rp near vis1n)的球面区或抛物面区，而双曲线外区服务于中间视力和远距离视力。可替代地，这两个区域可以具有双曲面表面具有不同的中心半径Ro和/或不同的圆锥系数。每个光学面也可以划分为多于两个区域。图5B所示的例子示出了晶状体的俯视图，该晶状体的前光学面8A被直边界13A分成面积相等的两个光学区8A1和8A2。这些区域中的每个具有带有不同的光学参数的不同形状。图5C所示的例子示出了晶状体的俯视图，该晶状体的前光学面8A被两个直边界13A和13B分成四个成对光学区8A1和8A2，其各自具有不同区域和不同的光学参数。例如，8A1可能有比8A2更高的屈光力并用于近对焦。这些区域的其中之一可以具有圆柱状部分。
[0076]两个光学面(或它们的区域或部分)是通过圆锥界面沿光轴旋转而形成的表面，或通过它们的组合而形成的表面。一个光学面可包含或两个光学面均可包含一个或多个球形光学区。有利的，至少一个光学面包含至少一个双曲面，优选在外光学区。优选地，两个光学面各包含至少一个双曲线区域。这样的双曲面类似NCL的表面并模仿它的一些有益光学特性。甚至更优选地，后光学面和前光学面均是双曲面，或均是两个或更多个同心的双曲线区域的组合。具有至少一个双曲表面的晶状体具有所谓的双曲线象差，这与带有球形、椭圆形或新月形表面的晶状体的球面象差正好相反。带有双曲线象差的晶状体在中心具有最高屈光力，并随着与光轴间的距离逐渐减小(在具有球面象差的晶状体中，屈光力随着与光轴间的距离增加。)该双曲线象差有助于眼通过上述几种机制进行调节。
[0077]为了模仿NCL的光学特性，需对前光学面和后光学面的圆锥系数进行选择，以使得中心光学部分2的屈光力从在光轴上的最高值逐渐降低到在中心光学部分2的外围的最低值。
[0078]屈光力随着与光轴间的距离而下降的陡度依赖于双曲面的形状参数(圆锥系数)。应选择圆锥参数使得屈光力的平均下降为介于-0.25Dpt/mm至-3Dpt/mm，有利地介于-0.5Dpt/mm 和-2.5Dpt/mm,且优选介于约-lDpt/mm 和 _2Dpt/mm。
[0079]曲率的后表面中心半径(在那里，光轴与后顶点相交)有利地为2.5至8mm，并且优选约3.0至5_。对NCL而言，后表面的圆锥系数有利地选自从约+3至约-14，优选约-1至-8。
[0080]前光学面8A的中心半径Ro被选择为要么大于约+3mm，要么小于约_3mm，且优选大于约+5mm或小于-5mmο
[0081]对人NCL而言，前光学面8A的圆锥系数选自范围为+6至-22，优选为约_1至-8mmο
[0082]前光学面8A可以部分或完全由球面或抛物面形成。在这种情况下，中心后光学面SB应优选具有一定圆锥系数的双曲线表面，该圆锥系数选自使得整个晶状体具有双曲线象差的范围。
[0083]然而，优选地，至少前光学面8A的主要部分是双曲面，尤其是外光学区。具有直径为约1.5至4_之间，有利地介于约2至3.5mm之间，的前光学面的中心光学区，可以由抛物面或球面形成，以便进一步提高近对焦分辨率。
[0084]图2示意性地示出了本发明晶状体的优选光学剖面中的一个例子。应当理解的是，不同的眼睛要求植入晶状体的不同屈光力。
[0085]大多数当前的1L不是生物模拟的，因为它们被设计为仅仅模拟NCL的基本光学功能，即，提供在视网膜上聚焦远处的物体所需的基本屈光力。根据具体的眼睛，基本屈光力通常是15至30Dpt，在任一侧存在一些偏差。这一要求可以通过位于接近NCL的主平面的某处的基本上单端式的(通常呈球形)的刚性晶状体来满足。因为最详细的图像被投射到位于光轴上的视网膜(斑)的相对较小的部分，并且由于我们的许多活动都在小眼孔径(收缩的瞳孔)进行，所以大多数的1L比NCL显著较小(大多数1L为4.5至6mm，相对地，NCL为9.5至10.5mm)。光学器件的小尺寸被一些1L制造商偏爱，因为这样的1L更容易适应通过小切口植入。出于同样的原因，大部分1L是由柔软的弹性材料制成，其允许通过小切口以变形的形状(折叠、卷起等)植入。然而，这种变形与光学功能无关。
[0086]然而，光学器件的小尺寸也有其缺点。在大瞳孔打开时(例如，在夜间行驶期间)，1L边缘会反射光线，并造成炫光、光晕和不良影响。此外，小光学器件不能投射所有外围和离轴射线，但NCL可以，特别是在大瞳孔打开时。最后，小尺寸的光学器件妨碍视网膜周边的清晰视觉力，该清晰视觉力对诊断和治疗来说是所需的。由于这些原因，在尺寸上类似于NCL的大光学器件，相对于用于在大多数当前1L中使用的更小的光学器件而言，是优选的。重要的是，整个大的光学区必须具有良好限定的几何形状，这在光学上是有用的。具有新月形光学面的晶状体很难定义其形状，尤其是在周边区域。这可能会导致意外和干扰的光学现象。
[0087]一些现代的1L被设计来在一定程度上模拟的NCL的调节或拟调节(即允许眼睛同时对焦于远对象和近对象)。多种1L使用不同的手段来实现这一目标:有些是使用双焦点、多焦点(multifocal)或多焦点(polyfocal)光学器件；其他使用的设计允许，相对于眼球，将1L光学器件前表面一一后表面移动；或者允许通过改变两个晶状体之间的相互位置从而改变光强度。某些晶状体甚至因为通过睫状肌或玻璃体的压力驱动的晶状体中的液体迀移而改变屈光力，改变头部位置，或通过微型栗驱动晶状体。
[0088]这些设计有时是相当复杂的设置，其与NCL在大小、形状和材料特性上有很大不同。这使得它们容易产生各种问题，如晶状体囊的纤维化或细胞向内生长或蛋白沉积在在其表面上，以影响其功能。此外，其增加的体积和复杂的设计与所有现代1L通过小切口植入的需要相抵触。这需要设计小直径光学器件并使用具有高屈光率比的的材料，其比NCL更具有反射性，从而增加了眩光和光晕的问题。
[0089]在大多数情况下，这些晶状体使用小直径的光学器件，典型地4.5至6mm，具有细长，柔性的“触觉”，以在光路的中心位置放置光学器件。此外，可变形的材料被用于允许通过小切口折叠或卷起用于植入。这种1L的表面性质有时经修饰，以达到更好的生物相容性(例如，A.M Domschke在美国专利公开号2012/0147323中，J.Salamone等在美国专利公开号 2008/0003259 中)。
[0090]这个通用设计允许为了通过相对小的切口(通常为2至3_)植入时折叠人工晶状体。然而，小的1L尺寸有其自身的缺点:
[0091]如果由于光线不好的条件下(产生夜间眩光、光晕、受限的周边视力等)眼孔径较大，或者如果1L变得偏离中心(导致“日落综合征”或其它问题)，用直径为6_以下的小光学器件可能不能完全替代直径9至10.5mm的晶状体；
[0092]小光学器件不能投射所有周围射线和离轴射线，而NCL可以，因此降低成像性能，特别是在大瞳孔打开时(用于例如，夜间周边视觉)；
[0093]小光学器件可复杂化或甚至阻止视网膜检查和治疗(这可能是重要的，特别是在糖尿病的情况下)。
[0094]此外，小的1L尺寸使最初由较大NCL占据的空间基本上空置。因此，将允许玻璃体前进，且其对视网膜的压力部分减轻。这可以导致在白内障手术后视网膜脱落的概率增加，这报道在 J.A.Rowe, J.C.Erie, K.H.Baratz 等(1999).“Retinal detachmentin Olmsted County, Minnesota, 1976through 1995”.0phthalmology 106(1): 154 - 1590同样的效果还可引起或促进囊样黄斑水肿(CME)。参见Steven R.Virata, The RetinaCenter, Lafayette, Indiana:Cystoid Macular Edema，网页。
[0095]小光学器件和具有触觉的常规的1L设计的另一个缺点是:用通过相对脆弱的触觉的方法悬浮在相对空置空间的光学器件的1L可能易受到意外撞击情况下(在光滑表面滑倒、汽车碰撞、被拳打等)的损坏和/或错位。
[0096]小体积的1L和小直径的光学器件衍生的一些问题被1L设计解决，该1L设计在更小的或更大的程度上填充NCL空出的位置。有几种方法达到此目的，每一个都有自己的优点和缺点:
[0097]液体填充的晶状体囊可固化为透明的柔性的固体诸如硅酮橡胶。只要填料具有与NCL相似的变形性，预计这种方法将恢复天然晶状体的调节(例如，Gasser等人在美国专利号5224957)。然而，迄今常使用的材料经常造成晶状体囊的纤维化和混浊化。此外，难以控制在原位形成的1L的形状和光学参数。
[0098]以高度变形后的形状植入体积庞大的10L，使其通过合理的小切口植入，并基本上充满晶状体囊。该方法使用疏水记忆聚合物尝试，该聚合物可以高度变形的形状被“冷冻”以用于植入，并在加热至体温时返回到原来的形状(Gupta在美国专利号4，834，750和美国专利号RE 36，150)。然而，所述疏水性记忆聚合物是非常外来的材料并引发与用于填充晶状体囊中的材料中类似的问题。
[0099]类似的方法也用水凝胶尝试过。非常大的10L，基本上模仿天然晶状体的大小和形状，被植入到空出的晶状体囊(例如，Wichterle的‘732专利和斯托伊的’ 283专利)。这些特殊的1L的问题是其独特的光学器件。这些晶状体具有新月形前光学面，其强烈偏离于NCL的几何形状。新月形形状是由单体混合物的游离面固化形成的，并且在这样的1L的光学特性的控制上存在问题。此外，这些晶状体在通过小切口进行植入中往往过于笨重。此外，用于这些晶状体的一些水凝胶缺乏固定负电荷，并且这样的水凝胶具有在植入后的某个时候钙化的倾向。一些其他填充晶状体囊的晶状体(Sulc等人的’ 083和’ 903)具有碰到虹膜的前部凸起，并因此在大致中心位置稳定晶状体，但会引起各种问题，例如堵塞液体流、晶状体光学变形和虹膜侵蚀。
[0100]另一种方法是植入中空的晶状体(或晶状体壳)，植入后，将其在原位液体固化填充(例如，Nakada等人在美国专利号5，091，121和5，035，710)。
[0101]另一种方法是植入具有两个晶状体的双光学器件10L，其中之一与前囊膜接触，另一个与后囊膜接触，两个晶状体都由柔性构件或连接器保持分开状态(美国专利号4，946，469 ;美国专利号4，963，148 ;美国专利号5，275，623 ;美国专利号6，423，094 ；美国专利号6，488，708 ;美国专利号6，761，737 ;美国专利号6，764,511 ;美国专利号6，767，363 ;美国专利号6，786，934 ;美国专利号6，818，158 ;美国专利号6，846，326 ;美国专利号6，858，040 ;美国专利号6，884，261)。
[0102]基本上填充原晶状体的整个晶状体囊的这样的植入片也有一些问题:
[0103]除非由具有与NCL相似的水合作用和负电荷的极其生物相容性材料制成，1L的前表面可能会接触到虹膜并引起侵蚀、褪色、出血或炎症。
[0104]一些材料通过具有高的平衡水含量制备得更生物相容。然而，这将屈光率降低得远低于最佳值(年轻NCL的值)。
[0105]对于1L重要的，不仅是形状和光学器件类型，还是其材料。NCL是包含水、盐和聚合物成分的复杂的天然水凝胶结构组成，该聚合物成分含有胶原蛋白、多糖和蛋白聚糖。重要的是，聚合物成分中含有相当浓度的酸性离子化基团，如羧酸根或硫酸根。这些基团提供具有固定负电荷的晶状体材料。水合作用和负电荷影响眼内液中的蛋白质和NCL之间的相互作用。此外，它的表面特性影响晶状体和细胞之间的相互作用。已知的是，含有表面具有固定负电荷的合成水凝胶不吸引蛋白质和细胞，且使水凝胶更抗 1丐化(Karel Smetana Jr.等，“Intraocular b1compatibility ofHydroxyethylmethacrylate and Methacrylic Acid Copolymer/Partiall