CN110613532B - 一种复曲面设计的眼后房型晶状体 - Google Patents
一种复曲面设计的眼后房型晶状体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110613532B CN110613532B CN201911016768.7A CN201911016768A CN110613532B CN 110613532 B CN110613532 B CN 110613532B CN 201911016768 A CN201911016768 A CN 201911016768A CN 110613532 B CN110613532 B CN 110613532B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- toric
- designed
- optical
- posterior chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
- A61F2/16—Intraocular lenses
- A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
- A61F2/16—Intraocular lenses
- A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
- A61F2/1637—Correcting aberrations caused by inhomogeneities; correcting intrinsic aberrations, e.g. of the cornea, of the surface of the natural lens, aspheric, cylindrical, toric lenses
- A61F2/1645—Toric lenses
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
本发明属于眼科晶状体技术领域,涉及对角膜提供补偿的眼内后房型晶状体的技术,具体涉及一种复曲面设计的眼后房型晶状体。本发明所述复曲面设计的眼后房型晶状体,包括光学主体和多个襻,所述光学主体直径≤6.5mm,所述光学主体的前光学表面或后光学表面中任意之一为复曲面设计。本发明所述复曲面设计的眼后房型晶状体不仅提供散光矫正,而且提供一种弱的负球差以补偿角膜正球差同时保持良好的视觉焦深;另一方面,基于此高创新生物相容性材料,相比于现有的人工晶状体,在自然光条件下,本发明申请的复曲面设计眼后房晶状体具有卓越的视觉成像质量,其在自然光条件下相比于波长为550nm单色光条件下MTF下降甚小。
Description
技术领域
本发明属于眼科晶状体技术领域,涉及对角膜提供补偿的眼内后房型晶状体的技术,具体涉及一种复曲面设计的眼后房型晶状体。
背景技术
目前我国已进入老龄化社会,老年人白内障的发病率越来越高,其中老年性白内障合并角膜散光是很常见的一种屈光不正。经流行病调查研究发现,约36%的眼角膜存在1.0D~2.0D的散光,8%的眼角膜存在2.0D~3.0D的散光,而26%的眼角膜存在大于3.0D的散光。临床观察发现1.0D角膜散光可导致视力及视觉质量下降,所以散光将影响白内障术后视力的恢复,造成生活质量的降低。
散光是眼睛的一种屈光不正的状态,与角膜的弧度有关,人类的眼睛并不是完美的,有一些人眼睛的角膜在某一角度区域弧度较弯,而另一些角度区域则较扁平。造成散光的原因是由于角膜在不同的子午线曲率不一致,使经过这些子午线的光线,不能同时聚焦在视网膜上形成清晰的物像,这种情况就称为散光。
散光矫正与治疗有以下几种方法,其一,戴镜矫正,分为框架型眼镜和角膜接触镜。主要取决于患者对于美观的要求、生活方式及经济条件。其二,角膜切开PRK,是一种较为经济的方式,但是受限于准确度差、术后结果难以预测及后期回退等因素,治疗范围有限,并未得到大面积普及。其三,激光矫正(LASIK)。虽然精准度高,但增加患者的经济负担,同时可能伴有角膜瓣并发症及术后炫光、光晕等不良反应,也未成为最优矫正方法。其四,植入Toric人工晶状体。白内障手术合并散光人工晶状体植入术成为最有效和可靠的矫正方法。然而,Toric人工晶状体矫正的是规则散光,不适用于不规则散光,特别是对于高度不规则散光。如果是不规则散光过大,术后残余散光的预测性不佳,甚至可能出现交叉的术后结果。
目前,散光矫正型人工晶状体植入人群正在逐步增加。散光是由于角膜表面不规整导致的,散光矫正型人工晶状体植入务必明确的是由角膜引起的散光。
中国目前的国产人工晶状体还是以硬性的PMMA材质和亲水性材料为主,临床效果不佳。虽然疏水性丙烯酸酯材料是目前应用较广泛、相对前几代人工晶状体材料较高端的人工晶状体材料,但丙烯酸酯人工晶状体材料仍有缺陷:自体混浊、后囊膜混浊(PCO)、有闪辉,并且其材料的稳定性、生物相容性均存在不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复曲面设计的眼后房型晶状体,能够矫正由角膜引起的散光,补偿人眼的自然晶体被置换后由于角膜球差导致的成像质量下降,同时克服了几代人工晶状体材料在光学性能上的缺陷,具有良好的性能和生物相容性的晶状体。尤其是在自然光条件下,使植入眼内的晶状体能够使整眼达到一种几乎理想的视觉成像系统,改善视觉成像质量,提高散光白内障患者的幸福指数。
本发明的实现过程如下:
一种复曲面设计的眼后房型晶状体,包括光学主体和多个襻,所述光学主体直径≤6.5mm,所述光学主体的前光学表面或后光学表面中任意之一为复曲面设计。
进一步,所述光学主体的前光学表面为复曲面设计,后光学表面为非球面设计。
进一步,所述光学主体的后表面光学表面为复曲面设计,前光学表面为非球面设计。
进一步,所述复曲面满足如下关系式:
其中,表面的顶点为坐标原点,光轴为z轴,弧矢面在平面xOz内,子午面在平面yOz内,和Cx、Cy分别表示人工晶状体在弧矢面和子午面内顶点的曲率。和分别称Rx和Ry为弧矢半径和子午半径,kx和ky分别表示人工晶状体在弧矢面和子午面内的二次曲面系数,Ai和Bj为高阶非球面系数,i和j是大于等于0的自然数,x为弧失方向坐标,y为子午方向坐标。
进一步,所述复曲面设计的眼后房型晶状体的光焦度范围为0D~40D,柱镜度的范围为0.5D~6D。
进一步,所述复曲面设计的眼后房型晶状体的光焦度范围为10D~30D,柱镜度的范围为1.5D~3.75D。
进一步,所述复曲面设计的眼后房型晶状体为带有-0.1μm~0弱球差的人工晶状体,其中,kx和ky的范围为-11.418~-2.861。
进一步,所述复曲面设计的眼后房型晶状体在设计优化建模中,光学边缘厚度、入射光线聚焦度、有效光阑尺寸、近轴光聚焦点、远轴光聚焦点、材料的光学折射率和色散率均基本保持不变。
本发明所述复曲面设计的眼后房型晶状体是一种“超大光学面”的人工晶状体。所述复曲面设计的眼后房型晶状体为带有-0.1μm~0弱球差的人工晶状体,对人眼角膜正球差起到了一定补偿作用。
本发明的积极效果:
本发明的复曲面设计的眼后房型晶状体是基于一种高创新生物相容性的疏水材料的新型后房人工晶状体。其设计是前光学表面为复曲面设计,后光学表面为非球面设计或后表面光学表面为复曲面设计,前光学表面为非球面设计。同时不同于现有专利,本发明申请的复曲面设计的眼后房型晶状体不仅提供散光矫正,而且提供一种弱的负球差以补偿角膜正球差同时保持良好的视觉焦深。另一方面,基于此高创新生物相容性材料,相比于现有的人工晶状体,在自然光条件下,本发明申请的复曲面设计眼后房晶状体具有卓越的视觉成像质量,其在自然光条件下相比于波长为550nm单色光条件下MTF下降甚小。
附图说明
图1是人工晶状体边缘杂散光示意图;
图2是晶状体前/后表面复曲面设计示意图;
图3是Toric人工晶状体放入散光模型角膜的固体模型的三维布局图;
图4是Toric人工晶状体放入散光模型角膜的光学调制传递函数图;
图5是高Abbe数Toric人工晶状体放入散光模型角膜单色光条件下的光学调制传递函数图;
图6是高Abbe数Toric人工晶状体放入散光模型角膜复色光条件下的光学调制传递函数图;
图7是低Abbe数Toric人工晶状体放入散光模型角膜单色光条件下的光学调制传递函数图;
图8是低Abbe数Toric人工晶状体放入散光模型角膜复色光条件下的光学调制传递函数图。
具体实施方式
下面结合附图和具体技术方案和实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供一种基于高折射率、高Abbe数等优良光学技术指征和良好生物兼容性的材料的复曲面设计的眼内后房型人工晶状体,其能够弥补角膜散光,同时弥补角膜引起的正球差,从而提高散光白内障患者在光线不好或暗环境条件下的视觉质量。此外,本发明所述眼后房型晶状体使用医用交联聚烯烃材料制成,所述医用交联聚烯烃材料的光学折射率大于1.51;所述医用交联聚烯烃材料的Abbe数>45,所述医用交联聚烯烃材料的Abbe数>48.5。
本发明设计的创新点和优点将从下面结合附图对本发明的优选技术特征和实施方案详细描述中体现的一目了然。
散光是指眼球在不同子午线上屈光率不同,平行光通过屈光系统折射后形成像并非为一个焦点,而是在空间不同位置的两条焦线和最小弥散圆的一种屈光状态。散光可分为规则散光和不规则散光。最大屈光率和最小屈光率的子午线相互垂直者为规则散光,而根据最大屈光力主子午线轴位又分为顺规散光(90°±30°)、逆规散光(180°±30°)和斜向散光(30°~60°或120°~150°)。各子午线屈光力不相同,同一子午线不同部位屈光力不一致者为不规则散光,可见于各种角膜疤痕,角膜变性、翼状胬肉、圆锥角膜、晶状体半脱位和晶状体圆锥等。在白内障人群中,角膜散光普遍存在。美国眼科临床指南(PPP)指出15%~29%白内障患者伴有1.5D以上的角膜散光。
Toric人工晶状体是将用于散光矫正的柱镜与人工晶状体的球镜相结合的一种新型屈光性人工晶状体。Toric人工晶状体矫正的是规则散光,不适用于不规则散光,特别是对于高度不规则散光。如果是不规则散光过大,术后残余散光的预测性不佳,甚至可能出现交叉的术后结果。
眼房是位于角膜和晶状体之间的腔隙,被虹膜分为前房和后房。本发明设计的复曲面型晶状体是一种放置于眼镜囊膜袋的后房人工晶状体,作为视觉矫正植入物,即将整个人工晶状体置于虹膜与玻璃体之间,用于在白内障摘除后视力矫正无晶状体的患者。
本发明的人工晶状体包括包含光学部分在内的主体中心部分和边缘部分延伸的非光学组件-用于保持人工晶状体在眼内固定位置的数个襻。其主体部分直径为6.5mm,人工晶状体直径总长为13mm。
本发明设计的复曲面人工晶状体的光学主体为6.5mm,属于一种‘超大光学面’的人工晶状体。归因于此发明使用的材料具有低模量,高弹性,高伸长率等优良特性,完全突破了其他材料的弱调节性而限制了人工晶状体的光学设计的现状。其弹性适中,方便折叠,无折痕,植入囊袋内缓慢展开,可控性好。另一方面,超大光学面设计的人工晶状体可以降低大角度入射光线射到人工晶状体边缘的机率,减轻术后眩光和光晕。譬如相同角度入射的光线,对于光学体直径小于6mm的人工晶状体,光线极易照射到人工晶状体边缘形成散射光,而不参与成像。杂散光不参与成像,反而对成像质量起到干扰作用,会直接减小视觉成像的对比度,故而降低人眼的视觉效果。而本发明设计的矫正散光的人工晶状体其直径为6.5mm,大大减少了边缘反射现象,故几乎无杂散光,无任何视觉干扰现象,参见附图1。
本发明的人工晶状体由交联聚烯烃材料制成,此材料光学折射率大于1.51。相比于折射率较小的材料,高折射率材料的人工晶状体可以具有更小的表面曲率。也正因为此材料具有高折射率(屈光指数),对于相同屈光度的人工晶状体,使得本发明设计的复曲面人工晶状体可以做的更薄,从而使得设计的晶状体体积更小。加之应用于此发明设计的材料高弹性和高伸缩率,决定了此发明设计的人工晶状体方便折叠,可以以很小的切口(<2mm)植入眼后房。人工晶状体的材料折射率和设计是影响人工晶状体是否微创植入的最关键因素。因此本发明设计的人工晶状体可以提高成像质量,实现小切口植入。
本发明也可称为复合曲面人工晶状体,是将矫正散光的圆柱镜与人工晶状体的球镜相结合的新型屈光性人工晶状体。本发明的光学主体表面包括前光学表面和后光学表面,柱面镜可以设计在光学部的前或后表面上。其中前光学表面为复曲面设计,后光学表面为非球面设计或后表面光学表面为复曲面设计,前光学表面为非球面设计。复曲面人工晶状体的toric面是非对称的,由相互垂直的两条屈光度不等的子午线与球面结构复合而成的复杂曲面。toric表面上存在正交的陡峭子午线(曲率半径最小)和扁平子午线(曲率半径最大),是一个近似椭球面的toric面,即从光学结构角度,toric面所在人工晶状体前/后光学表面在子午面和弧矢面上的曲率半径是不相等的,这也是此发明申请的人工晶状体散光产生的原因。所以双二次曲面(Biconic)更适合表示人工晶状体这一面型特点。在Zemax光学设计软件中,双二次曲面的表达式是表面矢高z关于x、y的函数方程:
其中表面的顶点为坐标原点,光轴为z轴,弧矢面在平面xOz内,子午面在平面yOz内,和Cx、Cy分别表示人工晶状体在弧矢面和子午面内顶点的曲率。分别称Rx和Ry为弧矢半径和子午半径,kx和ky分别表示人工晶状体在弧矢面和子午面内的二次曲面系数,Ai和Bj为高阶非球面系数,i和j是大于等于0的自然数,x为弧失方向坐标,y为子午方向坐标。
上面的公式分解成在每条经线上的方程如下:
z=zx+(zy-zx)·[1-cos(2θ)]/2或z=zx+(zy-zx)·2sin2θ
z是x和y之间在θ角度上的方程。复曲面/环曲面的曲率从一条最小子午线到另一条最大的主子午线之间连续变化。两条主子午线互成90°,其余子午线屈光力大小呈正弦的平方递变的散光。晶状体前/后表面复曲面设计示意图参见附图2。
人工晶状体光学面的改变提供了人工晶状体不同的光学性能。本发明设计的复曲面眼后房型人工晶状体的toric面是由相互垂直的两条屈光度不等的子午线与球面结构复合而成的复杂曲面。toric面提供散光屈光度,复曲面眼后房型晶状体的前后两个表面共同提供球镜屈光度。球镜屈光度进行基本的屈光力矫正,即满足人眼的屈光要求。同时在基本屈光力设计的基础上,利用toric面型在某一方向上附加柱镜度,使其与角膜的附加柱镜度大小相等,方向相反。这种复杂的结构可以有效的矫正角膜散光的屈光度。
本发明的复曲面设计眼后房型晶状体光焦度范围为0D~40D,优选的光焦度范围为10D到30D。散光(柱镜度)范围为0.5D到6D,优选范围为1.5D~3.75D。本发明的眼后房型晶状体的复曲面可设计在人工晶状体的前或后表面。下面我们示出了根据本发明的复曲面设计的几种示例性人工晶状体设计:
人工晶状体眼的焦深可以定义为可被耐受且不引起可察觉的在焦点上图像锐度降低的像距的变化范围。焦深常用屈光度表示,此屈光度数值在物空间和像空间相等。人的神经和感知可以耐受轻度的聚焦误差,即不在焦点,但在一定焦深内的图像都会被认为是清晰的图像。这一特性可以在一定范围内抵消人工晶状体计算造成的误差,同时也可以提供人工晶状体眼一部分伪调节。
人眼焦深受诸多因素的影响,如:环境照度、对比度、色彩、视标的空间频率等环境因素,以及受试者的视力、屈光状态、眼轴长、瞳孔直径、调节、年龄等内在因素,人工晶状体眼则受人工晶状体光学结构和在眼内的位置等影响。部分研究认为瞳孔直径与焦深的关系与理想光学系统的成像规律相似,受瞳孔直径的增大的影响,焦深相应减小。景物经过眼的光学系统与视网膜成像实现共轭时视网膜像才是绝对清晰的。轻度的离焦使每一点在视网膜的成像是弥散斑,如果弥散斑的直径小于瑞丽判据,则图像仍然被认为是清晰的。
如本领域技术人员所知,人眼晶状体的光学部分和角膜共同组成屈光系统。一般的,人的角膜具有正球差,角膜的平均球差约为0.28μm。本发明设计的人工晶状体为带有-0.1μm~0弱球差的人工晶状体,对人眼角膜正球差起到了一定补偿作用,但植入这种人工晶状体的眼仍存在小量的正球差,由此增加了一些假性调节力,使部分患者在一定的距离范围内保持较好的视觉。
另一方面,弱球差人工晶状体能降低人工晶状体偏心或倾斜带来的风险。众所周知,人工晶状体在植入眼内后绝大部分会发生不同程度的偏心或倾斜。当人工晶状体倾斜和偏心程度一定时,人工晶状体的球差就会转变成其他像差,从而影响视觉质量。而弱球差人工晶状体轻微的倾斜和偏心所引起的像差改变较小,不会影响人工晶状体对角膜球差的补偿作用,不足以导致视觉质量下降。此时弱负球差(-0.1μm~0)人工晶状体的视觉质量明显优于负球差和正球差人工晶状体。大球差(>0.2μm)非球面人工晶状体发生偏心或倾斜引起三叶草、彗差等高阶像差,发生偏心或倾斜的非球面人工晶状体会导致患者的视觉质量甚至不如球面人工晶状体。此发明设计的人工晶状体带有-0.1μm~0弱球差,代偿角膜部分正球差的同时又保留了一部分正球差,不仅能保持良好的视觉质量而且不会使眼睛调焦范围变窄。进而使患者不论在人工晶状体处于何种偏心或倾斜情况下,均能获得优秀的视觉质量。
人工晶状体光学成像质量的客观描述一般采用光学调制传递函数MTF(Modulation Transfer Function)的量化值。光学传递函数是指以空间频率为变量,表征成像过程中调制度和横向相移的相对变化的函数。光学成像系统对于各种空间频率成分的传递性能反映了该系统的成像质量,可借助于系统对于不同空间频率余弦光栅的传递特性来表征。MTF表征图像对比度在不同空间频率上物到像的传输。MTF量值越高,人工晶状体成像质量就越高。
对人工晶状体成像质量的研究,多采用单一波长的光,这种研究方法可以根据波前像差数据为指标。准确测量光学系统的各个单项指标,并且评价针对单个光学像差的修正带来的效果。但是人眼大多数情况是在复色光环境下成像,而复色光给成像质量带来更多方面的影响。
复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散。屈光介质对于不同波长的光折射率不同。折射率是屈光介质的色散系数根据相应的色散方程计算得出。在实际研究过程中光的色散常采用平均色散系数或Abbe数来描述。光线色散程度越大Abbe数越小,反之光线色散程度越小Abbe数越大。
本发明使用高折射率(>1.51)和高Abbe数(大于49)的交联聚烯烃材料制作人工晶状体。本发明设计的人工晶状体使用的创新生物医用交联聚烯烃材料克服了几代人工晶状体材料在光学性能上的缺陷,更进一步地提高了人工晶状体在植入人眼后光学性能的优越性和稳定性。基于ISO眼模型,利用Zemax光学设计软件,将本发明的复曲面设计人工晶状体放入眼模型进行模拟。其中眼模型具有下列性能:1)模拟角膜的会聚光束照射在以轴向位置为中心的5.15mm±0.10mm圆形区域,此轴向位置位于模拟角膜焦点前26mm到28mm的平面处,取像方介质折射率为1.336,此时产生的波前泽尼克系数c(4.0)数值与预设值偏差不大于±0.020μm;2)人工晶状体的前表面应放置在a)所指定的轴向位置;3)从模拟角膜来的会聚光束照射在人工晶状体中心圆型区域,适用的测试直径允差±0.1mm;4)人工晶状体放置在两个平面窗口之间的液体介质中;5)人工晶状体和液体介质折射率与在眼内状态条件下的差别应在0.005以内;6)像平面落在模型眼最后的窗外的空气里。
本人通过分析以上眼模型相关数据,将角膜散光量加入模型眼设计中,从而建立散光模型眼。在此基础上利用Zemax光学软件将本发明复曲面设计的人工晶状体放入散光模型眼正确位置上用于矫正角膜散光和角膜球差。Toric人工晶状体放入散光模型角膜中的模型如附图3。本发明人工晶状体的设计目标在于矫正角膜的规则屈光不正,同时弥补角膜的负球差以便提高成像质量。通过Zemax光学软件建模,从而验证了本发明设计的复曲面人工晶状体完全矫正了角膜散光,参见附图4,各空间频率条件下整个光学系统MTF接近衍射极限。
另一方面,本发明人对比了不同Abbe数的人工晶状体在单色光条件下和复色光条件下的MTF差异。在ZEMAX中Wavelength选项中设置波长为0.55μm进行单色光环境模拟,设置波长为0.4861μm~0.6563μm进行复色光环境模拟。分别将本发明的复曲面人工晶状体和相同设计、具有低Abbe数的人工晶状体放入散光模型眼中,模型眼中toric人工晶状体前/后表面的陡峭轴置于角膜曲率平坦轴,toric人工晶状体平坦轴置于角膜曲率陡峭轴。在3mm通光孔径,模拟单色光环境和复色光环境下的MTF,实验中对512*512条光线进行追踪,光线追迹方法计算其值,分别参见附录图5~图8。MTF结果如下表:
表1不同Abbe数的人工晶状体在单色光和复色光条件下的MTF
通过对比明显发现,本发明设计的复曲面人工晶状体在复色光(自然光)条件下具有相当优越的成像质量,其在复色光下MTF较单色光MTF下降0.015,而低Abbe数的人工晶状体复色光下MTF较单色光MTF下降0.045。
任何光学介质,对于透明波段不同波长的单色光具有不同的折射率,波长短的折射率大,波长长的折射率小。白光(即复色光)入射于介质分界面时,只要入射角不为零,各种波长光将因色散而有不同的传播途径,结果导致各种波长光有不同成像位置和成像倍率。轴向色差导致轴上点不能成像为一白光点,而是一彩色弥散斑。倍率色差即不同波长光成像倍率不同而造成物体的像大小差异,即各种波长光的轴外点不重合,破坏了轴外点的清晰度,形成模糊的白光像。所以不同材料的人工晶状体都表现出了在相同空间频率时,其在单色光条件下MTF高于复色光条件下的MTF。
不同材料人工晶状体植入术后的患者于不同光波照明下的对比敏感度视力,认为代表了不同人工晶状体的色差的差别。这种差异归因于不同材料的人工晶状体的Abbe数的差异。在3mm孔径下,一定空间频率处,随着人工晶状体材料Abbe数的增大,单色光与复色光下MTF值之间的差异逐渐减小。人工晶状体材料Abbe数越大,折射率越小,引起的色差就越小,对人眼视觉质量的影响就越小。对于同样的复曲面/非球面设计人工晶状体,使用高Abbe数的交联聚烯烃材料设计的人工晶状体可明显降低高阶球色差,因而白光下整体成像质量会高于使用低Abbe数材料设计的人工晶状体。本发明的交联聚烯烃人工晶状体具有在植入人眼后光学性能的优越性和稳定性。
进一步地,本发明人通过实验发现,在3mm孔径下,不同材料、相同设计的人工晶状体均随着空间频率的增大,其在单色光与复色光下MTF差异也逐渐变大。在空间频率为50lp/mm,使用具有低Abbe数(等于37)的疏水性丙烯酸酯材料设计的人工晶状体,单色光与复色光下MTF差异为0.07;本发明使用的高Abbe数(等于50)交联聚烯烃材料设计的人工晶状体,单色光与复色光下MTF差异为0.02。在空间频率为100lp/mm,Abbe数为37的疏水性丙烯酸酯材料人工晶状体,单色光与复色光下MTF差异为0.12;本发明使用的高Abbe数(等于50)交联聚烯烃材料设计的人工晶状体,单色光与复色光下MTF差异为0.05。从而证明本发明使用Abbe数较高的材料设计的复曲面型人工晶状体能够降低人工晶状体的纵向色差,提高了人工晶状体在复色光环境下的成像质量。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作出的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以作出若干简单推演或替换,都应该视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
2.根据权利要求1所述复曲面设计的眼后房型晶状体,其特征在于:所述光学主体的前光学表面为复曲面设计,后光学表面为非球面设计。
3.根据权利要求1所述复曲面设计的眼后房型晶状体,其特征在于:所述光学主体的后光学表面为复曲面设计,前光学表面为非球面设计。
4.根据权利要求1所述复曲面设计的眼后房型晶状体,其特征在于:所述复曲面设计的眼后房型晶状体的光焦度范围为0D~40D,柱镜度的范围为0.5D~6D。
5.根据权利要求4所述复曲面设计的眼后房型晶状体,其特征在于:所述复曲面设计的眼后房型晶状体的光焦度范围为10D~30D,柱镜度的范围为1.5D~3.75D。
6.根据权利要求1所述复曲面设计的眼后房型晶状体,其特征在于:所述复曲面设计的眼后房型晶状体为带有-0.1μm~0弱球差的人工晶状体,其中,kx和ky的范围为-11.418~-2.861。
7.根据权利要求1所述复曲面设计的眼后房型晶状体,其特征在于:所述复曲面设计的眼后房型晶状体在设计优化建模中,光学边缘厚度、入射光线聚焦度、有效光阑尺寸、近轴光聚焦点、远轴光聚焦点、材料的光学折射率和色散率均基本保持不变。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911016768.7A CN110613532B (zh) | 2019-10-24 | 2019-10-24 | 一种复曲面设计的眼后房型晶状体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911016768.7A CN110613532B (zh) | 2019-10-24 | 2019-10-24 | 一种复曲面设计的眼后房型晶状体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110613532A CN110613532A (zh) | 2019-12-27 |
CN110613532B true CN110613532B (zh) | 2022-02-22 |
Family
ID=68926451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911016768.7A Active CN110613532B (zh) | 2019-10-24 | 2019-10-24 | 一种复曲面设计的眼后房型晶状体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110613532B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113599021B (zh) * | 2021-06-04 | 2024-04-16 | 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 | 一种对抗术后残余屈光不正的非球面人工晶状体 |
CN114010371A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-02-08 | 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 | 一种后房型有晶体眼渐进多焦点人工晶状体 |
CN114779497B (zh) * | 2022-05-09 | 2024-05-10 | 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 | 一种基于相位调制技术的巩膜接触镜 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102014793A (zh) * | 2008-05-06 | 2011-04-13 | 爱尔康公司 | 非球面复曲面眼内透镜 |
CN104127262A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-11-05 | 爱博诺德(北京)医疗科技有限公司 | 散光矫正型人工晶体及其设计和生产方法 |
CN206102780U (zh) * | 2016-06-01 | 2017-04-19 | 西安浦勒生物科技有限公司 | 非球面人工晶体 |
CN109070506A (zh) * | 2016-03-09 | 2018-12-21 | 斯塔尔外科有限公司 | 具有扩展的景深和增强的远距视力的眼科植入物 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10136990B2 (en) * | 2014-03-10 | 2018-11-27 | Amo Groningen B.V. | Piggyback intraocular lens that improves overall vision where there is a local loss of retinal function |
-
2019
- 2019-10-24 CN CN201911016768.7A patent/CN110613532B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102014793A (zh) * | 2008-05-06 | 2011-04-13 | 爱尔康公司 | 非球面复曲面眼内透镜 |
CN104127262A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-11-05 | 爱博诺德(北京)医疗科技有限公司 | 散光矫正型人工晶体及其设计和生产方法 |
CN109070506A (zh) * | 2016-03-09 | 2018-12-21 | 斯塔尔外科有限公司 | 具有扩展的景深和增强的远距视力的眼科植入物 |
CN206102780U (zh) * | 2016-06-01 | 2017-04-19 | 西安浦勒生物科技有限公司 | 非球面人工晶体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110613532A (zh) | 2019-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2007247491B2 (en) | Aspheric intraocular lens and method for designing such IOL | |
CA2787997C (en) | Multi-zonal monofocal intraocular lens for correcting optical aberrations | |
CA2804777C (en) | Toric lens with decreased sensitivity to cylinder power and rotation and method of using the same | |
AU2015386280A1 (en) | Fresnel piggyback intraocular lens that improves overall vision where there is a local loss of retinal function | |
CN112587282A (zh) | 眼内透镜系统 | |
WO2004049979A1 (en) | Multifocal ophthalmic lens | |
CN110613532B (zh) | 一种复曲面设计的眼后房型晶状体 | |
WO2009142961A1 (en) | Optimized intraocular lens | |
US20240008973A1 (en) | Ophthalmic implants with extended depth of field and enhanced distance visual acuity | |
Megiddo-Barnir et al. | Latest development in extended depth-of-focus intraocular lenses: an update | |
US20190076242A1 (en) | Methods of providing extended depth of field and/or enhanced distance visual acuity | |
JP2015503977A (ja) | 後眼房型眼内レンズ | |
CN111658232A (zh) | 一种临床上耐偏心和倾斜的人工晶状体 | |
CN112043459A (zh) | 人工晶状体与用于优化焦深和视野周边图像质量的方法 | |
RU2785137C2 (ru) | Интраокулярные линзы, имеющие смещенную вперед оптическую конструкцию | |
US20220211488A1 (en) | Lenses, systems, and methods for reducing negative dysphotopsia |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 710043 building 3, science and technology enterprise accelerator Park, No.2, Qinling Avenue West, Caotang science and technology industrial base, Xi'an high tech Zone, Shaanxi Province Applicant after: Xi'an yandele Medical Technology Co., Ltd Address before: 710043 building 3, science and technology enterprise accelerator Park, No.2, Qinling Avenue West, Caotang science and technology industrial base, Xi'an high tech Zone, Shaanxi Province Applicant before: Xi'an Pule Biotechnology Co.,Ltd. |
|
CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |