CN111035471B - 人工晶体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种人工晶体，包括襻、光学元件、第一过渡区和第二过渡区；光学元件为扁平的圆形透光部件，光学元件的中心为人工晶体的中心；襻的数量为2个，并且襻以光学元件的中心对称布置；光学元件通过第一过渡区和第二过渡区连接于襻，其中第一过渡区与光学元件相连，第二过渡区与襻相连；第一过渡区设置于光学元件的外侧以及第二过渡区的内侧；第二过渡区设置于第一过渡区的外侧以及襻的内侧；并且(a)第一过渡区和第二过渡区与(b)襻构成结构，襻的外缘轮廓为渐变曲率曲线。本发明的人工晶体在保证轴向偏位的同时，与囊袋有较大的接触面积，贴合性能更好，在防止襻的受力变形以及对不同大小的晶体囊袋适应方面有更好的辅助效果。

Description

人工晶体
技术领域
本发明涉及医学领域，更具体地涉及一种人工晶体。
背景技术
人工晶体(IOL、Intraocular Lens)是一种植人眼内的人工透镜，具有取代天然晶状体的作用。人工晶体给人们带来越来越多光明的同时，也存在以下缺点：
1.缩小襻的整体体积，虽然可以保证植入后的展开速度和力度，但是会牺牲与囊袋的接触面积；
2.延长襻部分的长度并增大与光学部分连接部分的面积理论上可以提高植入后的居中性和安定性，但在囊袋比较小的情况下会发生比较大的轴向偏位；
3.单曲率襻外缘在对应比一般尺寸相对较大或者较小的囊袋时，难以提供与普通囊袋相同的接触与支撑效果。
因此，本领域迫切需要开发新的人工晶体，在其植入后的安定性、居中性与展开性能之间寻求平衡点，以及使其在不同大小囊袋下可以提供相对较好的接触状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种人工晶体，该人工晶体的襻外缘曲线采用渐变曲率设计，进行更为圆润的过渡，在襻的受力变形以及对不同大小的晶体囊袋的适应方面有更好的辅助效果，特别是对于比较稀少的特大囊袋(例如，直径为10.5mm以上)与特小囊袋(例如，直径为9.5mm以下)的情况，本发明可以提供面接触效果，使晶体与囊袋有较大的接触面积，贴合性能更佳，有助于更安定的提供晶体视觉矫正效果。
本发明提供了一种人工晶体，具体地，该人工晶体包括襻、光学元件、第一过渡区和第二过渡区，其中，所述光学元件为扁平的圆形透光部件，所述的光学元件的中心为所述人工晶体的中心；所述襻的数量为2-4个，并且所述襻以所述光学元件的中心对称布置；所述光学元件通过所述第一过渡区和所述第二过渡区连接于所述襻，其中所述第一过渡区与所述光学元件相连，所述第二过渡区与所述襻相连；所述第一过渡区设置于所述光学元件的外侧以及所述第二过渡区的内侧；所述第二过渡区设置于所述第一过渡区的外侧以及所述襻的内侧；并且(a)所述第一过渡区和所述第二过渡区与(b)所述襻构成结构，所述襻的外缘轮廓为渐变曲率曲线。
在另一优选例中，所述襻外缘的渐变曲率曲线是由正规曲线L3、非正规曲线L4和正规曲线L5依次首尾相接。
在另一优选例中，所述正规曲线L3的曲率半径R1为4.0-5.0mm，曲线长度为0.5-3.0mm，所述正规曲线L5的曲率半径R2为4.5-5.5mm，曲线长度为0.5-1.5mm，所述非正规曲线L4的曲率半径RC为2.0-5.5mm，非正规系数Kc为-2.0-2.0，曲线长度为0.5-4.0mm。
在另一优选例中，所述襻的外缘轮廓与囊袋的内部边缘保持内切贴合，保持内切贴合的所述襻的外缘轮廓区段占整个所述襻的外缘轮廓的1/10-5/6。
在另一优选例中，所述襻包括近端支撑部、柔性支撑部和远端支撑部，所述近端支撑部的幅度为0.4-0.5mm，所述远端支撑部的幅度为0.4-0.5mm，所述柔性支撑部较所述近端支撑部和所述远端支撑部收窄，幅度为0.3mm。
在另一优选例中，所述远端支撑部设有定位孔，用于后期悬挂手术以及对散光片进行轴度调整。
在另一优选例中，所述光学元件为单片形式，由生物相容材料制成，中心厚度T1为0.05-1.0mm,，周边厚度T2为0.01-0.5mm。
在另一优选例中，所述襻的材料为生物相容材料，所述襻后期要做打磨处理。
在另一优选例中，所述光学元件的中心和所述襻外缘渐变曲率曲线的圆心位置不重合。
在另一优选例中，所述人工晶体的总长L1为10-15mm。
在另一优选例中，所述的两个襻为相同的结构。
在另一优选例中，所述的各襻对应的圆心夹角为5-40°，较佳地10-30°。
在另一优选例中，所述各襻的宽度T3为0.1-0.5mm。
在另一优选例中，所述各襻的长度L2为4-5mm。
在另一优选例中，用于所述各襻的所述第一过渡区和所述第二过渡区具有相同的结构。
在另一优选例中，所述的人工晶体从所述光学元件的中心至所述襻的外缘轮廓的距离(即L1/2)为6-7mm。
在另一优选例中，L1为12.0-14.0mm。
在另一优选例中，所述光学元件的直径D1为5.0-8.0mm。
在另一优选例中，所述的第一过渡区的高度h1(沿所述光学元件的中心向外方向的高度)为(D2-D1)/2，即0.5-1.5mm。
在另一优选例中，所述的第一过渡区的宽度d1，沿所述光学元件的中心向外方向，逐渐缩小。
在另一优选例中，所述的第一过渡区的宽度d1＞所述的第二过渡区的宽度d2。
在另一优选例中，所述的第一过渡区的宽度d1逐渐缩小，并且在与所述第一过渡区的连接处的宽度d1接触与所述的第二过渡区在所述连接处的宽度d2接触是相等的。
在另一优选例中，对于直径为Z囊袋，所述襻的外缘轮廓均能与所述囊袋的内部边缘保持内切贴合，其中Z为9.0-11.0mm。
在另一优选例中，所述的保持内切贴合的襻的外缘轮廓区段对应的圆心夹角为5-40°。
在另一优选例中，对于Z为9.0mm的所述囊袋，所述的保持内切贴合的襻的外缘轮廓区段对应的圆心夹角为20-40°。
在另一优选例中，对于Z为9.5mm的所述囊袋，所述的保持内切贴合的襻的外缘轮廓区段对应的圆心夹角为15-35°。
在另一优选例中，对于Z为10mm的所述囊袋，所述的保持内切贴合的襻的外缘轮廓区段对应的圆心夹角为10-30°。
在另一优选例中，对于Z为10.5mm的所述囊袋，所述的保持内切贴合的襻的外缘轮廓区段对应的圆心夹角为5-25°，较佳地10-20°。
在另一优选例中，对于Z为11.0mm的所述囊袋，所述的保持内切贴合的襻的外缘轮廓区段对应的圆心夹角为5-20°。
在另一优选例中，所述的保持内切贴合的襻的外缘轮廓区段占整个所述襻的外缘轮廓的1/10-5/6，较佳地1/4-3/4。
在另一优选例中，所述正规曲线L3、以及所述正规曲线L5的每一小段的圆心可在0.0-0.1内偏移。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一个实施例中人工晶体的俯视图；
图2是本发明的一个实施例中人工晶体的襻部分结构示意图；
图3是本发明的一个实施例中人工晶体的侧视图；
图4是对比例中的襻外缘单曲率曲线与直径为9mm的囊袋贴合的示意图；
图5是本发明的一个实施例中的人工晶体置入直径为9mm的囊袋中的示意图；
图6是本发明的一个实施例中的人工晶体置入直径为10mm的囊袋中的示意图；
图7是本发明的一个实施例中的人工晶体置入直径为11mm的囊袋中的示意图。
各附图中，各标示如下：
1-光学元件；
2-襻；
3-第一过渡区；
4-第二过渡区；
5-近端支撑部；
6-柔性支撑部；
7-远端支撑部；
8-光学元件前面；
9-光学元件后面；
10-定位孔；
D1-光学元件直径；
D2-镜片上对称的两端(第一过渡区外侧曲线和第二过渡区外侧曲线的接点)之间的对角距离；
L1-人工晶体的总体长度；
L2-襻外缘总长度；
L3-正规曲线；
L4-非正规曲线；
L5-正规曲线；
T1-光学元件的中心厚度；
T2-光学元件的周边厚度；
T3-襻厚度。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入的研究，通过大量筛选，首次开发了一种具有特定结构的人工晶体。与现有技术相比，本发明的人工晶体的襻的部分外缘曲线采用渐变曲率设计，进行更为圆润的过渡，在襻的受力变形以及对不同大小的晶体囊袋的适应方面有更好的辅助效果，与囊袋有较大的接触面积，贴合性能更好。同时，各优化参数是根据中国人工晶体使用者相对于欧美人种特有的部分对襻的形状进行针对性改良，更适用于中国(华人)的襻形状，在此基础上完成了本发明。
术语
如本文所用，术语“生物相容材料”是指植入生物体内的材料理化性质稳定，能够与机体组织和谐共处，对机体无毒副作用，无刺激性，不引起机体的免疫反应。
如本文所用，术语“非正规曲线”是指可以提供2种不同的单一曲率曲线之间平滑过渡。
如本文所有，术语“非正规曲线系数”是指用于计算非正规曲线用的数值，根据所需过渡的单一曲线的曲率变化。
人工晶体
本发明提供了一种人工晶体，它是一种具有特定结构的人工晶体。
典型地，如图1-3所示，本发明的人工晶体包括襻2、光学元件1、第一过渡区3、第二过渡区4。光学元件1和襻2均由生物相容材料制成，以光学元件1的中心为人工晶体的中心，在光学元件1的两端中心对称布置两个襻2，光学元件1通过第一过渡区3和第二过渡区4连接，其中第一过渡区3与光学元件1相连接，第二过渡区4与襻2相连接；襻2外表面是渐变曲率设计，非一般单曲率设计，可在各尺寸囊袋条件下保证内切状态；并且(a)第一过渡区3和第二过渡区4与(b)襻构成结构，类似于手臂状外形，可在保证展开性能的同时，抑制整体变形。
襻2包括近端支撑部5、柔性支撑部6和远端支撑部7，其中，柔性支撑部6较近端支撑部5和远端支撑部7厚度收窄，收窄的柔性支撑部6更有弹性，便于襻1收缩，以适应囊袋变化。襻2的外缘是渐变曲率曲线是由正规曲线L3、非正规曲线L4和正规曲线L5依次首尾相接而成。
光学元件1设有光学元件前面8和光学元件后面9，二者均为光滑曲面，使用时，光学元件前面8正对瞳孔方向，光学元件9面对眼球视网膜方向。
非正规曲线L4的曲率半径Rc以及非正规曲线系数Kc的计算方法
襻形状计算相对坐标系列的建立：以第二过度区的外缘曲线的终点即与襻部分的连接点作为相对坐标系的原点，在绝对坐标系的纵轴的1.5-4.5之间取点与相对原点连接做相对坐标系Y轴，过原点做相对Y轴垂线做相对坐标系X轴。
通过将正规曲线L3的终点的横坐标x1,非正规曲线L4的终点的横坐标xc，正规曲线L3的在相对坐标系上终点的纵坐标Y1，非正规曲线L4的在相对坐标系上的终点的纵坐标Y2代入公式①和公式②，可计算出非正规曲线L4的曲率半径Rc以及非正规曲线系数Kc：
①
②
式中，x1为正规曲线L3的横坐标；
y1为正规曲线L3与非正规曲线L4连接处的点的纵坐标；
m为正规曲线L3与非正规曲线L4连接处的点的斜度；
xc为非正规曲线L4与正规曲线L5连接处的点的横坐标；
yc为非正规圆锥曲线L4与正规曲线L5连接处的点的纵坐标；
n为非正规圆锥曲线L4与正规曲线L5连接处的点的斜度；
其中，正规曲线L3与非正规圆锥曲线L4连接处的点的纵坐标y1与倾斜m可由公式③和公式④计算得出：
3
4
式中，
R1为正规曲线L3的曲率半径；
x1为正规曲线L3的横坐标。
非正规圆锥曲线L4与正规曲线L5连接处的点的纵坐标yc以及倾斜n可由公式⑤和公式⑥计算得出：
⑤
⑥
式中，xc为非正规曲线L4与正规曲线L5连接处的点的横坐标；
R2为正规曲线L5的曲率半径。
需要说明的是，上述计算公式用使用参数单位通常设置为毫米，但不仅限于单位毫米。
在另一优选例中，光学元件1的中心厚度T1会根据人工晶体的屈光度设计值的变化而变化。
在另一优选例中，襻2后期要做打磨处理，以便更好与囊袋贴合。
在另一优选例中，襻2的外缘轮廓与囊袋的内部边缘保持内切贴合，用于保证襻的展开性能，同时抑制人工晶体整体变形。
在另一优选例中，第二过渡区4厚度为0.15-0.2mm。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，附图为示意图，因此本发明装置和设备的并不受所述示意图的尺寸或比例限制。
需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
实施例
如图1-3所示，本实施例的人工晶体其主要结构如上所述，具体地，本实施例的人工晶体的光学元件1为扁平的圆形透光部件，且为单片形式，由生物相容材料制成。光学元件1的直径D1为6.0mm，中心厚度T1为0.5mm，周边厚度T2为0.15mm。本实施例中的D2为8.0mm，第一过渡区3的高度h1为(D2-D1)/2，即1.0mm。第一过渡区3和所述第二过渡区4具有相同的结构。
人工晶体的总体长度L1为13mm,从光学元件1的中心至襻2的外缘轮廓的最大距离(即L1/2)为6.5mm。第一过渡区3的宽度d1沿光学元件1的中心向外方向，逐渐缩小，并且在与第一过渡区3的连接处的宽度d1接触与第二过渡区4在连接处的宽度d2接触是相等的，总体上，第一过渡区3的宽度d1＞第二过渡区4的宽度d2。
襻2同为生物相容材料制成，且两个襻2结构相同，襻2后期要做打磨处理，以便与囊袋更好地贴合。光学元件1的中心和襻2外缘渐变曲率曲线的圆心位置不重合。襻2的长度L2约为4.6mm，襻2的厚度T3为0.2mm。正规曲线L3、所述非正规曲线L4以及所述正规曲线L5的圆心不是重合的。襻2包括近端支撑部5、柔性支撑部6和远端支撑部7。其中，近端支撑部5的幅度为0.4-0.5mm，所述远端支撑部7的幅度为0.4-0.5mm，柔性支撑部6较近端支撑部5和远端支撑部8收窄，幅度为0.3mm。在远端支撑部7上设有定位孔10，用于后期悬挂手术以及对散光片进行轴度调整。
正规曲线L3的曲率半径R1为4.5mm，以及正规曲线L3在计算相对坐标系中的横坐标x1为2.5mm，根据曲率半径R1以及横坐标x1可通过公式③和公式④计算出正规曲线L3与非正规圆锥曲线L4连接处的点的纵坐标y1与倾斜m，具体地，y1为0.758，m为0.67。非正规曲线L4在计算相对坐标系中的横坐标xc为3.5mm，正规曲线L5的曲率半径R2为5.5mm，根据横坐标xc以及曲率半径R2可通过公式⑤和公式⑥计算出非正规圆锥曲线L4与正规曲线L5连接处的点的纵坐标yc以及倾斜n,具体地，yc为1.257，n为0.82。将以上参数代入公式①和公式②，可计算出非正规曲线L4的曲率半径Rc以及圆锥系数Kc，具体地，Rc为2.98，Kc为-2.00。
正规曲线L5在计算用相对坐标系中的横坐标x3为4.0mm。
正规曲线L3、非正规曲线L4以及正规曲线L5的各段曲线长度可由各计算式积分计算得出。
上述的襻2的各组成部分的形状系数汇总见表一：
表1.襻2的各组成部分的形状系数
相比于襻的外缘曲线为单曲率曲线的人工晶体，本实施例的人工晶体与不同尺寸的囊袋有更好的接触情况。
表2为本实施例的人工晶体和襻外缘为单曲率曲线的人工晶体与不同尺寸的囊袋接触状况结果列表，将本实施例的人工晶体和襻外缘为单曲率曲线的人工晶体分别置入3种不同尺寸的囊袋中，囊袋大小设定为9mm，10mm和11mm，其评价方法为判断襻2的外缘曲线是否能与囊袋边缘相内切。其中，襻外缘为单曲率曲线的人工晶体作为对比例，其襻的外缘曲线的单曲率半径为4.8mm，襻的长度约为4.5mm。
表2.本实施例和对比例与不同尺寸的囊袋的接触状况
囊袋直径 9mm 10mm 11mm
实施例 ○(面接触) ○(点接触) ○(面接触)
对比例 × ○(点接触) ○(点接触)
其中，“○”表示襻外缘曲线可以与囊袋内切；
“×”表示襻外缘曲线无法与囊袋内切。
如图4所示，对比例中的襻外缘单曲率曲线与直径为9mm的囊袋无法内切。本实施例的人工晶体在形状上与直径9.0mm和11mm的囊袋有面接触，与其中间尺寸的囊袋由过度曲线提供点接触。
本实施例的人工晶体置入上述三种尺寸的囊袋中，其襻2外缘轮廓与囊袋保持内切贴合区段对应的圆心夹角如图5-7所示：本实施例的人工晶体与直径为9mm的囊袋内切贴合区段对应的圆心夹角约为35°；与直径为10mm的囊袋内切贴合区段对应的圆心夹角约为13°；与直径为11mm的囊袋内切贴合区段对应的圆心夹角约为6°。
可以看出，本发明的人工晶体的襻的部分外缘曲线采用渐变曲率设计，进行更为圆润的过渡，在襻的受力变形以及对不同大小的晶体囊袋的适应方面有更好的辅助效果，与囊袋有较大的接触面积，贴合性能更好。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种人工晶体，其特征在于，所述人工晶体包括襻、光学元件、第一过渡区和第二过渡区，
其中，所述光学元件为扁平的圆形透光部件，所述的光学元件的中心为所述人工晶体的中心；
所述襻的数量为2-4个，并且所述襻以所述光学元件的中心对称布置；
所述光学元件通过所述第一过渡区和所述第二过渡区连接于所述襻，其中所述第一过渡区与所述光学元件相连，所述第二过渡区与所述襻相连；
所述第一过渡区设置于所述光学元件的外侧以及所述第二过渡区的内侧；
所述第二过渡区设置于所述第一过渡区的外侧以及所述襻的内侧；
并且(a)所述第一过渡区和所述第二过渡区与(b)所述襻构成结构，所述襻的外缘轮廓为渐变曲率曲线；
其中所述襻外缘的渐变曲率曲线是由正规曲线L3、非正规曲线L4和正规曲线L5依次首尾相接；
所述正规曲线L3的曲率半径R1为4.0-5.0mm，曲线长度为0.5-3.0mm，所述正规曲线L5的曲率半径R2为4.5-5.5mm，曲线长度为0.5-1.5mm，所述非正规曲线L4的曲率半径RC为2.0-5.5mm，非正规系数Kc为-2.0-2.0，曲线长度为0.5-4.0mm；
对于直径为Z囊袋，所述襻的外缘轮廓均能与所述囊袋的内部边缘保持内切贴合，其中Z为9.0-11.0mm。
2.如权利要求1所述的人工晶体，其特征在于，所述襻的外缘轮廓与囊袋的内部边缘保持内切贴合，保持内切贴合的所述襻的外缘轮廓区段占整个所述襻的外缘轮廓的1/10-5/6。
3.如权利要求1所述的人工晶体，其特征在于，所述襻包括近端支撑部、柔性支撑部和远端支撑部，所述近端支撑部的幅度为0.4-0.5mm，所述远端支撑部的幅度为0.4-0.5mm，所述柔性支撑部较所述近端支撑部和所述远端支撑部收窄，幅度为0.3mm。
4.如权利要求3所述的人工晶体，其特征在于，所述远端支撑部设有定位孔，用于后期悬挂手术以及对散光片进行轴度调整。
5.如权利要求1所述的人工晶体，其特征在于，所述光学元件为单片形式，由生物相容材料制成，中心厚度T1为0.05-1.0mm，周边厚度T2为0.01-0.5mm。
6.如权利要求1所述的人工晶体，其特征在于，所述襻的材料为生物相容材料，所述襻后期要做打磨处理。
7.如权利要求1所述的人工晶体，其特征在于，所述光学元件的中心和所述襻外缘渐变曲率曲线的圆心位置不重合。
8.如权利要求1所述的人工晶体，其特征在于，所述人工晶体的总长L1为10-15mm。
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