具有被设计为减少负性闪光幻视症的周边区域的眼内透镜的制作方法

专利名称：具有被设计为减少负性闪光幻视症的周边区域的眼内透镜的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及眼内透镜(IOL),具体地涉及在感觉不到周边视 场的视觉伪影(artifacts)的情况下为患者提供视场的图像的IOL。
背景技术：
眼睛的光焦度由角膜的光焦度和自然晶状体的光焦度决定，其中晶 状体提供眼睛的总光焦度的约三分之一 。老化的过程以及诸如糖尿病的某些疾病可能导致自然晶状体的混浊，即为一般称为白内障的疾病，其 会不利地影响患者的视力。
眼内透镜通常被用来代替此类混浊的自然晶状体。虽然此类IOL能 够基本上恢复患者的视力质量，但植入IOL的某些患者报告出现异常的 光学现象，诸如其视力上的光晕、眩光或暗区。这些异常通常称为"闪 光幻视症(dysphotopsia)"。特别地，某些患者报告出现暗影的感觉，特 别是在其太阳穴的周边视场中。这种现象通常称为"负性闪光幻视症 (negative dysphotopsia )，，。
因此，需要一种增强的IOL，尤其是一般能够减少闪光幻视症且特 别地能够减少暗影或负性闪光幻视症的感觉的IOL。

发明内容
本发明总体上提供了其中镜片的周边区域被设计为减轻并优选地消 除某些IOL患者报告的阴影感觉的眼内透镜(IOL)。
本发明部分地基于这样的发现，即IOL患者所感觉到的阴影可能是 由光以非常大的视角ii^眼睛时出现的双成像效应引起的。更具体地说， 已经发现，在许多传统的IOL中i^v眼睛的大部分光被角膜和IOL两者 聚焦到视网膜上，但某些周边的光错过IOL并因此仅仅由角膜来聚焦。 这导致形成次周边图《象(second peripheral image)。虽然该图像由于其 扩展周边视场而有价值，但在某些IOL用户中，其可能导致能够使人分 心的类似阴影现象的感觉。
为了减少白内障手术的潜在并发症，现代IOL的设计者已设法使光 学组件("镜片，，)更小(并优选地可折叠)以便可以在去除患者的自然 晶状体之后更容易地将其插入嚢袋中。减小的透镜直径和可折叠的透镜 材料是现代IOL手术成功的重要因素，因为它们减小了所需的角膜切口 的尺寸。这继而又减小了来自手术切口的角膜像差，因为常常不需要缝 合。自闭式切口的使用导致迅速的复原和引入的像差的进一步减小。然 而，镜片直径选择的后果是IOL镜片可能不总是足够大(或者可能偏离 虹膜太远)以接收进入眼睛的所有光。
9此外，增强的聚合物材料的使用及其在IOL技术中的其它进展已使 得由于例如细胞生长而引起的嚢乳浊显著减少，在将IOL植入眼睛之后 曾经发生过所述嚢乳浊。手术技术也已随着透镜设计和曾经影响在IOL 边缘附近的光而现在在IOL周围的区域中不再如此的生物材料而得到改 进。这些改进已使IOL用户得到更好的周边视力和更好的视网膜中央凹 视力。虽然周边图像未被看得与中央(轴向)图像一样清晰，但周边视 力可能是非常有价值的。例如，周边视力可以警示IOL用户在其视场中 存在对象，响应于此，用户可以转而获得该对象的更清晰的图像。关于 这一点，有趣的是注意到视网膜是高度弯曲的光学传感器，并因此能够 潜在地提供比相当的平的光传感器更好的离轴检测能力。实际上，针对 大于约60度的视角的周边视网膜传感器位于眼睛的前节中，并且一般朝 着眼睛的后部取向，尽管这未得到广泛认同。然而，在某些IOL用户中， 增强的周边^L力可能导致或加剧例如阴影形式的周边^f见觉伪影的感觉。
患者通常只在其视场的一部分中观察到闪光幻视症(或负性闪光幻 视症)，这是因为鼻子、脸颊和眉毛阻挡了大部分大角度周边光线一一除 了从太阳穴方向ii^眼睛的那些光线。此外，由于IOL通常被设计为通 过触觉装置(haptics)来附着于嚢袋的内部，所以定置方面的误差或嚢 袋本身的任何不对称都可能使该问题加剧一一尤其是在不对准促使更多 的周边太阳穴光绕过IOL镜片的情况下。
在许多实施例中，本发明的IOL被配置为以将抑制闪光幻视症的方 式捕捉或重新引导进入眼睛的周边光线。举例来说，在某些实施例中，
缘围绕的镜片。在某些实施例中，此类凸缘能够散射入射光线(例如l— 由一个或多个紋理表面)以便例如通过以下方式来抑制闪光幻视症抑 制与由镜片形成的图像分开的周边图像的形成，或者将某些光引导到由 进入眼睛且错过IOL的光线形成的次周边图像与由镜片形成的主图像 (primary image)之间的强度降低(阴影)区域中。在其它实施例中， 所述凸缘可以是不透明的以便抑制入射的周边光线到达视网膜，或降低 此类光线的强度以便使可能由进入眼睛且错过IOL的某些光线在视网膜上形成的次周边图像(secondary peripheral image)减弱。在其它实施例中，IOL可以包括一个镜片，该镜片大到足以例如经由散射或吸收或者通过聚焦周边光线而使得形成视场的单一 图像来抑制那些周边光线形成次像。
在一个方面中，本发明提供了一种包括镜片和围绕该镜片的周边光学凸缘的眼内透镜(IOL)。所述镜片在植入有该镜片的患者眼睛的视网膜上形成视场的图像，而所述周边凸缘抑制患者的周边视场中的视觉伪影(例如，闪光幻视症)的感觉。举例来说，在某些情况下，所述周边凸缘捕捉以大视角进入眼睛的周边光线，并抑制那些光线形成次周边图像，并且在其它情况下，所述周边凸缘将某些光引导(例如通过散射)到此类次像与由IOL形成的图像之间的阴影区。在许多情况下，所述镜片具有在约4毫米(mm)至约9mm范围内的直径，且所述周边凸缘具有在约0.5 mm至约1 mm范围内的宽度。
在相关方面中，所述周边凸缘包括至少一个紋理表面，例如适合于
如，所迷紋理表面能够接收以大视角(例如以在约50度至约80度范围内的角度)进入眼睛的周边光线，并引起那些光线的散射以便抑制其形成次像，否则该次像将导致闪光幻视症。另选地，所述紋理表面可以将入射在其上面的至少某些光线引导到阴影区。例如，可以经由具有产生可见光波长量级的光程距离效应的振幅的多个表面起伏来实现表面的紋理。例如，在某些实施例中，物理表面振幅可以在约0.2微米至约2微米的范围内。另选地，所述带紋理的周边凸缘可以将入射在其上面的至少某些光线散射到次周边图像与由IOL镜片形成的图像之间的阴影区。
在另一方面中，所述周边光学凸缘对于可见辐射是不透明的。在某些情况下，此类不透明周边凸缘可以接收以大视角进入眼睛的周边光线，并能够(例如经由吸收)抑制其形成次视网膜图像。另选地，所述不透明周边凸缘可以使从其通过的周边光线的强度减弱。
在另一方面中，所述周边凸缘对于可见辐射是半透明的。入射在半透明凸缘上的某些光线(例如以大视角进入眼睛的光线)可以穿过凸缘，只是是以漫射的方式。这能够抑制次周边图像的形成和/或能够将足够的光引导到阴影区以抑制周边视场中的视觉伪影的感觉。
在另一方面中，所述周边凸缘可以包括设置在其表面上(例如设置在凸缘的前表面上)的衍射结构，该衍射结构适于将入射在其上面的某些光引导到次周边图像与由镜片形成的图像之间的阴影区上。在某些情况下，与衍射结构相关的光焦度小于眼睛角膜单独的光焦度和/或小于角
膜与镜片的組合光焦度(例如，因数在约25%至约75%的范围内)。
在又一方面中，所述光学凸缘可以包括用于将入射在其上面的光引导到由镜片形成的图像与由进入眼睛且错过IOL的光线形成的次周边图像之间的视网膜阴影区的菲涅耳透镜。在某些实施例中，菲涅耳透镜的光焦度可以小于眼睛角膜单独的光焦度和/或角膜与镜片的组合光焦度(例如，因数在约25%至约75%的范围内)。例如，在某些实施方式中，菲涅耳透镜的光焦度约为角膜与IOL中央镜片的组合光焦度的一半。
在另一方面中，在上述IOL中，所述镜片可以提供多个焦距。例如，所述镜片可以包括前表面和后表面，以及设置在那些表面中的至少一个上的衍射结构。该衍射结构可以提供远焦以及近焦光焦度(例如，在约1 D至约4 D范围内的近焦光焦度)。
在另一方面中，公开了一种包括具有前表面和后表面的镜片的IOL，其中，所述镜片包括用于生成视场图像的中央部分和用于例如通过抑制次周边图像的形成来抑制闪光幻视症的周边部分。举例来说，所述镜片可以具有在约4 mm至约9 mm范围内的直径，中央部分具有在约3.5 mm至约8 mm范围内的直径，且其周边部分具有在约0.5 mm至约1 mm范围内的宽度。
在相关方面中，在上述IOL中，所述镜片的周边部分包括紋理区域(例如，由多个表面起伏来表征的)，该紋理区域适合于散射入射在其上面的光线(例如，以大视角^眼睛的周边光线)，以^使例如通过抑制次视网膜图像的形成或通过将某些光引导到阴影区中来抑制闪光幻视症。虽然所述紋理区域可以被设置在前表面或后表面上，但更优选地，将其设置在前表面的周边部分上。在其它方面中，所述镜片的周边部分可以是不透明或半透明的。所述不透明周边部分可以例如经由对以大视角进入眼睛的周边光线的吸收或漫射来抑制那些光线形成将导致闪光幻视症的次像。另选地，所述不透明部分可以引起此类次像的强度的显著降低。所述半透明部分可以通过抑制(改善或防止)次周边图〗象的形成和/或通过例如经由漫射将入射在其上面的至少某些光引导到阴影区中来抑制闪光幻视症。
在另一方面中，可以在所述镜片的周边部分上设置衍射结构，以将
某些光引导到次周边图像与由IOL形成的图像之间的阴影区。举例来说，所述衍射结构可以提供的聚焦度小于角膜单独的聚焦度和/或角膜与IOL的组合聚焦度。
在又一方面中，可以在镜片的前表面和/或后表面的周边部分上设置菲涅耳透镜，以将光引导到由IOL形成的图像与由进入眼睛且错过IOL的光线形成的次周边图《象之间的阴影区。
在另一方面中，公开了一种IOL，该IOL的聚焦表面足够大而不仅
贫的神I^J兀瑪lf!7且取熟"XW用32L八日l^呵
的单一图像。举例来说，此类IOL可以包括具有设置在光轴周围的前表面和后表面的镜片，其中所ii^面具有大于约6.5 mm(例如，在约6.5 mm至约9 mm的范围内)的直径。
在又一方面中，可以在IOL的前表面和/或后表面中的至少 一个上设置衍射结构，使得所述IOL将能够不仅提供远焦光焦度，而且能够提供近焦光焦度(例如，对应于约1D至约4D范围内的附加光焦度)。
在另一方面中，公开了一种矫正视力的方法，该方法包括提供具有中央镜片和围绕该中央镜片的周边凸缘的IOL，以及在患者的眼睛中植入IOL。所述镜片适合于形成视场的图像，且所述凸缘适合于抑制闪光幻浮见症。
在另一方面中，本发明提供一种方法，该方法通过确保IOL大到足
成视场的单一图像，来抑制植入有该IOL的患者眼睛的视场中的闪光幻视症。通过结合附图来参考以下详细说明，可以获得对本发明的进一步理解，下面将简要描述附图。


图1A是根据本发明一个实施例的IOL的示意性顶视图IB是图1A中描绘的IOL的示意性侧一见图1C示意地描绘了根据另一实施例的包括中央镜片和周边凸缘的IOL，其中凸缘相对于中央镜片倾斜；
图2A示意地示出植入患者眼睛中的常规IOL，其示意地说明由以大视角进入眼睛且错过IOL的周边光线形成次像；
图2B示意地示出根据本发明一个实施例的植入患者眼睛中的IOL，其示意地说明IOL的周边凸缘抑制由以大视角进入眼睛的周边光线形成次像；
图2C示意地示出根据本发明一个实施例的植入患者眼睛中的IOL，其说明IOL的紋理周边凸缘引起某些光线散射到由IOL的镜片形成的图像与由i^眼睛且错过IOL的光线形成的次周边图像之间的阴影区中；图3是根据本发明另一实施例的IOL的示意性前视图；图4是根据本发明另一实施例的IOL的示意性侧视图；图5A是根据本发明另一实施例的IOL的示意性侧视图；图5B是根据本发明另一实施例的包括被聚焦凸缘围绕的镜片的IOL的示意性侧碎见图5C是根据本发明另一实施例的具有衍射周边凸缘的IOL的示意性侧视图5D是图5C的IOL的示意性前视图5E是根据本发明另一实施例的在其周边凸缘的前表面上具有菲涅耳透镜的IOL的示意性侧一见图6A是根据本发明另一实施例的IOL的示意性侧视图；图6B是图6A的IOL的示意性前视图7A示意地描绘植入患者眼睛中的图6A的IOL，其示,fe地说明IOL的周边部分抑制闪光幻视症；
图7B示意地描绘^t入患者眼睛中的图6A的IOL的一种示例性实施
方式，其中IOL的周边紋理部分引起某些光线散射到由IOL形成的图像
与由进入眼睛且错过IOL的光线形成的次周边图像之间的阴影区中； 图8A是根据本发明另一实施例的具有不透明周边部分的IOL的示
意性侧视图8B是图8B的IOL的示意性前浮见图9是根据本发明另一实施例的IOL的示意性侧视图IOA是根据本发明另一实施例的IOL的示意性侧视图10B是根据本发明另一实施例的在其前表面的周边部分上设置有
菲涅耳透镜的IOL的示意性侧视图11是根据本发明另一实施例的IOL的示意性侧视图12示意地描绘植入患者眼睛中的图11的IOL，其示意地说明IOL
抑制闪光幻浮见症；
图13A是根据本发明另一实施例的在其前表面上具有衍射结构的多
焦点IOL;
图13B是图13A的IOL的示意性前视图。
具体实施例方式
本发明总体上提供改善并优选地防止某些IOL患者报告的暗影感觉 的眼内透镜(IOL)。这种效应在本领域中一般称为闪光幻视症。如下文 更详细讨论的那样，在许多实施例中，本发明的IOL包括被周边凸缘围 绕的中央镜片，其中所述凸缘例如通过抑制次周边图像的形成或将某些 光引导到这种次周边图像与由IOL形成的主图像之间的阴影区来抑制闪 光幻视症。为此，在某些情况下，所述周边凸缘可以引起例如以大视角 进入眼睛的周边光线的散射，而在其它情况下，所述周边凸缘可以对于 可见辐射基本不透明。在其它情况下，所述周边凸缘可以通过朝着中央 镜片在其上面形成图像的视网膜的一部分折射和/或衍射周边光线或者 通过将某些光聚焦到阴影区从而抑制闪光幻视症来充当聚焦元件。在其它实施例中，不是利用单独的光学凸缘，而是IOL的镜片大到足以捕捉或重新引导以大视角ii^眼睛的周边光线以便抑制闪光幻视症。术语"眼内透镜"及其缩写"IOL"在本文中可互换地使用，以描述被植入眼睛内部以便取代眼睛的自然晶状体或与是否去除自然晶状体无关地增强视力的透镜。
图1A和1B示意地描绘根据本发明一个实施例的包括围绕光轴OA设置的中央镜片12和周边凸缘14的IOL10，其中所述凸缘围绕所述中央镜片。在本实施例中，所述中央镜片相对于光轴具有在约2 mm至约3.5 mm范围内的半径(R )，并且所述凸^^目对于光轴具有在约2.5 mm至约4.5 mm范围内的半径(R')。
中央镜片12包括协同地提供期望光焦度的前表面16和后表面18。虽然在本实施例中所述中央镜片具有双凸形状，但在其它实施例中它可以具有其它形状，诸如凸凹、平凸或平凹。同样地，所述周边凸缘包括
前表面20和后表面22。虽然在本实施例中所述凸缘的前表面和后表面基本上是平的，但在其它实施例中这些表面可以是弯曲的以提供对入射在其上面的光的聚焦。
镜片12和周边凸缘14优选地由生物相容材料形成，例如软丙烯酸(soft acrylic )、硅树脂、水凝胶或具有特定应用所需的折射率的其它生物相容聚合物材料。例如，在某些实施例中，它们可以由一般称为Acrysof⑧的2-苯乙基丙烯酸酯和2-苯乙基甲基丙烯酸酯的交联共聚物形成。IOL10还具有便于其在眼睛中放置的一对定置部件(触觉装置)24。触觉装置24还可以由诸如聚甲基丙烯酸甲酯的适当生物相容材料形成。虽然在某些实施例中可以将所述触觉装置与所述镜片 一体地形成，但在其它实施例中(一般称为多片IOL)中，所述触觉装置可以单独地形成并以本领域中/>知的方式附于镜片。在后一种情况下，形成触觉装置的材料可以与形成镜片的材料相同或不同。应认识到在本领域中已知用于保持透镜稳定性和置中的各种触觉设计，例如C环路、J环路、以M状触觉设计。本发明很容易采用这些触觉设计中的任何一种。
继续参照图1A和1B，对前凸缘表面20形成紋理以引起入射在其上面的光的散射。如下文进一步讨论的，在本实施例中， 一旦在眼睛中植
入IOL，则以大视角进入眼睛的至少某些周边光线入射在带紋理的前凸 缘表面上，这引起那些光线的散射以便抑制次像的形成。本文所使用的 术语"大视角"指的是相对于眼睛的视轴大于约50度的角度，例如在约 50度至约80度范围内。在本实施例中，通过具有在约0.2微米至约2微 米的范围内的物理表面振幅的多个表面起伏26来实现前凸缘表面的紋理 形成。在许多情况下，由紋理表面实现的对光的散射可以使入射在表面 上的至少40%、或至少约卯％、或至少约95%的光随^1地分布在多个方 向上。
在某些实施中，IOL的周边凸缘可以相对于其中央镜片向前或向后 倾斜。举例来说，参照图1C， 1OL10，可以包括被周边凸缘20'围绕的中 央镜片12'，所述周边凸缘20'相对于中央镜片倾斜。更特别地，中央镜 片的边缘表面ES1的法线Nl基本上垂直于IOL的光轴OA，而凸缘的 边缘表面ES2的法线N2相对于光轴形成角6 。所述凸缘#>配置为例如 以上文讨论且下文进一步讨论的方式抑制闪光幻;f见症。此外，在本实施 例及其它实施例的实施中，凸缘的厚度可以小于中央镜片的最小(或平 均)厚度(例如，因数约为5)。
在白内障手术期间，可以去除并用IOL10替换混浊的自然晶状体。 举例来说，可以例如通过金刚石刀片在角膜中进行切口以允许其它仪器 进入眼睛。随后，可以经由该切口来接近前晶状体嚢以便以圆形方式进 行切割或将其从眼睛中去除。然后可以通过角膜切口插入探针以便经由 超声波来打碎自然晶状体，并可以吸出晶状体碎片。可以采用注射器来 将此时处于折叠状态的IOL放置在原晶状体嚢中。在插入时，IOL可以 展开且其触觉装置可以将其锚定在嚢袋内。
在某些情况下，通过利用注射器系统而不是采用钳子插入来将IOL 植入眼睛中。例如，可以使用具有适于通过小切口插入眼睛中的喷嘴的 注射机头(handpiece )。可以推动IOL通过喷嘴孔以便将其以折叠、拧 扭、或其它压缩状态传送到嚢袋。此类注射器系统的使用可能是有利的， 因为其允许通过小切口将IOL植入眼睛中，并进一步使医疗人员对IOL的处置最小化。举例来说，通过引用结合到本文中的题为"Lens Delivery System"的美国专利No. 7，156,854公开了 一种IOL注射器系统。诸如IOL 10的根据本发明各种实施例的IOL优选地被设计为，在保证其形状和尺 寸允许其经由注射器系统通过小切口被插入眼睛中的同时抑制闪光幻视 症。
在本示例性实施例中， 一旦净皮植入眼睛中，IOL的中央镜片形成视 场的图像，同时IOL的周边凸缘抑制将引起闪光幻视症的次周边图像的 形成。为了进一步说明周边凸缘在抑制闪光幻视症中的作用，图2A示出 被植入眼睛中的常规IOL 28,且图2B示出被植入眼睛中的上述IOL 10。 参照图2A，常规IOL28可以通过将进入眼睛的多个光线(例如光线17) 聚焦到视网膜上来形成视场的图像Il。然而，以大视角进入眼睛的多个 周边光线(诸如光线19)被角膜折射而错过IOL28。结果，那些周边光 线到达视网膜的与图像I1分离的位置处而在许多情况下形成次周边图像 12。此类次像的形成可能在约25%至约100%的范围内导致患者感觉到 那些图 <象之间的类似阴影的现象。
相反，如图2B示意地所示，虽然IOL10的中央镜片12通过使多个 光线(诸如光线30)聚焦到视网膜上来在患者的视网膜上形成图像Il， 但以大视角进入眼睛的周边光线(诸如光线32 )入射在周边凸缘14的紋 理前表面20上。该紋理表面引起入射的周边光线的散射，从而抑制它们 在患者的视网膜上形成次像。以这种方式，其抑制了闪光幻视症。
在本实施例中，凸缘14的后表面22未形成紋理(凸缘的后表面具 有平滑表面轮廓)以便使后嚢乳浊(PCO)的可能最小化一一虽然在其 它实施例中也可以使凸缘的后表面形成紋理或其前后表面两者都形成紋 理。
在本实施例的某些其它实施中，不是抑制次周边图像的形成，而是 所述紋理凸缘将某些光散射到此类次周边图像与由IOL形成的主图像之 间的阴影区中，以便在保留可能对周边视力有益的次周边图像的同时抑 制IOL用户感觉到例如暗影形式的周边-见觉伪影。例如，如图2C示意 地所示， 一旦IOL10被植入患者的眼睛中，其中央镜片可以形成视场的图像Il。然而，在这种情况下，IOL未大到足以使得凸缘能够捕捉以非 常大的视角进入眼睛的周边光线。结果，那些光线中的至少某些(伊'、 示例性光线21 )错过IOL并因此仅仅^t角膜折射而形成次周边图像(12 )。 虽然此次周边图像可以扩大IOL用户的周边视力，但如上所述，其在某 些情况下还可能例如由于图像之间的阴影区的存在而导致闪光幻视症。 为了緩解这种效应，在这种情况下，凸缘的紋理表面将入射在其上面的 某些光线(诸如示例性光线23)散射到此类阴影区，从而改善并优选地 防止周边^f见觉伪影的感觉。
虽然在以上示例性IOL 10中，使凸缘14的整个前表面形成紋理， 但在其它实施例中，可以只4吏该表面的某些部分形成紋理。例如，图3 示意地描绘具有中央镜片36和周边凸缘38的IOL34,其中，使凸缘的 前表面的部分40形成紋理，该部分40接收从太阳穴侧以大视角进入眼 睛的周边光线。
在其它实施例中，IOL的周边光学凸缘对于可见辐射是不透明的以 便抑制闪光幻视症。举例来说，图4示意地描绘根据本发明实施例的包 括被周边凸缘46围绕的中央镜片44的IOL42。虽然未示出，但IOL42 还可以包括便于其在患者眼睛中放置的多个定置部件(触觉装置)。中央 镜片44包括前表面48和后表面50，它们协同地提供用于在患者的视网 膜上形成视场的图像的期望光焦度。此外，所述周边光学凸缘包括前表 面52和后表面54。虽然在本实施例中，凸缘的前表面和后表面基本上是 平的，但在其它实施例中，它们可以具有弯曲轮廓。
继续参照图4，凸缘46对于可见辐射是不透明的，以便抑制以大视 角进入眼睛的周边光线到达视网膜或降低那些光线的强度。本文所使用 的术语"对于可见辐射不透明"指的是将导致可见辐射(例如，具有在 约380 nm至约780 nm范围内的波长的辐射)的强度降低大于约25% 、 或大于约40%、或大于约卯％、或大于约95%、或100%的不透明性。 举例来说，在许多实施例中，穿过不透明凸缘的入射辐射的强度降低大 于约25 %的因数或更优选地降低大于约50 %的因数。
在某些情况下，通过用具有在可见光波长区域中的吸收光谱的一种或多种染料来浸溃凸缘的生物相容材料来实现凸缘的不透明性。在美国
专利No. 5,528,322 (题为"Polymerizable Yellow Dyes And Their Use h Ophthalmic Lenses" )、 No. 5，470，932 (题为"Polymerizable Yellow Dyes And Their Use In Ophthalmic Lenses" ) 、 No. 5,543,504 (题为 "Polymerizable Yellow Dyes And Their Use In Ophthalmic Lenses")、以 及No. 5,662,707 (题为"Polymerizable Yellow Dyes And Their Use In OphthalmicLenses")中提供了此类染料的某些示例，这些美国专利全部 通过引用结合到本文中。此外，虽然在本实施例中，整个周边范围是不 透明的，但在其它实施例中，可以将此类不透明性只赋予周边范围的某 些部分，例如靠近该范围的前表面和/或后表面的部分。
在其它实施例中，所述周边凸缘可以是半透明的，以抑制以大视角 进入眼睛的周边光线生成次周边图像，或者引起从其通过的光漫射以使 得一部分光到达此类次周边图像与由IOL形成的主图像之间的阴影区。 举例来说，图5A示意地描绘根据此类实施例的包括中央镜片58和围绕 该镜片的周边凸缘60的IOL 56。所述周边凸缘对于可见辐射是半透明 的。结果，它允许周边光线通过，只是是以漫射的方式。这可以防止次 像的形成，或者能够使得某些光入射在次周边图像与IOL的主图像之间 的光强度降低的视网膜区域上，从而防止或至少改善闪光幻视症。举例 来所，可以通过将散射中心并入生物相容透明聚合物材料中来形成半透 明凸缘。在某种情况下，可以通过至少在周边凸缘的表面上产生具有在 约0.2微米至约2微米范围内、并优选地在约0.2微米至约0.4微米范围 内的振幅的表面起伏(或粗糙度)来使得周边凸缘是半透明的。
在其它实施例中，所述周边凸缘可以包括一个或多个曲面，所述曲 面适于将以大视角进入眼睛的周边光线朝向由中央镜片在患者的视网膜 上形成的图像的周边引导，以便在抑制闪光幻视症的同时增强IOL用户 的周边视力。举例来说，图5B示意地描绘具有中央镜片59的IOL57， 光学凸缘61耦接到该中央镜片59。中央镜片59采取包括前表面59a和 后表面59b的双凸透镜的形式，但是还可以有诸如平凸或平凹等其它形 状。所述前表面和后表面的曲率被选择为使得所述中央镜片提供用于生成视场图像的期望光焦度，例如在约-15D至约+40D的范围内。虽然未 示出，但IOL 57可以包括用于在眼睛中稳固植入的触觉装置。
继续参照图5B,所述周边凸缘同样由前表面61a和后表面61b形成， 前表面61a和后表面61b两者都是弯曲的。在许多实施例中，这些表面 的曲率使得所述凸缘将提供与中央镜片59基本相同的光焦度。在此类实 施例中，所述凸缘将使入射在其上面的周边光线聚焦到视网膜上，使得 这些光线与被中央镜片聚焦的光线一起形成视场的单一图像。
在某些其它实施例中，由所述凸缘提供的光焦度可以小于中央镜片 的光焦度。例如，所述凸缘的光焦度可以与中央镜片的光焦度相差约25 %至约75%范围内的因数。举例来说，在某些实施例中，凸缘的光焦度 比镜片的光焦度小约50%。在某些情况下，凸缘的光焦度可以小于角膜 的光焦度和/或角膜与镜片的组合光焦度(例如，因数在约25%至约75 %范围内(例如，约为50% ))。
在某些情况下，所述凸缘可以包括衍射结构，该f汴射结构用于将入
像与由IOL形成的图像之间的阴影区。举例来说，图5C示意地描绘具 有中央镜片65和围绕该镜片的具有前表面67a和后表面67b的周边凸缘 67的IOL63。在凸缘的前表面上设置有衍射结构69。衍射结构69由多 个f汴射区71形成，每个f汴射区71与相邻区隔开一个步阶(st印)。在本 实施例中，步阶高度是均匀的一一虽然在其它实施例中还可以有不均匀 高度——且可以由以下关系式来表示
步阶高度- ,义、
其中，
入表示设计波长(例如，550 nm);
a表示可以进行调整以控制与各个阶次相关的衍射效率的参数，例 如可以将a选择为1，
n2表示镜片的折射率，以及
ih表示其中放置有透镜的介质的折射率。
在使用中，f汴射结构69可以将入射在其上面的至少一些光线引导到次周边图像与由IOL形成的图像之间的阴影区。在某些实施中，所述衍 射结构提供的光焦度小于镜片的光焦度(例如，因数在约25%至约75 e 范围内)。由于在许多实施例中，衍射结构69接收离轴周边光线，所以 可以将它表征为具有如下的有效光焦度，即用于使此类周边光线(例如， 以在约50度至约80度范围内的视角iiX眼睛的光线)弯曲，以便这些 光线将到达由镜片形成的图像与由进入眼睛且错过IOL的光线形成的图 像之间的视网膜阴影区。
在某些实施例中，所述凸缘包括用于将光引导到视网膜阴影区的菲 涅耳透镜。举例来说，图5E示意地描绘根据此类实施例的IOL 81，该 IOL81包括#皮周边凸缘85围绕的中央镜片83，该周边凸缘85具有前表 面85a和后表面85b。菲涅耳透镜87被设置在前表面上并适于将入射在 其上面的光线引导到视网膜阴影区。为此，在许多实施例中，所述菲涅 耳透镜的光焦度小于角膜单独的光焦度和/或角膜与IOL的镜片的光焦 度。例如，菲涅耳透镜的光焦度可以是角膜单独的光焦度和/或角膜与IOL 的镜片的光焦度的大约一半。
在其它实施例中，不是使用中央镜片和单独的周边凸缘，而是IOL 包括具有中央部分和周边部分的光学表面，其中所述中央部分能够充当 用于生成视场图像的聚焦表面，所述周边部分适于例如通过抑制由以大 视角进入眼睛的周边光线形成次像或将光引导到阴影区来抑制闪光幻视 症。举例说明，图6A和6B示意地描绘根据本发明此类实施例的包括镜 片64的IOL 62，其中镜片64具有围绕光轴OA设置的前表面66和后 表面68。镜片64可以相对于光轴具有在约2 mm至约4.5 mm范围内且 优选地在约2.5 mm至约3.5 mm 范围内的径向尺寸R。前表面和后表面 分别可以表征为具有在IOL被植入患者眼睛中时协同地形成视场图像的 中央部分66a和68a以及例如通过防止形成次4象来抑制闪光幻视症的周 边部分66b和68b。中央部分66a和68a可以相对于光轴具有在约2 mm 至约3.5 mm范围内的半径，且周边部分66b和68b可以具有在约0.5 mm 至约1 mm范围内的宽度(w )。类似于前述实施例，IOL 62可以包括便 于其在眼睛内放置的一对定置部件(触觉装置)70。在本实施例中，前表面66的周边部分66b包括引起入射在其上面的 光散射的多个表面起伏72。换言之，使前表面的周边部分形成紋理。在 许多情况下，所述起伏具有在约0.2微米至约2微米范围内的物理表面振 幅。
如图7A示意地所示，在某些实施中， 一旦IOL62被植入患者的眼 睛中，则前表面和后表面的中央部分例如通过使示例性光线72聚焦到视 网膜上来形成视场的图像。然而，10L前表面的周边部分66b接收以大 视角(例如，以大于约50度的角)进入眼睛的周边光线(诸如光线74)， 并引起那些光线的散射。此类散射抑制那些周边光线形成会导致暗影感 觉的次像。
另选地，参照图7B，在某些其它实施中，IOL前表面的紋理周边部 分66b不是防止形成次周边图像，而是将入射在其上面的某些光线引导 到此类次周边图像(12)与由IOL形成的主图像(II)之间的阴影区。
虽然在本实施例中，使前表面的周边部分形成紋理，但在其它实施 例中，可以使后表面的周边部分或前后两个表面的周边部分形成紋理一 一但是优选的是使紋理形成局限于前表面的周边部分，这是因为其在某 些情况下可以降^f氐后嚢乳浊(PCO)的风险。
参照图8A和8B，在另一实施例中，IOL76包括围绕光轴OA设置 的镜片78,其中所述镜片包括被周边部分82围绕的中央部分80。更具 体地说，IOL 76包括前表面82和后表面84，前表面82和后表面84中 的每一个从中央部分(分别对应于表面82和84的部分82a和84a)向周 边部分(分别对应于表面82和84的部分82b和84b )延伸。镜片78具 有在约2 mm至约4.5 mm范围内的半径，中央部分具有在约2 mm至约 3.5 mm范围内的半径，且周边部分具有在约0.5 mm至约1 mm范围内 的宽度。在许多实施例中，可以通过用一种或多种适合的染料浸渍形成 透镜的生物相容聚合物材料来形成不透明周边部分。
在本实施例中，周边部分82对于可见辐射是不透明的。 一旦IOL76 被植入患者的眼睛中，镜片的中央部分就形成视场的图像。然而，以大 视角进入眼睛的多个周边光线入射在IOL76的周边部分上。由于周边部分是不透明的，所以相当数目的此类周边光线(且在某些情况下为全部 周边光线)未到达视网膜，从而抑制次周边图像的形成或引起其强度的 显著减弱。举例来说，周边部分可以将从其通过的光线的强度降低至少
约25%、或至少约40%、或至少约90%、或至少约95%、或100%。
图9示意地描绘根据本发明另一实施例的包括镜片88的IOL 86， 该镜片88由前表面90和后表面92形成。镜片88包括适于形成视场图 像的中央部分88a和适于抑制闪光幻一见症的半透明周边部分88b。在许 多情况下，镜片的中央部分具有在约2 mm至约3,5 mm范围内的半径， 且半透明环形部分具有在约0.5 mm至约l mm范围内的宽度(w)。在 使用中，IOL的半透明部分接收以大视角进入眼睛的光线，并抑制那些 光线在视网膜上形成次周边图像。另选地，在某些实施中，不是防止形 成次周边图1^象，而是半透明部分将入射在其上面的至少某些光线引导到 此类次周边图像与IOL的主图像之间的阴影区以抑制闪光幻视症。
参照图IOA，在某些实施例中，10L73可以包括前表面75和后表面 77、以及设置在其前表面的周边部分上(或者在其它实施中设置在后表 面的周边部分上)的衍射结构79，该衍射结构79能够将入射在其上面的 某些光线引导到次周边图^^与由10L形成的图《象之间的阴影区。举例来 说，可以以上文结合前述IOL63所讨论的方式来选择衍射结构的参数。 参照图10B，在某些实施中，菲涅耳透镜89被设置在IOL 73'的前表面 75'的周边部分上，以将入射在其上面的光引导到视网膜阴影区。在某些 情况下，此类菲涅耳透镜的光焦度小于(例如，约为一半)角膜单独的 光焦度和/或组合的角膜和IOL的光焦度。
在其它实施例中，IOL被设置为包括大到足以抑制闪光幻视症的聚 焦镜片。举例来说，图11示意地描绘根据此类实施例的IOL94,其包括 具有大于约6.5 mm——优选地在约6.5 mm至约8 mm范围内的直径的 镜片96。该镜片由协同地提供视场图像的前表面96a和后表面96b形成。 在许多实施例中，前表面和后表面协同地提供在约-15 D至约40 D范围 内的光焦度。
参照图12, —旦IOL94,皮植入患者的眼睛中，镜片96不仅使中央光线(诸如光线98a和98b)聚焦，而且使以大视角(例如，以在约50 度至约80度范围内的角)进入眼睛的周边光线(诸如示例性光线101)、 聚焦以形成视场的单一图像Il。换言之，镜片接收周边光线，并保证周 边光线被聚焦以便生成由IOL形成的单一图像的周边部分。
在某些实施中，10L94可以具有至少一个非球面，该非球面例如以 在约-10至约-100范围内或在约-15至约-25范围内的二次曲线常数来表 征。此外，在某些情况下，10L94的至少一个表面可以具有复曲面轮廓 (即，以沿着两个正交表面方向的两个不同光焦度来表征的轮廓)。诸如 本文所讨论的各种实施例的关于非球面和/或复曲面在IOL中的使用的 其它教习可以在于2004年12月1日提交的题为"Contrast-Enhancing Aspheric Intraocular Lens"的美国专利申请No. 11/000,728中找到，该 美国专利申请被公开为公报No. 2006/0116763，其全部内容通过引用结合 到本文中。
虽然在以上实施例中，IOL提供单个光焦度，但在其它实施例中， 可以例如通过利用衍射结构来提供多焦点IOL以便提供远焦光焦度和近 焦光焦度两者。举例来说，可以在对应于任何上述实施例的IOL的镜片 的前表面(或后表面或两个表面)上设置此类衍射结构。例如，参照图 13A和13B，才艮据一个此类实施例的IOL 102包括,皮周边凸缘106包围 的中央镜片104，周边凸缘106和中央镜片104围绕光轴OAi殳置。所述 中央镜片包括前表面108和后表面110。 一旦IOL被植入患者的眼睛中， 中央镜片在患者的视网膜上形成视场的图像，且周边凸缘抑制闪光幻视 症。为此，在某些实施例中，周边凸缘引起以大视角i^眼睛的周边光 线的散射，而在其它实施例中，周边凸缘可以是不透明的或半透明的， 以抑制由那些周边光线形成次像。镜片的前表面和后表面的曲率净皮选择 为使得IOL将提供例如在约-15 D至约34 D范围内的期望远焦光焦度。
继续参照图13A和13B，设置在前表面上的衍射结构108提供例如 在约1 D至约4 D范围内的近焦光焦度。在本实施例中，衍射结构108 包括相互分开多个步阶的多个衍射区110，所述多个步阶表现出随着与光 轴OA距离的增加而相关地减小的高度一一虽然在其它实施例中所述步阶高度可以是均匀的。换言之，在本实施例中，衍射区的边界处的步阶 高度被"切趾，，以便修改与孔径尺寸相关的被衍射到近焦点和远焦点的 光能的百分率(例如，随着孔径尺寸的增大，更多的光能被衍射到远焦
点)。举例来说，可以依照以下关系式来定义每个区域边界处的步阶高度<formula>formula see original document page 26</formula>其中
X表示^殳计波长(例如，550 nm),
a表示可以进行调整以控制与各个阶次相关的衍射效率的参数，例 如可以将a选择为1.9;
n2表示镜片的折射率，
W表示其中放置有透镜的介质的折射率，以及
fap。dize表示标度函数，该标度函数的值与到光轴和透镜前表面的交 叉点的径向距离的增大相关地减小。举例来说，可以由以下关系式来定 义标度函数fap。dize:<formula>formula see original document page 26</formula>
其中<formula>formula see original document page 26</formula>
n表示第i区的径向距离，
r。ut表示最后一个双焦点衍射区的外半径。还可以采用其它切趾标 度函数，诸如于2004年12月1日提交且序号为11/000770的题为 "Apodized Aspheric Diffractive Lenses"的共同待决专利申请中所^>开 的那些，上述专利申请通过引用结合到本文中。另外，可以在题为 "Diffractive Multifocal Ophthalmic Lens"的美国专利No. 5,688,142中 找到关于切处衍射透镜的更多教习，该专利通过引用结合到本文中。
在本示例性实施例中，所述衍射区采取环形区域的形式，其中依照 以下关系式来定义区域边界的径向位置(n):
<formula>formula see original document page 26</formula>
其中
i表示区号(i-O表示中央区)A表示第i区的径向位置，k表示设计波长，以及f表示附加光焦度。
可以釆用诸如注塑成形等本领域中公知的多种IOL制造技术来形成根据本发明教习的IOL。
本领域普通技术人员将理解在不脱离本发明的范围的情况下可以对上述实施例进行各种修改。
权利要求
1.一种眼内透镜(IOL)，包括中央镜片；和围绕所述中央镜片的周边光学凸缘，其中，所述中央镜片在植入有该IOL的患者眼睛的视网膜上形成视场的图像，而所述周边凸缘抑制患者的周边视场中的视觉伪影的感觉。
2. 根据权利要求l所述的IOL,其中，所述周边凸缘抑制由进入 眼睛且错过IOL的周边光线形成次周边图像。
3. 根据权利要求1所述的IOL,其中，所述周边凸缘将某些光线 引导到由所述IOL形成的图像与由进入眼睛且错过IOL的周边光线 形成的次像之间的阴影区。
4. 根据权利要求1所述的IOL，其中，所述中央镜片具有在约2 mm至约3.5 mm范围内的半径，且所述周边凸缘具有在约0.5 mm至 约1 mm范围内的宽度。
5. 根据权利要求1所述的IOL，其中，所述周边凸缘包括至少一 个紋理表面。
6. 根据权利要求5所述的IOL，其中，所述紋理表面包括具有在 约0.2微米至约2微米范围内的物理表面振幅的多个起伏。
7. 根据权利要求1所述的IOL，其中，所述周边凸缘包括前表面 和后表面，其中，所述紋理表面形成前表面。
8. 根据权利要求6所述的IOL，其中，所述紋理表面适于接收以 大视角进入眼睛的周边光线，并引起其散射以便防止这些光线形成次 像。
9. ^N居权利要求《所述的IOL，其中，所ii^淫^Mt于将入射 在其上面的至少某些光线散射到由所述IOL形成的图像与由进入眼 睛且错过IOL的周边光线形成的次周边图像之间的阴影区上。
10. 根据权利要求1所述的IOL,其中，所述凸缘对于可见辐射 是不透明的。
11. 根据权利要求10所述的IOL，其中，所述不透明的凸缘适于 接收以大视角进入眼睛的周边光线，并抑制那些光线在视网膜上形成 次像。
12. 根据权利要求10所述的IOL，其中，所述不透明的凸缘适于 接收以大视角进入眼睛的周边光线，并引起对由那些光线形成的次周 边图像的强度的减弱。
13. 根据权利要求1所述的IOL，其中，所述凸缘对于可见辐射 是半透明的。
14. 根据权利要求13所述的IOL，其中，所述半透明的凸缘适于 接收以大视角进入眼睛的周边光线，并抑制那些光线在视网膜上形成 会导致患者视场中的暗影感觉的次像。
15. 根据权利要求13所述的IOL，其中，所述半透明的凸缘使得 入射在其上面的至少某些光线漫射到由所述IOL形成的图像与由进 入眼睛且错过IOL的光线形成的次周边图像之间的阴影区上。
16. 根据权利要求1所述的IOL，还包括设置在所述凸缘的表面 上的衍射结构。
17. 根据权利要求1所述的IOL，其中，所述衍射结构提供的光 焦度小于所述镜片的光焦度。
18. 根据权利要求1所述的IOL，其中，所述衍射结构提供的光 焦度小于角膜的光焦度。
19. 根据权利要求1所述的IOL，其中，所述衍射结构提供的光 焦度小于角膜和镜片的组合光焦度。
20. 根据权利要求1所述的IOL，其中，所述凸缘包括用于提供 折射光焦度的一个或多个曲面。
21. 根据权利要求20所述的IOL,其中，所述凸缘的所述光焦度 比所述镜片的光焦度小约25%至约75%范围内的因数。
22. 根据权利要求20所述的IOL，其中，所述凸缘光焦度小于角 膜的光焦度以及角膜与镜片的组合光焦度中的任何一个。
23. 根据权利要求1所述的IOL，其中，所述镜片可折叠，以便 使得其能够插入到眼睛中。
24. 根据权利要求1所述的IOL，还包括设置在所述中央镜片的 表面上的衍射结构。
25. 根据权利要求24所述的IOL,其中，所述衍射结构提供在约1D至约4D范围内的近焦光焦度。
26. 根据权利要求24所述的IOL，其中，所述镜片包括前光学表 面和后光学表面，并且其中，所述衍射结构被设置在所述前光学表面 上。
27. —种眼内透镜(IOL)，包括 镜片，该镜片具有前表面和后表面， 所述镜片的特征在于具有延伸到周边部分的中央部分，其中，所述镜片在植入有该IOL的患者眼睛的视网膜上形成视场 的图像，且所述周边部分适于抑制患者的周边视场中的视觉伪影的感 觉。
28. 根据权利要求27所述的IOL，其中，所述镜片具有在约4 mm 至约9 mm范围内的直^f圣。
29. 根据权利要求27所述的IOL,其中，所述镜片的所述周边部 分包括适于使入射在其上面的光线散射的紋理区域。
30. 根据权利要求29所述的IOL，其中，所述镜片的所述前表面 的周边部分包含所述紋理区域。
31. 根据权利要求27所述的IOL，其中，所述周边部分对于可见 辐射是不透明的。
32. 根据权利要求31所述的IOL,其中，所述不透明的周边部分 适于接收以大视角进入眼睛的周边光线，并抑制那些光线在视网膜上 形成次像。
33. 根据权利要求31所述的IOL，其中，所述不透明的周边部分 适于接收以大视角进入眼睛的周边光线，并引起对由那些光线形成的 次周边图像的强度的减弱。
34. 根据权利要求27所述的IOL，其中，所述周边部分对于可见 辐射是半透明的。
35. 根据权利要求34所述的IOL，其中，所述半透明的周边部分 适于接收以大视角进入眼睛的周边光线，并抑制那些光线在视网膜上 形成次像。
36. 根据权利要求34所述的IOL，其中，所述半透明部分使得入 射在其上面的至少某些光线漫射到由所述IOL形成的图像与由进入 眼睛且错过IOL的周边光线形成的次周边图像之间的阴影区上。
37. 根据权利要求27所述的IOL，其中，所述周边部分对入射在 其上面的光提供聚焦，使得其与所述中央部分一起形成视场的单一图 像。
38. 根据权利要求27所述的IOL，还包括i史置在所述前表面或后 表面中的至少一个上的衍射结构。
39. 根据权利要求38所述的IOL，其中，所述衍射结构提供在约 1 D至约4 D范围内的近焦光焦度。
40. 根据权利要求27所述的IOL，还包括设置在所述周边部分的 表面上的菲涅耳透镜。
41. 根据权利要求40所述的IOL,其中，所述菲涅耳透镜提供的光焦度小于眼睛角膜的光焦度。
42. 根据权利要求40所述的IOL，其中，所述菲涅耳透镜提供的 光焦度小于角膜和镜片的组合光焦度。
43. —种矫正视力的方法，包括提供具有中央镜片和围绕所述中央镜片的周边凸缘的IOL，其中，所述中央镜片适于形成视场的图像，而所述周边凸缘适于抑制闪光幻 视症；和将所述IOL植入患者的眼睛中。
44. 一种用于抑制植入有IOL的患者眼睛的视场中的闪光幻视症 的方法，包括提供具有如下周边部分的所述IOL，所述周边部分适于接收以大 视角进入眼睛的周边光线，并抑制那些光线引起闪光幻视症。
全文摘要
在一方面中，本发明提供了一种眼内透镜(IOL)(10)，该IOL包括镜片(12)和围绕该镜片的周边光学凸缘(14)。所述镜片能够在IOL用户的视网膜上形成视场的图像，且所述周边凸缘能够抑制闪光幻视症。举例来说，所述周边凸缘可以包括至少一个纹理表面，该纹理表面适于接收以大视角进入眼睛的周边光线，以引起其散射以便例如通过防止形成次周边图像或将某些光散射到此类次像与由IOL形成的图像之间的阴影区来抑制闪光幻视症。
文档编号A61F2/16GK101677856SQ200880019626
公开日2010年3月24日 申请日期2008年4月29日 优先权日2007年4月30日
发明者M·J·辛普森, 张晓啸 申请人:爱尔康公司