一种基于锥形透镜的后房型眼内透镜的制作方法

文档序号:37020558发布日期:2024-02-09 13:13阅读:22来源:国知局
本发明涉及有晶体眼人工晶状体生产制造,特别涉及一种可植入的眼内透镜,用以矫正近视(远视)并伴随天然晶状体调节力部分或全部下降的患者。
背景技术
::1、根据2018年世界卫生组织发布的研究报告,目前中国近视患者人数多达6亿,几乎是中国总人口数量的一半,近视眼人口比例高居世界第一。目前无论是城市还是乡村,近视的发病率都随着孩子年龄逐年升高。小学生平均近视眼发病率已经达高到31.67%,高中以后几乎80%以上的学生都患有不同程度的视力问题。更加严重的是,病理性近视会致盲与低视力,这对以后的职业选择甚至日常生活埋下巨大隐患。根据2012年《国民视觉健康报告》中的测算,由各类视力缺陷导致的社会经济成本在6800多亿元,占当年gdp的比例高达1.3%。算上视觉健康对生命质量的损失,占gdp的比例将达到1.83%。2、目前激光准分子屈光手术是根治近视眼的一种方式,中国准分子屈光手术每年200万例,在过去的多年中,角膜屈光手术在矫正大部分的屈光不正应用中被证实了其有效性和安全性。但是,因为受到角膜厚度、角膜曲率以及组织的局限,角膜屈光手术的应用未能大范围展开。而且,当用来矫正高度屈光不正尤其是那些薄角膜、中间视觉瞳孔又较大的患者时,术后的视觉质量不如期望的理想。准分子屈光手术的另一个缺点是手术过程不可逆,角膜切削后不能再回到初始状态,客观上存在一定的隐患。3、植入性近视眼透镜(implantable contact lens,icl)可以治疗屈光不正,被广泛应用于临床,已经被报道是一种相对有效和安全的手术,尤其对矫正中高度近视。icl是一个由脚襻和中央光学区组成的单片板状可折叠式人工晶状体,脚襻支撑在睫状沟内,有一个向前凸的拱形结构。icl略向前拱起,既与晶状体前表面留下了足够的空间,又不会与虹膜接触。美国fda食品和药物管理局,进行的临床试验中发现,icl的安全性和有效性都很好。4、2018年staar icl眼内植入约10万台,目前植入的手术量呈爆发式增长阶段,但是市场占比只有5%左右,因此在中国市场的增长量尤其可观,欧美以及韩国日本等国家有晶体眼植入市场份额占比约30-40%,因此与准分子屈光手术相比,icl是手术有非常广阔的发展空间。5、相比其他手术,icl植入术具有视力恢复和屈光改善快速,手术操作相对简便,术后视力稳定,手术可逆等优势,既没有改变角膜的生物力学,也保留了调节力,对年轻的中高度近视患者是一大福音。6、然而,随着人年龄的增长,尤其是40岁之后,人眼自然晶状体开始由富有弹性逐渐变硬,失去弹性,此外,随着年龄的增加,睫状肌的调节能力也在下降,逐渐失去弹性,这种调节力缺失或者调节能力不足,最终导致老花眼,对于这部分人群而言,在看近处或者中间距离的时候,需要佩戴正透镜(老花镜)进行补偿,我们国家不仅仅是近视眼的大国,同时中老年人口比例也在逐年攀升,因此,老花已经成为困扰中老年人的非常重要的问题,而且,这一部分人群对生活质量要求较高,购买力很强,愿意尝试和接受新鲜产品。7、多焦技术已经在白内障人工晶状体得到了非常成功的应用,但是基于衍射的分光技术,会带来诸如眩光,光晕等不良的视觉干扰。贝塞尔光束的应用与它的无衍射性和自恢复特性是息息相关的。与传统的平面光束相比,贝塞尔光束具有极小的中心光斑和很长的焦深,贝塞尔光束广泛地应用于微细加工、光学操控、光通信、光学精密测量和光学成像等领域。近年来,许多学者不断地探索和拓宽贝塞尔光束的应用范围。技术实现思路1、综合现有技术的不足,本发明申请人提出一种基于锥形透镜的的焦深延长型眼内透镜设计。2、本发明的技术方案如下:3、一种基于锥形透镜老花矫正型的眼内透镜,所述眼内透镜包括眼内透镜主体和板式支撑襻,所述眼内透镜主体包括镜片光学区,所述板式支撑襻布置在所述镜片光学区的边缘,所述板式支撑襻所在的平面与所述眼内透镜主体所在的平面呈一定夹角,所述镜片光学区包括两个光学面组成的平凹型透镜,所述平凹型透镜植入眼后靠近虹膜的前表面为平面,所述平凹型透镜植入眼后靠近自然晶状体的表面为后表面,所述后表面为旋转对称的锥形透镜,光场透过透镜在视网膜位置形成焦深。对于远和中距位置的物体成像时,都可以得到比较好的视力,从而有效地改善中年人由于自然晶状体调节能力下降带来的老花问题。4、在一些实施例的一些可选的实现方式中,所述锥形透镜的最大无衍射距离根据以下方式确定:以光学表面的顶点为原点o,以光轴为坐标z轴,建立任意的空间直角坐标系,所述坐标系的横坐标x轴和坐标y轴与所述光学表面相切,所述锥形透镜与y轴的夹角为γ,即顶角,锥形透镜的折射率为n1,周围介质的折射率为n2,锥形透镜的径向宽度为r,锥形透镜的顶点在光轴上,入射平面波在经过锥形透镜后,在光轴的一段距离实现干涉,形成一段无衍射的零级贝塞尔光束,实现焦深的扩展,锥形透镜的相位函数根据以下公式确定:ψ(y)=-(n1-n2)*y*tan(γ);最大无衍射距离zmax根据以下公式确定:zmax=r/(n1-n2)*γ,可知该距离与锥形透镜的底角、折射率和入射光的半径有关。5、在一些实施例的一些可选的实现方式中,所述镜片光学区是锥形透镜,所述镜片光学区的径向宽度范围为1mm~6mm。对于中等瞳孔,径向宽度范围优选2mm~4mm,对于大瞳孔,径向宽度范围优选4mm~6mm。6、在一些实施例的一些可选的实现方式中,所述镜片光学区的锥形透镜的顶角范围为0°~90°,这一角度控制干涉场即最大无衍射距离的关键参数,优选地,顶角范围在10°~60°之间。7、在一些实施例的一些可选的实现方式中,所述眼内透镜的横向光场满足如下准贝塞尔光束分布特征:e(ρ,z,t)=exp[i(βz-ωt)]*j0(αρ),α2+β2=k2,其中,j0表示零阶贝塞尔函数,α表示波矢在横向的分量,β表示波矢在轴向的分量,k表示波数,z表示光波传输距离。光波的传输距离z只出现在指数函数所表示的相位因子中,表明轴向光场的振幅分布与传输距离z无关,即在光波传输过程中,光波轴向光场的分布能够保持恒定,不随传输距离的改变而改变,这就是所谓的bessel光束的无衍射特征。因此,其轴向光场强度,满足:i(ρ,z)=∣j0(α,ρ)∣2,轴向光强在传输过程中保持不变,即bessel光束的横向分布仅取决于波矢的径向分量α,与传输距离z无关。8、在一些实施例的一些可选的实现方式中,所述锥形透镜植入眼内的镜片光学区沿光轴的干涉场范围为0.1mm~1.2mm。这一无衍射光场区能有效地补偿人眼调节能力的下降。9、在一些实施例的一些可选的实现方式中,所述镜片光学区和所述板式支撑襻的折射率为1.4~1.6,含水量为4%~40%,所述镜片光学区和所述板式支撑襻采用亲水性或疏水性聚甲基丙烯酸酯合成为主要材料。具有极好的生物相容性。10、在一些实施例的一些可选的实现方式中,所述镜片光学区外围分布有至少一个圆形导水孔,所述圆形导水孔的直径范围为0.2~0.4mm。所述圆形导水孔的存在有利于房水的流通,减少手术后的急性眼压升高。11、综合现有技术的不足,本发明申请人提出一种基于锥形透镜的的焦深延长型眼内透镜设计。在近视透镜的光学区内引入特殊的轴锥镜结构设计,从而沿着光轴方向形成自干涉的轴向贝塞尔光束分布,将入射光场均匀地分布在轴向位置,形成类似于“光针”的效果,延长了入射光场的焦深,在植入该类眼内透镜后,不仅可以矫正近视,还能补偿一定的调节能力的缺失,对于随着年龄调节力降低或者缺失的老花患者,具有非常好的效果,同时这类非衍射型的透镜设计可以有效地减小眩光和光晕的干扰,明显提高患者的夜间视觉质量。本发明提出一种基于锥形透镜的无衍射光场产生技术,锥形透镜将入射光波在光轴方向切割,并形成干涉,产生一段类似于光锥的无衍射型焦段,在这一范围内,都具有良好的成像质量,并且不会产生明显的眩光和光晕等现象。当前第1页12当前第1页12
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