眼内透镜的制作方法

专利名称：眼内透镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种插入眼睛晶状体嚢的眼内透镜，特别是涉及一种具有 聚焦调节功能的眼内透镜。
背景技术：
过去，用于白内障等的外科技术采用了一种手术，其中通过在角膜(巩 膜)的眼组织或者晶状体前嚢中形成的切口取出眼嚢内的晶状体，然后通 过切口插入替换晶状体的眼内透镜以将其置于囊内。迄今为止，所采用的眼内透镜为缺少聚焦调节功能的单聚焦透镜。产 生的问题为，当在术后视力恢复时，眼功能缺少聚焦调节光焦度。因此，过去设计和提出了例如下面的眼内透镜作为具有聚焦调节功能 的眼内透镜。例如，提出了以具有多焦点的透镜例如双焦点透镜或者多焦点透镜作 为眼内透镜以具有模拟的聚焦调节功能。但是，因为这样的眼内透镜具有 同时的视觉特征，所以视觉品质易于例如因为对比度感知减弱而变差，因 此还没有实现令人满意的调节功能。专利文献l (JP-A-2004-528135 )公开了一种眼内透镜，其由可插 入晶状体嚢、通过与嚢运动一致的形变调节聚焦的可伸长弹性体制成的气囊组成。但是，由于在晶状体嚢中作用的各种压力，实际上非常难以精确 控制置于其中的气嚢的形变，因此非常难以控制光学特征基于该形变的变 化。所产生的保证基4^见力和稳定调节能力的困难4吏得该i殳计不切实际。特别是，在专利文献l中所公开的眼内透镜希望通过当通过睫状肌收 缩沿直径方向压缩透镜时透镜薄弱部分产生的形变提供聚焦调节功能。但是，通过透镜形变的聚焦调节基于晶状体嚢、Zinn悬韌带、睫状体等等的 正常功能，并且难以想象在白内障手术后睫状肌将能够对插入的眼内透镜 施加足够的力。另外，在远看时，晶状体呈现受到Zinn悬韧带拉引的拉平 形状，另一方面，在近看时，通过拉紧睫状旨松Zinn悬韧带从而晶状体 恢复其原始的凸起形状。即，即使在假定通过睫状M4i紧收缩的情况下， 难以想象仅仅连接睫状肌和晶状体的Zirni悬韧带的松弛将对透镜施加压 缩力以足以产生如专利文献l中所描述的透镜弯曲形变。在专利文献2 (JP-A-2003-527898A)中，提出了具有置于气嚢形状的弹性元件中的光学透镜的眼内透镜插入晶状体嚢，以及通过弹性体基 于晶状体嚢的运动的形变向前或者向后定位光学透镜而调节焦点。另外通过该眼内透镜，弹性元件的形变基于晶状体嚢的形变而进行，因此，和前 面所讨论的气嚢相同，存在难以高精度地控制光学特征变化的问题。另夕卜， 光学透镜在前后方向上的微小位移将自动产生折射光焦度的最大不超过大 约1D的变化，从而不能实现充分的调节功能。在专利文献3 (JP-A-2001-525220)中，提出了一种眼内透镜，其 具有设置在光学透镜支撑元件上的铰链部分，并通过光学透镜采用聚焦时 的玻璃体压力变化相对于光轴的前后移动提供调节光焦度。但是，在该现 有技术文献中所公开的眼内透镜与先前所讨论的专利文献2的相似之处在 于光学透镜仅仅产生前后方向上的微小位移，因此不能实现充分的调节功 能。另外，术后晶状体嚢收缩并熔合至眼内透镜，因此还存在晶状体嚢将 抑制光学透镜运动从而不再有充分的调节功能的危险。专利文献l: 专利文献2: 专利文献3:JP-A-2004-528135JP-A-2003-527898JP-A—2001-525220发明内容本发明试图解决的问题考虑到上述内^造本发明，其目标在于提供一种显示出良好聚焦调节功能的新型结构的眼内透镜。 解决问题的手段下文将讨论期望解决上述问题的本发明的模式。在这里模式中出现的 组成元件可以以任何数量的可能组合进行组合。这里的特别公开不限制本 发明的模式和技术特征，并且其应当基于说明书整体和附图、或者对这里 所公开技术领域的从业者显而易见的发明构思理解。特别是，本发明提供了一种插入晶状体嚢的眼内透镜，具有(a)由透明弹性膜形成的透镜前膜；(b)透明光学透镜，其直径大于透镜前膜、在光轴方向上与透镜前膜隔开并与之相对；(c)柔性环形后膜，其延伸至所 述光学透镜的外周侧；(d)外周耦合部分，其位于透镜前膜和环形后膜外 周侧上，并分别支撑透镜前膜的外周边沿和环形后膜的外周边沿，从而隔 离透镜前膜和光学透镜相对的面之间的空间以产生膜腔结构；(e)透明液 体状或者凝胶状内部填料，其填充透镜前膜和光学透镜的相对表面之间的 膜腔结构内部；以及(f)定位部分，其从外周耦合部分延伸至外周侧并接 触晶状体嚢赤道部分内壁，从而相对晶状体嚢设置外周耦合部分。在具有本发明结构的眼内透镜中，膜腔结构整体包括透镜前膜、光学 透镜、环形后膜、和外周耦合部分；并且通过以填料填充该嚢，产生了一 种整体组成集成光学元件的眼内透镜。组成膜腔结构的外周框架的外周耦 合部分然后被安装至眼睛中，并由定位部分相对于晶状体嚢定位。当处于 该状态时，透镜前膜任意侧面上受到膜腔内外的压差作用，并基于透镜前 膜本身的弹性经历膨胀/收缩形变。光学透镜还在其任意侧面上受到膜腔内 外的压差作用，并基于环形后膜的形变经历在膜腔内外的位移。在向光学透镜外表面施加压力的情况下，包括光学透镜向内移至膜腔 结构中，压力又将经填料施加到透镜前膜的内表面，从而通it^膜腔结构 向外推出透镜前膜引起透镜前膜的扩张形变。因为透镜前膜受到被外周耦 合部分支承的外周边沿的限制，其硬度比透镜前膜高，所以当膜进行向晶 状体嚢外部的扩张形变时，其中心部分将向外明显扩张并形成拱顶形状。当扩张形变的程度加深时，透镜前膜将具有曲率半径小的总体为圆球形的 外壳轮廓。由于透镜前膜的凸起形状，由透镜前膜、填料和光学透镜组成 的眼内透镜整体的光学特征(折射光焦度)将改变。通过该机制提供聚焦 调节功能。在具有根据本发明的结构的眼内透镜中，折射光焦度的变化主要通过 在透镜前膜曲率中引起的变化而产生。因此，和其中通过透镜在前后方向 上的位移引起折射光焦度的变化的常规设计的眼内透镜相比，即使采用小 尺寸透镜也可实现足够大范围的折射光焦度调节即屈光度的大变化。另外， 基本上不需要眼内透镜本身的位移，因此即使晶状体嚢收缩和粘附于眼内 透镜，也能长久地持续维持期望的折射光焦度调节功能。特别是，直接通 过膨胀形变显示折射光焦度调节功能的透镜前膜在其前表面中心较小，因 此例如可通过对准膜腔与晶状体嚢中的切口位置而较大程度地有利避免晶 状体嚢收缩所引起的不利影响。另外，特别是在本发明中，通过活塞状活动引起的填料压力形变的光 学透镜的直径尺寸大于透镜前膜的直径尺寸，从而光学透镜的位移范围可 相对于透镜前膜的位移范围放大以进行传输。因此，玻璃体的压力变化可 有效转换为透镜前膜的膨胀形变以获得有利的折射光焦度调节功能。在本发明中，透镜前膜、光学透镜、外周耦合部分和填料均是透明的； 但是这里的透明不限于无色透明，而是可包括彩色透明，但是优选可见光 的透射为至少80%或更高。另一方面，定位部分可以透明或者不透明。例 如，为防止不需要的反射或者折射，可采用不透明的元件或者对其进行表 面粗糙处理。定位部分的特别形状不限于任何特别形状。例如，其可以是围绕外周 耦合部分的整个外周向外延伸的简单平面圆环，或者为从圆环轮廓的外周 耦合部分的外周表面向外径向凸起的多个支承腿部分；或者采用任何在常 规眼内透镜中所采用的各种其它支承部分结构。在根据本发明的眼内透镜中，在优选的实践中，将采用透镜前膜外表 面曲率与内表面曲率不同的结构。另外，在根据本发明具有该结构的眼内透镜中，优选透镜前膜的中心 部分比其外周部分更薄。借助该结构可使透镜前膜本身具有一定程度的折射光焦度。而且，通 过改变透镜前膜的厚度，可同时改变其强度和形变刚度，从而当受到压力 时可控制形变模式。特别是，例如可利用有限元算法和设计的膜厚度分布 估计透镜前膜响应于从填料施加在其上的压力变化而发生的形状变化，从 而提供期望的透镜特征调节功能。这里，透镜前膜可设计为在维持球形的同时发生形变以调节球面折射光焦度；或者在例如期望具有更高透镜屈光 度调节光焦度的情况下，考虑到像差等，将膜设计为以非球面表面形变。 为获得各种该期望的透镜前膜形状，可通过在设计阶段采用同样的有限元 算法进行分析，以例如通过改变透镜前膜每部分的厚度而获得最佳值。在根据本发明的眼内透镜中，外周耦合部分以及透镜前膜之间的连接 区域将优选具有在外表面上没有凸出的平滑表面。采用这样的结构，例如将可能使眼内透镜的整个前表面(该表面朝向 角膜)为没有凸出的平滑表面。因此将可能避免在眼内透镜表面上由通过 眼内透镜进入眼睛的光线的漫反射或者散射对光学特征造成的不利影响。在根据本发明的眼内透镜中，优选在透镜插入晶状体嚢时，光学透镜 基于玻璃体的压力产生朝向膜腔结构内的位移。借助这样的结构，可利用玻璃体的压力变化调节眼内透镜的折射光焦 度。特别是，在近视的情况下，玻璃体基于睫状肌的收缩所产生的压力变 化将造成光学透镜向晶状体嚢内的位移。从而将扩张膜腔透镜前膜，并以 和晶状体扩张类似的方式获得聚焦调节光焦度。因此，在优选的实践中，在眼内透镜插入晶状体嚢以及睫状肌处于松弛状态的情况下，光学透镜将 设置为充分朝向膜腔结构外部。而且，在优选实施例中，在才艮据本发明的 眼内透镜插入晶状体嚢时，光学透镜将维持在这样的状态下，即和插入晶 状体嚢之前的透镜本身相比，进一步朝向膜腔结构内部移动。因此可改进 光学透镜定位的稳定性。另外，在本发明具有上述结构的眼内透镜中，优选光学透镜具有足够的硬度以在受到玻璃体的压力变化时不变形。
借助这样的结构，将可产生透镜前膜的连续形状改变。特别是，在一
些情况中，玻璃体的压力变化不能均匀地对光学透镜作用；才艮据该结构， 即使在该情况下，光学透镜在保持整体形状的同时发生形变，从而防止光 学透镜的畸变所引起的光学缺陷。
根据本发明的眼内透镜将优选采用一种结构，其中光学透镜向内ii^ 膜腔结构的位移量处于0.01mm和l.Omm之间。
虽然光学透镜的位移量将随着配备眼内透镜的个体、光学透镜和透镜 前膜之间的直径尺寸差以及其它因素而不同，但是如果光学透镜的位移量 小于0.01mm，将难以获得需要的折射光焦度调节功能水平。另一方面， 如果光学透镜的位移量超过l.Omm，则会存在折射光焦度的改变将超过所 需要的改变的问题，或者透镜前膜或环形后膜的大形变将造成耐久性问题。 因此，在优选实施例中，当在眼睛中装配透镜时，基于玻璃体的压力变化 而产生的光学透镜位移量将被设置为包括端点在内的0.1和l.Omm之间范 围内的合适的值。
在优选实施例中，在根据本发明的将眼内透镜插入晶状体嚢的结构中， 当填料的压力变化将透镜前膜向膜腔结构外部推进时透镜前膜的曲率变化 将产生+lD (屈光度)或更大的折射光焦度变化，该压力变化又由玻璃体 压力变化而向膜腔结构内部推进的光学透镜产生。
特别是，眼内透镜的折射光焦度优选最少在从+1 D至+3 D的范围内改变。
借助该配置，可通过装配眼内透镜获得从近到远的适当的宽范围内的 视力。这里的折射光焦度是指通过被插入晶状体嚢而被装配入眼睛的透镜 的值，而非在外部空气中测量的眼内透镜本身的值。
根据本发明的眼内透镜优选采用 一种结构，其中透镜前膜和填料之间 的折射率差处于3%以内。更优选，透镜前膜和填料之间的折射率差处于l %以内，特别是处于0.5%以内。
根据该配置，可改进对眼内透镜光学特征造成的不利影响。这是因为如果透镜前膜和填料之间的折射率相差过大，则可在透镜前膜和填料之间 的界面上产生可观的反射，并且可产生例如光量损失或者眩光的问题。而 且，通过抑制透镜前膜和填料之间界面上的反射，可防止折射光焦度受到 透镜前膜厚度分布的影响，以及仅仅基于透镜前膜的前表面(角膜侧)的 曲率获得一致的光学特征。该光学透镜优选由这样的材料制成，所述材料的折射率和透镜前膜基^目同，折射率与填料折射率之差处于3 %以内，优选处于1.0 %以内，更优选处于0.5 %以内。在根据本发明的眼内透镜中，填料的Poisson比优选为0.46或更高。 借助该配置，可有效地将玻璃体施加于光学透镜上的压力经填料传输至并作用于透镜前膜。在根据本发明的眼内透镜中，在优选的实施例中，透镜前膜和环形后膜中的至少一个的杨氏模量介于0.001MPa和5MPa之间。更优选，透镜前膜和/或环形后膜的杨氏模量介于O.OlMPa和2MPa之间。根据该结构，透镜前膜将能够有效地改形变状并从其恢复原状；支承于环形后膜上的光学透镜的移动和恢复可有效进行。当然，透镜前膜和环形后膜的杨氏模量可相互不同。例如可通过调节透镜前膜和环形后膜材料的厚度调节这些值。作为根据本发明的透镜前膜和环形后膜的材料，可合适地选择对身体透明且无毒的任意材料。采用合适材料的示例性结构包括下面的结构。 其中透镜前膜和环形后膜中的至少一个由硅橡胶形成的结构。 其中透镜前膜和环形后膜中的至少一个由水凝胶形成的结构。 其中透镜前膜和环形后膜中的至少一个由交联(甲基)丙烯酸酯共聚物形成的结构。根据本发明的眼内透镜将优选采用下面的结构，其中定位部分和外周 耦合部分的硬度高于透镜前膜和环形后膜。借助该结构，膜腔结构可稳定地定位于膜腔结构中，同时玻璃体的压 力变化可有效传输至膜腔结构，并有效产生光学透镜的位移和透镜前膜的 形变。而且，根据本发明的眼内透镜将优选采用下面的结构，其中光学透镜从环形后膜朝向膜腔结构的外部凸出0.05mm或更多。另外，具有上述结构的眼内透镜将优选采用下面的结构，其中在光学 透镜的外周沿部分至少围绕膜腔结构外侧的整个圆周上形成锐利边沿。借助该结构，将可使光学透镜后膜腔侧上的外周沿部分压至后嚢内周 壁并且楔入其中，这一点可有效防止晶状体上皮细胞的移动。从而可有效 防止二次白内障，即白内障手术的最严重并发症。作为锐利边沿的特别形 状，将可能合适地利用任何可广泛用于过去的眼内透镜的锐利边沿；该形 状并不严格限于成角的角部，并且可由数个弯曲表面等等形成。根据本发明的眼内透镜将优选釆用下面的结构，其具有调节膜腔结构 折射光焦度的折射光焦度调节装置。作为折射光焦度调节装置，采用了一种结构，其中通过改变填料的折 射率和量的至少其中一项提供折射光焦度调节装置。根据该结构，可对单个用户调节折射光焦度，并提供更好的视力范围。 折射光焦度调节装置可包括在眼内透镜制造过程中改变填料的折射率；或 者包括在术前、术中或术后在制造之后改变填料的折射率。作为该折射光 焦度调节装置的特别实例，可提供可密封导管，从而形成膜腔结构的眼内 透镜内部与眼内透镜外部的空间连通，从而可通过导管注入或者抽出填料。根据本发明的眼内透镜将优选采用 一种结构，其中填料的折射率介于 1.34和1.60之间。借助该结构，可获得良好的光学特征。在折射率低于1.34的情况下， 难以实现具有有效折射光焦度和聚焦调节能力的眼内透镜。另一方面，在 折射率超过1.60的情况下，表面反射过度，并且形状的微小变化将造成折 射光焦度的大变化，从而难以控制。根据本发明的眼内透镜将优选采用光学透镜直径介于3.0mm和 7.0mm之间的结构。光学透镜必须尺寸合适以能够有效用作人眼的晶状体。另外，因为眼 内透镜插入和容纳在其中的眼睛嚢尺寸通常为一致的，如果光学透镜的外直径小于3.0mm，则支承部分会太长，产生不一致形变的趋势；而如果光 学透镜的外直径尺寸大于7.0mm，则支承部分将会太短，产生由晶状体嚢 的形变所产生外力的緩冲作用不足的危险。另外，根据本发明的眼内透镜将优选采用其中环形后膜宽度介于0.1 和2.0mm之间。如果环形后膜的宽度尺寸小于O.lmm，则其将失去充分的柔性，并且 光学透镜将不能有效移动；而如果大于2.0mm，则不能稳定支承光学透镜， 产生光学透镜不能向内朝向晶状体嚢的一致移动的危险。发明效果从前面的描述可清楚，在根据本发明的眼内透镜结构中，可利用眼睛 中玻璃体的压力变化产生透镜前膜形状的变化。通过改变透镜前膜的曲率， 可使眼内透镜的折射光焦度发生变化以获得有效的聚焦调节能力。


图l为根据本发明第一实施例的眼内透镜的后视图； 图2为图1所示出的眼内透镜沿线II-II的截面图； 图3为图l所示出的眼内透镜放大的局部视图； 图4为示出本发明折射光焦度调节装置的视图； 图5为在图l所示出的眼内透镜处于植入状态的纵向截面图； 图6为示出为受到玻璃体所施加压力的图5所示出眼内透镜的纵向横 截面图；图7为根据本发明第二实施例的眼内透镜的后视图； 图8为图7所示出眼内透镜沿线VIII — VIII的截面图； 图9为根据本发明第三实施例的眼内透镜的截面图； 图IO为根据本发明第四实施例的眼内透镜的截面图； 图11为根据本发明第五实施例的眼内透镜的截面图； 图12为图ll所示出眼内透镜沿线XII-XII的截面图；图13为根据本发明第六实施例的眼内透镜的截面图；以及 图14示出了具有不同形式折射光焦度调节装置的根据本发明的眼内 透镜。附图标记说明 10眼内透镜 12光学部分 14支承腿部分分 16前膜 18光学透镜 24后膜 26边沿28外周耦合部分 30内部空间 32填料 40睫状肌 42玻璃体具体实施方式
为使更具体地理解本发明，将参考附图详细讨论本发明的优选实施例。 首先，图l和2示出了作为本发明第一实施例的眼内透镜10。当该实 施例的眼内透镜10插入晶状体嚢时将祐i殳置为在图2中左侧朝向角膜，右 侧朝向后嚢。在下文的示出中，将使用"前侧"指代图2中的左侧，将使 用"后侧"指代图2中的右侧。图1示出了眼内透镜10的背面(朝向后囊 的面)。在图2中，为便于理解，前膜16和后膜24被示出为放大的厚度 尺寸。眼内透镜10具有一种结构，其中沿着膜腔结构的光学部分12的外周 部分的整个外周形成多个(在该实施例中为六个)组成支承部分的支承腿部分14。为更详细地示出，光学部分12具有一种结构，其中组成透镜前膜的光 学透镜18和前膜16被相对设置，并且在光轴方向上隔开。前膜16由透明的弹性膜组成，并且由容易形变的基本为圆形膜构成， 且其直径尺寸小于光学透镜18的直径尺寸。特别在该实施例中，如图3 所示，前膜16在中心部分最薄，向外周沿逐渐变厚。特别是，前膜15的 厚度从其中心轴径向向外连续地增加，并在以其中心轴为中心的任意圆上 厚度恒定。本实施例中的前膜16具有作为向前侧凸起的球形表面的前表面 (外表面)16a和后表面(内表面)16b。在本实施例中，和前表面16a相 比，后表面16b的曲率较大，从而前表面16a和后表面16b曲率相互不同。 在设计阶段，例如基于采用有限元算法进行的模拟结果确定前膜16的前表 面和后表面16a、 16b的曲率，从而其根据填料32的形状变化而形变为期 望的曲率，这一点将在下文讨论。同时，光学透镜18为外径尺寸大于前膜16外径尺寸的凸透镜，并且 其外表面20和内表面22每个都由向透镜外凸起的球形凸面组成。组成柔 性环形后膜的后膜24整体形成在光学透镜18上，以沿着内表面22的外周 边沿部分的整个圆周径向向外延伸。特别是在本实施例中，光学透镜18 的外表面20从后膜24向后凸起；锐利边沿形状的边沿26形成为全程围绕 向后凸起的外表面20的外周边沿部分的外周。如下文所述，锐利边沿形状 为足以产生二次白内障抑制作用的成角的角部的横截面形状。光学透镜18的直径尺寸优选设置为介于3.0mm和7.0mm之间。光学 透镜18必须具有合适的尺寸以能够有效用作人眼中的透镜。另外，因为其 中插入和容纳眼内透镜10的眼睛嚢的尺寸通常是一致的，所以如果光学透 镜18的外径尺寸小于3.0mm，则支承腿部分14将过长，产生不一致形变 的趋势；但是如果光学透镜18的外径尺寸大于7.0mm，则支承腿部分14 将过短，产生不足以緩冲外力作用的危险，这一点将在下文讨论。外表面20从后膜24凸起的长度将优选设为(bet) 0.05mm或更大。 如果凸起长度小于0,05mm，则将难以获得足够的接触后嚢内壁的力，这一点将在下文讨论。作为在边沿26上形成的锐利边沿的具体形状，可合适 地采用任何过去广泛应用于眼内透镜的锐利边沿形状；例如考虑到加工方 便，该形状不严格限于成角的角部，并且可由几个弯曲表面形成。后膜24在透镜直径方向上的宽度尺寸优选介于0.1和2.0mm之间。 如果后膜24的宽度尺寸小于O.lmm，则其将失去充足的柔性，并且光学 透镜18将不会产生有效移动。另一方面，如果大于2.0mm,则将难以稳 定支承光学透镜18，产生光学透镜18不再一致移动的危险。可从任何各种材料合适地选择形成前膜16和光学透镜18的材料，只 要其具有透射足够的可见光以用作眼内透镜并且对人体无毒；有利的材料 实例为聚二曱基硅氧烷、聚二甲基二苯基硅氧烷、和其它硅橡胶；曱基丙 烯酸羟乙酯和其它水凝胶；或者交联(甲基)丙烯酸酯共聚物。优选包括 在下面的(i)中列出的一种或多种(曱基)丙烯酸酯的单体。适当地包括 例如在下面(ii)中列出的可选单体。可选地，如果需要可添加在下面(iii) 列出的添加剂。(i)包括的单体线性、支链、或者环状烷基(甲基)丙烯酸酯，例如 甲基(曱基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丁基(曱基)丙烯 酸酯、环己基(甲基)丙烯酸酯，等等。 含羟基的(甲基)丙烯酸酯，例如羟乙基(甲基)丙烯酸酯、羟丁基(甲基)丙烯酸酯、二甘醇一 (甲 基)丙烯酸酯，等等。含芳环的(甲基)丙烯酸酯，例如(曱基)丙烯酸苯氧乙基酯、(曱基)丙烯酸苯基酯、(甲基)丙烯 酸苯乙基酯，等等。含硅树脂的(曱基)丙烯酸酯，例如(甲基)丙烯酸三甲基甲硅烷氧基二甲基甲硅烷基曱基酯 (trimethylsiloxy dimethylsilylmethyl (meth)acrylate)、(曱基)丙烯酸 三曱基曱硅烷氧基二曱基曱硅烷基丙基酯，等等。这里，"(曱基)丙烯酸酯"用于共同指代"丙烯酸酯"和"曱基丙烯酸酯"；该惯例还可用于待在下文讨论的其它(甲基)丙烯酸酯的衍生 物。(ii)可选单体(甲基)丙烯酰胺及其衍生物，例如(甲基)丙烯酰胺，N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺等等。 N-乙烯基内酰胺，例如 N-乙烯基吡咯烷酮，等等。 苯乙烯或衍生物 交联单体，例如二 (曱基)丙烯酸丁二醇酯、二 (甲基)丙烯酸乙二醇酯。(m)添力口剂热聚合引发剂，光聚合引发剂，感光剂等等。染料等等。 uv吸收剂等等。虽然前膜16和光学透镜18优选由相同的材料制成以防止元件之间所不希望的折射或者漫反射，以及便于将其粘接在一起；但是，其可由相互 不同的材料制成。在采用例如上述的单体材料整体模制前膜16和光学透镜18的过程中， 可采用任何现有技术已知的各种方法。例如，可通过包括切削的成形过程 或者通过包括模制的成形过程获得期望的前膜16或者光学透镜18。在采 用切削过程的情况下，从例如上述单体材料选取的规定聚合物成分将受到 聚合作用以形成合适的坯，例如棒、块、或者板；然后将采用车床等等进 行切削以制造期望形状的前膜16或者光学透镜18。在采用模制过程的情 况下，采用形状与前膜16或者光学透镜18的期望形状对应的模具腔，规 定的选自例如如上所述的单体材料的聚合物成分将^L引入模具腔并在原位 经受合适的聚合过程以获得期望形状的前膜16或者光学透镜18。将根据 特别的单体材料合适地从各种已知方法例如热聚合、光聚合、或者这些方法的一些组合中选择单体材料的聚合方法。在该实施例的眼内透镜10中，前膜16和后膜24的杨氏模量优选都介 于0.001MPa和5MPa之间，更优选介于0.01MPa和2MPa之间。借助该 配置，前膜16的形变和恢复以及光学透镜18的移动和恢复可如下面将要 讨论地有效进行。例如将通过调节前膜16和后膜24的厚度而调节其弹性。 前膜16和后膜24的所述值可以相同或者不同。考虑以足以产生硬度的厚度尺寸形成光学透镜18，从而当受到玻璃体 的压力变化时所述光学透镜不变形，从而玻璃体的压力变化将被均匀施加 至填料32上，这一点将在下文讨论，玻璃体的压力变化还产生前膜16的 一致形变。具有上述结构的前膜16和光学透镜18在光轴方向上并排设置，后膜 24的外周边沿部分27与外周耦合部分28的外周边沿部分的后端面并排挨 着设置，所述外周耦合部分28的外周边沿部分与前膜16的外周边沿部分 25集成形成，并通过粘接、焊接等等紧固在一起。从而由外周耦合部分28 直接支承前膜16的外周边沿部分，由外周耦合部分28经后膜24支承光学 透镜18的外周边沿部分。从而眼内透镜10将具有内部空间30位于前膜 16和光学透镜18相对表面之间并与外部隔开的膜腔结构。在本实施例中， 外周耦合部分28的厚度尺寸向中心逐渐变小，并在外周耦合部分28的内 表面上形成内凹iii面29，同时形成包括该内凹ii^面29的内部空间30。 外周耦合部分28的外周边沿部分的后端面形成为降低等于后膜24厚度尺 寸的深度，从而在后膜24的外周边沿部分27和支承腿部分14的后表面 35之间没有台阶形成。这样，光学透镜18经容易形变的后膜24连至外周耦合部分28，从而 其位置光轴方向上可相对前膜16移动。优选将光学透镜18向光学部分12 内的位移量设置为当插入晶状体嚢时处于0.01mm和1.00mm的范围内。而且，在该实施例中，外周耦合部分28和前膜16集成形成。这里， 外周耦合部分28在内凹ii^面29侧上的厚度尺寸向中心逐渐减小。在前 表面上前膜16与外周耦合部分28之间的连接部分为无阶平坦表面。从而避免在眼内透镜10表面上发生的漫反射。组成内部填料的填料32填充在前膜16和光学透镜18的相对表面之间 形成的整个内部空间30。该填料32为Poisson比为0.46或更高的清澈液 体或者凝胶状组成，其容易响应于光学透镜18的移动发生形状改变。这里，填料32的折射率高于眼房水的折射率，优选介于1.34和1.60 之间。如果折射率小于1.34，将不能获得有效的透镜光焦度和聚焦调节能 力，而如果折射率高于1.60，则表面反射将会过度。如果折射率过高，则折射光焦度将会随着光学部分12形状的微小变化 而可感知地改变，使得当插入眼睛时(未调节时)难以控制折射光焦度。 例如，在填料32的折射光焦度为1.4的情况下，可利用通过玻璃体的压力 变化将光学透镜18推开0.02mm而获得接近于+ 3D的折射光焦度。其远 大于过去所提供的结构产生的折射光焦度变化，其中光学透镜简单地前后 移动。在优选实施例中，填料32和前膜16之间的折射光焦度差将为3.0 %或 更低，更优选为1.0%或更低，特别是为0.5%或更低。如果填料32和前膜 16之间的折射光焦度差过大，在前膜16和填料32的界面上将存在可感知 的反射，并且可出现例如光量损失或者眩光的问题。而且，如将在下文所 讨论地，为通过填料32的形状变化产生前膜16的容易形变，优选前膜16 的尺寸更小，但是如果前膜16的尺寸更小，则产生的问题是，有效光学部 分更小。因此，使得前膜16和填料32的折射率基本上相同以获得不受前 膜16厚度分布影响而仅取决于前膜16的前表面16a的曲率的光学特征。填料32不限于任何特别材料，只要其具有上述特征。可采用液体、交 联凝胶等等。示例性液体为如下物质的水溶液无机盐，例如氯化钠或者 氯化钙；糖，例如葡聚糖、葡萄糖、或者羟丙基乙基纤维素(hydropropylethyl cellulose);或者有机合成聚合物，例如聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮或者 聚丙烯酸。凝胶的实例为例如在JP 2-109568A中所公开的珪基凝胶； 例如在JP2-255151A中所公开的光聚合凝胶；或者通过以伽马射线、电 子束或者其它形式的射线交联上述有机合成聚合物水溶液获得的凝胶。当以填料32填充内部空间30时，例如在眼内透镜10的制造阶段，可 以以填料32填充前膜16内表面上预先形成的凹槽，然后在其上并排设置 盖状的光学透镜18;或者将前膜16和光学透镜18浸没在填料32中并且 在浸没于填料32中时对其并排设置。还可在制成眼内透镜10之后例如在插入眼睛之后以填料32进行填充。 特别是，例如如图4所示出通过提供导管31实现这一点，通过该导管内部 空间30与眼内透镜10的外部连通，使得可能如JP - A - 1 - 227753或者 JP - A - 4 - 224746所公开地插入填料注入管33以通过该导管31注入填料 32。 一旦抽出填料注入管33，则可例如通过如JP - A - 4 - 224746所公开 的以密封凝胶填充导管31的内部；或者通过以粘接剂或者通过焊接密封导 管31的远端，从而防止填料32通过导管31泄漏。更优选，将导管31形 成为经过外周耦合部分28而防止对眼内透镜10的光学特征造成不利影响。 而且，在优选实施例中，设置导管31以向前表面侧凸起，以及在眼内透镜 IO装配在嚢中时朝向眼睛外侧凸起。借助该配置，在手术中或手术后透镜 净皮插入囊的情况下，将容易通过导管31注入或者排出填料32。可通过调 节填料32的量调节光学部分12的折射率，并且有利地采用导管31组成折 射光焦度调节装置。具有上述结构的光学部分12在其外周边沿部分具有多个(在该实施例 中为六个)支承腿部分14。该多个支承腿部分14在形状上相同，并且形 成为从光学部分12的外周边沿部分径向向外朝外周侧延伸。特别在该实施 例中，位于支承腿部分14角膜侧的前表面34和位于其后嚢侧的后表面35 为平坦表面，并且通过与外周耦合部分28的外周边沿部分的宽度尺寸近似 相等的不变的宽度尺寸与外周耦合部分28集成形成。显然，支承腿部分 14的厚度尺寸大于前膜16和后膜24的厚度尺寸。支承腿部分14的石￡>^ 高于前膜16和后膜24的多更度。在每个支承腿部分14中形成凹口 36，并且利用该凹口36，支承腿部 分14形成为具有弓形内表面，从而在周向上从外周缘侧向内周缘侧伸出。 特别是在该实施例中，凹口 36形成为在眼内透镜10的径向上向外部凹进的弓形表面，其从光学部分12凸起的方向上的基本中间部分的宽度受到约 束，总体为椭圆形状的远端部分在光学部分12的周向上稍樹展开。考虑到光学部分的外径尺寸，适当地针对人眼的常规嚢尺寸设置该多 个弓形支承腿部分14的外径尺寸(即围绕该多个支承腿部分14的周向环 的直径尺寸)。通过该配置，支承腿部分14的外周边沿部分将,皮i殳置为与 嚢的赤道部分内壁接触，从而外周耦合部分28以及因此的光学部分12可 有利地设置在嚢内。通过在眼睛嚢的部分形成切口而以通常的已知方式将具有上述结构的 眼内透镜10装配在眼睛中，并且在通过抽吸等等移除晶状体之后经切割伤 口插入折叠或者展开的眼内透镜。如果需要可有利地采用合适的插入仪器 进行该操作。如图5所述，当插入以完全容纳在嚢38内部时，由于支承腿部分14 的弹性，通过推动接触嚢38赤道部分内壁的支承腿部分14的外周边沿部 分将眼内透镜10设置在嚢38内。如果需要，可采用合适仪器调整嚢38 内目艮内透镜10的位置，从而将眼内透镜10设置在囊38内从而光学部分 12的光轴与眼轴的中心轴基本对准。如图6所示，在眼内透镜10被插入嚢38的情况下，在形巨离观测时， 通过睫状肌40张紧所产生的玻璃体42的压力变化将产生用于向前(朝向 角膜)推动光学透镜18的力。光学透镜18然后将经历向光学部分12内的 移动，通过填料32中的压力变化造成透镜前膜16向前膨胀(朝向角膜)。在该实施例中，前膜16将向前凸起具有凸起的球面，增加其曲率，从 而在正向上进一步提高前膜16的折射光焦度。然后可使得焦点位置更接近 于向前的方向(朝向角膜)，从而在近视时具有聚焦调节功能。在优选的 实践中，设计眼内透镜10以在插入晶状体嚢时产生+ 1D的折射光焦度变 化；优选，设置折射光焦度以在至少+ lD和+ 3D的范围内变化。通过借助前膜16以该方式的曲率变化改变该实施例的眼内透镜10的 折射光焦度，相比于其中透镜位置被前后移动的结构相比，可获得折射光 焦度的更大变化。因为可以仅仅以前膜16凸起长度的微小变化获得该大变化，所以即使角膜38收缩并熔合至例如眼内透镜10,也不存在将从而抑 制前膜16的形变的危险，并且可无限期地获得一致的折射光焦度调节功能。该实施例中的光学透镜18形成具有足够的硬度从而当受到玻璃体42 的压力变化时形状不会形变。因此，即使压力变化对部分光学透镜18作用 不均匀，光学透镜18在运动时仍将维持其形状，使得可一致而有效地提高 前膜16的折射光焦度。另外，在该实施例的眼内透镜IO中，支承腿部分14的硬度高于前膜 16和后膜24的硬度。因此，可通过利用支承腿部分14形变的吸收改进玻 璃体42的压力变化，并且玻璃体42的压力变化可有效施加至光学部分12 上。虽然在图1至图6中示出的眼内透镜10通过本发明的第一实施例进行 了详细描述，但是本发明不应理解为限制于上述眼内透镜10的具体描述。 为更好地理解本发明，将通过下面的实例结合附图给出本发明的几个其它 的特别实施例。在附图中对结构上与前面的第一实施例的眼内透镜10类似 的元件和部分分配相同的标记，并且不再详细讨论。图7和8示出了作为本发明第二实施例的眼内透镜50。在该实施例中， 支承腿部分14中凹口 36的形状形成为具有弓形内表面，从而每个支承腿 部分14在围绕光学部分12的中心轴的周向上^M目同侧面伸出。特别在该 实施例中，凹口 36形成为在眼内透镜50的径向上向外凸起的弓形表面， 从而在光学部分12的凸起方向上的支承腿部分14的基本中间部分宽度受 到约束，其远端部在宽度上比前面第一实施例中的支承腿部分更窄。而且， 支承腿部分14凸起的远端部具有沿径向向内稍微凸起的圆形。另夕卜，虽然 位于支承腿部分14后嚢側的后表面35为与前面第一实施例相似的平坦表 面，但是位于角膜侧的前表面34为从支承腿部分14的基端向远端厚度尺 寸逐渐增加的弓面。从而可通过晶状体嚢的形变的吸收获得更有效的緩冲 作用。在该实施例中的光学透镜18的外表面20不从后膜24向后凸出，并且后膜24与外表面20之间的连接部分为基本平坦的表面。即，该实施例中 的光学透镜18的外表面20缺少具有和前面第一实施例相似的锐利边沿形 状的边沿26。在该实施例中处于未调节状态的眼内透镜50不受到玻璃体压力作用 的情况下，光学透镜18将稍微向后凸出。在位于在光学透镜18和粘附于 外周耦合部分28的外周边沿部分27之间的区域内的后膜24将从而稍微向 后弯曲，同时外周边沿部分27组成固定至外周耦合部分28的固定边沿部 分56。在该实施例中，仅仅外周边沿部分27的径向外部并排设置接触外 周耦合部分28的内凹it^面29。外周边沿部分27的径向内部向内朝内部 空间30凸起。内部空间30从而形成具有通过外周边沿部分27径向内部形 成的凸起58的形状。接下来，通过本发明的第三实施例在图9中示出眼内透镜60。在该实 施例的眼内透镜60和根据下述第四实施例的眼内透镜70中，后表面形状 基本上与图7所示出的第二实施例的眼内透镜50的后表面形状相同，因此 在这里将不再示出或者讨论。该实施例的眼内透镜60在形状上总体与上述第二实施例的眼内透镜 50相似，但是和眼内透镜50相比，由于内部空间30体积较小而在前后方 向上厚度较小。因为眼内透镜60的后膜24的基本上整个固定边沿部分56 并排i殳置接触内凹ii^面29,该实施例的内部空间30的形状缺少前面所 讨论的眼内透镜50中的凸起58。虽然上述第二和第三实施例的眼内透镜50、 60中的光学透镜18的外 表面20具有缺少锐利边沿形状的平坦形状，但是该光学透镜18的外表面 20当然可具有和前面所示出的第一实施例相似的锐利边沿形状。通过第四 实施例在图10中示出具有该锐利边沿表面的眼内透镜70。特别是，第四实施例的眼内透镜70等同于提供具有形状基本与前面第 一实施例相似的光学透镜18的前述第三实施例的眼内透镜60。接下来，通过本发明的第五实施例在图11和12中示出了眼内透镜80。 在眼内透镜80中，支承腿部分14具有围绕光学部分12的整个圆周的径向向外延伸的基本圆环形的轮廓。借助该配置，光学部分12可稳定地设置在 晶状体嚢内。而且在本发明的支承腿部分14中，角膜侧的前表面34具有 径向向外逐渐增加的厚度尺寸。和前面第二实施例的眼内透镜50—样，在 该实施例中的内部空间30内，后膜24的固定边沿部分56的径向向内部分 朝向空间30凸起，为其提供具有凸起58的形状。接下来，图13通过本发明的第六实施例示出了眼内透镜卯。在该实 施例的眼内透镜卯中，后表面形状基本上与图11中所示出的第五实施例 的眼内透镜80基本相同，因此在这里不再示出或者讨论。第六实施例的眼内透镜卯等同于减小前面第五实施例的眼内透镜80 的内部空间30的体积，以及提供这样的光学透镜18，其具有锐利边沿形 状与前面第一实施例中的眼内透镜10类似的边沿26。而且，在该实施例 的眼内透镜卯中，支承腿部分14的前表面34的外周边沿部分为沿整个圆 周向前的方向上凸起的凸起球形表面。虽然通过某些优选实施例在上文示出了本发明，但是这些实施例仅仅 是示例性的，并且本发明决不能理解为受到该实施例特别z^开范围的限制。例如，在前面实施例中的透镜前膜、光学透镜、外周耦合部分和内部 填料不限于透明和无色，而是可相反地透明和彩色。在优选的实践中，透 镜前膜、光学透镜、外周耦合部分和内部填料将具有至少80%的可见光透 射率。定位部分可以为透明的或者不透明的。在前面的实施例中，描述了通过例如用于调节眼内透镜的折射光焦度 的折射光焦度调节装置，改变内部填料的水平而改变折射光焦度。但是， 还可接受的是例如通过经前述导管31以不同折射率的内部填料补充或者 以不同折射率的内部填料替换而改变折射光焦度。另外，除了提供导管31 以外，例如如图14所示出的，可接受的是形成通过外周耦合部分28的小 孔100,以及将由高度弹性橡胶材料等等组成的弹性密封102装入该小孔 100，从而允许采用注射器104以注射针106刺穿弹性密封102而注入或者 排出填料32。在抽出注射针106后可利用弹性密封102的弹性恢复力包围 注射针106所形成的小直径孔。作为另 一个不同的实施例，可将称为微嚢的微小容器插入透镜前膜和 光学透镜的相对表面之间，然后采用激光等等使得微嚢破裂以改变眼内透 镜的折射光焦度。例如，可通过使得微嚢破裂大大改变内部空间的体积而 改变前膜的形变特征调节眼内透镜的折射光焦度。通过使得包含与内部填料相同的中心物质填料的微嚢破裂而大大改变填料的量；或者通过使得包 含折射率不同的内部填料的中心物质的微嚢破裂而改变内部填料的折射率，使得折射率不同的填料与内部填料混合在一起。另外，可通过以环形 元件约束而大大改变前膜尺寸以改变形变特征。根据该实施例，可调节眼 内透镜的折射光焦度，而不需要构造将眼内透镜内部空间连至外部空间的 孔等。而且，虽然在前面的实施例中的眼内透镜都具有凸透镜轮廓，其具有 球形的凸起前面和后面，但是透镜形状不限于凸透镜形状；例如，凹透镜、 以及具有规定厚度尺寸的扁平形状都是可接受的。另外，前膜、外周耦合部分、和定位部分的元件不需要集成形成，而 是可构造为相互隔离的元件。例如，定位部分可构造为与前膜和外周耦合 部分隔离的元件，膜腔结构和定位部分可构成为分别插入晶状体嚢的隔离 元件，本发明的眼内透镜4皮组装在所述嚢中。借助该配置，本发明的眼内 透镜可插入通过更小的切口，从而便于插入步骤，以及减小用户的负担。虽然在这里没有单独给出，但是本发明可以以引入本领域技术人员所 清楚的变化、更改和改进的各种其它模式而实施，并且这些实施例只要不 偏离本发明的实质当然属于本发明的范围。
权利要求
1.一种插入晶状体囊的眼内透镜，包括透镜前膜，其由透明弹性膜形成；透明光学透镜，其直径大于所述透镜前膜的直径，并在光轴方向上与所述透镜前膜隔开并与之相对；柔性环形后膜，其延伸至所述光学透镜的外周侧；外周耦合部分，其被设置在所述透镜前膜和所述环形后膜的外周侧上，并分别支撑所述透镜前膜的外周边沿和所述环形后膜的外周边沿，从而隔离所述透镜前膜和所述光学透镜相对的面之间的空间以产生膜腔结构；透明液体状或者凝胶状内部填料，其填充所述透镜前膜和所述光学透镜的相对表面之间的膜腔结构内部；以及定位部分，其从所述外周耦合部分延伸至外周侧并接触所述晶状体囊的赤道部分的内壁，从而相对于所述晶状体囊定位所述外周耦合部分。
2. 根据权利要求1的眼内透镜，其中所述透镜前膜的外表面曲率与 内表面曲率不同。
3. 根据权利要求2的目艮内透镜，其中所述透镜前膜的中心部分比外 周部分薄。
4. 根据权利要求1至3中任一项的眼内透镜，其中所述外周耦合部 分与所述透镜前膜之间的连接区域具有在外表面上没有凸起的平滑表面。
5. 根据权利要求1至4中任一项的眼内透镜，其中当所述透镜被插 入所述晶状体嚢时，所述光学透镜基于玻璃体的压力朝向所述膜腔结构的 内部移动。
6. 根据权利要求5的眼内透镜，其中所述光学透镜具有足够的硬度 以在受到玻璃体的压力变化时不形变。
7. 根据权利要求1至6中任一项的眼内透镜，其中所述光学透镜向 膜腔结构内部移动的位移量处于0.01mm和l.Omm之间。
8. 根据权利要求1至7中任一项的眼内透镜，其中在所述眼内透镜被插入所述晶状体嚢的情况下，当所述填料的压力变化将所述透镜前膜向所述膜腔结构外部推动时，所述透镜前膜的曲率变化产生+1 D或更大的折 射光焦度变化，所述填料的压力变化又由于通过所述玻璃体的压力变化将 光学透镜向所述膜腔结构内部推动而产生。
9. 根据权利要求8的眼内透镜，其中所述眼内透镜的折射光焦度优 选最少在从+1 D至+3 D的范围内变化。
10. 根据权利要求1至9中任一项的眼内透镜，其中所述透镜前膜和 所述填料之间的折射率差处于3 %以内。
11. 根据权利要求1至10中任一项的眼内透镜，其中所述填料的 Poisson比优选为0.46或更高。
12. 根据权利要求1至11中任一项的眼内透镜，其中所述透镜前膜 和所述环形后膜中的至少一个的杨氏模量介于0.001MPa和5MPa之间。
13. 根据权利要求1至12中任一项的眼内透镜，其中所述透镜前膜 和所述环形后膜中的至少一个由硅橡胶形成。
14. 根据权利要求1至13中任一项的眼内透镜，其中所述透镜前膜 和所述环形后膜中的至少一个由水凝胶形成。
15. 根据权利要求1至14中任一项的眼内透镜，其中所述透镜前膜 和所述环形后膜中的至少一个由交联(甲基)丙烯酸酯共聚物形成。
16. 根据权利要求1至15中任一项的眼内透镜，其中所述定位部分 和所述外周耦合部分的硬度高于所述透镜前膜和所述环形后膜。
17. 根据权利要求1至16中任一项的眼内透镜，其中所述光学透镜 从所述环形后膜向所述膜腔结构的外部凸出0.05mm或更多。
18. 根据权利要求1至17中任一项的眼内透镜，其中在所述光学透 镜的外周沿部分至少围绕所述膜腔结构外侧的整个圆周上形成锐利边沿。
19. 根据权利要求1至18中任一项的眼内透镜，还包括用于调节所 述膜腔结构的折射光焦度的折射光焦度调节装置。
20. 根据权利要求19的眼内透镜，其中通过改变填料的折射率和量 的至少 一项提供所述折射光焦度调节装置。
21. 根据权利要求1至20中任一项的眼内透镜，其中所述填料的折 射率介于1.34和1.60之间。
22. 根据权利要求1至21中任一项的眼内透镜，其中所述光学透镜 直径介于3.0mm和7.0mm之间。
23. 根据权利要求1至22中任一项的眼内透镜，其中所述环形后膜 宽度介于0.1和2.0mm之间。
全文摘要
一种表现良好聚焦调节光焦度的新型结构眼内透镜。中空的膜腔结构内填充有透明的液体状或者凝胶状填料(32)。膜腔结构的前壁由弹性前膜(16)组成，而膜腔结构的后壁由直径大于弹性透镜前膜(16)的光学透镜(18)组成。在插入以及连至囊晶状体的状态下，玻璃体的压力变化对光学透镜(18)作用以可通过利用透镜前膜(16)的膨胀形变调节聚焦折射光焦度。
文档编号A61F2/16GK101277659SQ20068003607
公开日2008年10月1日 申请日期2006年9月22日 优先权日2005年9月28日
发明者丹羽一晴, 佐竹康介, 小林敦 申请人:兴和株式会社