提高眼睛环境中的流体局部浓度的装置的制作方法

专利名称：提高眼睛环境中的流体局部浓度的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种供眼睛环境中使用的装置，并且更具体涉及一种提高眼睛环境中 的流体局部浓度的装置。
背景技术：
角膜矫正术方法角膜矫正术是一种提高眼睛的屈光不正的非外科方法，并且是 例如激光眼睛外科手术的替代。具体地说，角膜矫正术是一种对患者角膜的曲率进行塑形 的治疗方法。传统的角膜矫正术方法包括使用一系列渐进的隐形眼镜，所述隐形眼镜用来 逐渐地塑形角膜并且产生更加球面的前曲率。所述方法一般包括安装两个到多至几对特别 设计的隐形眼镜，并且传统上花大约三到六个月来实现光学塑形。该方法已经被证明减少 或者消除近视和散光，从而提高了自然视力并且产生屈光正常(其中眼睛经受零度屈光错 误或者无需矫正的情况)。角膜矫正术隐形眼镜设计中的最新改进使得能够更加迅速地达 到屈光正常。在很多情况下，这可以通过单个夜晚佩戴单对最终隐形眼镜来达到目的。角膜矫正术的局限性是塑形过的角膜组织保持其原始曲率的弹性复原性，并且倾 向于在移除隐形眼镜之后松驰并返回到原始的曲率。因此，当角膜矫正术的患者达到最大 效果时，规定部分时间佩戴保持隐形眼镜以稳定效果。所述保持隐形眼镜一般是由可渗透 气体的刚性材料制成的。角膜矫正术患者逐渐增加在夜间佩戴隐形眼镜以迅速地获得所期 望的效果，并且在其白天活动期间充分享有差不多屈光正常的视力。所述形式的缺点是要 求每个夜晚都佩戴保持隐形眼镜，以便防止角膜退回到其早先的形状。角膜成形术一种旨在解决该问题的相关技术使用角膜软化剂来临时软化角膜， 以便其可以更容易被塑形成期望的结构以产生屈光正常。所述角膜成形术的方法是在一次 就诊中或者在几个星期的期间内执行一种三步法。所述三步法包括第一，对于角膜应用软 化剂以软化角膜组织；第二，将刚性的隐形眼镜放置在角膜上以使眼睛屈光正常；以及第 三，应用稳定剂。然后，角膜将塑形并且与刚性隐形眼镜所确定的期望结构一致。角膜软化 剂的使用有助于在更短期内矫正更大的屈光不正。然而，已经发现很难相对于视轴准确地放置整形的隐形眼镜以控制角膜组织的塑 形。在一些不成功的应用中，角膜成形术由于因错误放置整形的隐形眼镜引起的屈光不正 而诱发了散光或者复视。另外，因为在一次就诊中执行所有三个步骤，所以患者缺乏机会对 塑形过的角膜组织的效果作出反应。患者不可能在所述方法进行期间“尝试并观察”或者 指导临床医师来帮助达到更好的结果。角膜解剖学人的角膜是由三个基本的层组成的上皮、基质和内皮。角膜的厚度通常为500-600 μ m, 90%是基质。上皮大致为50 μ m厚并且包括5_6层细胞，在所述细胞之间具有 紧密的接合，尤其在第前两层扁平的、板状表层细胞之间。接下来的2-3层包括在单排柱形 基底细胞上的翼状或者多边形细胞。上皮形成了尤其是对极性分子和离子分子的渗透阻挡层。对于离子和亲水性分 子，分子的大小影响其渗透上皮的能力。所述分子的渗透性通常被限制于大约500道尔顿 的分子大小。(参看1993年在纽约由A. K. Mitra, Marcel Dekker公司的Liaw和Robinson 编辑的“Ophthalmic Drug Delivery Systems (眼科药物的输送系统)”)。相反，亲油性分 子穿过上皮被顺利地吸收。在上皮下面紧邻的阻挡层是角膜前弹性层。角膜前弹性层为将上皮与底层的非细 胞基质(固有质)隔开的8-14 μ m厚的均质薄片。基质是由200-250个胶原纤维的交替薄层(层)组成的。每个薄层为大约Iym厚 和10-25 μ m宽。基质包括70%的水并且阻止大于大约500，000道尔顿的分子的运动。胶 原纤维组成了角膜的大部分结构。蛋白多糖和与胶原相关的纤维被联接到胶原纤维上以控 制直径并且稳定基质的结构。与蛋白多糖相关的纤维包括一种称为小型富亮氨酸的蛋白多 糖(SLRPs)并且包括核心蛋白多糖、双糖链蛋白多糖、角膜蛋白聚糖、人基膜聚糖、mimican 和纤调蛋白。与胶原有关的纤维包含一种通常所说的具有断续的三股螺旋(FACITs)的与 胶原分子有关的小纤维并且包括类型VI、类型X、类型XII和类型XIV的胶原。为了提高眼睛施用的流体的渗透性，角膜的完整性可以被足够高浓度的某些赋形 剂所危害，所述赋形剂包括防腐剂(氯化苯甲烃铵)、阳离子表面活性剂和螯合剂(0.5%的 乙二胺四乙酸)。提高眼睛施用的流体的渗透性的其他方法包括使用0. 02%的氯化十六烷基吡啶 来破坏上皮细胞的顶层，并且通过利用毛地黄皂苷预处理角膜以剥离上皮的顶部两层来剥 去上皮层。另外，其他的渗透性增强剂具有包括细胞分裂抑素B的细胞骨架调节剂。具有低渗透性的亲水性分子的输送目前取决于非角膜的渗透性。非角膜的吸收路 径包括穿过巩膜和结膜进入眼内组织的渗透。这是一种向角膜输送药剂的低效率方法，因 为当药剂在角膜-巩膜的边缘之外渗过眼睛的表面时，其被毛细血管床拾取并且被体循环 移除。通常，取决于非角膜吸收，少于的眼用溶液到达水状体。角膜吸收代表一种输送眼内药物的更有效的方法，但是这个路径的输送率受角膜 上皮的限制。因此，存在提高特别是大型的亲水性分子穿过上皮的渗透的需求，以保证将药 物及其他药剂在眼内有效地传送到角膜基质中。根据前述事项，存在一改进在眼睛环境中施用流体的装置的需求。所述装置可以 用来提高对于角膜基质的任何眼用药品的浓度和/或输送。所公开的装置旨在克服一个或多个上述问题。

发明内容
在一个示例性实施例中，本发明描述了一种提高眼睛环境中的局部流体浓度的装 置。所述装置可以包括具有构造成接收流体的接收区域的上部部分和构造成接收来自所述 接收区域的流体的流体通道。另外，所述装置可以包括下部部分。下部部分可以包括输送 区域，所述输送区域构造成与眼部区域形成密封并且接收从流体通道流过的流体并且将流
5体保持在由输送区域的边缘限定的周边内。此外，装置可以包括连接构件以使上部部分与 下部部分密封地并且可拆卸地接合。在另一个示例性实施例中，本发明公开了一种提高眼睛环境中的局部流体浓度的 装置，所述装置可以包括具有构造成接收流体的接收区域的上部部分和构造成接收来自所 述接收区域的流体的第一流体通道。所述装置还可以包括具有第二流体通道和输送区域的 下部部分，所述第二流体通道被构造成接收来自第一流体通道的流体，所述输送区域被构 造成与眼部区域形成密封并且接收来自第二流体通道的流体并且将流体保持在由输送区 域的边缘限定的周边内。所述装置还可以包括连接到装置的一部分上的手柄以操作并维持 对装置的控制。在又一示例性实施例中，本发明描述了一种提高眼睛环境中的局部流体浓度的装 置。所述装置可以包括具有构造成接收流体的接收区域的上部部分和构造成接收来自所述 接收区域的流体的流体通道。所述装置可以还包括具有构造成与眼部区域形成密封的输送 区域的下部部分。所述输送区域还可以被构造成接收从流体通道流过的流体并且将流体保 持在由输送区域的边缘限定的周边内。所述装置可以还包括连接构件以使上部部分与下部 部分密封地并且可拆卸地接合。此外，所述装置可以包括连接到装置的一部分上的手柄以 操作并维持对装置的控制。当结合示意性的附图来继续本发明的说明时，本发明的其他目的、特征和优点将 变得显而易见。


图1是和所公开的某些实施例一致的示例性装置的简图；图2是和所公开的某些实施例一致的图1的装置的示例性上部部分的简图；图3是和所公开的某些实施例一致的图1的装置的示例性下部部分的简图；图4a是和所公开的某些实施例一致的图2的示例性上部部分的透视图；图4b是和所公开的某些实施例一致的图2a的示例性上部部分的透视图；图4c是和所公开的某些实施例一致的图4a的示例性上部部分的剖视图；图4d是和所公开的某些实施例一致的图4b的示例性上部部分的剖视图；图5a是和所公开的某些实施例一致的图3的示例性下部部分的透视图；图5b是和所公开的某些实施例一致的图3的示例性下部部分的透视图；以及图5c是和所公开的某些实施例一致的图5b的示例性下部部分的剖视图。
具体实施例方式本发明提出了一种提高眼睛环境中的流体的局部浓度和吸收的装置。特别是，所 公开的实施例可以被构造成提高角膜区域的药物的局部浓度并且从而提高药物的吸收。如 在本文中所使用的，术语“流体”可以涉及打算施用到眼睛中的任何气体或者液体药剂。另 外，如在本文中所应用的，术语“药物”可以涉及打算施用到眼睛中的任何药剂，无论是化学 药剂还是生物药剂。图1公开了一种和某些所公开的实施例一致的示例性装置10。如图1中所示，装 置10可以具有可拆卸地连接在一起的上部部分20和下部部分30。上部部分20可以包括流体接收区域22、具有连接机构28的流体通道24和手柄26。下部部分30可以包括连接 机构32、流体通道34和输送区域36。装置10可以是由单一制造的单元组成的，或者可以 是由多个独立制造的单元组成的。如图1中所示，并且在图2和3中详细示出，在一个示例 性实施例中，装置10可以是由两个独立制造的单元组成的。图2公开了装置10的示例性上部部分20的透视图。如图2所示，上部部分20可 以是单一的整体化单元，其包括可以注入和/或引入流体的流体接收区域22和允许流体从 流体接收区域22到下部部分30的流体通道24。上部部分20可以还包括手柄26。在一个 示例性实施例中，手柄26可以连接到流体通道24的外部，然而，预期手柄26可以连接到上 部部分20的任何区域上，这允许手柄26操作并且维持对装置10的控制。在一个示例性实 施例中，上部部分20的所有边缘可以被倒圆。另外，上部部分20可以包括连接机构28，上部部分20可以通过所述连接机构28 被可拆卸地连接到下部部分30上。示例性连接机构可以包括例如螺纹型、摩擦型、压力型 和/或接头型等。如图2所示，连接机构28可以由一个或多个突出部构成，所述突出部可 以伸入到下部部分30的相应连接机构的一个或多个镜像的突入部中，以便连接机构28的 一个或多个突出部的外部周边29可密封地接合下部部分30的相应连接机构的一个或多个 突入部的内部周边33 (参见图3)。上部部分20可以由适合与药物和/或敏感的身体组织相互作用的任何材料组成。 在一个示例性实施例中，上部部分20可以由可以为医学级的ABS、BASF(巴斯夫)terluran HD-15和/或同等物的材料所制成的。所述材料可以是任何颜色和/或任何透明度的，包括 例如完全透明的、完全不透明的或者其任何组合。如图2所示，示例性的上部部分20可以 包括以下特征部件体积=0. 08in3,部件重量=0. 0031bm,并且部件密度=0. 0371bm/in3。图3公开了装置10的示例性下部部分30的透视图。如图3所示，下部部分30可 以是单一的整体化单元，其包括连接机构和输送区域36，所述连接机构允许下部部分30与 上部部分20形成可拆卸连接，所述输送区域36被构造成在输送区域36和眼部区域(未显 示)之间形成密封，从而限制流体流入由输送区域36的周边所限定出的区域中。下部部分 30可以被构造成与上部部分20形成连接并且通过流体通道24和34接收容纳在上部部分 20的流体接收区域22中的流体，并且允许所接收的流体被施用于由下部部分30的输送区 域36的周边所限定出的眼部区域。在一个示例性实施例中，下部部分30的所有边缘可以 被倒圆。下部部分30可以包括连接机构32，下部部分30可以通过所述连接机构32被可拆 卸地连接到上部部分20上。示例性连接机构可以包括例如螺纹型、摩擦型、压力型和/或 接头型等。如图3所示，连接机构32可以由一个或多个突入部构成，所述突入部与上部部 分20的连接机构28的相应突出部成镜像(参见图2)，以允许连接机构28的突出部伸入到 连接机构32的一个或多个镜像的突入部中，以便连接机构28的一个或多个突出部的外部 周边29可以密封地接合连接机构32的一个或多个突入部的内部周边33。下部部分30可以由适合与药物和/或敏感的身体组织相互作用的任何材料 组成的。在一个示例性实施例中，下部部分30的材料可以是热塑性弹性体、山都平 (santoprene)8000TPV 8281-35MED。所述材料可以是任何颜色和/或透明度的，包括例如 完全透明的到完全不透明的，或者其任何组合。如图3所示，示例性下部部分30可以具有以下特征部件体积=0. 04in3，部件重量=0. OOllbm，且部件密度=0. 0331bm/in3。图4a公开了和所公开的某些实施例一致的上部部分20的透视图。如图4a所示， 所述透视图是从顶部通过流体通道24向下看流体接受区域22。虽然图4a公开了精确的尺 寸，但是预期所述尺寸可以改变。例如，图4a中所示的最宽的点为1.678英寸。然而，在不 脱离本发明范围的情况下，尺寸可以更宽或更窄。图4b公开了和所公开的某些实施例一致的上部部分20的透视图。如图4b所示， 所述透视图是从上部部分20的前部观察的，以允许观察到手柄26的正面视图。虽然手柄 26的内部区域40显示为由实心材料制成的，但是预期，所述内部区域40可以完全不具有材 料。也就是说，手柄26的内部区域40可以具有由边缘区域42所包围的空的空间，并且可 以握紧并使用边缘区域42来操作和/或控制上部部分20和装置10。另外，预期其他的手 柄形状、大小和尺寸，并且其仅由设计和/或制造的考虑事项所限制。在所公开的实施例中，流体接收区域22在顶部可以更宽而向流体通道24逐渐变 窄，从而形成了局部锥形形状。虽然，图4b公开了用于流体接收区域22的变窄的35度的 角度，但是可以预料，可以使用其他角度来达到相同效果，即，流体从流体接收区域22运动 到流体通道24处。类似地，预期上部部分20的其他形状、大小和尺寸，并且其仅由设计和 /或制造的考虑事项所限制。图4c公开了与图4a相对应的上部部分20的示例性剖视图，并且图4d公开了与 图4b相对应的上部部分20的示例性剖视图。正如以上结合图4a和4b所讨论的，如附图所 示，上部部分20的形状、大小和尺寸可以改变。然而，每个剖视图的形状、大小和尺寸应当 和对应的透视图的形状、大小和尺寸一致。如图4d所示，上部部分20的外表面(例如，标 记3)可以具有有纹理的表面。在一个示例性实施例中，外表面的纹理可以是轻的“毛细胞 (haircell)”纹理。类似地，如图4d所示，上部部分20的内表面(例如，标记4)也可以具 有有纹理的表面。然而，内表面的纹理可以是抛光处理。例如，内表面的纹理可以具有SPI A-3或者更好的抛光处理。除非另外规定，图4a_d中所使用的计量单位为英寸。图4a_d的其他特征可以包 括以下1. O度的出模角(除非另外规定)，所有表面的平行和垂直度在0. 005TIR内，并且 公差为 0. XX士0. 010、0. XXX士0. 005、0. XXXX士0. 0005 及角度士0° 30'。图5a公开了和所公开的某些实施例一致的下部部分30的透视图。如图5a所示， 所述透视图是从底部处从输送区域36向上看连接机构32的一部分，上部部分20的连接机 构28插入连接机构32的该部分。虽然图5a公开了精确的尺寸，但是预期所述尺寸可以改 变。例如，图5a中所示的直径为0.647英寸。然而，在不脱离本发明范围的情况下，尺寸可 以更宽或更窄。图5b公开了和所公开的某些实施例一致的下部部分30的透视图。如图5b所示， 所述透视图是下部部分30的直观视图。虽然图5b公开了精确的尺寸，但是预期所述尺寸 可以改变。例如，图5b中所示的高度为0.489英寸。然而，在不脱离本发明范围的情况下， 尺寸可以更大或更小。此外预期下部部分30的大小、形状和尺寸可以改变，并且仅受制造 和/或设计所考虑事项的限制。另外，图5b公开了一种用于下部区域的示例性形状。如图5b所示，下部部分30可 以具有钟形，以允许下部部分30的输送区域36在不产生伤害或者刺激的情况下与眼部区域形成密封。例如，输送区域36在形状上可以为局部锥形。另外，输送区域36的边缘可以 被倒圆以提高舒适性并且当输送区域36与眼部区域接触时确保安全。可以与角膜的平均 直径有关的实验数据为基础来确定下部部分30的输送区域36的直径。替代地，可以制造 出各自具有不同直径的多个下部部分，并且可互换地与共同适合的上部部分20 —起使用。 此外预期下部部分30的大小、形状和尺寸可以改变，并且仅受制造和/或设计所考虑事项 的限制。图5c公开了与图5b相对应的示例性下部部分30的剖视图。正如以上与图5a和 5b结合所讨论的，如附图所示，下部部分30的形状、大小和尺寸可以改变。然而，每个剖视 图的形状、大小和尺寸应当和对应的透视图的形状、大小和尺寸一致。另外，下部部分30的 连接机构32在大小、形状、尺寸和功能应当与上部部分20的连接机构28相对应。除非另有规定，图5a_c中所使用的计量单位为英寸。图5a_c的其他特征可以包 括以下1. O度的出模角(除非另有规定)，所有表面的平行和垂直度在0. 005TIR内，并且 公差为 0. XX士0. 010、0. XXX士0. 005、0. XXXX士0. 0005 及角度士0° 30'。多种流体和/或药物可以与装置10—起使用，并且可以给眼睛施药，同时 限制流体和/或药物接触眼睛的哪些组织。例如，可以使用装置10来施用去质子化 (deprotonation)溶液和包含分裂和/或分解药剂的溶液。可以通过将包含所需流体或药 剂的溶液直接施用到放置在角膜表面的装置(例如，装置10)来将所需流体或药剂施用到 角膜，从而提高对角膜输送药剂的效率。该应用技术使角膜的中心核暴露于药剂，但是防止 暴露角膜的周边。在Bruce DeWoolfson和Dale DeVore申请的、标题为“增加角膜上皮的渗透 性并且使基质胶原纤维网状物不稳定的方法(METH0DST0 INCREASE PERMEABILITY OF CORNEAL EPITHELIUM AND DESTABILIZE STROMAL COLLAGEN FIBRILNETWORK) ”、临时申请 no. 61/064, 730的共同待审临时申请中描述了供所公开的装置使用的方法的非限制性实 例，其全部内容合并于此作为参考。如在前述的共同待审临时申请的一个非限制性实例中所描述的，通常在刚刚要治 疗之前将流体或药剂溶解或者稀释在生理上可接受的溶液中，并且将其放置到用于注射到 施药器中的注射器中。然后溶液被注入到所公开的装置中，所述装置将角膜的表面暴露大 约2秒钟到大约1分钟，经常从大约15秒钟到大约45秒钟，并且通常从大约25秒钟到35 秒钟。可以使用直接角膜输送以便于向角膜输送任何药剂。虽然在本文中示出并描述了体现发明的某些具体结构，但是本领域的技术人员应 该理解，在不脱离下面的发明构思的精神和范围的情况下可以对部件进行各种改进和重新 布置，并且其不限于本文中所显示和描述的特殊形式，除非由所附权利要求的范围所表明。
权利要求
一种提高眼睛环境中的局部流体浓度的装置，包括上部部分，包括构造成接收流体的接收区域，以及构造成从所述接收区域接收所述流体的流体通道，下部部分，包括输送区域，其构造成与眼部区域形成密封并且接收从所述流体通道流过的所述流体并且将所述流体保持在由所述输送区域的边缘限定的周边内；以及连接构件，其将所述上部部分与下部部分密封地并且能拆卸地接合。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述连接构件包括连接到所述上部部分上的第一连 接机构和连接到所述下部部分上的第二连接机构。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述第一连接机构包括从所述上部部分伸出的突出部。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述第二连接机构包括从所述下部部分伸出的突入部。
5.如权利要求4所述的装置，其中从所述上部部分伸出的突出部与从所述下部部分伸 出的突入部成镜像，使得所述突出部伸入到所述突入部中并且密封地接合所述突入部。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述连接构件是螺纹型连接机构、摩擦型连接机构、 压力型连接机构和接头型连接机构中的一种。
7.如权利要求1所述的装置，还包括连接到所述装置的一部分上的手柄以操作并维持 对所述装置的控制。
8.一种提高眼睛环境中的局部流体浓度的装置，包括 上部部分，包括构造成接收流体的接收区域，以及构造成从所述接收区域接收所述流体的第一流体通道，下部部分，包括构造成从所述第一流体通道接收所述流体的第二流体通道，以及 输送区域，其构造成与眼部区域形成密封并且接收从所述第二流体通道流过的所述流 体并且将所述流体保持在由所述输送区域的边缘限定的周边内；以及 手柄，其连接到所述装置的一部分上以操作并维持对所述装置的控制。
9.如权利要求8所述的装置，还包括连接构件，其将所述上部部分与下部部分密封地 并且能拆卸地接合。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述连接构件包括从所述上部部分伸出的突出部 和从所述下部部分伸出的突入部。
11.如权利要求10所述的装置，其中从所述上部部分伸出的突出部与从所述下部部分 伸出的突入部成镜像，使得所述突出部伸入到所述突入部中并且密封地接合所述突入部。
12.如权利要求8所述的装置，其中所述手柄包括实心的内部区域。
13.如权利要求8所述的装置，其中所述接收区域在形状上是局部圆锥形的。
14.如权利要求8所述的装置，其中所述输送区域在形状上是部分锥形的。
15.一种提高眼睛环境中的局部流体浓度的装置，包括上部部分，包括构造成接收流体的接收区域，以及 构造成从所述接收区域接收所述流体的流体通道， 下部部分，包括输送区域，其构造成与眼部区域形成密封并且接收从所述流体通道流过的所述流体并 且将所述流体保持在由所述输送区域的边缘限定的周边内；以及连接构件，其将所述上部部分和下部部分密封地并且能拆卸地接合；以及 手柄，其连接到所述装置的一部分上以操作并维持对所述装置的控制。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述手柄被连接到所述流体通道上。
17.如权利要求16所述的装置，其中所述连接构件包括从所述上部部分伸出的突出部 和从所述下部部分伸出的突入部。
18.如权利要求17所述的装置，其中从所述上部部分伸出的突出部与从所述下部部分 伸出的突入部成镜像，使得所述突出部伸入到所述突入部中，并且所述突出部的外周边密 封地接合所述突入部的内周边。
19.如权利要求15所述的装置，其中所述接收区域在形状上是部分锥形的。
20.如权利要求15所述的装置，其中所述输送区域在形状上是部分锥形的。
全文摘要
本发明提供了一种提高眼睛环境中的局部流体浓度的装置。所述装置包括具有构造成接收流体的接收区域的上部部分和构造成接收来自所述接收区域的流体的流体通道。另外，所述装置包括下部部分。下部部分包括输送区域，所述输送区域构造成与眼部区域形成密封并且接收从流体通道流过的流体并且将流体保持在由输送区域的边缘限定的周边内。装置还包括连接构件以使上部部分与下部部分密封地并且可拆卸地接合。
文档编号A61M35/00GK101977652SQ200980109630
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月18日 优先权日2008年3月24日
发明者B·德沃尔夫松, M·卢特雷尔 申请人:欧几里得系统公司