CN112867466B - 调节性人工晶状体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于植入在眼睛的眼睛中的天然囊袋中的调节性人工晶状体，所述囊袋的周边通过小带纤维被附接到眼睛的睫状肌。该人工晶状体具有：‑第一晶状体部分，该第一晶状体部分具有：光学体，该光学体是透光的并且具有光轴、光学体前表面和光学体后表面；袢，该袢永久地与该光学体连接并且被设计为与该囊袋接合，以便将该光学体居中地布置在该囊袋中；柔性膜，该柔性膜永久地与该袢或该光学体连接并且具有前膜表面和后膜表面，其中，该膜邻近于该光学体前表面被布置，其中，该膜具有中心轴，该中心轴与该光轴一致或平行地延伸，该后膜表面具有曲率半径，该膜是透光的，以及‑第二晶状体部分，该第二晶状体部分具有中空圆柱体，该中空圆柱体可以可拆卸地与该膜连接，其中，该中空圆柱体的近端可以通过压缩力被定位在该第一晶状体部分的前膜表面上，该压缩力平行于该光轴作用在该中空圆柱体的远端上并且可以通过眼睛的睫状肌的运动来产生，该中空圆柱体和该膜可以朝向该光学体前表面和因此该后膜表面沿着该光轴移位，改变其曲率半径。

Description

调节性人工晶状体
技术领域
本发明涉及一种调节性人工晶状体。
背景技术
眼睛的天然晶状体允许清楚地看到远处和附近的物体。由于眼睛的晶状体能够改变其形状并因此改变屈光力，因此这变得容易。眼睛的晶状体被包含在囊袋中，囊袋悬挂在小带纤维上，小带纤维继而与睫状肌连接。当睫状肌松弛时，小带纤维拉紧，从而拉伸囊袋。在眼睛的软性晶状体的情况下，囊袋的形状变化会引起软性晶状体的形状也发生变化。随着囊袋被拉伸，眼睛的晶状体变得越来越扁平。这改变了眼睛的晶状体的屈光力。眼睛的晶状体变扁平会引起较低的屈光力，因此清晰的远视觉是可能的。此过程是可逆的，使得当睫状肌紧张时，小带纤维松弛并且囊袋被较少地拉伸。因此，眼睛的晶状体呈现弯曲更大的形状，并且因此获得更高的折射。这使得可以清楚地看到附近的物体。焦平面的这种变化称为调节。
正常情况下，眼睛的晶状体会随着年龄的增长而失去弹性。于是，眼睛的晶状体就不能够响应于睫状肌的收缩而改变其形状。这使得聚焦于近处物体变得越来越困难。这种状况被称为老花眼。通过配戴眼镜或隐形眼镜，可以补偿缺失的屈光力。然而，随着年龄的增长，眼睛的晶状体变得越来越缺乏弹性以致变得坚硬，并且还可能变得浑浊。在医学上，这种眼睛的晶状体的状况被称为白内障。眼镜片无法补偿眼睛的晶状体混浊的后果，因此通过手术去除混浊的晶状体已变得很常见。为此，将用超声波来振动的针插入眼睛，并将坚硬且浑浊的晶状体粉碎成小颗粒。此过程被称为超声乳化。在进行这种超声乳化之后，将颗粒吸出，直到囊袋已经脱离了眼睛的天然晶状体。为了再次有助于良好的视力，随后将人造的眼睛晶状体植入到囊袋中。这种眼睛的人造晶状体被称为人工晶状体。
眼睛的人造晶状体通常是具有单个焦点（单焦点）的晶状体，因此在已经植入眼睛的人造晶状体之后，患者需要眼镜或隐形眼镜以实现清晰的远视觉和近视觉。然而，还考虑了以如下方式来设计眼睛的人造晶状体：通过改变焦点平面，调节是可能的。张紧或松弛睫状肌应该使得可以改变人工晶状体的屈光力。US 2012/0 296 424 A1已经描述了这种调节性人工晶状体。在这种情况下的缺点是这种人工晶状体的结构非常复杂并且需要复杂的植入。附加地，每个人的天然囊袋的尺寸不同，因此对于一些人来说，这种调节性人工晶状体对于现有的囊袋而言太大或太小，因此在囊袋中布置得太紧或太松。结构更简单的调节性人工晶状体例如公开在：
US 6 197 059 B1。人工晶状体包括光学体和与其联接的袢，袢是如此柔性以使得光学体可以响应于睫状肌的运动而沿着光学体的光轴向前或向后移动。然而，其缺点是可实现的调节相对较小。
其他调节性人工晶状体被公开在US 2008/0 004 699 A1中和US 6 443 985 B1中。
发明内容
本发明的目的是开发一种结构简单的调节性人工晶状体，其可以通过微切口被植入，这有助于大的调节范围并且这可以在具有小囊袋或大囊袋的患者中同样良好地布置。
该目的通过权利要求1的主题来实现。本发明的有利发展是从属权利要求的主题。
用于植入在眼睛的眼睛天然囊袋中的调节性人工晶状体，所述天然囊袋的周边通过小带纤维而被附接到眼睛的睫状肌，包括：
-第一晶状体部分，包括：
- 透光光学体，该透光光学体具有光轴、光学体前表面和光学体后表面，
- 牢固地与该光学体连接的袢，所述袢被配置为与该囊袋接合，以便将该光学体布置在该囊袋的中间，
- 牢固地与该袢或该光学体连接的柔性膜，所述柔性膜具有前膜表面和后膜表面，其中，该膜邻近于该光学体前表面被布置，其中，该膜具有中心轴，该中心轴与该光轴一致或平行地延伸，其中，该后膜表面具有曲率半径，并且其中，该膜是透光的，
以及
-第二晶状体部分，其具有中空圆柱体，该中空圆柱体
可以可拆卸地与该膜联接，
其中，该中空圆柱体的近端可以以如下方式被放置在第一晶状体部分的前膜表面上：压缩力平行于该光轴作用在该中空圆柱体的远端上并且可通过眼睛的睫状肌的运动来产生，使中空圆柱体和膜在朝向光学体前表面和后膜表面的方向上沿着光轴可移位，从而改变其曲率半径。
因此，根据本发明的人工晶状体包括第一晶状体部分和第二晶状体部分，该第二晶状体部分可拆卸地与该第一晶状体部分连接。如对于每个单焦点人工晶状体是常规的，第一晶状体部分包括光学体和袢。附加膜是补充物，其可以通过热作用或化学作用牢固地与光学体或袢连接，使得将光学体、袢和膜形成为一体。膜相对容易生产并且占用很小的空间。因此，如常规的那样，通过微切口将这种第一晶状体部分植入眼睛中。在这种情况下，微切口是指将注射器的尖端通过如下开口推入眼睛的角膜和布置在其后方的囊袋中，该开口的直径不大于3.0 mm，优选地小于2.5 mm，特别优选地小于1.8 mm，通过该开口可以将第一晶状体部分注入囊袋中。微切口是有利的，因为这表示仅对眼睛的损伤小，从而允许在植入后快速恢复视力。
后膜表面具有曲率半径。在极端情况下，此曲率半径可以是无限的。于是，后膜表面具有平面形状。然而，该曲率半径也可以小于无限，使得后膜表面采用凸的或凹的形式。
第二晶状体部分包括中空圆柱体，该中空圆柱体可以可拆卸地与膜连接。其优点在于，不需要将第二晶状体部分与第一晶状体部分一起注入囊袋中。相反，第二晶状体部分可以在植入第一晶状体部分之后的稍后时间注入囊袋中。作为中空圆柱体，第二晶状体部分具有比第一晶状体部分更简单的几何形状，并且其可以容易地折叠或卷起，使得可以毫无问题地对第二晶状体部分进行微切口。外科医生发现将第二晶状体部分放置在第一晶状体部分的前膜表面上是相对容易的。调节性人工晶状体的这种结构是有利的，因为可以通过测量要治疗的患者在手术之前的囊袋来准确地确定第二晶状体部分的正确高度。
在测量患者的眼睛之后，将第一晶状体部分的光学体准确地适配于所述患者，使得患者可以例如在一定距离处获得良好的视觉。在对囊袋进行测量之后，特别是针对要治疗的患者同样选择第二晶状体部分。因此，第二晶状体部分不具有对于每个患者都相同的恒定高度。因此，不仅在光学体及其光焦度方面，而且在第二晶状体部分方面，人工晶状体都具体匹配患者。
在将中空圆柱体的近端放置在前膜表面上并随后睫状肌运动之后，囊袋被拉伸或松弛，其结果是，囊袋的形状改变。由于中空圆柱体的远端与囊袋的内壁接合，因此通过改变囊袋的形状，在中空圆柱体和前膜表面上施加不同大小的压缩力，因此中空圆柱体和膜沿着光轴在朝向光学体前表面或远离其的方向上可移位。膜相对于光学体的相对位置的不同会引起后膜表面曲率半径的变化，并且因此引起折射不同，因此可实现眼睛根据远处或附近的物体的调节。后膜表面的曲率半径随着膜在光学体方向上的位移的增加而变化，意味着在视远方向上焦点的变化。
注意以下事实：膜本身不需要引起任何折射，并且前膜表面和后膜表面优选地具有相对于彼此平行的平面实施例。因此，膜可以非常容易地制造。由于膜的相对位置相对于光学体是可改变的，并且在该过程中膜的后曲率半径发生变化，因此已经实现了调节。膜移位越靠近光学体，后膜表面曲率半径的变化就越明显。
第一晶状体部分和第二晶状体部分优选地由丙烯酸聚合物形成。优选地，第一晶状体部分和第二晶状体部分由相同的丙烯酸类聚合物形成。
根据本发明的一个实施例，膜以气密密封的方式与袢或光学体连接，使得在后膜表面与光学体前表面之间形成内部，所述内部填充有气体。这是有利的，因为气体与由丙烯酸聚合物材料形成的光学体或膜的折射率不同。丙烯酸类聚合物的折射率为约1.47至1.55，并且气体（比如空气）的折射率为约1.00003，其中这些值适用于钠D线的589 nm波长。因此，通过在该内部使用气体可以实现约0.5的折射率差。如果该内部的高度由于中空圆柱体和膜相对于光学体的位移而改变，使得在后膜表面与光学体前表面之间存在气体体积变化，则这因此引起整个人工晶状体的屈光力发生变化。相对大的折射变化已经可以通过较小的调节来实现，并且因此中空圆柱体和膜相对于光学体发生位移，因此改变后膜表面的曲率半径。
根据本发明的一项发展，该内部的气体填充体积被限制在3到10 mm3、优选地4到6mm3的范围内。这是有利的，气体的膨胀仅导致膜相对于光学体的较小位移，并且因此甚至在患者周围的大气压力与患者通常的大气压力有偏差的情况下（例如在山区或飞机上停留期间），后膜表面的曲率半径会发生较小变化。
优选地，膜具有引导元件，中空圆柱体可以与这些引导元件接合并且因此能够相对于光轴居中放置在膜上。这是有利的，因为中空圆柱体可以因此相对于膜最佳地布置，其结果是可以确保人工晶状体的最佳功能。中空圆柱体相对于膜的永久稳定的相对位置可以通过这些引导元件来实现。
根据本发明的一个实施例，膜具有中央区域和周边区域，中央区域比周边区域的厚度大。其结果是，周边区域采用膜铰链的功能，并且可以使用很小的力来可靠地改变后膜表面的曲率半径。
而且，可能的是，膜可以以如下方式移动：后膜表面可以与光学体前表面的至少一个顶点接触。因此，存在膜不与光学体前表面接触的第一状态和膜与光学体前表面接触的第二状态。这是有利的，因为以这种方式可以实现整个人工晶状体的折射的显著差异。当膜不仅与顶点接触而且与光学体前表面的闭合区域接触时，由于中空圆柱体远端上的压缩力增加，折射发生显著变化。
优选地，中空圆柱体在远端处具有周向套环，可以使所述套环与囊袋的内壁接合。这实现了与囊袋的内壁的更大表面接触。这是有利的，因为这有助于中空圆柱体在囊袋中的非常稳定的相对位置。
根据本发明的发展，在光学体前表面上形成高度大于0.05 mm的隆凸。该隆凸可以具有半球、环或环段的形状。如果此隆凸具有大于0.05 mm的高度，则在膜在光学体前表面的方向上移位并且伴随后膜表面的曲率半径改变的情况下，可以防止在后膜表面与光学体前表面之间的表面接触。如果后膜表面和光学体前表面各自仅具有很小的粗糙度，则隆凸可以防止大面积粘附，例如通过两个表面彼此粘附。
附图说明
参考以下附图来解释本发明的进一步优点和特征，附图中：
图1示出了根据本发明的人工晶状体的第一晶状体部分的实施例的示意性立体截面图；
图2示出了根据本发明的人工晶状体的第二晶状体部分的实施例的示意性立体截面图；
图3示出了当小带纤维不被拉伸时在眼睛的囊袋中的根据本发明的人工晶状体的第一实施例的示意性截面图；
图4示出了当小带纤维被拉伸时在眼睛的囊袋中的按照图3的根据本发明的人工晶状体的示意性截面图；
图5示出了根据本发明的人工晶状体的第一晶状体部分的另一实施例的示意性立体截面图，其中在光学体的表面上具有隆凸；
图6示出了当小带纤维被拉伸时在眼睛的囊袋中的按照图5的根据本发明的人工晶状体的示意性截面图，
图7示出了当小带纤维不被拉伸时在眼睛的囊袋中的根据本发明的人工晶状体的另一实施例的示意性截面图；以及
图8示出了当小带纤维被拉伸时在眼睛的囊袋中的按照图7的根据本发明的人工晶状体的示意性截面图。
具体实施方式
图1图示了根据本发明的人工晶状体100的第一晶状体部分1的实施例的示意性立体截面图。第一晶状体部分1具有透光的光学体2，该光学体具有光学体前表面21和光学体后表面22。在此实施例中，光学体2具有关于光轴25旋转对称的实施例。袢3牢固地与光学体2连接并与其一体地实施。袢3被设置成与囊袋50接合，以便将光学体2布置在囊袋50的中间；见图3。
在图1所示的实施例中，柔性膜4牢固地与袢3或光学体2连接，膜4与袢3一体地实施。膜4具有前膜表面41和后膜表面42，并且被布置得与光学体前表面21相邻。膜4具有中心轴46，该中心轴在此实施例中与光学体2的光轴25一致地延伸，膜4由透光材料形成。膜4具有中央区域43和周边区域44，中央区域43的厚度大于周边区域44。前膜表面41和后膜表面42以彼此平面平行的方式实施在中央区域43。膜4的周边区域44以环形的方式与袢连接并且以拱形的方式被实施，其结果是形成了圆环面的上段。这有助于中央区域43沿着膜4的中心轴46的位移。在这种实施例中，在膜4沿着中心轴46运动的情况下，膜4的周边区域44具有弹性。前膜表面41设有引导元件45，其可以与第二晶状体部分10接合。
第二晶状体部分10具有中空圆柱体11，该中空圆柱体具有关于中心轴15旋转对称的实施例；见图2。中空圆柱体11设有近端12，近端可以与第一晶状体部分1的膜4的引导元件45互锁接合。周向套环14设置在中空圆柱体11的相反远端13处。
如果将第一晶状体部分1植入眼睛的囊袋50中，见图3，则第二晶状体部分10可以随后植入囊袋中。袢3以如下方式被实施，即使得其接触囊袋50的内壁51，并且因此以如下方式将光学体2在囊袋50中对准，即光学体2的光轴25与囊袋50的中心轴基本一致地延伸。然后，第二晶状体部分10可以以如下方式被放置在前膜表面41上：中空圆柱体10的中心轴15与光学体的光轴25一致地延伸。中空圆柱体11的套环14搁靠在囊袋5的内壁51上，并且当眼睛的小带纤维60被张紧并且囊袋50在其截面形状方面由此变扁平时将压缩力F（见图4）传递在膜4上。
图3示出处于小带纤维松弛的状态的囊袋50，并且因此囊袋50的截面形状具有相对凸的实施例。在这种状态下可以实现近距离区域聚焦。图4示出处于小带纤维60张紧的状态的囊袋，使得平行于光轴25的压缩力F作用在中空圆柱体11的远端13处的套环14上，所述压缩力使中空圆柱体11和膜4在光学体前表面21的方向上移位。结果，可以实现远距离区域聚焦。
在图3所示的实施例中，在内部空间5中，在后膜表面42与光学体前表面21之间有相当多的气体。在按照图4的调节和相应扁平的囊袋50的情况下，气体移位到膜4的周边区域44下方，使得在后膜表面42与光学体前表面21之间仅存在非常少的气体，或者根本不存在气体。这引起了折射的显著变化，这是通过膜4的变形和在后膜表面42与光学体前表面21之间的部分平面接触来辅助的。
进一步，在图3中绘制了曲率半径R，其表示后膜表面42的曲率半径。在图3所示的实施例中，由于后膜表面42形成了平坦区域，因此曲率半径R是无限的。在图4所示的状态下，其中膜具有相对明显的拱形并且部分地以平面方式靠着光学体前表面21，曲率半径小于无限。在后膜表面42与光学体前表面21之间平面接触的情况下，后膜表面42的曲率半径因此与光学体前表面21的曲率半径相同。
图5图示了根据本发明的人工晶状体的第一晶状体部分的另一实施例的示意性立体截面图。光学体前表面21设有隆凸24。举例来说，隆凸24可以具有半球或环段或完全闭合的环的形式。其结果是，在膜4沿光学体2的方向相对较大位移的情况下，可以避免大面积的接触，并且因此可以避免在后膜表面42与光学体前表面21之间的可能的粘附。因此，隆凸24形成承托部，该承托部仅允许在后膜表面42与光学体前表面21之间形成点状或线接触；见图6。
图7在截面图中图示了本发明的另一实施例。膜4具有中央区域43和周边区域44。袢3和膜的周边区域44不仅被制成一体，而且在截面中沿着曲线47（其在截面中具有U形实施例）互连。然而，膜4的周边区域44也可以与袢3或光学体2直接连接，特别是与光学体前表面21连接，而没有截面为U形的实施例。沿着膜4的中央区域43的外边缘48以径向指向外部的方式设有多个弯曲元件49，这些弯曲元件以弯曲杆的形式固定在一侧。优选地，弯曲元件49相对于彼此成相同的水平角度或方位角布置。中空圆柱体11以如下方式来实施：其近端12可以位于弯曲元件49上。
如果小带纤维60是松弛的并且囊袋50的截面形状是相对凸的，则后膜表面42具有最大半径R，该最大半径显著小于无限；见图7。在小带纤维60的松弛状态下，中空圆柱体11的近端12仅位于弯曲元件49上，而不会引起弯曲元件49或膜4的显著弯曲。如果小带纤维60被张紧，见图8，使得平行于光轴25的压缩力F在朝向光学体2的方向上作用在中空圆柱体11的远端13处的套环14上，中空圆柱体11及其近端12使弯曲元件49在膜4的周边区域44的方向上变形。这使得膜4的中央区域43经历较少的拱起并且变扁平。因此，后膜表面42的半径R增大，这优选地在接近膜4的中心轴46的膜区处实现。在这种膜区中，后膜表面42的最大半径R可以是无限的。因此，人工晶状体100的屈光力减小，并且实现了远距离聚焦。此效果可以借助于包含在后膜表面42与光学体前表面21之间的区域中的流体（例如，油、优选地硅油，凝胶、优选地肖氏硬度从1（硬度计类型OOO）到100（硬度计类型OO）范围的硅胶）或气体来放大。通过使中空圆柱体11在光学体2的方向上移动，此流体可以在内部5的方向上移位，使得在后膜表面42与光学体表面21之间的中央区域43中存在相对极少的流体。这引起人工晶状体100的折射的附加变化。
附图标记：
1 第一晶状体部分
2 光学体
3 袢
4 膜
5 内部
10 第二晶状体部分
11 中空圆柱体
12 中空圆柱体的近端
13 中空圆柱体的远端
14 套环
15 中空圆柱体的中心轴
21 光学体前表面
22 光学体后表面
23 光学体前表面的顶点
24 隆凸
25 光学体的光轴
41 前膜表面
42 后膜表面
43 膜的中央区域
44 膜的周边区域
45 引导元件
46 膜的中心轴
47 曲线
48 膜的中央区域的外边缘
49 弯曲元件
50 囊袋
51 囊袋的内壁
60 小带纤维
100 调节性人工晶状体
F 压缩力
R 后膜表面的曲率半径。

Claims (7)

1.一种用于植入在眼睛的眼睛中的天然囊袋(50)中的调节性人工晶状体(100)，所述天然囊袋的周边通过小带纤维(60)被附接到该眼睛的睫状肌，该人工晶状体(100)包括：
-第一晶状体部分(1)，该第一晶状体部分包括：
-透光光学体(2)，该透光光学体具有光轴，光学体前表面(21)和光学体后表面(22)，
-牢固地与该光学体(2)连接的袢(3)，所述袢被配置为与该囊袋(50)接合，以便将该光学体(2)布置在该囊袋(50)的中间，
-牢固地与该袢(3)或该光学体(2)连接的柔性膜(4)，所述柔性膜具有前膜表面(41)和后膜表面(42)，其中，该膜(4)邻近于该光学体前表面(21)被布置，其中，该膜(4)具有中心轴(46)，该中心轴与该光轴(25)一致或平行地延伸，其中，该后膜表面(42)具有曲率半径(R)，并且其中，该膜(4)是透光的，以及
-第二晶状体部分(10)，该第二晶状体部分具有中空圆柱体(11)，该中空圆柱体能够可拆卸地与该膜(4)联接，
其中，该中空圆柱体(11)的近端(12)能够以如下方式被放置在该第一晶状体部分(1)的前膜表面(41)上：压缩力(F)平行于该光轴(25)作用在该中空圆柱体(11)的远端(13)上并且可通过该眼睛的睫状肌的运动来产生，使该中空圆柱体(11)和该膜(4)在朝向该光学体前表面(21)和该后膜表面(42)的方向上沿着该光轴(25)可移位，从而改变其曲率半径(R)。
2.如权利要求1所述的人工晶状体(100)，其中，该膜(4)以气密密封的方式与该袢(3)或该光学体(2)联接，使得在该后膜表面(42)与该光学体前表面(21)之间形成内部(5)，所述内部(5)填充有气体。
3.如权利要求1或2所述的人工晶状体(100)，其中，该膜(4)具有引导元件(45)，该中空圆柱体(11)能够与这些引导元件接合并且因此能够相对于该光轴(25)居中地放置在该膜(4)上。
4.如权利要求1或2所述的人工晶状体(100)，其中，该膜(4)具有中央区域(43)和周边区域(44)，该中央区域(43)的厚度大于该周边区域(44)的厚度。
5.如权利要求1或2所述的人工晶状体(100)，其中，该膜(4)能够以如下方式移位：该后膜表面(42)能够与该光学体前表面(21)的至少一个顶点(23)接触。
6.如权利要求1或2所述的人工晶状体(100)，其中，该中空圆柱体(11)在该远端(13)处具有周向套环(14)，能够使所述套环与该囊袋(50)的内壁(51)接合。
7.如权利要求1或2所述的人工晶状体(100)，其中，在该光学体前表面(21)上形成高度大于0.05mm的隆凸(24)。
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