BR102015002219B1

BR102015002219B1 - Lente oftálmica multifocal

Info

Publication number: BR102015002219B1
Application number: BR102015002219-0A
Authority: BR
Inventors: Yueai Liu; Myoung-Taek Choi; Xin Hong
Original assignee: Alcon Inc
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2021-09-08
Also published as: CN105093565B; BR102015002219A2; CN111123553A; JP2019080970A; JP2022111149A; AU2019271990A1; KR20240011859A; KR102399466B1; EP2945009B1; RU2666172C2; US20190224000A1; CN117055242A; MX2015001436A; KR102321958B1; DK2945009T3; AU2015200449B2; CA2880365C; KR102627429B1; RU2018131004A; RU2018131004A3

Abstract

lentes oftálmicas difrativas multifocais usando ordem de difração suprimida. a presente invenção refere-se a uma lente oftálmica multifocal que inclui uma lente oftálmica e um elemento de difração. a lente oftálmica tem uma curvatura base correspondente a uma potência de base. o elemento de difração produz uma interferência construtiva em pelo menos quatro ordens difrativas consecutivas, correspondentes a uma faixa de visão entre visão a curta e longa distância. a interferência construtiva produz um foco próximo, uma distância de foco correspondente à potência de base da lente oftálmica, e um foco intermediário entre os focos de curta e longa distância. a eficiência da difração de pelo menos uma das ordens de difração é suprimida para menos de dez por cento.

Description

[001] Este pedido reivindica a prioridade do Pedido de Patente Provisório US N° 61/993892, depositado 15 de maio de 2014.

CAMPO TÉCNICO

[002] A presente invenção refere-se, de forma geral, a lentes oftálmicas multifocais e, especificamente, a lentes oftálmicas difrativas multifocais com uma ordem de difração suprimida.

ANTECEDENTES

[003] O olho humano funciona para prover visão pela refração de luz através de uma parte exterior clara chamada de córnea e refrata a luz através de uma lente cristalina para a retina. A qualidade da imagem focada depende de muitos fatores, incluindo o tamanho e o formato do olho e a transparência da córnea e do cristalino. Quando a idade ou doença faz com que a lente se torne aberrada, a visão deteriora devido à perca de qualidade de imagem da retina. Esta perda de qualidade óptica na lente do olho é clinicamente conhecida como catarata. Um tratamento aceito para esta condição é a remoção cirúrgica do cristalino e a substituição da função do cristalino por uma lente intraocular artificial (IOL). À medida que o olho envelhece, ele também perde a habilidade de mudar o foco para pontos focais mais próximos, conhecido como acomodação. Esta perda de acomodação devido à idade é conhecida como presbiopia.

[004] Nos Estados Unidos, a maioria dos cristalinos com catarata são removidos por uma técnica cirúrgica chamada facoemulsificação. Durante este procedimento, uma parte da cápsula anterior é removida, e uma ponta de corte de facoemulsificação fina é inserida na lente doente e vibrada por meio de ultrassons. A ponta de corte vibrante liquidifica ou emulsifica o núcleo e o córtex da lente para que a lente doente pode ser aspirada fora do olho. O núcleo doente e córtex da lente, uma vez removida, é substituído por uma lente intraocular artificial (IOL) na cápsula resultante (dentro do saco). Com o objetivo de restaurar pelo menos parte da habilidade de enxergar em foco a curta distância do paciente, a IOL implantada pode ser uma lente multifocal.

[005] Um tipo comum de lente multifocal é a lente difrativa, como as lentes bifocais que fornecem visão de curta distância ou visão longa (ou intermediária) distância. Lentes difrativas trifocais também estão disponíveis e fornecem pontos focais adicionais e, pelo menos potencialmente, uma gama mais ampla de visão em foco. No entanto, existem desvantagens associadas com a divisão de energia de luz entre pontos focais múltiplos, particularmente em lentes trifocais. Assim, permanece a necessidade para lentes difrativas multifocais melhoradas.

SUMÁRIO

[006] Em várias modalidades da invenção, lentes oftálmicas multifocais incluem lentes oftálmicas e um elemento de difração. A lente oftálmica tem uma curvatura base correspondente a uma potência de base. O elemento de difração produz uma interferência construtiva em pelo menos quatro ordens difrativas consecutivas, correspondentes a uma faixa de visão entre visão a curta e longa distância. A interferência construtiva produz um foco próximo, uma distância de foco correspondente à potência de base da lente oftálmica, e um foco intermediário entre os focos de curta e longa distância. A eficiência da difração de pelo menos uma das ordens de difração é suprimida para menos de dez por cento.

[007] Outras características e vantagens de várias modalidades da presente invenção se tornarão aparentes para alguém versado na técnica a partir da seguinte descrição.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008] A FIGURA 1 ilustra uma lente intraocular de acordo com uma modalidade particular da presente invenção;

[009] A FIGURA 2 ilustra uma disposição de etapa de difração de acordo com modalidades particulares da presente invenção; e

[0010] As FIGURAS 3-8 são tabelas que ilustram disposições de etapas de difração particulares de acordo com modalidades particulares da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0011] Várias modalidades da presente invenção fornecem lentes oftálmicas difrativas multifocais com pelo menos uma ordem de difração suprimida. Através da supressão de uma ordem de difração, o desempenho da lente pode ser adaptado com relação às lentes difrativas convencionais. Lentes difrativas trifocais conhecidas, por exemplo, dividem a luz entre focos difrativos múltiplos, como focos de ordem (-1, 0, +1) ou focos de ordem (0, +1, +2).

[0012] Por outro lado, diversas modalidades da presente invenção fornecem pelo menos três focos correspondentes as ordens de difração, em que pelo menos uma ordem de difração intermediária é suprimida. Isto fornece um foco intermediário que é mais perto da visão a distância ou visão de perto, o que fornece uma gama maior de visão em torno do foco respectivo. Adicionalmente, a supressão de outras ordem intermediárias distribui mais energia para outros focos, o que pode fornecer uma visão mais útil. Na seguinte descrição, as referências aos focos para uma lente oftálmica referem-se a focos difrativos correspondentes dentro de uma gama de visão que se estende da visão de perto comum de cerca de 30 cm a visão a distância (essencialmente modelada como raios de luz colineares de distância infinita). Isso exclui ordens espúrias mais altas de lentes difrativas que estão fora da gama de visão, o que fornece apenas efeitos de luz indesejáveis. Assim, por exemplo, até lentes difrativas que são normalmente bifocais incluem focos difrativos de ordens mais altas a partir da interferência construtiva, mas para o objetivo desta especificação, estes não devem ser considerados focos das lentes oftálmicas.

[0013] Em outras modalidades, as lentes difrativas multifocais produzem focos que correspondem a pelo menos quatro ordens de difração consecutivas, incluindo pelo menos um foco a menos que uma metade da potência de adição mais próxima e pelo menos um outro foco maior que uma metade da potência de adição mais próxima. Isto pode ser vantajoso em comparação a lentes trifocais convencionais, que tem uma potência de adição que é metade da potência de adição mais próxima. Esta visão intermediária corresponde ao dobro da distância de visão de perto, de forma que se a potência de adição próxima corresponde a uma distância de trabalho de 40 cm, uma distância de leitura convencional, a distância de visão intermediária seria de 80 cm. Dado que uma distância de trabalho intermediária comum é de 60 cm, isto não forneceria um foco nítido na maioria das distâncias de trabalho comuns, que cairiam dentro do focos de perto e intermediários. De forma contrastante, uma lente com um foco correspondente a 2/3 da potência de adição próxima forneceria foco a 60 cm, o que corresponde a uma distância de trabalho intermediária.

[0014] A FIGURA 1 ilustra uma modalidade particular de uma lente oftálmica difrativa multifocal (IOL) 100, incluindo um elemento de difração 102. O elemento de difração 102 compreende as etapas de difração 104 (também conhecidas como zonas) tendo uma separação radial característica para produzir uma interferência construtiva em focos característicos. A princípio, qualquer elemento de difração que produz interferência construtiva através do deslocamento de fase em zonas de interferência, comumente chamados de hologramas, podem ser adaptados para o uso em uma lente oftálmica difrativa multifocal. Adicionalmente, enquanto o elemento de difração é retratado com zonas anulares, as zonas podem também serem parciais, como zonas semicirculares ou setorizadas. Enquanto a descrição a seguir diz respeito ao elemento de difração 102, incluindo as etapas de difração anulares 103, entende-se que, para aqueles versados na técnica, que substituições adequadas podem ser feitas em qualquer modalidade divulgada neste documento.

[0015] A IOL 100 também inclui um olho 104 no qual o elemento de difração 102 está localizado. O olho 104 determina a potência óptica de base da lente, que tipicamente corresponde à distância de visão do paciente. Este não é sempre o caso; por exemplo, um olho não dominante pode ter uma IOL com uma potência óptica de base que é significativamente menor que a potência de distância correspondente para o paciente melhorar a visão binocular de ambos os olhos. Independentemente disso, a potência de adição para a IOL pode ser definido com relação a potência óptica de base. O háptico 106 mantém a IOL 100 no lugar, fornecendo uma fixação estável dentro do saco capsular. Embora os braços hápticos sejam ilustrados no exemplo, qualquer estrutura de fixação háptica para o saco capsular ou sulco ciliar compatível com a câmara de implantação posterior também poderia ser usada em uma IOL de câmara posterior.

[0016] Embora o exemplo abaixo lide com uma IOL de câmara posterior 100, outras lentes oftálmicas, incluindo óculos difrativos multifocais e lentes de contato difrativas multifocais, também poderiam se beneficiar da mesma abordagem. A posição conhecida e fixa da lente em relação ao eixo óptico faz com que tais aplicações sejam particularmente vantajosas para lentes intracorneais, de câmara anterior, e de câmara posterior. No entanto, isso não exclui a utilidade da multifocalidade em outras aplicações.

[0017] A FIGURA 2 ilustra, em maiores detalhes, a estrutura de etapa difrativa útil para lentes oftálmicas como a IOL 100 da FIGURA 1. Em particular, a FIGURA 2 ilustra uma estrutura de difração de três etapas de repetição que produz uma relação de fase para a interferência construtiva em quatro pontos focais diferentes dentro de uma faixa de visão. A relação entre fases em fronteiras de etapas radiais consecutivas ao longo de um eixo radial em escala (eixo-x), medido em r2-espaço, é a seguinte:

em que Ai é a etapa correspondente a altura relativa da curvatura de base (potência óptica de base) para a lente de base (excluindo o atraso de fase constante Φi), yi, é a deformação (sag) correspondente ao segmento (altura acima ou abaixo do eixo-x), Φi, é o atraso de fase relativo do eixo x, e xi é a posição da etapa ao longo do eixo-x. Como ficará evidente para alguém versado na técnica da óptica difrativa, a posição radial indicada na fórmula é em r2-espaço (i.e., em escala parabólica), como esperado no espaçamento de zonas. Em modalidades particulares, os parâmetros são selecionados de forma que um dos focos é suprimido, o que significa dizer que a energia de luz é reduzida de forma relativa a divisão entre os focos, de forma que a imagem focada não é mais visivelmente perceptível. Isso corresponde a energia de luz de menos de 10% da energia de luz incidente, como sugerido pelo fato de que as lentes bifocais com de ordens de difração espúrias de menos de 10% da energia de luz incidente não resultam em imagens perceptivelmente separadas. A fração de energia de luz incidente focada em uma ordem particular é chamada de "eficiência de difração".

[0018] As relações de fase listadas são dadas com relação à curva de base determinada pela potência de base dos IOL, correspondendo ao foco de difração de ordem zero para a lente. O espaçamento radial das zonas xi é comumente determinado com base no espaçamento ordinário da zona de Fesnel em r2-espaço, conforme determinado pela potência de adição de difração, embora ele possa ser variado para ajustar a relação de fase relativa entre os componentes de maneiras conhecidas na técnica de modificar levemente a distribuição de energia entre os focos. Os exemplos listados abaixo, o espaçamento deve ser considerado de acordo com o padrão de Fresnel conhecido por produzir quarto focos. Isto é análogo à abordagem trifocal descrita, por exemplo, na Patente U.S. N° 5.344.447 e 5.760.817 e publicação PCT WO 2010/0093975, das quais todas são incorporadas por referência. As etapas de difração também podem ser apodizadas (gradualmente reduzidas em uma altura de etapa relativa a relação de fase nominal) para reduzir o brilho através da redução progressiva da energia para o foco de perto, de uma maneira descrita na Patente US N° 5.699.142.

[0019] As FIGURAS 3-8 fornecem exemplos de modalidades multifocais para uma lente difrativa (0, +1, +2, +3), em que a ordem +1 é suprimida. Isso fornece de forma vantajosa um foco intermediário a 2/3 da potência de adição de perto, correspondendo respectivamente a imagem focada a 60 cm e 40 cm de distância. Notavelmente, a eficiência de difração para um foco de visão de distância (ordem-zero) pode ser de quase 40%, comparável a eficiência de difração para lentes bifocais convencionais, e a eficiência de difração para o foco de primeira ordem suprimido pode ser menos de 5%, ainda assim fornecendo focos intermediários e de perto visíveis a distâncias de trabalho normais de 60 cm e 40 cm, respectivamente. Comparado às multifocais convencionais, isto melhor se aproxima da faixa completa da visão funcional que um paciente iria usar na ausência de uma condição de presbiopia.

[0020] Embora modalidades particulares tenham sido descritas neste documento, alguém versado na técnica constatará que inúmeras variações são possíveis. Em particular, as modalidades descritas neste documento são câmaras IOL multifocais posteriores usando as ordens de difração (0, +1, +2, +3), com a ordem +1 sendo suprimida. Esta modalidade de quatro ordens poderia usar diferentes ordens de difração consecutivas, como começando de uma ordem de -4 a -1, por exemplo. E embora seja desejável que uma ordem-zero seja incluída para a visão de distância, esta condição não é uma restrição necessária. Por último, esta abordagem poderia ser aplicada, a princípio, para mais de quatro ordens de difração; por exemplo, uma lente de difração de cinco-ordens poderia ter potências de adição que incluiriam duas potências intermediárias, uma potência de perto, e uma potência intermediária suprimida.

Claims

1. Lente oftálmica multifocal caracterizada pelo fato de que compreende: uma lente oftálmica tendo uma curvatura de base correspondente à potência de base, e um elemento de difração (102), o elemento de difração (102) produzindo uma interferência construtiva de pelo menos quatro ordens de difração consecutivas correspondentes a uma faixa de visão entre a visão de perto e de distância, em que a interferência construtiva produz um foco de perto visivelmente perceptível, um foco de distância correspondendo a potência de base da lente oftálmica, e um foco intermediário entre o foco de perto e o foco de distância, em que pelo menos quatro ordens consecutivas (0, +1, +2, +3) e uma eficiência de difração da ordem +1 é suprimida para menos de dez por cento, de modo que a imagem focalizada não seja visivelmente perceptível.

2. Lente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a lente é uma lente intraocular (IOL) (100).

3. Lente de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que IOL é uma IOL de câmara posterior.

4. Lente de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a IOL de câmara posterior é configurada para ser implantada em um saco capsular.

5. Lente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o foco de perto corresponde à visão a 40 cm, e o foco intermediário corresponde à visão a 60 cm.

6. Lente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento de difração (102) compreende uma pluralidade de etapas de difração anelares (103).

7. Lente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as etapas de difração (103) têm uma altura de etapa correspondente relativa à curvatura base da lente oftálmica a uma fronteira de etapa radial consecutiva da seguinte forma:

em que Ai é a etapa correspondente a altura relativa da curvatura de base (potência óptica de base) para a lente de base, yi é a deformação (sag) correspondente ao segmento (altura acima ou abaixo do eixo-x), y,, é o atraso de fase relativo do eixo x, e Xi é a posição da etapa ao longo do eixo-x.