CN109152658A - 用于人工晶状体的悬挂系统内的可塌陷腔体 - Google Patents

Abstract

一种用于将人工晶状体悬挂在眼睛的晶状体囊中的悬挂系统具有形成在所述悬挂系统中的一个或多个可塌陷腔体，所述一个或多个可塌陷腔体中的每个均具有至少一个开口，所述开口使所述腔体的内部与来自眼睛内部的流体连通，其中所述腔体的壁展现出足够的结构弹性，使得其在被外力压缩之后返回到其惯常形状。

Description

用于人工晶状体的悬挂系统内的可塌陷腔体

相关申请的参考

本发明涉及申请人的可膨胀式晶状体保持器，如在2008年8月12日提交的标题为INFLATABLE INTRAOCULAR LENS/LENS RETAINER的美国专利申请no.12/671,573，现在的美国专利no.8,579,971和2013年11月8日提交的待决接续申请no.14/076,102(其以引用的方式整体并入本文中)，以及2013年2月6日提交的标题为LASER SCULPTED COMPARTMENTSWITHIN SUSPENSION SYSTEMS FOR INTRAOCUALR LENSES的美国临时申请no.61/761,569和2014年8月14日公开的标题为EXPANDABLE SUSPENSION SYSTEMS FOR INTRAOCULAR LENSES的国际申请公开no.WO 2014/121391A1(其以引用的方式并入本文中)中所公开的。本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2016年5月25日提交的标题为“Collapsible Cavities withinSuspension Systems for Intra-ocular Lenses”的美国临时申请序列No.62/341,430的权益，该美国临时申请以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于可调节人工晶状体的悬挂系统，所述人工晶状体占据眼睛内的天然晶状体空间。

背景技术

已经出现了在晶状体摘除之后能够重新参与睫状肌/悬韧带/晶状体囊复合体的自然运动以允许眼睛将焦点从远到近移动的可调节人工晶状体。在这个竞争领域内，大量注意力集中在通过小的角巩膜切口将这些类型的晶状体嵌入在眼睛内的能力。附接到晶状体的悬挂系统一旦定位在位于瞳孔后面的空的晶状体囊内时，就需要以受控方式展开以重新建立晶状体囊/悬韧带复合体的功能性几何构造，以便促进眼睛的睫状肌的运动与装置的光学元件内的可变形光学界面之间的联系。在这个过程期间，可变形光学界面被迫使进入高能量状态，从而使眼睛聚焦在空间中的远方物体上。

在过去，悬挂系统已经使用各种方法来控制其结构强度和形状恢复时间。在一些状况下，所述悬挂系统过于庞大和笨重以致无法配合小切口。另外，发现即使在最佳情况下，悬挂系统也无法实现在表现出非常慢的恢复时间的同时能够保持结构强度的特性。因此，用于可调节人工晶状体的悬挂系统设计需要改进。

以上的相关技术的示例和与其相关的限制旨在为说明性的而不是排他性的。在阅读说明书并研究附图后，相关技术的其他限制对于本领域技术人员来说将变得显而易见。

发明内容

结合系统和方法描述和示出了以下实施例和其方面，所述实施例意在为示例性和说明性的而不旨在限制范围。在各种实施例中，已经减少或消除了上述问题中的一个或多个，而其他实施例涉及其他改进。

本发明的一个方面提供一种控制可展开的悬挂系统的恢复时间的机构，所述悬挂系统用于可调节人工晶状体并且包括中空腔体或多个中空腔体，所述中空腔体或多个中空腔体具有将所述腔体与其外部环境的流体连通的至少一个开口；其中为所述腔体加衬的壁体现为具有足够的结构弹性，使得其在被外力压缩之后朝其惯常形状返回。根据一个方面，为所述腔体加衬的至少一个壁可以限制流体返回到所述腔体中。可塌陷腔体可以集成在支撑元件或光学元件内以调节结构元件的形状恢复，所述结构元件作为将来自眼睛的肌肉的动作的动能传递至在眼睛的瞳孔后面的晶状体空间内的可变形光学界面的媒介。可塌陷腔体可以集成在支撑元件内，所述支撑元件包括一个或多个支腿以用于将人工晶状体支撑在所述晶状体囊的内表面上。

本发明提供一种用于将人工晶状体悬挂在眼睛的晶状体囊中的悬挂系统，所述悬挂系统包括：支撑元件，所述支撑元件包括靠在晶状体囊的内表面上以借此将睫状力传递至所述人工晶状体的表面；以及可塌陷腔体，所述可塌陷腔体形成在所述支撑元件中，所述可塌陷腔体具有至少一个开口，所述开口将所述腔体的内部与所述晶状体囊的内部的相邻空间连通以将来自眼睛内部的流体输送到所述可塌陷腔体中和输送出所述可塌陷腔体，其中在所述腔体附近的支撑元件足够有弹性以准许所述腔体在睫状力的压缩下变形并且在所述睫状力减小之后返回到惯常构造。

所述悬挂系统可以包括以平行阵列的形式配置在支撑元件中的多个可塌陷腔体，所述支撑元件用于将人工晶状体支撑在晶状体囊的内表面上。所述可塌陷腔体中的每个均可以包括侧壁，所述侧壁与水平面成角度以便于压缩外部开口并关闭所述可塌陷腔体。所述侧壁在被压缩时可以容纳在所述可塌陷腔体的水平壁内的空间中。所述可塌陷腔体的壁在被睫状压力压缩时可以基本上关闭腔体的开口，并且在睫状压力释放时打开所述开口，其中为所述可塌陷腔体加衬的至少一个壁可以充当瓣阀。

除了上文描述的示例性方面和实施例之外，通过参考附图并通过研究以下详细描述，其他方面和实施例将变得显而易见。

附图说明

在附图的参考图示中示出了示例性实施例。本文中公开的实施例和图示旨在被视为说明性的而不是限制性的。

图1是图14所示的可调节人工晶状体沿着线A-A截取的横截面视图。

图2a是图1中的支腿20的下端的详细横截面视图，其示出了处于打开构造的中空腔体。

图2b是图1中的支腿20的下端的详细横截面，其示出了处于关闭构造的中空腔体。

图3a是图1中的支腿20的下端的详细前视图，其示出了处于打开构造的中空腔体。

图3b是图1中的支腿20的下端的详细前视图，其示出了处于关闭构造的中空腔体。

图4a是图1中的支腿20的下端的详细前视图，其示出了处于打开构造的中空腔体的第二实施例。

图4b是图1中的支腿20的下端的详细前视图，其示出了处于关闭构造的中空腔体的第二实施例。

图5是人工晶状体悬挂系统的第一实施例的俯视前透视图；

图6是图5所示的实施例的仰视前透视图；

图7是图5所示的实施例的俯视图；

图8是图5所示的实施例的右侧视图；

图9是图5所示的实施例的前视图；

图10是人工晶状体悬挂系统的第二实施例的俯视前透视图；

图11是图10所示的实施例的仰视前透视图；

图12是图10所示的实施例的前视图，后视图是其镜像；

图13是图10所示的实施例的右侧视图，左侧视图是其镜像；

图14是图10所示的实施例的俯视图；

图15是沿着图7的线C-C截取的横截面的透视图。

图15a是图1中的支腿20的下端的第三实施例的详细横截面视图，其示出了处于打开构造的多个平行的中空腔体。

图15b是图15a中的实施例的详细横截面视图，其示出了处于关闭构造的中空腔体。

图16a是图15a中的处于打开构造的支腿20的下端的实施例的详细前视图。

图16b是示出图16a中的处于关闭构造的支腿20的下端的实施例的详细前视图。

具体实施方式

贯穿以下描述阐述了具体细节以便向本领域技术人员提供更透彻的理解。然而，可能未详细示出或描述众所周知的元件，以免不必要地混淆本公开。因此，描述和附图应以说明性的而不是限制性的意义来看待。

图1以横截面形式示出了可调节人工晶状体10。通过睫状肌将力矢量B施加在可调节晶状体10上(如所参考的标题为“INFLATABLE INTRAOCULAR LENS/LENS RETAINER”的美国专利no.8,579,971中所描述)以调节晶状体使之聚焦在远处或近处的物体上。晶状体10具有由支架60支撑的透明光学元件50，所述支架具有多个支腿20。中空空间54形成在光学元件50与支架60之间。支腿20可以是具有宽底座24的两个支撑件22，如图5至图9所示，或多个独立的支腿26，如图10至图14所示，其中在支架60上设置八个独立的支腿26，或其他数量或其他布置的支腿。底座24或支腿26的下表面靠在晶状体囊内的表面上(该表面可以是晶状体囊的内表面)以将睫状肌的压力传递至可调节晶状体10。

本发明包括形成在可调节人工晶状体的触觉部或悬挂系统内的中空腔体40。在眼睛的晶状体囊内，通过睫状肌动作产生的力(图1中的矢量B所示)将环境眼液从中空腔体40移置出来。一旦由睫状肌施加的力松弛，如图2a、图3a和图4a中所示，部分真空就通过中空腔体40的壁的弹性特性而在中空室40内形成，所述弹性特性允许中空腔体回到其惯常状态。流体到中空腔体40中的回流通过瓣阀30的动作来调节，瓣阀已经集成到为中空腔体40加衬的至少一个壁的架构中。腔体40的壁通过对壁材料的柔性以及对腔体40的深度和宽度的选择而结构化，以充当瓣阀以在将压缩力施加至支腿20时调节腔体40的入口的打开和关闭。

用于人工晶状体的触觉区内的中空腔体的某些应用需要腔体相对缓慢地返回至其惯常形状，诸如美国专利no.8,579,971中所描述的，其中液体被吸回到具有半渗透壁的密封腔体中以用于控制作用于可调节人工晶状体上的压缩力。这个相同的原理适用于图3a和图3b示出的中空腔体40，其示出了打开和关闭构造，但具有比使用建立渗透梯度的与液体接触的半渗透膜可实现的更多的控制。对两种完全不同的机构的使用的组合可以用来为可展开的触觉部的形状提供更大的控制。

液体流入和流出中空腔体40的速率取决于若干因素，包括但不限于以下：材料弹性、壁厚度、移入和移出中空腔体的流体的粘度、由用以制造中空腔体的壁的材料引起的表面张力、在中空腔体的内部与周围流体介质之间连通的孔洞或多个孔洞的表面积、中空腔体40的孔洞的形状、由多个中空腔体的位置产生的图案、瓣阀30的效率或这些因素的任何组合。

如图1和图2a、图2b中的横截面以及图3a、图3b和图4a、图4b中的前视图所示，每个中空腔体40形成为形成在支腿20中的宽槽，该宽槽向支腿外部开放并且径向地向内延伸，并且在晶状体不经受压力时具有大体平行的壁，但当支腿20经受压缩力时，所述宽槽的外部入口被压缩，如图2b、图3b、图4b所示。每个支腿20中可以存在一个中空腔体40或者多个中空腔体40，所述多个中空腔体可以平行地一个堆叠在另一个上方，其在从支腿20的前部看时类似于鱼鳃，并且充当一系列瓣阀，如图15a、图15b、图16a、图16b所示。如图4a所示，中空腔体40的侧壁42相对于水平面可以成45度角或类似角度，以便于压缩中空腔体40的外部开口。图4a示出了对瓣阀30的位置的设计的修改，其中侧壁42可以配合到槽34中，如图4b中的关闭构造所示。而且，图3a和图3b以及图4a和图4b展示了中空腔体40的开口的宽度的变化。中空腔体40的壁展现出足够的结构弹性，使得其在被外力压缩之后返回到其惯常形状。

可以对加衬中空腔体的壁的各种形状进行设定，以定制液体返回到中空腔体40中的速率。瓣阀30可以被配置成完全关闭，从而完全密封液体的流入，或者所述瓣阀可以被设计成部分关闭以允许受限制的流动，如图2a和图2b所示。图2a和图2b展现单个中空腔体。本发明允许多个中空腔体40以一个在另一个上方的形式堆叠在单个支撑元件中以实现累积效应。利用这种堆叠布置，中空腔体40的侧壁表现得并且看起来很像手风琴机构。从正面角度来看，瓣阀看起来很像鱼鳃，如图16a、图16b所示，其响应于晶状体囊压缩施加的力而关闭并响应于用以制造对中空腔体40加衬的壁的衬底材料的形状记忆特性而打开。

如图15a中的横截面和图16a中的前视图所示，可以设置平行地一个堆叠在另一个上方的多个中空腔体40，其在从支腿20的前部看时类似于鱼鳃，并且充当一系列瓣阀，如图15a、图15b、图16a、图16b所示。再一次地，每个中空腔体40形成为形成在支腿20中的宽槽，所述宽槽向支腿外部开放并且径向地向内延伸，并且在晶状体不经受压力时具有大体平行的壁，但当支腿20经受压缩力时，所述宽槽的外部入口被压缩，如图15b和图16b所示。在这种情况下，分隔壁41形成在相邻的腔体40之间。槽的外边缘在被完全压缩时可以接触以密封腔体40的入口，或在支腿20被压缩时可以保持稍微间隔开以调节环境流体从腔体40流出的流量。因此，腔体40的壁被再次构造成充当瓣阀以调节腔体40的入口的打开和关闭。

包括中空腔体40的悬挂元件所需的材料是具有强记忆性的弹性材料，从而在被压缩、拉伸或以其他方式变形之后易于恢复其原始尺寸和形状。通常用于人工晶状体制造的具有优良的形状记忆特性的材料包括但不限于以下类别：硅酮、硅酮水凝胶、疏水性和亲水性丙烯酸、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯和这些的嵌段共聚物。中空腔体40优选地在支架材料中进行激光雕刻，但是也可以通过模制、雕刻等形成。

通过在人工晶状体10的支架60中设置中空腔体，压缩力允许晶状体适应对光学元件50的调节，同时能够在压缩力释放时迅速地恢复晶状体的原始形状。已经发现公开的实施例中的支架60的支撑支腿20的特定配置对于吸收和传递睫状肌的压缩力特别有效，所述特定配置提供面向上凹入的轮廓(如图1中的横截面和图15中的侧视图所示)，而不是面向下凸出的轮廓。尽管已经结合可调节人工晶状体的特定实施例示出了本发明，然而，其可以广泛地集成在任何光学元件或悬挂系统内，所述光学元件或悬挂系统将睫状肌动作与瞳孔后面的晶状体空间内的曲率或折射率变化相联系。

如上文所描述的可塌陷腔体也可以集成在光学元件50或其他光学元件内以调节结构元件的形状恢复，所述结构元件作为将来自眼睛的睫状肌的动作的动能传递到眼睛的瞳孔后面的晶状体空间内的可变形光学界面的媒介。

本发明的形状恢复特性提供一种构件，借此放置在人眼内的晶状体空间内的结构元件可以定向成有效地利用由睫状肌通过其与小带/晶状体囊复合体的联系的运动而产生的动能。该效率可以用于引发可调节晶状体的各种设计的曲率变化，但也可以用于控制和/或产生电流。

最近出现了具有可变光学特性的各种机电晶状体。一般来说，其响应于电流的流动而改变曲率或折射率。眼睛内的电的流动可以通过放置在晶状体囊与对象悬挂系统的结构元件之间的电开关来调节。类似地，电流可以由放置在晶状体囊与悬挂系统的结构元件之间的微型发电机产生。通过在眼睛的晶状体空间内使用可展开的晶状体悬挂系统，睫状肌动作可以经由小带/晶状体囊复合体传递以激活一系列广泛的这类电组件。

本发明因此可以有效地利用由小带/晶状体囊复合体的运动衍生的动能以用于多种机械应用和电应用，所述多种机械应用和电应用可以产生或更改最终撞击在每个接受者眼睛的视网膜上的光。

尽管上文已经讨论了若干示例性的方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些修改、排列、添加和子组合。因此，以下所附的权利要求和之后介绍的权利要求解释为包括所有这类修改、排列、添加和子组合，其作为整体与说明书的最宽解释一致。

Claims (9)

1.一种用于将人工晶状体悬挂在眼睛的晶状体囊中的悬挂系统，所述悬挂系统包括：支撑元件，所述支撑元件包括用于靠在晶状体囊的内表面上以借此将睫状力传递至所述人工晶状体的表面；以及可塌陷腔体，所述可塌陷腔体形成在所述支撑元件中，所述支撑元件具有至少一个开口，所述开口将所述腔体的内部与所述晶状体囊的内部的相邻空间连通以将来自眼睛内部的流体输送入所述可塌陷腔体和输送出所述可塌陷腔体，其中在所述可塌陷腔体附近的所述支撑元件足够有弹性以准许所述腔体在来自所述睫状力的压缩下变形并且在所述睫状力减小之后返回到惯常构造。

2.如权利要求1所述的悬挂系统，其中当所述可塌陷腔体变形时，为所述可塌陷腔体加衬的至少一个壁限制流体返回到所述可塌陷腔体中。

3.如权利要求1所述的悬挂系统，还包括光学元件，并且其中，所述可塌陷腔体集成在所述支撑元件或所述光学元件内以调节结构元件的形状恢复，所述结构元件用以将来自眼睛的睫状肌的动作的动能传递至在眼睛的瞳孔后面的晶状体空间内的可变形光学界面。

4.如权利要求1所述的悬挂系统，其中所述支撑元件包括用于将所述人工晶状体支撑在所述晶状体囊的内表面上的多个支腿。

5.如权利要求1所述的悬挂系统，其中所述支撑元件包括以平行阵列配置在所述支撑元件中的多个可塌陷腔体，所述支撑元件用于将所述人工晶状体支撑在所述晶状体囊的内表面上。

6.如权利要求1所述的悬挂系统，其中所述悬挂系统包括多个可塌陷腔体，所述多个可塌陷腔体中的每个均包括外部开口和侧壁，所述侧壁与水平面成角度以便于压缩所述可塌陷腔体的所述外部开口。

7.如权利要求6所述的悬挂系统，其中所述可塌陷腔体包括设有一个或多个凹陷的水平表面，当所述可塌陷腔体被压缩时，所述侧壁容纳在所述凹陷中。

8.如权利要求1所述的悬挂系统，其中所述可塌陷腔体的壁在被睫状压力压缩时基本上关闭所述腔体的外部开口，并且在所述睫状压力释放时打开所述外部开口。

9.如权利要求1所述的悬挂系统，其中所述可塌陷腔体的至少一个壁充当阀，以在被睫状压力压缩时部分地或基本上关闭所述腔体的外部开口，并且在所述睫状压力释放时部分地或基本上打开所述外部开口。