具有可注射调节材料的多透镜眼内透镜系统的制作方法

专利名称：具有可注射调节材料的多透镜眼内透镜系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有植入患者嚢袋的一对透镜的新型眼内透镜 系统。该透镜具有不同的光学性质。在第一和第二透镜之间的空间充 满有助于透镜系统调节能力的材料。第 一透镜植入撕嚢开口的后面以 提供眼睛的折光力和封闭撕嚢。第二透镜植入紧靠嚢袋的后表面以防 止PCO。调节材料具有相似于房水的折光指数，因此减少透镜的任何 潜在干扰。
背景技术：
内障摘出术是在美国进行的最常见的眼部手术操作。嚢外 内障摘出术包括切除一部分的前嚢膜(前撕嚢)，之后摘除核。或者，
可将探针穿过前嚢膜和超声振动的、转化的透镜材料插入混浊液中， 然后从嚢袋冲洗和抽吸所述混浊液(晶状体乳化)。在天然晶状体的摘除之后，图像不再聚焦在视网膜上，为了清晰的视力必须提供置换透 镜。置换透镜可以是眼镜、接触镜片或眼内透镜。当然，眼内透镜最 方便，视觉不失真，然而，缺乏天然晶状体调节聚焦在近和远物体上 的能力。当人看物体时，光线通过以下原理反射从物体穿过角膜、 房水，穿过瞳孔和进入晶状体，晶状体会聚光线穿过玻璃体到视网膜 上。为了清晰地聚焦在近物体上，光线必需更多地折射。为了完成这 个，晶状体变得更加弯曲和更厚。该变化的大部分来自在其中纬线牵 拉和松弛嚢袋。通过又附接到睫状肌的称为小带的细丝，将袋的中绵 线附接到睫状肌。当看近物时，睫状肌拉紧和收缩，轻微地向内移动 肌肉，松弛小带上的牵拉，允许嚢袋从前至后变得更加弯曲和增厚。 晶状体自身由影响晶状体弹性运动的互锁纤维组成，以至于当晶状体 改变形状时纤维改变其曲率。当人变老时，由于眼睛的变化，晶状体 的调节能力下降。与年龄相关的目艮镜变化包括晶状体的增厚和硬化、 在晶状体中不溶蛋白的数量增加、小带的附接点迁移离开嚢膜的中纟韦
线、和玻璃体的部分液化。已做了几个尝试，以提供具有焦距调节的眼睛。最熟悉的 这些是双或多焦透镜。这些用于目艮镜、接触件、和眼内透镜，但具有 焦点调节有赖于焦点方向的缺点。这些透镜不提供真实的调节。调节 性植入物通过影响起因于改变眼睛光强度的植入设计或响应刺激的 植入位置的眼睛焦度变化，而提供在连续距离范围内的视觉。美国专利号4,254,509公开了利用睫状肌的透镜。然而，将 该透镜置于眼前房。这样的植入物有时伴随并发症例如对脉管虹膜的 损伤。美国专利号4,253,199公开了直接附接至睫状体的透镜。该 透镜在更加自然的位置，但需要缝合至睫状体，在手术期间具有大破 裂的风险和乂人缝合处出血。
〖0010]美国专利号4,685,922(通过《1用结合到本文中)公开了可改变折光力的分室透镜系统。这样的改变是持久的，通过房室的破裂来 完成。美国专利号4,790,847提供在嚢袋植入物中的单透镜，使用 在它的中炜线接合嚢袋的向后位移的触觉，通过睫状肌的收缩和舒张 而向前和向后,多动透4竟。美国专利号4，842,601 (通过引用结合到本文中)公开了植入 嚢袋中的两个剖面可变形的透镜组件。该透镜允许折光力的分开，和 利用睫状体和嚢袋上小带的作用。在插入之后装配该透镜系统。美国专利号4,892,543公开了另 一种两透镜组件，该透镜组 件置于后房中，可能在其中不去除嚢袋的袋中。该透镜允许分开两个 透镜之间的折光力，且通过对着第二固定透镜的凸面压紧一个透镜的 可曲壁而将可变的焦距引入透镜之一 。这要求第 一和第二透镜基本上 在邻近的位置。美国专利号4,932,966(通过引用结合到本文中)呈现了调节 性透镜，其中在其外周结合的两个透镜围住充满流体的袋，选择性地 改变袋内的流体压力而完成调节。 一个透镜是刚性基透镜而另 一个透 镜类似膜，透镜组件的中绵线直径基本上是瞳孔散大的中纬线直径， 由泡或触觉支撑。美国专利号5,275,623公开了能够在单元结构内在一定距离 范围调节焦点的双和厚透镜光学装置。它使用来自睫状体的眼晴嚢膜 的自然形状，以调节焦点。PCT申请号WO60/61036公开了开室、椭圓形的、调节性透 镜系统。它使用互相附接或更多触角的一对透镜。所述系统使用来自 睫状体的眼睛嚢膜的自然形状，以调节透镜的焦点。公布的美国专利申请号2005/0246018公开了可注射调节材 料的用途，其中透镜植入材料中或置于前囊膜中。虽然该系统有效提 供调节，但该系统有时遭遇后嚢膜混浊。因此，继续需要克服先有技 术问题的改进调节系统。
7发明简述本发明包含眼内透镜系统，该系统包含置于嚢袋内的 一对 透镜和注入透镜之间的调节材料。 一个透镜放置在嚢袋的前部分(前透 镜)而另一个在嚢袋的后表面(后透镜)。调节材料可具有大约和房水一 样的折光指数，且具有足够的弹性，当通过小带活动时可以扩张和收 缩。调节材料能够注入嚢袋内，还能够支撑前透镜。在一个实施方案 中，前透镜提供对可注射调节材料的封闭以及对患者屈光度的光焦度 (diopter power)。所选择的前透镜的光焦度优选高于患者的正视眼光焦 度(emmotropia power)以最大化调节幅度。在一个实施方案中，后透镜 掺入正方形的边缘以防止后嚢膜混浊(PCO)。在还另一个实施方案中， 后透镜具有负屈光度的光焦度，当与前透镜组合时给患者提供正视眼 视力(emmotropia vision)。在另一个实施方案中，产生后撕嚢，将后透镜植入以封闭 后开口。也已发现该方法防止后嚢膜混浊。为了可更好地理解后面的发明详述，前面已相当广泛地概 括了本发明的特征和技术优势。后面将描述本发明的附加特征和优 势，形成本发明的权利要求的主题。本领域的技术人员应该认识到 为了实现本发明的相同目的，可容易地利用所公开的概念和具体的实 施方案作为修改或设计其它结构的基础。本领域的技术人员也应该认 识到此类等同的构造不脱离权利要求书所描述的本发明的精神和范 围。当结合附图考虑时，将从以下描述更好地理解被认为是本发明特 性的关于其组织和操作方法的新特征，以及进一步的目的和优点。然 而，应清楚地理解仅为了例证和描述的目的而提供各图，并无意作 为本发明的限度的确定。
附图简述为了更完全地理解本发明，现在结合附图参考以下描述，其中

图1是眼睛的横切面，并且本发明的眼内透镜系统在适当的
位置；参照图1，用包含前透镜IOI、后透4免102和调节材料103的 眼内透镜系统取代患者的天然晶状体。将后透镜102放置于嚢袋104的 后表面105，将前透镜101放置于嚢袋104中的前面嚢膜开口 106的后 面。使透镜之间的空间充满调节材料103。前透镜101和后透镜102可 具有不同的光学性质，并可提供不同的校正度数和类型。
在本发明的实践中，使用标准的手术操作摘除患者的天然 晶状体。这典型地通过晶状体乳化法来完成。在摘除天然晶状体之后， 首先将后透镜引入嚢袋，随后引入前透镜。在一个实施方案中，如图 5所示，使前透镜501和后透镜502在透镜503的外边缘处结合或融合在 一起。或者，可将所述透镜分别锚定于嚢袋中。可使用标准技术包括 平板触角(plate haptics)的使用或经过盘形透镜的使用来完成锚定。放 置所迷前透镜，以便其包围或封闭在摘除天然晶状体期间所产生的开 口 。前透镜一般包含柔软的材料，包括但不限于聚硅氧烷、柔 软的丙烯酸或水凝胶，以便可折叠透镜有助于插入。可使用任何形式 的眼内透镜包括可调节的透镜，如美国专利号6,450,642所描述的那些 透镜。在一个实施方案中，透镜是双凸面的，具有相对高屈光度的光 焦度 例如，在一个实施方案中，透镜将具有+30屈光度的光焦度。 使用高屈光度的透镜作为前透镜，以使在由于小带收缩而引起的透镜 向前运动期间最大化调节幅度。在图4所示的平透镜的情况中，小洞 或小孔401在透镜的平板区域，典型地为约0.75 mm或更小，典型地距 边缘约l.O mm。在具有平板触角(plate haptics)的透镜例如图2和图3所 示的那些透镜的情况，洞或孔401可位于触脚腿之一中。虽然图2和图 3显示了三角透镜，但透镜可具有附接至透镜的2-4个触角臂。在放置 透镜至适当的位置之后，洞或孔401允许注入调节材料。透镜一般恰 好置于撕嚢后面，因此充当用调节材料再填充嚢袋的塞子。图1所示的后透镜l 02也可包含柔韧性材料包括但不限于聚 硅氧烷、柔软的丙烯酸或水凝胶，以允许透镜折叠插入。在一个实施 方案中，透镜具有负光焦度，例如-10的屈光度。如图6和图7所示，后 透镜601可具有正方形的边缘602。正方形边缘的使用降低了后嚢膜混 浊的发生率。参考图l，放置后透镜102紧邻嚢袋104的后表面105。在 该构型中，当与前透镜组合时，后透镜有助于防止PCO并提供正视眼 视力(emmotropic vision)。在一个实施方案中，如图6和图7所示，通过
10触角(haptic)603、 604的使用，使后透镜保持在适当的位置。如上所述，前透镜和后透镜应该具有不同的光学特性，以 便它们各自提供不同的校正度数和类型。当放置时，两个透镜应该互 相协调，以便给患者提供正视眼视力。在一个实施方案中，将前透镜101放置于嚢袋104内，以便 使其封闭在摘除天然晶状体期间所产生的囊膜开口 106。当对着嚢袋 104的前壁107向前透镜101施力时，透镜会关闭并封闭嚢膜开口106， 并防止调节材料103从嚢袋104中渗漏出来。可通过本领域已知的任何 方法对着前壁对前透镜101施力。在一个实施方案中，通过用于将前透镜保持在适当位置的 触角而将前透镜向前推进。在该实施方案中，以对着前壁压透镜，促 进透镜向前的方式将触角附接至前透镜。在该实施方案中，触角柔韧 性应该足以允许在调节期间前透镜的向前运动。在另一个实施方案中，通过调节材丰H03对着前壁推动前透 镜IOI。这通过用足够的调节材料103填充嚢袋104,以便调节材料对 着前壁106向前透镜101施力来实现。也可通过使用含比重低于调节材 料的材料的前透镜，来实现对着前壁106向前透镜101施力。这在调节 材料103上给予透镜"浮力"，以对着前壁106向透镜施力。在还另一个 实施方案中，可使用这些方法的不同组合。前透镜101的还另一个实施方案可见于图8中。在该实施方 案中，提供了类似于图4所示透镜的环状透镜801。在该实施方案中， 在透镜的外部中提供了小定位腔802。当调节材料注入囊袋时，定位 腔802允许外科医生将IOL保持在适当的位置。定位腔也可用于如在调 节材料置于适当的位置之后所需的透镜重新定位。腔应大足以探针或 外科器械使用，而小足以在植入后不干扰患者的视力。腔的直径典型 为0.3mm或更小。如图9所示，可使定位腔成形以便腔901的内径大于 腔902的开口，在腔的开口处产生了唇缘903。这允许外科医生用探针 或相似的装置将腔的唇缘903啮合，来保持透镜。或者，定位腔可仅
ii仅是直线边缘的小袋。用于本发明实践的透镜可以是标准的IOLs或可调节的 IOLs，例如在美国专利号6,450,642中所描述的那些。调节材料包含可注射的材料，该材料牢固足以支撑系统的 透镜，但当被放入嚢袋时柔韧性足以提供调节。调节材料结合至嚢袋 壁，有助于调节过程。当组合物放入嚢袋之后，假如需要，在体内交 联，它显示足够的弹性，以便当嚢袋任一侧的肌肉舒张或收缩时，它 们均引起组合物舒张或收缩。这又使IOL的位置向前或向后移动，从 而提供焦点变化的调节。此外，在调节期间充满的嚢袋的曲率随肌肉 运动而改变。通过存在于组合物中的大分子单体的使用，暴露于外部 刺激例如光线下，可在体内调节调节材料的弹性和机械性质。在一个实施方案中，调节材料包含第一组分和第二组分， 当在眼内固化时，该组分在植入眼内的前透4免和后透镜之间的嚢袋内 形成聚合物基质。在还另一个实施方案中，分散于基质中的是能够刺 激诱导的聚合的大分子单体或大分子单体的混合物。 —旦在合适的位置和假如需要固化，调节材料用于帮助调 节过程。随着小带在嚢袋中牵拉，袋的形状会变化。这又在聚合物基 质上施压，引起基质改变形状，并因此使IOL的位置移动。大分子单 体假如存在于调节材料中，可用于调节基质的物理性质，使其或多或 少的具有柔韧性。当嚢袋改变形状时，这又影响IOL的运动。由于该 组合物的变化而造成的嚢袋形状变化和IOL的运动，在本发明中提供 调节。如上所讨论的，调节材料也可包含具有官能团的大分子单 体。可通过交联官能化的大分子单体，来采用已固化的调节材料的物 理性质。这通过使官能化的大分子单体暴露至外界刺激例如光线来实 现。在优选的实施方案中，外界刺激是紫外线。
性模量，典型地约100-约1000Pa。例如对于年轻人的晶状体，弹性模
12量优选为约400-约600 Pa。当肌肉在附接至嚢袋的小带上施加和释放 力时，这允许调节材料变形和反沖。调节材料最初也应该具有足够低 的粘度，以允许注入嚢袋。调节材料也应具有不干扰IOL功能的光学特性。 一般而言， 这指嚢袋中材料的折光指数应类似于晶状体或房水的折光指数。典型 地，这为约1.33-约1.50。在一个实施方案中，折光指数从约1.41-约1.43 变化。调节材料可包含可直接注入嚢袋的完全交联的聚合物，或 它可包含一种或多种前体，当该前体被注入嚢袋时，固化以形成交联 的结构。后者材料可包括透明质酸的可交联酯、胶原、聚(N,N-异丙基 丙烯酰胺)的水凝胶和官能聚硅氧烷化合物。可用于本发明实践的胶原 基材料的实例包括美国专利5，476,515和5,910,537所公开的那些胶原 基材料。对于可调节的调节材料，合适的第一聚合物基质的例示性 实例包括聚-丙烯酸酯例如聚烷基丙烯酸酯和聚羟基烷基丙烯酸 酯；聚-曱基丙烯酸酯例如聚-曱基丙烯酸曱酯("PMMA")、聚-曱基 丙烯酸羟乙酯("PHEMA")和聚-曱基丙烯酸羟丙酯("PHPMA");聚-乙烯例如聚-苯乙烯和聚-N-乙烯吡咯烷酮("PNVP，，)；聚-硅氧烷例如 聚-二甲基硅氧烷、二曱基硅氧烷二苯基硅氧烷共聚物、二曱基硅 氧烷甲基苯基硅氧烷共聚物；聚-磷腈；氨酯及其共聚物。美国专
为参考)提供了可以用于形成笫 一聚合物基质的适宜聚合物的更具 体实施例。在优选的实施方案中，调节材料的第一聚合物基质一般 具有相对低的玻璃转化温度("Tg")，这样，所得的IOL就易于具有 流体样和/或弹性行为，并且其一般通过交联一个或多个聚合起始 物而形成，其中每个聚合起始物都包括至少一个可交联的基团。适 宜的可交联基团的示例性实例包括但不限于氢化物、乙烯基、乙酰氧基、烷氧基、氨基、酐、芳氧基、羧基、烯氧基(enoxy)、环氧基、 卤化物、异氰基、烯族基团和肟。在更优选的实施方案中，每个聚 合起始物都包括末端单体(也称为封端物)，其一种或多种单体相同 或不同，其包含聚合起始物但包括至少一个可交联的基团。因此， 其它的实施方案包括交联剂，其具有连接的反应基团作为主链和/ 或末端封端物的侧基。换句话说，末端单体开始并结束聚合起始物 并包括至少一个可交联的基团作为其结构的一部分。尽管对本发明 的实践不是必须的，但是交联聚合起始物的机理优选不同于组分的 由刺激诱导的聚合机理，这种组分包含调节折光的调节材料。例如 假如通过光诱导的聚合来聚合调节折光的调节材料，那么优选聚合起 始物具有通过不是光诱导的聚合的任何机制来聚合的可交联基团。形成第 一聚合物基质的聚合起始物的特别优选的类别是 被末端单体封端的聚-硅氧烷(也称为"硅酮")，其包括选自以下的可 交联基团乙酰氧基、氨基、烷氧基、由化物、羟基、乙烯基、氢 化物和巯基。由于聚硅氧烷IOL易于弯曲和折叠，因此通常可以在 IOL植入过程期间使用较小的切口 。特别优选的聚合起始物的实例 是二(二乙酰氧基甲基曱硅烷基)-聚二曱基硅氧烷(它是用二乙酰氧 基甲基曱硅烷基末端单体封端的聚-二曱基硅氧烷)。另 一个实施例 涉及在催化剂优选铂络合物的存在下，在乙烯基和氢化物官能化的聚 硅氧烷之间的氢化硅烷化反应，和类似于美国专利号5,411,553所述的 调节材料及其它。在本发明中，在体内形成笫一聚合物基质。这在以下过程 中实现将第一聚合物基质的前体以及调节折光和/或改变形状的调节 材料注入体腔，和在调节折光和/或改变形状的调节材料存在下，允许 第一聚合物基质的前体固化。通过第一和第二前体的催化聚合而实现 固化。其中第 一聚合物基质为聚硅氧烷基基质时，需要两类前体 形成可用于本发明实践的第一聚合物基质。第一前体包含一种或多种含乙烯基的聚有机硅氧烷，而第二前体包含一种或多种具有硅键合的 氢化物基团的有机硅化合物，该氢化物基团与第 一前体的乙烯基反应。第一前体优选具有每分子平均至少2个硅键合的乙烯基。乙 烯基的数量可从每分子2个变化。例如第一前体可以是两种或多种聚 有机硅氧烷的共混物，其中一些分子具有每分子多于2个乙烯基，而 一些分子具有每分子少于2个乙烯基。虽然没有要求硅键合的乙烯基 位于a、 w(即末端)位，但优选至少一些乙烯基基团位于这些位置。乙 烯基位于聚合物的末端，因为此类聚有机硅氧烷对生产和提供满意的 产物是经济的。然而，因为第一前体的聚合性质，所以其制备可导致 具有一些结构差异的产物，而一些乙烯基可不在末端位置，即使目的 是要它们在这些位置。因此，产生的聚有机硅氧烷可具有一部分乙烯 基基团位于支链位置。笫一前体的聚有机硅氧烷优选可具有一些支化的基本上线 性的聚合物。聚有机硅氧烷可具有硅-氧-硅主链，每个硅原子具有平 均大于2个有机基团。优选，第一前体由三有机硅氧烷单元为端基的 二有机硅氧烷单元组成，但也可存在少量的单有机硅氧烷单元和Si02。 有机基团优选具有每个基团小于约10个碳原子，各自独立选自单价烃 基例如甲基、乙基、乙烯基、丙基、己基和苯基和单价取代的烃基例 如全氟烷基乙基。第 一前体的实例包括被二曱基乙烯基曱硅烷氧基 端基封闭的聚二曱基硅氧烷、被曱基苯基乙烯基曱硅烷氧基端基封 闭的聚二甲基硅氧烷、被二甲基乙烯基甲硅烷氧基端基封闭的聚甲 基-(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷、被二甲基甲硅烷氧基端基封闭的二曱 基硅氧烷单元和曱基苯基硅氧烷单元的聚二有机硅氧烷共聚物，以 及被曱基苯基乙烯基甲硅烷氧基端基封闭的二曱基硅氧烷单元和 二苯基硅氧烷单元的聚二有机硅氧烷共聚物等。聚二有机硅氧烷可 具有硅氧烷单元如二甲基硅氧烷单元、曱基苯基硅氧烷单元、曱基
-(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷单元、 一甲基硅氧烷单元、 一苯基硅氧烷单元、二曱基乙烯基硅氧烷单元、三甲基硅氧烷单元和Si02单元。 第 一前体的聚有机硅氧烷可以是单 一聚合物或聚合物的混合物。这
第一前体的聚有机硅氧烷都是本领域已知的，并且在商业上可以获 得。优选的第 一前体是被二甲基乙烯基甲硅烷氧基单元或甲基苯基
甲硅烷氧基单元端基封闭的聚二甲基硅氧烷，其25。C下的粘度约为 500到100,000厘泊。第二前体包括含每分子至少2个，和优选至少3个硅键合的 氪化物基团即氬原子的有机硅化合物。各硅键合的氬化物基团优选键 合至不同的硅原子。通过二价氧原子或通过单价基团来饱和硅原子的 剩余化合价，例如每基团l个-约6个碳原子的烷基，例如曱基、乙基、 丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、环己基、取代的烷基、 芳基、取代的芳基等。包含硅键合氢化物基团的有机硅化合物可以 是均聚物、共聚物及其混合物，其包含以下类型的硅氧烷单元 RSi015、 R2SiO、 RHSiO、 Hsi015、 R2HsiO05、 H2SiO RH2 SiO05和 SiO,其中R是一价基团，例如上述定义的基团。实例包括聚甲基氢 硅氧烷环状化合物、三甲基甲硅烷氧基和甲基氢硅氧烷的共聚物、 二曱基甲硅烷氧基和曱基氢硅氧烷的共聚物、三曱基甲硅烷氧基、 二曱基硅氧烷和曱基氢硅氧烷的共聚物、二甲基氢硅氧烷、二曱基 硅氧烷和曱基氢硅氧烷的共聚物等。还需要交联剂树脂。这个树脂 是多官能的乙烯基聚硅氧烷，其具有特定分子量，支链结构和官能 度。其它交联剂是多官能的聚硅氧烷氢化物，其具有特定分子量， 支链结构和官能度。铂系元素金属催化剂组分可以是已知催化硅键合的氢原子 (氢化物基团)加成至硅键合的乙烯基基团的任何含相容性铂系元素金 属的催化剂。含铂系元素金属的催化剂可以是任何已知的相容性形 式，例如氯化铂、铂的盐、氯铂酸和各种络合物。可按任何催化量使 用含4自系元素金属的催化剂，例如基于第一和第二前体的总重量，按足以提供至少约O.l ppm重量的铂系元素金属(按金属元素计算)的量。 基于第一和笫二前体的总重量，优选使用至少IO ppm或更优选使用至 少约20-40 ppm重量的铂系元素金属。第一组分还包含诱导第一和第二组分聚合以在嚢袋中形成 聚合物基质的催化剂。本发明的调节材料也可包含调节材料改性剂或能够在体内 改变调节材料特性的大分子单体。在优选的实施方案中，大分子单体 能够改变该聚合物基质的弹性。这通过刺激诱导的大分子单体的聚合 来完成，其还通过使用在能够刺激诱导聚合的大分子单体上的官能团 来完成。当暴露于合适的外界刺激如热或光时，大分子单体聚合形成 第二聚合物基质。该聚合引起交联的调节材料的性质变化。 一般通过 外部能源提供外界刺激。用于本发明实践的改性调节材料如上所迷，不同之处在于
它优选需要生物相容性。调节折光和/或改变形状的调节材料能够刺激
诱导的聚合，可以是单组分或多组分，只要(i)它和第一聚合物基质
的形成相容；(ii)它在第 一聚合物基质的形成之后保持能够刺激诱导的
聚合；(iii)它在第一聚合物基质内自由地扩散。 一般而言，用于形成
第一聚合物基质的相同类型的单体可用作形状改变的调节材料的组
分。单体将通常包含能够刺激诱导的聚合的官能团。然而，因为要求 改性单体必须可在第一聚合物基质内扩散，所以改性单体一般趋向于
小于第一聚合物基质网络(即具有较低的分子量)，即可扩散材料的分 子量必须小于例如第 一聚合物基质的交联之间的分子量。除一种或多 种单体之外，调节材料可包括其它组分例如促进第二聚合物基质形成
的引发剂和敏化剂。此外，为了提供相似于天然眼的UV阻断性质，也 可掺入UV吸收剂，作为调节折光和/或改变形状的调节材料的组分。在一些实施方案中，刺激诱导的聚合是光聚合。换句话说， 对于包含调节折光和/或改变形状的调节材料的一种或多种单体，每种 优选包括至少一个能进行光聚合的官能团。这种可光聚合基团的示
17例性实例包括但不限于丙烯酸酯基、烯丙氧基、苯乙烯醛基、异丁
烯酸酯基、对乙酰氨苯锑酸基(stibenyl)和乙烯基。在更优选的实施方
UV-吸收剂的光敏引发剂(用于产生自由基的任何化合物)。合适的光敏 引发剂的实例包括苯乙酮(例如取代的自代苯乙酮和二乙氧基苯乙 酮)；2,4-二氯曱基-1,3,5-三口秦；安息香甲醚；和邻苯甲酰基肟基酮及 其聚硅氧烷衍生物。合适的敏化剂的实例包括对-(二烷基氨基)芳基 醛、N-烷基二氢亚吲哚和二[对-(二烷基氨基)亚千基]酮及其聚硅氧 烷衍生物。UV-吸收剂的实例包括但不限于二苯曱酮及其衍生物、苯 并三唑及其衍生物和本领域已知的其它UV-阻断材料。可用于本发明实践的 一类大分子单体包括用包括可光聚合 基团的末端硅氧烷部分端基封闭的聚硅氧烷。这样的单体的例示性代 表是
X-Y-X1其中Y是硅氧烷，其可以是单体、由任何数量的硅氧烷 单元形成的均聚物或共聚物，X和X1可以相同或不同并各自独立为 包括可光聚合基团的末端硅氧烷部分。Y的示例性实例包括
「 R1 "I和其中m和n各自独立为整数，且R1、 R2、 113和114各
o
sIR
o
一
3 -14
R—5—R
o
1
RIsIR
18
其中X和X4目同，且R1、 R2、 113和114如先前所定义。此类 改变形状的调节材料单体的例示性实例包括用乙烯基二曱基硅烷基
自独立为氢、烷基(伯、仲、叔、环烷基)、芳基或杂芳基。在优选 的实施方案中，R1、 R2、 RS和I^是d-C!()烷基或苯基。由于已经 发现，具有相对高含量芳基的改变形状的调节材料单体能在本发明 透镜折光指数中产生较大的变化，因此，通常优选的是，R1、 R2、 RS和R"中至少一个是芳基，特别是苯基。在更优选的实施方案中， R1、 112和113是相同的并且是曱基、乙基或丙基，R"是苯基。 x和x1的例示性实例是(或x1和x依赖于如何描述rsmc 聚合物)其中分别 115和116各自独立为氢、烷基、芳基或杂芳基；且Z是可光 聚合的基团。在优选的实施方案中，115和116各自独立为C广do烷基或苯 基，且Z是可光聚合的基团，所述可光聚合的基团包括选自以下的部 分丙烯酸酯基、烯丙氧基、苯乙烯醛基、异丁烯酸酯基、对乙酰 氨苯锑酸基和乙烯基。在更优选的实施方案中，rS和R"是甲基、乙基 或丙基，且Z是包括丙烯酸酯或异丁烯酸酯部分的可光聚合基团。在特别优选的实施方案中，调节折光和/或改变形状的调节 材料单体是下式的单体
x-
R3 -Si_0 A4
—X1
RIIR
4
o
R——s——R
o
1 ." 2
R—51R
19团端基封闭的二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物；用异丁烯氧基丙基 二甲基硅烷基团端基封闭的二曱基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物；和 用异丁烯氧基丙基二甲基硅烷基团端基封闭的二曱基硅氧烷。虽然可 使用任何合适的方法，已经发现存在三氟曱磺酸时一个或多个环状硅 氧烷的开环反应是制造一类本发明的改变形状的调节材料单体的显 著有效的方法。简而言之，所述方法包括使环状硅氧烷与下式的化合 物接触
I I
Z~~Si_0—Si——Z存在三氟甲磺酸时，其中R5、 RS和Z如先前所定义。环状硅 氧烷可以是环状硅氧烷单体、均聚物或共聚物。或者可使用多于一种 环状硅氧烷。例如，存在三氟曱磺酸时，使环状二甲基硅氧烷四聚体 和环状甲基-苯基硅氧烷三聚体/四聚体与双-异丁烯氧基丙基四甲基二 硅氧烷接触，以形成用异丁烯氧基丙基-二曱基硅烷基团端基封闭的二 甲基硅氧烷甲基-苯基硅氧烷共聚物，即尤其优选的改变形状的调节材 料单体。调节材料也可以与这些交联。可用于本发明实践的IOL包括所有类型的预制IOL,包括单 透4竟IOL、可调节的IOL、多透镜IOL和适应性IOL，例如在美国专利 号5,275,623中描述的那些IOL。在后面两类透镜的情况下，可使用本 发明的调节材料充满不同透镜之间的空间以及透镜和嚢袋之间的任 何空间。
在本发明的实践中，通过任何标准程序，优选晶状体乳化 法，将现存的晶状体从患者的眼睛中摘除。然后使用标准的手术操作 植入后透镜和前透镜。 一旦将透镜适当地放置，就通过前透镜的注射 孔将本发明的调节材料《1入前透镜和后透镜之间的空间的嚢袋中。在其中将多组分系统用于形成调节材料的情况，不同的组分保持分离，直到将材料植入袋内，在体内发生固化。这用多腔注射 器最好地完成，以便恰好在调节材料注入嚢袋之前组合组件。当材料 固化时，使嚢袋充满本发明的调节材料。前透镜充当塞子以保持调节 材料按上述方式适当的放置。在本发明的实践中，通过晶状体乳化法摘除天然晶状体， 使晶状体嚢膜完整，具有4-6mm直径的撕嚢。将形成第一聚合物基质 所必需的单体或聚合物前体以及调节折光或改变形状的调节材料混 合、预固化，如果合适的话，和注入体腔内，以便在体腔内形成第一 聚合物基质。或者，将第一聚合物前体和调节折光和/或改变形状的调 节材料混合、脱气、转移至注射器、和冷却至抑制第一聚合物基质交 联的温度(-10。C-0。C之间)。在注入体腔之前，将改变形状的调节材料 单体以及形成第二聚合物基质所必需的任何引发剂和其它组分例如 UV吸收剂与第一聚合物基质单体混合。在另一个实施方案中，使用小 管引导调节材料穿过在前透镜边缘中或在将前透镜保持在适当位置 的触角中的开口中。在将调节材料植入嚢袋之前，可能必需冲洗袋以减少后嚢 膜混浊("PCO")的可能性。适当地封闭嚢袋也可以防止PCO。本领域已 知完成沖洗和封闭嚢袋的方法。例如，可使用塞子来封闭袋。对于本发明的调节材料，第一聚合物基质的固化温度是眼 睛的生理温度，例如在人体内为约35。C-约37。C。注入的调节材料缺乏 移动性，优选发生在注射后约20分钟，更优选在约10分钟内。最终的 固化优选发生在注射的约6小时内，更优选在约2小时内。在本发明的一个实施方案中，将第一和第二前体分成两种 分离的前体混合物。第 一前体混合物包含与调节折光和/或改变形状的 材料(大分子单体)、光敏引发剂和(在需要时)UV-吸收剂组合的第一调 节材料前体。在第二前体混合物中，组合第二调节材料前体和催化剂。 或者，可将催化剂与第一前体组合，和将其它组分与笫二前体組合。 在这些实施方案中，第一和第二前体与催化剂保持分离，直到恰好在将材冲+注入体腔之前。制备本发明的调节材料的优选方法是通过使用多腔注射 器，该注射器保持各组分分离，直至恰好在组分被注入体腔之前。可 用蒸汽或通过与各组分相容的其它灭菌方法，来将各组分灭菌。虽然 可分开注入各组分，但假如它们不相互作用，则可将一些组分组合， 该相互作用以致于一旦将它们注入体腔内，则它们不能按要求执行。 例如，当存在催化剂，由两种分开的单体形成第一聚合物基质时，注 射器的一个腔将包含第一单体，而第二个腔将包含其它单体。催化剂 可与任一单体组合，除非催化剂将引起单体在腔内聚合。另外的组分 可在其他腔之一内组合。例如，可将调节折光和/或改变形状的组分以 及任何其它添加剂置于任一腔内。在眼内透镜的情况，添加剂可包括
uv吸收剂，例如苯并三唑、二苯甲酮、苯酯、肉桂酸和衍生物和含镍
引发剂。这些典型地为光敏引发剂，优选基于uv的光敏引发剂。在一个实施方案中，穿过袋壁直接将调节材料注入嚢袋内。 在另一个实施方案中，调节材料经过如上所述的概述前面的IOL外部 边缘中的注射口。在一个实施方案中，使用柔韧性管将注射器连接到 注射口 。本发明的优点是可在植入体内之后改变调节材料的性质。除改变调节材料的弹性之外，还可调节生成的聚合物基质 的形状。所以，可利用两种机制以提供调节。 一般来说，用于使本发 明的调节材料改性的方法包括 (a)使至少一部分调节材料暴露于外部刺激，所述刺激籍以 诱导改性的调节材料的聚合。如果在形成调节材料和创伤愈合之后， 不需要改变调节材料的性质，那么将暴露的部分全部植入。整个调节 材料的暴露将锁定植入的植入体的当时存在的性质。然而，如果需要 改变植入体的特性例如IOL的光焦度(power),那么仅将一部分植入体(小于整个植入体)暴露。在一个实施方案中，植入本发明植入体的方
法还包括(b)等待一段时间；和 (c)使植入体的部分再次暴露于刺激。该过程一般会诱导在暴露的植入体部分内的调节折光的调 节材料的进一步聚合。可重复步骤(b)和(c)任何次数，直至植入体已经 达到预期的植入体性质。在这点上，该方法还可包括使整个植入体暴 露于刺激以锁定预期透镜性质的步骤。在其中利用可调节性前透镜和需要改变透镜性质的另 一个 实施方案中，用于实现发明的IOL系统的方法包括 (a)使前透镜的第一部分暴露于刺激，刺激藉以诱导调节折 光的调节材料的聚合和 (b)使透镜的第二部分暴露于刺激。虽然第 一透镜部分和第二透镜部分可能重叠，但它们代表 不同的区域。任选，该方法可包括第一透镜部分和第二透镜部分的暴 露之间的时间间隔。另外，该方法还可包括使第一透镜部分和/或第二 透镜部分再次暴露任何次数(暴露之间有或没有时间间隔)，或还可包 括使透镜的另外部分(例如第三透镜部分、第四透镜部分等)暴露。一 旦已经达到预期的性质，然后该方法还可包括使整个透镜暴露于刺激 以锁定预期透镜性质的步骤。在第三个实施方案中，可用上述方法处理可调节性透镜和 调节材料的性质。
实施例
实施例l通过晶状体乳化法第一次摘除兔的天然晶状体，而进行一 系列的四个实—验。在其中的两个实验中，植入双透镜眼内透4竟系统，而在另
23外的两个实验中，植入单透镜系统。然后使嚢袋充满包含折光指数为 1.41的柔软硅胶混合物的组合物。使聚硅氧烷混合物在一小时内在眼 睛内固化。在17天之后，检查眼睛。嚢袋保持良好地充满，无渗漏的 迹象。如图10-13所示，在每种情况下，可清晰地看见后透4免或嚢的后部。
实施例2使用猪尸体的眼睛进行一系列实验。按标准固定猪眼，通 过晶状体乳化法摘除天然晶状体，将3片聚硅氧烷IOL植入撕嚢开口的 后部。然后使嚢袋在植入的IOL后面充满由异丁烯酸2-羟基乙酯和 N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物组成的水凝胶组合物。眼睛良好地充满, 无任何渗漏。
实施例3使用猪尸体的眼睛进行一系列实验。按标准固定猪眼，通 过晶状体乳化法摘除天然晶状体。将3片市购柔软的丙烯酸IOL植入撕 嚢开口的后部。然后使嚢袋在植入的IOL后面充满由柔软硅胶混合物 组成的组合物。眼睛良好地充满，无任何渗漏。IOL能够提供对可注 射性材料的封闭。
实施例4使用猪尸体的眼睛进行一系列实验。按标准固定猪眼，通 过晶状体乳化法摘除天然眼。植入双透镜眼内透镜系统，该系统由后
面的3片聚硅氧烷IOL和具有注射口的柔软丙烯酸或聚硅氧烷圆板形 前透镜组成。然后使嚢袋充满由折光指数为1.41的柔软硅胶混合物组 成的组合物。在室温下使硅胶固化几小时。如图14 - 19所示，嚢袋保持良好地充满，图19显示无渗漏 的迹象。从充满的猪眼中投影清晰的图像。前面的IOL能提供对可注
24射性材料的封闭。另外，证实眼内双透镜系统具有很好的视觉。 实施例5除了植入光可调节的前部调节性IOL之外，以与以上实施 例4相同的方法进行该实施例。结果与实施例4相似。
实施例6除了将光可调节的硅胶可注射材料用于调节材料中之外， 该实验与实施例4相似。此外，结果与实施例4所观察到的那些结果相 似。
实施例7除了将光可调节的前部调节性IOL植入眼睛内和调节材料 是光可调节的可才直入性硅月交之外，该实施例与实施例4相似。此外， 所观察到的结果与实施例4的那些结果相似。虽然以上已详尽描述了本发明及其各项优点，但应理解的 是在不偏离由所附的各项权利要求所定义的本发明精神和范围的前 提下，可以进行各种变更、替换和修改。此外，本发明的范围并非局 限于本说明书中所述的方法、装置、制造、物质组成、方式、方法和 步骤的具体实施方案。本领域的普通技术人员从本公开中很容易理解 到依照本发明，可利用现有或日后将开发的各种方法、装置、制造、 物质组成、方式、方法或步骤来完成与此处所述的相应实施方案大体 相同的作用或获得与其大体相同的结果。因此，所附的权利要求书在 其范畴内涵盖了这些方法、装置、制造、物质组成、方式、方法或步 骤。
权利要求
1. 一种眼内透镜系统，所述眼内透镜系统包含前透镜；后透镜；放置于所述前透镜和后透镜之间的调节材料。
2. 权利要求1的眼内透镜系统，其中所述调节材料在体内形成。
3. 权利要求1的眼内透镜系统，其中所述调节材料包含分散于其 中的大分子单体，所述大分子单体能够刺激诱导的聚合。
4. 权利要求3的眼内透镜系统，其中所述大分子单体能够光聚合。
5. 权利要求l的眼内透镜，其中所述前透镜是可调节的。
6. 权利要求1的眼内透镜系统，其中所述前透镜包含注射口。
7. 权利要求l的眼内透镜，其中所述前透镜包含定位腔。
8. 权利要求l的眼内透镜，其中所述后透镜的边缘呈正方形。
9. 权利要求l的眼内透镜系统，其中所述调节材料的弹性^t量为 约100-约1000 Pa。
10. 权利要求1的眼内透镜，其中所述调节材料的折光指数为约 1.33-约1.50。
11. 权利要求1的眼内透镜，其中所述调节材料包含聚合物，所 述聚合物选自聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚硅氧烷、聚磷腈、氨酯及其共 聚物。
12. —种眼内透镜系统，所述眼内透镜系统包含 前透4竟；后透镜；放置于所述前透镜和所述后透镜之间的调节材料，其中所述前透 镜包含可调节的透镜。
13. 权利要求12的眼内透镜系统，其中所述调节材料在体内形成。
14. 权利要求12的眼内透镜系统，其中所述调节材料包含分散于其中的大分子单体，所述大分子单体能够刺激诱导的聚合。
15. 权利要求12的眼内透镜系统，其中所述大分子单体能够光聚合。
16. 权利要求12的眼内透镜系统，其中所述前透镜包含注射口。
17. 权利要求12的眼内透镜系统，其中所述后透镜的边缘呈正方形。
18. 权利要求12的眼内透镜，其中所述调节材料的弹性才莫量为约 100-约1000 Pa。
19. 一种形成调节性眼内透镜系统的方法，所述方法包括 将后透镜植入患者嚢袋的后部分； 将前透镜植入所述嚢袋的前部分；在所述嚢袋内形成调节材料，以便使所述调节材料插入所述前透 镜和后透镜之间。
20. 权利要求19的方法，其中通过将调节材料前体注入所述嚢袋 内和聚合所述前体以形成调节材料，来建立所述调节材料。
21. 权利要求20的方法，其中所述前体的聚合为催化剂诱导的聚合。
22. 权利要求19的方法，其中在大分子单体的存在下建立所述调 节材料。
23. 权利要求22的方法，其中所述大分子单体能够刺激诱导的聚合。
24. 权利要求23的方法，其中所述大分子单体能够光聚合。
25. 权利要求19的方法，所述方法还包括在所述嚢袋的后部分中 形成撕嚢和用所述后透镜封闭所述撕嚢的步骤。
26. —种形成调节性眼内透镜系统的方法，所述方法包括 将后透镜插入患者嚢袋的后部分；将前透镜插入所述嚢袋的前部分； 制备第一前体混合物；制备第二前体混合物；将所述第一和第二前体混合物引入所述嚢袋中； 使所述第一和第二前体混合物反应，以在所述嚢袋中形成调节材料。
27. 权利要求26的方法，其中所述笫一前体混合物包含第一调节材料前体； 大分子单体；和光敏引发剂。
28. 权利要求26的方法，其中所述第二前体混合物包含 第二调节材料前体；和催化剂。
29. 权利要求26的方法，其中所述大分子单体能够刺激诱导的聚合。
30. 权利要求26的方法，其中在大分子单体的存在下形成所述调 节材料，所述大分子单体能够刺激诱导的聚合。
31. 权利要求30的方法，其中所述大分子单体包含硅氧烷部分。
32. 权利要求26的方法，所述方法还包括在所述嚢袋的后部分中 形成撕嚢和用所述后透镜封闭所述撕嚢的步骤。
全文摘要
本发明涉及在透镜之间具有调节材料的多透镜眼内透镜系统。该系统包含附接至囊袋后表面的后透镜和附接至囊袋前表面的前透镜。前透镜和后透镜具有提供不同校正度数和校正类型的不同光学性质。将调节材料置于前透镜和后透镜之间。调节材料可由一种或多种大分子单体组成，当被聚合时，该大分子单体调节调节材料的性质。
文档编号A61F2/16GK101472538SQ200780017143
公开日2009年7月1日 申请日期2007年3月13日 优先权日2006年3月14日
发明者张朱小晃, 杰瑞凯因里, 西佳代, 西兴史 申请人:卡尔豪恩视觉公司