CN104902848B - 曲率变化调节性眼内镜片 - Google Patents

Abstract

一种用于植入到患者的眼睛中的曲率变化调节性眼内镜片包括镜片主体，所述镜片主体具有带基础镜片焦度的基础镜片，以及触觉结构，其包括从所述基础镜片突出的触觉元件。致动器被放置成与所述镜片主体啮合，且包括致动器触觉元件。至少一个流体性光学元件接纳在所述致动器与所述镜片主体的基础镜片之间，且其中含有流体材料。在患者眼睛的调节期间，所述镜片主体和致动器的所述触觉元件啮合，并将力施加到所述流体性光学元件，从而致使所述流体性光学元件变形，以产生额外镜片焦度来调整所述患者的视力。

Description

曲率变化调节性眼内镜片

发明领域

本发明大体上涉及眼内镜片(IOL)，并且具体地涉及曲率变化调节性IOL，其包括可选且可更换的曲率变化元件，用于矫正患者的视力。

发明背景

眼内镜片(IOL)通常在患者眼睛的自然晶状体已归因于白内障的形成而变得模糊或另外需要更换来补偿自然晶状体的损失的光焦度时，在白内障手术期间植入患者的眼睛内。在过去，此类IOL已包括单焦距IOL，其中来自远方物体的光聚焦到视网膜上，以改进远视力(但对于较近的物体，植入有此类单焦距IOL的患者通常仍必须使用阅读眼镜来矫正对靠近或较近物体的视力)，且近来已开发了调节性IOL，其被设计成响应于因患者眼睛的睫状体肌肉的收缩和扩张而导致的自然调节性力而调整患者的视力。然而，随着时间的过去，已难以提供此类IOL的一致连续调节，尤其是在有散光的患者中。随着囊袋再生，并“收缩包裹”IOL，施加到IOL的调节性力可变少，从而降低了IOL在矫正患者的视力方面的有效性。确保此类IOL的一致且准确的放置通常也是困难的，尤其是对于未知囊袋和/或撕囊大小。另外已开发了其它类型的包括触觉元件的IOL，所述触觉元件可啮合或植入到患者眼睛的睫状体部分中。

因此，可看到需要增强型调节性IOL，其解决此项技术中的前述和其它相关和不相关问题。

发明概述

简要地描述，本发明大体上涉及眼内镜片，并且具体地涉及被设计成帮助恢复患者的远视视力的曲率变化调节性眼内镜片(IOL)。举例来说，在一个实施方案中，根据本发明的原理的调节性IOL可用于矫正患者的白内障，所述调节性IOL通常植入患者眼睛的囊袋内，作为患者眼睛的自然晶状体的替代品。根据本发明的原理的调节性IOL进一步被设计成提供具有多达二屈光度或以上的调节性幅度的大体上连续的调节，其可包括镜片组件，用于矫正患者眼睛的残余折射误差或散光。

根据一个实施方案，调节IOL通常可包括镜片主体，所述镜片主体包括：基础镜片，其具有基础镜片焦度，例如用于矫正残余折射误差或散光；和触觉结构，其从基础镜片的外围侧边缘延伸。所述触觉结构可包括一系列径向突出的镜片触觉元件，外部的外围连接环在所述镜片触觉元件之间延伸，且镜片触觉元件与基础镜片的外围侧边缘间隔开。致动器进一步可附接到镜片主体，其中致动器被接纳在镜片主体的定位在中央的基础镜片部分上方。所述致动器可包括：具有中央开口的大体上环状的主体，所述中央开口大体上与镜片主体的基础镜片对准；和一系列径向突出的致动器触觉元件。所述致动器触觉元件进一步可包括大体上U形结构，其各自具有弯曲的主体，锁定部件或抓钩部分形成于其远端。致动器触觉元件的所述锁定部件或抓钩部分可接纳在镜片主体的外部连接环周围，并啮合外部连接环，以便连接致动器与镜片主体，从而界定具有交叉触觉结构的大体上整体IOL。

至少一个流体性光学元件通常将接纳在致动器的环形主体与镜片主体的中央基础镜片部分之间。所述至少一个流体性光学元件通常可包括膜或袋，其由例如软性丙烯酸、硅酮或水凝胶光学材料等柔性、软性生物相容性材料形成。所述流体性光学元件的膜或袋还通常将填充有水性流体材料，例如液体、凝胶或可压缩固体材料，且在已安装、未压缩状态下，可具有降低的或空/零镜片焦度。

当植入患者眼睛的囊袋内时，调节IOL将处于大体上未调节或解除调节状态，其中流体性光学元件在致动器与镜片主体的基础镜片之间呈大体上平坦配置。因为患者眼睛的睫状体的肌肉在调节期间运动，因此IOL的交叉作用触觉结构将啮合，从而致使致动器和镜片主体移动成靠近在一起，形成环压力，以便将对应的轴向压缩力沿流体性光学元件的边缘施加到流体性光学元件。此轴向压缩力刻导致流体性光学元件内的流体被朝其中央镜片部分推动，从而致使膜或袋的中央镜片部分向外扩张或膨胀，以改变流体性元件的曲率，且因此除镜片主体的基础镜片的基础焦度之外，还产生镜片或光焦度。此后，因为患者眼睛的睫状体的肌肉在解除调节期间松弛和收缩，来自调节的作用在IOL的交叉动作触觉结构上的轴向压缩力得以减少，从而使弹性交叉触觉结构能够向外扩张，且使流体性光学元件能够返回到大体上平坦的未调节配置，以使患者的眼睛能够更清楚地聚焦在远方物体上。

在查阅结合附图进行的以下详细说明后，根据本发明的原理的曲率变化调节性IOL的各种目标、特征和优势将对本领域技术人员显而易见。

附图简述

图1A是根据本发明的原理的曲率变化调节性IOL的一个实施方案的平面图。

图1B是图1A中示出的曲率变化调节IOL的实施方案的透视图。

图2A是图1A、图1B的曲率变化调节性IOL的基础镜片的透视图。

图2B是图1A、图1B的曲率变化调节性IOL的致动器的透视图。

图2C是示出致动器触觉元件中的一个与作为曲率变化调节性IOL的交叉触觉结构的一部分的镜片主体的触觉结构的啮合的透视图。

图3是示出一个或多个流体性光学元件在曲率变化调节性IOL结构内的放置的透视图。

图4A是根据一个实施方案的曲率变化调节性IOL的横截面图，所述曲率变化调节性IOL以其解除调节、静止配置安装在患者眼睛的囊袋内。

图4B是根据一个实施方案的曲率变化调节性IOL的横截面图，所述曲率变化调节性IOL以其经调节的压缩配置安装在患者眼睛的囊袋内。

图5是曲率变化调节性IOL的交叉触觉结构的示意图，其示出在患者眼睛的调节和解除调节操作期间施加的不同力。

本领域的技术人员将了解并理解，根据常见实践，下文所论述的图式的各种特征不一定是按比例绘制的，且图式的各种特征和元件的尺寸可扩展或减少，来更清楚地示出本文所描述的本发明的实施方案。

详述

现在更详细地参考图式，其中相同标号在若干视图中始终指示相同部分，图1A到图3大体上示出根据本发明的原理的的曲率变化调节性眼内镜片(IOL)及其组件的一个实施方案。本发明的IOL 10通常可植入到患者的眼睛中，用来矫正患者的眼睛归因于白内障和/或残余折射误差或散光而造成的视力缺陷，用于实现响应于患者眼睛的自然调节性操作和功能来矫正患者的视力。如图4A、图4B中所指示，IOL 10通常可植入患者眼睛的囊袋C内，以便在患者眼睛的调节和解除调节运动或操作期间由囊袋啮合。如本领域的技术人员将理解，植入的IOL的位置或定位可根据需要变化。本发明的IOL 10适于提供对患者眼睛的大体上一致的、连续的经调节视力调整，且可植入不同或未知大小的囊袋和/或撕囊大小中，同时结合患者眼睛的自然调节性运动和刺激而起作用，用于提供患者视力的所要矫正，来检视远方或更靠近的物体。

如图1A和图1B中所示出，IOL 10通常包括镜片主体11和致动器12，其与镜片主体啮合并互插，其中至少一个流体性光学元件接纳在其间，以便界定大体上整体的IOL结构。镜片主体和致动器两者可通常包含生物相容性材料，例如柔性、弹性丙烯酸或硅酮材料。流体性光学元件13可通常包括由软性、柔性光学材料形成的柔性膜，例如丙烯酸、硅酮或水凝胶材料，例如由爱尔康公司(Alcon Laboratories，Inc.，)制造的光学材料形成，且通常将填充有流体材料，例如液体、凝胶或可压缩固体材料。镜片主体11和致动器12可被锁定，或以其它方式在大体上锁定的、摩擦配合型啮合中连接在一起，从而实现分离或解啮合来实现其间的流体性光学元件的变化，和/或进一步通过应用粘性或化学接合材料、激光焊接或等离子体接合或本领域将理解的其它附接方法来一起链接在大体上整体的结构中。IOL 10也可在制造期间预组装到整体的一片式镜片结构中，如图1A和图1B中所示出，其中一个或多个流体性光学元件已经安装在致动器与镜片主体之间。或者，有可能规定外科医生在将致动器和镜片主体植入到患者眼睛中的前一刻才组装致动器和镜片主体，使得外科医生在植入之前可根据需要选择具有不同厚度的各种流体性光学元件(以更大地提供不同程度的调节幅度)，来尽可能接近地矫正患者的视力。

图2A大体上示出根据本发明的原理的曲率变化调节性IOL 10的镜片主体11的一个实例实施方案。如图2A中所指示，镜片主体通常可包括大体上圆形的结构，其包括大约位于其中央的基础镜片16，且所述基础镜片通常具有中央部分，所述中央部分具有基础或预定曲率，如图4A和图4B中在17处所指示，以便提供具有基础光焦度的基础镜片。可选择此基础光焦度来提供基线矫正，用于调整患者的远视力，和/或用于矫正患者眼睛的残余折射误差或散光。基础镜片通常将由软性的、柔性镜片材料形成，例如丙烯酸、硅酮或水凝胶材料，且可具备大体上固定的曲率，使得基础镜片的基础光焦度在患者眼睛的调节性操作期间，通常可维持大体上恒定。然而，还将理解，基础镜片进一步可被设计成经历某一所要范围的调节性运动或曲率变化，从而根据需要或期望来调整其光焦度。

镜片主体11通常将包括触觉结构18，其包括一系列弯曲的、向外突出的镜片触觉元件19。虽然图2A示出使用四个镜片触觉元件19，但本领域的技术人员将理解，在镜片主体11的触觉结构18内，可也利用较大或较小数目的触觉元件。镜片触觉元件19中的每一个将从沿基础镜片16的外侧边缘22形成或附接的第一或近端21延伸，且将向上并向外延伸到与基础镜片16的外侧边缘22间隔开的第二或远端23。触觉结构18进一步可包括外部外围连接环24，其连接镜片触觉元件19的第二或远端23，且有助于向镜片主体的触觉结构提供进一步的刚性和弹性。镜片触觉元件19和外围外环24进一步通常由比基础镜片刚性大的材料形成，以便向触觉结构18(包括镜片触觉元件19和外部外围环24)提供固有的弹性和硬度。如图2A和图3中进一步指示，触觉结构18的外围外环24进一步通常与基础镜片16的外围侧边缘22间隔开，以便形成所要的空隙来促进致动器12与之互连。

如图1B、图2B和图3中所示出，致动器12通常包括大体上环形的主体30，其通常由弹性生物相容材料形成，例如丙烯酸、硅酮或水凝胶材料，类似于可从中形成镜片主体11的材料。致动器主体30(图2B)界定大体上圆形的定位在中央的开口31，其可具有与基础镜片16的中央部分17(图2A)类似的近似大小和配置，使得当将致动器和镜片主体安装在一起时，如图1A和图1B中所指示，致动器主体的中央开口31大体上将与镜片主体的基础镜片的中央部分17对准。

如图2B和图3中进一步指示，致动器12另外包括一系列致动器触觉元件32，其通常形成有致动器主体30，且从致动器主体30向外突出。虽然图中示出一系列四个致动器触觉元件32，但本领域的技术人员将理解，也可根据需要或期望，提供较多或较少致动器触觉元件。致动器触觉元件32中的每一个通常示出为包括向外突出且向上弯曲的主体部分33，其从沿致动器主体的外围侧边缘36定位的第一或近端34延伸，且在具有沿其形成的一系列钩状锁定元件38的远端或第二端37处终止。如图1A到图1B和图3中所指示，致动器触觉元件32的钩状锁定元件38通常适于啮合形成于围绕镜片主体11的触觉结构18的外围外环24的隔开位置处的对应锁定凹座39。因此，可将致动器锁定成与镜片主体啮合，其致动器触觉元件的锁定元件以卡扣配合或摩擦啮合来啮合镜片主体的触觉结构的外围外环。

致动器与镜片主体的互连对应于产生交叉触觉结构，由编号40指示，如图1A到图1B、图2C以及图4A到图5中所示出。致动器触觉元件33藉此啮合镜片主体触觉结构18的外部外围环24的此交叉触觉结构形成镜片主体的基础镜片16与致动器主体30之间的张紧啮合，以便界定初始间隙或空隙41(图4A)，其中一个或多个流体性光学元件13可在致动器主体与镜片主体的基础镜片之间处于初始、未压缩状态时接纳在所述间隙中，如图4A中所指示。

如图3到图4B中所示出，流体性光学元件13中的每一个通常可包括柔性的生物相容材料制成的膜或袋45，其可包括通常围绕其边缘46密封在一起的多个层或片。水性流体材料47(例如用于光学应用的液体、凝胶或可压缩固体材料)将接纳在流体性光学元件的膜45内，并填充所述膜45。流体材料47将填充膜的内部，从而提供在处于平坦的脱离条件下时具有所要厚度的膜，其中当流体性光学元件处于正常的、未压缩或静止状态时，所述流体性光学元件通常具备最小或空/零光焦度。流体性光学元件的厚度通常可对应于致动器主体与镜片主体的基础镜片之间界定的间隙41的测得厚度，使得当流体性光学元件接纳在致动器与镜片主体之间时，其可保持处于大体上未压缩的平坦条件或状态，从而除其基础镜片的预定基础光焦度之外，向调节IOL 10提供最小或大体上不提供光焦度。

或者，如图3中所指示，进一步可能的是包括可以堆叠阵列放置在基础镜片与致动器主体之间的多个流体性光学元件。此类堆叠流体性光学元件也可具有不同厚度，且其中可具有不同的流体材料，以提供不同的压缩比来在患者眼睛的调节运动之前和/或期间，进一步改变或调整基础镜片的焦度。更进一步，多个元件的流体性光学元件在使用时可为IOL的可移动/可更换元件。举例来说，如果确定患者的远视力已随着时间的过去而恶化，那么作为现有流体性光学元件的替换或替代品，或除一个或多个已安装流体性光学元件之外，可将在处于其正常的未压缩状态时具有所要光焦度的额外或替代流体性光学元件插入IOL10中，从而除基础镜片的基础光焦度之外，还提供进一步的光焦度，用于矫正患者的远视力的额外缺陷，而不要求患者眼睛的调节。

在使用根据本发明的调节IOL 10时，如图4A和图4B中所示出，调节IOL 10通常可在植入患者眼睛的囊袋C中之前预组装。为了组装调节IOL，镜片主体具有例如用于矫正患者眼睛的某些视力缺陷的带所要基础光焦度的基础镜片，来替换已经因为白内障而变得模糊的自然晶状体，和/或矫正残余折射误差和散光。此后，一个或多个流体性光学元件13将应用于基础镜片，其中此类流体性光学元件的中央部分48通常大体上位于基础镜片的前面或在基础镜片前面对准。此后，通过将致动器触觉元件32插入到镜片主体的外围外环24下面和周围，致动器12将安装成与镜片主体锁定啮合，其中致动器触觉元件的锁定元件以紧密的张紧啮合来啮合镜片主体触觉结构的外部外围环的锁定凹座。由此此类张紧布置，镜片主体触觉结构18的向外且向下弯曲的镜片触觉元件19将趋向于对致动器触觉元件的外部端或远端施加向下偏置的力，这将趋向于形成间隔或间隙41，流体性光学元件13定位在所述间隔或间隙41中，如图4A中所指示。

组装好的调节性IOL 10此后将被植入到患者的眼睛中，其中IOL10通常通过撕囊插入到患者眼睛的囊袋C中。IOL通常将插入到囊袋中，作为患者眼睛的自然晶状体的替换，其中交叉触觉结构40由镜片主体的触觉结构18与致动器触觉元件32的啮合界定，致动器触觉元件32通常啮合囊袋的内侧表面，如图4A中所指示。在植入之后，当患者的眼睛处于解除调节或未调节状态时，患者眼睛的睫状肌将大体上松弛，从而导致将囊袋连接到睫状肌的小带Z在囊袋上施加拉力或张力，在图4A中由箭头51/51′指示。此张力将趋向于将囊袋向外拉，从而导致囊袋的某一压缩，这又在致动器触觉元件以及镜片主体触觉结构的触觉元件上施加压缩力。因此，相对的触觉元件趋向于被推动成彼此紧靠较紧啮合，如图4A和图5中所示，以便维持致动器与镜片主体之间的间隙41，从而通常使流体性光学元件留在未压缩的、大体上平坦的状态。在此解除调节状态或配置中，基础镜片提供主要光焦度来矫正患者的远视力，而一般不需要额外的光焦度。

如图4B中所指示，在患者眼睛的调节运动或操作期间，患者眼睛的睫状肌将趋向于向内且向前扩张。睫状肌的扩张将趋向于释放所述带，从而在IOL 10的交叉触觉结构40中产生力，由图4B中的箭头52/52′指示。因此，如图5中所指示，镜片触觉元件和致动器触觉元件中的每一个的外部端或远端通常将被迫在箭头53和53′的方向上远离彼此。这又将导致致动器触觉元件和镜片主体触觉元件的近端或部分被朝彼此且朝与流体性光学元件的啮合推动，如箭头54和54′所指示。

这些触觉元件的近端因此将对流体性光学元件13施加轴向压缩力，从而致使流体性光学元件13的流体材料47在箭头56的方向上被朝流体性光学元件的中央部分48向内推动。流体材料的压缩及其朝流体性光学元件的中央部分且远离其侧边缘的移动(其通常被捕获且在基础镜片与致动器主体之间挤压或压缩)致使流体性光学元件的中央部分向外和/或向前膨胀，如图4B和图5中的箭头57所指示，从而改变其曲率，且除基础镜片的基础光焦度之外，还产生调节IOL的进一步光焦度。致动器主体与镜片主体的基础镜片之间的交叉触觉连接在归因于睫状肌的调节运动而经受压缩时，产生环压力。因此，施加到流体性光学元件内的流体材料的轴向压缩力在其圆周周围大体上相等。这有助于提供流体性光学元件的曲率的受控且大体上均匀的变化，以增加且向IOL添加额外的光焦度，来响应于患者眼睛的自然调节性操作或运动，帮助患者聚焦在较近或较靠近的物体上。

当患者的眼睛经历解除调节运动，以便返回到未调节的、松弛的或静止状态时，睫状肌将再次松弛，使得镜片触觉元件与致动器触觉元件的交叉触觉结构的啮合所施加的轴向压缩力消散。此后，随着小带(图4A)因患者眼睛的睫状肌的进一步松弛而伸展，触觉元件将再次经受如作用在其上表面和下表面上的压缩力，以便增加/返回致动器主体与镜片主体的基础镜片之间的间隙。在重新建立此间隙后，准许流体性光学元件内的流体材料向外朝其侧边缘流动，且因此使流体性光学元件返回到其本来的未压缩状态，从而降低因此正提供的额外光焦度，并使患者的眼睛能够聚焦在更远的物体上。

本发明的调节性IOL因此提供用于响应于患者眼睛的自然调节性运动而改变IOL的曲率的方法，以实现患者视力从远物体到近物体的一致连续调节，其中调节幅度大于二屈光度，同时最小化或大体上消除未知囊袋和撕囊大小的效应，且进一步实现适当流体性光学元件的替换或调整，来根据需要提供未来视力矫正。另外，本发明的调节性IOL所提供的交叉触觉结构将在相反方向上作用的轴向压缩力用于患者眼睛的解除调节和调节性状态，从而提供多大3mN或以上的较强轴向反应力，以便最小化患者的囊袋随时间过去而纤维化或变厚的效应。更进一步，调节性IOL还通过更换和/或添加流体性光学元件来实现进一步视觉缺陷的调整和/或矫正(甚至随时间过去也是如此)，并且实现可选且可容易重新配置的IOL配置，其允许在调节性、单焦距或多焦点IOL植入(具有或不具有散光矫正)中使用本发明的IOL。本发明的调节性IOL在囊袋内的植入(基础镜片和流体性光学元件与囊袋的前部分和后部分无接触)也可有助于促进房水在囊袋内的循环，从而另外有助于最小化上皮细胞的聚集和繁殖以及后囊浑浊(PCO)的形成，后囊浑浊可导致类似于白内障的晶状体模糊。

前面的描述大体上示出并描述了本发明的各种实施方案。然而，本领域的技术人员将理解，可在不脱离本文所公开的本发明的精神和范围的情况下，对本发明的上文所论述的构造进行各种改变和修改，且希望上文的描述中所含有或附图中所示出的所有标的物都将被解释为例示性的，而不是在限制意义上来考虑。此外，本公开的范围将被解释为涵盖上文以及对上文所述实施方案的各种修改、组合、添加、更改等，所述修改、组合、添加、更改等将被视为在本发明的范围内。因此，如本文所论述的本发明的各种特征和特性可选择性地互换，并应用于本发明的其它所示出和未说明的实施方案。

Claims (3)

1.一种调节性眼内镜片，其包括：

镜片主体，其具有：带基础光焦度的、大体上圆形的基础镜片，用于提供基础视力矫正；和连接到所述基础镜片外围侧边缘的触觉结构，其中，所述镜片主体的所述触觉结构包括：外围外环，其与所述基础镜片间隔开；和一系列弯曲的、向外突出的镜片触觉元件，其在所述触觉结构的外围外环与基础镜片的外围侧边缘之间延伸并连接所述外围外环与所述外围侧边缘；

能够安装在所述镜片主体的所述基础镜片上的致动器，所述致动器包括环形主体和一系列径向突出的致动器触觉元件，该环形主体界定了大体上圆形的、定位在中央的开口，致动器触觉元件适于将所述致动器啮合和附接到所述镜片主体，以形成整体的结构，所述致动器的定位在中央的开口与所述镜片主体的基础镜片对准并被安置在所述基础镜片的外围侧边缘上，并且所述致动器的定位在中央的开口最初布置在相对于所述基础镜片间隔开的位置中，以便界定其间的测得间隙；和

流体性光学元件，其以初始大体上平坦的未压缩状态接纳在所述镜片主体的所述基础镜片与所述致动器之间的所述间隙内，而不附接到所述镜片主体或所述致动器，所述流体性光学元件包括含有流体材料并具有对应于所述测得间隙的厚度的柔性膜；

其中，所述致动器与所述镜片主体的互连产生交叉触觉结构，

其中一旦安装在患者的眼睛中，随着所述患者的眼睛经历调节，所述致动器和镜片主体就被向内推动，从而产生作用在所述流体性光学元件上的环压力，导致所述流体性光学元件中的所述流体材料的移动以及所述流体性光学元件的变形，以便除所述基础镜片的所述基础光焦度之外提供进一步的光焦度，

其中随着所述患者的眼睛经历解除调节运动，张力被施加到所述镜片触觉元件或所述致动器触觉元件中的至少一个，从而导致所述镜片触觉元件与致动器触觉元件分离，以便耗散施加到所述流体性光学元件的所述力，从而使所述流体性光学元件能够返回到所述大体上平坦的未压缩状态并降低所述眼内镜片的所述光焦度。

2.如权利要求1所述的调节性眼内镜片，其中所述镜片主体和致动器以化学方式接合在一起。

3.如权利要求1所述的调节性眼内镜片，其中所述镜片主体和所述致动器焊接在一起。