多焦点人工晶状体的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及多焦点人工晶状体。一种多焦点人工晶状体包括由光学部和光学部边缘构成的光学部分，在光学部前表面和/或光学部后表面上关于所述多焦点人工晶状体的光轴镜像对称地设置衍射坡环，所述衍射坡环的数量在6-35之间，其中第一衍射坡环的起始边界位置在0.580-0.520mm之间，第一衍射坡环的结束边界位置在0.815-0.735mm之间，且所述衍射坡环的特征尺寸在0.125-0.048mm之间，从而使得所述多焦点人工晶状体自身的色差为零。本实用新型的多焦点人工晶状体提高了多焦点人工晶状体在复色光条件下的成像质量，增强抗倾斜和偏心的特性，从而有利于获得超视觉。
【专利说明】多焦点人工晶状体
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及多焦点人工晶状体的设计领域。具体而言，本实用新型涉及一种自身色差为零的衍射型多焦点人工晶状体。
【背景技术】
[0002]多焦点人工晶状体是一种能植入眼内的人造透镜。对于所属领域的技术人员而言，在单焦点人工晶状体表面进行衍射设计是实现多焦点人工晶状体所通常采用的一种技术手段，通过这种技术手段所设计的多焦点人工晶状体被称为衍射型多焦点人工晶状体。衍射型多焦点人工晶状体是在其中一个光学面上刻蚀一定数量具有衍射能力的同心圆性质的显微坡环，这些显微坡环能使进入人眼的光线同时形成远近两个焦点，近焦点的位置由附加光焦度决定。图1是从现有技术的一种衍射型多焦点人工晶状体光学部后表面方向观察到的衍射型多焦点人工晶状体I的示意性俯视图。如图1所示，衍射型多焦点人工晶状体I的形态，通常是由一个圆形光学部分2和设置在光学部分2周边的支撑襻5组成。衍射型多焦点人工晶状体I的光学部分2由光学部(或有效光学区)3和光学部边缘4构成，在光学部后表面6上设置有衍射坡环8。
[0003]白内障患者通过屈光性白内障手术去除白内障并植入多焦点人工晶状体，恢复了术后视近、视远、明视力和暗视力等生理性视功能，其成像质量不仅受到单色像差如球差、慧差、像散等因素的影响，还受到色差的影响。人日常生活在自然环境中，接受到的光源主要为白色光，其是由不同波长的单色光组成，不同波长的单色光在同一光学介质中折射率不同，导致不同波长的单色光具有不同的光焦度，这种现象称为色差。色差使视网膜上所成像的焦点大小以及位置随着波长的变化而变化，从而会大大降低了复色光物体在人眼视网膜上所成像的质量。
[0004]在这里说明一下，光线由一种物质射入到另一种光密度不同的物质时，其光线的传播方向产生偏折，这种现象称为屈光现象，屈光度表示这种屈光现象的大小(屈光力)，单位是屈光度(缩写为“D”)。ID屈光力相当于可将平行光线聚焦在I米焦距上。眼睛折射光线的作用叫屈光，用光焦度来表示屈光的能力，也叫做屈光度。屈光度是透镜对于光线的折射强度。屈光度是屈光力的大小单位，以D表示，既指平行光线经过该屈光物质，成焦点在IM时该屈光物质的屈光力为I屈光度或1D。对于透镜而言，是指透镜焦度的单位如一透镜的焦距IM时，则此镜片的屈光力为ID屈光度与焦距成反比。透镜的屈光力F=l/f，其中f为透镜的焦距，式中:屈光力的单位为屈光度，符号为D，量纲为L_\ ID=Im'
[0005]目前市场上具有代表性的衍射型多焦点人工晶状体有美国爱尔康(Alcon)的ReSTOR Multifocal IOL 和眼力健(AMO)的 TECNIS Multifocal IOL。Alcon 的 ReSTORMultifocal IOL折射率是1.55，附加光焦度有3D (1D，I屈光度)和4D两种，晶状体自身具有正色差；美国眼力健(AMO)的TECNIS Multifocal 10L，折射率是1.47，附加光焦度是4D，该晶状体自身具有负色差。
[0006]由此可见，市场上现有的衍射型多焦点人工晶状体本身均带有一定的正色差或负色差，进而降低复色光条件下的光学成像质量；另外，由于现有技术的人工晶状体自身均带有一定的色差，因此其对抗倾斜和偏心的能力较差。
[0007]随着单色像差矫正技术的发展，色差的重要性不断显现，逐渐成为获得超视觉的所必须要克服的障碍。如何通过对人工晶状体产品进行设计从而能够提高复色光物体在人眼视网膜上所成像的质量，将会成为所属领域的技术人员越来越关注的问题。
实用新型内容
[0008]本实用新型鉴于现有技术中所存在的上述问题而提出。实用新型人通过创新性地对多焦点人工晶状体的光学部表面进行设计以使得所述多焦点人工晶状体自身的色差为零，其目的在于提高多焦点人工晶状体在复色光条件下的成像质量，增强抗倾斜和偏心的特性，从而获得超视觉。
[0009]术语定义
[0010]在本申请中使用的术语“光学部”(也可被叫作“有效光学区”)指的是位于人工晶状体光学部分中心的具有光学特性从而能够实现调节人工晶状体屈光度的主要功能的部分。例如，本实用新型实施例中所使用的人工晶状体的光学部分的直径为约6毫米，其中光学部指的是人工晶状体口径5.0毫米以内的部分。当然，所属领域的技术人员易于理解:对于光学部分的直径为其它尺寸的人工晶状体而言，光学部所涉及的人工晶状体口径大小相应地可能会有所不同，例如有可能略大于5.0毫米。
[0011]在本申请中使用的术语“光学部边缘”指的是设置在人工晶状体光学部外围的不会影响人工晶状体的光学特性的边缘区域。例如，本实用新型实施例中所使用的人工晶状体的光学部分的直径为约6毫米，其中光学部边缘指的是距光学部中心2.5毫米(或人工晶状体口径5.0毫米)之外的周向边缘部分。所属领域的技术人员易于理解:对于光学部直径为其它尺寸的人工晶状体而言，光学部边缘距光学部中心的距离相应地可能会有所不同。
[0012]在本申请中使用的术语“光学部前表面”指的是在将人工晶状体植入人眼中后沿眼轴方向距离人眼角膜更近的那个人工晶状体光学部表面。
[0013]在本申请中使用的术语“光学部后表面”指的是在人工晶状体中与上述人工晶状体光学部前表面相对的那个人工晶状体光学部表面。
[0014]在本申请中使用的术语“襻”或“支撑襻”指的是与人工晶状体光学部分相连、既起到支撑光学部分的作用又起到将睫状肌的收缩与曲张所产生的收缩力传递到所述光学部分的作用的结构。
[0015]在本申请中所使用表示形状的术语例如“凸”，“凹”是相对于人工晶状体光学部的纵向(沿人工晶状体长度方向的)中心平面而言的。
[0016]在本申请中使用的术语“所述衍射坡环的环宽度”指的是在光学部内，某一确定衍射坡环的结束边界位置与起始边界位置距光轴AO的垂直距离之差。
[0017]在本申请中使用的术语“第一衍射坡环”指的是在光学部的多个衍射坡环中，距离光轴AO最近的那个衍射坡环。
[0018]在本申请中使用的术语“第一衍射坡环的起始边界位置”指的是第一衍射坡环距光轴AO的最小垂直距离。
[0019]在本申请中使用的术语“第一衍射坡环的结束边界位置”指的是第一衍射坡环距光轴AO的最大垂直距离。
[0020]在本申请中使用的术语“所述衍射坡环的特征尺寸”指的是在光学部的多个衍射坡环所对应的环宽度中，衍射坡环的最小环宽度。
[0021]具体而言，本实用新型涉及以下多个方面的内容:
[0022]1.一种多焦点人工晶状体，所述多焦点人工晶状体包括由光学部和光学部边缘构成的光学部分，所述多焦点人工晶状体的制备材料的折射率在1.41到1.52之间，所述多焦点人工晶状体的制备材料为硅胶、水凝胶、亲水性丙烯酸酯、疏水性丙烯酸酯、或聚甲基丙烯酸甲酯，
[0023]其特征在于，
[0024]在光学部前表面和/或光学部后表面上关于所述多焦点人工晶状体的光轴镜像对称地设置衍射坡环，所述衍射坡环的数量在6-35之间，其中第一衍射坡环的起始边界位置在0.580-0.520 mm之间，第一衍射坡环的结束边界位置在0.815-0.735mm之间，且所述衍射坡环的特征尺寸在0.125-0.048_之间，从而使得所述多焦点人工晶状体自身的色差为零。
[0025]2.根据方面I所述的多焦点人工晶状体，其特征在于，所述多焦点人工晶状体的视远光焦度范围是-10-34D且附加光焦度范围是3.05-3.95D。
[0026]3.根据方面I所述的多焦点人工晶状体，其特征在于，所述多焦点人工晶状体的视远光焦度范围是6-34D且附加光焦度范围是3.10-3.80D。
[0027]4.根据方面I所述的多焦点人工晶状体，其特征在于，所述衍射坡环的数量为6-30之间，其中第一衍射坡环的起始边界位置在0.575-0.522_之间，第一衍射坡环的结束边界位置在0.810-0.745mm之间，且所述衍射坡环的特征尺寸在0.124-0.051mm之间。
[0028]5.根据方面I所述的多焦点人工晶状体，其特征在于，所述多焦点人工晶状体为一件式人工晶状体或者三件式人工晶状体。
[0029]本实用新型特别具有以下有益效果:
[0030]本实用新型的具有零色差特性的多焦点人工晶状体提高了多焦点人工晶状体在复色光条件下的成像质量，增强抗倾斜和偏心的特性，从而有利于获得超视觉。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]根据以下的附图以及说明，本实用新型的特征、优点将变得更加明了，其中:
[0032]图1是从现有技术的一种衍射型多焦点人工晶状体光学部后表面方向观察到的衍射型多焦点人工晶状体的示意性俯视图，其中襻展开且未被折叠到衍射型多焦点人工晶状体光学部的表面上；
[0033]图2是根据本实用新型的一个实例的具有零色差特性的多焦点人工晶状体的侧剖视图；
[0034]图3是根据本实用新型的第一优选实施例的具有零色差特性的多焦点人工晶状体在6mm通光孔径近视力复色光条件下的光程差(Optical path difference, 0PD)示意图；
[0035]图4为图3所示多焦点人工晶状体在近视力复色光条件下的调制传输函数(Modulation transfer function, MTF)曲线不意图；[0036]图5是根据本实用新型的第二优选实施例的具有零色差特性的多焦点人工晶状体在6_通光孔径近视力复色光条件下的光程差示意图；
[0037]图6为图5所示多焦点人工晶状体在近视力复色光条件下的MTF曲线示意图；
[0038]图7是根据本实用新型的第三优选实施例的具有零色差特性的多焦点人工晶状体在6_通光孔径近视力复色光条件下的光程差示意图；
[0039]图8为图7所示多焦点人工晶状体在近视力复色光条件下的MTF曲线示意图；
[0040]图9是根据本实用新型的第四优选实施例的具有零色差特性的多焦点人工晶状体在6_通光孔径近视力复色光条件下的光程差示意图；
[0041]图10为图9所示多焦点人工晶状体在近视力复色光条件下的MTF曲线示意图；
[0042]图11是本实用新型的具有零色差的多焦点人工晶状体与现有技术的具有正色差和负色差的多焦点人工晶状体在6mm通光孔径近视力复色光条件下的MTF对比曲线，其中曲线A示出了零色差人工晶状体在近视力复色光衍射极限条件下的MTF ;曲线B示出了零色差人工晶状体在近视力复色光条件下的MTF ；曲线C示出了正色差人工晶状体在近视力复色光条件下的MTF ；曲线D示出了负色差人工晶状体在近视力复色光条件下的MTF ；
[0043]图12是本实用新型的具有零色差的多焦点人工晶状体与现有技术的具有正色差和负色差多焦点人工晶状体在近视力复色光条件下偏心0.3mm和0.7mm条件下的MTF对比曲线，其中曲线A示出了零色差人工晶状体在无偏心近视力复色光条件下的MTF ;曲线B示出了零色差人工晶状体在偏心0.3mm近视力复色光件下的MTF ；曲线C示出了正色差人工晶状体在近视力偏心0.3mm复色光条件下的MTF ;曲线D示出了负色差人工晶状体在近视力偏心0.3mm复色光条件下的MTF ；曲线E示出了零色差人工晶状体在近视力偏心0.7mm复色光条件下的MTF ；曲线F示出了正色差人工晶状体在近视力偏心0.7mm复色光条件下的MTF ;曲线G示出了负色差人工晶状体在近视力偏心0.7mm复色光条件下的MTF ；
[0044]图13是本实用新型的具有零色差的多焦点人工晶状体与现有技术的具有正色差和负色差多焦点人工晶状体在6_通光孔径近视力倾斜1°、3°、5°和7°复色光条件下的MTF对比曲线，其中曲线A示出了零色差人工晶状体在近视力无倾斜复色光条件下的MTF ；曲线B示出了零色差人工晶状体在近视力倾斜1°复色光条件下的MTF ;曲线C示出了正色差人工晶状体在近视力倾斜1°复色光条件下的MTF ;曲线D示出了负色差人工晶状体在近视力倾斜1°复色光条件下的MTF ；曲线E示出了零色差人工晶状体在近视力倾斜3°复色光条件下的MTF;曲线F示出了正色差人工晶状体在近视力倾斜3°复色光条件下的MTF ；曲线G示出了负色差人工晶状体在近视力倾斜3°复色光条件下的MTF ;曲线H示出了零色差人工晶状体在近视力倾斜5°复色光条件下的MTF ;曲线N示出了正色差人工晶状体在近视力倾斜5°复色光条件下的MTF ;曲线J示出了负色差人工晶状体在近视力倾斜5°复色光条件下的MTF;曲线K示出了零色差人工晶状体在近视力倾斜7°复色光条件下的MTF ；曲线L示出了正色差人工晶状体在近视力倾斜V复色光条件下的MTF ;曲线M示出了负色差人工晶状体在近视力倾斜7°复色光条件下的MTF。
[0045]在本申请的附图中使用相同的附图标号表示相同或相似的元件。
[0046]附图标号说明
[0047]I多焦点人工晶状体
[0048]2光学部分[0049]3光学部(或有效光学区)
[0050]4光学部边缘
[0051]5襻
[0052]6光学部后表面
[0053]7光学部前表面
[0054]8衍射坡环
[0055]AO多焦点人工晶状体的光轴。
【具体实施方式】
[0056]以下具体实施例只是用于进一步对本实用新型进行进一步地解释说明，但是本实用新型并不局限于以下的具体实施方案。任何在这些实施方案基础上的变化，只要符合本实用新型的原则精神和范围，都将落入本实用新型专利的涵盖范围内。
[0057]本实用新型实施例中的多焦点人工晶状体由折射率在1.41到1.52之间的材料制成。当然，所属领域的技术人员也可以意识到，本实用新型的多焦点人工晶状体可以由硅胶、水凝胶、亲水性丙烯酸酯、疏水性丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯等其他常规材料制成。
[0058]本实用新型的多焦点人工晶状体的光学部的中心厚度在0.3毫米-1.2毫米的范围内。“光学部的中心厚度”指的是本实用新型的多焦点人工晶状体的光学部中间最厚处的厚度。对于所属领域的技术人员已公知的是:本实用新型的多焦点人工晶状体的光学部的中心厚度的大小取决于所选用的材料和所达到的屈光度。
`[0059]本实用新型实施例中的多焦点人工晶状体光学部的前表面或后表面的面形至少要包括多焦面。
[0060]本实用新型实施例中的多焦点人工晶状体可以是一件式人工晶状体，也可以是三件式人工晶状体。
[0061]图2是根据本实用新型的一个实例的具有零色差特性的多焦点人工晶状体的示意性侧剖视图。
[0062]如图2所示，在根据本实用新型的该实例的多焦点人工晶状体I的光学部后表面6上关于所述多焦点人工晶状体的光轴AO镜像对称地设置衍射坡环8。所述光学部内衍射坡环的数量在6-35之间，其中第一衍射坡环的起始边界位置在0.580-0.520 mm之间，第一衍射坡环的结束边界位置在0.815-0.735mm之间，且光学部内衍射坡环的特征尺寸在0.125-0.048_之间，从而使得所述多焦点人工晶状体自身的色差为零。当然，所属领域的技术人员也可以意识到:衍射坡环8也可被如此设置在所述多焦点人工晶状体I的光学部前表面7上，或者可被如此设置在所述多焦点人工晶状体I的光学部后表面6和光学部前表面7上。所述光学部内衍射坡环的优选设置参数范围如下:所述光学部内衍射坡环的数量为6-30之间，其中第一衍射坡环的起始边界位置在0.575-0.522mm之间，第一衍射坡环的结束边界位置在0.810-0.745mm之间，且光学部内衍射坡环的特征尺寸在
0.124-0.051mm 之间。
[0063]所述多焦点人工晶状体光学部前表面和光学部后表面的曲率为多焦点人工晶状体提供视远光焦度，其范围在-10-34D，优选范围是6-34D ;视近光焦度是在视远光焦度的基础上增加一个附加光焦度；附加光焦度的量值大小依据人工晶状体的折射率、厚度而决定；附加光焦度的量值使本实用新型的多焦点人工晶状体本身视近为零色差，其范围一般在 3.05-3.95D，优选范围是 3.10-3.80D。
[0064]下面，选取本实用新型的具有零色差的多焦点人工晶状体的一个实例，与现有技术多焦点人工晶状体的比较例进行比较，得到图11-13所示的对比曲线。
[0065]本实用新型实例:
[0066]材料性质:折射率1.46 ;
[0067]面形:双凸面形，前表面非球面，后表面球面，具体参数见下表1。
[0068]附加光焦度:3.68D。
[0069]表1
[0070]
【权利要求】
1.一种多焦点人工晶状体，所述多焦点人工晶状体包括由光学部和光学部边缘构成的光学部分，所述多焦点人工晶状体的制备材料的折射率在1.41到1.52之间，所述多焦点人工晶状体的制备材料为硅胶、水凝胶、亲水性丙烯酸酯、疏水性丙烯酸酯、或聚甲基丙烯酸甲酯， 其特征在于， 在光学部前表面和/或光学部后表面上关于所述多焦点人工晶状体的光轴镜像对称地设置衍射坡环，所述衍射坡环的数量在6-35之间，其中第一衍射坡环的起始边界位置在0.580-0.520 mm之间，第一衍射坡环的结束边界位置在0.815-0.735mm之间，且所述衍射坡环的特征尺寸在0.125-0.048_之间，从而使得所述多焦点人工晶状体自身的色差为零。
2.根据权利要求1所述的多焦点人工晶状体，其特征在于，所述多焦点人工晶状体的视远光焦度范围是-10-34D且附加光焦度范围是3.05-3.95D。
3.根据权利要求1所述的多焦点人工晶状体，其特征在于，所述多焦点人工晶状体的视远光焦度范围是6-34D且附加光焦度范围是3.10-3.80D。
4.根据权利要求1所述的多焦点人工晶状体，其特征在于，所述衍射坡环的数量为6-30之间，其中第一衍射坡环的起始边界位置在0.575-0.522_之间，第一衍射坡环的结束边界位置在0.810-0.745mm之间，且所述衍射坡环的特征尺寸在0.124-0.051mm之间。
5.根据权利要求1所述的多焦点人工晶状体，其特征在于，所述多焦点人工晶状体为一件式人工晶状体或者三件式人工晶状体。
【文档编号】A61F2/16GK203647536SQ201320839958
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】郭淑艳, 王曌, 解江冰 申请人:爱博诺德（北京）医疗科技有限公司