CN102281836B - 作用力恒定的人工晶状体注入器 - Google Patents

Abstract

一种人工晶状体注入装置包括具有沿其纵轴线延伸的通道的管状外壳（125，610，710，810）和布置在所述通道内并且沿着所述通道可移动的柱塞杆（105，620，720，820）。所述管状外壳和所述柱塞杆具有摩擦接合部件，所述摩擦接合部件被构造为当所述柱塞在它的工作范围中移动时产生变化的突进摩擦，从而抵偿由于将IOL注入眼睛中产生的突进阻力的一个或多个变化。变化突进摩擦可以包括在所述柱塞杆的工作范围的至少一部分中的无负荷突进摩擦的一个或多个阶梯变化，或突进摩擦的曲线变化，或补偿两者变化。在一些实施例中，所述外壳中的变化宽度的槽（640）摩擦地接合从所述柱塞杆横向延伸的突部（630）。在其它实施例中，在所述柱塞杆上的带轮廓的表面摩擦地接合在所述管状外壳中的孔板（730，830）。

Description

作用力恒定的人工晶状体注入器

技术领域

本发明总体上涉及用于将人工晶状体输送到眼睛中的装置，尤其涉及用于补偿注入晶状体的阻力变化的技术。

背景技术

人眼用于通过使光透射通过被称为角膜的透明外部分和借助于晶状体将图像聚焦到视网膜上而提供视力。被聚焦的图像的品质取决于许多因素，包括眼睛的尺寸和形状，以及角膜和晶状体的透明度。当年龄或疾病导致晶状体变得不太透明时，视力由于可以透射到视网膜的光减少而下降。眼睛的晶状体的该缺陷在医学上被称为白内障，并且可以通过手术移除晶状体并且用人工眼内晶状体（IOL）替换晶状体功能进行治疗。

在美国，大多数白内障晶状体通过被称为晶状体乳化的外科技术被移除。在该手术期间，在前囊中制造切口并且将细晶状体乳化切割尖端插入病变晶状体中且进行超声振动。振动切割尖端液化或乳化晶状体，使得晶状体可以被抽吸到眼睛之外。一旦被移除，病变晶状体由人造晶状体替换。

IOL通过用于移除病变晶状体的该相同的小切口被注入到眼睛中。IOL注入器的插入筒装载有IOL，插入筒的尖端被插入切口中，并且晶状体被输送到眼睛中。

如今制造的许多IOLs由具有特定特性的聚合物制造。这些特性允许晶状体被折叠，并且当被输送到眼睛中时，允许晶状体展开为适当的形状。可得到的若干手动注入器装置用于将这些晶状体注入到眼睛中。然而，螺纹型手动注入器需要使用两只手，这是麻烦和单调的。注射器型注入器产生不一致的注入力和位移。因此，需要用于将IOLs输送到眼睛中的改进装置和方法。

发明内容

本发明的实施例包括一种用于将人工晶状体注入到眼睛中的装置，所述装置包括具有沿其纵轴线延伸的通道的管状外壳和布置在所述通道内并且沿着所述通道可移动的柱塞杆。所述管状外壳和所述柱塞杆具有摩擦接合部件，所述摩擦接合部件被构造为当所述柱塞沿着它的工作范围移动时产生变化突进摩擦，从而抵偿由于将IOL注入眼睛中产生的突进阻力的一个或多个变化。在一些情况下，所述摩擦接合部件被设计为产生根据预定无负荷摩擦分布变化的突进摩擦，所述预定无负荷摩擦分布被设计为补偿或至少部分抵偿注入IOL的突进阻力特征的变化。这些变化例如可以包括折叠人工晶状体的突进阻力特征的变化，或与将被折叠的人工晶状体插入眼睛的前室中关联的突进阻力的变化，或两者。所述可变突进摩擦可以包括在所述柱塞杆的工作范围的至少一部分中的无负荷突进摩擦的一个或多个阶梯变化，或突进摩擦的曲线变化，或两者。

在本发明的一些实施例中，所述摩擦接合部件可以包括沿着所述管状外壳纵向延伸的槽和从所述柱塞杆横向延伸并且当所述柱塞杆来回平移时与所述槽的侧壁摩擦接合的突部。在这些实施例中，可变突进摩擦由所述槽的宽度的变化引起。在其它实施例中，所述摩擦接合部件包括与所述管状外壳成一体或刚性地布置在所述管状外壳内的孔板，使得当所述柱塞杆来回移动时带轮廓的柱塞杆摩擦地接合所述孔板。在这些实施例的一些中所述柱塞杆的轮廓可以包括沿着所述柱塞杆的长度的至少一部分的所述柱塞杆的厚度的一个或多个阶梯变化，所述柱塞杆的厚度的曲线变化，或所述柱塞杆的表面纹理的一个或多个变化。

在一些实施例中突进摩擦的变化可以被设计为接近地补偿预期突进阻力，使得在操作中的净突进阻力差不多恒定。在其它实施例中，突进摩擦变化的分辨率可以不太细，从而仅仅抵偿注入阻力的主要偏移。

当然，本领域的技术人员将领会本发明并不限于以上特征、优点、上下文或例子，并且通过阅读以下详细描述和通过查看附图将认识到附加特征和优点。

附图说明

图1是共同用作人工晶状体注入器的筒和手持器的顶视横截面图。

图2是共同用作人工晶状体注入器的筒和手持器的另一个顶视横截面图。

图3是共同用作人工晶状体注入器的筒和手持器的侧视横截面图。

图4是共同用作人工晶状体注入器的筒和手持器的另一个侧视横截面图。

图5A，5B和5C分别示出了特征突进阻力分布、根据本发明的一些实施例的无负荷突进摩擦分布和IOL注入的总阻力的分布。

图6示出了根据本发明的一些实施例的IOL注入器主体和柱塞杆的细节。

图7示出了根据本发明的进一步的实施例的IOL注入器主体和柱塞杆的细节。

图8示出了根据本发明的更进一步的实施例的IOL注入器主体和柱塞杆的细节。

具体实施方式

现在详细参考本发明的示例性实施例，所述实施例的例子在附图中被示出。

图1是共同用作人工晶状体（IOL）注入器的筒和手持器的顶视横截面图。在图1所示的实施例中，两件式IOL注入器系统包括手持器100和筒150。手持器100包括容纳连接到柱塞110的柱塞杆105的管状注入器外壳125。柱塞杆105通常是刚性的并且连接到柱塞110，使得杆105的运动转化为柱塞110的运动。以这样的方式，柱塞110被设计为沿着注入器外壳125在所述注入器外壳内纵向平移。本领域的技术人员将会领会，在一些实施例中柱塞杆105和柱塞110可以包括例如模制的塑料整体件，或者可以包括例如通过卡扣配合、螺纹接头等组装在一起的两个或更多个部件。在一些实施例中，柱塞110可以包括或可以是为一次性的可移动柱塞尖端的一部分。

在所示的实施例中，两个突部115位于手持器100的一个端部上，并且区域120适于接收筒150。可以是被设计为一次使用的一次性单元的筒150包括两个突部165、喷嘴160和室155。室155保持IOL。喷嘴160是中空的并且被设计为允许IOL穿过它进入眼睛中。筒150的内部容纳包括室155和喷嘴160的连续通道。因此，定位在室155中的IOL可以通过喷嘴160被传送到筒之外。

图2示出了筒150和手持器100如何装配在一起。如图2所示的实施例中所示，筒150位于区域120中。柱塞110被设计为在管状注入器外壳125内平移然后进入并通过室155。柱塞杆105和柱塞110因此在总体上被约束，以在外壳125和所附连的筒150内纵向移动。筒150上的突部165被设计为装配在手持器100上的突部115之下。通过这样定位，筒150被固定到手持器100。

在操作中，柱塞杆105移动，即纵向平移，由此导致柱塞110相应地移动。为了插入筒150，柱塞杆105和柱塞110被向后拉动，使得柱塞110位于区域120的外部。区域120接收筒150，并且柱塞110被推进到筒150中。特别地，柱塞110被设计为进入室155并且接触容纳在室155中的IOL。当柱塞110进一步被推进时，IOL被折叠、压缩并且穿过喷嘴160被推出室155。在IOL注入器的操作之前，喷嘴160被插入在角膜或结膜中形成的切口中，因此允许IOL被输送到眼睛中。

图3和4显示了图1和2中所示的筒150和手持器100的侧视横截面图。在该实施例中，筒150如图所示装配到手持器100中。在图4中，柱塞杆105已被平移到不挡道的位置，使得筒150可以被安装到注入器主体125中，并且然后被向前平移，使得柱塞110在筒150的室155内部。

在图1-4所示的IOL注入器实施例中，筒150被设计为使得晶状体被折叠为紧的包装以通过小切口插入眼睛中。特别地，柱塞杆105的平移导致柱塞110推动晶状体通过筒150内的渐渐变窄的通道，所述变窄通道内充入粘弹性润滑剂。当通道的直径减小时，IOL被折叠和压缩为具有小横截面的包装，从而适合通过可以小至2-3毫米的切口。

当IOL被推动通过筒时，突进运动的阻力由柱塞110、IOL、粘弹性流体、筒150的内部轮廓和眼睛自身之间的相互作用引起。该阻力可以被理解为当IOL穿过筒然后进入眼睛中时由IOL施加到柱塞的负荷，并且在柱塞被平移进入和通过筒150时变化。

图5A示意性地图示了当柱塞100从开始纵向位置（在图5A中被表示为“0”）平移到对应于IOL完全被插入眼睛中的点的停止位置（“停止”）时突进阻力的变化的例子。如图5A中所见，当柱塞接合IOL时并且当IOL在筒150内被折叠时，柱塞运动的阻力显著地增加。接着在IOL被折叠之后阻力下降，当IOL通过被推动通过具有减小直径的通道而被压缩时突进阻力再次增加。当IOL开始离开注入器的尖端时，柱塞的阻力下降。在一些情况下，该阻力的下降可以是很快的，使得晶状体倾向于“射出”筒150。接着是阻力的小峰值，原因是眼睛中的流体向后推压展开的IOL。

突进阻力的这些变化是不想要的，原因是它们会使IOL的注入变为一个困难过程。例如，当IOL离开筒150时突进阻力的快速下降可以导致IOL超过晶状体囊中的理想中心位置，这可能需要外科医生再进入眼睛和校正位置。通常，注入IOL的阻力的变化需要外科医生改变施加到IOL注入器柱塞的力以便平滑地注入IOL。为了避免超过，外科医生必须快速地对突进阻力的减小作出反应，并且减小施加到柱塞杆105的推力。

本发明的各种实施例减小或消除了阻力的该变化，使通过IOL注入过程的一个或多个上述阶段的IOL注入更平稳、可预测和良好地受控。通常，这可以通过设计注入器使得它的柱塞杆和主体相互作用以产生以与操作中的预期突进阻力互补的方式变化的无负荷突进摩擦而实现。

这在图5B的理想化的无负荷突进摩擦分布中被示出，该图示出了从柱塞的开始位置（在“0”）变化到它的停止位置（在“停止”）的无负荷突进摩擦。该无负荷突进摩擦可以被理解为表示在无负荷状态下（即，没有IOL、粘弹性流体等）柱塞的纵向平移的阻力。如图所示，图5B的无负荷突进摩擦正好是图5A中所示的IOL折叠和插入操作的特征突进阻力的镜像。因此，如图5C中所示，图5A的突进阻力和图5B的无负荷突进阻力分布的总和是图5C的恒定阻力分布。

可以通过经过设计引入也随着柱塞位置变化的可变摩擦力而减小当操作者推动IOL柱塞杆时注入阻力的变化。通常，沿着柱塞的工作范围的这些设计的摩擦力的变化应当至少部分抵消由将晶状体注入眼睛中特定产生的突进阻力的一个或多个变化。照这样，注入的总阻力将更接近恒定，使IOL注入更平滑和更可预测。

当柱塞杆沿着人工晶状体注入器装置的管状主体平移时，有各种方式产生可变摩擦力。一种技术在图6中被示出，该图6示出了穿过沿着管状主体610的一部分的通道的柱塞杆620。在该实施例中，突部630通过主体610中的槽640从柱塞杆620延伸，使得当柱塞杆620来回平移时，突部630沿着槽640滑动。在该实施例中通过改变槽640的宽度引起摩擦的变化，当槽宽度增加和减小时所述槽以变化的摩擦力接合突部630。尽管为了可见性起见在图6中槽的宽度变化被大幅扩大，但是本领域的技术人员将领会适当尺寸的槽640将以随着它的宽度变化的摩擦力接合突部630。当然，本领域的技术人员还将领会在任何指定点的实际摩擦力将不仅取决于槽640的宽度，而且取决于突部630的厚度和构成突部630和主体610的材料的相对柔顺性，以及那些部件上的表面光洁度。此外，在任何指定点的阻力也将随着柱塞运动的速度而变化。然而一般而言，突部630和槽640可以被设计为接合，从而产生以预期方式在柱塞速度的合理范围内变化的无负荷阻力。

例如，图6示出了槽640的平滑变化宽度。如果精心设计，由突部630和槽640之间的接合产生的无负荷突进阻力可以与由折叠晶状体和将它插入眼睛中产生的预期突进阻力大体互补。在一些实施例中，变化突进摩擦和突进阻力的总和因此可以在柱塞杆的工作范围的至少预定部分上是大致恒定的。然而本领域的技术人员将领会可以使用槽宽度的变化的各种分布。例如，槽宽度的变化可以包括宽度的一个或多个阶梯变化而不是图6中所示的弯曲轮廓。此外，尽管图6中的槽640沿着两个侧壁是弯曲的，但是其它实施例可以包括仅仅具有单一弯曲的或阶梯式侧壁并且另一个侧壁是直的狭槽。另外的其它实施例可以包括弯曲的、阶梯式的或直的侧壁的组合，从而沿着柱塞的工作范围以不同的分辨率引入摩擦阻力变化。

图7示出了本发明的另一个实施例的剖面图，其中可变尺寸的柱塞杆720沿着管状主体710中的通道通过。在一个端部，柱塞杆720穿过孔板730，所述孔板摩擦地接合柱塞杆720。当带轮廓的柱塞杆720平移通过孔板730时由孔板730压缩到变化的程度，导致当柱塞从开始位置移动到由停止突部725限定的停止位置时突进摩擦的可预测变化。在一些实施例中，孔板730可以与管状外壳成一体，例如被模制为塑料的单件，而在其它实施例中，孔板730可以替代地包括刚性地连接到管状外壳710或固定地保持在所述管状外壳内的一个或多个部件，例如垫圈。

类似于图6的实施例，图7的实施例将在柱塞杆720的运动中的任何指定点产生精确的摩擦力，所述摩擦力不仅取决于柱塞杆720和孔板730的尺寸，而且取决于孔板730和柱塞杆720的相对柔顺性，以及取决于材料的表面光洁度。在一些实施例中，与例如可以由金属或由硬塑料形成的相对非柔顺的孔板730相比，柱塞杆720可以由相对柔顺的材料（例如特氟隆）组成。当然，本领域的技术人员将领会相反的方法可以应用于一些实施例，使得相对硬的柱塞杆720穿过相对软的孔板730。在一些实施例中柱塞杆720和孔板730中的任何一个或两者可以是可更换的，从而最小化磨损问题。

本领域的技术人员将再次领会柱塞杆720的轮廓在图7中被大幅扩大。本领域的技术人员还将领会轮廓的细节可以显著地不同于所示的弯曲轮廓。例如，轮廓可以包括柱塞杆厚度的一个或多个阶梯变化，或弯曲和一个或多个阶梯变化的组合。此外，尽管柱塞杆720可以在一些实施例中具有圆形横截面，并且半径沿着柱塞杆720的长度变化，但是其它实施例可以具有不同的横截面形状。因此，例如具有大体矩形横截面的柱塞杆可以仅仅在一侧或在两侧具有弯曲的和/或阶梯式的轮廓。作为另一个例子，柱塞杆可以具有大体圆形的横截面，但是具有一个平坦表面，使得杆被“键入”孔板并且不允许旋转。

在图8中显示了本发明的又一个可能的实施例。在这里，柱塞杆820在它的大部分长度上具有大体恒定的尺寸，但是沿着长度具有变化的表面轮廓或纹理。在操作中，柱塞杆穿过孔板830，所述孔板刚性地紧固到管状主体810。然而在该情况下，摩擦力的变化由孔板830与柱塞杆820上的变化表面纹理825的接合引起。如图8中所示，这些纹理可以被布置在一系列不同的区域中，因此引起突进摩擦的一系列阶梯变化。当然，可以通过使用变化纹理的更小区域，或通过引入纹理的更连续变化而引入突进摩擦的更渐进变化。可以通过多种手段引入变化纹理，包括但不限于通过将滚花引入柱塞的表面，例如用变化尺寸的滚花和/或以可变的间隔。

为了图解和举例目的提供了人工晶状体注入装置的各种实施例的先前描述以及附图。考虑该描述和这些图将领会本发明的各种实施例大体上涉及一种用于将人工晶状体注入到眼睛中的装置，所述装置包括具有沿其纵轴线延伸的通道的管状外壳和布置在所述通道内并且沿着所述通道在工作范围内可移动的柱塞杆。如图6、7和8的实施例举例说明，所述管状外壳和所述柱塞杆具有摩擦接合部件，所述摩擦接合部件被构造为当所述柱塞沿着它的工作范围移动时产生变化突进摩擦，从而抵消当将IOL注入眼睛中时产生的突进阻力的一个或多个变化。在一些情况下，所述摩擦接合部件被设计为产生根据预定无负荷摩擦分布变化的突进摩擦，所述突进摩擦被设计为补偿或至少部分抵消注入IOL的突进阻力特征的变化。如上所述，所述可变突进摩擦可以包括沿着所述柱塞杆的工作范围的至少一部分的无负荷突进摩擦的一个或多个阶梯变化，或突进摩擦的曲线变化，或两者。

在本发明的一些实施例中，所述摩擦接合部件可以包括沿着所述管状外壳纵向延伸的槽和从所述柱塞杆横向延伸并且当所述柱塞杆来回平移时与所述槽的侧壁摩擦接合的突部。可变突进摩擦可以由所述槽的宽度的变化引起。

在其它实施例中，所述摩擦接合部件可以包括与所述管状外壳成一体或刚性地布置在所述管状外壳内的孔板，使得当所述柱塞杆来回移动时带轮廓的柱塞杆摩擦地接合所述孔板。在一些实施例中所述柱塞杆的轮廓可以包括沿着所述柱塞杆的长度的至少一部分的所述柱塞杆的厚度的一个或多个阶梯变化，所述柱塞杆的厚度的曲线变化，或所述柱塞杆的表面纹理的一个或多个变化。

如上所述，在一些实施例中，突进摩擦的变化可以被设计为接近地抵消预期突进阻力，使得在操作中的净突进阻力差不多恒定。在其它实施例中，突进摩擦变化的分辨率可以不太细微，从而仅仅抵消注入阻力的主要偏移。在一些实施例中，例如仅仅升高摩擦力的单个区域可以用于抵消注入操作快要结束时的突进阻力的迅速下降，从而防止IOL的超射。在这些实施例的任何一个中，突进阻力的变化被减小或消除，导致晶状体超射的问题减小，并且IOL注入更一致和更好地被控制，因此对外科医生的熟练度和专注度的要求更低。

当然，本领域的技术人员将领会本发明可以以不同于本文中具体阐述的方式实现而不脱离本发明的基本特性。本实施例因此应当在所有方面被认为是示例性的而不是限定性的，并且在附带权利要求的含义和等效范围内的所有变化应当被涵盖在其中。

Claims (10)

1.一种用于将人工晶状体注入到眼睛中的装置，所述装置包括：

管状外壳，其具有纵轴线和沿着所述纵轴线的通道；以及

柱塞杆，其布置在主体的所述通道内并且沿着所述管状外壳的所述通道在工作范围中可移动；

所述管状外壳和所述柱塞杆具有摩擦接合部件，所述摩擦接合部件被构造为在所述工作范围中产生变化的突进摩擦，从而抵消由于将所述人工晶状体注入眼睛中而产生的突进阻力的一个或多个变化；

其中所述摩擦接合部件包括：槽，其沿着所述管状外壳纵向延伸并且具有变化宽度，所述槽(640)具有弯曲轮廓；和突部(630)，其从所述柱塞杆横向延伸，并且当所述柱塞杆在所述工作范围中平移时与所述槽的侧壁摩擦接合。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述摩擦接合部件被构造为根据预定无负荷摩擦分布而产生具有突进摩擦的一个或多个变化的变化的突进摩擦，所述突进摩擦的一个或多个变化补偿将所述人工晶状体注入眼睛中的突进阻力特征的相应变化。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述摩擦接合部件被构造为产生突进摩擦的一个或多个变化以补偿折叠的所述人工晶状体的突进阻力特征的变化，或补偿将所述人工晶状体插入眼睛中的突进阻力特征的变化，或补偿上述两者变化。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述预定无负荷突进摩擦分布包括在所述柱塞杆的工作范围上的无负荷突进摩擦的一个或多个阶梯变化。

5.根据权利要求2所述的装置，其中所述预定无负荷突进摩擦分布包括在所述柱塞杆的工作范围的至少一部分上的突进摩擦的曲线变化。

6.根据权利要求2所述的装置，其中所述摩擦接合部件被构造为使得变化的突进摩擦和将所述人工晶状体注入眼睛中的突进阻力特征的总和在所述柱塞杆的工作范围的预定部分上大致恒定。

7.一种用于将人工晶状体注入到眼睛中的装置，所述装置包括：

管状外壳，其具有纵轴线和沿着所述纵轴线的通道；以及

柱塞杆，其布置在主体的所述通道内并且沿着所述管状外壳的所述通道在工作范围中可移动；

所述管状外壳和所述柱塞杆具有摩擦接合部件，所述摩擦接合部件被构造为在所述工作范围中产生变化的突进摩擦，从而抵消由于将所述人工晶状体注入眼睛中而产生的突进阻力的一个或多个变化，

其中所述摩擦接合部件包括：孔板，其形成在所述管状外壳的所述通道内，所述孔板具有开口，所述孔板的所述开口的横截面尺寸不同于所述通道的横截面尺寸，所述孔板的横截面与所述通道的横截面横向于所述纵轴线；在所述柱塞杆上的具有轮廓的表面，当所述柱塞杆沿着所述工作范围移动时所述具有轮廓的表面摩擦地接合所述孔板。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述具有轮廓的表面包括所述柱塞杆的厚度的一个或多个阶梯变化。

9.根据权利要求7所述的装置，其中所述具有轮廓的表面包括沿着所述柱塞杆的长度的至少一部分的所述柱塞杆的厚度的曲线变化。

10.根据权利要求7所述的装置，其中所述具有轮廓的表面包括具有纹理的纹理化表面，所述纹理沿着所述柱塞杆的长度的至少一部分变化。