具有中心孔的角膜内透镜的制作方法

专利名称：具有中心孔的角膜内透镜的制作方法
具有中心孔的角膜内透镜
背景技术：
本发明总体涉及角膜内透镜，还涉及通过将角膜内透镜插入患者的眼中校正视力 的方法。通过使用眼内透镜或角膜内透镜提供眼镜和眼外隐形眼镜的代替物来对视敏度 缺陷进行校正是公知的。眼内透镜(I0L)通常用于插入在眼房中，眼睛的囊袋中或者虹膜和晶状体之间。 眼内透镜通常包括具有光学校正能力的中心部分以及周围支撑部分。称为袢(haptic)的 支撑部分通常用来帮助操纵透镜，以及通常使得可将透镜保持在眼中的给定位置。美国专利申请公开号US2004/0085511 A1 (Uno et al.)公开了用于插入眼睛的后 房中的眼内透镜。该透镜具有光学部分和支撑部分。将透镜置入眼中时，支撑部分的边缘 接触虹膜边缘和睫状体之间的后房外边缘。支撑部分的尺寸选择为保持光学部分和虹膜正 确对准。光学部分的尺寸选择为使得虹膜的开口绝对不会超过光学部分的直径。眼内充满 了房水，而且透镜包括槽和小孔，以使得房水可在眼内流动。本发明人的PCT/US05/14439公开了用于插入眼睛后部或前房的眼内透镜。该透 镜具有光学部分和支撑/袢部分。用袢部分和眼睛的虹膜角膜角的相互作用将放置在眼睛 前房中的透镜保持在适当的位置。用袢部分和眼睛的虹膜边缘与睫状体之间的角的相互作 用将放置在眼睛后房中的透镜保持在适当的位置。透镜包括槽和小孔，以使得房水可在眼 中流动。此外，透镜的袢部分包括方向标记。透镜可被以折叠的结构插入眼中，并在眼中展 开。方向标记帮助外科医生确定透镜的前面和后面的位置。角膜内透镜和眼内透镜有若干方面的区别。角膜内透镜用于插入角膜内而不是眼 房内。由于角膜内透镜用于插入角膜内，这种透镜比眼内透镜小。因为角膜内透镜和眼内 透镜相对于眼睛晶状体的位置不同，角膜内透镜和眼内透镜必须具有不同的光学特性以校 正眼睛的相同异常。图1示出具有角膜2的眼睛横截面。已开发了各种用于在有视觉异常的眼睛的角 膜上制备开口的设备。然后，如图2所示，角膜内透镜被插入到角膜开口中并被保持在该开 口中。图2示出眼睛角膜2的开口 6中的角膜内透镜4。如上所详述的，眼内透镜具有和眼房的自然边缘相互作用的支撑部分，以使透镜 和眼睛对准。然而，角膜内透镜插入在角膜的人工开口中，该开口没有透镜可与之相互作用 以对准透镜和眼睛的自然边缘。然而，通常需要将角膜内透镜和预定视轴精确对准，以获得对眼睛异常的期望校 正。Feingold的PCT2001US25376公开了用于在角膜中切出定位和尺寸都精确的袋的 设备，还公开了用于插入该袋中的角膜内透镜。优选实施例中，袋大致是环形的，带有比袋 的直径小的侧向入口。透镜设计为在角膜外时其直径小于袋的直径，并且一经放入角膜后， 该透镜胀大到袋的直径。这有助于将透镜保持在角膜内的对准位置。然而，不是所有角膜内透镜都设计成一经放入角膜后都会膨胀。此外，切出定位和尺寸都精确的袋是困难和/或耗时的。因而，需要一种设备或方法，该设备和方法可允许植入角膜内透镜，而不需使用设 置成放入角膜后即胀大的透镜，或者不用在角膜内切出位置和尺寸都精确的袋。

发明内容
本发明通过提供具有中心孔的透镜满足上述需要，透镜中该孔的尺寸小到足以避 免损害透镜的光学特性，又大到使得将透镜植入角膜时外科大夫可以看见孔并将孔和示出 眼轴的标记对准。具体而言，本发明提供一种用于植入角膜中的透镜，包括具有光轴的光学部分， 以及穿过透镜的孔，其中孔和光轴同心，而且选择孔的尺寸和形状使得孔不会损害透镜的 光学特性并且保持对操作透镜的人是可见的。根据本发明的一个实施例，孔具有介于50到500微米之间的直径。根据本发明的一个实施例，透镜的光轴通过透镜中心。根据本发明的一个实施例，孔具有大于100微米的直径。根据本发明的一个实施例，孔具有小于200微米的直径。根据本发明的一个实施例，透镜包括至少一个环形的非光学部分，该非光学部分 没有光学屈光能力并且和孔同心。根据本发明的一个实施例，非光学部分被光学部分环绕。
根据本发明的一个实施例，孔是单个孔。根据本发明的一个实施例，孔的直径随孔的深度变化。根据本发明的一个实施例，孔壁的第一部分沿着锥体的第一部分，孔的直径从孔 的入口处的第一外直径减小到孔中的中间位置处比第一外直径小的内直径，而孔壁的第二 部分沿着锥体的第二部分，孔的直径从内直径增加到孔的另一入口处的第二外直径。根据本发明的一个实施例，孔壁的第一部分沿着圆环面的第一部分，孔的直径从 孔的入口处的第一外直径减小到孔中的中间位置处比第一外直径小的内直径，而孔壁的第 二部分沿着圆环面的第二部分，孔的直径从内直径增加到孔的另一入口处的第二外直径。根据本发明的一个实施例，孔壁的第一部分沿着锥体的一部分，孔的直径从孔的 入口处的第一外直径减小到孔中的中间位置处比第一外直径小的内直径，而其中孔壁的第 二部分沿着圆环面的一部分，孔的直径从内直径增加到孔的另一入口处的第二外直径。根据本发明的一个实施例，孔壁的第一部分和第二部分之间的孔壁的第三部分沿 着圆柱形，该圆柱形的直径等于内直径。根据本发明的一个实施例，孔壁沿着从孔的一个入口到孔的另一入口的锥体。根据本发明的一个实施例，孔壁沿着从孔的一个入口到孔的另一入口的圆柱体。根据本发明的一个实施例，透镜的前表面和后表面中的每一个包括下述表面类型 中的至少一部分具有单个焦点的球面；具有两个或多个焦点的球面；具有渐变焦区的非 球面；圆环面；以及平面。根据本发明的一个实施例，前表面和后表面中的至少一个包括台阶状部分。本发明的另一实施例涉及沿预定视轴校正眼睛角膜的光学特性的方法，该方法包 括
在角膜表面和预定视轴的交点处标记眼睛的角膜；在角膜的最厚处形成开口，开口用于在预定视轴附近容纳透镜，其中开口的尺寸 使得可以调整透镜在开口中的位置；将如权利要求1到17中的任一项所提供的透镜插入开口 ；以及将透镜的孔和角膜的标记对准。


图1是眼睛的横截面。图2是具有设置在眼睛角膜内的角膜内透镜的眼睛前部的截面图。图3是用于容纳角膜内透镜的角膜袋的横截面图。图4a示出根据本发明实施例的透镜的正视图。图4b示出图4a的透镜的横截面。图4c是图4b中心的近视图。图4d图示了特定实施例的孔区域。图5a示出根据本发明的方法。图5b是具有角膜的眼睛的顶视图，该角膜带有根据本发明的角膜内透镜。图5c是图5b的角膜的横截面图。图5d是图5b的角膜的另一横截面图。图6a示出根据本发明另一实施例的透镜的正视图。图6b示出图6a的透镜的横截面。图6c是图6b中心的近视图。图7a示出根据本发明另一实施例的透镜的正视图。图7b示出图7a的透镜的横截面。图7c是图7b中心的近视图。图8a示出根据本发明另一实施例的透镜的正视图。图8b示出图8a的透镜的横截面。图8c是图8b中心的近视图。图9a示出根据本发明另一实施例的透镜的正视图。图9b示出图9a的透镜的横截面。图9c是图9b中心的近视图。图10a示出根据本发明另一实施例的透镜的正视图。图10b示出图10a的透镜的横截面。图10c是图10b中心的近视图。图11a示出根据本发明另一实施例的透镜的正视图。图lib示出图11a的透镜的横截面。图11c是图lib中心的近视图。图12a示出根据本发明另一实施例的透镜的正视图。图12b示出图12a的透镜的横截面。图12c是图12b中心的近视图。
图13a示出根据本发明另一实施例的透镜的正视图。图13b示出图13a的透镜的横截面。图13c是图13b中心的近视图。图14示出光线如何穿过图12a_c所示的透镜实施例。图15示出光线如何穿过图12a_c所示透镜的另一实施例。图16a示出根据本发明另一实施例的透镜的正视图。图16b示出图16a的透镜的横截面并示出光线如何穿过透镜。图17a示出根据本发明另一实施例的透镜的正视图。图17b示出图17a的透镜的第一横截面并示出光线如何穿过透镜横截面。图17c示出图17a的透镜的第二横截面并示出光线如何穿过透镜横截面。
具体实施例方式本发明提出了通过在角膜的袋中放置透镜持久性地但是可逆地校正视力缺陷的 方法。各个实施例可校正近视、远视、散光、老花眼或者这些缺陷的组合。应该理解，本发明 不限于治疗这些缺陷，对其他眼睛问题的治疗也在本发明的保护范围内。如果校正保持令 人满意，校正可以是持久性的，也可以通过将透镜从角膜中取出取消校正。根据本发明的透镜例如用于插入角膜袋中，该角膜袋用Feigold的 PCT2001US25376中公开的角膜袋角膜刀(Keratome)设备形成。如下文所详述的，角膜袋必 须比透镜稍大，以使得有空间用来调整透镜在袋中的位置。图3示出角膜2的横截面，其中切出了袋或开口 6。入口 8允许进入开口 6。图4a示出根据本发明实施例的折射透镜40。如下文所详述的，透镜40用于插入 如图3所示的角膜开口中。透镜40是球面透镜，如图4b所示，其中内表面和外表面都是球 面的一部分。透镜40由具有光学屈光的单个环形光学部分42组成。光学部分42具有光 轴44。如下文所详述的，本发明的一些实施例中，透镜可包括光学部分内或围绕光学部分的 非光学部分，该非光学部分和轴44同心或者不同心。透镜可具有介于1. 5和6毫米之间的 直径。透镜42还包括孔46，孔46和透镜的光轴44同心，并且穿过透镜40。根据本发 明，孔的尺寸和形状选择为使得孔不损害透镜的光学特性，而且对操作透镜的人(如外科 大夫)是可见的。优选地，孔具有介于50和500微米之间的直径。更优选地，孔具有介于 100和200微米之间的直径。更优选地，孔具有150微米的直径。发明人惊讶地发现具有这 种优选尺寸的孔不损害透镜的光学特性(患者察觉不到)，同时保持对操作透镜的外科大 夫是可见的。该发现有违直觉，因为人们会认为大到外科大夫可见的孔是如此之大所以一 定会损害透镜的光学特性，例如由孔的边缘引起边缘眩光。然而，孔的优选尺寸的情况并非 如此。对于本发明，认为如果孔没有引起眼睛佩戴透镜的使用者可察觉的严重眩光，则孔不 损害透镜的光学特性。如图4c所示，孔壁可沿着从孔的一个入口到孔的另一入口的圆柱形。为了降低孔 引起的眩光，优选地，将孔的尺寸和形状选择为使得孔的表面反射面积最小。例如，图4d示 出对于孔周围厚0. 03mm的透镜以及直径为150微米的孔，孔的表面积为0. 014平方毫米。 孔周围的透镜的厚度可以位于0. 07毫米和0. 005毫米之间。发明人发现这样的孔表面积不会产生眼睛佩戴透镜的使用者可察觉的眩光。如下文所详述的，孔壁也可以不同于简单的圆柱形，以进一步降低孔的表面反射 面积。根据本发明的透镜使得可以实现一种根据本发明实施例沿着预定视轴校正眼睛 角膜的光学特性的方法。例如图5a示出了这种方法。在步骤1，在角膜表面和沿之角膜的光学特性将被校正的预定视轴的交叉处标记 眼睛角膜。可以用激光、锋利的和/或尖的装置通过染色或者让标记装置临时钉在或者附 着在角膜表面在角膜外表面上做出标记。在步骤2，在角膜厚度方向形成用于容纳透镜的开口，如图3所示的开口。可用 PCT2001US25376公开的角膜袋角膜刀(keratome)或者使用激光形成开口，在此通过引用 将PCT2001US25376全部并入。如本领域公知的，在计算机控制下激光可被使用并引导。可 以通过LASIK (激光辅助现场角膜磨削)过程中所用方法类似的方法形成角膜开口。或者， 可以用如Feingold的PCT2007US63568公开的激光和成袋形的掩膜形成角膜袋，在此通过 引用将PCT2007US63568并入。或者，可以由外科医生用手持器械人工形成角膜袋。可以形成角膜瓣(未示出)作为角膜开口的替代。开口的尺寸必须可以使得可以调整透镜在开口中的位置。根据角膜的光学性质中 必须校正的、使用的透镜类型等选择在角膜外表面下形成开口的深度。适当的话可以改变 步骤1和2的顺序。在步骤3，将根据本发明的透镜插入开口，该透镜包括具有光轴的光学部分和通过 透镜的孔，其中孔和光轴同心，而且其中孔的尺寸和形状选择为使得孔不损害透镜的光学 特性，而且保持对操作透镜的人是可见的。将透镜插入开口中而且透镜的轴和预定视轴对 准时，透镜用于校正角膜的光学特性。透镜和开口设置成使得将孔定于角膜标记的中心可 将透镜的轴和预定视轴对准。液体可以被注入在开口中，以使透镜的置入更容易。插管或 者小铲可被用来将透镜移动到期望位置。然后，在步骤4，把透镜的孔和角膜标记对准。孔的尺寸设置成对于操作透镜的人 而言该孔仍然可透过透镜所在处的开口之上的角膜部分可见。发明人指出，如果孔的直径 太大，将孔和角膜标记精确对准就会比较困难。例如，这是由于孔的边缘离标记太远，以至 于无法知道边缘离标记的距离是否相等。而且为此，孔的直径优选地选择为上述尺寸。角膜上的开口可以自己愈合，几天后，上皮细胞覆盖开口的入口(access)。图5b示出具有角膜52的眼睛50的顶视图，该角膜52中有位于角膜开口 56中的 根据本发明的角膜内透镜54。图5c是图5b的角膜沿包括预定视轴58的平面C_C的横截面图，而图5d是图5b 的角膜沿包括预定视轴58且垂直于平面C-C的平面D-D的横截面图。预定视轴相对于角 膜可以位于中心或不位于中心，这取决于要校正的异常。众所周知的是，角膜细胞通过外部的泪液和内部的房水以及控制角膜的神经纤维 提供的神经营养物质的扩散接收营养。通过空气接收氧气。用生物相容材料(这些材料可 以包括硅树脂、水凝胶、尿烷或丙烯酸树脂)形成角膜内透镜是公知的，这些材料允许气体 充分扩散，从而使眼内组织得到充分的供氧。然而，发明人注意到，将角膜内透镜植入角膜 中时，在透镜中提供根据本发明的开口看起来增强了营养物质在角膜内的传输，这对角膜是有益的，例如，在透镜植入后角膜的愈合更容易。此外，发明人还指出，通过提供经过孔的 流动，在愈合期之后不会在角膜内发现阴翳或混浊。有益地，根据本发明的透镜的孔通过该透镜中心。发明人注意到，特别是在透镜的 整体形状为具有凸面和凹面的穹顶状时，使孔位于透镜中心看起来进一步增强了营养物质 在角膜内的传输，这对角膜更加有益。图6a示出根据本发明另一个实施例的透镜60。透镜60是球面透镜，如图6b所 示，其中透镜的内表面和外表面都是球面的一部分。透镜60包括环形光学部分62，该光学 部分具有光轴64和与轴64共轴的孔66。透镜60还包括位于光学部分62中没有光学屈光 能力的环形非光学部分68，并且该非光学部分和光学部分62同心。在本发明的一些其他实施例中，光学部分(如图6a的实施例中的光学部分62)和 非光学部分(如图6a的实施例中的非光学部分68)的位置可以是反过来的。本发明的一些其他实施例可包括以任何方式交替的多个同心光学和非光学部分 (1-1、1-2、2-1 等)。本发明的一些其他实施例中，非光学部分和光学部分的轴可以不同心。如图6c所示，孔壁可沿着从孔的一个入口到孔的另一入口的圆柱形。然而，如下 所详述的，孔壁也可为其他形状，以降低在孔壁上产生眩光的风险。图7a示出根据本发明另一实施例的透镜70。透镜70是球面透镜，如图7b所示， 其中透镜的内表面和外表面都是球面的一部分。透镜70包括环形光学部分72，该光学部分 具有光轴74和与轴74共轴的孔76。透镜70还包括位于光学部分72中没有光学屈光能力 的环形非光学部分78，并且该非光学部分和光学部分72同心。如图7c所示，孔76的直径沿孔的深度变化。孔壁的第一部分沿着圆环面的第一 部分，孔的直径从孔的入口处的第一外直径减小到孔中的中间位置处比第一外直径小的内 直径。孔壁的第二部分沿着圆环面的第二部分，从内直径增加到孔的另一入口处的第二外 直径。圆环面的旋转环的曲率半径可被包含在0.01微米和0.002微米之间。孔壁的第一 部分和第二部分之间的孔壁的第三部分是圆柱形的，其具有等于内直径的直径。图7c中， 显示的第一和第二外直径是相等的。然而，第一和第二外直径也可以不同。图7a_c所示的透镜是球面形的。然而，如下所详述的，根据本发明的透镜也可以 是非球面形的。图8a示出根据本发明另一实施例的透镜80。透镜80是球面透镜，如图8b所示， 其中透镜的内表面和外表面都是球面的一部分。透镜80包括环形光学部分82，该光学部分 具有光轴84和与轴84共轴的孔86。透镜80还包括位于光学部分82中没有光学屈光能力 的环形非光学部分88，并且该非光学部分和光学部分82同心。如图8c所示，孔的直径沿孔的深度变化。孔壁的第一部分沿着圆环面的第一部 分孔的直径从孔的入口处的第一外直径减小到孔中的中间位置处比第一外直径小的内直 径。孔壁的第二部分沿着圆环面的第二部分，从内直径增加到孔的另一入口处的第二外直 径。圆环面的旋转环的曲率半径可被包含在0.025微米和0.0025微米之间。图8c中，显 示的第一和第二外直径是相等的。然而，第一和第二外直径也可以不同。图9a示出根据本发明另一实施例的透镜90。透镜90是球面透镜，如图9b所示， 其中透镜的内表面和外表面都是球面的一部分。透镜90包括环形光学部分92，该光学部分具有光轴94和与轴94共轴的孔96。透镜90还包括位于光学部分92中没有光学屈光能力 的环形非光学部分98，并且该非光学部分和光学部分92同心。如图9c所示，孔的直径沿孔的深度变化。孔壁的第一部分沿着锥体的一部分，孔 的直径从透镜前面上孔的入口处的第一外直径减小到孔中的中间位置处比第一外直径小 的内直径。孔壁的第二部分沿着圆环面的一部分，从内直径增加到透镜的后面上孔的另一 入口处的第二外直径。孔壁所沿着的锥体部分可以属于通过绕着孔轴旋转角度为10到30 度的三角形形成的锥体。图10a示出根据本发明另一实施例的透镜100。透镜100是球面透镜，如图10b所 示，其中透镜的内表面和外表面都是球面的一部分。透镜100包括环形光学部分102，该光 学部分具有光轴104和与轴104共轴的孔106。透镜100还包括位于光学部分102中没有 光学屈光能力的环形非光学部分108，并且该非光学部分和光学部分102同心。如图10c所示，孔的直径沿孔的深度变化。孔壁的第一部分沿着锥体的一部分，孔 的直径从透镜的后面上孔的入口处的第一外直径减小到孔中的中间位置处比第一外直径 小的内直径。孔壁的第二部分沿着圆环面的一部分，从内直径增加到透镜的前面上孔的另 一入口处的第二外直径。图11a示出根据本发明另一实施例的透镜110。透镜110是球面透镜，如图lib所 示，其中透镜的内表面和外表面都是球面的一部分。透镜110包括环形光学部分112，该光 学部分具有光轴114和与轴114共轴的孔116。透镜110还包括位于光学部分112中没有 光学屈光能力的环形非光学部分118，并且该非光学部分和光学部分112同心。如图11c所示，孔的直径沿孔的深度变化。孔壁的第一部分沿着锥体的第一部分， 孔的直径从孔的入口处的第一外直径减小到孔中的中间位置处比第一外直径小的内直径。 孔壁的第二部分沿着锥体的第二部分，从内直径增加到孔的另一入口处的第二外直径。图 11c中，显示的第一和第二外直径是相等的。然而，第一和第二外直径也可以不同。根据本实施例(未示出)，孔壁可以沿着从孔的一个入口到孔的另一入口的锥体。图4a_c和图6a_c到图lla_c中所示的透镜都是折射球面透镜，其中内表面和外 表面都是球面的一部分。然而，本发明不限于这种透镜。例如，根据本发明的透镜可以是衍 射透镜，例如是多级透镜，并且包括透镜的外边缘和透镜的中心部分之间的一系列环形透 镜部分。由多级透镜提供的更大折射范围和折射控制对于使用本发明的方法和装置校正老 花眼特别有用。多级透镜的环形脊可防止横向移动，但是多级透镜也可以被给予保留特征。 多级透镜可有一个可以是球面的一部分的外表面(前表面或后表面)，而另一个外表面由 一系列大小递减的透镜环形部分组成。图12a示出根据本发明实施例的厚度减小的多阶透镜(multi-step lens) 120。如 图12b所示，透镜120的外表面是球面的一部分。透镜120包括环形光学部分122，该光学 部分具有光轴124和与轴124共轴的孔126。透镜120还包括位于光学部分122中没有光 学屈光能力的环形环形非光学部分128，并且该非光学部分和光学部分122同心。如图12c 所详细显示的，光学部分122由形成在透镜的内表面上的以台阶状排列的一系列同心圆环 1220、1222、1224、1226等组成。在图12c所示的实施例中，同心环1220、1222、1224、1226 等每个都沿着和轴124垂直的平面。此外，用壁1221、1223、1225、1227等将同心环1220、 1222、1224、1226等彼此连接，壁1221、1223、1225、1227等每个沿着和透镜具有同一轴的圆柱形。环1220、1222、1224、1226等和圆柱形壁1221、1223、1225、1227等之间的连接可以是 圆的。透镜120的外边缘可以例如为斜面的，并沿着和轴124同心的锥体1201的一部分。图12a_c没有示出孔126的形状。然而，根据本发明的透镜的孔可以具有前面的 图中所示的任何形状或者任何其他的适当形状。图12a-c所示的环1220、1222、1224、1226等的数量和大小仅为示例。可以使用任 何适当的数量和大小。此外，显示每个环沿着平行平面，但是，适当的话，每个环或者一些环 可以沿着和其他环不平行的平面，或者沿着锥形、球面、圆环面、椭圆面、抛物面或者双曲面 或者多面体(具有平面或非平面)的一部分。而且，显示环1220、1222、1224、1226等为圆形的且是同心的，但是，适当的话，每 个环可以具有不同的形状，例如是抛物面，或者具有不同中心。图13a示出根据本发明另一实施例的厚度减小的多阶透镜130。如图13b所示，透 镜130的外表面是球面的一部分。透镜130包括环形光学部分132，该光学部分具有光轴 134和与轴134共轴的孔136。透镜130还包括位于光学部分132中没有光学屈光能力的 环形非光学部分138，并且该非光学部分和光学部分132同心。如图13c所详细显示的，光 学部分132由形成在透镜的内表面上的、以台阶状排列的一系列大小递减的同心锥体部分
1322、1324、1326等组成，并且这些锥体部分的每一个具有和透镜的轴134相同的轴。在图 13c所示的实施例中，用壁1323、1325、1327等将锥体部分1322、1324、1326等彼此连接，壁
1323、1325、1327等每个沿着和透镜具有同一轴的圆柱形。锥体部分1322、1324、1326等和 圆柱形壁1323、1325、1327之间的连接可以是圆的。图13c中，平面环1320连接透镜的边 缘和锥体部分1322的最外侧边缘。透镜130的外边缘可以例如为斜面的，并沿着和轴134 同心的锥体1301的一部分。根据本发明的某些实施例，作为替代，锥体部分可以是球面部分或者圆环面、椭圆 面、抛物面或者双曲面的一部分。或者，每个锥体部分可以用一系列具有不同角度的锥体部 分代替。图中示出的锥体的数量和大小仅作为示例。可以使用任何适当的数量和大小。图12a_c和图13a_c示出的透镜具有是球面的一部分的前表面，和台阶状的后表 面。然而，作为替代，根据本发明的透镜可具有是球面的一部分的后表面，和台阶状的前表 面。作为替代，根据本发明的透镜也可具有台阶状的前表面和后表面。根据本发明的透镜可具有单焦距。通常，这种透镜足以校正简单的近视和远视。图14示出在透镜具有单个焦点142的实施例中光线如何穿过如图12a_c所示的 透镜120的横截面的上部。然而，折射率或者透镜形状有变形的透镜或者这两者均有变形的透镜可以有益地 用作本发明的一部分，以形成多焦点透镜。这种透镜的焦距不是恒定的，而是随着透镜的范 围改变。这种透镜的多焦点特性可用于通过以下方式补偿老花眼源位于远处时，使射入眼 睛的一部分光线聚焦，而在源位于近处时(例如看书时)，聚焦另一部分光线。如本发明所 提供的，这种焦距可变透镜的有效性取决于透镜的可靠定位，以避免透镜未对准，并且通过 视觉处理设备简化对多个焦距的适应。例如，老花眼可以通过将一例如直径小于3mm的小 面积的焦距缩小的透镜放在角膜中央来校正。瞳孔小的时候，该位置在强光条件(如看书 时)效果更好，而瞳孔大的时候，在例如晚上开车的弱光条件下效果相应地减弱。因而，必 须保持透镜相对于瞳孔的位置，大脑会更容易适应眼睛的非均勻至少是恒定的聚焦。
图15示出在透镜是具有三个焦点152、154和156的实施例中光线150如何穿过 如图12a_c所示的透镜120的横截面的上部。根据本发明的实施例，还可用具有非球面表面的非多阶透镜也可实现多焦点特 性。图16a示出具有非球面表面的非多阶透镜的正视图。图16b示出这种透镜的上部 的横截面。图16a-16b的透镜160包括中心非球面穹顶部分162，其限定沿透镜的轴165的 第一焦区164。中心部分162被周围非球面环形部分166环绕，周围非球面环形部分166限 定沿透镜的轴166的第二焦区167。根据本发明的孔168穿过透镜的中心。非球面表面可 如此以使得沿透镜轴的表面的横截面沿着椭圆、抛物线或者双曲线的一部分。根据本发明的实施例，透镜的圆环面的可变焦距可用来校正散光。根据本发明的 透镜可以是多焦点透镜，其同时校正或补偿包括近视、远视、散光和老花眼的各种缺陷组
口 o图17a示出根据本发明的这种透镜170。透镜170的前外表面沿着复杂的圆环表 面。透镜170包括环形光学部分172，该光学部分具有光轴174和与轴174共轴的孔176。 透镜170还包括位于光学部分172中没有光学屈光能力的环形非光学部分178，并且该非光 学部分和光学部分172同心。图17b示出透镜170沿图17a所示平行于轴174的平面A_A的半横截面。图17c 示出透镜170沿图17a所示平行于轴174的平面C-C的半横截面。透镜170的外表面沿着沿平面A-A的第一圆环表面和沿着平面C-C的第二圆环表面。如图17b所详细显示的，光学部分172由形成在透镜的内表面上的、以台阶状排列 的_例如以和图12a_c所示实施例类似的方式_ 一系列同心圆环组成。如图17b所示，该图还示出光线如何穿过透镜，第一圆环表面和透镜的台阶状内 表面共同作用，使得透镜在平面A-A内具有第一焦点1701。另一方面，如图17c所示，第二 圆环表面和透镜的台阶状内表面共同作用，使得透镜在平面C-C内具有第二焦点1702。根据本发明，可用生物相容材料(这些材料可以包括硅树脂、水凝胶、尿烷或丙烯 酸树脂)形成透镜，这些材料允许充分的气体扩散，以使眼内组织得到充分的供氧。可用于 形成眼内透镜的材料是本领域公知的，例如在美国专利号5，217，491中进行公开的，在此 通过引用并入本文。优选地，根据本发明的透镜是可变形的。应该理解，上述内容仅涉及本发明的示例实施例，而在不背离以下权利要求的保 护范围的情况下可以进行修改。例如，根据本发明的透镜的前表面和后表面中的每一个可以具有以下任一表面类 型中的至少一部分具有单个焦点的球面；具有两个或多个焦点的球面；具有渐变焦区的 非球面；圆环面；非球面以及平面。此外，根据本发明的透镜的前表面和后表面中的每一个 可以为平滑的或者台阶状的。根据本发明实施例的透镜的一部分的前表面和后表面中的曲率半径可以是相同 的或不同的。此外，透镜一部分的表面可以沿部分周边具有多个曲率半径，这使得透镜可以 补偿角膜球面畸形。而且，本发明的实施例可包括具有上述光学部分以及围绕所述光学部分的袢部分的角膜内透镜，其中，袢部分是波浪形的。眼内透镜可包括内部穹顶状部分以及具有设置在 外部分外围的多个叶片的外部分，其中，穹顶状部分沿轴向和多个叶片间隔开。本发明的实 施例还可包括具有中心光学部分和外部袢部分的角膜内透镜，其中袢部分包括靠近光学部 分设置且从该光学部分沿径向向外的环形部分；靠近环形部分设置且从该环形部分沿径向 向外的一对内部弧形波形物，这一对内部弧形波形物设置在光学部分的相对侧；以及靠近 该一对内部弧形波形物设置且从该一对内部弧形波形物沿径向向外的另一对外部弧形波 形物。袢部分可包括至少一个沿径向设置在所述袢内的冲洗通道。一对波形物的弧形波形 物可以是同心的。上述透镜中的每一个可包括一个孔。然而，本发明的实施例可包括透镜的其他部 分中的其他孔。其他的孔例如可用于传输营养物质，而非用于对准，这些孔的直径可小于中 心孔的直径。这会使边缘孔小到操作透镜的人不可见，但是这有助于不损害透镜的光学特 性。本发明不限于前述实施例，而是由下面的权利要求限定。
权利要求
一种用于植入角膜中的透镜，包括具有光轴的光学部分；以及通过所述透镜的孔；其中所述孔和光轴同心，而且选择所述孔的尺寸和形状使得所述孔不会损害所述透镜的光学特性并且保持对操作所述透镜的人是可见的。
2.根据权利要求1所述的透镜，其中所述孔具有介于50到500微米之间的直径。
3.根据权利要求1或2所述的透镜，其中所述透镜的光轴通过透镜中心。
4.根据权利要求1到3所述的透镜，其中所述孔具有大于100微米的直径。
5.根据权利要求1到4所述的透镜，其中所述孔具有小于200微米的直径。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的透镜，其中所述透镜包括至少一个环形的非光 学部分，所述非光学部分没有光学屈光能力并且和所述孔同心。
7.根据权利要求6所述的透镜，其中所述非光学部分被所述光学部分环绕。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的透镜，其中所述孔是单个孔。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的透镜，其中所述孔的直径随孔的深度变化。
10.根据权利要求9所述的透镜，其中孔壁的第一部分沿着锥体的第一部分，所述孔的 直径从孔的入口处的第一外直径减小到所述孔中的中间位置处比第一外直径小的内直径， 而其中孔壁的第二部分沿着锥体的第二部分，从内直径增加到所述孔的另一入口处的第二 外直径。
11.根据权利要求9所述的透镜，其中孔壁的第一部分沿着圆环面的第一部分，所述孔 的直径从孔的入口处的第一外直径减小到所述孔中的中间位置处比第一外直径小的内直 径，而其中孔壁的第二部分沿着圆环面的第二部分，从内直径增加到所述孔的另一入口处的第二外直径。
12.根据权利要求9所述的透镜，其中孔壁的第一部分沿着锥体的一部分，所述孔的直 径从孔的入口处的第一外直径减小到所述孔中的中间位置处比第一外直径小的内直径，而 其中孔壁的第二部分沿着圆环面的一部分，从内直径增加到所述孔的另一入口处的第二外直径。
13.根据权利要求10到12中任一项所述的透镜，其中孔壁的第一部分和第二部分之间 的孔壁的第三部分沿着圆柱形，圆柱形的直径等于所述内直径。
14.根据权利要求9所述的透镜，其中孔壁沿着从孔的一个入口到孔的另一入口的锥体。
15.根据权利要求8所述的透镜，其中孔壁沿着从孔的一个入口到孔的另一入口的圆 柱体。
16.根据权利要求1到15中任一项所述的透镜，其中所述透镜的前表面和后表面中的 每一个包括下述表面类型中的至少一部分具有单个焦点的球面； 具有两个或多个焦点的球面； 具有渐变焦区的非球面； 圆环面；以及 平面。
17.根据权利要求1到17中任一项所述的透镜，其中所述前表面和后表面中的至少一个包括台阶状部分。
18. 一种用于沿预定视轴校正眼睛的角膜的光学特性的方法，所述方法包括 在角膜表面和预定视轴的交点处标记眼睛的角膜；在角膜的厚度方向上形成开口，所述开口用于在预定视轴附近容纳透镜，其中所述开 口的尺寸使得可以调整透镜在开口中的位置；将如权利要求1到17中的任一项提供的透镜插入开口 ；以及 将透镜的孔和角膜的标记对准。
全文摘要
一种用于植入角膜中的透镜，其包括具有光轴的光学部分；以及通过透镜的孔。孔和光轴同心，而且选择孔的尺寸和形状使得孔不会损害透镜的光学特性并且保持对操作透镜的人是可见的。
文档编号G02C7/02GK101896853SQ200780101886
公开日2010年11月24日 申请日期2007年12月12日 优先权日2007年12月12日
发明者A·科斯梅宁, V·费恩戈尔德 申请人:纽普提科斯有限公司