CN101808594B - 角膜内衍射透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够植入角膜中用于矫正诸如远视眼的视觉缺陷的透镜。其由带有倒相的分区的衍射透镜组成，包括交替设置的旋光性或“满”环形区(2)和非旋光性或“空”环形区(3)，所有的这些环形区为同心或同轴的。所述“空”环形区(3)由非旋光性“接合剂”填充使得所述“满”环形区(2)互相连接，从而确保这些“满”环形区(2)的稳定性。所述接合剂是一种凝胶，该凝胶具有养份和氧的流通的渗透性以及与角膜接近的光学指标。

Description

角膜内衍射透镜
本发明涉及一种衍射透镜，尤其涉及一种设计用于植入角膜中以矫正视觉缺陷(也称为屈光异常)的角膜内衍射透镜。更特别地，本发明涉及一种能够用于远视眼手术矫治的角膜内衍射透镜。
在通过屈光手术进行的屈光异常矫正方面，角膜屈光手术和角膜内手术之间存在区别，相比而言，角膜手术没那么复杂。
目前，角膜屈光手术是通过改变角膜前表面的曲率而实施的。
更加特别地，通过角膜手术实现的远视眼的矫正是基于“假性调节”，也就是说，是基于通过改变角膜的曲率而实现的多焦点屈光度的角膜的变形。在这种类型的屈光矫正中，视觉性能取决于瞳孔的直径，从而取决于照明度。
在通过眼内手术进行的远视眼矫正中，使用衍射透镜可以带来良好的效果，这种效果不依赖于透镜的定中心以及瞳孔的直径。
通过切割而使角膜变形为衍射透镜是不可能的。只有使用角膜内衍射透镜将提供有益于具有光学性质的衍射透镜和安全的角膜手术。
目前角膜内植入物应用的障碍尤其在于角膜内衍射透镜的应用障碍，尤其是远视眼的治疗，其涉及这些植入物的生物相容性和角膜层里的养份和氧的流通的渗透性，这种渗透性是保持角膜的透明度和屈光功能所必须的。
具有高含水量的凝胶必定能够渗透养分和氧，但是它们具有的光学屈光指标与角膜的该指标接近，从而在角膜内衍射透镜的生产过程中不具有任何光学功效。
文件EP 0420549 A2和WO 99/07309披露了角膜透镜的示例，该角膜透镜由凝胶制成并包括设置成阶梯状的同心的环形区。从这些文件中可以理解，如果所述透镜中的两个成分中的其中之一不是有渗透性的凝胶，则形成连续层，而该连续层相对于养分和氧的流通构成了屏障。
本发明的目的在于解决上述提及的问题，因此本发明的目的在于提供一种适于远视眼的治疗的角膜内衍射透镜，并且以该方式设计的眼内衍射透镜能够：当透镜被植入后，实现角膜层内的养分和氧的流通的良好循环，同时该角膜内衍射透镜易于操作。
为此，本发明涉及一种分区的衍射透镜，具有倒相且具有交替设置的旋光性或“满”环形区和非旋光性或“空”环形区，所有的这些环形区是同心的或同轴的，所述透镜主要的特征在于：“空”环形区被非旋光性的“接合剂”占据，该“接合剂”使得“满”环形区互相连接，从而确保这些“满”环形区的稳定性。
更加特别地，根据本发明的所述衍射透镜设计为角膜内透镜，该角膜内透镜中的非旋光性或“空”环形区“接合剂”具有与角膜组织相等的养分和氧的渗透性，且具有与角膜接近的光学指标。
该透镜的所述“满”环形区相对于“空”环形区具有不同的光学指标，从而所述“满”环形区的光学指标为：
-高于所述“空”环形区的光学指标，或
-低于所述“空”环形区的光学指标。
在形成本发明主题的角膜内衍射透镜的优选实施例中，所述“空”环形区被凝胶填充，该凝胶具有高含水率、渗透性以及不旋光的特性，并且该凝胶构成了连接“满”环形区的“接合剂”，从而以保持这些“满”环形区的同心或同轴的空间分布，因此有利于这些透镜操作。此处作为“接合剂”连接“满”环形区的所述凝胶尤其是这样一种凝胶：其含水率等于或大于78％。所述“满”环形区还能够由具有以下含水率的凝胶制成：
-不足78％，优选介于50～70％之间，或者
-大于78％，优选大于85％，或者就是由水形成的。
因此，构成本发明主题的所述角膜内衍射透镜的特征在于“满”同心环和“空”环的交替设置，其中，该“满”同心环由具根据其光学指标来选择的材料制成，该“空”环优选由具有渗透性的凝胶填充以确保组配的粘着，由凝胶填充的“空”区对于养分和氧具有渗透性，并且“满”同心环和“空”环的规律性的交替设置使得角膜层内的流通达到良好的循环。
这种类型的分区的衍射透镜的几何结构(其中的旋光性部分是“满”的，且同心环形区由间隙隔开)在理论上能够利用菲涅耳透镜(Fresnellenses)原理和倒相(phase reversal)概念来调整(瑞利-伍德倒相波带片)。
该透镜在其中心部可包括与“满”环形区采用相同的材料制成的构型盘状物，该构型盘状物被这些“满”环形区同心地或同轴地环绕，所述中心盘状物以第一环(内半径为零)的方式构成了旋光区。或者，所述透镜在其中心部包括“空”的且因此而非旋光的圆形区，其中所述第一“满”环形区同轴环绕所述“空”圆形区。
出于生产的原因，所述透镜的“满”环形区，如存在的话则连同中心盘状物一起，通过由与其相同的旋光材料制成的薄膜连接起来，所述薄膜由于其极薄的厚度而保持对养分的渗透性。
在另一实施例中，也是出于生产的原因，所述透镜的“满”环形区，如存在的话则连同中心盘状物一起，通过由与其相同的旋光材料制成的且通常方向为径向的桥接材料连接起来，所述桥接材料延伸跨过所述“空”环形区。
所述薄膜或桥接材料尤其有利于所述环的操作和/或在生产期间作为注射通道，且并不改变透镜的光学性质或形成养分传输的屏障。
根据本发明所述的角膜内衍射透镜，可制成设计用于矫正球面屈光异常的单焦点的透镜或者设计用于矫正远视眼的双焦点的透镜。该透镜的“满”环形区的前表面和后表面的几何形状的精确定义有助于其适应每种特定情况的使用。此外，在“满”环形区不仅仅通过由渗透性凝胶制成的部分连接，还覆盖有由相同渗透性凝胶制成的部分，且该透镜的前表面和后表面可为平行的或非平行的情况下，这些由凝胶制成的部分可具有额外的屈光效果或不具有额外屈光效果。
在接下来的随附的示意图，和针对该附图的描述中，通过多个该角膜内衍射透镜的实施例的揭示，本发明将得到更好地理解，同时本发明的其他特征将更清楚。
图1为根据本发明的第一实施例的角膜内衍射透镜的沿直径剖视图；
图2为根据本发明的第二实施例的角膜内衍射透镜的沿直径剖视图；
图3为与图1相似的绘示了根据第一实施例的透镜的变型的示意图；
图4为与图2相似的绘示了根据第二实施例的透镜的变型的示意图；
图5为根据本发明最后一实施例的角膜内衍射透镜的主视图。
参照图1，一种角膜内衍射透镜，其中心轴线为A，其外径D可介于5～9mm之间，其平均曲率由半径R定义(介于7～9mm之间)。该透镜具有外凸的外表面S1和内凹的内表面S2，并且介于二表面S1和S2之间的透镜的厚度E可介于0.05～0.5mm之间。
中心位于轴A上的透镜的有效区域为一圆形物，其直径d可介于3～7mm之间，这取决于该透镜的外径D。该有效区域包括一系列的“满”环2，该“满”环2由旋光性材料制成并且直径递增，所有的这些环2的中心定于轴A上，并且彼此之间通过“空”居间环形区3间隔开来。所述“满”环2和“空”居间区3的宽度从中心轴A起在透镜的外围方向上均匀地减少，“满”环2的几何形状符合菲涅耳区透镜(Fresnel zonelens)原理。在图1所示的实施例中，角膜内透镜在其中心部还包括构型盘状物4，该盘状物4由与“满”环2相同的旋光性材料制成，且被这些“满”环2同心或同轴地环绕。该中心盘状物4能够被看作是内半径等于零的第一“满”环。
“空”居间区3实际上由非旋光性材料或旋光性弱的材料填充，尤其是含水率等于或大于78％的凝胶。这种凝胶可为丙烯酸脂或甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、聚酯、乙烯共聚物等的凝胶。该凝胶不仅仅位于“满”环2之间，也可完全地覆盖有这些“满”环2，还能够通过延伸至外表面S1和内表面S2而覆盖中心盘状物4。在所有的情况中，该凝胶形成了连接所有环2的“接合剂”，从而稳定了透镜的结构。
制成“满”环2和中心盘状物4的材料的光学指标与角膜的光学指标不同。该材料也可为凝胶，但其含水率低于78％，优选于介于50％～70％之间。
“满”环2的数量可介于5-30个之间(图中以简化的方式显示了很少数量的环)，其渗透性低于角膜的渗透性，并且连同盘状物4提供了所期望的矫正视力所需要的衍射性。
由凝胶填充从而具有渗透性使得养分和氧能够流通的“空”居间环形区3提供环2之间的连接。
外表面S1和内表面S2可为平行的，因此不具有任何在矫正方面的功用；又或者，正好相反，它们也可为非平行的，以这种方式设置通过借助额外的屈光效果参与视力矫正。
结合两种材料的这种角膜内衍射透镜可以通过模塑成型或覆盖成型工艺制成。更特别地，其可通过两次注塑操作(twin injection procedure)制成。
参照图2，其中的元件对应于上述用相同附图标记(字母或数字)描述的元件，其揭示了该角膜内衍射透镜的变型。在该变型中，中心盘状物被略去。该透镜因此包括位于其中心部的“空”圆形区5，或者是填充有非旋光性的或旋光性弱但具有渗透性材料的区域，所述材料例如合适的凝胶；第一“满”环形区，也就是第一环2同心地环绕中心圆形区5。
在一种该角膜内衍射透镜的未直接地图示的变型中，环2相对于连接这些环的“接合剂”而言具有更低的光学指标。在这种情况下，“接合剂”尤其保持为含水率接近78％的凝胶，而环2由含水率大于所述“接合剂”的含水量，且通常大于85％或者甚至由水形成的凝胶制成。
图3绘示了根据图1所示的透镜的变型，其中“满”环2和中心盘状物4通过由与其相同旋光性材料制成的薄膜6互相连接。嵌入在“空”居间环形区3中的薄膜6由于其非常薄的厚度而保留了对养分的渗透性，因此其仍允许所述“空”环形区3实现其功能。
图4简单了绘示了根据图2所示的另一变型，其中“满”环2通过由与其相同旋光性材料制成的薄膜6互相连接。由于没有了中心盘状物，此时的薄膜6位于“空”居间环形区3中，也位于中心圆形区5中，照样，其不会形成养分传递的屏障。
最后，图5揭示了另一实施例，其中，透镜的“满”环2通过径向的桥接材料7互相连接，该桥接材料7由与这些环2相同的旋光性材料制成。由于桥接材料7很薄，桥接材料7在其和环2之间，形成了圆弧形的大空间，该大空间由“空”居间区3的非旋光性但具有渗透性的材料填充。
如将被期待的，薄膜6或桥接材料7的存在有利于透镜的制造，其不损害视觉，不对“空”居间环形区3的渗透性具有负面影响。
如所附权利要求的限定，如果以下之一发生变化，这将不会构成违背本发明的保护范围：
-透镜的尺寸；
-透镜成分材料的性质；
-透镜“满”环的数量；
-通过该透镜矫正的视力障碍的性质。

Claims (17)

1.一种分区的衍射透镜，其具有倒相且具有交替设置的“满”环形区（2）和“空”环形区（3），所有的这些环形区为同心或同轴的，其中所述“满”环形区（2）由旋光性材料制成，其特征在于，所述“空”环形区（3）被非旋光性“接合剂”占据，该“接合剂”使得所述“满”环形区（2）互相连接，从而确保这些“满”环形区（2）的稳定性。
2.根据权利要求1所述的分区的衍射透镜，其被设计为角膜内透镜，其特征在于，所述“空”环形区（3）的“接合剂”所具有的养分和氧的渗透性与角膜组织的该渗透性相等，且所述“接合剂”具有与角膜接近的光学指标。
3.根据权利要求2所述的分区的衍射透镜，其特征在于，所述“满”环形区（2）相对于所述“空”环形区（3）具有不同的光学指标，使得所述“满”环形区（2）的光学指标高于所述“空”环形区（3）的光学指标。
4.根据权利要求2所述的分区的衍射透镜，其特征在于，所述“满”环形区（2）相对于所述“空”环形区（3）具有不同的光学指标，使得所述“满”环形区（2）的光学指标低于所述“空”环形区（3）的光学指标。
5.根据权利要求2所述的分区的衍射透镜，其特征在于，所述“空”环形区（3）由具有高含水率、具有渗透性但是非旋光性的凝胶填充，且该凝胶构成了使得所述“满”环形区（2）互相连接的所述“接合剂”。
6.根据权利要求5所述的分区的衍射透镜，其特征在于，作为连接所述“满”环形区（2）的“接合剂”的所述凝胶是含水率等于或大于78%的凝胶。
7.根据权利要求6所述的分区的衍射透镜，其特征在于，所述“满”环形区（2）由含水率低于78%的凝胶制成。
8.根据权利要求7所述的分区的衍射透镜，其特征在于，所述“满”环形区（2）由含水率在50%～70%之间的凝胶制成。
9.根据权利要求6所述的分区的衍射透镜，其特征在于，所述“满”环形区（2）也由含水率高于78%的凝胶制成。
10.根据权利要求9所述的分区的衍射透镜，其特征在于，所述“满”环形区（2）由含水率高于85%的凝胶制成。
11.根据权利要求6所述的分区的衍射透镜，其特征在于，所述“满”环形区（2）由水形成。
12.根据权利要求1-11中之一所述的分区的衍射透镜，其特征在于，所述“满”环形区（2）不仅仅通过由渗透性的凝胶制成的部分连接，还覆盖有由相同的所述凝胶制成的部分。
13.根据权利要求1-11中之一所述的分区的衍射透镜，其特征在于，其在中心部包括构型盘状物（4），该构型盘状物（4）由与所述“满”环形区（2）相同的旋光性材料制成，且被这些“满”环形区（2）同心或同轴地环绕，所述构型盘状物（4）以内半径为零的第一环的方式构成了旋光区。
14.根据权利要求1-11中之一所述的分区的衍射透镜，其特征在于，其在中心部包括“空”且因而非旋光性的圆形区（5），该非旋光性圆形区（5）被第一“满”环形区（2）同心地环绕。
15.根据权利要求13所述的分区的衍射透镜，其特征在于，所述“满”环形区（2）连同所述构型盘状物（4）一起，通过由与其相同的旋光性材料制成的薄膜（6）连接，所述薄膜（6）由于其极薄的厚度而保持对养分的渗透性。
16.根据权利要求13所述的分区的衍射透镜，其特征在于，所述“满”环形区（2）连同所述构型盘状物（4）一起，通过由与其相同的旋光性材料制成的且通常方向为径向的桥接材料（7）连接，所述桥接材料（7）延伸跨过所述“空”环形区（3）。
17.根据权利要求1-11中之一所述的分区的衍射透镜，其特征在于，其制作为双焦点透镜用于矫正远视眼。
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