CN101677856A - 具有被设计为减少负性闪光幻视症的周边区域的眼内透镜 - Google Patents

具有被设计为减少负性闪光幻视症的周边区域的眼内透镜 Download PDF

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Abstract

在一方面中，本发明提供了一种眼内透镜(IOL)(10)，该IOL包括镜片(12)和围绕该镜片的周边光学凸缘(14)。所述镜片能够在IOL用户的视网膜上形成视场的图像，且所述周边凸缘能够抑制闪光幻视症。举例来说，所述周边凸缘可以包括至少一个纹理表面，该纹理表面适于接收以大视角进入眼睛的周边光线，以引起其散射以便例如通过防止形成次周边图像或将某些光散射到此类次像与由IOL形成的图像之间的阴影区来抑制闪光幻视症。

Description

具有被设计为减少负性闪光幻视症的周边区域的眼内透镜
相关申请的交叉引用
根据35U.S.C.§119，本申请要求于2007年4月30日提交的美国非临时专利申请No.11/742,041的优先权，上述申请的全部内容通过引用结合到本文中。
相关申请
本申请涉及与本申请同时提交的以下专利申请，其中每个通过引用结合到本文中：“Intraocular Lens with Asymmetric Optics(代理人档案号No.3360)”、“IOL peripheral Surface Designs to Reduce NegativeDysphotopsia”(代理人档案号No.3345)、“Intraocular Lens withAsymmetric Haptics”(代理人档案号No.3227)、“Intraocular Lens WithEdge Modification”(代理人档案号No.3225)、“A New Ocular Implant toCorrect Dysphotopsia，Glare，Halo，and Dark Shadow”(代理人档案号No.3226)、“Haptic Junction Designs to Reduce Negative Dysphotopsia”(代理人档案号No.3344)、以及“Graduated Blue Filtering IntraocularLens”(代理人档案号No.2962)。
技术领域
本发明总体上涉及眼内透镜(IOL)，具体地涉及在感觉不到周边视场的视觉伪影(artifacts)的情况下为患者提供视场的图像的IOL。
背景技术
眼睛的光焦度由角膜的光焦度和自然晶状体的光焦度决定，其中晶状体提供眼睛的总光焦度的约三分之一。老化的过程以及诸如糖尿病的某些疾病可能导致自然晶状体的混浊，即为一般称为白内障的疾病，其会不利地影响患者的视力。
眼内透镜通常被用来代替此类混浊的自然晶状体。虽然此类IOL能够基本上恢复患者的视力质量，但植入IOL的某些患者报告出现异常的光学现象，诸如其视力上的光晕、眩光或暗区。这些异常通常称为“闪光幻视症(dysphotopsia)”。特别地，某些患者报告出现暗影的感觉，特别是在其太阳穴的周边视场中。这种现象通常称为“负性闪光幻视症(negative dysphotopsia)”。
因此，需要一种增强的IOL，尤其是一般能够减少闪光幻视症且特别地能够减少暗影或负性闪光幻视症的感觉的IOL。
发明内容
本发明总体上提供了其中镜片的周边区域被设计为减轻并优选地消除某些IOL患者报告的阴影感觉的眼内透镜(IOL)。
本发明部分地基于这样的发现，即IOL患者所感觉到的阴影可能是由光以非常大的视角进入眼睛时出现的双成像效应引起的。更具体地说，已经发现，在许多传统的IOL中进入眼睛的大部分光被角膜和IOL两者聚焦到视网膜上，但某些周边的光错过IOL并因此仅仅由角膜来聚焦。这导致形成次周边图像(second peripheral image)。虽然该图像由于其扩展周边视场而有价值，但在某些IOL用户中，其可能导致能够使人分心的类似阴影现象的感觉。
为了减少白内障手术的潜在并发症，现代IOL的设计者已设法使光学组件(“镜片”)更小(并优选地可折叠)以便可以在去除患者的自然晶状体之后更容易地将其插入囊袋中。减小的透镜直径和可折叠的透镜材料是现代IOL手术成功的重要因素，因为它们减小了所需的角膜切口的尺寸。这继而又减小了来自手术切口的角膜像差，因为常常不需要缝合。自闭式切口的使用导致迅速的复原和引入的像差的进一步减小。然而，镜片直径选择的后果是IOL镜片可能不总是足够大(或者可能偏离虹膜太远)以接收进入眼睛的所有光。
此外，增强的聚合物材料的使用及其在IOL技术中的其它进展已使得由于例如细胞生长而引起的囊乳浊显著减少，在将IOL植入眼睛之后曾经发生过所述囊乳浊。手术技术也已随着透镜设计和曾经影响在IOL边缘附近的光而现在在IOL周围的区域中不再如此的生物材料而得到改进。这些改进已使IOL用户得到更好的周边视力和更好的视网膜中央凹视力。虽然周边图像未被看得与中央(轴向)图像一样清晰，但周边视力可能是非常有价值的。例如，周边视力可以警示IOL用户在其视场中存在对象，响应于此，用户可以转而获得该对象的更清晰的图像。关于这一点，有趣的是注意到视网膜是高度弯曲的光学传感器，并因此能够潜在地提供比相当的平的光传感器更好的离轴检测能力。实际上，针对大于约60度的视角的周边视网膜传感器位于眼睛的前节中，并且一般朝着眼睛的后部取向，尽管这未得到广泛认同。然而，在某些IOL用户中，增强的周边视力可能导致或加剧例如阴影形式的周边视觉伪影的感觉。
患者通常只在其视场的一部分中观察到闪光幻视症(或负性闪光幻视症)，这是因为鼻子、脸颊和眉毛阻挡了大部分大角度周边光线——除了从太阳穴方向进入眼睛的那些光线。此外，由于IOL通常被设计为通过触觉装置(haptics)来附着于囊袋的内部，所以定置方面的误差或囊袋本身的任何不对称都可能使该问题加剧——尤其是在不对准促使更多的周边太阳穴光绕过IOL镜片的情况下。
在许多实施例中，本发明的IOL被配置为以将抑制闪光幻视症的方式捕捉或重新引导进入眼睛的周边光线。举例来说，在某些实施例中，本发明的IOL可以包括被适合于接收以大视角进入眼睛的光线的周边凸缘围绕的镜片。在某些实施例中，此类凸缘能够散射入射光线(例如经由一个或多个纹理表面)以便例如通过以下方式来抑制闪光幻视症：抑制与由镜片形成的图像分开的周边图像的形成，或者将某些光引导到由进入眼睛且错过IOL的光线形成的次周边图像与由镜片形成的主图像(primary image)之间的强度降低(阴影)区域中。在其它实施例中，所述凸缘可以是不透明的以便抑制入射的周边光线到达视网膜，或降低此类光线的强度以便使可能由进入眼睛且错过IOL的某些光线在视网膜上形成的次周边图像(secondary peripheral image)减弱。在其它实施例中，IOL可以包括一个镜片，该镜片大到足以例如经由散射或吸收或者通过聚焦周边光线而使得形成视场的单一图像来抑制那些周边光线形成次像。
在一个方面中，本发明提供了一种包括镜片和围绕该镜片的周边光学凸缘的眼内透镜(IOL)。所述镜片在植入有该镜片的患者眼睛的视网膜上形成视场的图像，而所述周边凸缘抑制患者的周边视场中的视觉伪影(例如，闪光幻视症)的感觉。举例来说，在某些情况下，所述周边凸缘捕捉以大视角进入眼睛的周边光线，并抑制那些光线形成次周边图像，并且在其它情况下，所述周边凸缘将某些光引导(例如通过散射)到此类次像与由IOL形成的图像之间的阴影区。在许多情况下，所述镜片具有在约4毫米(mm)至约9mm范围内的直径，且所述周边凸缘具有在约0.5mm至约1mm范围内的宽度。
在相关方面中，所述周边凸缘包括至少一个纹理表面，例如适合于引起入射在其上面的光的散射以便抑制闪光幻视症的前部纹理表面。例如，所述纹理表面能够接收以大视角(例如以在约50度至约80度范围内的角度)进入眼睛的周边光线，并引起那些光线的散射以便抑制其形成次像，否则该次像将导致闪光幻视症。另选地，所述纹理表面可以将入射在其上面的至少某些光线引导到阴影区。例如，可以经由具有产生可见光波长量级的光程距离效应的振幅的多个表面起伏来实现表面的纹理。例如，在某些实施例中，物理表面振幅可以在约0.2微米至约2微米的范围内。另选地，所述带纹理的周边凸缘可以将入射在其上面的至少某些光线散射到次周边图像与由IOL镜片形成的图像之间的阴影区。
在另一方面中，所述周边光学凸缘对于可见辐射是不透明的。在某些情况下，此类不透明周边凸缘可以接收以大视角进入眼睛的周边光线，并能够(例如经由吸收)抑制其形成次视网膜图像。另选地，所述不透明周边凸缘可以使从其通过的周边光线的强度减弱。
在另一方面中，所述周边凸缘对于可见辐射是半透明的。入射在半透明凸缘上的某些光线(例如以大视角进入眼睛的光线)可以穿过凸缘，只是是以漫射的方式。这能够抑制次周边图像的形成和/或能够将足够的光引导到阴影区以抑制周边视场中的视觉伪影的感觉。
在另一方面中，所述周边凸缘可以包括设置在其表面上(例如设置在凸缘的前表面上)的衍射结构，该衍射结构适于将入射在其上面的某些光引导到次周边图像与由镜片形成的图像之间的阴影区上。在某些情况下，与衍射结构相关的光焦度小于眼睛角膜单独的光焦度和/或小于角膜与镜片的组合光焦度(例如，因数在约25％至约75％的范围内)。
在又一方面中，所述光学凸缘可以包括用于将入射在其上面的光引导到由镜片形成的图像与由进入眼睛且错过IOL的光线形成的次周边图像之间的视网膜阴影区的菲涅耳透镜。在某些实施例中，菲涅耳透镜的光焦度可以小于眼睛角膜单独的光焦度和/或角膜与镜片的组合光焦度(例如，因数在约25％至约75％的范围内)。例如，在某些实施方式中，菲涅耳透镜的光焦度约为角膜与IOL中央镜片的组合光焦度的一半。
在另一方面中，在上述IOL中，所述镜片可以提供多个焦距。例如，所述镜片可以包括前表面和后表面，以及设置在那些表面中的至少一个上的衍射结构。该衍射结构可以提供远焦以及近焦光焦度(例如，在约1D至约4D范围内的近焦光焦度)。
在另一方面中，公开了一种包括具有前表面和后表面的镜片的IOL，其中，所述镜片包括用于生成视场图像的中央部分和用于例如通过抑制次周边图像的形成来抑制闪光幻视症的周边部分。举例来说，所述镜片可以具有在约4mm至约9mm范围内的直径，中央部分具有在约3.5mm至约8mm范围内的直径，且其周边部分具有在约0.5mm至约1mm范围内的宽度。
在相关方面中，在上述IOL中，所述镜片的周边部分包括纹理区域(例如，由多个表面起伏来表征的)，该纹理区域适合于散射入射在其上面的光线(例如，以大视角进入眼睛的周边光线)，以便例如通过抑制次视网膜图像的形成或通过将某些光引导到阴影区中来抑制闪光幻视症。虽然所述纹理区域可以被设置在前表面或后表面上，但更优选地，将其设置在前表面的周边部分上。
在其它方面中，所述镜片的周边部分可以是不透明或半透明的。所述不透明周边部分可以例如经由对以大视角进入眼睛的周边光线的吸收或漫射来抑制那些光线形成将导致闪光幻视症的次像。另选地，所述不透明部分可以引起此类次像的强度的显著降低。所述半透明部分可以通过抑制(改善或防止)次周边图像的形成和/或通过例如经由漫射将入射在其上面的至少某些光引导到阴影区中来抑制闪光幻视症。
在另一方面中，可以在所述镜片的周边部分上设置衍射结构，以将某些光引导到次周边图像与由IOL形成的图像之间的阴影区。举例来说，所述衍射结构可以提供的聚焦度小于角膜单独的聚焦度和/或角膜与IOL的组合聚焦度。
在又一方面中，可以在镜片的前表面和/或后表面的周边部分上设置菲涅耳透镜，以将光引导到由IOL形成的图像与由进入眼睛且错过IOL的光线形成的次周边图像之间的阴影区。
在另一方面中，公开了一种IOL，该IOL的聚焦表面足够大而不仅聚焦进入眼睛的轴向光线而且聚焦以大视角进入眼睛的光线以形成视场的单一图像。举例来说，此类IOL可以包括具有设置在光轴周围的前表面和后表面的镜片，其中所述表面具有大于约6.5mm(例如，在约6.5mm至约9mm的范围内)的直径。
在又一方面中，可以在IOL的前表面和/或后表面中的至少一个上设置衍射结构，使得所述IOL将能够不仅提供远焦光焦度，而且能够提供近焦光焦度(例如，对应于约1D至约4D范围内的附加光焦度)。
在另一方面中，公开了一种矫正视力的方法，该方法包括提供具有中央镜片和围绕该中央镜片的周边凸缘的IOL，以及在患者的眼睛中植入IOL。所述镜片适合于形成视场的图像，且所述凸缘适合于抑制闪光幻视症。
在另一方面中，本发明提供一种方法，该方法通过确保IOL大到足以捕捉以大视角进入眼睛的周边光线或将那些光线引导到视网膜以便形成视场的单一图像，来抑制植入有该IOL的患者眼睛的视场中的闪光幻视症。
通过结合附图来参考以下详细说明，可以获得对本发明的进一步理解，下面将简要描述附图。
附图说明
图1A是根据本发明一个实施例的IOL的示意性顶视图；
图1B是图1A中描绘的IOL的示意性侧视图；
图1C示意地描绘了根据另一实施例的包括中央镜片和周边凸缘的IOL，其中凸缘相对于中央镜片倾斜；
图2A示意地示出植入患者眼睛中的常规IOL，其示意地说明由以大视角进入眼睛且错过IOL的周边光线形成次像；
图2B示意地示出根据本发明一个实施例的植入患者眼睛中的IOL，其示意地说明IOL的周边凸缘抑制由以大视角进入眼睛的周边光线形成次像；
图2C示意地示出根据本发明一个实施例的植入患者眼睛中的IOL，其说明IOL的纹理周边凸缘引起某些光线散射到由IOL的镜片形成的图像与由进入眼睛且错过IOL的光线形成的次周边图像之间的阴影区中；
图3是根据本发明另一实施例的IOL的示意性前视图；
图4是根据本发明另一实施例的IOL的示意性侧视图；
图5A是根据本发明另一实施例的IOL的示意性侧视图；
图5B是根据本发明另一实施例的包括被聚焦凸缘围绕的镜片的IOL的示意性侧视图；
图5C是根据本发明另一实施例的具有衍射周边凸缘的IOL的示意性侧视图；
图5D是图5C的IOL的示意性前视图；
图5E是根据本发明另一实施例的在其周边凸缘的前表面上具有菲涅耳透镜的IOL的示意性侧视图；
图6A是根据本发明另一实施例的IOL的示意性侧视图；
图6B是图6A的IOL的示意性前视图；
图7A示意地描绘植入患者眼睛中的图6A的IOL，其示意地说明IOL的周边部分抑制闪光幻视症；
图7B示意地描绘植入患者眼睛中的图6A的IOL的一种示例性实施方式，其中IOL的周边纹理部分引起某些光线散射到由IOL形成的图像与由进入眼睛且错过IOL的光线形成的次周边图像之间的阴影区中；
图8A是根据本发明另一实施例的具有不透明周边部分的IOL的示意性侧视图；
图8B是图8B的IOL的示意性前视图；
图9是根据本发明另一实施例的IOL的示意性侧视图；
图10A是根据本发明另一实施例的IOL的示意性侧视图；
图10B是根据本发明另一实施例的在其前表面的周边部分上设置有菲涅耳透镜的IOL的示意性侧视图；
图11是根据本发明另一实施例的IOL的示意性侧视图；
图12示意地描绘植入患者眼睛中的图11的IOL，其示意地说明IOL抑制闪光幻视症；
图13A是根据本发明另一实施例的在其前表面上具有衍射结构的多焦点IOL；
图13B是图13A的IOL的示意性前视图。
具体实施方式
本发明总体上提供改善并优选地防止某些IOL患者报告的暗影感觉的眼内透镜(IOL)。这种效应在本领域中一般称为闪光幻视症。如下文更详细讨论的那样，在许多实施例中，本发明的IOL包括被周边凸缘围绕的中央镜片，其中所述凸缘例如通过抑制次周边图像的形成或将某些光引导到这种次周边图像与由IOL形成的主图像之间的阴影区来抑制闪光幻视症。为此，在某些情况下，所述周边凸缘可以引起例如以大视角进入眼睛的周边光线的散射，而在其它情况下，所述周边凸缘可以对于可见辐射基本不透明。在其它情况下，所述周边凸缘可以通过朝着中央镜片在其上面形成图像的视网膜的一部分折射和/或衍射周边光线或者通过将某些光聚焦到阴影区从而抑制闪光幻视症来充当聚焦元件。在其它实施例中，不是利用单独的光学凸缘，而是IOL的镜片大到足以捕捉或重新引导以大视角进入眼睛的周边光线以便抑制闪光幻视症。术语“眼内透镜”及其缩写“IOL”在本文中可互换地使用，以描述被植入眼睛内部以便取代眼睛的自然晶状体或与是否去除自然晶状体无关地增强视力的透镜。
图1A和1B示意地描绘根据本发明一个实施例的包括围绕光轴OA设置的中央镜片12和周边凸缘14的IOL 10，其中所述凸缘围绕所述中央镜片。在本实施例中，所述中央镜片相对于光轴具有在约2mm至约3.5mm范围内的半径(R)，并且所述凸缘相对于光轴具有在约2.5mm至约4.5mm范围内的半径(R′)。
中央镜片12包括协同地提供期望光焦度的前表面16和后表面18。虽然在本实施例中所述中央镜片具有双凸形状，但在其它实施例中它可以具有其它形状，诸如凸凹、平凸或平凹。同样地，所述周边凸缘包括前表面20和后表面22。虽然在本实施例中所述凸缘的前表面和后表面基本上是平的，但在其它实施例中这些表面可以是弯曲的以提供对入射在其上面的光的聚焦。
镜片12和周边凸缘14优选地由生物相容材料形成，例如软丙烯酸(soft acrylic)、硅树脂、水凝胶或具有特定应用所需的折射率的其它生物相容聚合物材料。例如，在某些实施例中，它们可以由一般称为
Figure G200880019626XD00091
的2-苯乙基丙烯酸酯和2-苯乙基甲基丙烯酸酯的交联共聚物形成。IOL 10还具有便于其在眼睛中放置的一对定置部件(触觉装置)24。触觉装置24还可以由诸如聚甲基丙烯酸甲酯的适当生物相容材料形成。虽然在某些实施例中可以将所述触觉装置与所述镜片一体地形成，但在其它实施例中(一般称为多片IOL)中，所述触觉装置可以单独地形成并以本领域中公知的方式附于镜片。在后一种情况下，形成触觉装置的材料可以与形成镜片的材料相同或不同。应认识到在本领域中已知用于保持透镜稳定性和置中的各种触觉设计，例如C环路、J环路、以及板状触觉设计。本发明很容易采用这些触觉设计中的任何一种。
继续参照图1A和1B，对前凸缘表面20形成纹理以引起入射在其上面的光的散射。如下文进一步讨论的，在本实施例中，一旦在眼睛中植入IOL，则以大视角进入眼睛的至少某些周边光线入射在带纹理的前凸缘表面上，这引起那些光线的散射以便抑制次像的形成。本文所使用的术语“大视角”指的是相对于眼睛的视轴大于约50度的角度，例如在约50度至约80度范围内。在本实施例中，通过具有在约0.2微米至约2微米的范围内的物理表面振幅的多个表面起伏26来实现前凸缘表面的纹理形成。在许多情况下，由纹理表面实现的对光的散射可以使入射在表面上的至少40％、或至少约90％、或至少约95％的光随机地分布在多个方向上。
在某些实施中，IOL的周边凸缘可以相对于其中央镜片向前或向后倾斜。举例来说，参照图1C，IOL 10′可以包括被周边凸缘20′围绕的中央镜片12′，所述周边凸缘20′相对于中央镜片倾斜。更特别地，中央镜片的边缘表面ES1的法线N1基本上垂直于IOL的光轴OA，而凸缘的边缘表面ES2的法线N2相对于光轴形成角θ。所述凸缘被配置为例如以上文讨论且下文进一步讨论的方式抑制闪光幻视症。此外，在本实施例及其它实施例的实施中，凸缘的厚度可以小于中央镜片的最小(或平均)厚度(例如，因数约为5)。
在白内障手术期间，可以去除并用IOL 10替换混浊的自然晶状体。举例来说，可以例如通过金刚石刀片在角膜中进行切口以允许其它仪器进入眼睛。随后，可以经由该切口来接近前晶状体囊以便以圆形方式进行切割或将其从眼睛中去除。然后可以通过角膜切口插入探针以便经由超声波来打碎自然晶状体，并可以吸出晶状体碎片。可以采用注射器来将此时处于折叠状态的IOL放置在原晶状体囊中。在插入时，IOL可以展开且其触觉装置可以将其锚定在囊袋内。
在某些情况下，通过利用注射器系统而不是采用钳子插入来将IOL植入眼睛中。例如，可以使用具有适于通过小切口插入眼睛中的喷嘴的注射机头(handpiece)。可以推动IOL通过喷嘴孔以便将其以折叠、拧扭、或其它压缩状态传送到囊袋。此类注射器系统的使用可能是有利的，因为其允许通过小切口将IOL植入眼睛中，并进一步使医疗人员对IOL的处置最小化。举例来说，通过引用结合到本文中的题为“Lens DeliverySystem”的美国专利No.7,156,854公开了一种IOL注射器系统。诸如IOL10的根据本发明各种实施例的IOL优选地被设计为，在保证其形状和尺寸允许其经由注射器系统通过小切口被插入眼睛中的同时抑制闪光幻视症。
在本示例性实施例中，一旦被植入眼睛中，IOL的中央镜片形成视场的图像，同时IOL的周边凸缘抑制将引起闪光幻视症的次周边图像的形成。为了进一步说明周边凸缘在抑制闪光幻视症中的作用，图2A示出被植入眼睛中的常规IOL 28，且图2B示出被植入眼睛中的上述IOL 10。参照图2A，常规IOL 28可以通过将进入眼睛的多个光线(例如光线17)聚焦到视网膜上来形成视场的图像I1。然而，以大视角进入眼睛的多个周边光线(诸如光线19)被角膜折射而错过IOL 28。结果，那些周边光线到达视网膜的与图像I1分离的位置处而在许多情况下形成次周边图像I2。此类次像的形成可能在约25％至约100％的范围内导致患者感觉到那些图像之间的类似阴影的现象。
相反，如图2B示意地所示，虽然IOL 10的中央镜片12通过使多个光线(诸如光线30)聚焦到视网膜上来在患者的视网膜上形成图像I1，但以大视角进入眼睛的周边光线(诸如光线32)入射在周边凸缘14的纹理前表面20上。该纹理表面引起入射的周边光线的散射，从而抑制它们在患者的视网膜上形成次像。以这种方式，其抑制了闪光幻视症。
在本实施例中，凸缘14的后表面22未形成纹理(凸缘的后表面具有平滑表面轮廓)以便使后囊乳浊(PCO)的可能最小化——虽然在其它实施例中也可以使凸缘的后表面形成纹理或其前后表面两者都形成纹理。
在本实施例的某些其它实施中，不是抑制次周边图像的形成，而是所述纹理凸缘将某些光散射到此类次周边图像与由IOL形成的主图像之间的阴影区中，以便在保留可能对周边视力有益的次周边图像的同时抑制IOL用户感觉到例如暗影形式的周边视觉伪影。例如，如图2C示意地所示，一旦IOL 10被植入患者的眼睛中，其中央镜片可以形成视场的图像I1。然而，在这种情况下，IOL未大到足以使得凸缘能够捕捉以非常大的视角进入眼睛的周边光线。结果，那些光线中的至少某些(例如示例性光线21)错过IOL并因此仅仅被角膜折射而形成次周边图像(I2)。虽然此次周边图像可以扩大IOL用户的周边视力，但如上所述，其在某些情况下还可能例如由于图像之间的阴影区的存在而导致闪光幻视症。为了缓解这种效应，在这种情况下，凸缘的纹理表面将入射在其上面的某些光线(诸如示例性光线23)散射到此类阴影区，从而改善并优选地防止周边视觉伪影的感觉。
虽然在以上示例性IOL 10中，使凸缘14的整个前表面形成纹理，但在其它实施例中，可以只使该表面的某些部分形成纹理。例如，图3示意地描绘具有中央镜片36和周边凸缘38的IOL 34，其中，使凸缘的前表面的部分40形成纹理，该部分40接收从太阳穴侧以大视角进入眼睛的周边光线。
在其它实施例中，IOL的周边光学凸缘对于可见辐射是不透明的以便抑制闪光幻视症。举例来说，图4示意地描绘根据本发明实施例的包括被周边凸缘46围绕的中央镜片44的IOL 42。虽然未示出，但IOL 42还可以包括便于其在患者眼睛中放置的多个定置部件(触觉装置)。中央镜片44包括前表面48和后表面50，它们协同地提供用于在患者的视网膜上形成视场的图像的期望光焦度。此外，所述周边光学凸缘包括前表面52和后表面54。虽然在本实施例中，凸缘的前表面和后表面基本上是平的，但在其它实施例中，它们可以具有弯曲轮廓。
继续参照图4，凸缘46对于可见辐射是不透明的，以便抑制以大视角进入眼睛的周边光线到达视网膜或降低那些光线的强度。本文所使用的术语“对于可见辐射不透明”指的是将导致可见辐射(例如，具有在约380nm至约780nm范围内的波长的辐射)的强度降低大于约25％、或大于约40％、或大于约90％、或大于约95％、或100％的不透明性。举例来说，在许多实施例中，穿过不透明凸缘的入射辐射的强度降低大于约25％的因数或更优选地降低大于约50％的因数。
在某些情况下，通过用具有在可见光波长区域中的吸收光谱的一种或多种染料来浸渍凸缘的生物相容材料来实现凸缘的不透明性。在美国专利No.5,528,322(题为“Polymerizable Yellow Dyes And Their Use InOphthalmic Lenses”)、No.5,470,932(题为“Polymerizable Yellow DyesAnd Their Use In Ophthalmic Lenses”)、No.5,543,504(题为“Polymerizable Yellow Dyes And Their Use In Ophthalmic Lenses”)、以及No.5,662,707(题为“Polymerizable Yellow Dyes And Their Use InOphthalmic Lenses”)中提供了此类染料的某些示例，这些美国专利全部通过引用结合到本文中。此外，虽然在本实施例中，整个周边范围是不透明的，但在其它实施例中，可以将此类不透明性只赋予周边范围的某些部分，例如靠近该范围的前表面和/或后表面的部分。
在其它实施例中，所述周边凸缘可以是半透明的，以抑制以大视角进入眼睛的周边光线生成次周边图像，或者引起从其通过的光漫射以使得一部分光到达此类次周边图像与由IOL形成的主图像之间的阴影区。举例来说，图5A示意地描绘根据此类实施例的包括中央镜片58和围绕该镜片的周边凸缘60的IOL 56。所述周边凸缘对于可见辐射是半透明的。结果，它允许周边光线通过，只是是以漫射的方式。这可以防止次像的形成，或者能够使得某些光入射在次周边图像与IOL的主图像之间的光强度降低的视网膜区域上，从而防止或至少改善闪光幻视症。举例来所，可以通过将散射中心并入生物相容透明聚合物材料中来形成半透明凸缘。在某种情况下，可以通过至少在周边凸缘的表面上产生具有在约0.2微米至约2微米范围内、并优选地在约0.2微米至约0.4微米范围内的振幅的表面起伏(或粗糙度)来使得周边凸缘是半透明的。
在其它实施例中，所述周边凸缘可以包括一个或多个曲面，所述曲面适于将以大视角进入眼睛的周边光线朝向由中央镜片在患者的视网膜上形成的图像的周边引导，以便在抑制闪光幻视症的同时增强IOL用户的周边视力。举例来说，图5B示意地描绘具有中央镜片59的IOL 57，光学凸缘61耦接到该中央镜片59。中央镜片59采取包括前表面59a和后表面59b的双凸透镜的形式，但是还可以有诸如平凸或平凹等其它形状。所述前表面和后表面的曲率被选择为使得所述中央镜片提供用于生成视场图像的期望光焦度，例如在约-15D至约+40D的范围内。虽然未示出，但IOL 57可以包括用于在眼睛中稳固植入的触觉装置。
继续参照图5B，所述周边凸缘同样由前表面61a和后表面61b形成，前表面61a和后表面61b两者都是弯曲的。在许多实施例中，这些表面的曲率使得所述凸缘将提供与中央镜片59基本相同的光焦度。在此类实施例中，所述凸缘将使入射在其上面的周边光线聚焦到视网膜上，使得这些光线与被中央镜片聚焦的光线一起形成视场的单一图像。
在某些其它实施例中，由所述凸缘提供的光焦度可以小于中央镜片的光焦度。例如，所述凸缘的光焦度可以与中央镜片的光焦度相差约25％至约75％范围内的因数。举例来说，在某些实施例中，凸缘的光焦度比镜片的光焦度小约50％。在某些情况下，凸缘的光焦度可以小于角膜的光焦度和/或角膜与镜片的组合光焦度(例如，因数在约25％至约75％范围内(例如，约为50％))。
在某些情况下，所述凸缘可以包括衍射结构，该衍射结构用于将入射在上面的光引导到由进入眼睛且错过IOL的周边光线形成的次周边图像与由IOL形成的图像之间的阴影区。举例来说，图5C示意地描绘具有中央镜片65和围绕该镜片的具有前表面67a和后表面67b的周边凸缘67的IOL 63。在凸缘的前表面上设置有衍射结构69。衍射结构69由多个衍射区71形成，每个衍射区71与相邻区隔开一个步阶(step)。在本实施例中，步阶高度是均匀的——虽然在其它实施例中还可以有不均匀高度——且可以由以下关系式来表示：
Figure G200880019626XD00141
其中，
λ表示设计波长(例如，550nm)；
a表示可以进行调整以控制与各个阶次相关的衍射效率的参数，例如可以将a选择为1，
n2表示镜片的折射率，以及
n1表示其中放置有透镜的介质的折射率。
在使用中，衍射结构69可以将入射在其上面的至少一些光线引导到次周边图像与由IOL形成的图像之间的阴影区。在某些实施中，所述衍射结构提供的光焦度小于镜片的光焦度(例如，因数在约25％至约75％范围内)。由于在许多实施例中，衍射结构69接收离轴周边光线，所以可以将它表征为具有如下的有效光焦度，即用于使此类周边光线(例如，以在约50度至约80度范围内的视角进入眼睛的光线)弯曲，以便这些光线将到达由镜片形成的图像与由进入眼睛且错过IOL的光线形成的图像之间的视网膜阴影区。
在某些实施例中，所述凸缘包括用于将光引导到视网膜阴影区的菲涅耳透镜。举例来说，图5E示意地描绘根据此类实施例的IOL 81，该IOL 81包括被周边凸缘85围绕的中央镜片83，该周边凸缘85具有前表面85a和后表面85b。菲涅耳透镜87被设置在前表面上并适于将入射在其上面的光线引导到视网膜阴影区。为此，在许多实施例中，所述菲涅耳透镜的光焦度小于角膜单独的光焦度和/或角膜与IOL的镜片的光焦度。例如，菲涅耳透镜的光焦度可以是角膜单独的光焦度和/或角膜与IOL的镜片的光焦度的大约一半。
在其它实施例中，不是使用中央镜片和单独的周边凸缘，而是IOL包括具有中央部分和周边部分的光学表面，其中所述中央部分能够充当用于生成视场图像的聚焦表面，所述周边部分适于例如通过抑制由以大视角进入眼睛的周边光线形成次像或将光引导到阴影区来抑制闪光幻视症。举例说明，图6A和6B示意地描绘根据本发明此类实施例的包括镜片64的IOL 62，其中镜片64具有围绕光轴OA设置的前表面66和后表面68。镜片64可以相对于光轴具有在约2mm至约4.5mm范围内且优选地在约2.5mm至约3.5mm范围内的径向尺寸R。前表面和后表面分别可以表征为具有在IOL被植入患者眼睛中时协同地形成视场图像的中央部分66a和68a以及例如通过防止形成次像来抑制闪光幻视症的周边部分66b和68b。中央部分66a和68a可以相对于光轴具有在约2mm至约3.5mm范围内的半径，且周边部分66b和68b可以具有在约0.5mm至约1mm范围内的宽度(w)。类似于前述实施例，IOL 62可以包括便于其在眼睛内放置的一对定置部件(触觉装置)70。
在本实施例中，前表面66的周边部分66b包括引起入射在其上面的光散射的多个表面起伏72。换言之，使前表面的周边部分形成纹理。在许多情况下，所述起伏具有在约0.2微米至约2微米范围内的物理表面振幅。
如图7A示意地所示，在某些实施中，一旦IOL 62被植入患者的眼睛中，则前表面和后表面的中央部分例如通过使示例性光线72聚焦到视网膜上来形成视场的图像。然而，IOL前表面的周边部分66b接收以大视角(例如，以大于约50度的角)进入眼睛的周边光线(诸如光线74)，并引起那些光线的散射。此类散射抑制那些周边光线形成会导致暗影感觉的次像。
另选地，参照图7B，在某些其它实施中，IOL前表面的纹理周边部分66b不是防止形成次周边图像，而是将入射在其上面的某些光线引导到此类次周边图像(I2)与由IOL形成的主图像(I1)之间的阴影区。
虽然在本实施例中，使前表面的周边部分形成纹理，但在其它实施例中，可以使后表面的周边部分或前后两个表面的周边部分形成纹理——但是优选的是使纹理形成局限于前表面的周边部分，这是因为其在某些情况下可以降低后囊乳浊(PCO)的风险。
参照图8A和8B，在另一实施例中，IOL 76包括围绕光轴OA设置的镜片78，其中所述镜片包括被周边部分82围绕的中央部分80。更具体地说，IOL 76包括前表面82和后表面84，前表面82和后表面84中的每一个从中央部分(分别对应于表面82和84的部分82a和84a)向周边部分(分别对应于表面82和84的部分82b和84b)延伸。镜片78具有在约2mm至约4.5mm范围内的半径，中央部分具有在约2mm至约3.5mm范围内的半径，且周边部分具有在约0.5mm至约1mm范围内的宽度。在许多实施例中，可以通过用一种或多种适合的染料浸渍形成透镜的生物相容聚合物材料来形成不透明周边部分。
在本实施例中，周边部分82对于可见辐射是不透明的。一旦IOL 76被植入患者的眼睛中，镜片的中央部分就形成视场的图像。然而，以大视角进入眼睛的多个周边光线入射在IOL 76的周边部分上。由于周边部分是不透明的，所以相当数目的此类周边光线(且在某些情况下为全部周边光线)未到达视网膜，从而抑制次周边图像的形成或引起其强度的显著减弱。举例来说，周边部分可以将从其通过的光线的强度降低至少约25％、或至少约40％、或至少约90％、或至少约95％、或100％。
图9示意地描绘根据本发明另一实施例的包括镜片88的IOL 86，该镜片88由前表面90和后表面92形成。镜片88包括适于形成视场图像的中央部分88a和适于抑制闪光幻视症的半透明周边部分88b。在许多情况下，镜片的中央部分具有在约2mm至约3.5mm范围内的半径，且半透明环形部分具有在约0.5mm至约1mm范围内的宽度(w)。在使用中，IOL的半透明部分接收以大视角进入眼睛的光线，并抑制那些光线在视网膜上形成次周边图像。另选地，在某些实施中，不是防止形成次周边图像，而是半透明部分将入射在其上面的至少某些光线引导到此类次周边图像与IOL的主图像之间的阴影区以抑制闪光幻视症。
参照图10A，在某些实施例中，IOL 73可以包括前表面75和后表面77、以及设置在其前表面的周边部分上(或者在其它实施中设置在后表面的周边部分上)的衍射结构79，该衍射结构79能够将入射在其上面的某些光线引导到次周边图像与由IOL形成的图像之间的阴影区。举例来说，可以以上文结合前述IOL 63所讨论的方式来选择衍射结构的参数。参照图10B，在某些实施中，菲涅耳透镜89被设置在IOL 73′的前表面75′的周边部分上，以将入射在其上面的光引导到视网膜阴影区。在某些情况下，此类菲涅耳透镜的光焦度小于(例如，约为一半)角膜单独的光焦度和/或组合的角膜和IOL的光焦度。
在其它实施例中，IOL被设置为包括大到足以抑制闪光幻视症的聚焦镜片。举例来说，图11示意地描绘根据此类实施例的IOL 94，其包括具有大于约6.5mm——优选地在约6.5mm至约8mm范围内的直径的镜片96。该镜片由协同地提供视场图像的前表面96a和后表面96b形成。在许多实施例中，前表面和后表面协同地提供在约-15D至约40D范围内的光焦度。
参照图12，一旦IOL 94被植入患者的眼睛中，镜片96不仅使中央光线(诸如光线98a和98b)聚焦，而且使以大视角(例如，以在约50度至约80度范围内的角)进入眼睛的周边光线(诸如示例性光线100)聚焦以形成视场的单一图像I1。换言之，镜片接收周边光线，并保证周边光线被聚焦以便生成由IOL形成的单一图像的周边部分。
在某些实施中，IOL 94可以具有至少一个非球面，该非球面例如以在约-10至约-100范围内或在约-15至约-25范围内的二次曲线常数来表征。此外，在某些情况下，IOL 94的至少一个表面可以具有复曲面轮廓(即，以沿着两个正交表面方向的两个不同光焦度来表征的轮廓)。诸如本文所讨论的各种实施例的关于非球面和/或复曲面在IOL中的使用的其它教习可以在于2004年12月1日提交的题为“Contrast-EnhancingAspheric Intraocular Lens”的美国专利申请No.11/000,728中找到，该美国专利申请被公开为公报No.2006/0116763，其全部内容通过引用结合到本文中。
虽然在以上实施例中，IOL提供单个光焦度，但在其它实施例中，可以例如通过利用衍射结构来提供多焦点IOL以便提供远焦光焦度和近焦光焦度两者。举例来说，可以在对应于任何上述实施例的IOL的镜片的前表面(或后表面或两个表面)上设置此类衍射结构。例如，参照图13A和13B，根据一个此类实施例的IOL 102包括被周边凸缘106包围的中央镜片104，周边凸缘106和中央镜片104围绕光轴OA设置。所述中央镜片包括前表面108和后表面110。一旦IOL被植入患者的眼睛中，中央镜片在患者的视网膜上形成视场的图像，且周边凸缘抑制闪光幻视症。为此，在某些实施例中，周边凸缘引起以大视角进入眼睛的周边光线的散射，而在其它实施例中，周边凸缘可以是不透明的或半透明的，以抑制由那些周边光线形成次像。镜片的前表面和后表面的曲率被选择为使得IOL将提供例如在约-15D至约34D范围内的期望远焦光焦度。
继续参照图13A和13B，设置在前表面上的衍射结构108提供例如在约1D至约4D范围内的近焦光焦度。在本实施例中，衍射结构108包括相互分开多个步阶的多个衍射区110，所述多个步阶表现出随着与光轴OA距离的增加而相关地减小的高度——虽然在其它实施例中所述步阶高度可以是均匀的。换言之，在本实施例中，衍射区的边界处的步阶高度被“切趾”以便修改与孔径尺寸相关的被衍射到近焦点和远焦点的光能的百分率(例如，随着孔径尺寸的增大，更多的光能被衍射到远焦点)。举例来说，可以依照以下关系式来定义每个区域边界处的步阶高度：
Figure G200880019626XD00191
式(1)
其中
λ表示设计波长(例如，550nm)，
a表示可以进行调整以控制与各个阶次相关的衍射效率的参数，例如可以将a选择为1.9；
n2表示镜片的折射率，
n1表示其中放置有透镜的介质的折射率，以及
fapodize表示标度函数，该标度函数的值与到光轴和透镜前表面的交叉点的径向距离的增大相关地减小。举例来说，可以由以下关系式来定义标度函数fapodize：
f apodize = 1 - ( r i r out ) 3 式(2)
其中
ri表示第i区的径向距离，
rout表示最后一个双焦点衍射区的外半径。还可以采用其它切趾标度函数，诸如于2004年12月1日提交且序号为11/000770的题为“Apodized Aspheric Diffractive Lenses”的共同待决专利申请中所公开的那些，上述专利申请通过引用结合到本文中。另外，可以在题为“Diffractive Multifocal Ophthalmic Lens”的美国专利No.5,688,142中找到关于切趾衍射透镜的更多教习，该专利通过引用结合到本文中。
在本示例性实施例中，所述衍射区采取环形区域的形式，其中依照以下关系式来定义区域边界的径向位置(ri)：
r i 2 = ( 2 i + 1 ) λf 式(3)
其中
i表示区号(i＝0表示中央区)
ri表示第i区的径向位置，
λ表示设计波长，以及
f表示附加光焦度。
可以采用诸如注塑成形等本领域中公知的多种IOL制造技术来形成根据本发明教习的IOL。
本领域普通技术人员将理解在不脱离本发明的范围的情况下可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (44)

1.一种眼内透镜(IOL)，包括
中央镜片；和
围绕所述中央镜片的周边光学凸缘，
其中，所述中央镜片在植入有该IOL的患者眼睛的视网膜上形成视场的图像，而所述周边凸缘抑制患者的周边视场中的视觉伪影的感觉。
2.根据权利要求1所述的IOL，其中，所述周边凸缘抑制由进入眼睛且错过IOL的周边光线形成次周边图像。
3.根据权利要求1所述的IOL，其中，所述周边凸缘将某些光线引导到由所述IOL形成的图像与由进入眼睛且错过IOL的周边光线形成的次像之间的阴影区。
4.根据权利要求1所述的IOL，其中，所述中央镜片具有在约2mm至约3.5mm范围内的半径，且所述周边凸缘具有在约0.5mm至约1mm范围内的宽度。
5.根据权利要求1所述的IOL，其中，所述周边凸缘包括至少一个纹理表面。
6.根据权利要求5所述的IOL，其中，所述纹理表面包括具有在约0.2微米至约2微米范围内的物理表面振幅的多个起伏。
7.根据权利要求1所述的IOL，其中，所述周边凸缘包括前表面和后表面，其中，所述纹理表面形成前表面。
8.根据权利要求6所述的IOL，其中，所述纹理表面适于接收以大视角进入眼睛的周边光线，并引起其散射以便防止这些光线形成次像。
9.根据权利要求6所述的IOL，其中，所述纹理表面适于将入射在其上面的至少某些光线散射到由所述IOL形成的图像与由进入眼睛且错过IOL的周边光线形成的次周边图像之间的阴影区上。
10.根据权利要求1所述的IOL，其中，所述凸缘对于可见辐射是不透明的。
11.根据权利要求10所述的IOL，其中，所述不透明的凸缘适于接收以大视角进入眼睛的周边光线，并抑制那些光线在视网膜上形成次像。
12.根据权利要求10所述的IOL，其中，所述不透明的凸缘适于接收以大视角进入眼睛的周边光线，并引起对由那些光线形成的次周边图像的强度的减弱。
13.根据权利要求1所述的IOL，其中，所述凸缘对于可见辐射是半透明的。
14.根据权利要求13所述的IOL，其中，所述半透明的凸缘适于接收以大视角进入眼睛的周边光线，并抑制那些光线在视网膜上形成会导致患者视场中的暗影感觉的次像。
15.根据权利要求13所述的IOL，其中，所述半透明的凸缘使得入射在其上面的至少某些光线漫射到由所述IOL形成的图像与由进入眼睛且错过IOL的光线形成的次周边图像之间的阴影区上。
16.根据权利要求1所述的IOL，还包括设置在所述凸缘的表面上的衍射结构。
17.根据权利要求1所述的IOL，其中，所述衍射结构提供的光焦度小于所述镜片的光焦度。
18.根据权利要求1所述的IOL，其中，所述衍射结构提供的光焦度小于角膜的光焦度。
19.根据权利要求1所述的IOL，其中，所述衍射结构提供的光焦度小于角膜和镜片的组合光焦度。
20.根据权利要求1所述的IOL，其中，所述凸缘包括用于提供折射光焦度的一个或多个曲面。
21.根据权利要求20所述的IOL，其中，所述凸缘的所述光焦度比所述镜片的光焦度小约25％至约75％范围内的因数。
22.根据权利要求20所述的IOL，其中，所述凸缘光焦度小于角膜的光焦度以及角膜与镜片的组合光焦度中的任何一个。
23.根据权利要求1所述的IOL，其中，所述镜片可折叠，以便使得其能够插入到眼睛中。
24.根据权利要求1所述的IOL，还包括设置在所述中央镜片的表面上的衍射结构。
25.根据权利要求24所述的IOL，其中，所述衍射结构提供在约1D至约4D范围内的近焦光焦度。
26.根据权利要求24所述的IOL，其中，所述镜片包括前光学表面和后光学表面，并且其中，所述衍射结构被设置在所述前光学表面上。
27.一种眼内透镜(IOL)，包括：
镜片，该镜片具有前表面和后表面，
所述镜片的特征在于具有延伸到周边部分的中央部分，
其中，所述镜片在植入有该IOL的患者眼睛的视网膜上形成视场的图像，且所述周边部分适于抑制患者的周边视场中的视觉伪影的感觉。
28.根据权利要求27所述的IOL，其中，所述镜片具有在约4mm至约9mm范围内的直径。
29.根据权利要求27所述的IOL，其中，所述镜片的所述周边部分包括适于使入射在其上面的光线散射的纹理区域。
30.根据权利要求29所述的IOL，其中，所述镜片的所述前表面的周边部分包含所述纹理区域。
31.根据权利要求27所述的IOL，其中，所述周边部分对于可见辐射是不透明的。
32.根据权利要求31所述的IOL，其中，所述不透明的周边部分适于接收以大视角进入眼睛的周边光线，并抑制那些光线在视网膜上形成次像。
33.根据权利要求31所述的IOL，其中，所述不透明的周边部分适于接收以大视角进入眼睛的周边光线，并引起对由那些光线形成的次周边图像的强度的减弱。
34.根据权利要求27所述的IOL，其中，所述周边部分对于可见辐射是半透明的。
35.根据权利要求34所述的IOL，其中，所述半透明的周边部分适于接收以大视角进入眼睛的周边光线，并抑制那些光线在视网膜上形成次像。
36.根据权利要求34所述的IOL，其中，所述半透明部分使得入射在其上面的至少某些光线漫射到由所述IOL形成的图像与由进入眼睛且错过IOL的周边光线形成的次周边图像之间的阴影区上。
37.根据权利要求27所述的IOL，其中，所述周边部分对入射在其上面的光提供聚焦，使得其与所述中央部分一起形成视场的单一图像。
38.根据权利要求27所述的IOL，还包括设置在所述前表面或后表面中的至少一个上的衍射结构。
39.根据权利要求38所述的IOL，其中，所述衍射结构提供在约1D至约4D范围内的近焦光焦度。
40.根据权利要求27所述的IOL，还包括设置在所述周边部分的表面上的菲涅耳透镜。
41.根据权利要求40所述的IOL，其中，所述菲涅耳透镜提供的光焦度小于眼睛角膜的光焦度。
42.根据权利要求40所述的IOL，其中，所述菲涅耳透镜提供的光焦度小于角膜和镜片的组合光焦度。
43.一种矫正视力的方法，包括：
提供具有中央镜片和围绕所述中央镜片的周边凸缘的IOL，其中，所述中央镜片适于形成视场的图像，而所述周边凸缘适于抑制闪光幻视症；和
将所述IOL植入患者的眼睛中。
44.一种用于抑制植入有IOL的患者眼睛的视场中的闪光幻视症的方法，包括：
提供具有如下周边部分的所述IOL，所述周边部分适于接收以大视角进入眼睛的周边光线，并抑制那些光线引起闪光幻视症。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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