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用于眼睛的可聚焦的人造晶状体

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CN1878515B
CN1878515B CN 200580001220 CN200580001220A CN1878515B CN 1878515 B CN1878515 B CN 1878515B CN 200580001220 CN200580001220 CN 200580001220 CN 200580001220 A CN200580001220 A CN 200580001220A CN 1878515 B CN1878515 B CN 1878515B
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安德烈亚斯·奥布莱布斯基
Original Assignee
卡尔·蔡斯外科有限公司
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Abstract

描述一种用于眼睛(10)的人造晶状体。迄今为止在眼科手术领域内装入眼睛内的人造晶状体一直具有固定不变的焦距。现在按照本发明提供一种用于眼睛的人造晶状体,其中焦距是可变的。按照本发明这通过这样的方法实现,即人造晶状体具有两个或多个形状柔性的介质(12,13)作为晶状体元件,并且两个形状柔性的介质直接地相互接触。所述形状柔性的介质优选设置在一构成晶状体本体(11)的包容容器内。由此提供了人造晶状体新的应用领域,例如消除老花眼。

Description

用于眼睛的可聚焦的人造晶状体

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于眼睛,特别是人眼的人造晶状体。 背景技术

[0002] 在眼外科方面已经存在用人造晶状体代替眼睛晶状体的特殊的应用。在所谓的白 内障手术时用人造晶状体代替例如由于白内障模糊的眼睛晶状体,眼睛晶状体位于薄的包 膜(UmhUllimg)内,即所谓的晶状体囊(Linsenkapsel)内。为了取出眼睛晶状体通过在晶 状体囊内的薄的切口造成通向眼睛晶状体的通道,并用微型手术器械首先将眼睛晶状体切 成小块,然后借助于抽吸装置将它们移除。接着装入人造晶状体。

发明内容

[0003] 但是迄今为止所用的人造晶状体一直具有固定不变的焦距。因此本发明的目的 是,提供一种用于眼睛的人造晶状体,其中焦距是可以改变的。按照本发明这个目的通过具 有按独立权利要求1的特征的人造晶状体实现。

[0004] 按本发明的人造晶状体是一种晶状体植入物,它可以代替天然眼睛晶状体装入到 眼睛中。按照本发明规定,人造晶状体具有两个或多个形状柔性的介质。在本说明书的范 围内“形状柔性”意味着,介质不具有刚性的表面,而是介质可以改变其形状。此外按照本 发明规定,两个形状柔性的介质直接地相互接触。

[0005] 本发明对于每个人造晶状体不同的形状柔性的介质的确定的数量,各形状柔性的 介质的确定的材料或各形状柔性的介质的确定的状态没有限制。它们可以按照应用场合和 人造晶状体所希望的光学性能有目的地选择。对此在说明书的以下部分中将详细说明一些 不是仅有的示例。

[0006] 通过采用构成人造晶状体的晶状体元件的形状柔性的介质创造一种可以调节的 晶状体。特别是现在可以创造一种在其焦点长度或者说焦距方面可调的晶状体,它可以作 为人造晶状体装入眼睛内。这造成一系列新型的、有利的应用领域,这在说明书的以下部分 中还要详细解释。

[0007] 有利地至少两个形状柔性的介质位于一包容容器内,该包容容器构成人造晶状体 的晶状体本体。包容容器可以用不同的方法制成。对此在说明书的以下部分中将详细说明 一些不是仅有的示例。

[0008] 现在通过采用形状柔性的介质作为晶状体元件将人造晶状体设计成适合于视力 调节是特别有利的,“视力调节”一般意味着眼睛调整到一定的距离。在眼睛视力正常时在 静止位置远点在无限远处。视力调节是眼睛的能力,即在折光力增大的情况下使靠近的物 体清晰地印在视网膜上。因此视力调节是晶状体折光力的变化,以便在距离变化时“看清 楚”物体。这也称为视力调节宽度。它随着年龄的增大而减小。视力调节力的减小是老花 眼的原因。

[0009] 现在通过采用按本发明的人造晶状体,可以补偿视力调节力的减小,因为在本发

4明中焦距的可调性是可能的。

[0010] 人造晶状体优选具有规定的预先调整的折光力。由此达到,人造晶状体在一与规 定的预先调整的折光力相一致的规定的距离范围内可以看清楚。根据装有这种人造晶状体 的人或根据其偏好和要求,预先调整的折光力可以是不同的,使得预先调整的可以看得清 楚的距离范围可以针对不同的人而不同。

[0011] 在另一种构造中人造晶状体具有一个确定的折光力动态范围。动态范围给出,人 造晶状体的折光力可以改变多少折光度。本发明不局限于一定的动态范围。有利地,动态 范围可以包括至少1. 5折光度,尤其是至少2. 5折光度,特别优选至少4折光度。

[0012] 如果希望人造晶状体的聚焦在动态范围内的规定的预先调整的折光力,那么它可 以通过一合适的控制装置实现,该控制装置在说明书的以下部分中还要详细解释。如果希 望在人造晶状体规定的预先调整的折光力或规定的动态范围之外看得清楚,那么这可以特 别是通过补充合适的辅助工具例如眼镜实现。

[0013] 人造晶状体特别是具有一预先调整的折光力,它优选具有这样的值,该值在人造 晶状体的规定动态范围内在优选的和/或尽可能大的距离范围内可以看得清楚。

[0014] 下面首先说明优选距离范围的一个示例。例如在人造晶状体的小的动态范围(小 于2至3折光度)时一个在荧屏前工作的人(Bildschirmarbeiter)可以优选具有一个折 光力的预先调整的值,它可以使他在几公分至几米的范围内看得清晰。他可以优选具有一 预先调整的折光力,该折光力允许在离屏幕的这个距离上看得清晰,而不必起动控制装置。

[0015] 在动态范围较大时(例如3至4个折光度)折光力可以预先调整到适合于看较大 的距离(无限远),这在睫状肌放松时相当于天然眼睛晶状体的自然状态,并始终允许在近 距离范围内合适地看。

[0016] 人造晶状体可以优选这样预先调整,使它不起动控制装置便可以看清楚无限远。

[0017] 有利地,一起考虑角膜的折光力。通过由人造晶状体提供一恒定的附加折光力的 方法,折光力可能存在的误差可以通过人造晶状体来补偿。例如眼睛的散光可以通过折光 力治疗/补偿,这个折光力在X方向和在Y方向各不相同。

[0018] 看得清晰的范围可以根据应用场合不同地选择,但是无论哪里都应在Icm至无限 远之间的范围内。当然折光力也可以用这样的方法预先调整,使得可以在相当于上述距离 范围的下部范围的距离内看得清晰。

[0019] 有利地,形状柔性的介质可以在其至少一个界面上相互接触并可以相互移动地设置。

[0020] 人造晶状体有利地具有一构成晶状体本体的包容容器,在它里面设置两个或多个 形状柔性的介质。形状柔性的介质在空间上固定在包容容器内并在至少一个界面上相互接 触。固定可以通过合适的固定元件实现。在说明书的以下部分中将详细阐述合适的固定元 件的一些不是仅有的示例。在这里例如可以采用不能混和的形状柔性的介质。

[0021] 此外在形状柔性的介质之间可以设置用来改变界面的大小和/或形状的装置。原 则上本发明不局限于特定的介质类型。重要的仅仅是,介质是形状柔性的。

[0022] 可以有利地设置一用来控制人造晶状体的控制装置。用这种控制装置可以以希望 的方式控制人造晶状体,或者控制用来改变界面的大小和/或形状的装置。

[0023] 人造晶状体或用来改变界面的大小和/或形状的装置的控制可以用不同的方法

5实现。例如可以考虑,通过眼睛肌肉或睫状肌进行直接控制。在这种情况下眼睛肌肉便是 控制装置,人造晶状体或者用来改变界面的大小和/或形状的装置与眼睛肌肉相连接或者 可以相连接。

[0024] 同样可以考虑,控制装置设计成从外部手动或自动地控制。控制装置例如可以具 有一执行机构,并通过特别是内部的执行机构进行控制。在这里本发明的不局限于特定类 型的控制环节。在这里它例如可以是微型驱动装置、微型泵、微型电机等等。此外控制装置 还可以与一自动聚焦系统连接。在这种情况下控制装置可以具有自动聚焦系统或设计成这 样的自动聚焦系统。自动聚焦系统再将合适的调节信号传给人造晶状体。由现有技术已经 知道自动聚焦系统,因此这里可以不再详细说明。

[0025] 如上所述,本发明并不局限于包容容器的特定结构形式。例如可以规定,包容容器 的至少一个边界具有至少在一定区域内拱起的轮廓。由此可以仿制要替代的眼睛晶状体的 轮廓。包容容器的边界例如是容器壁。

[0026] 有利地,包容容器的一个或几个边界至少在一定区域内可以设计成透明的,以便 可以透光。

[0027] 例如至少一个形状柔性的介质至少在一定区域内可以设计成透明的。但是有利地 规定,全部形状柔性的介质至少在一定区域内设计成透明的。

[0028] 有利地,至少一个形状柔性的介质可以至少在一定区域内贴合在包容容器内部的 至少一个贴合面上。其中贴合面可以位于包容容器内的不同地点上,因此本发明不局限于 特定的布局或结构方案。对此下面将说明一些不是仅有的示例,贴合面可以例如是容器外 壁例如容器底面和/或顶盖元件和/或至少一个侧壁的至少一个分区。在上述一种方案中 可以特别实现这样的结构,其中形状柔性的介质不与容器底面接触,而仅仅贴合在侧壁上。 当然也可以考虑这样的结构方案,其中所述贴合面是位于包容容器内腔内的中间层的至少 一个分区,在形状柔性的介质贴合在包容容器贴合面上的地方,它优选由透明材料构成,使 得从外部进入包容容器内的光线能够穿透容器壁和位于包容容器内的透明的形状柔性的 介质。

[0029] 本发明不局限于特定的介质类型。例如至少一个形状柔性的介质可以是液体。例 如这里可以是水、含有盐添加剂的水等等。至少一个形状柔性的介质例如可以设计为油。当 然形状柔性的介质也可以以其他方式构成。重要的仅仅是,介质是形状柔性的。因此例如 还可以规定,至少一个形状柔性的介质做成凝胶状。

[0030] 有利地,可以规定,至少一个形状柔性的介质设计成一个或几个液滴形。这里液滴 一般理解为至少在一定区域内成球形或长圆形的小的介质量。

[0031] 形状柔性的介质优选具有相同或几乎相同的密度,以便消除重力效应。

[0032] 在另一种结构中可以规定,形状柔性的介质在一定的温度范围内具有相同或几乎 相同的密度。特别地这个温度范围与装有这种人造晶状体的人的体温相一致。例如温度范 围可以在30°C至45°C,优选在35°C至40°C,特别优选在36V至38°C之间。

[0033] 此外至少两个形状柔性的介质可以具有完全不同的光学性能,例如不同的光学指 数。在这里例如可以规定,它们具有不同的折射率。例如按一个有利的-不是仅有的-示 例规定,一个形状柔性的介质具有低的折射率(折射指数),而另一个形状柔性的介质具有 高的折射率。[0034] 如果形状柔性的介质贴合在一个透明的贴合面上,例如在包容容器的至少在一定 区域内透明的边界上,贴合面或容器边界的这些透明区域优选具有与贴合的形状柔性的介 质相同或相似的折射率。由此避免中断的光路和不希望的反射。当然也可以实现各折射率 是不同的那种结构。它例如可以用来形成特殊的光学效应。

[0035] 有利地,可以规定,形状柔性的介质通过用来改变界面的装置这样地朝相应的另 一个形状柔性的介质的方向移动,使得改变在两个形状柔性的介质之间的至少一个界面的曲率。

[0036] 本发明对于用来改变在形状柔性的介质之间的界面的元件不局限于特定的结构 形式。为此下面将给出一些不是仅有的示例。

[0037] 用来改变界面的装置例如可以环形地环绕光孔设置。其中环形元件可以根据实施 形式的不同做成单件的,但是也可以做成多件的。

[0038] 光孔优选可以至少相当于使用人造晶状体的眼睛的最大瞳孔直径。

[0039] 例如可以规定,用来改变形状柔性的介质之间的界面的大小和/或形状的装置在 电润湿(Electrowetting)的基础上构成。

[0040] 现在通过电场产生的电润湿的原理可以规定,形状柔性的第一介质和形状柔性的 第二介质具有不同的导电能力。具有较小导电能力的介质例如油可以设置在具有较大导电 能力的介质例如水或带添加剂的水,和至少一个电极之间。在这里例如可以规定,具有较小 导电能力的介质设置在一个基质的表面上,而基质的另一个表面上设置至少一个电极。现 在如果在至少一个电极和具有较大导电能力的介质之间施加一电场,那么由此使两个形状 柔性的介质之间的界面改变。

[0041] 在这里用来改变界面的装置作用在导电介质上。通过施加电压,导电介质所贴合 的表面的可润湿性通过所述导电介质改变,使得由此也可以间接地改变电绝缘介质的轮廓。

[0042] 例如由US-A-5,659,330已知这种现象的转化。其中描述了一种显示装置,在这种 显示装置中导电液的各滴设置在一绝缘层上。这个绝缘层下面存在电极。通过有选择地产 生电场可以改变每一滴导电液体的形状,由此产生图像的彩色像素。

[0043] 在DE 698 04 119 T2中说明了怎样能够将电润湿原理普遍用在晶状体元件领域 内的方案。其中所述的发明位于可调焦距晶状体的领域内,特别位于具有可调的电控制焦 点的液体晶状体的领域内。其中用那里描述的晶状体元件应该可以,借助于所谓的“电润 湿”连续地调整焦点。按照这种已知方案提供了一种用来可变地调整焦长的光学元件。焦 长一般是焦点到光学元件的平面例如到晶状体平面的距离。

[0044] 已知光学元件由一包容容器组成,该包容容器包括一导电的第一液体以及一滴绝 缘的第二液体。两液体是不可混和的,并在空间上固定在包容容器内。两液体在界面上相 互接触。第二液体的液滴同心地环绕光学元件的光轴设置,其中光轴同样穿过包容容器底 面的透明区域。导电的第一液体至少在一定区域内贴合在位于包容容器内部的电极上。此 外设置至少另一个电极,它设置在容器底面之外。这里所述另一个电极设置在容器底面的 背向容器内腔的表面上。

[0045] 最后已知的光学元件具有用来改变液体之间的界面的元件。通过该元件可以在电 极之间产生电场。由此改变用导电的第一液体覆盖的面的可润湿性,使得通过它也改变绝缘的第二液体液滴的形状。通过改变两液体之间的界面的大小和/或形状可以连续地调整 光学元件的焦点。

[0046] 例如也由WO 03/071335 A2以及WO 03/069380 Al已知类似的方案。

[0047] 在另一种结构中,用来改变界面的装置可以设计成用来作用在至少一个形状柔性 的介质上,其中用来改变界面的装置设计成用来在至少一个形状柔性的介质上产生压力, 其中一个形状柔性的介质可以通过所述元件在至少一个界面上沿至少一个优选方向分别 向另一个形状柔性的介质方向移动,特别是挤压。这种元件可以设计成结构简单和节省能 量,其中这样的元件常常只需要非常小的控制电压。在这里介质的导电性不起作用。

[0048] 通过所述元件达到,在相应的形状柔性的介质上施加压力,使它可在界面上沿至 少一个优选方向分别向另一个形状柔性的介质方向移动,特别是挤压。这个优选方向优选 是人造晶状体的光轴。人造晶状体焦距的改变并且由此焦长的改变在一定程度上通过一个 形状柔性的介质向另一个形状柔性的介质方向挤压来实现。

[0049] 这里例如可以规定,用来改变界面的装置设计成用来作用在形状柔性的第二介质 上,形状柔性的第二介质可通过所述元件在至少一个界面上沿至少一个优选方向朝形状柔 性的第一介质方向移动,特别是挤压。额外地或者二者择一地还可以考虑,用来改变界面的 装置设计成用来作用在形状柔性的第一介质上,并且形状柔性的第一介质可通过该元件在 至少一个界面上沿至少一个优选方向朝形状柔性的第二介质的方向移动,特别是挤压。

[0050] 在另一种结构中还可以规定,两个形状柔性的介质在两个介面上相互接触,一个 形状柔性的介质可通过用来改变界面的装置在一个或两个界面上沿至少一个优选方向分 别向另一个形状柔性的介质的方向移动,特别是挤压。在这种情况下例如还可以,对于每个 界面可以选择两个优选方向。在此按照一种有利的改进结构的优选方面可以方向相反地定 向。

[0051] 这里可以有利地规定,一个形状柔性的介质通过用来改变界面的装置这样地向另 一个形状柔性的介质的方向移动,特别是挤压,使得改变在两个形状柔性的介质之间的至 少一个界面的曲率。

[0052] 按照另一种结构形式,至少一个形状柔性的介质可以在所有面上被另一个形状柔 性的介质包围,其中用来改变界面的装置设计成用来作用在至少一个形状柔性的介质上, 并且其中用来改变界面的装置设计成用来在至少一个形状柔性的介质上产生压力。

[0053] 在这种方案中不需要特别的贴合面。而是一个在所有面上被包围的形状柔性的第 一介质,它在初始状态有利地具有一球形的外形,并在所有面上被另一个形状柔性的第二 介质包围。形状柔性的第一介质例如也可以是水,形状柔性的第二介质有利地是一种合适 的油。两形状柔性的介质有利地不需要相同的密度,从而使形状柔性的第二介质可以在形 状柔性的第一介质内保持位置,而不下沉,亦即由此可以消除重力效应。

[0054] 现在用来改变界面的装置在至少一个形状柔性的介质上施加一压力。如果在形状 柔性的第一介质上施加压力,那么所述压力从形状柔性的第一介质传递到形状柔性的第二 介质上,使它在压力作用部位受到压挤,这使得两形状柔性的介质之间界面的大小和/或 形状发生变化。例如形状柔性的第二介质可以从原先球形的初始形状变成椭球的外形。如 果对形状柔性的第二介质施加压力,那么它向形状柔性的第一介质延展,从而在这种情况 下也改变两形状柔性的介质之间界面的大小和/或形状。

8[0055] 用来改变界面的装置例如可以设计成机械装置,例如以活塞装置、柱塞装置或缸 装置等等的形式。

[0056] 在另一种结构中用来改变界面的装置例如可以设计成至少一个可控膜片的形式。

[0057] 在上述两种情况下,例如通过眼睛肌肉如睫状肌提供直接的控制。如果用来改变 界面的装置在磁、电或电磁的基础上工作,例如可以从外部进行手动控制,如通过移动一磁 铁的方法,通过以适当的方法控制一电磁铁的方法等等。

[0058] 当然在这里本发明同样不局限于用来改变界面的装置的特定的驱动方式。例如可 以将元件设计成可电操纵的。在这种情况下所需要的电压在低电压范围内。因此这种元件 可以在医学方面特别毫无顾虑、节省能量和经济地使用。当然用来改变界面的装置的其他 驱动方式也是可能的,例如可以考虑,它们设计成可磁性和/或电磁和/或气动和/或液压 和/或压电等等操纵。

[0059] 在一种有利的实施形式中,用来改变界面的装置的操纵可以通过眼睛的视神经控 制。在这种情况下元件的操纵,特别是在机械操纵时,也可以通过眼睛周围的部分肌肉进 行。

[0060] 形状柔性的介质在包容容器内在空间上的固定可以借助于合适的固定元件进行。 因为光路应该确定地穿过人造晶状体,因此这特别重要。在空间上的固定优选借助于适合 于此固定元件进行。但是在这里本发明不局限于特定类型的固定元件。

[0061] 固定元件可以有利地设计成在包容容器内的一个或多个不同的表面涂层的形式。 二者择一或附加地固定元件可以设计成至少包容容器的区域的几何造型的形式。这里例如 可以是凸起部、底切部、凹槽等等。

[0062] 固定元件例如可以设置和/或设计在包容容器的至少一个壁上,或包容容器至少 一个壁的至少一个区域上。同样也可以,在包容容器内的固定元件设置或设计在例如用作 中间层的贴合面的区域等等内。

[0063] 下面说明对于合适的固定元件的一些有利的,不是仅有的实施例。

[0064] 例如固定元件可以设计成贴合面特殊表面造型的形式和/或贴合面的特殊表面 性能的形式和/或贴合面和/或包容容器的特殊表面涂层的形式。其中它可以是例如亲水 的和/或疏水的涂层。在这里表面可以有利地设计成这样,使它能保持贴合的形状柔性的 介质在位置上。特殊的表面性能例如可以借助于特殊的表面涂层实现。可以有利地设置在 可润湿性方面的特殊表面性能。当然在这里本发明不局限于上述示例。

[0065] 例如可以规定,涂层的一部分由疏水的,一部分由亲水的材料组成。两种不同的材 料沿一边界线相互邻接。这条静态的,亦即不可改变的边界线也构成在两形状柔性的介质 之间的边界线,其中一个可以有利地是水或水溶液,一个例如可以是油。通过表面相应的涂 层可以达到,形状柔性的介质在表面上的位置不变,从而使介质固定在这个区域内。这样按 上面所述的方法只在两介质之间的自由界面区域内才能改变两介质之间的界面,在这个自 由界面上两个介质直接接触,并位于离涂覆表面一定的距离处。

[0066] 例如可以考虑,形状柔性的介质的固定通过适当地选择在包容容器内,例如包容 容器的边界或壁的,表面材料和/或表面涂层实现。形状柔性的介质的在空间上的固定通 过施加合适的优选是固定的张力进行。在这种情况下有利的是,形状柔性的第一介质设计 成导电介质,形状柔性的第二介质设计成绝缘介质。当然也可以考虑,在空间上的固定通过

9在包容容器内的边界和/或中间层的结构造型达到,例如在容器内设有合适的凸台、棱边、 底切部、凹槽等等的造型。

[0067] 固定元件一般具有这样的作用,即形状柔性的介质在包容容器内的位置保持不 变,使得通过人造晶状体特别是可以产生一确定的光路。这里位置是指相对于包容容器的 壁和/或相对于在包容容器内的贴合面。

[0068] 可以有利地规定,在包容容器的、形状柔性的介质贴合的贴合面上,例如中间层 上,设置一开口,并且形状柔性的介质固定在这个开口区域内。有利地至少相当于使用人造 晶状体的眼睛的最大瞳孔直径的开口可以特别是围绕人造晶状体光轴延伸,使得光线可以 穿过此开口并接着穿过形状柔性的介质。为此特别是在该开口区域内人造晶状体考虑采用 的所有组分都设计成透明的。

[0069] 在另一种结构中还设置用来使至少一个形状柔性的介质的表面结构稳定的元件 (稳定元件)。这个稳定元件可以克服形状柔性的介质的轮廓不希望的分解。

[0070] 稳定元件可以使形状柔性的介质的表面结构保持在一起,而这里并不显著损害人 造晶状体的光学质量。在这里稳定优选通过采用外部的和/或内部的结构实现。稳定元件 可以用不同的方式和方法构成,因此本发明不局限于特定的结构形式。对此下面介绍一些 不是仅有的示例。

[0071] 稳定元件可以有利地至少在一定区域内设置在两个相邻的形状柔性的介质之间 的界面区域内。但是这里还应该包括,在稳定元件和界面之间至少有时存在一定的距离。在 此这个距离可以这样选择,使得可以不出现形状柔性的介质的表面结构的毁坏。

[0072] 稳定元件例如可以设计成至少一个特别是弹性的薄膜,特别是带孔薄膜等等。在 这种情况下稳定元件是一稳定薄膜。如果稳定薄膜设计成穿透的薄膜,那么形状柔性的介 质便不需要是不可混合的。在另一种结构中稳定元件可以具有至少一个带有网眼结构,特 别是具有至少可能是弹性的、由线和/或带组成的结构的元件。也可以设置两个或多个这 种元件。此外这也适合于设计成薄膜的稳定元件。至少一个元件的弹性结构是一种可选的 特征,对于本发明的可实施性它并不强制要求。在这种情况下稳定元件例如是稳定网。该 稳定网可以有利地设计成由线或带组成的细网眼的网,它们把形状柔性的介质的表面结构 集中在一起,并且不显著损害光学质量。各根线有利地不设计成太粗。然而也可以在整个 轮廓上有粗度变化。特别是在稳定元件上作用大的载荷的地方,如果改变各形状柔性的介 质之间的界面,那么线可以粗于例如出现较小负荷的地方。

[0073] 本发明并不局限于特定的可以用来制造稳定元件的材料。合适的材料例如是玻璃 纤维、尼龙等等。

[0074] 稳定元件可以有利地至少在一定区域内或部分设计成透明的。而由此不会由于附 加的稳定元件损害人造晶状体的光学质量。但是原则上也可以考虑不透明的稳定元件,只 要它们不损害光学元件的功能,例如如果它们不太粗的话。

[0075] 下面示范性地说明人造晶状体的稳定元件的应用,这种晶状体作为晶状体元件具 有两形状柔性的介质。当然示范性的说明也可以以类似方法转移到人造晶状体上,它们具 有两个以上形状柔性的介质。

[0076] 根据结构形式,稳定元件可以设置在形状柔性的第一和/或第二介质中。

[0077] 例如稳定元件可以设置在形状柔性的第二介质内。在这种情况下有利地规定,稳

10定元件设计成这样,以便将形状柔性的第二介质固定在稳定元件的表面上,特别是通过稳 定元件的特殊表面涂层。例如稳定元件比如稳定网可以用一种材料表面涂覆,或者由一种 材料组成,如果将稳定网放置在形状柔性的第二介质内,这种材料将形状柔性的第二介质 例如以油的形式“固定”在表面上。因此稳定元件以这样的方式设计,即其表面使得/保持 对于形状柔性的第二介质是可润湿的。

[0078] 还可以将稳定元件设置在形状柔性的第一介质内。在这种情况下稳定元件例如可 以用这样的方式制成,以便使形状柔性的第二介质被稳定元件的表面挤压,特别是通过稳 定元件的特殊表面涂层。例如稳定元件比如一稳定网可以用一种材料表面涂覆,或由一种 材料组成,它使得形状柔性的第二介质如以油的形式被表面挤压,如果稳定网放置在形状 柔性的第二介质之外的话。同时另一形状柔性的介质,亦即稳定元件所在的第一介质比如 水应该不被稳定元件挤压。

[0079] 也可以实现稳定元件既设置在形状柔性的第一介质内又设置在形状柔性的第二 介质内的实施形式。

[0080] 稳定元件优选至少在一定区域内可以具有一预紧力。这意味着,稳定元件可以设 计成具有预成形的轮廓。例如可以规定,这个预成形轮廓与在两形状柔性的介质之间的界 面的轮廓匹配,例如在形状柔性的第二介质的最大和/或最小扩展范围内。

[0081] 稳定元件可以有利地具有与它所在的形状柔性的介质相同或至少近似的折射指 数。如果稳定元件位于形状柔性的第二介质内,那么其材料应该具有形状柔性的第二介质 比如油等等的折射指数。如果稳定元件位于形状柔性的第二介质之外,那么它优选具有形 状柔性的第一介质例如水的折射指数。

附图说明

[0082] 现在借助于实施例参照附图详细说明本发明。附图表示:

[0083] 图1人眼的示意图;

[0084] 图2按本发明的人造晶状体的第一实施例;

[0085] 图3按本发明的人造晶状体的第二实施例;

[0086] 图4图3中所示人造晶状体的示意俯视图;

[0087] 图5按本发明的人造晶状体的第三实施例。

具体实施方式

[0088] 图1中首先以通常的形状示出一人眼100。在角膜108后面有带瞳孔103的虹膜 101。瞳孔103位于晶状体102前面。眼腔位于角膜108和虹膜101之间。在玻璃体腔107 的后面部分内有一视网膜105。此外中央血管104从那里出发。

[0089] 随着人的年龄逐渐增大,他的眼睛的视力调节宽度越来越小。视觉调节力的降低 是老花眼的原因。“视觉调节”一般意味着眼睛调整到规定距离。在正常的眼睛上在静止位 置远点在无穷远处。视觉调节是眼睛的能力,即在折光力加大的情况下将靠近的物体清晰 地复印在视网膜上。

[0090] 通过用按照本发明的人造晶状体(植入晶状体)替代晶状体102,如后面结合图 2至5借助于一些实施例所介绍的那样,现在可以补偿视觉调节力的下降,因为在人造晶状

11体中其焦距的可调是可能的。

[0091] 图2中示出按照本发明的人造晶状体10的第一实施例,它涉及一具有可变焦距的 晶状体。在图2中所示的示图涉及到具有可变焦距的人造晶状体10的基础工作原理的说 明。当然,这种人造晶状体10在用作眼睛100 (图1)的晶状体102时在造型方面与眼睛的 轮廓匹配。

[0092] 在图2中所示的人造晶状体10首先由一包容容器11组成,该包容容器另外由一 容器底面20和一与它对置的容器盖16限定。容器底面20和容器盖16是包容容器11的 边界15。包容容器11是人造晶状体10的晶状体本体。

[0093] 光轴25垂直于容器底面20延伸,光线的光路21沿此光轴穿过人造晶状体10延伸。

[0094] 至少在围绕光轴25的区域内容器底面20还有容器盖16具有一透明区。当然也 可以考虑,整个容器底面20和整个容器盖16都由透明材料构成。

[0095] 在包容容器11内有两个各自不同的形状柔性的介质12,13,它们是人造晶状体10 的晶状体元件。两种介质12,13不能相互混合,具有不同的光学性能(不同的折射率nl和 n2),并具有至少相近的密度。此外两个介质12,13是透明的。在本实施例中形状柔性的介 质12,13是液体,其中例如第一介质12可以是水,第二介质13可以是油。

[0096] 在包容容器11内,一做成贴合面22的中间层位于其中,该中间层具有一开口 28。 如同容器底面20的透明区一样中间层22中的开口 28也做得同心地围绕光轴25。该开口 28例如可以相当于使用人造晶状体10的眼睛的最大瞳孔直径。

[0097] 在图2中所示的示例中在包容容器11内的用第一介质12润湿的表面用虚线表 示,而用第二介质13润湿的表面用点划线表示。

[0098] 两种液体12、13通过适当的工具在空间上固定在包容容器11内,其中第二液体13 至少在一定区域内地贴合在包容容器11内的做成贴合面的中间层22上。在这里第二液体 13同样固定在开口 28区域内,使得至少在第一和第二液体12,13之间的界面14区域内具 有液滴形状的液体13环绕光轴25同心地延伸。

[0099] 因此射入人造晶状体10内的光线21首先穿过容器底面20的透明区,接着穿过第 二液体13以及包容容器11内的贴合面22中的开口 28,然后穿过第一液体12和接着容器 盖16的透明区,如果光线21通过容器盖16射入,则光路正好相反延伸。

[0100] 现在用一种方法实现人造晶状体10的焦距的改变,其改变两种液体12、13之间的 界面14的大小和/或形状,例如其曲率。这通过相应地设计的装置23进行。在本实施例 中用来改变界面14的装置23设计成膜片24的形状,它构成中间层22的一部分。在膜片 24上或在膜片24中有至少一个磁铁片或金属片26。可以借助于一电磁铁27对所述片26 产生作用。

[0101] 如果将片26做成磁铁片,那么根据极性的不同,在操作电磁铁27时它朝容器底面 20方向被吸引,或者向容器盖16方向被推开。如果片26做成金属片,那么在操作电磁铁 27时它被吸引。

[0102] 现在通过用来改变界面14的装置23可以直接作用在液体13上。这通过这样的 方式进行,即第二液体13在界面14上沿至少一个优选方向一在本实施例中沿光轴25方向 一朝第一液体12方向挤压。这以特别方便和节约能量的方式通过操作膜片24进行。[0103] 在初始状态膜片24处于其水平的起始位置,第二液体13在贴合面22上具有一液 滴形状,在液体12和13之间的界面14具有一平的弯曲度。这通过细实线表示。

[0104] 现在如果操作电磁铁27并且例如向容器底面20方向吸引所述片26,这导致,膜片 24也向容器底面20方向偏移。由此将第二液体13通过开口 28挤出,从而使界面14的曲 率变成显著拱起的形状,其通过虚线表示。因此第二液体13沿光轴25方向朝第一液体12 方向挤压。

[0105] 用来改变界面的装置23的控制例如可以直接地通过眼睛的睫状肌实现,或者也 可以手动或自动地从外部实现。控制也可以用在以上说明书的概论部分所述的方法实现。

[0106] 为了防止例如由于振动等等使第二液体13的液滴毁坏,设有稳定元件30。稳定元 件30可以是一一例如弹性的一稳定薄膜32,特别是带孔薄膜,一具有网眼结构的稳定网等 等。稳定薄膜32通过合适的固定元件33设置在贴合面22上。

[0107] 在图3至5中示出按本发明的人造晶状体10的另外两个实施例。具有包容容器 11和柔性介质12,13的人造晶状体10的基本结构基本上相当于在图2中所示的实施形式, 因此在这方面首先参照以上对图2的说明。这里相同的构件标有相同的附图标记。在按图 3至5的实施例中用来改变界面14的装置23也设置在形状柔性的介质12,13之间,其设计 得可机械操纵。当然也可以实现人造晶状体10的按以上所述的电润湿原理工作的结构形 式。

[0108] 在图3和4中所示的人造晶状体10具有一带一容器底面20和一容器盖16的包 容容器11,它们是包容容器11的边界15,包容容器同样构成人造晶状体10的晶状体本体。 这一次容器盖16具有一弯曲的轮廓,并在这方面与眼睛晶状体的轮廓匹配。

[0109] 形状柔性的第一介质12例如水和形状柔性的第二介质13例如油在一界面14上 共同地相互接触。同样设置一中间层形式的贴合面22。中间层22具有一开口 28。两种液 体12,13通过合适的工具在空间上固定在包容容器11内,其中第二液体13至少在一定区 域内贴合在包容容器11内的做成贴合面的中间层22上。其中第二液体13同样固定在开 口 28区域内,使得至少在第一和第二液体12,13之间的界面14区域内具有液滴形状的液 体13环绕光轴同心地延伸。在这方面也附加地参照结合图2的实施方式。开口 28可以例 如具有一至少相当于人造晶状体所要植入的眼睛的瞳孔直径的直径。因此开口 28限定晶 状体10的光线入口。

[0110] 用来改变界面的装置23,类似地如同在图2中的示例那样,具有一膜片24,但是这 一次它环绕开口设置成圆形(图4)。膜片可以是中间层22的组成部分,并与包容容器11 连接。这可以通过合适的固定元件17实现。当然膜片25和包容容器11可以合并成唯一 的构件。根据膜片24操纵方式的不同它里面也可以设置至少一个小片26。

[0111] 在按图3和4的示例中用来改变界面的装置23具有一带可运动的柱塞19的柱塞 装置18。它环绕开口 28环形设置。柱塞19例如可以是磁性的,使得其运动带动小片26, 从而带动膜片24。膜片14的移动以在图2中所示的方法作用在液体12,13上,从而改变其 界面14的轮廓。由此也改变人造晶状体10的焦距。当然也可以规定,所述装置23具有一 活塞装置,其中活塞的运动已经造成液体13的挤压。在另一种构造中膜片的运动也可以通 过压电元件等等实现。

[0112] 用来改变界面的装置23的控制可以直接地例如通过眼睛的睫状肌实现,或者也可以手动或自动地从外部实现。同样控制也可以用如在以上说明书的概论部分中所述的方 法实现。

[0113] 最后图5中示出一种人造晶状体10,它从其外观形状看已经相当于眼睛100的晶 状体102 (图1)。晶状体10从其基本结构以及其基本工作原理看相当于在图2至4中所 示的晶状体。因此相同构件标有相同的附图标记。此外涉及和参照这些附图相应的实施方 式。

[0114] 人造晶状体10具有一构成晶状体本体11的包容容器11,在它里面,通过一隔膜 22基本上相互分开,有两个形状柔性的介质12,13。形状柔性的介质12,13同样是液体,介 质12是水,介质13是油。形状柔性的介质12,13具有不同的折射率nl和π2。隔膜22或 中间层具有一开口 28,介质13可以通过此开口进入介质12的区域。两个介质12,13在界 面14上相互接触。

[0115] 作为包容容器11边界15的容器底面20和容器盖16都由透明材料构成。容器盖 16具有至少一个柔性区29。容器底面20具有至少一个柔性区31。柔性区29用来实现压 力平衡。

[0116] 用来改变界面的装置23设置在容器底面的柔性区31内。在这里它例如是如图3 和4中所示的环形结构,其中本发明当然不局限于这种具体结构。

[0117] 通过操作用来改变界面的装置23使容器底面20的柔性区31向内挤入包容容器。 由此造成介质13的挤压,该介质只能通过开口 28逸出。这导致介质12和13之间界面14 轮廓的变化,从而造成人造晶状体10焦距的改变。可以通过在容器盖16中的柔性区29实 现在介质12区域内的相应的压力平衡。

[0118] 在这里用来改变界面的装置23的控制也可以直接地例如通过眼睛的睫状肌实 现,或者也可以手动或自动地从外部实现。控制也可以用如在以上说明书概论部分中所述 的方法实现。

[0119] 通过本发明提供一种用于眼睛的新型人造晶状体。迄今为止在眼科手术范围内装 入眼睛的人造晶状体一直具有固定不变的焦距。现在起按照本发明提供了一种用于眼睛的 人造晶状体,其中焦距是可以改变的。这按照本发明通过这样的方法实现,即人造晶状体具 有两个或多个的形状柔性的介质作为晶状体元件。形状柔性的介质优选设置在一构成晶状 体本体的包容容器内。由此提供了人造晶状体新的应用领域,例如消除老花眼。当然本发 明的人造晶状体也可以用在目前已经存在的应用场合一例如白内障手术中。

[0120] 附图标记清单 [0121] 10 人造晶状体 102 晶状体[0122] 11 包容容器 103 瞳孔[0123] 12 形状柔性的第一介质 104 中央血管[0124] 13 形状柔性的第二介质 105 视网膜[0125] 14 介质之间的界面 106 眼腔[0126] 15 包容容器的边界 107 玻璃体腔[0127] 16 各器盖 108 角膜[0128] 17 固定元件 [0129] 18 柱塞装置

14[0130] 19 柱塞[0131] 20 容器底面[0132] 21 光线方向[0133] 22 贴合面(中间层)[0134] 23 用来改变界面的装置[0135] 24 膜片[0136] 25 光轴[0137] 26 小片[0138] 27 电磁铁[0139] 28 开口[0140] 29 容器盖的柔性区[0141] 30 稳定元件[0142] 31 容器底面的柔性区[0143] 32 稳定薄膜[0144] 33 固定元件[0145] 100 眼睛[0146] 101 虹膜

15

Claims (32)

  1. 一种用于眼睛的人造晶状体(10),该人造晶状体具有两个或多个形状柔性的介质(12,13)作为晶状体元件,其特征为:这些介质直接地相互接触,所述形状柔性的介质(12,13)在至少一个界面(14)处接触并可相对移动地设置,所述形状柔性的介质(12,13)设计为液体或凝胶状的。
  2. 2.按权利要求1的人造晶状体,其特征为:在一构成晶状体本体的包容容器(11)内设 置至少两个形状柔性的介质(12,13)。
  3. 3.按权利要求1或2的人造晶状体,其特征为:所述人造晶状体设计成适合于视力调节。
  4. 4.按权利要求1的人造晶状体,其特征为:所述人造晶状体具有一确定的预先调整的 折光力。
  5. 5.按权利要求1的人造晶状体,其特征为:所述人造晶状体具有折光力的一个确定的 动态范围,并且该动态范围包括至少1.5折光度。
  6. 6.按权利要求1的人造晶状体,其特征为:在一构成晶状体本体的包容容器(11)内设 置至少两个形状柔性的介质(12,13),这些介质(12,13)在空间上固定在包容容器(11)内。
  7. 7.按权利要求1的人造晶状体,其特征为:介质(12,13)在至少一个界面(14)处接触, 并且在各介质(12,13)之间设置用来改变界面(14)的大小和/或形状的装置(23)。
  8. 8.按权利要求1的人造晶状体,其特征为:设置一用来控制人造晶状体(10)的控制装置。
  9. 9.按权利要求1的人造晶状体,其特征为:所述形状柔性的介质(12,13)是不可混合的。
  10. 10.按权利要求2的人造晶状体,其特征为:包容容器(11)的至少一个边界具有一至 少在一定区域内拱起的轮廓。
  11. 11.按权利要求2的人造晶状体,其特征为:所述包容容器(11)的一个或多个边界至 少在一定区域内做成透明的。
  12. 12.按权利要求2的人造晶状体,其特征为:包容容器(11)的一个或多个边界(15)至 少在一定区域内由柔性材料构成。
  13. 13.按权利要求1的人造晶状体,其特征为:所述形状柔性的介质(12,13)中的至少一 个至少在一定区域内做成透明的。
  14. 14.按权利要求1的人造晶状体,其特征为:至少一个形状柔性的介质(12,13)至少在 一定区域内贴合在包容容器(11)内的至少一个贴合面(22)上。
  15. 15.按权利要求1的人造晶状体,其特征为:所述形状柔性的介质(12,13)中的至少一 个设计成一个或多个液滴的形式。
  16. 16.按权利要求1的人造晶状体,其特征为:所述形状柔性的介质(12,13)具有相同或 几乎相同的密度。
  17. 17.按权利要求16的人造晶状体,其特征为:形状柔性的介质(12,13)在一定的温度 范围内具有相同或几乎相同的密度,并且此温度范围在30°C至45°C之间。
  18. 18.按权利要求1的人造晶状体,其特征为:所述形状柔性的介质(12,13)中的至少两 个具有不同的光学性能。
  19. 19.按权利要求6的人造晶状体,其特征为:一个形状柔性的介质(13)通过用来改变界面(14)的装置(23)向相应另一个形状柔性的介质(12)方向这样地移动或可以这样地 移动,使得改变两个形状柔性的介质(12,13)之间至少一个界面(14)的曲率。
  20. 20.按权利要求6的人造晶状体,其特征为:用来改变界面的装置(23)环形地围绕光 孔(28)设置。
  21. 21.按权利要求20的人造晶状体,其特征为:光孔(28)至少相当于使用人造晶状体(10)的眼睛的最大瞳孔直径。
  22. 22.按权利要求6的人造晶状体,其特征为:用来改变在形状柔性的介质(12,13)之间 的界面的大小和/或形状的装置(23)在电润湿的基础上构成。
  23. 23.按权利要求22的人造晶状体,其特征为:形状柔性的第一介质(12)和形状柔性的 第二介质(13)具有不同的导电能力,具有较小导电能力的形状柔性的介质(12)设置在具 有较大导电能力的形状柔性的介质(13)和至少一个电极之间,并且通过在所述至少一个 电极和具有较大导电能力的形状柔性的介质(13)之间施加一电场来改变在两个形状柔性 的介质(12,13)之间的界面。
  24. 24.按权利要求6的人造晶状体,其特征为:用来改变界面的装置(23)设计成用来作 用在形状柔性的介质中的至少一个(13)上,用来改变界面的装置(23)设计成用来对形状 柔性的介质中的至少一个(13)产生压力,并且一形状柔性的介质(13)通过该装置(23)在 至少一个界面(14)上沿至少一个优选方向朝相应的另一个形状柔性的介质(12)的方向移 动。
  25. 25.按权利要求6的人造晶状体,其特征为:至少一个形状柔性的介质在所有面上被另 一个形状柔性的介质包围,用来改变界面的装置(23)设计成用来作用在所述形状柔性的 介质中的至少一个上,并且用来改变界面的装置(23)设计成用来在所述形状柔性的介质 中的至少一个上产生压力。
  26. 26.按权利要求24或25的人造晶状体,其特征为:用来改变界面的装置(23)设计成 机械装置。
  27. 27.按权利要求26的人造晶状体,其特征为:所述机械装置(23)设计成活塞装置或柱塞装置或缸装置。
  28. 28.按权利要求24的人造晶状体,其特征为:用来改变界面的装置(23)设计成至少一 个可控制的膜片(24)的形式。
  29. 29.按权利要求2的人造晶状体,其特征为:所述形状柔性的介质(12,13)在包容容器(11)内在空间上的固定通过固定元件实现。
  30. 30.按权利要求29的人造晶状体,其特征为:所述固定元件设计成在包容容器(11)内 的一个或多个不同的表面涂层的形式和/或至少包容容器(11)的各区域的几何造型的形 式。
  31. 31.按权利要求1的人造晶状体,其特征为:设置用来稳定所述形状柔性的介质(12, 13)中的至少一个表面结构的元件。
  32. 32.按权利要求31的人造晶状体,其特征为:稳定元件至少设置在两个形状柔性的介 质(12,13)之间的界面(14)区域内。
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