调节性晶状体装置的制作方法

本发明涉及可提供晶状体物理恢复的调节性晶状体装置，并且更特别地涉及皮质内晶状体植入物和囊内晶状体植入物。

背景技术：

老视最常表现为近视力不足，不能阅读小字，尤其是约40岁到45岁之后在昏暗的灯光下。

老视或随着年龄的增长调节幅度的丧失与眼睛不能改变天然人眼晶状体的形状(这种改变天然人眼晶状体的形状的能力允许人在远近之间改变焦点)有关，并且发生在基本上100％的人口中。研究表明，调节幅度会在生命的第五个十年中随着年龄的增长而稳定地下降。

历史上，研究通常将调节能力的丧失归因于随着年龄的增长人眼晶状体的硬化，并且更具体地归因于晶状体材料的杨氏弹性模量的增加。

根据赫姆霍兹理论(helmholtztheory)，老视是由随着年龄的增长晶状体的刚度增加引起的，这种晶状体的硬度增加使得在调节期间晶状体的形状更难改变，并因此更难将入射光正确地聚焦到视网膜上。

更近期的研究检查了老化对核与皮质之间的材料性质的相对变化的影响。这些研究提供了关于晶状体硬化的各种理论和数据。以一般方式，这样的研究基本上提出了如下一种理论：根据该理论，柔韧性的丧失是核和/或皮质材料的杨氏弹性模量增加的结果。这样的研究将该硬化视为随着年龄的增长调节幅度的丧失的主要因素，因此是老视的原因。

由于生长的阶段，眼睛具有各种核，这些核的年龄不同并且以洋葱状的方式彼此叠置。最里面的因此是最老的核随着年龄的增长而硬化。

随着眼睛的老化，这些结构也发生着与年龄相关的变化，包括分子间键合(主要是二硫键合)的发展、组织的压缩、一些原始附件的破裂以及较老晶状体区域的变黄或变暗。

实际上，随着老化而发生晶状体的压缩。每年生长的晶状体纤维的数量在整个生命中是相对恒定的。然而，晶状体的尺寸不会变得像新的纤维生长所期望的那样大。晶状体从出生到3岁在仅三年内从6mm生长到7.2mm或生长20％。然后在接下来的大约十年期间，从7.2mm生长到9mm或生长25％。然而，这跨越了三倍长的时间段(9年)。在接下来的大约二十年(从12岁到36岁)中，晶状体在24年内从9mm生长到9.6mm或生长6.7％，显示了显著减慢的观察到的生长速率，而人们认为在该时间段期间纤维的生长速率相对恒定。最后，在从36岁到54岁的最后大约二十年中，晶状体以其年轻时生长率的极小分数在18年内从9.6mm生长到9.8mm或生长2.1％。尽管存在着需要更多晶状体纤维填充较大外壳的几何效应，但是考虑到几何效应，较老晶状体的尺寸比纤维生长速率模型所预测的要小得多。包括核纤维压缩的纤维压缩被认为解释了这些观察结果。

老视可以通过使用外部光学矫正装置来矫正，包括老花镜、渐变眼镜、双焦点或三焦点眼镜、隐形眼镜等。然而，许多患者希望避免使用这些外部光学矫正装置，尤其是使用老花镜被认为非常麻烦。

可以帮助恢复调节能力的所有其它可商购的产品全部是采用外科手术并且是侵入性的。

fda批准了单一一种方法作为老视的临时疗法：传导性角膜塑形术(conductivekeratoplasty)，例如如us2007/038210中所描述的。然而，效果仅持续3到6个月。

另一种方法(称为晶状体切开术(lentotomy)，例如如在us2014/378955和us2010/191230中所描述的)基于通过使用飞秒激光在完整晶状体的内部切割滑动平面以允许晶状体具有更大的柔韧性。该方法不可商购。

上述方法中还没有一种是令人满意的。

仍然需要一种调节性晶状体装置，特别是植入物，其能够恢复人类眼睛的柔韧性并因此增加视觉调节幅度。

还更一般地需要一种新的调节性晶状体装置，其可以在提供实际动态视觉调节能力的同时补救其它光学障碍。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，第一实施例涉及一种皮质内晶状体植入物，其纵轴对应于皮质内晶状体植入物的极轴，其中，皮质内晶状体植入物包括沿极轴轴向地延伸的前部和后部，前部具有位于纵轴上的前极(a)并且后部具有位于极轴上的后极(e)，前部和后部均在极轴的两侧上相对于极轴径向地延伸，当在包括极轴的称作矢状面的平面中观看时，前部和后部均具有分别位于极轴的两侧上的两个部分，前部的每个部分具有从前极(a)向点(b，b')增大的径向延伸长度，在点(b，b')前部结束且后部开始，后部的每个部分具有从后部开始处的点(b，b')向后极(e)减小的径向延伸长度，前部的每个部分的外轮廓形成了曲率半径在前极(a)处比在点(b，b')处大的曲线，皮质内晶状体植入物处于固态的具有弹性或粘弹性和内聚性的一种或多种材料制成，使得剪切模量大于10pa且小于10kpa，一种或多种材料具有适合于用在人眼晶状体中的折射率。

该新的皮质内晶状体植入物使得可以为受到诸如老视等的眼科障碍影响的患者眼睛带来柔韧性或弹性。因此，被植入物体的眼睛具有新的调节幅度，其增加了老化的未植入物体的眼睛的天然调节幅度。新的皮质内晶状体植入物可以为患者提供调节幅度(或增大的调节幅度)，从而在患者的日常生活中提供了舒适的近视力和远视力(例如，患者能够以大约30cm的距离进行远距离观看和阅读)。考虑患者的年龄，他/她将回到在天然的较年轻的人眼晶状体中可以找到的调节幅度(回溯数年)。这将使得可以补偿影响老化的未植入物体的眼睛的视觉调节丧失。

该皮质内晶状体植入物充当周围更刚性/刚硬的天然人眼晶状体中的柔软或弹性的核心，并帮助降低经过植入后的天然晶状体的刚性/刚度。因此，可以回到可在较年轻的人眼晶状体上找到的最初的总体上的相对机械性质(核比皮质更柔软)。刚性/刚度的特征在于施加至物体的机械应力与由该应力引起的物体移位或变形之间的关系。

皮质内晶状体植入物可以由处于固态的一种材料或几种材料的组合物或混合物制成，使得赋予皮质内晶状体植入物以机械柔韧性或弹性性质。一种或多种材料具有以剪切模量大于10pa且小于10kpa为特征的弹性或粘弹性性质(例如，凝胶具有粘弹性质且可以处于固态)。

处于固态的一种或多种材料具有内聚性。这意味着由这样的一种或多种材料制成的皮质内晶状体植入物当未植入时具有其自身的形状，即在没有特定的外部约束的情况下，其形状被维持。

因此，如上限定的由具有弹性或粘弹性的一种或多种材料制成的植入体可以弹性变形。这意味着当受到约束时植入体能够以弹性的方式变形并因此改变其初始形状。当不再在植入物上施加结束时，植入体可以采取其初始形状。在植入体的寿命过程中，在约束下的这种变形可以重复很多次。

一种或多种固体材料具有适合用于人眼晶状体的折射率。更特别地，一种或多种材料的折射率使得当将皮质内晶状体植入物放置在人眼晶状体中时，处于最平坦形状的人眼晶状体的折射率适合于远视。

当天然人眼晶状体的至少一部分被不会受到这种障碍困扰的人工调节性晶状体代替时，如上限定的新的皮质内晶状体植入物可以应对与晶状体老化相关的其它光学障碍(作为这种障碍的预防或疗法)。

需要注意的是，当处理老视障碍或其它光学障碍时，可以将皮质内晶状体植入物放置在患者的一只眼或两只眼中。

在上述新的皮质内晶状体植入物实施例中，无论植入物的矢状平面(包括纵轴的平面)如何，位于植入物的纵轴(极轴)上的前极a和后极e都是植入物的固定点。相比之下，作为植入物相对于纵轴的最外径向延伸点的点b和b'可以在不同矢状面中相对于该纵轴以及极a、e采取不同的位置。换言之，穿过点b和b'的轴线可以相对于极轴ae成不同角度。在每个矢状平面中，四个点a、b、e和b'限定了四边形，该四边形的形状可以在一个平面中与在另一个平面中不同，或者对于轴对称植入物来说保持不变。因此，植入物的外部形状可以基于这种四边形而延伸。

植入物实质上包括：

-具有位于光轴上的前极a的大致凸形的前表面，

-后表面，

-前表面和后表面在矢状面中在两个分别间隔开的点b和b'处连接，前部的外轮廓形成曲线，该曲线的曲率半径在前极处比在两个分别间隔开的点中的任一点处都大。

根据植入物的可能特征：

-当在矢状面中观看时，前部具有凸形形状；

-在矢状面中，前部的每个部分的外轮廓是连续曲线，其曲率半径r从前极a到点b，b'总体上是减小的；

-当在矢状面中观看时，后部的每个部分的外轮廓在点b，b'和后极e之间形成连续曲线；

-后部的每个部分的外轮廓包括两个点c，d、对应的c'，d'，它们位于点b、对应的b'与后极e之间的曲线上并形成该曲线的两个拐点；

-两个点c，d、对应的c'，d'位于点b、对应的b'与后极e之间的直线上；

-在点b、对应的b'与后极e之间的每条曲线包括位于中心部分c，d、对应的c'，d'两翼的两个侧部分，即侧部分b，c、对应的b'，c'和侧部分d，e、对应的d'，e'，两个侧部分具有相同类型的曲率、即凸形或凹形，并且中央部分具有相反类型的曲率，即凹形或凸形；

-当在矢状面中观看时，皮质内晶状体植入物具有相对于其极轴轴对称的形状；

-当在矢状面中观看时，皮质内晶状体植入物具有相对于其极轴不轴对称的形状；

-当在垂直于矢状面的前平面中观看时，皮质内晶状体植入物具有相对于其极轴轴对称的形状；

-当在垂直于矢状面的前平面中观看时，皮质内晶状体植入物具有相对于其极轴不轴对称的形状；

-皮质内晶状体植入物的总体积为要插入有皮质内晶状体植入物的人眼晶状体内部体积的10％到90％之间；

-皮质内晶状体植入物的折射率高于要植入有皮质内晶状体植入物的天然人眼晶状体的其余部分的折射率(折射率通常从植入物的外周向核大增加，除了对于非常特定的光学障碍之外)；因此，可以在植入物和天然晶状体之间建立折射率梯度。

皮质内晶状体植入物的折射率本身可以是折射率的梯度或采用单个恒定值。梯度可以是连续的或不连续的。折射率的连续性或不连续性可能发生在皮质内晶状体植入物与天然人眼晶状体的其余部分之间的界面处或皮质内晶状体植入物的内部。

需要注意的是，除了非常特定的光学障碍之外，折射率通常从植入物的外周向核心增大。总体上，折射率可以处于1至3范围内。而且，折射率梯度或折射率可以以非轴对称的方式来选择。

需要注意的是，如随后关于本发明的第二和第三方面所解释，当对患者的眼睛进行模拟时，可以选择折射率及其梯度(一个或多个)。

第一方面的第二实施例涉及一种用于完全填充眼睛中的囊袋的囊内晶状体植入物。

该囊内晶状体植入物包括核心部分和包围核心部分的壳部分，囊内晶状体植入物的纵轴对应于囊内晶状体植入物的极轴，其中，核心部分包括沿极轴轴向地延伸的前部和后部，前部具有位于极轴上的前极(a)并且后部具有位于极轴上的后极(e)，前部和后部均在极轴的两侧上相对于极轴径向地延伸，当在包括极轴的称作矢状面的平面中观看时，前部和后部均具有分别位于极轴的两侧上的两个部分，前部的每个部分具有从前极(a)向点(b，b')增大的径向延伸长度，在点(b，b')前部结束且后部开始，后部的每个部分具有从后部开始处的点(b，b')向后极(e)减小的径向延伸长度，前部的每个部分的外轮廓形成了曲率半径在前极(a)处比在点(b，b')处大的曲线，核心部分和壳部分均由处于固态的具有弹性或粘弹性和内聚性的一种或多种材料制成，使得剪切模量大于10pa且小于10kpa，或者壳部分由前述材料中的一种或多种材料制成并且核心部分由流体制成，该一种或多种材料和流体均具有适合于用在人眼晶状体中的折射率。

囊内晶状体植入物包括核心部分和包围核心部分的壳部分。核心部分可以用作上述皮质内晶状体植入物实施例，并且更特别地包括该皮质内晶状体植入物的几何特征。核心部分被壳部分包围，而上述皮质内晶状体植入物用于当放置在人眼晶状体中时被人眼晶状体的天然组织包围。核心部分和壳部分都可以由处于固态的具有弹性或粘弹性和内聚性的一种或多种材料制成，使得剪切模量大于10pa且小于10kpa。作为替代方案，壳部分可以由一种或多种前述材料制成，而核心部分可以由流体(例如，液体或气体)制成。上面已经针对与皮质内晶状体植入物实施例有关的一种或多种材料描述的所有内容也适用于此。

当核心部分和壳部分均由上述材料中的一种或多种制成时，壳部分可以由剪切模量大于核心部分的剪切模量的一种或多种材料制成。

该一种或多种材料和流体都具有适合用于人眼晶状体的折射率。更特别地，折射率使得当将囊内晶状体植入物放置在人眼晶状体中合适位置时，处于其最平坦形状的人眼晶状体的折射率适合于远视。

需要注意的是，壳部分和核心部分可以看作是两个不同的部分，而不是同质的单个部分。

整个囊内晶状体植入物将被插入天然人眼晶状体中。晶状体的内部已经预先清空过，以便仅留下不受影响的囊袋，然后囊内晶状体植入物可以完美地填充在囊袋内部所产生的空隙内。

作为替代方案，囊内晶状体植入物可以包括中空壳，该中空壳用于插入天然人眼晶状体内(晶状体的内部已经预先清空，以便仅留下不受影响的囊袋)并随后被如上限定的一种或多种粘弹性材料或流体填充，以用作核心部分。在该替代方案中，囊袋与中空壳的周围壳部分一起起到晶状体的更刚性部分的作用，而核心部分更柔韧或更有弹性。

当整个天然人眼晶状体被不会受到这种障碍困扰的人工调节性晶状体代替时，新的囊内晶状体植入物可以应对其它光学障碍(作为这种障碍的预防或治疗方法)。

核心部分可以被认为具有上述皮质内晶状体植入物实施例的特征。特别地，它也可以具有由上述四边形abb'e所限定的形状。

根据囊内晶状体植入物的其它可能特征：

-囊内晶状体植入物的包围核心部分的壳部分比核心部分更刚性；

-周围的壳部分由剪切模量大于核心部分的剪切模量的一种或多种材料制成。

根据本发明第一方面的囊内晶状体植入物的目的在于物理地恢复人眼晶状体的柔韧性并使调节幅度尽可能地接近较年轻的人眼晶状体的调节幅度。

壳部分的剪切模量可以小于或等于要物理恢复的人眼晶状体的皮质的剪切模量。

需要注意的是，核心部分的剪切模量小于壳部分的剪切模量。

通常，壳部分可以具有约5kpa或10kpa的剪切模量，而核心部分可以具有约200pa、500pa、800pa、1000pa或2kpa的剪切模量。当壳部分由上述材料中的一种或多种制成时，核心部分可以由流体制成，因此其在更刚性的周围壳部分中起到较柔软的核心部分的作用。

根据另一可能的特征，限定壳部分和核心部分两者的折射率，以便建立折射率的梯度。折射率可以是每个部分内的值或值的分布。梯度可以在每个部分中是连续或不连续的，或者从一个部分到另一部分(即，在每个部分之间的界面处)是连续或不连续的。壳部分和核心部分中的每一个可以在其自身中或仅在其中之一中具有折射率梯度。在后一种情况下，其它部分的折射率恒定。作为替代方案，壳部分和核心部分都具有恒定的折射率值，并且两个值彼此不同。需要注意的是，除了非常特定的光学障碍之外，折射率通常从植入物的外周向核心增大。晶状体的外周区域可以保持未治疗(天然)。在这种情况下，上述梯度也可以在外周天然晶状体部分与壳部分和核心部分之间形成。以上关于壳部分和核心部分提到的所有内容都可以扩展到外周天然晶状体部分。总体上，折射率的范围可以为1至3。也可以以非轴对称的方式选择折射率梯度或折射率。

需要注意的是，当对患者的眼睛进行模拟时，可以选择折射率及其梯度(一个或多个)，这将在随后下面结合本发明的第二和第三方面进行解释。

上面针对皮质内晶状体植入物实施例描述的所有内容也可以应用于上述囊内晶状体，特别是其核心部分。

囊内晶状体植入物还可以包括以上关于皮质内晶状体植入物实施例限定的特征中的任何一个，并且限定了核心部分的可能特征。

本发明的第二方面涉及用于模拟人类眼睛的功能的系统领域。该第二方面特别地涉及用于模拟视觉调节过程的计算机系统(基于计算机的系统)和方法(基于计算机的方法)。

上面已经相对于本发明的第一方面广泛地描述了视觉调节和老视障碍的机制，并且在此将不再重复。

由于老视与视觉调节过程中的一些恶化有关，因此计算机系统已经被设计为允许提供眼睛功能的模拟，更确切地说，提供视觉调节过程的模拟。然而，用于模拟视觉调节且当前可用的计算机系统，因为它们依赖于过少的生理实体和物理学而受到限制，或者，因为它们需要操作大量的计算资源或要求大量的计算时间来提供结果而效率低下。这些缺点大大降低了在医疗环境中使用这种系统或为了研究和开发医疗方案而使用这种系统的兴趣。

本发明的第二方面旨在补救这些缺点中的至少一个。

该第二方面的一个目的是提供一种用于模拟视觉调节的计算机系统(基于计算机的系统)，即，这样一种计算机系统：其能够模拟眼睛在远视力与近视力之间的切换过程或操作(机械和光学模拟)，并能够在这方面提供图形和/或数字输出，图形和/或数字输出更准确地模仿了视觉调节过程的生理实体，就像自然发生的一样。

根据该第二方面的计算机系统还可以满足医疗参与者关于体内病例和真实医疗约束来使用该系统的需求。因此，用于模拟视觉调节的计算机系统可以促进提交和处理关于形成眼睛的生理实体的几何形状和/或材料性质的修改。

此外，虽然可以例如出于研究和开发目的而独立地使用计算机系统，但是也可以在计算机化的医疗环境中使用计算机系统，例如，与医学成像装置或用于治疗视觉障碍的医学仪器或工具(例如：外科手术工具)有关。因此，根据本发明的第二方面的用于模拟视觉调节的计算机系统必须包括实现接口的功能，该计算机系统可以借助该接口经由通信链路连接至远程计算机，可以与该远程计算机进行数据交换。此外，为了提高效率，在计算机系统是分布式环境的一部分这种情况下，计算机系统必须实现自动数据搜索机制，以确保根据搜索和/提交的数据自动且连续地更新提供的模拟输出。

这些目的中的至少一个是通过用于模拟视觉调节的计算机系统来实现的，其中，

所述系统包括一个或多个处理器以及用指令编码的一个或多个计算机可读存储介质，当由处理器中的至少一个执行指令时，指令使计算机系统至少：

搜索预先限定的几何模型，所述预先限定的几何模型对眼睛的一组生理实体的体积边界进行划界，所述一组生理实体至少包括人眼晶状体、悬韧带、睫状肌、巩膜和角膜；

确定是否设定至少一个几何相关改变，并且如果结果是设定，则使用所述几何相关改变来更改所述预先限定的几何模型，以设定经过更新的几何模型；

搜索物理相关环境，所述物理相关环境包括为所述一组生理实体中的每个生理实体分配的至少一个物理相关参数，所述物理相关参数表征机械性质或光学性质；

确定是否设定至少一个物理相关改变，并且如果结果是设定，则使用所述物理相关改变来更改所述物理相关环境，以设定经过更新的物理相关环境；以及

将所述预先限定的几何模型或所述经过更新的几何模型与所述物理相关环境或所述经过更新的物理相关环境相结合，以建立模拟模型。

用于模拟视觉调节的计算机系统更准确地模仿生理实体，因为由系统提供的模拟输出依赖于眼睛的三维几何结构，该三维几何结构包含并独特地解决了眼睛的所有重要生理实体，至少是人眼晶状体、悬韧带、睫状肌、巩膜和角膜。系统结果所提供的更准确的输出还来自对眼睛的生理实体建模的特定方式，来自针对眼睛的每个生理实体指定众多参数的能力(这些参数可以限定与那些实体相关的机械或光学性质)，并且来自提供的多种结果(特定区域或体积的力、位移、光学参数)。由于系统配置建立了模拟环境，该环境结合了几何输入以及以特定方式表征材料性质的参数，且具有提交并立即考虑应用于该模拟环境的改变和修改的能力，所以也实现了更高的准确度和更高的效率。由于计算机系统构造为自动确定是否必须从远程数据源搜索数据，所以该计算机系统进一步提供了用户交互方面的改进。由计算机系统建立的模拟模型整合了所有上述参数，以使它们彼此相关联。模拟模型是物理的和动态的。构想该模拟模型，以考虑(并参数化)眼睛中至少某些物理实体的非轴对称构造(特别是从几何观点来看)。对于光学和机械性质的管理也可以是相同的。例如，可以对非轴对称应力进行建模并将其引入模拟模型中。模拟模型还可以将材料及其性质作为参数考虑在内，从而提供了更强大的建模工具。需要注意的是，流体方面也可以借助该模拟模型来建模，并且因此可以与光学和机械参数一起作为参数来考虑。还有，模拟模型不仅基于壳和体积元素来建模生理实体，而且还整合了桁架(truss)和膜。此外，可以借助该模拟模型来参数化人眼晶状体内的折射率的梯度。

所有这些方面都允许计算机系统在医疗环境中使用时、尤其是在进行外科手术计划程序或诊断残余调节能力时更加高效。

需要注意的是，由以上计算机系统建立的模拟模型可以用于除矫正人类眼睛的老视以外的任何其它目的，特别是用于校正人类眼睛的任何光学障碍。

作为实例，模拟模型可用于以下应用程序：

-折射计算；

-屈光障碍眼睛通过角膜修改(lasik)得到治疗之后的眼内晶状体(iol)的优化；

-渐进光学表面的设计；

-诊断(可以与现有的成像方法结合使用该模型，以便更好地了解患者的眼睛)；

-青光眼(模型可以用于模拟患者眼内的流体流动)；

-圆锥角膜检测(模型可以与角膜拓扑技术一起使用，以识别和确定角膜拓扑的定性和定量参数的演变)；

-角膜治疗，如预防性治疗(例如，隐形眼镜)或矫正性治疗(例如，交联、角膜移植术)(模型可以用于确定和评估可能的治疗/过程，以终止圆锥角膜的发展或矫正任何其它角膜拓扑障碍)；

-iol和aiol(调节性iol)设计，特别是用于白内障障碍的植入物可以通过使用该模型来设计，例如，具有特定调节特征的植入物(aiol)。

如上所述的计算机系统构造为接收数据并输出其它数据(在显示组件或接口上或在系统外部，例如，可以将输出的变换后的数据传输到不同的外部设备或系统)。该计算机系统可以包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，并且可以根据指令或自动地执行或运行。程序的执行导致相应的基于计算机的一个或多个方法的步骤的执行或进行。

相应地，该第二方面还涉及一种用于模拟视觉调节的基于计算机的方法，方法包括如下步骤：

搜索预先限定的几何模型，所述预先限定的几何模型对眼睛的一组生理实体的体积边界进行划界，所述一组生理实体至少包括人眼晶状体、悬韧带、睫状肌、巩膜和角膜；

确定是否设定至少一个几何相关改变，并且如果结果是设定，则使用所述几何相关改变来更改所述预先限定的几何模型，以设定经过更新的几何模型；

搜索物理相关环境，所述物理相关环境包括为所述一组生理实体中的每个生理实体分配的至少一个物理相关参数，所述物理相关参数表征机械性质或光学性质；

确定是否设定至少一个物理相关改变，并且如果结果是设定，则使用所述物理相关改变来更改所述物理相关环境，以设定经过更新的物理相关环境；以及

将所述预先限定的几何模型或所述经过更新的几何模型与所述物理相关环境或所述经过更新的物理相关环境相结合，以建立模拟模型。

下面限定了计算机系统和/或基于计算机的方法的进一步可能特征：

-当由处理器中的至少一个执行所述指令时，所述指令进一步使计算机系统显示图形用户界面，在图形用户界面中呈现眼睛的至少三维表示，所述图形用户界面配置为包含用于提交所述几何相关改变和/或所述物理相关改变的至少一个输入区域；

-当由处理器中的至少一个执行所述指令时，所述指令进一步使计算机系统检测何时由关于所述三维表示执行的动作产生所述几何相关改变；

-当由处理器中的至少一个执行所述指令时，所述指令进一步使计算机系统从远程源搜索所述几何相关改变和/或所述物理相关改变；

-当由处理器中的至少一个执行所述指令时，所述指令进一步使计算机系统使用所述模拟模型来计算视觉调节的至少一个模拟结果，所述模拟结果包含如下数据：关于所述一组生理实体中的一个生理实体的与力、机械应力、变形或移位有关的数据，和/或关于光学域的与光学改变有关的数据，和/或与所述眼睛的调节幅度值有关的数据；

-所述模拟结果是在施加于所述悬韧带的后部上的第一张力值和所述睫状肌的第二收缩值的基础上计算的；

-所述物理相关参数或所述物理相关改变与所述睫状肌的一部分的收缩水平和/或所述悬韧带的后部的伸长水平有关；

-所述物理相关参数或所述物理相关改变与所述睫状肌的一部分的收缩水平和/或伸长水平有关；

-所述几何相关改变与所述人眼晶状体的形状和/或所述巩膜的形状有关；

-所述几何相关改变与所述角膜的形状和/或所述悬韧带的长度有关；

-所述几何相关改变与所述睫状肌或所述人眼晶状体连接至所述悬韧带的至少一个位置有关；

-所述人眼晶状体至少包括核、晶状体皮质、晶状体囊和晶状体上皮；

-所述一组生理实体包括玻璃体和房水；

-所述物理相关参数或所述物理相关改变与所述房水的粘度、房水的弹性和/或所述玻璃体的粘弹性质有关；

-所述物理相关参数或所述物理相关改变应用于被分配的所述生理实体的仅一部分。

本发明的第三方面涉及一种用于矫正人类眼睛的光学障碍的方法，包括以下步骤：

-获得表征患者眼睛的、特别是患者眼睛的包括人眼晶状体在内的生理实体的尺寸、机械和光学性质的生物数据；

-基于所获得的生物数据，来更新代表人类眼睛的3d模型的尺寸、机械和光学参数，使得模型代表患者眼睛，特别是代表患者眼睛的生理实体；

-应用以下子步骤：

i)将可能的机械和光学校正输入经过更新的模型的生理实体中的至少一个中；

ii)用这些机械和光学校正来模拟经过更新的模型的机械和光学行为；

直到输入的可能的机械和光学校正允许借助模拟达到期望的机械和光学行为，以便矫正光学障碍并且在远视力和近视力方面(相对于预定的远视力和近视力而言)提高视力舒适度为止；

-验证这些机械和光学校正；

-设定用于一套外科手术设备的操作参数，使得外科手术设备能用于将经过验证的机械和光学校正应用于患者眼睛的生理实体中的至少一个。

步骤i)和ii)可以根据需要进行多次，直到获得期望的机械和光学行为。

借助上述方法来使用3d模型，以便限定要治疗/处理(通过插入晶状体植入物或进行电磁治疗)的内部晶状体区域的例如位置、形状和大小，以便矫正光学障碍并在远视力和近视力方面提高视力的舒适度。作为实例，该模型的使用使得可以限定晶状体修复图案(phakorestorationpattern)的位置、形状和大小，这可以矫正光学障碍并提高远视力和近视力的舒适度。光学障碍的矫正可以包括优化患者眼睛的调节能力(调节幅度的增大)。

外科医生可以验证(可能在与患者协商的情况下)这些机械和光学校正，或决定执行上述获得、更新以及步骤i)和ii)中的一项或多项。

在验证之后，根据经过验证的校正来设定一套外科手术设备、工具或装置的操作参数。在用电磁装置进行电磁治疗的情况下，这样的操作参数可以包括能量参数(例如，对于飞秒激光器来说：能量、脉冲持续时间、空间密度、脉冲频率、重复频率)和几何参数(轴向位置、包壳形状)。因此对装置进行相应的编程。

接下来，外科医生使用已经相应设定的一套外科手术设备或工具或装置启动患者眼睛上的治疗或手术步骤。

以一般的方式，第三方面的方法具有以下优点：

-它为患者提供定制的治疗/过程，归功于模拟使得可以优化光学效果，同时最大程度地减少患者眼睛的要治疗的体积(例如，可以仅治疗人眼晶状体的一部分，而不是整个晶状体)和治疗强度；

-可以在进行治疗之前模拟治疗结果；

-模拟过程可以控制一套外科手术设备或工具或装置，以精确地执行借助模拟获得的结果；

-由于步骤i)和ii)足以在机械和光学行为方面提供期望的结果，因此不需要附加的模拟器；

-该方法使得可以提高选择矫正光学障碍的解决方案的可靠性；

-该方法使得可以提高实现用于矫正光学障碍的解决方案的可靠性；

-该方法使得执业医生可以在矫正光学障碍时赢取时间。

根据其它可能的功能：

-患者眼睛的生理实体包括晶状体、悬韧带、睫状肌、巩膜和角膜；

-人眼晶状体至少包括核、晶状体皮质、晶状体囊和晶状体上皮；

-生理实体包括玻璃体和房水；

-通过上述计算机系统建立代表人类眼睛的3d模型；

-上述方法更具体地应用于老视的矫正，待输入的可能的机械和光学校正与人眼晶状体有关，应用步骤i)和ii)直到输入的可能的机械和光学校正使得借助模拟能够在视觉调节的柔韧性恢复和幅度增大方面达到期望的机械和光学行为，并且用于一套外科手术设备的操作参数被设定为使得外科手术设备能用于将经过验证的机械和光学校正应用于患者眼睛的人眼晶状体。

该第三方面的方法可以进一步包括使用已经设定了操作参数的一套外科手术设备、工具或装置的治疗或外科手术步骤或阶段。

需要注意的是，在已经执行了治疗或手术步骤之后执行可能的控制步骤(或诊断步骤)，特别是包括屈光控制。取决于该控制步骤的结果，可以设想该过程的可能的增强，例如，导致增强的模拟或计算建模和模拟。

本发明的第四方面涉及一种用于矫正人类眼睛的老视的方法，该方法包括以下步骤：借助电磁装置将电磁辐射施加到人类眼睛的人眼晶状体的内部区域z，以使内部晶状体区域比天然人眼晶状体的未修改的周围其余部分更柔韧，并且具有比天然人眼晶状体更高的折射率，内部晶状体区域z包括人眼晶状体核的至少一部分，当在包括晶状体的光轴(或极轴)的矢状面中观看时，内部晶状体区域包括：

-具有位于光轴上的前极的大致凸形的前表面，

-后表面，

-前表面和后表面在矢状面中在两个分别间隔开的点处连接，前部的外轮廓形成曲线，该曲线的曲率半径在前极处比在两个分别间隔开的点中的任一点处都大。

以一般的方式，第四方面的方法提供以下优点：

-这是一种非侵入性方法，因为无需在晶状体中放置任何植入物；

-该方法使得可以解决光学障碍的病因而不是其后果；

-通过该方法，患者的人眼晶状体恢复了与原始天然晶状体固有的调节能力相当的调节能力；因此，不需要眼睛去适应，因为植入物就是这种情况，并且无需进行视觉折衷；在这里眼睛会正常运作；

-该方法可以在多年来的相继的时刻实施，例如以施加相继的治疗，例如通过修改要治疗的内部晶状体体积和/或通过修改施加到内部晶状体体积上的能量等；

-该方法可以例如在设想白内障手术之前的现有患者计划中进行。

晶状体的内部晶状体区域z可以具有在其整体形状中具有针对上述第一方面的皮质内晶状体植入物所限定的形状，并且具有上述可能的更详细特征中的至少一个。

需要注意的是，该方法可以预先包括第三方面的方法，该第三方面的方法为要在治疗或手术步骤中使用的电磁装置设定适当的操作参数。这些参数适用于患者的眼睛特征，并且已借助第三方面的方法确定，以矫正患者遭受的特定老视障碍。

在执行了治疗或手术步骤之后执行可能的控制步骤(或诊断步骤)，特别是包括屈光控制。取决于该控制步骤的结果，可以设想该过程的可能的增强，例如导致增强的模拟或计算建模与模拟。

根据其它可能的功能：

-可以在飞秒激光器、超声发生器、特别是hf聚焦超声发生器之中选择电磁装置；

-该方法包括根据预定的扫描图案用光斑(例如：激光)或光束(例如：超声)来扫描人眼晶状体的内部区域z；

-从内部区域的后部开始朝向内部区域的前部进行扫描；

-可以以相继的层执行扫描；

-可以执行扫描，以使光斑(例如：激光)或光束(例如：超声)遵循螺旋路径。

本发明的第五方面涉及一种通过在患有老视障碍的患者的天然人眼晶状体内引入晶状体植入物来矫正人类眼睛的老视的方法。晶状体植入物可以是根据上述第一方面的晶状体植入物，即皮质内晶状体植入物或囊内晶状体植入物。

总体上，如果要将皮质内晶状体植入物植入患者的人眼晶状体内，那么可以执行以下主要步骤：

-皮质通道形成；

-对必须放置植入物的晶状体的内部区域进行处理，以去除该内部区域(该步骤可以通过使用诸如第四方面所述的电磁装置来实现)；

-巩膜切口；

-提取；

-在清空的内部区域插入皮质内晶状体植入物。

如果要将囊内晶状体植入物植入患者的人眼晶状体内，那么可以执行以下主要步骤：

-皮质切口；

-撕囊(capsulorexhis)；

-超声乳化；和

-在空隙的人眼晶状体囊内插入囊内晶状体植入物，或者插入壳部分囊内晶状体植入物，然后插入核心部分囊内晶状体植入物。

需要注意的是，第五方面的方法可以预先包括第三方面的方法，该第三方面的方法为要在治疗或手术步骤中使用的一套外科手术设备、工具或装置设定适当的操作参数。这些参数适用于患者的眼睛特征，并且已借助第三方面的方法确定，以矫正患者遭受的特定老视障碍。

在执行了治疗或手术步骤之后执行可能的控制步骤(或诊断步骤)，特别是包括屈光控制。取决于该控制步骤的结果，可以设想该过程的可能的增强，例如导致增强的模拟或计算建模与模拟。

需要注意的是，上述方面中的一些可以通过随后将描述的附加特征和方面来进一步完成。

附图说明

在参考以下附图通过仅非限制性实例的方式给出的其余部分的描述中将出现其它特征和优点，其中：

-图1是人眼在矢状截面中的示意图；

-图2是人眼晶状体在矢状截面中的示意图；

-图3a是根据本发明实施例的皮质内晶状体植入物的矢状图；

-图3b是表示皮质和核剪切模量随着时间的变化的曲线图；

-图4a和图4b以人眼晶状体前视图示出了不同的可能的皮质内晶状体植入物形状；

-图5表示图3a的皮质内晶状体植入物在人眼晶状体中的矢状图；

-图6以矢状图示出了具有非轴对称形状的皮质内晶状体植入物的变型实施例；

-图7a和图7b示意性地示出了在人眼晶状体cl中可由根据本发明的皮质内晶状体植入物占据的极限体积；

-图7c和图7d示意性地示出了在人眼晶状体cl'中根据本发明的皮质内晶状体植入物的可能的形状/体积；

-图8a至图8n是示出了在图9的方法中的一些方法中执行的不同步骤的视图；

-图9是示出了用于将皮质内晶状体植入物或囊内晶状体植入物放置在患者眼睛中以及用于非侵入性地治疗患者的人眼晶状体的几种可能的方法的流程图；

-图10是在本发明的不同实施例中使用的装置的示例性实施例；

-图11a至图11m是示出了在图9中的用于将囊内晶状体植入物放置在患者眼睛中的其它方法中执行的不同步骤的视图；

-图12a至图12f是示出了在用于电磁治疗患者的人眼晶状体的方法中执行的不同步骤的视图；

-图12g至图12j示出了关于在人眼晶状体cl的内部区域iz上施加可能的电磁图案(激光或超声)的实例；

-图13是计算机系统主要部件的示意图；

-图14是在图13的系统的图形用户界面中显示的窗口的示意图；

-图15是由图13的系统实施的过程的示意图；

-图16是在图13的系统的图形用户界面中显示的另一窗口的示意图；

-图17是由图13的系统实施的另一过程的示意图；

-图18是示出了图13的计算机系统在医疗或外科手术环境中的可能应用的示意图；

-图19a至图19f示出了不同的折射率梯度。

具体实施方式

图1示出了人类眼睛的截面(在矢状面中观看到的)或侧视图。

眼睛10包括角膜12和巩膜14。虹膜16和瞳孔18位于角膜12的后方。虹膜包括称为括约肌的肌肉，该肌肉能够收缩和扩张，以便控制瞳孔18的直径。

眼睛包括位于角膜与虹膜和瞳孔之间的前房20。

人眼晶状体22位于角膜12和虹膜16的后面。人眼晶状体22由悬韧带24支撑，悬韧带24形成复杂的纤网，将悬韧带连接到睫状肌26。归功于该支撑结构，晶状体能够改变形状以聚焦。

眼睛还包括位于眼睛的后部处的视网膜28，其目的是形成眼睛看到的物体的图像。

位于人眼晶状体22与视网膜28之间的后房30形成眼睛的主要部分并且被玻璃体(为了清楚起见在此未示出)填充。

眼睛的光轴通常是指角膜的光轴与人眼晶状体的光轴之间的平均值。在图1中光轴x被示出并且将在本描述的其余部分中用作人眼晶状体的光轴。

图2在矢状面中示出了人眼晶状体22的示意性总体放大图。这样的平面包括晶状体的光轴x。

人眼晶状体22是胶原蛋白和晶体的多层结构，可以根据其变形状态改变其屈光力。晶状体具有洋葱状的结构并且包括四个子部分或部件：

-核22a是由多个层构成的中心部分，也称为年龄相关核；具体地，对于成人来说，核22a从中心朝向外周依次包括胚胎核(en)、胎儿核(fn)、幼儿或婴儿核(jn)和成年核(an)，为了清楚起见，这些层未在图2中标识出(这些不同层中的一些层在图7a至图7d中示出)。

-皮质22b包围核22a并且两个子部分之间的边界表示为22c；

-囊22d是薄的、相对刚硬的袋，容纳核22a和皮质22b两者；

-上皮22e是位于皮质22b的前部部分与囊22d(也称为囊袋)之间的前层，并且由活性细胞构成。

晶状体的外部形状在矢状面中看起来像椭圆体，其中后极上的曲率大于前极上的曲率。

本发明的发明人发现，可以使随着年龄的增长而硬化的晶状体恢复适当的柔韧性(老视是与晶状体的老化一起出现的第一光学障碍)。因此，可以对老化的天然晶状体的调节幅度进行修改，特别是增大，以便为患者提供舒适的视觉调节能力。因此，患者的眼睛恢复为具有更年轻眼睛的视觉调节能力。归功于新的晶状体调节性装置(特别是特定的植入物)以及用于在患者的眼睛中实施/实现这些晶状体调节性装置(特别是特定的植入物)的方法/系统，这已经成为可能。根据本实施例的晶状体调节性装置(特别是特定的植入物)没有解剖学轮廓或内部结构。然而，在一些其它实施例中，它们可以具有解剖学轮廓或内部结构。本发明的发明人还发现，不涉及任何植入物的新的晶状体物理恢复方法使得可以在应用于患者的人眼晶状体时恢复柔韧性并因此增加调节幅度。这些方法可以恢复人眼晶状体的光学性质，并且在需要时可以进行光学矫正，例如，矫正散光和增加视域深度(thedepthoffield)。

图3a示出了根据本发明的第一实施例的皮质内晶状体植入物。

该视图在矢状面中示出了皮质内晶状体植入物40，该植入物相对于其纵轴具有轴对称的形状，纵轴也称为极轴，因为它经过植入物的两极，如随后将看到的。这意味着无论包括该轴线的截面平面如何，位于轴线任一侧上的每个部分都如同在镜子一样具有相同的形状。当这样的植入物40放置在图2的晶状体内时，植入物40以晶状体的光轴x为中心，因此植入物40的极轴与图2的晶状体的光轴x一致。由于这个原因，植入物40的极轴被认为与晶状体的光轴x相同。因此，在本描述的其余部分中，轴线x被视作晶状体的光轴和植入物的极轴两者，除非另有说明，如在图6的描述中，植入物的极轴与轴线x不一致。

皮质内晶状体植入物40具有例如蘑菇或蝴蝶翅膀的整体形状。

该植入物旨在置于人眼晶状体22(图2)内的随后将描述的位置处。当就位时，植入物40将占据人眼晶状体22的由囊袋22d界定的内部体积(该体积包括核22a和皮质22b)的一部分。这对于根据本发明设想的任何其它形状的皮质内晶状体植入物也适用。

如图3a所示，植入物40从称为前极a的点所表示的前部位置沿其极轴轴向地延伸到称为后极e的点所表示的后部位置。无论植入物的矢状截面如何，极a和e都是固定的。

植入物40还相对于其极轴径向地(即，在垂直于该极轴的方向上)延伸。

尽管在矢状面中表示了皮质内晶状体植入物，但是该植入物是3d体积的，并且植入物的径向延伸长度应该被认为是在围绕植入物的极轴x且与极轴x垂直的每个径向方向上的，例如如图4a的前视图所示。

如图3a所示，当从前极a遵循植入物的外轮廓到达后极e时，植入物40的径向延伸长度沿着极轴是变化的：首先当从前极a遵循外轮廓同时到达点b和点b'两者(最大径向延伸长度)时，植入物40的径向延伸长度是增加的，然后当从点b和点b'遵循外轮廓同时到达后极e时，植入物40的径向延伸长度是减小的。矢状截面中的点b和点b'位于植入物的赤道平面上，在这里赤道平面用虚线dl(这条线是赤道平面与矢状面之间的交点)表示。赤道的这一定义也适用于晶状体的其它内部结构/层。

植入物40包括处于固体形式或状态的主体，即具有给定形状的主体，其可以在没有任何外部约束(如由外部装置施加的约束)的情况下维持原样。因此，它具有内聚性。

如随后将看到的，作为替代方案，皮质内晶状体植入物可以采用其它实施例的形式。

主体由一种或多种具有弹性或粘弹性的材料制成，所述材料具有大于10pa且小于10kpa的剪切模量。这保证了皮质内晶状体植入物相对于天然人眼晶状体的将植入物包围且比植入物更刚性的其余部分具有足够的柔韧性。如上面已经提到的，植入物的一种或多种材料使得其可以弹性变形。该一种或多种材料可以是凝胶。剪切模量的值适合于患者的眼睛，特别是人眼晶状体，即晶状体的机械性质(根据临床结果或文献)和几何特征(借助成像获得：如，晶状体的残余幅度(即，最大调节位置与最小调节位置之间的间隙)，对于每个位置来说特定的几何形状(即，对于每个位置来说的前曲率半径和后曲率半径)，晶状体的赤道直径和沿光轴x的厚度或轴向延伸长度，以及晶状体的在两个极端位置之间的可能的轴向移位)。

通常，人眼晶状体的包围皮质内晶状体植入物的天然外周部分具有大于1kpa或2kpa的剪切模量(对应于平均40岁的眼睛)，该剪切模量对应于比植入物更刚性或更刚硬的部分。

图3b表示在10岁到60岁之间随着时间的推移眼睛的皮质(曲线a)和核(曲线b)两者的剪切模量(剪切模量的对数标度)的演变。在来自wildegs,burdhj,judgesj,experimentaleyeresearch,vol.97issue1,p36-48,april2012的标题为“shearmodulusdataforthehumanlensdeterminedfromaspinninglenstest(从旋转晶状体测试中确定的用于人眼的剪切模量数据)”的文章中示出了这些曲线并进行了描述。这些曲线显示了在40岁到50岁之间的剪切模量值为1kpa左右时的颠倒区域：核的剪切模量(曲线b)随着年龄的增长而不断增加，其速率比皮质的剪切模量(曲线a)的速率大且具有比皮质的剪切模量(曲线a)更大的值。过了该颠倒区域，核与皮质之间的相对性质是颠倒的。曲线示出了多年来在多个患者眼睛上观察到的趋势(这是统计临床数据的一个实例)。因此，对于患有老视的给定患者来说，皮质内晶状体植入物的剪切模量将被选择为比天然皮质的剪切模量小得多的值。这将使得可以回到曲线图的在颠倒区域之前的更有利的区域，在该区域中核更年轻且更柔软。例如，对于剪切模量值为1kpa的皮质来说，核将被分配0.5kpa的值。

在诸如图11f至图11h所示的另一实施例中，外周或周围的植入物部分134(壳部分134)可以比初始(天然)皮质稍软，并且可以采用例如0.7kpa的剪切模量值，或者可以具有与该剪切模量相匹配的粘度。核可以采用例如0.5kpa的剪切模量值，或者可以具有与该剪切模量相匹配的粘度。

作为实例，材料主体由硅或亲水性丙烯酸或疏水性丙烯酸或弹性体制成，并且例如可以是可能用二氧化硅增强的交联聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxanes)或者ema(甲基丙烯酸乙酯(ethylmethacrylate))或hema(甲基丙烯酸羟乙酯(hydroxyethylmethacrylate))或前述两个实例(共聚物)的组合(适合医疗用途的材料)。作为替代方案，可以使用其它材料来制造皮质内晶状体植入物。

植入物40包括前部42和后部44，两者均通过沿极轴x延伸而限定为沿着极轴x。

前部42从前极a开始并且朝向后部向后延伸。前部42由主体的上部(图3a)限定，该上部由将点b经由前极a连接点b'的外凸轮廓以及将点b直接连接到点b'的赤道平面(线dl)划界。换句话说，前部42位于赤道平面的一侧(图3a中的上侧)，并且后部44位于相反侧(图3a中的下侧)。既位于赤道平面上又位于轴线x上的用h表示的点对应于点b和点b'中的每一个在轴x上的正交投影。

如上面已经提到的，在图3a的矢状面中，前部42在极轴x的两侧上相对于极轴x径向地延伸。

在图3a的该矢状面上，前部42具有分别位于纵轴两侧的两个部分：左侧部分42a和右侧部分42b，在该实施例中这两个部分相对于轴线x是彼此对称的。

需要注意的是，在其它实施例中，前部的左侧部分和右侧部分可以是不对称的。

前部的每个部分42a、42b具有从前极a到点b(对于部分42a来说)以及从前极a到点b'(对于部分42b来说)增加的径向延伸长度或尺寸，其中在点b和点b'处前部42终止并且后部44开始。

每个部分42a、42b的外凸轮廓o1、o2在图3a的平面中形成连续曲线，其曲率半径在前极a处大于在点b和点b'(取决于哪部分)处。

在本实施例中，对于左侧部分42a来说，曲率半径从a到b连续地减小，并且对右侧部分42b来说，曲率半径从a到b'连续地减小。皮质内晶状体植入物的前部的这种构造使得可以连续地增加人眼晶状体的位于囊袋与植入物40之间的前部的厚度(例如参见图5)。因此，这可以导致人眼晶状体的该前部的刚度的连续且受控的增加。这种构造使得可以借助人眼晶状体(皮质)的外周的更刚性的部分来精确地控制睫状肌和悬韧带与更柔软/更柔韧的皮质内晶状体植入物之间的应力分布。以上内容可适用于其它皮质内晶状体植入物，这些植入物可以具有不同的总体形状、非轴对称构造、不同的后部等。

然而，在其它实施例中，曲率半径可以在a和b之间不同地局部地变化(a和b'之间也一样)，例如，通过在从a到b总体上减小的同时使具有减小的曲率半径的弯曲部分和具有增大的曲率半径的弯曲部分依次交替(如，波浪)(从a到b'也一样)来实现。该交替构造提供了晶状体前部的刚度的总体控制增加。具有局部曲率的这种交替构造引起受控的散光以及视域深度的增加。而且，这样的形状通过根据材料的折射率产生折射率梯度，可以改善干扰视敏度(visualacuity)的球差。

如图3a所示，在矢状面中，由两条线段[a，e]和[b，e]限定的角度θ的值可以包括在1°到90°之间。这同样适于线段[a，e]与[b'，e]之间的角度θ'(在这里两个角度θ和θ'是相同的)。这样的角度使得，相对于人眼晶状体的位于在囊袋(例如：皮质)内的皮质内晶状体植入物周围的更刚性的部分，皮质内晶状体植入物可以具有足够的柔韧性或柔软性。更特别地，这样的角度θ使得可以根据常规的悬韧带系统中可用的应力的方向和分布来控制人眼晶状体的前表面的曲率变化。

然而，在其它构造中，当皮质内晶状体植入物不具有轴对称构造时该角度可以在一侧与在另一侧是不同的(θ≠θ')(例如：图6)。

如上面已经提到的，在图3a的矢状面中，后部44在极轴x的两侧上相对于极轴x径向地延伸。

在图3a的这个矢状面上，后部44具有分别位于纵轴两侧的两个部分：左侧部分44a和右侧部分44b，在该实施例中，这两个部分在这里相对于轴线x是彼此对称的。

后部的每个部分44a、44b具有分别从点b开始(对于部分44a来说)以及从点b'开始(对于部分44b来说)朝向后极e减小的径向延伸长度，其中后部在点b和点b'处开始。

如图3a所示，每个部分44a、44b的外轮廓o3、o4在b和e(对应的b'和e)之间分别不是直线。

更具体地，在图3a中，每个外轮廓o3、o4分别在点b、b'与后极e之间形成连续的曲线。在该实施例中，每条曲线都是波浪形的。

每个外轮廓o3、o4分别包括两个点c、d以及c'、d'，这些点位于点b(对应的b')与后极e之间的曲线上并且形成该曲线的两个拐点。

如图3a所示，两个拐点c、d(对应的c'、d')位于点b(对应的b')与后极e之间的直线上。

在点b(对应的b')与后极e之间的每条曲线均包括位于中心部分(c，d)(对应的(c'，d'))两翼的两个侧部分(b，c)(对应的(b'，c'))和(d，e)(对应的(d'，e))。每条曲线的两个侧部分具有相同类型的曲率，而中心部分具有相反类型的曲率。

因此，在这里每条曲线都可以看作包括一个双峰。

因此，在本实施例中，曲线o3的两个侧部分(b，c)和(d，e)(曲线o4的对应的两个侧部分(b'，c')和(d'，e))具有外凸形状，而中心部分(c，d)(对应的(c'，d'))具有内凹形状。

需要注意的是，在变型实施例中，每条曲线o3和o4的总体形状可以是颠倒的：两个侧部分是凹形的并且位于中心凸形部分的两翼。作为替代方案，仅曲线的一个形状相对于另一曲线颠倒。

该总体形状适合于患者，并且在这里使得可以创建非球面皮质内晶状体植入物：

-与ded'相对应的区域具有明显的曲率，从而允许看到近处的物体；

-与bc和b'c'相对应的区域具有不太明显的曲率，这允许看到远处的物体。

连接b和e以及b'和e的曲线的总体形状是适合于患者眼睛的程度的多项式。该多项式可以设计成相对于天然人眼晶状体中不接受治疗的皮质体积，有利于要接受治疗的核体积，为的是获得弹性效果。这种弹性效果依赖于更刚性的皮质，皮质内晶状体植入物可以在恢复其初始形状之前搁置在该更刚性的皮质上并紧缩。需要注意的是，以上内容可以适用于具有不同前部、具有非轴对称构造等的其它植入物形状。

需要注意的是，在任何矢状截面中，四个点a、b、e和b'形成四边形，并且即使可能存在一些局部凹陷，后部的外轮廓也必须总体上是凸形的。前部和后部外轮廓的该总体双凸形状使得可以具有双凸形皮质内晶状体植入物。当限定四边形abeb'时，四个点相对于彼此被适当地限定。在植入物40中，两条线段ae和bb'交叉并且彼此垂直。然而，在非轴对称形状中，线段ae和bb'彼此不垂直。在这样的构造中，无论矢状面(经过极轴ae)如何，两个极点a和e仍然是相同的，而线段bb'可以根据矢状面而变化。

以上内容对于根据本发明的除图3a的形状以外的任何其它形状的皮质内晶状体植入物也适用，例如非轴对称的植入物形状。

如果后部总体上是凹形的，那么可能会发生光学伪影和衍射，并且折射率梯度(grin)将以不期望的方式变化。另外，这种柔软的皮质内晶状体植入物在人眼晶状体上的机械性能可能会受到不利影响，这是由于皮质内晶状体植入物的凹形后部与更刚性的后皮质(皮质内晶状体植入物搁置在其上)之间的机械协作效率较低。

需要注意的是，在这里，每条曲线的两个侧部分相对于植入物的极轴是彼此对称的。

在另一实施例中，两个侧部分可以相对于植入物的极轴彼此不对称，并且角度θ和θ'可以在两个部分之间是不同的。这样的不对称构造可以是有用的，例如当患者的一只眼睛受到强烈的散光影响时。在这种情况下，借助皮质内晶状体植入物的不对称构造进行光学矫正，以便当安装在天然晶状体中时使皮质内晶状体植入物的变形在一侧与在另一侧不同。

皮质内晶状体植入物适于患者的眼睛形态，因此取决于该形态而可以是对称的或不对称的，其中前部和后部与图3a的前部和后部不同(然而，这些部分在前部和后部的凸性以及张角(openingangle)θ和θ'方面保持相同的主要特征)。

在其它实施例中，一曲线o3和o4中的一者或两者的侧部分和中心部分中的一个或几个的曲率半径可以是变化的(相对于图3a的曲率)，使得凸性/凹性或多或少地被凸显。在其它替代实施例中，凸形部分和/或凹形部分的数量可以相对于植入物的极轴在左曲线与右曲线之间是不同的。

无论实施例如何，后部外轮廓总体上可以是连续且凸形的，以便形成适合于患者的眼睛形态的光学界面。

需要注意的是，后部外轮廓的形状在这里未描绘的其它实施例中可以是变化的。

作为实例，b与e(b'与e也一样)之间的外轮廓可以严格地为凸形或直线的，并且在点b(点b'也一样)处外轮廓与前部之间的连接或边缘是修圆的。点e处的外轮廓的形状也是修圆的。如果在皮质内晶状体植入物的光路上或在外轮廓上的任何点处存在任何尖锐的边缘，那么可能会在植入物原位变形期间产生不希望的机械应力以及光学伪影和衍射。

无论皮质内晶状体植入物的准确形状如何，其总体目的是在植入时恢复天然人眼晶状体的机械性质，特别是柔韧性，以便增加调节幅度，并因此至少减轻老视障碍。这样的皮质内晶状体植入物还可以提供光学矫正，以矫正患者眼睛的散光和/或增加视域深度。

图4a示出了位于囊袋22d内的植入物40的前视图，即，在垂直于植入物的极轴(在这里是轴线x)的平面中截取的视图。该视图是在垂直于矢状面且包括图3a的点b和点b'在内的赤道截面中截取的。

如图4a所示，皮质内晶状体植入物的截面形状是椭圆形。

然而，在这里未示出的其它实施例中，在如图4a所示的前视平面中，皮质内晶状体植入物的外轮廓可以呈现其它形状，例如具有凹部和凸起，或者是完美的圆。

图4b示出了根据变型实施例的位于囊袋22d内的皮质内晶状体植入物40'的前视图。植入物40'具有与图3a的植入物40相同的总体特征，除了皮质内晶状体植入物的相对于植入物极轴的左侧部分和右侧部分彼此不对称，因此点b和点b'彼此不对称。因此，当在前视平面中观看时，皮质内晶状体植入物相对于其纵轴不具有轴对称形状。在这里，植入物的极轴与晶状体的光轴x不匹配。

如图4a和图4b的实施例所示，在垂直于植入物的极轴且垂直于植入物的任何矢状面的截面中，皮质内晶状体植入物可以采取各种形式。如图4b所示，植入物40'的径向延伸长度在每个径向上都不相同。

图5是在人眼晶状体的囊袋22d内且被晶状体的余下的天然部分包围的皮质内晶状体植入物40的矢状截面。该皮质内晶状体植入物占据晶状体的先前已被移除的部分，如随后所示。

在晶状体的矢状截面中已经确定了几个显著的几何和生理点/区域，如下所示：

-cap表示人眼晶状体的位于光轴x(如上面已经提到的，在这里植入物的极轴与晶状体的光轴x一致)上的前极；

-ce表示晶状体赤道(这是包围晶状体的生理区域)；

-ane表示成年核赤道；

-fne表示胎儿核赤道(这是包围胎儿核的生理区域)；

-anpp表示成年核后极；

-cpp表示皮质后极；

-fnpp表示胎儿核后极；和

-anap表示成年核前极。

fne被表示在胎儿核的轮廓上(如果晶状体中存在该核的话，在其所占据的位置处)，并且对于fnpp同样适用。

在实施例中，以上这些几何和生理点/区域可以满足以下简单的数学关系式，这些关系式也针对皮质内晶状体植入物40示出在图5中：

-[a，anap]＝1/2[cap，anap](1)

-[b，fne]＝3/4[ane，fne](2)

-[e，fnpp]＝2/3[anpp，fnpp](3)。

当满足关系式(1)时，这意味着在柔软的植入物40与囊袋22d之间存在足够的前距离，因此具有厚度足够的较刚性的部分，从而在未治疗的晶状体(主要是皮质)与晶状体的前部中的皮质内晶状体植入物之间获得了足够的相对刚度。

包围皮质内晶状体植入物的该厚度足够的前刚性层或壳使得可以将来自悬韧带的应力重新导向晶状体的中心区域，即，植入物。该关系式对于其它皮质内晶状体植入物形状也可以适用。

植入物40(或根据本发明的任何其它植入物)的外部形状的任何点与晶状体外囊轮廓之间的最小距离在150μm以上，这确保了植入物的存在不会损坏上皮的活性细胞。

当满足关系式(2)时，这意味着在皮质内晶状体植入物的周围存在足够的赤道刚性传递区域，这是由于悬韧带被连接到该区域(图5)，因此在调节过程期间在该区域上施加机械张力或压力。

如图5所示，柔软的皮质内晶状体植入物被天然人眼晶状体的更刚性的部分包围。植入物的柔软性/柔韧性使得：当悬韧带在晶状体上施加拉紧力时，植入物(特别是在植入物的将对应于核的中心区域中)能够紧缩。这是因为天然(真实)人眼晶状体的位于皮质内晶状体植入物的后部与囊袋之间的刚性/刚硬的后部充当植入物的刚性基础，以产生弹性效果。

如果足以产生上述效果，取决于皮质内晶状体植入物的形状，位于植入物后部后方的刚性部分的轴向延伸长度可以或多或少地是大的。换言之，天然人眼晶状体的后部必须尽可能地保持其结构硬度和适当的机械反应，以便在为了近视力而释放悬韧带24时使晶状体变圆。根据上述关系式(3)，在晶状体中保留了足够的后部天然组织体积，以使得皮质内晶状体植入物可以产生这种弹性效果。

皮质内晶状体植入物的柔软/柔韧性的前部的形状使得当悬韧带在晶状体上施加拉紧力时该前部的外曲率改变。

更特别地，如关于图3a所述，皮质内晶状体植入物的前部中的外轮廓o1和o2的形状使得当从前极ap朝向晶状体外周移动时天然人眼晶状体的刚性/刚硬的后部的厚度增加。这使得可以控制形状的二阶矩，因此可以使悬韧带作用力的传递以及晶状体的适当的连续中心变形(变平)最大化。

刚刚在上面关于图5提到的所有内容(特别是关于技术效果和功能的内容)同样适用于根据本发明的任何其它形状的植入物。

一般而言，皮质内晶状体植入物40以及根据本发明的任何其它植入物主要位于晶状体的前部中，以产生上述技术效果。例如，在图5中通过皮质内晶状体植入物40与晶状体之间的相对位置对此进行了说明。m是连接植入物的前极a和后极e的线段上的中点，并且lmp表示垂直于极轴(光轴x)并在位于晶状体极cap和cpp中间的点m1处与极轴(光轴x)相交的晶状体平面。因此，在图5中，中点m位于平面lmp的上方，即，位于晶状体的前部中。该说明对于根据本发明的任何其它植入物也适用。

需要注意的是，根据本发明的任何植入物的外轮廓一定不能具有尖锐角度，而是具有平滑的形状，以便与周围的人眼晶状体最佳地机械协作并避免对其造成任何伤害。因此可以避免局部应力和光学伪影。

在一些实施例中，皮质内晶状体植入物的非轴对称性可以引起期望的光学特征(例如，期望的散光)，如视域深度的受控增加。

总体上，根据本发明的植入物(无论其实施例/形状如何)产生了新的调节幅度使得晶状体在经受悬韧带约束(曲率减小)时比远视时更平坦并且当睫状肌收缩时弹性足以回到更圆的形状。如此获得的更圆的形状等同于先前可能的最圆的形状(在没有植入物的情况下对于晶状体而言获得的)，但是在某些情况下可能会超过后者。

因此，该新的光学系统需要新的偏移。该偏移可以借助任何类型的基质屈光手术来实现，例如通过改变角膜的曲率或在相同的修改后的晶状体材料/区域中创建内部光学屈光度。

图5示出了皮质内晶状体植入物的形成用虚线表示的四边形的四个点a、b、e和b'，所述四边形在这里内接于皮质内晶状体植入物40的外部形状。该四边形也可以存在于根据本发明的任何其它皮质内晶状体植入物中，并且植入物的形状围绕该四边形或基于该四边形展开。

图6示出了在包括晶状体的光轴x的矢状面中在人眼晶状体60内的非轴对称皮质内晶状体植入物50的变型实施例。在这里，植入物50的极轴a'e'与晶状体的光轴x不一致。皮质内晶状体植入物50具有两个部分，左侧部分50a和右侧部分50b，它们相对于皮质内晶状体植入物的前部以及其后部的极轴a'e'彼此不对称。右侧部分比左侧部分小，并且更具体地，右侧部分的前部的径向延伸长度小于左侧部分的前部的径向延伸长度。

此外，由于以下原因，左侧部分50a的后部50c和右侧部分50b的后部50d显著不对称：

-右侧部分50b的外轮廓相对于轴线x的角度小于左侧部分50a的外轮廓相对于轴线x的角度；

-左侧部分后部和右侧部分后部中的每一个的不同部分的曲率是颠倒的，并且在左侧部分和右侧部分两者中所存在的部分的数量不相同：对于左侧部分50a来说，两个向外凸出的形状位于中心凹形部分的两翼，而对于右侧部分50b来说，仅存在彼此相邻的凸形部分和凹形部分。

这样的不对称引起散光并因此引起视域深度的增加。

皮质内晶状体植入物在这里完全覆盖晶状体的胎儿核62。

这种不对称的形状使得能够抑制由于随着年龄的增长核的相对刚度的天然增加而引起的晶状体调节机制的机械阻塞。

总体上，根据本发明的皮质内晶状体植入物是针对患者的眼睛而定制的，并且例如可以调节成用于矫正散光和/或用于补偿晶状体中的不期望的变形。

需要注意的是，该植入物50的主要特征总体上与植入物40的特征相对应，特别是关于左侧部分和右侧部分中的每一个的前部和后部以及皮质内晶状体植入物在晶状体中的相对位置、四边形结构abeb'等。然而，形状以及角度、曲率半径、径向延伸长度等的值有所不同。

另外，图6还示出了另一种可能的构造，其更好地限定了皮质内晶状体植入物在晶状体内的位置。

在本实施例中，植入物的前极a'和后极e'位于以轴线x为中心且直径约为2mm的无限圆柱体(或至少是与图6中的人眼晶状体厚度或高度一样长的圆柱体)63内。在这里，植入物的极轴a'e'与光轴x交叉。然而，情况可能并非如此，在其它构造中，两个轴线可以彼此平行。

以上内容可以应用于根据本发明的任何其它植入物，并且有助于更好地限定皮质内晶状体植入物在晶状体内的位置，而无论该晶状体的形状如何以及无论是轴对称还是非轴对称的形状。这样的限定也促进了皮质内晶状体植入物的总体技术效果，例如如已经在上面关于图3a和图5描述的那些。

此外，在这里，m'是位于极轴上的中点，并且lmp'表示垂直于光轴x并且在位于晶状体极cap'和cpp'中间的点m'1处与光轴x相交的晶状体平面。因此，在图6中，中点m'位于平面lmp'的上方(与其相距距离h)，即，位于晶状体的前部中，其原因与图5相同。

图7a和图7b示意性地示出了在人眼晶状体cl中(在矢状面以及在根据aa的截面中看到的前平面中)可以被根据本发明的植入物占据的极限体积v1和v2。

总体上，根据本发明的皮质内晶状体植入物的体积(无论其形状和位置如何)在人眼晶状体内部体积的10％至90％之间(可以采取这些值)，从而为晶状体提供适当的弹性或柔韧性。

约为10％的最小体积v1对应于胎儿核(fn)的体积。

约为90％的最大体积v2包含整个核22a，甚至可能局部侵入皮质22b。

这些极限体积/尺寸分别表示要治疗的最小和最大总体功能区域，但未标识出将占据这些区域或这些区域之间的区域中的每一个的皮质内晶状体植入物的精确几何形状和相对位置。皮质内晶状体植入物的几何形状可能与功能区域的总体几何形状有所不同。

总体上，皮质内晶状体植入物可以采取在人眼晶状体内部体积的10％至90％之间的体积的各种形式。然而，皮质内晶状体植入物的外部形状一定不能局部太靠近上皮，如已经参考图5所描述的(距外囊轮廓不小于150μm)。

图7c和图7d示意性地示出了在人眼晶状体cl'中(在矢状面以及在根据aa的截面中看到的前平面中)根据本发明的可能的皮质内晶状体植入物的形状和体积。再次表示了由四个点a、b、e和b'形成的四边形。

例如，用实线表示的皮质内晶状体植入物s表示可能的植入物形状，其对应于位于两个极限体积之间的功能区域。该植入物s的体积大约为人眼晶状体内部体积的20％。植入物s并不是完全覆盖胎儿核(fn)，而是覆盖了其大部分，并且在这里胎儿核的整个前部都被覆盖。胎儿核的仅一小部分后部未被覆盖。该形状围绕胎儿核的形状而演变。植入物s相对于轴线x(及其极轴)不是轴对称的，并且图7c中的皮质内晶状体植入物的两个侧部分的角度θ和θ'彼此不同。

皮质内晶状体植入物形状s的外轮廓包括曲率和倒圆的边缘，这些曲率和倒圆的边缘更精确地限定了针对患者的眼睛定制的适当的形状。该形状可以是使用模拟模型以及对患者的眼睛执行临床测量的结果，这将在下面进一步进行描述。

无论皮质内晶状体植入物可以呈现的准确形状如何，都必须占据天然人眼晶状体的一部分，该部分至少包括胎儿核的主要部分，以便相对于未治疗的天然晶状体的更刚性/更刚硬的周围区域恢复该核心区域的柔韧性。晶状体的该区域的柔韧性恢复对于允许晶状体的形状在调节过程期间根据期望而变形是必要的。

在某些情况下，核的幼儿层和成年层(an)也可以至少部分被皮质内晶状体植入物(如皮质内晶状体植入物s所示)影响/覆盖。

在图7c和图7d中，另一种形状s'表示可能的皮质内晶状体植入物形状，其体积约为人眼晶状体内部体积的60％且局部覆盖皮质前部。植入物s'也覆盖了成年核(an)的大部分。就根据本发明的技术效果而言，人眼晶状体的内部总体积的60％体积值表示优选值。

当皮质内晶状体植入物侵入皮质时，不应与前皮质和后皮质过度重叠，以保持上面描述的功能(刚性前皮质和后皮质的厚度足以用于应力分布和弹性效果等)。

例如，图5的皮质内晶状体植入物占据了晶状体内部体积的50％，而图6的皮质内晶状体植入物占据了35％。

上面已经关于图3a、图5和图6描述的所有内容在这里也可以应用于占据极限功能体积/区域以及中间体积/区域的皮质内晶状体植入物，特别是关于人眼晶状体的前部和天然人眼晶状体的刚性后部，并且更一般而言，关于皮质内晶状体植入物相对于晶状体的相对位置(在晶状体的前部中的主要位置、给定圆柱体内的极轴等)。

考虑到上面所述的植入物体积要求，如上面针对轴对称皮质内晶状体植入物形状所述，图3a中所示的角度θ和θ'中的每一个可以在1°到90°之间(所有矢状截面均是相同情况且θ＝θ')。

如果角度θ小于1°，则皮质内晶状体植入物将太小以至于不能对人眼晶状体产生机械效果，并且由皮质内晶状体植入物带来的柔韧性将因此不能为晶状体提供足够的调节幅度。

相反，如果角度θ大于90°，则皮质内晶状体植入物的效率会降低，这是因为皮质的太大部分将被植入物占据，或者核的太小部分将受到植入物的影响。因此，弹性效果将消失。

更特别地，上述角度可以被包含在15°到75°之间的更窄范围内，以提供更好的结果(因此，皮质内晶状体植入物覆盖晶状体的包括赤道直径的更大区域并更好地管理所植入的晶状体中的应力分布)。

还更特别地，上述角度可以被包含在30°到60°之间的更窄范围内，以提供甚至更好的结果，并且更优选地，在45°到60°之间。60°的角度是本实施例中的实例。

如果皮质内晶状体植入物不具有轴对称构造，以上关于角度θ和θ'的值的讨论也同样适用。

然而，对于非轴对称构造，可能设想到角度θ和θ'的其它方面，因为如上面所述，必须牢记植入物体积必须总体上在v1和v2(可以包括这些端值)之间。

特别地，假设植入物的总体积满足上述要求，在一个或多个给定的矢状截面中，角度θ和θ'可以两者都(或它们中的仅一个)局部是小的(例如小于1°)或者是大的(例如大于90°)。换言之，角度必须围绕极轴适当地平衡，以确保用于植入物的最小区域。

根据另一种可能的构造，假定植入物的总体体积满足上述要求，那么如果在一个或多个矢状截面中，角度θ的值为1°或几度，则另一个角度θ'可以具有较大的值。

根据又一种可能的构造，优选地，在一个且相同的矢状截面中(对于该截面中的植入物的两个侧部分)，角度θ和θ'不同时达到90°值。在这方面，如果一个角度采取90°的值，那么另一个角度优选地小于90°，以使后部总体上仍呈凸形形状，并且植入物形状中仍存在四边形abeb'。

图8a至图8n示意性地示出了用于将诸如上面描述的任何一种植入物等根据本发明实施例的皮质内晶状体植入物放置在人眼晶状体中合适位置的方法步骤的不同视图。作为实例，对于一个实施例，将考虑皮质内晶状体植入物40(图8a至图8j)。

在图9中示出了可能方法的示例性实施例。

将参考图10进一步描述用于实施这些方法的至少几个步骤的适当的装置和相关联的设备的实例。

图8a以矢状面示出了具有受老视障碍影响的天然人眼晶状体的患者的眼睛10(如图1所示)，如参考图2所描述的矢状面。为了简单起见，在图8a中在囊袋22d内仅示出了由皮质22b包围的核22a。

图9中所示的方法包括随时间开展的几个步骤。这些步骤可以分为三个阶段：

-第一常规成像阶段，在此阶段期间，执行与患者有关的测量和观察，并且还可以基于这些先前的结果和数据进行诊断(步骤s1和步骤s2)；在此阶段期间，获取表示患者眼睛尺寸、机械和光学性质的生物数据；

-第二阶段，在此阶段期间，基于前一阶段的结果执行机械和视觉模拟(步骤s3至步骤s6)；

-以及第三阶段，在此阶段过程中，例如根据模拟结果将晶状体植入物引入患者的人眼晶状体中，或对患者的人眼晶状体进行治疗/修改(步骤s7至步骤s23)。

在前的第一和第二阶段对于用于将植入物放置在人眼晶状体内的可能的不同方法(例如，图8a至图8n和图11a至图11m)以及用于在不引入任何植入物的情况下治疗人眼晶状体的方法(例如，图12a至图12f)的后续步骤来说是共有的。总体上，这些在前阶段可以在用于将植入物放置在人眼晶状体内合适位置的任何其它方法或用于在不引入任何植入物的情况下治疗人眼晶状体的任何其它方法之前使用。在本描述中，在不使用这些在前的第一和第二阶段的情况下，作为替代方案，可以执行在图8a至图8n、图11a至图11m以及图12a至图12f中示出且在前面的第一和第二阶段执行之后描述的方法。总体上，通过对患者的眼睛(一只或两只)进行的诊断，可以清晰显示出人眼晶状体(一个或两个)的老化等级。基于这种诊断，来选择最适当的植入物(皮质内或囊内晶状体植入物，以通过调节性晶状体装置来整体上或部分地代替晶状体的内部体积)和/或治疗。另外，对晶状体的老化等级的诊断可以识别出除老视以外的其它光学障碍。因此，也可以根据这样的其它光学障碍进行上述选择。

根据第一步骤s1(第一阶段)，将患者安顿在使得他/她在方法实施过程中被维持固定不动的位置处，例如使他/她坐在或躺在手术台上。

接下来，步骤s2(第一阶段)是借助常规的成像方法和相关联的设备(如光学相干断层扫描(oct))对眼睛成像的步骤。

作为实例，可以使用来自zeiss(蔡司)公司的称为iolmaster700的装置来执行该成像步骤。这样的装置提供了全长oct图像，其示出了在贯穿整个眼睛的纵向切割上的解剖学细节。

也可以使用如下面的文献中所描述的其它oct成像方法和相关设备来执行成像步骤s2，这些文献的内容通过引用并入本文：us6004314(“opticalcoherencetomographyassistedsurgicalapparatus(光学相干断层扫描辅助的外科设备)”)、us6741359(“opticalcoherencetomographyopticalscanner(光学相干断层扫描光学扫描仪)”)、us8908189(“systemsandmethodsforswept-sourceopticalcoherencetomography(扫频光源光学相干断层扫描的系统和方法)”)、以及us2016166147(“opticalcoherencetomographysystem(光学相干断层系统)”)。

作为替代方案，可以使用不同的常规成像方法和关联设备来执行成像步骤s2。

在成像步骤s2的过程中，获得代表患者眼睛几何形状(眼睛的物理特征)的临床或生物数据，如：核后曲率半径、核厚度、核赤道直径、前后核厚度比、核前后位、瞳孔直径、虹膜宽度(到巩膜突(scleralspur))、眼长、玻璃体大小(高度)、眼内压、前悬韧带插入、前悬韧带附着带宽度、赤道悬韧带插入、赤道悬韧带附着带宽度、后悬韧带插入、后悬韧带附着带宽度、睫状巩膜突、睫状尖前后位(ciliaryapexanteroposteriorposition)。

可以借助外推法从上述数据中推导出其它测量/数据，如，巩膜内曲率半径、巩膜外曲率半径、后巩膜厚度和上皮厚度。

上述结果(患者的生物数据)使得眼科医生(诊断)可以识别出和量化眼睛的视觉调节幅度的丧失、残余调节能力、晶状体沿光轴的轴向位移、核与皮质之间的比率、以及更一般的晶状体的老化等级。作为替代方案，这些结果中的一些结果也可以在没有眼科医生帮助的情况下直接进行测量。

接下来，步骤s3涉及第二阶段，并且可以紧接在第一阶段之后执行或者随后，例如，几天后执行。

步骤s3是基于代表患者眼睛解剖结构的成像和诊断的结果的模拟步骤。统计临床数据(例如，表征几个物理相关参数)也可能涉及人眼晶状体的样本，并且可以在该步骤中使用。这样的统计数据可以建立在对患者累积成像的代表性样本进行的研究的基础上，并且根据几种标准(如，年龄、种族、性别等)进行分类。

例如，可以使用表征与人眼晶状体的年龄有关的折射率的数据。

模拟步骤s3可以使用常规的模拟仪器借助光学模拟来执行，如，us2016296110中描述的一种仪器(“miniaturesimultaneousvisionsimulatorinstrument(小型同步视觉模拟仪器)”)，该美国申请的内容通过引用结合于此。

该步骤的目的是借助模拟仪器中设定的光学矫正来模拟视觉，该光学矫正代表借助晶状体调节性植入物的视觉，就好像它被安装在患者的晶状体内一样。

为了进行模拟，眼科医生在可能考虑上述实施例的描述(例如参见图3a至图3b、图4a至图4b、图5以及图7a至图7b)的同时基于上述测量/数据(生物数据)、观察和诊断来选择要放置在患者人眼晶状体内合适位置的植入物的形状和尺寸(前后部的曲率半径、赤道平面的直径、对于晶状体的最大和最小调节位置来说沿极轴等的厚度，等等)、植入物在人眼晶状体中的位置(所涉及的晶状体区域，例如，相对于参考图7a至图7b描述的不同区域)。

然后执行测试步骤s4。如果模拟步骤的结果与要实现的目的(晶状体柔韧性以及老年患者眼睛的调节能力的增加)不符，那么测试步骤s4将进入新的迭代，并且重复步骤s3。

在这里未示出的变型实施例中，步骤s3可以在第一阶段期间实现。

步骤s5和s6示出了可以取代步骤s3进行的另一替代实施例。根据该新实施例，模拟可以以不同的方式实现，并将对患者眼睛进行的临床测量(眼睛成像)可能与统计临床数据、与人眼的通用机械和光学模型相结合，以产生质量更好的模拟结果。这里使用的眼睛的通用机械和光学模型随后将参考图13和以下内容更全面地进行描述。该模型整合了：一方面为眼睛的3d表示，包括眼睛部件之间的机械关联以及可由用户调整或可通过来自成像的自动输入调整的可变参数；以及另一方面为常规的计算模块，这种模块特别是包括物理方程、光线跟踪模块等。常规的计算模块例如是称为comsolmultiphysics的软件产品。

如已经在上面关于步骤s3描述的统计临床数据被存储在专用数据库中，该专用数据库是图13的系统100的一部分。有利地，统计数据可以通过从其中提取与患者的资料有关的平均值而与要治疗的患者相互关联。因此，在这里，在使用这样的数据之前，可以提供附加步骤，该步骤针对从数据库中提取出来的与对于要治疗的患者来说特定的一个或多个特征(例如，患者年龄或患者性别)有关的统计数据进行分类。

计算建模步骤s5包括模型的更新子步骤及其校准子步骤。

在更新子步骤中，将在成像步骤s2的过程中获得的测量/数据和可能的统计临床数据输入通用机械和光学模型中，作为眼睛的该模型的参数，以使得模型借助计算，变得忠实地代表患者的眼睛。模型的该更新子步骤可能涉及如下参数：如，机械参数和几何参数(例如，与模型的元件/部件之间的相对位置有关的参数、与元件/部件的几何形状有关的参数等)，与材料/部件的光学和/或机械性质有关的参数，等等。

此外，借助计算来执行模型的校准子步骤，使得模型的光学性质适合于患者眼睛的光学性质。

特别地，借助模型(通过计算)选择/调整晶状体的折射率，以使得该模型在近视和远视中都将物体的图像正确地定位在视网膜上，以便代表与患者眼睛的视觉特征相同的视觉特征。

需要注意的是，同样可以在校准步骤期间调整其它参数。

在该校准子步骤之后，模型现在代表患者的眼睛，特别是代表外科手术前的人眼晶状体。

可以执行接下来的模拟步骤s6。在此步骤中，眼科医生选择要放置在患者晶状体中的可能的植入物的特征(例如：形状，尺寸，位置，用于植入物的材料(一种或多种)/物质(一种或多种)等)并将其输入模型中，以便模拟该植入物在眼睛模型中的机械行为，就像其放置在患者的眼睛中一样。换言之，执业医生为更新后的模型提供可能的几何和/或机械校正，以便借助模拟来确定更新后的模型的机械行为。在实践中，由模型的计算模块产生的数据将向眼科医生通知例如在晶状体的特定位置处的可能的应力集中、晶状体的不期望的变形等。如果结果不令人满意，那么修改植入物的上述特征中的至少一个并将其输入模型中，并根据需要的频率重复上述过程。

一旦验证了植入物的机械和几何方面，就必须检查植入物的光学结果。

使用上述计算模块和光线追踪模块来执行光学模拟，其模拟光束的发射、光束从具有模拟/建模植入物的患者眼睛的模拟/建模代表中的穿过以及在穿过患者的植入眼模型之后所得到的光束及其在视网膜上的位置/光斑大小。在该阶段期间，执业医生为更新后的模型提供可能的光学校正，以便借助模拟来确定更新后的模型的光学行为。

根据测试步骤s4的结果，光学模拟结果可以导致对机械选择/限定的植入物进行验证或对其进行更改，并再次执行先前的步骤s5和步骤s6，特别是机械和光学模拟步骤，直到验证了植入物的特征为止。

一旦模拟阶段完成，则执业医生已经确定并验证了产生期望的模拟光学结果(柔韧性的恢复和调节幅度的增加)的植入物的几何形状以及机械和光学性质。然后可以在货架上选择相应的植入物(如果可购得的话)，或者计划进行制造(如果定制的话)。如果不向患者的晶状体中插入植入物，那么可以计划并执行相应的外科手术方法(例如，参见步骤s23和图12a至图12f的方法)。

可以基于以上模拟结果来植入或治疗患者的人眼晶状体。换句话说，这些结果将用于确定/设定一套外科手术设备或工具或装置的操作参数，以使得该外科手术设备或工具或装置能够被操作以将经过验证的机械和光学校正应用于患者的人眼晶状体。这同样适用于用于将皮质内晶状体植入物或囊内晶状体植入物放在适当位置的方法以及电磁疗法。

在步骤s7至步骤s23之后涉及第三阶段以及为了增加患者眼睛的视觉调节幅度而治疗/植入患者的人眼晶状体的可能的外科手术方法。

在步骤s7至步骤s16描述并在图8a至图8n中示出了用于将皮质内晶状体植入物放置在患者的晶状体中的两种方法。步骤s7至步骤s10是这两种方法共有的。

在步骤s7中，在晶状体(区域z)内创建入口或通路。更特别地，在皮质22b中形成(例如，通过钻孔)通道70(图8b)，以提供从晶状体囊外部进入区域z的入口(例如，注射器入口)。如此形成的皮质通道可以通向或不通向晶状体囊的外部，这取决于用于形成通道的方法和要实现的目的。

例如，可以使用电磁治疗/处理来形成通道并且同时可以执行在通道的一端的晶状体囊的穿孔。

步骤s7被用于所描述的两种外科手术方法，但是相对于用于治疗人眼晶状体的其它外科手术方法而言可以是可选的。例如，如果该方法不使用任何植入物(如图12a至图12f中所示)，那么可以省略步骤s7。

更特别地，在步骤s7中，电磁治疗可以是激光治疗。随后将参考图10描述用于执行该步骤的装置和相关联的设备的实例。

图8b示出了激光束b和聚焦在晶状体上的激光光斑ls。在图8b中，已经形成了通道70。然而，在激光处理的最开始，激光光斑ls聚焦在囊的后区域(在上皮的下方)并沿预定的倾斜方向移动，从而将囊的外部连接到晶状体的内部中心区域，该内部中心区域将被进一步治疗/处理，为的是容纳皮质内晶状体植入物。激光治疗/处理的目的是去除组织并形成将区域z连接到晶状体囊的外表面的通道70。关于激光治疗/处理的更多细节将结合下面的步骤给出。

可以设想用于晶状体形成通道的其它替代方法，如使用激光装置作为切割装置或仪器的激光治疗。

晶状体通道的在后位置使得可以不影响上皮。在侧方位置使得能够经由巩膜容易地进入晶状体通道。

可以设想用于晶状体钻孔/形成通道的其它替代位置。

需要注意的是，作为外科手术方法的第一步骤的该步骤可以在最后的模拟步骤s3或步骤s6之后的数小时或数天后进行。

图8c标识出在图8b的晶状体22中的区域z(部分用虚线示出)，该区域是在将皮质内晶状体植入物40放在该区域中的适当位置之前要治疗/处理的区域。在这里该区域z部分地覆盖核和皮质。该区域的几何形状和位置可从先前的步骤(特别是步骤6)中已知，并且对于患者是定制的。

步骤s8涉及区域z的电磁治疗，该治疗使用例如与上述相同的装置和相关联的设备。

在本实施例中，对区域z进行激光处理，以便对该区域进行光烧蚀(photoablation)并在晶状体内形成腔。将参考图10来描述用于光烧蚀的激光操作参数。光烧蚀是眼睛外科手术中使用的常规过程。需要注意的是，图8b所示的步骤s7也可以通过光烧蚀来执行。

图8c示出了聚焦在区域z的区域上的激光光斑ls。在上述装置中对激光光斑进行编程，以扫描整个区域z，从该区域的后部(靠近皮质22b的后部)开始并沿光轴x的方向朝向区域的前部(靠近皮质的前部)向前移动。作为类比，像已知的3d打印过程中一样执行扫描过程。激光光斑通过将激光能量转移到使组织被汽化的区域z来去除组织。因此，如图8c中图解性地示出的，通过逐层地扫描相继的各层(每个层都限定在垂直于轴线x的平面中)而对区域z进行激光处理。随后将提供用于光烧蚀的操作参数。

在替代实施例中，可以以不同的方式对区域z进行处理以烧蚀区域的组织，例如借助射频、超声波、紫外线辐射等。例如，作为替代方案，在这里可以应用超声乳化技术(phacoemulsificationtechnique)。

图8d表示在准备好用于随后安装皮质内晶状体植入物的核心区域z之后的晶状体。

步骤s7和步骤s8可以颠倒或同时执行。

在步骤s9中，在巩膜14中做出切口i(可以做出一个或多个切口)，以便提供从眼睛外部进入晶状体的入口。例如，如图8e所示，可以使用诸如校准刀k等的常规的外科手术工具。

需要注意的是，在巩膜、角膜或晶状体中形成的任何割口、切口或开口应尽可能是水密的，以便随后快速密封。例如，可以设想在矢状视图中的一个或多个z形开口。任何割口、切口或开口均可通过任何常规的技术做出。

如果不将植入物放在晶状体中的适当位置并且仅执行晶状体的电磁治疗/处理以更改晶状体，以便为晶状体提供新的调节幅度，则可以省略该切口步骤(例如：图12a至图12f)。在变型实施例中，步骤s8和步骤s9可以颠倒。

此外，步骤s10是晶状体的如图8f所示已在区域z中被烧蚀的天然材料(组织)的提取步骤。如果在步骤s7中没有进行囊的穿孔，则该步骤可以包括囊的穿孔。

借助将区域z连接到晶状体囊外表面的通道70(一旦已经通过光烧蚀或通过任何其它外科手术方法/仪器而使通道向外部开放)并且借助使用连接到超声乳化设备的常规仪器做出的巩膜切口i，来执行材料的提取。超声乳化设备是基于微处理器的机器，其借助微处理器控制流体动力学。该设备包括蠕动泵或文丘里类型的泵，用于抽吸出晶状体材料。图8f部分地示出这样的泵，其具有布置在眼睛外部并与柔性连接导管74连接的抽吸室或贮存器72，该导管74先前已被插入巩膜切口i和通道70中，从而在区域z与抽吸室72之间建立连通。当泵工作时，材料和组织碎片经由导管被吸出并到达抽吸室，这些碎片可以在该抽吸室处被收集起来，或者它们只是经过该抽吸室，之后被收集起来或被排空到别处，如箭头所示。

这样的技术例如在us5154696(“phacoemulsification,irrigationandaspirationmethodandapparatus(超声乳化、冲洗和抽吸方法和设备)”)和us2002099400(“methodandapparatusforlenticularliquefactionandaspiration(晶状体液化和抽吸方法和设备)”)中进行了描述，这两个文献的内容通过引用并入本文。

在完全提取之后，在天然晶状体22的内部放空了腔76，以便能够将植入物40插入腔76中。皮质内晶状体植入物的外轮廓形状与腔的形状相对应(使得植入物在任何点处均与腔壁接触)，除了植入物的尺寸可能会在一定程度上有所不同之外，如将进一步描述的。

在这些共有的步骤s7至步骤s10之后，现在将描述两种外科手术方法：根据步骤s11至步骤s13的第一种方法(图8g至图8j)和根据步骤s14至步骤s16的第二种方法(图8k至图8n)。

根据第一种方法，图8g所示的步骤s11是准备步骤，在该步骤期间，将皮质内晶状体植入物40引入柱塞或注射器型装置p中。装置p包括室p1和柱塞p2，柱塞p2构造为当借助其杆被向前推动时在室p1内轴向地滑动。具有柔性能力的中空插入末端或插管p3连接至该装置并与室的内部连通。在放置柱塞之前，将植入物40引入室。由于植入物40是柔韧性或延展性的材料或者是具有弹性或粘弹性和内聚性的材料的组合，因此植入物40可以在外部压力的作用下弹性变形以容纳在室内，并且将柱塞放置在上部位置。作为替代方案，在所描述的方法内可以省略准备步骤s11。在这种情况下，预先执行该步骤：装置p已经预装有植入物40，因此已准备好以供外科医生将其作为描述的方法中的套件组件使用。

接下来，在安装步骤s12期间，通过将末端p3依次插入穿过巩膜切口i和通道70，将装置p连接至晶状体22(图8h)。如此安装后，末端的远端在腔76内敞开。

如图8i所示，通过向前推动柱塞p2，迫使植入物进一步弹性变形，以便被引入末端p3内并沿着末端p3的整个长度被推入末端p3内，直到进入腔76为止，从而将植入物40逐渐地插入腔76(步骤s13)。被柱塞推动的植入物40随着逐渐从末端p3的远端离开而在腔76内扩展，并且由末端的壁施加的约束不再作用于植入物上。插入的皮质内晶状体植入物填充腔内的空间。归功于植入物的弹性或柔韧性，使得该插入或注射步骤(装置p可以视为装载有根据本发明的皮质内晶状体植入物或任何其它皮质内晶状体植入物的可注射装置；可以设想这种类型的预装载的可注射装置)成为可能。

植入物40的形状的尺寸大于内腔的形状的尺寸。因此，当皮质内晶状体植入物在腔内膨胀时，被维持处于(稍微)压缩的状态并紧密地匹配限定腔的内壁。皮质内晶状体植入物的体积与清空的腔的体积之间的差异例如在2％至5％之间。

本发明的不依赖于晶状体内的皮质内晶状体植入物的形状和位置的另一方面在于，植入物与空的腔之间的体积差异可以引起晶状体的受控变形。于是可以通过该体积差异来改变/更改晶状体的形状。皮质内晶状体植入物可以呈现任何便利的形状，使得可以引起晶状体的期望的受控变形。皮质内晶状体植入物和晶状体腔的形状将彼此适应。模拟过程可能有助于确保在皮质内晶状体植入物的形状与晶状体腔之间的任何点处均有机械接触，并确保所引起的变形将是期望的变形。特别地，晶状体变形可以沿着皮质内晶状体植入物受到最大机械约束所在的极轴发生，这引起更弯曲的晶状体，如图8j中的内部箭头所示。换言之，当插入到晶状体中时，皮质内晶状体植入物使晶状体的剩余天然组织变圆。

必要时，还可以对角膜12进行激光处理，以修改角膜的曲率。在这种情况下，将激光装置用作切割装置或仪器。该可选步骤(激光屈光手术)可以在步骤s7或步骤s8中使用了激光装置之后进行或者在任何其它时间进行。在本实施例中，该可选步骤可以在图9中的后续步骤sn(屈光控制和可能的增强)中实现。激光装置的操作参数将被适应于该特定步骤。当人眼晶状体已通过上述皮质内晶状体植入物而被修改时，人眼晶状体被赋予了具有两种新的极限形状(在更改后的调节性晶状体的相应的两个极限位置中，一个更加弯曲，而另一个更加平坦)的新的调节幅度、以及新的折射率。无论由于什么原因发生了该新的折射率与期望的折射率不对应的情况。在这种情况下，必须对眼睛进行重新校准，以使得处于未调节状态的眼睛(晶状体尽可能平坦)可以在没有任何矫正的情况下以可接受的方式看见远处的物体。因此，整个眼睛光学系统因为获得了用于近视力的调节幅度的增加而得到了改善。于是，结果是需要通过屈光手术改变角膜的曲率以便继续进行上述重新校准。相比之下，如果新的折射率与期望的折射率相对应，则不必在角膜中做出改变。需要注意的是，步骤sn也可以在每种其它方法之后执行，特别是在步骤s16、步骤s20、步骤s22和步骤s23之后执行。此外，步骤sn可以向统计临床数据提供数据以更新统计临床数据。总体上，步骤sn可以视为进一步的诊断步骤，该步骤在对患者的人眼晶状体进行了光学矫正以确保获得期望的光学结果(在老视矫正或任何其它光学障碍矫正方面)之后进行。

根据第二种皮质内晶状体植入方法，图8k所示的步骤s14是准备步骤，在该准备步骤期间，将以下称为粘弹性材料vm的一种或多种粘弹性材料(粘弹性材料的混合物或化合物)(该一种或多种粘弹性材料具有适合用于人眼晶状体的折射率)引入柱塞或注射器型装置p'中。粘弹性材料vm同植入物40一样具有赋予晶状体的核心部分以柔韧性的粘弹性。装置p'包括室p'1和柱塞p'2，柱塞p'2构造为当借助其杆被向前推动时在室p'1内轴向地滑动。具有柔性能力的中空插入末端或插管p'3连接至该装置，从而与室的内部连通。在放置柱塞之前，将粘弹性材料vm(例如，凝胶)引入室。作为替代方案，也可以将其事先预装在装置中(例如，可以由装置制造商预装粘弹性材料)，并且预装好的装置于是可以准备好以供外科医生使用。

接下来，在安装步骤s15期间，如图8l所示，通过将末端p'3依次插入穿过巩膜切口i和通道70，将装置p'连接至晶状体22。如此安装后，末端的远端在腔76内敞开(图8l)。

在步骤s16的过程中(图8m)，通过向前推动柱塞p'2，迫使柔韧性/延展性物质弹性变形，以便连续被引入末端p'3内并沿末端p'3的整个长度被推入末端p'3内，直到进入腔76为止，从而将可填充或可注射的粘弹性材料vm经由末端p'3注射以填充腔76。被柱塞进一步推动的粘弹性材料随着逐渐从末端p'3的远端离开而填充腔76内的空间，并且由末端的壁施加的约束不再起作用。一旦注射完成了，所注射的粘弹性材料vm就会完美地匹配限定腔的内壁的形状。所注射的粘弹性材料vm充当皮质内晶状体植入物，如可弹性变形的植入物40，并且产生相同的机械效果，特别是在柔韧性/柔软性方面，从而能够向天然晶状体提供新的视觉调节幅度(与植入前的老化天然晶状体的情况相比，这增加了晶状体的调节幅度)。

图8n示出了新植入的晶状体，其中粘弹性材料vm可以具有例如500pa或1000pa的剪切模量(或其它等效的机械性质)。粘弹性材料vm的剪切模量(或其它等效的机械性质)通常小于图8j所示的弹性植入物的剪切模量，例如，小于1500pa。晶状体的周围部分就其本身而言在这里具有在1500pa至10000pa之间的剪切模量。如果已知周围部分为1500pa，则皮质内晶状体植入物将不会达到1500pa的值，以便不违背皮质内晶状体植入物与周围部分之间的柔韧性/刚性的差异；否则，弹性效应将不再适用。

装置p'可以被视为装载有根据本发明的粘弹性材料或任何其它物质的可注射装置；可以设想这种类型的预装载的可注射装置。

例如，这种粘弹性材料可以包括硅氧烷(聚硅氧烷)、亲水性凝胶。

可以在下面的文献中找到适合用于粘弹性材料vm的称为ovd(“ophtalmicviscoelasticdevices(眼科粘弹性装置)”的缩写)的物质的实例，这些文献的内容通过引用并入本文：wo2016203381(“viscoelasticpreparationforuseinsurgicalmethodsofophthalmicsurgery(用于眼科手术的外科方法的粘弹性准备)”、wo2006034383(“viscoelasticsolutionorgelformulation,andmethodsoftreatingabodysitewiththesame(粘弹性溶剂或凝胶制剂以及用它们治疗身体部位的方法)”)、us5103840(“viscoelasticcollagengelforophthalmicsurgery(用于眼科手术的粘弹性胶原凝胶)”)、us4965253(“viscoelasticmaterialforophthalmicsurgery(用于眼科手术的粘弹性材料)”)。

适合的ovd的实例可以由zeiss公司以下列商品名和主要技术特征提供(这些物质已商业化的预包装在注射器中，因此准备好以供使用)：

-visthesia1.5％，这是一种粘性麻醉剂(viscoanesthetic)ovd(物质：透明质酸钠；浓度：1.5％的naha，1.0％的利多卡因；体积：前房内注射器内0.8ml；ph：7.0-7.6；克分子渗透压浓度(以mosmol/kg计)：280-330；分子量(以da计)：平均2,900,000；假塑性指数(pseudoplasticityindex)：80；零剪切粘度(以mpa.s计)：平均187,000)；

-visthesia1.0％，这是一种粘性麻醉剂ovd(物质：透明质酸钠；浓度：1.0％的naha，1.0％的利多卡因；体积：前房内注射器内0.8ml；ph：7.0-7.6；克分子渗透压浓度(以mosmol/kg计)：280-330；分子量(以da计)：平均2,900,000；假塑性指数：58；零剪切粘度(以mpa.s计)：平均63,000)；

-z-hyalinplus，这是一种高粘度ovd(物质：透明质酸钠；浓度：1.5％的naha；体积：前房内注射器内1.0ml；ph：7.2-7.6；克分子渗透压浓度(以mosmol/kg计)：300-360；分子量(以da计)：平均2,900,000；假塑性指数：91；零剪切粘度(以mpa.s计)：平均250,000)；

-z-hyalin，这是一种高粘度ovd(物质：透明质酸钠；浓度：1.0％的naha；体积：前房内注射器内1.0ml；ph：7.2-7.6；克分子渗透压浓度(以mosmol/kg计)：300-350；分子量(以da计)：平均2,900,000；假塑性指数：50；零剪切粘度(以mpa.s计)：平均50,000)。

也可以采用硅油作为粘弹性材料vm。如今，这样的物质因其在玻璃体视网膜手术中的使用而为人所知。

适合的硅油的实例如下：

-由zeiss公司出售的zeiss-rtsil-ol1000(成分：100％的超纯聚二甲基硅氧烷(ultrapurepolydimethylsiloxane)；在25℃下为1,050+/-150mpas的粘度；在25℃下为0.97+/-0.01g/cm³的比重；在25℃下为1.403+/-0.003的折射率；oh端基含量：≤100ppm；低分子组分(低聚硅氧烷)：≤100ppm)；

-由美国dutchophtalmic(荷兰眼科)公司出售的sil-1000-s硅油注射器(10ml注射器)是一种超纯化的硅油，其引起最大界面张力并使组织、细胞与内填充介质之间的相互作用最小化(粘度：1,000-1,500mpas；折射率：1.40；比重：在25℃下为0.97g/cm³；表面张力：对空气为21mn/m；界面张力：对水为40mn/m)；

-由美国dutchophtalmic公司出售的sil-5000-s硅油注射器(10ml注射器)是一种超纯化的硅油，其引起最大界面张力并使组织、细胞与内填充介质之间的相互作用最小化(粘度：5,000-5,900mpas；折射率：1.40；比重：在25℃下为0.97g/cm³；表面张力：对空气为21mn/m；界面张力：对水为40mn/m)。

需要注意的是，作为替代方案，可以根据期望的机械和光学结果来使用诸如气体或液体等的流体，以填充在晶状体的腔76中并构成晶状体的核心部分。

图10示出了根据本发明的用于患者人眼晶状体22的电磁治疗/处理的系统80的实施例。

系统80产生电磁辐射并将其聚焦到患者眼睛的人眼晶状体22中。

系统80包括用于产生电磁辐射的装置82和诸如准直仪等的控制装置84，该控制装置用于在数据处理单元86或微处理器以及相关联的计算机可读存储介质88(例如：一个或多个存储器)的控制下控制和调整所产生的辐射的方向。微处理器单元86还构造为在存储在计算机可读存储介质88中的计算机程序的控制下操作装置82。

在特定实施例中，装置82是激光器，例如飞秒激光器，其在经过编程的微处理器单元86的控制下与控制装置84一起将光束90输送并聚焦到人眼晶状体22上。

用于在白内障手术过程中执行激光超声粉碎(phacofragmentation)的飞秒激光器的实例可以从加利福尼亚的alisoviejo(亚里索维耶荷)公司的lensxlasers购得，并且可用于执行图9方法中的步骤。

作为替代方案，可以使用z8ziemer激光装置。在us2014098347(“ophtalmologicaldevice(眼科手术装置)”)中描述了这种装置，该文献的内容通过引用并入本文。

然而，作为替代方案，在这里可以使用其它类型的激光器。

在us2010/0191226中，飞秒激光器已被用于在白内障手术期间烧蚀晶状体。该专利申请的内容(特别是关于激光烧蚀过程)通过引用并入本文。

在这里，飞秒激光器82是yag类型的激光器，并以以下参数进行操作，以执行光烧蚀：

-800nm到2000nm之间的波长；

-0.1mhz到1mhz之间的频率；

-1μm到10μm之间的光斑直径；

-500飞秒到1000飞秒之间的相互作用时间；以及

-0.1μj到100μj之间的能量(强度可以从能量和相互作用时间值推导出)。

在步骤s6(晶状体开口)中，当采用激光装置时，也使用这些参数。

在图9和图8c的步骤s7中，飞秒激光器82从区域z中的后部区域朝向前部区域(后向前方向)前进，并从区域z的外周朝向中心前进。

外科医生根据步骤s2至步骤s5的结果来编程光束90烧蚀区域z的天然材料所遵循的路径或轨迹。

需要注意的是，当如上所述必须在角膜中进行光学偏移的设定时，可以使用另一种类型的激光源。在这种情况下，可以使用准分子激光器并根据以下参数进行操作：

-100nm到400nm之间的波长；

-0.1khz到10khz之间的频率；

-100μm到1000μm之间的光斑直径；

-0.1纳秒到100纳秒之间的相互作用时间；以及

-0.1mj到10mj之间的能量。

在us2016120700(“intastromalcornealreshapingmethodandapparatusforcorrectionofrefractiveerrorsusingultrashortandultra-intensivelaserpulses(基质内角膜再成形方法和使用超短超强激光脉冲矫正屈光不正的装置)”)中描述了这种类型的准分子激光器，该文献的内容通过引用并入本文。

在这里可以使用zeiss公司出售的商品名为visumax或mel80的激光装置。

另一实施例涉及一种囊内晶状体植入物，其用于在包含在人眼晶状体中的天然材料(组织等)被完全去除之后完全填充到人眼晶状体的囊袋中。

图11a示出了晶状体122，其包括容纳在囊袋122b内的天然材料122a(不同的相继各层：核、皮质和上皮)。天然材料122a如上面参考图2所述。角膜112、巩膜114、悬韧带124如图8a所示。

现在将参考图11b至图11h以及图9的步骤s17至步骤s22来描述分别用于将两个新的囊内晶状体植入物放置在合适位置的两种方法。步骤s17至步骤s19是这两种方法共有的。

在图11b中，外科医生使用常规仪器126在角膜112中创建一个或多个角膜切口i'(步骤s17)，以提供进入前房116和晶状体122的入口。在这里，仪器126是经校准的刀。作为替代方案，如上面已经描述的，可以将激光装置用作切割仪器。

接下来，图11c示出了步骤s18，在该步骤中，如127所示，通过撕开并提起晶状体囊的帽或盖来创建晶状体122的开口。该开口称为撕囊，并使用经由切口i'引入的常规仪器128来做出。仪器128可以是撕囊钳(capsulorexhisforcep)。

作为替代方案，仪器或工具可以是飞秒激光器。

图11d对应于步骤s19，在该步骤期间，例如根据超声乳化手术使用诸如带有钛或钢针的超声手持件130等的探头，将囊袋122b的全部内容物粉碎。超声手持件130经由切口i'引入，并穿过开口o与晶状体材料/组织接触。针的末端以超声频率振动，以便在通过泵或抽吸设备(蠕动泵或文丘里类型的泵)经由末端抽吸碎片的同时雕刻和乳化组织，如图11e所示。常规超声乳化设备是基于微处理器的机器，其借助微处理器控制流体动力学。还参考图9的上述步骤s10来完成该描述。

在这里使用与超声乳化设备连接的常规仪器进行碎片的提取(图11e)。

例如在us5154696(“phacoemulsification,irrigationandaspirationmethodandapparatus(超声乳化、冲洗和抽吸方法和设备”)和us2002099400(“methodandapparatusforlenticularliquefactionandaspiration(晶状体液化和抽吸方法和设备”)中描述了这种超声乳化手术技术，这些文献的内容通过引用并入本文。

在提取步骤结束后，在天然囊袋122b的内部创建了空隙，囊袋122b保持完整，但是在撕囊后在囊袋122b的前部中留有开口。

图11f示出新的囊内晶状体植入物130，其包括两个部分/区域：柔软的中心或核心部分/区域132，该实例中的中心或核心部分/区域对应于图3和图5的植入物40(可以设想植入物的其它实例，只要它们在柔软性/柔韧性以及它们的前部和后部方面具有与上面描述的植入物相同的主要特征即可)；以及外周的更刚性的部分/区域(称为壳部分)134，其包围刚性更低的核心部分132。壳部分134起到图5中的天然周围区域的作用。即使两个部分具有不同的机械特性(并且可能使用不同的材料)，囊内晶状体植入物也可以被视作一件式单元。囊内晶状体植入物可以是双部件植入物，其中两个部件在植入物制造期间被组装在一起。对于用户来说，双部件囊内晶状体植入物也可以被视作一件式单元。

在该囊内晶状体植入物的本实施例中，用于每个部分/区域的材料可以是不同的(用于两个部分/区域的材料在成分上完全不同)：用于核心部分132的材料可以与用于植入物40的材料相同，而用于壳部分134的材料可以不同。作为替代方案，基础材料可以用于两个部件/区域，但是可通过修改基础材料的成分或通过随后的治疗/处理(如，根据部件/区域而不同地加热用于交联/固化聚合物的材料，并因此增加所涉及材料的刚度))进行更改/修改，为的是获得不同的剪切模量。

因此，核心部分/区域可以具有小于10kpa，例如等于250pa的剪切模量，并且壳部分/区域可以具有750pa的剪切模量。

作为实例，用于囊内晶状体植入物的材料可以是例如hema、硅等。更特别地，可以使用用二氧化硅增强的交联聚二甲基硅氧烷。交联(固化)可以通过不同的方式获得：自由基、氢化硅烷化、缩合等。

图11g示出了将囊内晶状体植入物130插入囊袋122b内以填充空隙的步骤s20。用夹持仪器136抓住植入物130，将其穿过角膜切口i'引入，并放置在敞开的囊袋122b内，以张紧囊袋122b的内壁并与其紧密接触。该插入步骤类似于在将常规的iol插入晶状体中的过程中所使用的步骤，其中，触觉有助于张紧/拉伸囊袋。

因此，植入物130被囊袋122b的内壁包围，除了具有开口o的上部区域之外。

需要注意的是，在某些情况下，取决于用于囊内晶状体植入物的材料，可以使用常规的生物胶来使囊122b附着至植入物130。

图11h示出具有囊内晶状体植入物130的新的人眼晶状体。开口o保持未闭合。归功于这种新的囊内晶状体植入物，为晶状体提供了增加的调节幅度，如上面针对其它实施例所述。

现在将参考图11i至图11n和步骤s21至步骤s22来描述根据本发明另一实施例的用于将另一新的囊内晶状体植入物放置在适当位置的方法。该方法采用如先前所描述的图9和图11a至图11e的通用步骤s17至s19。

图11i示出了与图8k中类似的柱塞或注射器型装置p”，以及闭合的柔性中空包壳或壳c这两者。包壳c在图11i中以截面表示，并且包括用柔软材料(如，用于乳房假体的包壳的材料)制成的壳部分或膜ca。例如，硅弹性体或亲水性或疏水性聚合物可以用作包壳的材料。该材料必须抗撕裂。图11i的壳部分ca沿其周围具有变化的厚度，以便限定中心腔cp的轮廓。壳部分可以具有基本环形的形状。

包壳或壳c还包括被该柔软的壳部分ca包围的核心腔或中心腔cp。在图11i中，核心腔cp不容纳任何物质或材料。装置p”填充有例如如图8k所示的粘弹性材料，并且与装置p'的不同之处在于，柔性的空心末端p'3被刚性的直线空心末端p'4代替。

在图11j中，用夹持仪器136操作包壳c，并将其穿过切口i'引入，以便放置在敞开的囊袋122b内并张紧该囊袋以与囊袋122b的内壁紧密接触(步骤s21)。

如图11k所示，尖锐的末端p'4穿过切口i'被引入，在包壳c的壳部分ca中形成穿孔，直到到达核心腔cp，以便当柱塞p'2被致动时填充核心腔cp，如已经参考图8m描述的(步骤s22)。

一旦核心腔cp中充满了粘弹性材料，就撤回装置p”。

所注射的粘弹性材料可以与上述材料vm相同，并且例如是凝胶型的。粘弹性材料也可以预装在注射装置中。

接下来，将仪器138安装在前房内且靠近壳部分(图11l)，其中仪器138构造为缝合/闭合由末端p'4在壳部分ca中形成的小孔。该仪器可以产生例如uv、热波、射频等，以固化/硫化壳部分的薄外壁。

在本实施例中，该仪器可以进一步固化/硫化所注射的粘弹性材料vm，以获得期望的性质(粘度等)，以便为囊内晶状体植入物提供壳部分ca(更刚性)与填充的核心部分(更柔性)之间的相对柔韧性/刚度。然而，在所注射的粘弹性材料vm已经具有形成柔软的核心植入物部分所期望的适当机械性质的一些情况下，可以省略该进一步的步骤。

作为替代方案，也可以使用其它仪器/方法来缝合/闭合在壳中形成的小孔以及固化/硫化所注射的物质和/或在环形部分中的物质。固化/硫化的程度可以根据要实现的机械和光学结果而变化。

图11m示出了具有囊内晶状体植入物140的新的人眼晶状体，囊内晶状体植入物140包括包围核心部分cb的壳部分ca。壳部分的变化厚度以互补的方式限定了核心部分cb的外部形状。这两个互补的形状基本上再现了图5的人眼晶状体中的植入物40和周围的天然组织(主要是皮质)的形状。开口o保持未闭合。归功于该新的囊内晶状体植入物的柔韧性，增加了天然晶状体的调节幅度，如上面针对其它实施例所述。对于囊内晶状体植入物140，在这里获得与囊内晶状体植入物130相同的机械性质。

在变型实施例中，包壳c的壳部分ca已经充满了诸如凝胶(例如，硅胶或硅弹性体类型)等的粘弹性材料。例如，合适的硅弹性体可以是聚二甲基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷(polydiphenyl-siloxane)或两者的某种组合。该变型实施例没有修改在上面结合图11j至图11m描述的后续操作。

可选地，在图11l所示的步骤期间，也可以将壳部分ca中的粘弹性材料固化/硫化，以增加其相对于填充的核心部分的刚性(即，降低其柔韧性)。

在另一变型实施例中，可以用诸如液体或气体等的流体填充核心部分cb，从而相对于更刚性的壳部分为植入物赋予弹性。

在又一变型实施例中，具有中空末端p'4的填充装置p”已经与包壳c组装到一起(借助临时固定，例如机械类型的，或者通过生物胶)，因此准备好用作套件组件(预装装置)使用。当填充操作完成时，例如借助诸如扁平钳等的常规仪器，可以将具有中空末端p'4的装置p”容易地与包壳c分离。

在另一实施例中，在不在人眼晶状体中放置任何植入物的情况下，不同地对患者眼睛的人眼晶状体进行治疗/处理，以便恢复人眼晶状体的柔韧性和增加调节幅度。以下外科手术治疗/方法可以遵循图9的步骤s1至步骤s6，并且由步骤s23表示。可选地，步骤sn可以随后进行，如针对其它外科方法已经提到的。

将电磁辐射施加到晶状体，以便产生晶状体的内部形状或修改晶状体的内部区域，如植入体40的形状或植入体在晶状体中占据的区域(图5)，并且使得晶状体在柔软性/柔韧性方面具有适当的机械性质且具有适当的光学性质(折射率、屈光度等)。晶状体的其余部分保持未经修改，如图3a和图5的实施例中所示。需要注意的是，可以借助适当的电磁治疗来获得诸如图5、图6、图7a至图7d中所示那些等的任何其它形状的皮质内晶状体植入物。

图12a和图12b分别以矢状图和前视图示出了图2的晶状体22。

将电磁辐射施加到用区域z(与图8c中的区域相同)标识出的晶状体的特定区域，以便通过破坏大分子水平的链(link)和层之间的链以增加层之间滑动来修改该区域的机械特性。换言之，该区域的抵抗变形的结构阻力降低。该治疗还修改了治疗区域的光学性质(例如，通过使折射率移动)。

需要注意的是，该实施例的本描述适用于人眼晶状体内部的任何形状/区域，并且提供了根据本发明的植入物的上述技术效果和功能(例如，机械植入物，它们的形状和在人眼晶状体中的位置以及机械和光学性质，如图3a至图3b、图4a至图4b和图5所示)。特别地，本描述还适用于关于图7a至图7b描述的体积和区域。

图12c和图12d分别示出了根据图9的步骤s23在图12a和图12b的视图上的区域z的电磁治疗的实例。

电磁辐射治疗系统的实例是通过使用飞秒激光给出的，如上面结合烧蚀过程以及图8b至图8c和图10所述。

如图12c和图12d所示，激光束产生具有激光光斑ls的激光束b，激光光斑ls首先聚焦在区域z的后部。如上面关于图8b和图8c所述，激光光斑从区域z的后部朝向其前部遵循预定的轨迹或扫描路径，以便通过连续的较小区域均质地处理整个区域。在这里，激光光斑描述了螺旋形路径，并且如图所示，第一区域r已经在区域z的后部处进行了激光处理。s”是应用于该区域的示例性激光图案的局部放大图。关于操作的细节，图8b和图8c的描述在这里也可以适用。然而，操作参数是不同的。光斑的坐标由装置的处理器根据预定扫描图案来控制。作为替代方案，可以设想其它预定扫描图案以产生相同的结果。

图12e(前视图)和图12f(矢视图)中示出了激光治疗/处理的结果，其中核150已完成。核150具有与上述植入物40相同或相似的特征。具体地，与新晶状体22'的天然周围部分22'b相比，具有更柔软/更柔韧的组织和更高的折射率。这种用于更改/修改晶状体22的方法不是侵入性的。

图12g至图12j示出了关于在人眼晶状体cl的内部区域iz上施加的可能的电磁图案(激光或超声)的实例。这种电磁治疗可以根据x，y和z坐标(如图12g和图12h中的三条轴线所示)通过连续的通过或阶段来执行。用于这种治疗的电磁装置(例如，上述类型的(例如：图10所示的飞秒激光器82)，或下面描述的类型的)可以根据z轴被升高和降低。就这方面而言，装置可以放置在移动台上。

根据该实例，要治疗/处理的内部区域沿着轴线z被离散成多个条或层(在图12g中用虚线表示)。对于每一条层(图12h)，都(借助x，y扫描仪附件/功能)驱动激光光斑或超声波束，以描述从中心或外周开始的连续同心圆(在同一条或层中连续通过)。一旦对条或层进行了处理，就将激光光斑或超声波束移位到另一条或层，并施加相同或相似的图案。因此，同样连续地处理所有条或层。

图12i和图12j示出了沿z轴(图12i)且从上方观看的在x，y平面中的多个条或层的激光图案的数值实例(以微米计)。

以不一定依赖于上述实例的一般方式，用于矫正诸如老视等的光学障碍的内部晶状体区域的电磁治疗(例如，已借助于图9的过程通过模拟进行了限定)可以以下面的特征中的任何一个为特征：

-最小光束尺寸是通过将光束或光斑聚焦在点(该点可以是球体或椭球体)上而获得的；

-相继点之间的间距(在每个方向x，y和z上)；当管理光束或光斑产生的即时效果的叠加时，例如，如果要搜索连续或不连续的治疗/处理的话，该参数是有用的，并且还可以用于限制或突出积累的即时效果(在即时效果重叠的情况下)；

-在治疗/处理结束时(因此可能在若干次通过之后)的点之间的间距；例如，(通过电磁光斑获得的)点可以添加在其它点之后，因此可以进行几何插入；可以证明这对治疗整个体积是有用的，同时避免了积累的治疗/处理效果，因为在再次激发材料之前会留有休息时间；

-治疗顺序：在几何上并列的点可能不被连续地治疗，从而给它们留出延迟时间；

-相同通过的次数：同一点可能会再次受到影响，以便利用在休息时间被控制的积累效果；

因此，可以以不连续的方式治疗构成体积的点，同时确保治疗不会修改/禁止对尚未被辐射治疗的区域的进入。

可以对相继的层或条进行治疗/处理。然后，可以对中间层或条进行治疗，或者可以在现有层或条中治疗新的点。

为了根据本实施例修改人眼晶状体，图10的飞秒激光器82可以具有以下特性或操作参数(能量参数)：

-800nm到2000nm之间的波长；

-1hz到10mhz之间的频率；

-0.5μm到5μm之间的光斑直径；

-100飞秒到500飞秒之间的相互作用时间；

-0.1nj到10nj之间的能量。

还建立了限定光斑或光束的空间几何形状的操作参数(光斑或光束轴向位置、包围内部晶状体区域的包壳的形状)。

这些操作参数适合于患者的眼睛，并且已经基于图9的模拟步骤s6(或测试s4)的结果而确定。因此，设有这些适合的操作参数的装置能够修改患者眼睛的天然晶状体，以矫正患者眼睛受到影响的特定老视障碍。因此，使用这些参数对装置的处理器进行编程，以产生遵循预定扫描图案(由外科医生在多个可能的预定扫描图案中选择或自动地选择)的激光光斑或光束，并对关注区域z进行治疗。

该实施例中的优点在于，不需要在晶状体上执行侵入性动作来矫正老视和/或任何其它光学障碍或疾病。

需要注意的是，作为替代方案，可以使用其它电磁装置治疗/处理如图12c至图12f的区域z那样的内部晶状体区域，并对其进行修改，以矫正老视障碍，如上面关于飞秒激光器所述。例如，可以使用hifu(高强度聚焦超声)发生器，如在us2017027751中描述的发生器，该美国申请通过引用并入本文。可以对该文献中描述的超声换能器(一个或多个)进行修改，以使其能够将超声束或光斑聚焦在人眼晶状体中而不是睫状体中。在这方面，换能器(一个或多个)可以形成凹面、凸面或平面的圆形几何形状(例如：正面为平面、凹面或凸面的圆盘或小高度圆柱体)，其尺寸小于晶状体的尺寸或与晶状体的尺寸基本相同。如果使用一组换能器，则换能器可以根据当在x，y平面(正面)中观看时大致圆形的几何形状进行布置，并且也可以沿轴向(沿着经过人眼晶状体的两极的垂直z轴)布置在相对于彼此不同(至少其中的一些彼此不同)的轴向位置处。在这样的构造中，至少一些换能器将与中心人眼晶状体相距不同的轴向距离，这使得可以将超声束聚焦在晶状体内的3d形状或区域上。

还可以使用另一种聚焦超声发生器，如在ep2398433中描述的超声发生器，该欧洲申请通过引用并入本文。换能器的布置可以是环形形状，具有单个换能器或沿圆周分布的一组换能器。超声辐射的频率可以在从1khz到25mhz的范围内，优选地在500khz到20mhz之间。可以以或不以脉冲模式发射超声束。

本发明或者作为植入物，或者借助非侵入性方法来局部更改晶状体的柔韧性和可能的折射率，如图12a至图12f所示，使得可以将老化的天然晶状体的视觉调节幅度增加超过1屈光度，例如最多3或5屈光度。平均而言，可以设想在1.5至4.5之间的增加量。

上面结合图9和以下描述的所有内容也可以用于矫正患者眼睛中的任何其它光学障碍。

可以借助计算机系统(现在将参考图13至图17进行描述)来获得结合图9的模拟步骤s6使用的上述3d模型。需要注意的是，以下描述涉及使得能够建立或阐述3d人类眼睛模型的计算机(或基于计算机的)系统和相关联的基于计算机的方法。该模型能够从机械和光学方面模拟人类眼睛的行为。这样的模拟模型可以用于除参考图9所述的目的以外的任何其它目的。

一种用于模拟视觉调节的计算机(或基于计算机的)系统(以下称为“系统”)包括至少一个处理器和至少一个计算机可读存储介质。在实施例中，该系统包括微型计算机，而在另一实施例中，该系统包括专业工作站、服务器、大型机、超级计算机或这些系统的组合。用指令对系统的计算机可读存储介质(例如，存储器)进行编码，这些指令在由处理器执行时使模拟系统能够模拟视觉调节，模拟系统的参数、模型、计算、结果和优点如下所述。

如图13所示，系统100包括五个主要部件，即几何模块101、物理模块102、模拟引擎103、输出提供模块104、更新模块105和界面模块106。

几何模块101允许设定眼睛的三维几何模型。三维几何模型划界了几个眼睛生理实体的体积边界。体积边界由几何模型如此明确限定的生理实体优选地为人眼晶状体、悬韧带、睫状肌、巩膜、角膜、玻璃体和房水。因此，由几何模块101限定的几何模型是由几种不同的几何形状的集合产生的，每个几何形状都与眼睛的特定生理实体有关。

视觉调节过程中涉及的所有生理实体均由系统100的几何模块101所指定的几何模型来限定。这样，几何模块101允许忠实地转置真实眼睛的几何形状，因此，它有助于提高由系统100提供的视觉调节的模拟结果的准确性。

几何模型所限定的人眼晶状体分为四个子部分，分别是核、晶状体皮质、晶状体囊和晶状体上皮。从几何观点来看，每个子部分都被限定为由截面连续的曲线(形成双凸非球面且不一定是规则域)生成的实体。每条曲线是5阶多项式i的表示，其中i是所考虑的截面的设计。因此，人眼晶状体被限定为嵌套在一起的一组四个这样的体积。几何模型进一步限定了每个子部分之间沿人眼晶状体极轴的距离的偏移。

关于巩膜和角膜，几何模型将巩膜的形状和角膜的形状限定为由5阶多项式曲线的组合体生成的体积。

关于悬韧带，由于悬韧带纤维形成了复杂的纤网，该纤网支撑着晶状体、将晶状体与睫状肌连接并将睫状肌连结至巩膜，因此几何模型限定了三个悬韧带组(后、赤道、前)。每个组由限定了插入厚度的两个悬韧带环组成。几何模型进一步限定了几个交叉部，在这些交叉部处，这些组中的每一个与人眼晶状体和/或睫状肌交叉。

关于作为多纤维取向结构的睫状肌，几何模型限定了其以皮肤为界的特定形状，该形状是借助生成的旋转中心部分限定的，从该旋转中心部分衍生出多个离散的挤出段。

几何模型进一步限定了将睫状肌固定至巩膜的至少一个区域、使睫状肌与悬韧带相互作用的点或区域以及被设计成允许睫状肌在调节过程期间在脉络膜上滑动的进一步的几何形状方面。

几何模块101与界面模块106交互，以生成由界面模块106提供的图形用户界面的窗口，在该窗口中显示了几何模块的三维表示。

由界面模块106生成的图形用户界面提供了使得能够实现数据提交(包括数字和图形输入)的功能。因此，可以借助于在图形用户界面中所显示的三维表示上直接执行的图形输入，来修改由几何模块101管理的几何模型，从而允许进行一种“wysiwyg-所见即所得”类型的互动。在例如几何模型必须与真实眼睛几何形状的体内测量一致的情况下，该特征特别有利。在这方面，系统100提供了在人机交互方面的改进，从而提高了其在例如研究开发(r&d)或医疗环境中使用时的效率。

图14示意性地描绘了由界面模块106提供的图形用户界面的窗口201的至少一部分，在该部分中显示了几何模型的部分三维表示202。

物理模块102的作用是与由几何模块101管理的几何模型有关地限定与物理相关的环境。这样，借助于与给定眼睛几何形状有关的机械和光学性质的精确限定，允许由系统100提供的模拟结果依赖于几何和物理的组合。为此，物理模块102允许设定许多物理相关参数，以表征优选地由几何模型限定的所有部分的光学和机械性质。

有利地，物理模块102对数据进行处理，以将机械和/或光学性质分配给由几何模型限定的特定点、区域或体积。因此，物理模块102提供了用于设定物理相关环境的微调能力，从而有助于系统提供更准确的模拟结果。

关于人眼晶状体的机械性质，物理模块102允许设定表征其硬度的物理相关参数。优选地，物理模块102允许关于核、晶状体皮质、晶状体囊或晶状体上皮的特定区域设定不同的物理相关参数，其中的一些或全部参数与硬度有关。有利地，可以仅针对那些子部件的特定点、区域或体积设定物理相关参数。

关于人眼晶状体的光学性质，物理模块102允许设定折射率的物理相关参数。优选地，折射率参数的设定涉及：基于当针对给定几何形状考虑到从距离角膜一米的点发射光的情况时，对于表征焦点锐度的不同同心区域来说由视网膜接收到的累积光的总和，来确定折射率参数。图15描绘了可以由物理模块102执行以确定折射率参数的该计算。

在步骤301中，物理模块102搜索由几何模块101限定的几何模型、表征发光物体距离的值，并将初始值分配给折射率参数。在步骤302中，物理模块102生成光线追踪，并且在步骤303中，物理模块102通过计算由视网膜接收到的累积光来确定视网膜上的对应结果。在步骤304中，物理模块102将折射率参数增加预先限定的偏移量，并重复步骤302和303，直到获得限定的折射率停止值为止。一旦针对多个不同的折射率值执行了这些步骤，物理模块102就通过选择在视网膜上产生最清晰结果的值来设定折射率参数。

需要注意的是，折射率可以采取单个值，或者可以是由间隔(例如：核、皮质等)或由植入物(例如：壳部分和核心部分)或电磁治疗产生的区域所限定的数学函数。折射率按间隔的分布称为折射率梯度(grin)。在图19b至图19f中提供了grin的实例。

关于巩膜的机械性质，物理模块102允许设定表征其硬度的物理相关参数，优选地借助于线性材料模型。

关于悬韧带的机械性质，物理模块102允许设定表征其前部、后部和赤道部分的硬度的物理相关参数。优选地，物理模块102允许设定表征悬韧带的后部的伸长水平的物理相关参数。

关于睫状肌的机械性质，物理模块102允许设定表征其核心弹性和皮肤刚度的物理相关参数。此外，物理模块102允许设定表征肌肉皮肤的一些特定位置处的软弱度的物理相关参数，从而允许表征肌肉皮肤的在调节期间当屈服于人眼晶状体后部的牵引时改变形状的行为。优选地，物理模块102还允许设定表征关于整个睫状肌和/或关于其一部分的收缩和/或伸长水平的物理相关参数。因此，可以借助于对表征睫状肌的至少一些部分的硬度的物理相关参数所施加的修改，来对视觉调节过程进行模拟。

关于房水的机械性质，物理模块102允许设定表征其动态粘度、密度或弹性的物理相关参数。此外，物理模块102允许设定表征从睫状体以恒定的质量流量和流出量流入前房和后房的流体性质的几个物理相关参数。

关于房水的光学性质，物理模块102允许设定表征其折射率的物理相关参数。

关于玻璃体的机械性质，物理模块102允许设定表征其弹性和/或折射率的物理相关参数。优选地，玻璃体的粘弹性质由物理相关模块102借助基于以阻尼器成链状排列的两个开尔文-沃格特模型(kelvin-voigtmodel)的物理相关参数来表征。

关于玻璃体的光学性质，物理模块102允许设定表征其折射率的物理相关参数。

在人机交互方面，物理模块102与界面模块106交互，以生成由界面模块106提供的图形用户界面的窗口401，如图16所示。窗口401至少包括输入装置402，输入装置402可以被操作以调整由物理模块102限定的所有物理相关参数。作为替代方案，或积累地，窗口401包括便于数字输入的输入区域，从而也允许“wysiwyg”类型的人机交互。如上面提到的，图形用户界面提供了用于管理任何类型的人机交互的功能。这适用于窗口401，因此可以允许借助于点击设备提交图形输入或借助于专用输入区域指定数字输入。

模拟引擎103的作用是将几何模块101限定的几何模型与物理模块102所限定的物理相关环境相结合。这样，模拟引擎103生成模拟模型，该模拟模型为了产生关于过程视觉调节的图形或数字结果适当地考虑了几何和物理相关方面。图17描绘了可以由模拟引擎103执行的结合了几何和物理相关方面的过程的实例。

在第一步骤501中，模拟引擎103从几何模块101中搜索表征年轻正视眼、优选为25岁眼睛的几何模型。并行地，模拟引擎103从物理模块102中搜索与给定几何形状相对应的人眼晶状体的折射率参数。

在步骤502中，模拟引擎103操作几何模型以表征悬韧带后部上的张力，该张力引起人眼晶状体的变形，并且相对于25岁眼睛的给定几何形状，模拟引擎103确定实现远视力所需的力。因此，在该步骤502期间，模拟引擎103设定施加在悬韧带的后部上以实现远视力的张力的初始值。在步骤503中，模拟引擎103生成光线追踪，并且在步骤504中，模拟引擎103通过计算由视网膜接收到的累积光来确定视网膜上的相应结果。在步骤505中，模拟引擎103确定是否实现了远视力。如果没有实现，则为了表征施加在悬韧带的后部上的更大的张力，模拟引擎103使用预先限定的偏移量来增加施加在悬韧带后部上的张力的值，并且重复步骤502至步骤505，直到模拟引擎103在步骤505中确定实现了远视力为止。当模拟引擎103确定实现了远视力时，将施加在悬韧带后部上以实现近视力的张力值传输至输出提供模块104。

然后，在步骤506中，考虑到实现的远视力，先前确定的施加在悬韧带后部上以实现近视力的张力值保持相同，并且模拟引擎102应用睫状肌的收缩的第一初始值。在步骤507中，模拟引擎103针对与靠近的物体相对应的给定光线发射距离生成另一光线追踪，并且在步骤108中确定视网膜上的结果。然后，在步骤509中，模拟引擎确定是否实现近视力。如果没有实现，则为了表征睫状肌的更大的收缩值，模拟引擎103使用预先限定的偏移量增加施加在睫状肌上的收缩值，并且重复步骤506至步骤509，直到模拟引擎103在步骤509中确定实现了近视力为止。当模拟引擎103确定实现了近视力时，将施加在睫状肌上以实现近视力的收缩值传输至输出提供模块104。

借助于该过程，模拟引擎103因此能够确定表征年轻眼睛的调节幅度的张力和收缩参数。此外，考虑到年轻人和老年人在视觉调节上的努力仍然相似的假设，模拟引擎103例如可以通过将先前确定的张力和收缩参数应用于较老眼睛的几何模型和物理相关环境来评价年老眼睛的调节幅度。

输出提供模块104的作用是搜索由模拟引擎103生成的结果数据，并与界面模块106交互，以将这些结果呈现为数字和图形输出。

由模拟引擎103生成并由输出提供模块104搜索的模拟结果包括(优选地关于由几何模型限定的所有生理实体)与力、机械应力、变形或位移有关的数据。关于光学域，结果包括与光改变有关的数据，并且关于视觉调节，由输出提供模块104搜索的结果至少包括限定调节幅度值的数据。

输出提供模块104从模拟引擎103搜索数据并处理该数据以馈送给界面模块106。在这方面，界面模块106可以经由一个或多个窗口来呈现结果。优选地，结果以图形或数字形式呈现，格式的选择是根据一组预先限定的格式进行的，针对可由模拟引擎103提供的每个结果指定要使用的适当格式。

更新模块105的作用是监测用户输入，并在必要时更新几何模型或相应地更新物理相关环境。在这方面，更新模块105与界面模块106连续地交互，使得当界面模块106提醒更新模块105用户输入已提交时，更新模块105确定这些输入是表示适用于几何模型的改变，即所谓的几何相关改变，还是表示物理相关环境，即所谓的物理相关改变。例如，当界面模块106检测到借助窗口201中所显示的几何模型的三维表示202已提交用户输入时，界面模块106提醒更新模块105进而修改由几何模块101限定的几何模型。换言之，由界面模块106连续地监测数字和图形输入，并由更新模块105实时进行处理，以更新模拟环境(几何和/或物理)。因此，更新模块105通过允许由系统连续地监测并处理对模拟环境所做的改变，来提供有助于提高系统效率的自动更新机制。

更新模块105的另一作用是从远程数据源(例如，医学测量装置或医学成像装置)搜索数据。如前所述，系统100确实可以是计算机化医疗环境的一部分，在这种医疗环境中，系统100可以连接到如下医学装置：借助于由更新模块105提供的功能，可以从该医学装置搜索几何或物理相关数据。

在这种情况下，更新模块105构造为与那些装置的接口进行交互，并根据从那些数据源搜索到的数据来更新由几何模块101限定的几何模型或由物理模块104限定的物理相关环境。因此，通过例如允许由系统直接搜索并处理体内数据，更新模块105也有助于提高系统100的效率，尤其是当用在这种计算机化r&d或医学环境中时。

以一般方式，在图9的计算建模步骤s5中，更新模块105与几何模块101和物理模块102(机械和光学)一起使用，以更新通用模型并使其代表患者的眼睛。更特别地，更新模块105构造为根据输入系统的数据来更新由机械模块101主导的几何模型和由物理模块102存储的物理相关环境。

物理模块102使得可以执行图9的步骤s5的校准子步骤，并且特别是如图15所示和上面所述地确定折射率。也可以如图17所示和上面所述地计算视觉调节。

更新模块105永久性地控制与晶状体植入物或更一般的任何眼睛外科手术方法有关的任何新的输入信息/数据。外科医生可以借助界面模块106提供新的输入信息/数据。更新模块105与模拟引擎103合作，以模拟在模型的患者眼睛中的植入物的机械和光学行为(图9的步骤s6)。

特别地，模拟引擎103可以基于上述新的信息/数据来执行图17的计算步骤，并且借助输出提供模块104来提供数字和/或图形输出。然后例如由外科医生对这些输出进行分析，以确定晶状体植入物或更一般的任何眼睛外科手术方法是否在柔韧性、视觉调节和任何其它光学矫正方面提供了期望的结果。

与通常仅关注人眼晶状体的作用的用于模拟视觉调节的大多数系统相反，系统100以大量细节解决了真实眼睛中存在的许多生理实体问题。此外，如上所述，可以从测得的数据或输入的任何数据来控制眼睛的几何形状，这允许系统100能够掌握真实眼睛中可能发现的大多数可能的几何形状组合。因此，系统100在例如在r&d或治疗环境中使用时更有效，因为在这种情况下，模拟结果仅在它们能够以准确的方式反映生理现实时才有用。

独立于关于图9所描述的内容，也可以通过图18来说明在医疗环境中计算机系统的使用。图18描绘了如下实例：示出了该系统如何可以在矫正眼睛外科手术过程中、特别是在外科手术计划过程中作为工具使用。在这样的过程中，更新模块105首先在步骤601中从远程源(如，医学成像装置或任何其它合适的系统或者可以用于收集这种生物数据的原位测量的仪器)中搜索表征患者眼睛的生物数据。然后，在步骤602中，更新模块106还搜索表征几个物理相关参数的统计数据，例如表征与患者年龄有关的折射率参数的统计数据。这样的统计数据存储在作为系统100的一部分的专用数据库中。这样的统计数据建立在对患者的累积成像的代表性样本进行的研究的基础上，并且根据几种标准(如，年龄、种族、性别等)进行分类。有利地，统计数据可以通过从中提取与患者资料有关的平均值而与要治疗的患者关联起来。因此，在数据搜索步骤之后，步骤602可以包括如下附加步骤：将从数据库中提取的与对于要治疗的患者来说特定的一个或多个特征(例如，患者年龄或患者性别)有关的统计数据进行分类。然后，在步骤603中，如上所述，更新模块105构造为根据搜索到的数据来更新由几何模块101主导的几何模型以及由物理模块102管理的物理相关环境。然后，在步骤603中，物理模块102可以执行已关于图15描述的计算过程，以确定最佳折射率参数。作为替代方案，或者积累地，步骤603包括视觉调节计算，如关于图17所述。该步骤之后，几何模型和物理相关环境在外科手术治疗之前在几何形状方面和光学与机械性质方面准确地反映了患者眼睛的解剖结构。然后，在步骤604中，外科医生向系统提供输入，这些输入意味着限定可以实施的外科手术技术。这些输入经由界面模块106提交，并且由模拟引擎103通过实施已经关于图17描述的计算步骤来计算数字或图形输出。然后，在步骤605中，对由输出提供模块104提供的输出进行分析，以便确定例如外科手术技术是否在视觉调节方面提供了期望的结果。该分析可以由外科医生本人手动地执行，或者通过系统100的附加分析模块(未示出)自动地执行，该附加分析模块构造为确定结果是否满足某些预先限定的标准。然后，通过关于可以实施的不同手术技术的步骤604和605的多次迭代，外科医生能够为每个患者确定为了获得期望的结果而必须遵循的最佳方法。换句话说，系统允许对治疗方案进行迭代研究，并准确预测和优化结果，而无需执行侵入性步骤。

总体上，如上所述的计算机系统构造为接收数据并输出其它数据(在显示器组件或接口上或在系统外部，例如输出的变换后的数据可以传输到不同的外部装置或系统)。该计算机系统包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，并且可以根据命令或自动地执行或运行。程序的执行导致诸如图15、图17和图18所示方法等方法的步骤的执行或进行。这也适用于图9中所示方法的某些步骤。

图19a示出了人眼晶状体的折射率沿着经过晶状体中心的轴线的演变或变化。给出了两种表示形式，分别是年轻人(圆顶形曲线)和老年人(平坦曲线)。

图19b至图19f示出了可以通过根据本发明多个方面的治疗获得的折射率重新分配的不同实例。作为实例，根据本发明上述方面之一的植入物和如上所述的电磁治疗可以导致这样的折射率重新分配。

以下方面是所有图19b至图19f共有的：

-中心部分具有平坦形状的曲线表示老年患者晶状体的折射率曲线；

-np表示晶状体的未经治疗或未经修改的外周区域；

-竖直线划定了不同的区域：外周未经治疗的区域，皮质/壳区域，中心/核心区域；

-位于两条最极限竖直线之间的不同曲线ca、cb、cc、cd、ce表示治疗后折射率的演变/变化；

-不同曲线ca、cb、cc、cd、ce是非轴对称的，因为在这里这是要达到的目标(尽管在其它实施例中可以获得轴对称的曲线)；

-任何连续曲线或多或少都可以被平滑掉。

曲线ca示出了区域之间的界面处的不连续性以及每个区域中的连续梯度。

曲线cb示出了与天然晶状体外周部分具有连续性的阶梯状构造。

曲线cc示出了在每个区域中具有不连续性的区域之间的界面处的连续性。

曲线cd示出了具有不同拐点的连续梯度。

曲线ce示出了斜率有变化的连续梯度，因此在每个区域中具有不同的轮廓。

总体上，曲线每者的最大值和平均值分别大于治疗前的曲线(平坦形状的曲线)的最大值和平均值。需要注意的是，作为替代方案，可以获得其它值，例如比治疗前的平均值小的平均值。

图19b至图19f的表示示出了区域之间的若干界面。然而，作为替代方案，可以根据植入物的类型(壳和核心部分，单个植入物等)选择不同界面。

图19b至图19f的表示示出了可以在每个半轴上实现的治疗之后的折射率曲线。例如，取决于要实现的结果，可以分别获得左或右曲线，并分别与另一左或右曲线组合。

图19b至图19f的折射率梯度的图示可以根据不同的变型实施例而变化，从而采用这些图的一些原理并且可能将它们组合。

需要注意的是，如果需要的话，可以通过如上面在附图列表之前提到的那些通用性考虑中的任何一个，来完成以上详细描述的一些方面。