CN110740708B - 使用不透明框架的调节性人工晶状体装置、系统、以及方法 - Google Patents

Abstract

本文中披露了一种用于插入患者眼睛中的植入式调节性IOL系统(300)，所述系统(300)包括：光学元件(305)和包括不透明框架(310)的壳体(306)。所述光学元件(305)包括具有可变光焦度的光学晶状体，并且所述不透明框架(305)周向地设置为围绕所述光学元件(305)的周边。

Description

使用不透明框架的调节性人工晶状体装置、系统、以及方法

技术领域

本披露总体上涉及眼科晶状体领域，更具体地涉及电有源眼科晶状体。

背景技术

人眼通过使光透射透过被称为角膜的透明外部部分、并通过晶状体将图像聚焦至视网膜上来提供视觉。聚焦图像的品质取决于许多因素，包括眼睛的大小和形状、以及角膜和晶状体的透明度。当衰老或疾病致使晶状体变得不那么透明时，由于可以透射到视网膜的光减少而导致视力变差。眼睛晶状体的这种缺陷在医学上称为白内障。目前，白内障是通过手术去除受影响的晶状体并用人造人工晶状体(“IOL”)替换来加以治疗。白内障摘除术属于世界上最常见进行的手术。

在天然晶状体中，通过被称为调节的机理来提供视远和视近。天然晶状体容纳在囊袋内，并且在生命早期是柔软的。囊袋通过悬韧带悬挂在睫状肌上。睫状肌的松弛使这些悬韧带拉紧并且使囊袋伸长。由此，天然晶状体倾向于变扁平。睫状肌的拉紧放松了悬韧带上的张力，从而允许囊袋和天然晶状体呈现更圆的形状。以此方式，天然晶状体可以交替地聚焦在近处物体和远处物体上。

随着晶状体的老化，晶状体变得较硬、并且不太能够对睫状肌的拉紧做出反应而改变其形状。此外，睫状肌失去柔性和运动范围。这使晶状体更难聚焦在近处物体上，这种医学症状被称为老花眼。老花眼几乎影响所有45岁至50岁的成年人。

提供老花眼矫正的一种方法是使用眼科晶状体，比如IOL。单焦距或单目IOL具有单焦距或单焦度；因此，单焦距IOL不能调节，引起在距眼睛的某一点处的物体清晰，而更近或更远的物体仍模糊不清。单焦距lOL通常不需要电源就能正常起作用。对单焦距IOL的改进是一种调节性IOL，其当肌肉睫状体对来自大脑的调节性刺激产生反应时可以通过运动(在眼眶内物理变形和/或平移)实际地改变焦点，类似于天然晶状体的聚焦方式。这样的调节性IOL通常由可变形材料制成，利用眼的天然悬韧带和睫状体的天然运动，该可变形材料可以被压缩或扭曲以便在一定范围内调整IOL的光焦度。在一些情况下，调节性IOL包括具有可基于电信号控制元件而调整的光焦度的电有源元件，使得晶状体的焦度可以基于患者的生理调节需要而被调整。

然而，电有源或电致动IOL的不同部件通常会形成很难通过小切口植入眼睛中的不另人期望的大植入物。大的切口可能导致手术并发症，比如继发于结疤或眼组织创伤的视力丧失。此外，电有源IOL需要电源才能正常运行，从而在IOL发生电源或系统故障无法工作时，使患者易受差的视觉质量影响。

本文中所披露的装置、系统、以及方法克服了现有技术中的缺陷中的一个或多个缺陷。

发明内容

在一个示例性方面，本披露涉及一种用于插入患者眼睛中的植入式调节性人工晶状体(IOL)系统，所述系统包括：光学元件和不透明框架。在一个方面，所述光学元件包括具有可变光焦度的光学晶状体，以及壳体包括不透明框架，所述不透明框架周向地设置为围绕所述光学元件的周边。

在一个方面，所述壳体包括透明前窗口和透明后窗口，所述不透明框架周向地环绕所述透明前窗口和所述透明后窗口，并且所述光学元件定位在所述透明前窗口与所述透明后窗口之间。

在一个方面，所述光学元件包括具有第一厚度和第一折射率的电反应有源元件。

在一个方面，所述光学元件包括可调光学技术。

在一方面，所述不透明框架被成形并且配置为仿照所述光学元件的所述周边轮廓。

在一个方面，所述装置包括至少一个周边壳体，所述周边壳体被成形并且配置为容纳电子部件和与所述光学元件的连接件。

在一个方面，所述装置包括至少一个支撑腿，所述支撑腿被成形并且配置为容置在所述壳体中的所述电子部件与所述光学元件之间延伸的电连接件。在一个方面，所述至少一个支撑腿包括在所述壳体与所述不透明框架之间延伸的中空管状结构。在一个方面，所述至少一个支撑腿被成形为在所述不透明框架与所述壳体之间延伸的线性支撑件。在一个方面，所述至少一个支撑腿被成形为在所述不透明框架与所述壳体之间延伸的弯曲支撑件。在一个方面，所述至少一个支撑腿是光学上透明的。

应理解的是，前述概述和以下详细说明在本质上均为示例性和说明性的，并且旨在提供对本披露的理解而非限制本披露的范围。就此而言，通过以下详细描述，本披露的附加方面、特征以及优点对于本领域技术人员而言将是明显的。

附图说明

附图图示了在此所披露的装置和方法的实施例，并且与说明书一起用于解释本披露的原理。

图1是眼睛的截面侧视图的简图。

图2图示了根据符合本披露原理的一个实施例的示例性调节性IOL装置的正视图。

图3A图示了根据符合本披露原理的另一个实施例的示例性调节性IOL装置的截面视图。

图3B图示了以符合本披露原理的方式定位在眼睛中的、在图3A中示出的示例性调节性IOL装置的截面视图。

图4图示了根据本披露的实施例的示例性调节性IOL装置的透视图。

图5图示了根据本披露的一个实施例的植入到眼睛中的、在图4中示出的示例性调节性IOL装置的截面视图。

图6A和图6B图示了根据符合本披露原理的另一个实施例的示例性调节性IOL装置。图6A图示了示例性调节性IOL装置的正视图，并且图6B图示了示例性调节性IOL装置的透视图。

图7至图14图示了根据符合本披露的原理的不同实施例的不同示例性调节性IOL装置的正视图。

具体实施方式

出于促进对本披露的原理的理解的目的，现在将参考附图中图示的实施例，并且将使用特定语言来描述这些实施例。然而应理解，并非旨在限制本披露的范围。本披露所涉及技术领域的技术人员通常完全能够想到对于所描述的装置、器械、方法的任何改变和进一步的修改、以及本披露的原理的任何进一步应用。具体地，完全预期的是，关于一个实施例描述的特征、部件和/或步骤可以与关于本公开的其他实施例描述的特征、部件和/或步骤组合。然而，为简洁起见，将不单独地描述这些组合的众多重复。为简单起见，在一些情形中，贯穿这些附图，使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。

本披露总体上涉及用于缓解眼科病症的装置、系统、以及方法，所述病症包括继发于老花眼、白内障和/或黄斑变性的视觉损害。如以上所描述的，电致动调节性人工晶状体(“IOL”)装置存在在电源或系统故障的情况下无法工作或提供较差视觉质量的风险。本披露的实施例包括调节性IOL装置，所述装置被配置为矫正视远和/或视近的视力以及即使在系统故障的情况下也提供良好的像质量和扩展焦深(“EDOF”)能力。在一些实施例中，本文中描述的调节性IOL装置通过保持单焦点视觉质量和即使在未供电的情况下也提供扩展焦深从而提供良好的视觉质量。本文中描述的调节性IOL装置被配置为向具有不同视觉缺陷及不同瞳孔大小的患者提供清晰的矫正视力和较高的像质量。

在一些实施例中，本文中描述的调节性IOL装置包括电有源光学部件和无源光学部件，这些部件是装置的可分离的并且不同的部分。相比传统的整体电有源调节性植入物，这样的实施例可以有助于穿过小切口的植入。在一些情况下，本文中描述的调节性IOL装置可以植入到眼睛中以便替换患病晶状体(例如，白内障患者的浑浊天然晶状体)。在其他情况下，本文中描述的调节性IOL装置可以植入到天然晶状体前方的眼沟32(图1中示出)中。在一些实施例中，本文中描述的调节性IOL装置包括可以被配置为当被植入眼睛的不同区域中时相互补足并且相互配合以便增强患者的视力的多个光学部件。在一些实施例中，本文中描述的调节性IOL装置包括被定位在不透明环中的电有源部件，所述不透明环起到减少由电有源部件的边缘引起的不利光学像差的作用。在一些实施例中，本文中描述的实施例包括在XXXX提交的美国临时申请XXX(PAT056413，45463.460)和XXX(PAT056414，45463.461)中描述的特征，所述申请通过援引以其全部内容并入本文中。

图1是眼睛10的简图，示出了与手术去除白内障和植入IOL有关的一些解剖学结构。眼睛10包括浑浊晶状体12、光学透明角膜14、和虹膜16。位于眼睛10的虹膜16后面的晶状体囊或囊袋18容纳浑浊晶状体12，所述浑浊晶状体坐于前囊段或前囊20与后囊段或后囊22之间。前囊20和后囊22在晶状体囊18的赤道区域23相遇。眼睛10还包括位于虹膜16前方的前房24和位于虹膜16与晶状体囊18之间的后房26。

白内障手术的常用技术是白内障囊外摘除术(“ECCE”)，其包括在角膜14的外缘附近创造切口和在前囊20中创造开口(即，前囊切开术)，穿过所述切口和所述开口去除浑浊晶状体12。晶状体12可以通过不同的已知方法去除，包括超声乳化法，其中将超声能量施加于晶状体上以将其打碎成小片，这些小片及时从晶状体囊18中被吸出。因此，除了为触及晶状体12而去除的前囊20的部分之外，晶状体囊18在整个ECCE过程中保持基本上完好。完好的后囊22提供了对IOL的支撑并且充当玻璃体腔内的玻璃体液的屏障。在去除浑浊晶状体12之后，可以穿过前囊20中的开口将IOL植入晶状体囊18内以便恢复健康晶状体的透明度和屈光功能。围绕着晶状体囊18的周边的睫状体28和附接的悬韧带30所施加的悬韧带力可以作用于IOL上。睫状体28和悬韧带30将晶状体囊18锚固在位并有助于调节，调节是眼睛10随着像的距离变化来改变光焦度以便在像上维持清晰焦点的过程。

图2图示了根据符合本披露原理的一个实施例的示例性调节性IOL装置100的正视图。本文中描述的调节性IOL装置被配置为除了使用无源部件之外还使用电有源或有源部件来提供清晰的视觉和调节能力。本文中披露的示例性实施例中，调节性IOL装置100包括被配置为植入到晶状体囊18中或眼沟32中的圆形的并且至少部分柔性的盘。如图2和图3所示，调节性IOL装置100被成形为大致圆形的盘，所述盘包括有源区域105和无源区域110。在一些实施例中，有源区域105和无源区域110包括单个晶状体。在其他实施例中，例如，如图3A和图4A所示，有源区域105和无源区域110形成可以被成形并且配置为耦合到一起的分开的光学部件。

在画出的实施例中，有源区域105占据IOL装置100的中心区域，而无源区域110延伸到IOL装置100的周边区域。有源区域105被成形并且配置为大致圆形的部件。在其他实施例中，有源区域105可以具有各种形状中的任一种，包括例如矩形、卵形、椭圆形、以及正方形。在一些实施例中，有源区域105包括与无源区域110的折射率不同的折射率。

电有源或有源区域105可以包括具有可以通过电控制而改变的光学特性的各种材料中的任一种。有源区域105包括可以通过任一可调光学技术而提供可变光焦度的电有源元件，包括(通过非限制性实例)移动晶状体、液晶、和/或电润湿。虽然本文中描述的这些可变特性典型地包括折射率和光焦度，但是本发明的实施例可以包括具有例如棱镜度、着色、以及不透明度的其他可变特性的材料。材料的特性可以受到电、物理(比如通过运动)、和/或光学(比如通过光的改变)的影响和控制。基于电输入信号控制有源区域，有源区域105具有可调光焦度，使得调节性IOL装置100的焦度可以基于患者感觉到的或输入的调节需要而被调整。调节性IOL装置100可以包括控制电路、电源、以及无线通信能力。在一些实施例中，这个部件可以用生物相容性材料和/或密封的电子包装进行包装。

在一些实施例中，无源区域110被成形并且配置为环绕有源区域105的圆环。在其他实施例中，如图3A所示，无源区域110被成形并且配置为与有源区域105相邻的分开的盘。无源区域110可以包括与有源区域105的折射率不同的折射率。无源区域110和有源区域105由各种生物相容性材料中的任一种形成。一般地，相比于有源区域105，无源区域110由相对更加柔性的材料形成。在一些实施例中，如图4所示，有源区域105可以与被设计为对有源区域供电并控制其的若干其他部件相关联。虽然在画出的实施例中有源区域105的外径D1a被示出为明显小于无源区域110的外径D2，但是在其他实施例中，有源区域105的外径D1a的大小可以被确定为相对于无源区域110的外径D2更大。在画出的实施例中，有源区域105的直径D1a小于无源区域110的直径D2。然而，在其他实施例中，如虚线所指示的，有源区域105的外径D1b可以几乎与无源区域110的外径D2一样大(或相等)。在不同的实施例中，有源区域105的外径D1的范围可以从3mm到6mm，并且无源区域110的外径D2的范围可以从6mm到12mm。例如，在一个示例性实施例中，有源区域105的外径D1可以是3mm，并且无源区域110的外径D2可以是6mm。

调节性IOL装置100被设计和优化为有源区域105和无源区域110两者都具有匹配的聚焦点(或匹配焦点)以便针对所有瞳孔大小提供远处物体在视网膜11上的聚焦像。当物体靠近眼睛10时，有源区域105的光焦度可以响应于输入信号(例如电输入信号)而被调整以便使像聚焦在视网膜11上。这为以类似于健康的天然晶状体的方式为患者提供调节。

在一些实施例中，如图4所示，有源区域105可以与被设计为对有源区域供电并控制其的若干其他部件相关联。通过非限制性实例，如果有源区域105由于系统故障或电池没电而不能被供电，则有源区域105被成形并且配置为与无源区域110结合以便像无源或单焦点晶状体一样起作用。在示例性实施例中，未供电的有源区域105具有与无源区域110相同的光焦度。然而，由于两个区域之间的厚度和折射率差别，有源区域105可能表现为具有与无源区域110不同的光焦度的无源晶状体。

图3A图示了根据符合本披露原理的另一个实施例的示例性调节性IOL装置150的截面视图。调节性IOL装置150被配置为除了使用无源部件之外还使用电有源或有源部件来提供清晰的视觉和调节能力。如同上述调节性IOL装置100，调节性IOL装置150可以用于替换白内障患者的浑浊的天然晶状体12并且为患者提供清晰的视觉和增强的调节能力。

如图3A和图3B所示，调节性IOL装置150包括电有源或有源元件155和无源元件160。除了下述区别之外，有源元件155可以具有与以上参照图2和图3描述的有源区域105基本上相似的特性。除了以述区别之外，无源元件160可以具有与以上参照图2和图3描述的无源区域110基本上类似的特性。不同于在调节性IOL装置100中有源区域105和无源区域110是单个整体光学部件的一部分，调节性IOL装置150的有源元件155和无源元件160包括两个单独并且可分离的光学部件。

如图3A和图3B所示，有源元件155和无源元件160形成被形成并且配置为一起运行的分开的光学部件或区域。在画出的实施例中，有源元件155和无源元件160两者都被成形并且配置为大致圆形的光学部件，所述光学部件允许光束穿过调节性IOL装置150朝向视网膜11传递。在其他实施例中，有源元件155可以具有各种形状中的任一种，包括例如矩形、卵形、椭圆形、以及正方形。在一些实施例中，如图7所示，有源元件155可以与被设计为对有源元件供电并控制其的若干其他部件相关联。有源元件155包括的厚度T1范围可以从0.2mm到2mm。例如，在一个示例性实施例中，有源元件155的厚度T1可以是0.6mm。在一些实施例中，有源元件155的厚度T1从有源区域155的中心到有源区域155的周边168变化。例如，在一些实施例中，有源元件155的厚度可以从其中心到周边168逐渐变窄。虽然在画出的实施例中有源元件155的外径D3被示出为与无源元件160的外径D4基本上相似，但是在其他实施例中，有源元件155的外径D3可以大于或小于无源元件160的外径D4。特别地，具有更柔性的有源元件155的实施例的光学性能可以得益于具有大小被确定为比无源元件160大的有源元件155。

周边边缘170包括无源元件160的最外周向区域。在一些情况下，如图3A所示，周边边缘170包括调节性IOL装置150的最外周向边缘。在一些实施例中，调节性IOL装置150可以朝向周边边缘170逐渐变窄以便有助于调节性IOL装置100在晶状体囊18和/或眼沟32内稳定。这可以允许调节性IOL装置150自稳定并且自保持在眼睛10中(即，不使用缝合、粘结、或手动操作的仪器)。在一些实施例中，从无源元件160到周边边缘170逐渐变窄的角度被选择为与晶状体囊18中的赤道区23的角度基本上匹配，由此有助于调节性IOL装置150自稳定在眼睛10中。

图3B图示了以符合本披露原理的方式定位在眼睛中的、在图3A中示出的示例性调节性IOL装置150的截面视图。在画出的实施例中，调节性IOL装置150包括至少部分柔性的装置，所述装置被配置为植入到晶状体囊18或眼沟32(即，在虹膜16与晶状体囊18之间的区域)中。一般地，无源元件160比有源元件155相对更加柔性。在一个实施例中，无源元件160是大直径、可折叠、相对柔软的晶状体，而有源元件155是比无源元件160的直径小的相对硬的装置。

如图3A和3B中画出的实施例所示，在眼睛10的晶状体囊18中有源元件155定位在无源元件160的后方。在其他实施例中，调节性IOL装置150可以定位在眼睛中，使得有源元件155在眼睛10中定位在无源元件160的前方(即，更靠近眼睛10的前房24)。在两种情况下，有源元件155和无源元件160定位为沿中心轴线CA对齐，中心轴线垂直地延伸穿过装置150的中心区域165。在一些实施例中，有源元件155和无源元件160可以定位在眼睛10的分开的区域中。

有源部件155和无源部件160不一定需要同时植入到眼睛10中。有源部件155和无源部件160可以在同一眼科手术中相继植入到眼睛10中，或者可以在不同时间进行的分开的手术中植入到眼睛10中。在一些情况下，有源元件155可以植入到已经容纳无源晶状体的眼睛10(即，非调节性IOL)中，由此为有人工晶状体的患者提供老花眼矫正的可能性。

在一些实施例中，在其扩大的情况下，调节性IOL装置150包括被配置为自稳定在眼睛10中(例如，在晶状体囊18或眼沟32中)的基本上圆形的装置。在一些实施例中，调节性IOL装置150包括具有(如以下关于图4描述的)袢支撑件220的、被配置为自稳定在眼睛10中(例如，在晶状体囊18或眼沟32中)的基本上圆形的装置。

无源元件160和/或有源元件155可以被成形并且配置为当调节性IOL装置150定位在眼睛10中时保持晶状体囊18的自然圆形轮廓以及在悬韧带完整性受损的情况下使晶状体囊18稳定。在一些实施例中，无源元件160包括具有基本上圆形形状的大致圆形的盘，其被配置为当晶状体囊18在冠状平面上被分割穿过赤道区域23时匹配晶状体囊18的基本上圆形的截面形状。在一些实施例中，装置150(即，有源元件155和/或无源元件160)可以从装置150的中心区域165朝向周边边缘170逐渐变窄。周边边缘170包括调节性IOL装置150的最外周向区域。在一些实施例中，调节性IOL装置150可以朝向其周边边缘170逐渐变窄以便有助于使调节性IOL装置100在晶状体囊18和/或眼沟32内稳定。这可以允许调节性IOL装置150自稳定并且自保持在眼睛10中(即，不使用缝合、粘结、或手动操作的仪器)。在一些实施例中，从中心区域165到周边边缘170逐渐变窄的角度被选定为基本上与晶状体囊18中的赤道区23的角度匹配，因此有助于调节性IOL装置150自稳定在眼睛10中。

图4图示了根据本披露的一个实施例的示例性调节性IOL装置200的透视图。图5图示了根据本披露的一个实施例植入到眼睛10中的、在图4中示出的示例性调节性IOL装置200的截面视图。

除以下提及的不同之处外，图4和图5示出的示例性调节性IOL装置200与如图3A和图3B示出的调节性IOL装置150基本上相同。与调节性IOL装置150相似，调节性IOL装置200包括双元件式IOL，包括有源部件205和无源部件210。有源部件205与上述有源元件155基本上相同。在图4所示的画出的实施例中，调节性IOL装置200包括与电有源元件155的工作有关的额外部件215(例如，电源、电路、控制模块、天线等)。若干所示的额外部件215和有源元件205共同聚集在壳体218中。除本文中描述的不同之处外，无源部件210与上述无源部件160基本上相同。

在一些情况下，与传统IOL装置相比，双元件式调节性IOL装置200(以及IOL装置150)可以增强装置的稳定性以及提高对眼睛10的结构的保护。例如，在一些实施例中，如图4和图5所示，无源元件210可以充当有源元件205的锚定结构。而且，如果被定位在有源元件205的后面或后方，更柔软的无源元件210在有源元件205的植入手术期间以及在其他手术(比如激光后囊切开术)期间可以充当缓冲物。

在画出的实施例中，调节性IOL装置200包括基本上圆形的装置，所述装置包括图4所示的袢支撑件220、被配置为自稳定在眼睛10的晶状体囊18(或眼沟32)中，如图5所示。袢支撑件220包括从调节性IOL装置200向外延伸的基本上柔韧的、弯曲的长形构件。在画出的实施例中，袢支撑件220从无源元件210径向地延伸。在其他实施例中，袢支撑件220可以从有源元件205延伸。袢支撑件220被成形并且配置为扩张进入晶状体囊18和/或眼沟32中以便将IOL装置200稳定并且锚定在眼睛10中。袢支撑件220可以被成形并且配置为当调节性IOL装置200定位在眼睛10中时保持晶状体囊18的自然圆形轮廓以及在悬韧带完整性受损的情况下使晶状体囊18稳定。在画出的实施例中，IOL装置200包括被成形并且配置为将IOL装置200稳定在眼睛10的晶状体囊18(或眼沟32)中并且使其居中的对中构件206。其他实施例没有对中构件206。

图6A和图6B图示了根据符合本披露原理的另一个实施例的示例性调节性IOL系统300。系统300为所有瞳孔大小和物体位置的患者提供较高的像质量、以及在电力故障的情况下提供可接受的远视力。在一些情况下，系统300可以用于替换白内障患者的浑浊的天然晶状体并且可以向这些患者提供清晰的视觉和调节能力。调节性IOL系统300包括定位在壳体306中的光学元件305。在画出的实施例中，光学元件305被不透气地密封在壳体306中。壳体306包括透明前窗口307、透明后窗口308、以及不透明框架310。在画出的实施例中，光学元件305被夹在透明前窗口307与透明后窗口308之间，并且被不透明框架310周向地围绕。不透明框架310可以与透明窗口307、308连续。在画出的实施例中，系统300包括在不透明框架310与两个周边壳体320a、320b之间延伸的四个支撑腿315a、315b、315c、以及315d。

光学元件305可以包括仅仅一个有源部件、或具有有源和无源部件两者的双元件式调节性晶状体。例如，在一些实施例中，如图6A和6B所示，光学元件305可以与以上关于图3A描述的有源元件155基本上相同。在这样的实施例中，如图6B所示，调节性IOL系统300可以包括定位在壳体306外部的无源元件或无源部件。图6B示出的实施例特征在于包括有袢支撑件312的无源部件311，这些袢支撑件和无源部件分别与以上关于图4描述的无源部件210和袢支撑件220基本上相似。在图7至图14中，虽然无源部件311未被示出，但是应理解，调节性IOL系统300a-300h可以包括图6A和图6B所示的无源部件311。

在其他实施例中，光学元件305可以包括与以上关于图2描述的调节性IOL装置100基本上相同的双元件式调节性晶状体。如果无源元件160的大小小于或等于有源元件155，则有源元件155与无源元件160两者可以容纳在壳体306中。这些实施例可能显得与图7至图14中画出的实施例基本上相似(其中无源元件160定位在壳体106中、在有源元件155的前方或后方)。因此，光学元件305可以通过可用的可调光学技术(包括但不限于移动晶状体、液晶、以及电润湿)中的任一种来提供可变光焦度。在一些情况下，光学元件305提供用于主要矫正老花眼的可变光焦度。

在一种情况下，当植入到眼睛10中后，光学元件305可以通过壳体306在眼睛光路上被居中固持在位。不透明框架310可以减少由相变引起的光学效应和由光学元件305的边缘引起的(更具体地，由光学元件305的有源元件155的边缘引起的)杂散光。不透明框架310可以减少在光学元件305之外的区域中的光学像差。

不透明框架310以及透明前窗口307和透明后窗口308完全围住光学元件305。前窗口307和后窗口308是透明的以便允许光穿过光学元件305。不透明框架310包括不透明圆环，所述不透明环被成形和大小被确定为将光学元件305的周边固定地环绕或框起来。在画出的实施例中，不透明框架310被成形为圆环或圆形物，其大小被确定为并且被成形为仿照光学元件305的圆形形状。在其他实施例中，不透明框架310可以是紧紧围绕光学元件305的周向周边的任何形状。因此，不透明框架310可以附和光学元件305的形状或周边轮廓。不透明框架310可以由各种生物相容性材料中的任一种构成，包括但不限于钛、陶瓷、蓝宝石、石英、以及玻璃。不透明框架310包括测得为略大于光学元件的外径(例如，在一些情况下，图3A所示的有源元件的外径D3)的内径D5。在一个实施例中，测得内径D5为3mm。在一个实施例中，测得外径D6为3.4mm。在一个实例中，测得宽度W1为0.2mm。在一个实施例中，测得厚度T2(图6B所示)为1.4mm。在不同实施例中，不透明框架310的大小可以不同。

在画出的实施例中，如上所述，系统300包括在不透明框架310与两个周边壳体320a、320b之间延伸的四个支撑腿315a、315b、315c、以及315d。支撑腿315a-d包括用于不透明框架310的相对细的支撑件，所述支撑件从不透明框架向周边壳体320a、320b径向地向外延伸。支撑腿315a-d包括在不透明框架310与周边壳体320a、320b之间延伸的中空的管状结构。在一些情况下，支撑腿315a-d由与不透明框架310相同的材料形成。在其他情况下，支撑腿315a-d由与不透明框架310不同的生物相容性材料形成。在一些实施例中，支撑腿315a-d可以是不透明的。在其他实施例中，支撑腿315a-d可以是光学上透明的。用字母A标记的区域代表周边壳体(320a、320b)、支撑腿(315a和315b)与不透明框架310之间的空区。用字母B标记的区域代表周边壳体(320a、320b)、支撑腿(315c和315d)与不透明框架310之间的空区。周边壳体320a、320b具有弓形形状并且被支撑腿固持在轨道位置上。系统300包括大小被确定为装配在晶状体囊18中的外径D7。在一些实施例中，外径D7为近似10mm。在其他实施例中，外径D7的范围从8mm至13mm。

在一些实施例中，示例性调节性IOL系统300包括电源和容纳在周边壳体320a、320b中的控制电子器件。支撑腿315a-d可以容置将光学元件310的有源部件与这种周边电子器件联接的电连接件和触点。光学元件305和不透明框架310可以通过容置在支撑腿315a-d中的电连接件和触点连接到电源和控制电子器件上。支撑腿315a的长度L1范围可以从0.5mm到5mm。在一个实例中，测得宽度L1为1mm。在画出的实施例中，支撑腿315a-d中的每一个的长度L1相同。在其他实施例中，每个单独的支撑腿315a-d的长度可以不同。

在画出的实施例中，支撑腿315a-d是基本上线性并且直的。在其他实施例中，一个或多个支撑腿315a-d可以沿其长度是弯曲的或弯的。如图11至图14所示，在不同的实施例之间，支撑腿的大小、轮廓、数量、厚度、以及布置可以不同。

图11至图14图示了根据符合本披露原理的不同实施例的不同示例性调节性IOL系统300a至300h，其包括光学元件305。调节性IOL系统300a-h的结构(包括不透明框架310的形状和大小、周边壳体320的形状、大小、以及数量、以及支撑腿315的形状、大小、以及数量)可以不同。在如图11至图14所示的以下实施例中的每一个中，尽管调节性IOL系统300a-h在结构上与图6所示的系统300不同，但是系统300a-h中的不透明框架、壳体、以及支撑腿与不透明框架310、周边壳体320、以及支撑腿315a-d在用途和功能上基本上相似。为了简单起见，图11至图14中的不透明框架、支撑腿、以及周边壳体分别用标志310’、315’、以及320’统一标识。

除其他因素外，可以考虑要治疗的病症的类型、患者的特定解剖学、或要放置在不透明框架310’中的光学元件305的类型来选择支撑腿315’和周边壳体320’的数量、大小、以及布置。不透明框架310’、支撑腿315’与壳体之间的空间减小了调节性IOL系统300a-h的整体体积并且保持医疗保健医生进行眼底检查的能力。在一些实施例中，这些空间提高了调节性IOL装置300a-h的柔性、可收缩性和可扩张性。在大多数实施例中，不透明框架310’、支撑腿315’、以及周边壳体320’的布置允许房水在晶状体囊内自由流通，这可以抑制晶状体上皮细胞增生。在图11和图12以及图14至图18所示的画出的实施例中，周边壳体320’被布置为关于不透明框架310’对称。在其他实施例中，如图9所示，周边壳体320’和腿315’可以被布置为关于不透明框架310’不对称。这些实施例可以包括偶数或奇数个周边壳体320’。

图7图示了包括通过四个支撑腿315’附接到不透明框架310’上的两个周边壳体320’的示例性调节性IOL 300a。两个周边壳体320’被定位为沿不透明框架310’的周界彼此靠近而不是如图6所示的实施例中彼此相对(即，分开近似180°)设置。例如，周边壳体320’可以被定位为分开近似135°。

图8图示了包括通过三个支撑腿315’附接到不透明框架310’上的两个周边壳体320’的示例性调节性IOL 300b。两个周边壳体320’被定位为相对于不透明框架310’彼此成近似直角，而不是如图6所示的实施例中彼此相对设置。在画出的实施例中，中心支撑腿315’被成形为比其他两个支撑腿315’更细。在不同的实施例中，支撑腿315’的形状和大小可以是彼此统一或不同的。在画出的实施例中，两个周边壳体320’也通过桥式支撑件325彼此连接。电连接件和/或其他有源IOL部件可以在周边壳体320’之间延伸穿过桥式支撑件325。

图9图示了包括通过单一细长支撑腿315’附接到不透明框架310’上的一个周边壳体320’的示例性调节性IOL 300c。支撑腿315’从框架310’切向地延伸到周边壳体320’的外边缘。在画出的实施例中，相比图6所示的周边壳体320，周边壳体320’的大小更大，具有更大的曲率弧。曲率弧的大小被确定为在周边外壳中提供足够的容积来容纳任何期望的电子器件或电源。例如，在一些实施例中，曲率弧测得近似60度。设想到其他曲率弧。使用细长支撑腿315’可以允许在光学元件305之外有更开放的光路。这在微光条件下可以被证明是有利的，因为这允许更多的光到达视网膜，这可以允许在眼底检查/手术期间更清楚地观察视网膜。

图10图示了包括通过两个支撑腿315’附接到不透明框架310’上的两个周边壳体320’的示例性调节性IOL 300d。支撑腿315’从光学元件305’的周长切向地延伸，其中每个支撑腿315’联接到相应周边壳体320’的外边缘。在画出的实施例中，两个支撑腿315’比图6所示的支撑腿315更细长，并且支撑腿315’两者都设置在不透明框架310’的同一侧。在一些情况下，相对更细的支撑腿315a-d可以提供增大的柔性，这可以有助于植入到眼睛10中。

图11图示了包括通过两个支撑腿315’附接到不透明框架310’上的两个周边壳体320’的示例性调节性IOL 300e。在画出的实施例中，两个支撑腿315’中的每一个从不透明框架310’的中间线延伸并且连接到每个周边壳体320’的中心区域。两个支撑腿315’中的每一个沿共同的线性轴线LA延伸，所述线性轴线延伸穿过光学元件305的中心。

图12图示了包括通过四个细长支撑腿315’附接到不透明框架310’上的两个周边壳体320’的示例性调节性IOL 300f。支撑腿315’切向地附接到不透明框架310’的周边周界并且延伸至相应周边壳体320’的外边缘。

图13图示了包括通过两个细长的弯曲支撑腿315’附接到不透明框架310’上的两个周边壳体320’的示例性调节性IOL 300g。

图14图示了包括通过四个细长的弯曲支撑腿315’附接到不透明框架310’上的两个周边壳体320’的示例性调节性IOL 300h。在画出的实施例中，四个支撑腿315’中的每一个从不透明框架310’的周边周界延伸以便连接到周边壳体320’的侧面。

本文中描述的调节性IOL装置和系统可以由具有为了进行足够的视力矫正而需要的光学特性以及用于眼内手术的必要弹性、柔性、可扩张性、以及适合性的特性的各种生物相容性材料中的任一种形成。在一些实施例中，本文中描述的调节性IOL装置的单独部件可以由不同柔顺程度的不同生物相容性材料形成。例如，在一些实施例中，相比有源区域105以及有源元件155和205，无源区域110以及无源元件160和210可以由更柔性并且柔顺的材料形成，以便使对眼内结构的接触损伤或创伤降到最小。在其他实施例中，可以存在相反的关系。本文中描述的调节性IOL装置可以涂覆有各种生物相容材料中的任何材料，以非限制性实例的方式包括聚四氟乙烯(PTFE)。

本领域的普通技术人员应领会，本披露所涵盖的实施例并不限于上述具体示例性实施例。就此而言，尽管已经示出并描述了说明性实施例，但是在前述披露中还考虑到了各式各样的修改、变化、和替代。应理解，可以对上述内容进行这样的改变而不脱离本披露内容的范围。因此，应理解，对所附权利要求广义地并按照符合本披露的方式加以解释。

Claims (15)

1.一种用于插入患者眼睛中的植入式调节性人工晶状体IOL系统，所述系统包括：

有源光学元件，所述有源光学元件包括具有可变光焦度的光学晶状体；

壳体，其中，所述有源光学元件布置在所述壳体中；以及

无源光学元件；

其中，所述壳体包括周向地设置为围绕所述有源光学元件的周边的不透明框架，并且

所述无源光学元件被布置在所述壳体的外部，其中所述有源光学元件和所述无源光学元件定位为沿中心轴线对齐，所述中心轴线垂直地延伸穿过所述IOL系统的中心区域。

2.如权利要求1所述的调节性IOL系统，其中，所述壳体包括透明前窗口和透明后窗口。

3.如权利要求2所述的调节性IOL系统，其中，所述不透明框架周向地环绕所述透明前窗口和所述透明后窗口。

4.如权利要求3所述的调节性IOL系统，其中，所述有源光学元件定位在所述透明前窗口与所述透明后窗口之间。

5.如权利要求1所述的调节性IOL系统，进一步包括耦合到所述有源光学元件的电子部件。

6.如权利要求5所述的调节性IOL系统，其中，所述电子部件包括电源。

7.如权利要求1所述的调节性IOL系统，其中，所述有源光学元件包括具有第一厚度和第一折射率的电响应有源元件。

8.如权利要求7所述的调节性IOL系统，其中，所述有源光学元件包括可调光学技术。

9.如权利要求7所述的调节性IOL系统，其中，所述无源光学元件具有第二厚度和第二折射率，其中，穿过所述有源光学元件的光束与穿过所述无源光学元件的所述光束具有相位差。

10.如权利要求9所述的调节性IOL系统，其中，所述第二折射率与所述第一折射率不同。

11.如权利要求9所述的调节性IOL系统，其中，所述第二厚度与所述第一厚度不同。

12.如权利要求1所述的调节性IOL系统，其中，所述不透明框架被成形并且配置为仿照所述有源光学元件的周边轮廓。

13.如权利要求5所述的调节性IOL系统，进一步包括被成形并且配置为容纳所述电子部件的至少一个周边壳体，所述电子部件耦合到所述有源光学元件。

14.如权利要求13所述的调节性IOL系统，进一步包括被成形并且配置为容置在所述周边壳体中的所述电子部件与所述有源光学元件之间延伸的电连接件的至少一个支撑腿。

15.如权利要求14所述的调节性IOL系统，其中，所述至少一个支撑腿包括在所述周边壳体与所述不透明框架之间延伸的中空管状结构。

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