安装到眼睛以及从眼睛移除而不需要例如外科手术或其它开刀的手术，诸如由眼科系统的使用者而不需要来自医疗保健提供者的帮助。此外，由于眼外装置设置在眼睑下面，所以眼外装置被牢固但可移除地设置得靠近植入眼睛中的调节性眼内装置。

在一实施例中，从眼外装置的电源向调节性眼内装置发送能量包括用眼外装置的无线发送器发送能量以由调节性眼内装置的无线接收器接收。如这里关于图1a-图1c进一步讨论的，能量可以从眼外装置的天线无线地发送并由调节性眼内装置的天线接收。在一实施例中，如图1c和图1d所示，无线地发送能量包括用围绕眼睛的眼周空间的眼外装置的环状无线发送器无线地发送能量。如图1c和图1d所示，无线发送器的天线的中心轴线可以与无线接收器的天线的中心轴线同轴地定位。在这样的配置中，环状的无线发送器被成形并定位为有效地影响从眼外装置向调节性眼内装置无线发送能量和(在某些实施例中)信号。在一实施例中，如这里关于图3a-图3c进一步讨论的，当眼外装置被可移除地安装到眼睛的在眼球外部的部分时，该眼外装置被半环形地成形以共形地接触眼睛的结膜的一部分。

如这里进一步指出的，调节性眼内装置被植入在眼睛内。在一实施例中，调节性眼内装置被植入在眼睛的囊袋中。调节性眼内装置可以设置在眼睛的晶状体囊内。在这方面，调节性眼内装置设置得靠近眼外装置，适合于能量和信号的有效无线传输。

过程框501之后可以是过程框503，过程框503包括用调节传感器感测眼睛的生物调节信号。这样的调节传感器可以包括配置为产生超声波的超声波换能器(诸如锆钛酸铅或其它压电器件)。在一实施例中，感测包括用两个或更多个这样的超声波换能器来感测，所述超声波换能器例如设置在调节性眼内装置或眼外装置的两个或更多个不同的位置。在这方面，所述两个或更多个传感器例如配置为在眼睛的不同侧感测睫状肌的位置。

在一实施例中，传感器配置为感测物体在使用者的视线方向上的距离。这样的传感器可以包括光或其它相控信号发射器和接收器，该接收器配置为检测相控信号中的相移和/或光或其它相控信号在发射器和接收器之间的飞行时间。

在一实施例中，传感器可以包括肌电传感器，该肌电传感器配置为感测眼睛的睫状肌的电活动。

在一实施例中，感测包括用设置在调节性眼内装置上的传感器感测。在一实施例中，感测包括在眼外装置中感测。在这方面，具有相对高的功率需求的传感器(诸如飞行时间传感器)可以由眼外电源直接供电。这样的设置在眼外并由眼外供电的电源避免依赖设置在调节性眼内装置中的电源。如这里进一步讨论的，调节性眼内装置的电源(诸如电池)可能随着时间的推移而失效，并增加这样的装置的体积，需要对病人更具侵害性和更麻烦的植入和移除手术。通过在眼外装置中设置眼科系统的具有相对高的功率需求的部件(诸如传感器)，眼内装置可以避免使用电池以及与眼内电池相关联的随之而来的挑战。

过程框503之后可以是过程框505，过程框505包括生成代表生物调节信号的调节控制信号。如上，感测可以包括向眼睛的睫状肌发射一个或更多个超声源。例如，从睫状肌反射离开的超声波可以用于生成调节控制信号，诸如代表例如睫状肌的位置和/或速度的信号。此外，在一些实施例中，感测包括感测眼睛的睫状肌的电活动。这样的电活动可以用于生成代表睫状肌的电活动的调节控制信号。

在感测包括用设置在眼外装置上的传感器来感测的情况下，过程框503之后可以是过程框505，过程框505包括无线地发送调节控制信号到调节性眼内装置。在这方面，并且如这里关于过程框507进一步讨论的，调节控制信号可用于调节性眼内装置，以例如通知并直接驱动设置在其中的调节致动器。在一实施例中，过程框505是可选的。

过程框505和507之后可以是过程框509，过程框509包括基于调节控制信号驱动设置在调节性眼内装置中的调节致动器以改变眼科系统的屈光力。在一实施例中，驱动调节致动器包括电驱动调节致动器。在一实施例中，调节致动器是电润湿调节致动器。尽管这里讨论了电润湿调节致动器，但是将理解，其它调节致动器被方法500所涵盖。

如上，驱动调节致动器包括基于调节控制信号驱动调节致动器。在这方面，调节致动器基于生物调节信号被驱动以改变调节性眼内装置的屈光力，从而反映眼睛的目标调节状态。

在每个过程中一些或所有过程框出现的顺序不应被认为是限制性的。相反，受益于本公开的本领域普通技术人员将理解，一些过程框可以以未示出的各种顺序或甚至并行地执行。

以上阐述的过程在计算机软件和硬件方面来描述。所描述的技术可以构成在有形或非暂时性机器(例如计算机)可读存储介质中体现的机器可执行指令，该机器可执行指令当由机器执行时将使机器执行所描述的操作。此外，所述过程可以在硬件(诸如专用集成电路(asic))中或以另外的方式实施。

有形的机器可读存储介质包括提供(即存储)由机器(例如计算机、网络装置、个人数字助理、制造工具、具有一个或更多个处理器的集合的任何装置等)可访问的非暂时性形式的信息的任何机构。例如，机器可读存储介质包括可记录/不可记录介质(例如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、磁盘存储介质、光存储介质、闪速存储装置等)。

本发明的所示出的实施例的以上描述(包括在摘要中描述的内容)并非旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。尽管这里出于说明性目的描述了本发明的具体实施例和示例，但是如相关领域的技术人员将认识到的，在本发明的范围内可以进行各种修改。

可以根据以上详细描述对本发明进行这些修改。在所附权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制为说明书中公开的具体实施例。相反，本发明的范围将完全由所附权利要求确定，所附权利要求将根据权利要求解释的既定原则来解释。