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Beschreibung der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft implantierbare phakische Intraokularlinsen (IOLs),
die zusammen mit der intakten natürlichen kristallinen Linse
als Korrekturlinsen geeignet sind. Die erfinderischen Linsen sind
mit einer Hinterfläche
bereitgestellt, die eine anatomischere Passform in der Hinterkammer
des Auges gestattet, wodurch die Risiken von Störungen der natürlichen
Linse minimiert werden.
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Hintergrund der Erfindung
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Als
eine Konsequenz daraus, dass die operativen Vorgänge im Auge, wenn eine defekte
natürliche Linse
ersetzt wird, perfekter und weniger schmerzhaft wurden, zum Beispiel
nach der Entwicklung von elastischen Linsen, die eingerichtet sind,
durch einen schmalen Einschnitt im Auge hindurch gefaltet zu werden,
sind phakische Intraokularlinsen als eine Alternative mehr und mehr
vorstellbar, um optische Mängel
außer
mit Brillen und konventionellen Kontaktlinsen zu korrigieren.
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In
einem allgemeinen Sinn können
phakische Linsen zur Implantation gedacht sein, entweder in der Vorder-(Front-)Kammer
des Auges zwischen der Hornhaut und der Iris oder in der Hinter-(Rück-)Kammer
angeordnet zwischen der Iris und der natürlichen kristallinen Linse.
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In
der Vorderkammer positionierte phakische Linsen wurden in verschiedenen
früheren
Ausführungsbeispielen
aus dem Grund als wünschenswert
angesehen, dass diese Kammer erheblich größer als die Hinterkammer ist
und dadurch einen weniger komplizierten operativen Eingriff zulässt. Diese
Typen an Linsen zeigen jedoch eine Reihe an Nachteilen, im Wesentlichen
bezogen auf einen Irritationstätigkeit
von dem Trägermittel
(Haptik) auf die sensitiven Augenstrukturen. Zum Beispiel kann das
Trägermittel,
wenn es in der Ecke zwischen Hornhaut und Iris positioniert ist,
den wässrigen
Ausfluss stören
und in der Folge einen Anstieg des intraokularen Drucks erzeugen,
eine Bedingung, die im schlechtesten Fall ein Glaukom auslösen kann.
Druck auf das Trägermittel
auf den Vorderkammerwinkel kann die Blutzirkulation stören und
Pupillen-Ovalisierung verursachen. Außerdem können das Trägermittel und die Optik in
Kontakt mit dem Hornhaut-Endothel
kommen und Endothel-Dystrophie mit daraus resultierendem Verlust
an Hornhaut-Transparenz verursachen. Alternativ wurde vorgeschlagen,
die Trägermittel
direkt an der Iris mittels verschiedener Befestigungsmittel zu befestigen.
Eine negative Konsequenz aus der Iris-Befestigung ist eine Irritation
der Iris.
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Es
ist eine allgemeine Komplikation, wenn IOLs entwickelt werden, um
in die Hinterkammer zwischen die Iris und die natürliche kristalline
Linse implantiert werden sollen, dass der verfügbare Raum klein ist. Konsequenterweise
können
die Linsen nicht sperrig sein, was häufig erforderlich ist, wenn
eine hoch brechende optische Korrektur beabsichtigt ist. Insbesondere
muss darauf geachtet werden, jeglichen Kontakt mit der intakten
natürlichen
kristallinen Linse zu vermeiden oder einzuschränken, um diese vor Beschädigungen
zu schützen,
was zu lokalen Opakifikationen oder im schlimmsten Falle zur Ausbildung
eines Katarakts führen kann.
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Es
muss auch berücksichtigt
werden, dass ein Kontakt mit der Iris eine Scheuerbeschädigung mit
daraus resultierender Pigment-Dispersion zur Folge haben kann und
dass die Pupille nicht blockiert werden darf, so dass der Fluss
von wässriger
Flüssigkeit
verhindert wird, was zu angestiegenem intraokularem Druck und reduzierter
Zirkulation von Nährstoffen
und Stoffwechsel-Teilchen zur und von der natürlichen kristallinen Linse führt.
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US-Patent 4,585,456 (Blackmore)
offenbart eine frühere
Version einer phakischen Hinterkammer-IOL, die mittels Anhängseln an
ihrer Position festgehalten wird, die den Ziliar-Sulkus kontaktieren.
In den darin enthaltenen Ausführungsbeispielen
wurde nicht berücksichtigt,
den Kontakt mit umgebenden sensitiven Augen-Strukturen zu minimieren.
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US-Patent 4,769,035 (Kelman)
beschreibt ebenfalls ein Verfahren zum Korrigieren der Sehkraft
mit einer IOL, die zwischen der Iris und der natürlichen Linse positioniert
ist. Das Verfahren betrifft einen Schritt des Ermittelns einer Form
einer natürlichen
Linse in ihrem flachsten natürlichen
Zustand (d.h. unangepasst) und Formens einer Hinterfläche der
IOL, die eine Krümmung
aufweist, die mit der natürlichen
Linse in diesem Zustand zusammenpasst. Die resultierenden IOLs stehen
in permanentem Kontakt mit der natürlichen Linse, was bedeutet,
dass es ein Risiko dahingehend gibt, dass Beschädigungen an ihrer Struktur
mit Bildung eines Katarakts als eine Konsequenz daraus verursacht
werden.
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Um
das Risiko eines Kontakts mit der natürlichen Linse zu minimieren
wurden verschiedene Designs vorgeschlagen, bei denen die Linse mit
Trägermitteln
bereitgestellt wird, um sie an dem Ziliar-Sulkus fest zu machen.
US-Patent 5,258,025 (Fedorov)
betrifft eine Korrektur-IOL zur Implantation zwischen der Iris und
der natürlichen
Linse, die modifizierte Trägerelemente
mit einem sich verjüngenden
peripheren Teil aufweist, der dazu dient, das Augengewebe vor solcher
Interaktion mit der Linse zu schützen,
die in postoperativen Entzündungen
resultieren könnte.
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Das
Europäische Patent 0 563 602 (Chiron
Adatomed) offenbart eine Korrekturlinse für die Hinterkammer des Auges,
die mit einem äußeren haptischen
Abschnitt bereitgestellt ist, der derart entworfen ist, dass die
Korrekturlinse von der natürlichen
Linse beabstandet wird, während
ein sicherer Kontakt mit den Zonularfasern des Ziliar-Sulkus ermöglicht wird,
um die Linsenposition richtig zu definieren. Die geometrische Konfiguration
der Korrekturlinse und die Anwesenheit von Öffnungen für Flüssigkeits-Zirkulation in der
Haptik dient dazu, sich darum zu kümmern, dass die Vorderfläche der
natürlichen
Linse für
an dieser Position auftretende metabolische Prozesse zugänglich bleibt.
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Die
Befestigung von Korrekturlinsen an dem Ziliar-Sulkus wird nicht
bevorzugt, da der Sulkus eine irreguläre Form aufweist, die zwischen
verschiedenen Individuen variiert, und da es schwierig ist, die
Gesamt-Linsen-Länge
genau abzuschätzen.
Sie wird entweder zu kurz sein, oder einen unvorhersagbaren zentralen
Abstand zu der natürlichen
Linse aufweisen, was bedeutet, dass die optische Korrektur nicht
ausreichend gesteuert werden kann. Es ist ein weiterer Nachteil,
dass die Korrekturlinse in einer vorbestimmten Position befestigt
ist, wenn sich die Pupille außerhalb
des Zentrums befindet. Die Kraft der auf das Ziliar-Gewebe einwirkenden
Sulkusbefestigten Linse erhöht
das Risiko eines Blut-/wässrige
Barrieren-Aufbruchs.
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Daher
wurde vorgeschlagen, Korrekturlinsen für die Hinterkammer zu entwerfen,
die auf einer Schicht aus wässriger
Flüssigkeit
vor der natürlichen
Linse schwimmt, ohne dass sie irgendeinen dauerhaften sichernden
Kontakt mit der Ziliar-Sulkus-Peripherie aufweisen, und den Bewegungen
der Pupille folgen. Die Länge einer
frei schwebenden Linse ist kleiner als der Sulkus-Durchmesser und
die Linse ruht auf der Zonula oder wird von der von dem Ziliar-Körper abgesonderten
wässrigen
Flüssigkeit
nach vorne gedrückt.
Der wässrige Fluss
kann dadurch einfacher die Gesamtfläche der Linse erreichen und
Nährstoffe
auf die Fläche
der natürlichen
Linse bringen und Derivate von ihrem metabolischen Prozess entfernen.
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Die
internationalen Patentanmeldungen veröffentlicht als
WO 89/02252 (Mezhotraslevol Nauchno-Tekhnichesky
Komplex „Microkhirurgia
Glaza") und
WO 95/15733 (Voir Et Vivre)
offenbaren schwimmende korrigierende IOLs für die Hinterkammer, bei denen
die Trägerelemente
(haptischer Teil) der Linse erheblich kleiner im Durchmesser als
der Ziliar-Sulkus
sind und die Linsen in einer korrigierten Position gesichert sind,
indem von Erweiterungen der Pupille einwirkend auf den optischen
Teil, der in die Vorderkammer des Auges vorsteht, Iris-Kontakt besteht.
Diese Linsen leiden unter dem Nachteil, dass ihre optischen Teile
einen beschränkten
Durchmesser haben und dass die Kante des optischen Teils Licht mit
dem Ergebnis eines unerwünschten
Bildens von Halo-förmigen
optischen Empfindungen brechen kann.
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US-Patent 5,480,428 (Fedorov)
offenbart eine schwimmende Hinterkammer-Korrekturlinse mit einem durch
die Iris zentrierten vorstehenden optischen Teil. Um Flüssigkeits-Zirkulation zu ermöglichen,
ist der optische Teil für
den Fall, dass die Pupille von der Linse blockiert wird, mit einem
zentralen Loch vorgesehen, wodurch die Notwendigkeit des Erzeugens
eines Loches in der Iris (Iridotomie) vermieden wird. Außerdem weist
diese Linse ein Positionierungselement mit einer Hinterfläche auf,
die einen Radius hat, der weitgehend dem der natürlichen Linse folgt, welcher
größer ist
als der Radius der Hinterfläche
des optischen Teils. Dieses Design bedeutet, dass die Linse sperrig
sein wird, insbesondere wenn ein hoch brechendes Ergebnis erwünscht ist,
so dass die Linse nach vorne gedrückt wird und von dem von der
Anpassung der natürlichen
Linse aufgebotenen Druck eine Kraft gegen die Iris ausgeübt wird.
Dauerhafte Störungen
der Iris können
im schlechtesten Fall Pigment-Dispersion gefolgt von Pigment-Glaukom
auslösen.
Es gibt auch ein Risiko dahingehend, dass eine dauerhafte Versetzung
der Iris nach vorne dazu führen
kann, dass der Vorderkammerwinkel das mit dem Transport von wässriger
Flüssigkeit
befasste Trabekelwerk verschließt.
Wenn diese Bedingung permanent ist, kann der intraokulare Druck
chronisch erhöht
sein.
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US-Patent Nr. 5,913,898 (Feingold)
offenbart eine korrigierende Linse für die Hinterkammer des Auges,
die mit Merkmalen auf ihrer Vorderseite versehen ist, die einen
glatteren Kontakt mit der Iris ermöglichen, so dass Beschädigungen
beim Tragen auf Grund lang andauernden Kontakts vermieden wird.
Dieses Patent offenbart auch Mittel zum Erlauben von ausreichender
Zirkulation von Augenflüssigkeiten
rund um die Linse, so dass der Aufbau eines Druckunterschieds zwischen
der Hinterkammer und der Vorderkammer des Auges vermieden wird.
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WO 98/17205 (IVI) offenbart
eine weiterentwickelte schwimmende korrigierende Linse für die Hinterkammer,
bei der mehr Rücksicht
auf das Zusammenspiel mit der Iris genommen wurde, indem die Linse
dünner
gemacht wurde und den optischen Teil im Wesentlichen in der Hinterkammer
aufweist. Jedoch kann dieses Linsen-Design nicht den Pupillenblock
der zirkulierenden Flüssigkeiten
vermeiden, so dass die Notwendigkeit der Anwendung von Iridotomien
(Löcher
in der Iris) verbleibt. Diese Linsen berücksichtigen außerdem keine irgendwie
gearteten vorbeugenden Mittel zum Vermeiden von Schäden an der
Zornula und an der Fläche
der natürlichen
Linse. Dieses Dokument offenbart die Merkmale der Präambel von
Anspruch 1.
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Selbst
wenn Versuche bei den korrigierenden Linsen für die Hinterkammer vorgenommen
wurden, eine Störung
der hoch sensitiven natürlichen
Linse und damit das Risiko, die Bildung von undurchsichtigen Bereichen
oder einem Katarakt herbeizuführen,
zu vermeiden, gibt es immer noch eine Notwendigkeit, eine Linse zu
entwickeln, die eine Hinterfläche
aufweist, die dazu beiträgt,
das Risiko, der natürlichen
Linse oder den Zonularen Schäden
zuzufügen,
zu vermeiden oder zu verringern. Wie aus dem nachfolgenden beschreibenden Teil
und den Aufgaben der Erfindung offensichtlich wird, ist es das Ziel
dieser erfinderischen Linse, eine Lösung für diese Probleme bereitzustellen.
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Es
ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine korrigierende Linse bereitzustellen,
die eine verbesserte Anpassung an den in der Hinterkammer des Auges
zwischen der Iris und der natürlichen
Linse verfügbaren freien
Raum aufweist, so dass jegliche Störungen an dem natürlichen
Gewebe vermieden wird.
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Es
ist eine andere Aufgabe dieser Erfindung, eine korrigierende Linse
für die
Hinterkammer des Auges bereitzustellen, die die Kontakte mit der
natürlichen
Linse minimiert, so dass die Ausbildung eines Katarakts vermieden
wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine korrigierende Linse
bereitzustellen, die eine der natürlichen Linse zugewandte Hinterfläche aufweist,
die derart entworfen ist, dass Spannungskonzentration in diesem
Bereich vermieden wird.
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Es
ist eine noch weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine korrigierende
Linse mit Haltemitteln bereitzustellen, die derart angepasst sind,
dass das Zufügen
von Schäden
an die Zonularen oder den Ziliar-Sulkus vermieden wird.
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Diese
und andere Aufgaben der Erfindung, die in größerem Detail weiter unten beschrieben
wird, oder die aus den späteren
Erklärungen
offensichtlich sind, werden mit diesen erfundenen Linsen wie in
den folgenden beschreibenden Abschnitten offenbart gelöst.
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Beschreibung der Erfindung
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Ganz
allgemein ausgedrückt
betrifft diese Erfindung eine intraokulare Korrekturlinse zum Implantieren in
die Hinterkammer des Auges zwischen die Iris und die intakte natürliche Linse.
Die Korrekturlinse weist einen zentral angeordneten optischen Teil,
der zum Bereitstellen einer optischen Korrektur eingerichtet ist,
und ein peripher angeordnetes Halteelement, das zum Behalten des
optischen Teils in der zentralen Position eingerichtet ist, auf.
Wenn von oben betrachtet, hat die Korrekturlinse im Allgemeinen
eine Gesamtlänge
von ungefähr
9 bis ungefähr
13 mm und eine Breite von ungefähr
6 bis ungefähr
8 mm, wobei diese Werte von der Größe der Hinterkammer des individuellen
Patienten beschränkt
werden. Gemäß dieser
Erfindung weisen der optische Teil und das Halteelement zusammen
eine konkave Hinterfläche
auf, welche nach der Implantation der natürlichen Linse zugewandt ist.
Die konkave Hinterfläche
ist ein Teil einer nicht-sphärischen
Fläche,
die rotationssymmetrisch um die optische Achse des optischen Teils
ist. Die Schnittmenge zwischen der nicht-sphärischen Fläche und einer beliebigen, die
optische Achse aufweisenden Ebene repräsentiert eine fehlerfreie Kurve,
die frei von Diskontinuitäten
und Beugungspunkten ist. Eine repräsentative fehlerfreie Kurve wird
gebildet, indem eine sowohl die optische Achse als auch die längste Symmetrieachse
der Linsenkontur aufweisende Ebene und die nicht-sphärische Fläche geschnitten
werden.
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Im
Kontext dieser Erfindung wird eine fehlerfreie Kurve, die frei von
Diskontinuitäten
ist, dadurch definiert, dass die Kurve durch eine kontinuierliche
mathematische Funktion ausgedrückt
wird. Dass die Kurve frei von Beugungspunkten definiert wird, wird
hierin außerdem
als die mathematische Funktion definiert, die definiert oder abschätzt, dass
die Kurve keinerlei Beugungspunkte aufweisen sollte, d.h., die zweite
Ableitung der mathematischen Funktion ist ungleich Null in jedem
beliebigen Punkt der Kurve. Um sich die Kurve vorzustellen, wird
ein zylindrisches Betrachtungs-Koordinatensystem
eingeführt,
das eine mit der optischen Achse zusammenfallende z-Achse und Radius
r/Winkel θ Koordinaten
in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse und dem Ursprung
des Scheitelpunkts der Korrekturlinse aufweist. In dem in Umrissen
dargelegten Koordinatensystem wird die oben erwähnte fehlerfreie Kurve repräsentiert
durch eine mathematische Funktion z = f (r, θ), wobei r einen positiven
Wert hat, die einen Extrempunkt auf der z-Achse (optische Achse)
und keine Beugungspunkte aufweist. Das Koordinatensystem wird in 1 und 2 in dem
detaillierten Teil der Beschreibung demonstriert.
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Gemäß eines
Aspekts der Erfindung erstreckt sich die hintere fehlerfreie Kurve
der Korrekturlinse mindestens in eine Richtung auf die Linsenperipherie
innerhalb einer durch die Projektion der natürlichen Linse auf die Hinterfläche der
Korrekturlinse in einer Richtung parallel zur optischen Achse definierten
Fläche
zu. Gemäß eines
anderen Aspekts der Erfindung weist die hintere fehlerfreie Kurve
der Linse im Wesentlichen die gleiche Ausdehnung wie die breite
der Linse auf, d.h. eine Gesamtlänge
von ungefähr
6 bis 8 mm symmetrisch verteilt um die optische Achse herum.
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Die
natürliche
Linse variiert im Durchmesser typischerweise zwischen ungefähr 9 und
10,5 mm, abhängig
vom individuellen Patienten und seinem/ihrem Alter. Der Durchmesser
der natürlichen
Linse kann als ein Teil der präoperativen Überlegungen
abgeschätzt
werden und daher kann ohne weiteres eine geeignete Korrekturlinse
mit einer geeignet ausgedehnten fehlerfreien Kurve ausgewählt werden.
Die fehlerfreie Kurve sollte sich mindestens in eine Richtung auf
die Linsenperipherie innerhalb einer durch die Projektion der Zonular-freien
natürlichen
Linse auf die Hinterfläche
der Korrekturlinse in eine Richtung parallel zur optischen Achse
definierten Fläche
erstrecken. Zonular-frei ist hierin definiert als der Teil der Linse,
der im Wesentlichen frei von an der Linse angebrachten Zonularen
ist, durch welche der Zustand der Anpassung der Linse mittels des
Ziliar-Muskels reguliert wird. Die Erstreckung der fehlerfreien
Kurve deckt die natürliche
Linse ausreichend ab, wodurch dafür gesorgt wird, dass keine
lokalen Druckpunkte aufgebaut werden, die Spannungs-Konzentrations-Punkte
oder -Zonen auf der natürlichen
Linse, die ihren natürlichen
Metabolismus schaden könnten, bilden
können
und lokale Opakifikationen ausbilden können, die im schlechtesten
Fall in der Ausbildung eines Katarakts und der nachfolgenden Notwendigkeit
eines operativen Eingriffs resultieren.
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Die
Halteelemente weisen einen Innenteil benachbart zu dem optischen
Teil und einen äußeren Peripherteil
auf, der derart entworfen ist, dass er mindestens teilweise in Kontakt
mit dem Ziliar-Sulkus und den Zonularen steht. Gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
ist der Peripherteil fehlerfrei mit dem Innenteil des Halteelements
verbunden. Die oben definierte fehlerfreie Kurve geht weiter und
erstreckt sich in eine Peripherkurve, die definiert ist als die
Schnittmenge zwischen einer die optische Achse enthaltenden Ebene
und dem Peripherteil der nicht-sphärischen Hinterfläche. Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
ist der Peripherteil der Halteelemente mit dem Innenteil an einem
Beugungspunkt der Kurve verbunden, der durch die Schnittmenge der
nicht-sphärischen
Hinterfläche
der Korrekturlinse und einer die optische Achse aufweisenden Ebene
repräsentiert
wird.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
folgt der Peripherteil der Haltemittel einer Kurve, die in Richtung
einer Ebene senkrecht zur optischen Achse konvergiert. Dies stellt
sicher, dass die Haltemittel von den an der natürlichen Linse angebrachten
Zonularen aus gerichtet sind und dass die Linse sich vorzugsweise daran
gewöhnt,
in dem von der Hinterkammer des Auges zwischen der Iris und der
natürlichen
Linse begrenzten freien Raum angepasst zu werden.
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Wenn
die Hinterfläche
gemäß der Erfindung
entworfen wird, wird es äußerst bevorzugt,
dass der zentrale Radius der konkaven Hinterfläche des optischen Teils unterschiedlich
zu dem zentralen Radius der natürlichen
Linse in ihrem unangepassten Zustand ist. In diesem Zusammenhang
ist der zentrale Radius (der Hinterfläche) als der Radius in der
nahen Umgebung der Schnittmenge der optischen Achse und der Korrekturlinse
beziehungsweise der natürlichen
Linse definiert. Indem verschiedene Radien ausgewählt werden,
wird dementsprechend das Risiko eines Anhaftens zwischen der implantierten
Linse und der natürlichen
Linse vermieden. In einem ersten Ausführungsbeispiel ist der zentrale
Radius der Hinterfläche
wesentlich kleiner als der zentrale Radius der natürlichen
Linse. Der zentrale Radius der Hinterfläche ist vorzugsweise kleiner
als ungefähr
8 mm und insbesondere kleiner als ungefähr 7 mm. Dieses Ausführungsbeispiel
ist für
junge Patienten unter ungefähr
30 Jahren geeignet. In einem zweiten Ausführungsbeispiel, das insbesondere
für Patienten älter als
ungefähr
30 Jahre geeignet ist, ist der zentrale Radius der Hinterfläche der
Korrekturlinse wesentlich größer als
der zentrale Radius der natürlichen
Linse. Vorzugsweise ist der zentrale Radius der Hinterfläche der Korrekturlinse
größer als
ungefähr
12 mm und insbesondere größer als
ungefähr
14 mm.
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Gemäß einem
besonderen Ausführungsbeispiel
nimmt der Radius der Hinterfläche
von dem zentralen Teil in der Nähe
der optischen Achse in Richtung der Peripherie zu. In diesem Ausführungsbeispiel
wird der Radius an einem Punkt in der Nähe der Peripherie des optischen
Teils größer sein
als ein zentraler Punkt in der Nähe
der optischen Achse.
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Beim
Entwerfen der Linsen dieser Erfindung wird der zentrale Radius ihrer
Hinterfläche
mit Bezug auf einen abgeschätzten
Wert der Radius der Vorderfläche
der natürlichen
Linse in ihrem unangepassten Zustand ermittelt, gemessen mittels
optischer Techniken. Die Vorderkammer-Tiefe, das ist der Abstand
zwischen dem Scheitelpunkt der Hornhaut und dem Scheitelpunkt der
natürlichen
Linse in Ruhe und während
Anpassung, kann mit Hilfe eines Ultraschallgeräts gemessen werden. Kombinieren
der Werte des ausgewählten
zentralen Radius und der abgeschätzten
Veränderung
bei der Vorderkammer-Tiefe resultiert in der Ermittlung der erforderlichen
minimalen Linsenwölbung
(siehe Definition in 2 für eine Definition einer Wölbung).
Die Wölbung muss
ausreichend groß sein,
um wesentliche intermittierende Kontakte zwischen der Korrekturlinse
und der natürlichen
Linse zu vermeiden, aber auf der anderen Seite muss die Wölbung begrenzt
werden, um Deformation oder Behinderung der Iris zu vermeiden. Zum
Zwecke des feinen Einstellens des Wertes des hinteren Radius kann
der Radius der Vorderfläche
der natürlichen
Linse in angepasstem Zustand abgeschätzt werden, um auf diese Weise
noch sicherer signifikanten intermittierenden Kontakt außerhalb
des zentralen Teils der Optik während
der Anpassung zu vermeiden. Indem akzeptierbare Wölbungs-
und Hinterradius-Bereiche kann eine bestimmte Linse mit einer akzeptierbaren
Wölbung
und einem zentralen Hinterradius einer gewünschten optischen Brechkraft
ausgewählt
werden.
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Um
die fehlerfreie Kurve wie oben definiert zu modellieren, kann an
verschiedene Prinzipien herangetreten werden, die früher in der
Optik zum Entwerfen von asphärischen
Linsen, d.h. Entwerfen der Vorderfläche einer Linse zum Reduzieren
der sphärischen
Aberration (Fehler bei der Brechung auf Grund der sphärischen Form
einer Linse) zum Beispiel in Übereinstimmung
mit OSLO Version 5 Programmreferenz, Kapitel 4 (Aktualisierung),
Sinclair Optics 1996, angewendet wurden.
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In
einem ersten Aspekt weist die fehlerfreie Kurve zwei oder mehr tangential
angebrachte Kreissegmente auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
dieses Aspekts weist die fehlerfreie Kurve drei tangential angebrachte
Kreissegmente auf. Zum Beispiel bestehen die drei tangential angebrachten
Kreissegmente aus einem zentral angeordneten Segment mit einem Radius
unterschiedlich zu demjenigen der natürlichen Linse in ihrem unangepassten
Zustand und zwei Periphersegmente. In diesem speziellen Beispiel
entspricht das zentral angeordnete Segment dem optischen Teil und
die Periphersegmente entsprechen dem Innenteil des Halteelements.
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Die
drei tangential angebrachten Kreissegmente können daher zusammen ein Fragment
einer elliptischen Kurve bilden.
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In
einem anderen Aspekt folgt die fehlerfreie Kurve im Wesentlichen
der Kurvenformel
wobei z die axiale Koordinate
der Kurve ist, r die radiale Koordinate der Kurve ist, cν der reziproke
zentrale Radius (1/rd, wobei rd der Krümmungsradius ist) des optischen
Teils ist und cc die konische Konstante zum Formen der Kurve ist,
die ungleich Null ist. Diese Kurven werden im Allgemeinen als konische
Kurven bezeichnet. Die konische Konstante kann im Allgemeinen gemäß der folgenden
Tabelle gewählt
werden:
cc
= 0 | Sphäre |
cc
= –1 | Paraboloid |
cc < –1 | Hyperboloid |
–1 < cc < 0 | Ellipsoid |
cc > 0 | abgeflachtes
Spheroid |
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Diese
Kurvendesigns sind optisch qualifizierten Personen bekannt, die
Linsen mit einer von sphärischer
Aberration korrigierten optischen Form modellieren. Zum Beispiel
können
konventionelle Okularlinsen derart entworfen werden, dass sie von
einer Sphäre
in dem peripheren Bereich ihrer Front-(Vorder-)Flächen abweichen. Im Gegensatz
zu dieser Erfindung wurden die asphärischen Kurvendesigns jedoch
angewendet, um Hinterflächen
der Korrekturlinsen zu modellieren. Das Design kann außerdem optimiert
werden, indem ein oder verschiedene zusätzliche Polynom-Faktoren a
1r
4 + a
2r
6 + a
3r
8 +
a
4r
10 + ... + a
nr
2(n-1) hinzugefügt werden, wobei
a
1, a
2, a
3, a
4, ..., a
n asphärische
Konstanten sind, wodurch die Kurvenformel erzeugt wird:
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Die
Wahl einer Hinterfläche
und eines fehlerfreien Kurvendesigns für eine Korrekturlinse für die Hinterkammer
wird in Übereinstimmung
mit diesem Aspekt von dem Design des optischen Teils und der optischen Korrektur,
die als wünschenswert
für den
Patienten ermittelt wurde, abhängen.
Wenn zum Beispiel die Optik hoch negativ brechend ist, d.h. negativer
als ungefähr –15 Dioptrien,
wird die Linse eine konvex-konkave Form mit einem erheblich dicken
Kantenprofil (Kantendicke) des optischen Teils, welcher nach Implantation
ein wesentliches Volumen des verfügbaren Raums in der Hinterkammer
des Auges verbrauchen wird. In solch einem Fall sollte der Radius
der Hinterfläche
in der Nähe
der optischen Achse im Wesentlichen kleiner als der Radius der natürlichen
Linse sein, d.h. kleiner als ungefähr 8 mm, um zentrales Anhaften
zu vermeiden und Deformation der Iris zu verhindern. Eine Hinterfläche kann
dadurch berechnet werden und mit eine Kurvenformel gemäß der obigen
bereitgestellt werden, die im Wesentlichen parabolisch oder hyperbolisch
sein wird. In einem anderen Beispiel wird ermittelt, dass die Linse
eine positive Brechkraft hat und der optische Teil wird eine konkav-konkave
Form mit einem zentralen Teil in der Nähe der optischen Achse haben,
der nach vorne in Richtung der Vorderkammer vorstehen wird. Die
Kantendicke des optischen Teils wird klein sein und eine Hinterfläche mit
einem zentralen Radius größer als
dem der natürlichen
Linse wird ausgewählt,
d.h. größer als
ungefähr
12 mm. Die die Hinterfläche
repräsentierende
fehlerfreie Kurve wird dann derart entworfen werden, dass sie auf die
Zonularen in der Peripherie hin gebogen ist und im Wesentlichen
einer elliptischen Kurvenformel folgt.
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In Übereinstimmung
mit weiteren Aspekten dieser Erfindung kann die die Hinterfläche repräsentierende
fehlerfreie Kurve auch mittels anderer Formeln und Verfahren konstruiert
werden, z.B. mit Hilfe sogenannter ungleichförmiger rationaler B-Splines
(NURBS = non-uniform rational B-splines),
wie darauf in I. Piegl und W. Tiller, The NURBS Book 2nd Ed.,
N.Y., Springer-Verlag 1997 hingewiesen.
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Es
ist ein wichtiger Aspekt dieser Erfindung, dass die Korrekturlinsen
für die
Hinterkammer in einer wässrigen
Flüssigkeit
der Hinterkammer frei schwebend sein sollen und keinen permanenten
Eingriff mit dem seine innere Peripherie bildenden Ziliar-Sulkus
hat. Eine frei schwebende Linse wird folglich von dem Ziliar-Sulkus
nicht in einer konstanten Position gehalten, wird jedoch bis zu
einem gewissen Grad den Augenbewegungen folgen, d.h. denen der natürlichen
Linse während
Anpassung und den Erweiterungen der Pupille, während sie von der durch die
Zonularen hindurch in Vorwärtsrichtung
fließenden
wässrigen
Flüssigkeit
umgeben wird. Aus diesem Grund haben die Linsen gemäß dieser
Erfindung vorzugsweise einen maximalen Durchmesser (einschließlich optischer
Teil und Haltemittel, d.h. haptischer Teil) kleiner als der durchschnittliche
Durchmesser des Ziliar-Sulkus. Dementsprechend sollte die Gesamtlänge der
Linse (maximaler Durchmesser) nicht mehr als ungefähr 1 mm
kleiner als der Ziliar-Sulkus sein, um übermäßige Dezentrierung der Linse
von der optischen Achse zu vermeiden. Die Gesamtlänge der
Linse gemäß der Erfindung
ist ein Kompromiss zum Erreichen eines Schwebe-Effekts, während ein
Zentrierungs-Effekt von dem Sulkus bewahrt wird. Daher werden diese
erfundenen Linsen von einer kombinierten gesteuerten Interaktion
mit der Iris und dem Ziliar-Sulkus zentriert. Es ist klar, dass
der Sulkus in der Praxis nicht rund ist, sondern elliptisch und
irregulär, daher
wird in Realität
ein häufiger
Berührungskontakt
zwischen der Linse und dem Sulkus erreicht, der zu dem erwähnten Zentrierungs-Effekt
beiträgt.
Sollte die Korrekturlinse durch die Iris-Bewegungen oder die Kräfte der wässrigen
Flüssigkeit
zwischen der Korrekturlinse und der natürlichen Linse nicht ausreichend
zentriert sein, wird übermäßige Dezentrierung
durch den Sulkus verhindert. Aus diesem Grund und da der Sulkus-Durchmesser
eine Tendenz hat, mit zunehmendem Alter des Patienten zu schrumpfen,
kann nicht immer vermieden werden, dass die Gesamtlänge (maximaler
Durchmesser) der Linse mindestens an einigen Punkten über den Sulkus-Durchmesser
hinausgeht. Für
Linsen, die einen großen
Durchmesser haben (über
ungefähr
10,5 mm), nimmt die Wahrscheinlichkeit eines Sulkus-Kontakts erheblich
zu und damit das Risiko eines Sulkus-Eingriffs, der zu einer Kompression
der Linse und ihrer axialen Verschiebung führen kann. Indem ein Peripherteil
des Haltemittels (haptischer Teil) in Übereinstimmung mit dieser Erfindung
gebildet wird, kann dieses Problem jedoch für Linsen mit einem großen Durchmesser überwunden
werden.
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Wie
früher
beschrieben, weist das Halteelement einen Innenteil benachbart zu
dem optischen Teil und ein Peripherteil auf, welches mindestens
teilweise in Kontakt mit dem Ziliar-Sulkus und den Zonularen stehen wird.
Die Hinterfläche
des Haltemittels wurde bereits früher beschrieben, so dass diese
der fehlerfreien Kurve in einer sich mindestens entlang dem Innenteil
erstreckenden peripheren Richtung folgt.
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Auf
der Vorderseite weist das Innenteil des Halteelements eine sich
verjüngende Übergangszone
auf, die die im Allgemeinen runde optische Zone umgibt. Die Übergangszone
erstreckt sich von der Kante des optischen Teils und nimmt in ihrer
Querschnittsdicke glatt ab, bis eine konstante Dicke des Innenteils
erreicht ist.
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Gemäß einem
bestimmten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung besteht der Peripherteil des Haltemittels aus zwei
separaten diametral entgegengesetzten symmetrischen Teilen. Vorzugsweise
ist jedes der Peripherteile des Haltemittels mit mindestens einer
peripher angeordneten Vertiefung von im Allgemeinen konkaver Form
versehen, welche sich nach innen in Richtung auf den Innenteil des
Haltemittels und die optische Achse zu erstreckt. Vorzugsweise erstreckt
sich die Vertiefung an ihrem tiefsten Punkt bis zu dem Innenteil
des Haltemittels und teilt hierdurch im Allgemeinen jedes Peripherteil
in zwei identische Abschnitte, die mindestens teilweise in Kontakt
mit dem Ziliar-Sulkus stehen, wie früher erklärt. Von den genannten Vertiefungen
werden nach der Implantation in dem Bereich zwischen den Peripherteilen
und der Ziliar-Sulkus-Wand mindestens zwei diametral entgegengesetzte
freie Räume
gebildet. Die bevorzugte Tiefe der Vertiefungen beträgt zwischen
ungefähr
0,5 und 1,25 mm.
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Die
Vertiefungen bilden hierdurch freie Räume, die sowohl zur Flüssigkeitszirkulation
rund um die Linse als auch dazu beitragen werden, dass der Kontakt
zwischen der Linse und dem Sulkus durch diese elastischen Peripherteile
in einer Weise beschränkt
wird, dass der Schwebe-Effekt der Linse beibehalten werden kann,
während
der Vorteil des beitragenden Linsen-Zentrierungs-Effekts von dem
Sulkus-Kontakt bewahrt wird.
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Der
optische Teil der Korrekturlinse ist, wie oben erwähnt, im
Grunde rund und kann derart entworfen sein, dass er verschiedene
optische Defekte korrigiert, einschließlich Myopie und Hyperopie.
Zum Beispiel können
die erfinderischen Korrekturlinsen entworfen sein, dass sie Astigmatismus
korrigieren, indem ihre Vorderfläche
toroidal oder eine zylindrische Fläche auf der Vorderseite der
Linse überlagernd
entworfen werden. Als ein anderes Beispiel können die erfinderischen Linsen
Alterssichtigkeit korrigieren, indem eine bi- oder multifokale Fläche auf
der Vorderseite der Linse angewendet wird. Die optisch erfahrene
Person kann ohne weiteres eine Zahl von alternativen Vorderflächen anwenden,
um eine gewünschte
optische Korrektur bereitzustellen.
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Die
Größe des optischen
Teils (der optische Durchmesser) variiert im Allgemeinen zwischen
ungefähr 4
und ungefähr
7 mm abhängig
von dem Patienten und der gewünschten
optischen Korrektur. Diese erfundenen Korrekturlinsen, die die zuvor
beschriebenen mittels einer fehlerfreien Kurve repräsentierten
Hinterflächen aufweisen,
sind besser an den verfügbaren
Raum zur Implantation in der Hinterkammer angepasst. Dies stellt sicher,
dass die Unversehrtheit des umgebenden Augengewebes erhalten wird,
und resultiert darin, dass eine größere Freiheit beim Entwerfen
des optischen Teils gestattet wird. Es ist von besonderem Vorteil,
dass größere optische
Teile mit einem Durchmesser von mindestens ungefähr 5,5 mm auch für Optiken
mit hoher Brechkraft gewählt
werden können,
die sonst das Risiko haben, zu sperrig zu sein und mit der natürlichen
Linse negativ zu interferieren. Dies gibt den Vorteil einer Bereitstellung
von Korrekturlinsen mit einem optischen Teil, der wesentlich größer als
die geweitete Pupille ist, was in einer geringeren Kantenblendung
und weniger unerwünschten
Halos oder weniger Spitzen-Effekte für den Linsenträger resultiert,
wenn dieser in Dunkelheit starkes Licht betrachtet. Es ist daher
ein wichtiger Aspekt der Erfindung, Linsen mit reduzierter Kantenblendung
für hoch
negative Brechkraft-Linsen mit eine Brechkraft von weniger als ungefähr –15 Dioptrien
oder für hoch
positive Brechkraft-Linsen
mit einer Brechkraft von mehr als +15 Dioptrien bereitstellen zu
können.
Vorzugsweise haben solche hohe Brechkraft-Linsen einen optischen
Teil größer als
ungefähr
5,5 mm.
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Diese
Erfindung betrifft außerdem
ein Verfahren zum Auswählen
einer intraokularen Korrekturlinse, die zur Implantation in die
Hinterkammer des Auges eingerichtet ist. Das Verfahren ermöglicht,
dass die Linse für
einen Patienten individuell zugeschnitten werden kann und vor dem
operativen Eingriff basierend auf Routine-Messungen des Auges hergestellt
werden kann. Das Auswahlverfahren weist die Schritte des Ermittelns der
zum Wiederherstellen der Sicht des Patienten notwendigen Brechkraft
der optischen Korrektur und des Abschätzens des Vorderradius der
natürlichen
Linse in ihrem unangepassten Zustand auf. Aus dieser Ermittlung wird
ein zentraler Hinterradius der Korrekturlinse verschieden zu demjenigen
der natürlichen
Linse in ihrem unangepassten Zustand ausgewählt und die Gesamt-Linsenwölbung, wie
in beigefügter 2 definiert,
wird ermittelt. Eine fehlerfreie Kurve, die frei von Beugungspunkten
ist, kann dadurch entworfen oder aus einer Anzahl von geeigneten
Design-Alternativen ausgewählt
werden. Wie früher
definiert, repräsentiert
die fehlerfreie Kurve die Schnittmenge der Hinterfläche und
einer die optische Achse enthaltenden Ebene, um auf diese Weise eine
asphärische
Linsen-Hinterfläche
bereitzustellen. Die fehlerfreie Kurve folgt typischerweise den
früher
dargelegten Alternativen und stellt eine Hinterfläche bereit,
die sich ausreichend über
die Ausdehnung der natürlichen
Linse erstreckt, um auf diese Weise die diskutierten, aus einem
aufgebauten lokalen Druck resultierenden Nachteile zu vermeiden.
Zusätzlich
kann das Verfahren eine Abschätzung
des Vorderradius der natürlichen
Linse in ihrem angepassten Zustand und die Abschätzung der Vorderkammer-Tiefe,
vorzugsweise sowohl im angepassten Zustand als auch im unangepassten
Zustand, mit sich bringen. Aus einem oder verschiedenen dieser Werte
und den erwähnten
Werten des Vorderradius in ihrem unangepassten Zustand und der zentralen
Hinterradius-Auswahl kann eine Gesamt-Linsenwölbung mit einem ausreichenden
Sicherheitsspielraum zum Vermeiden von Kontakten zwischen der natürlichen
Linse und der Hinterfläche
der Korrekturlinse ermittelt werden. Weitere Messungen des Auges
bringen Abschätzungen
des Durchmessers des Ziliar-Sulkus und
eine Anpassung des Gesamt-Linsendurchmessers an diesen Wert mit
sich. Wie vorher erwähnt,
hat der Ziliar-Sulkus
eine irreguläre
Form, die zwischen verschiedenen Individuen variiert. Zu diesem
Zweck kann ein durchschnittlicher Durchmesserwert des Ziliar-Sulkus
als eine Basis für
das Auswählen
eines geeigneten Gesamt-Linsendurchmessers
und das dadurch Berücksichtigen,
dass die Korrekturlinse vorzugsweise nur zum Teil im Kontakt mit
dem Sulkus stehen sollte, dienen.
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Basierend
auf der Abschätzung
der notwendigen optischen Korrektur und den oben erwähnten Augen-Messungen
des individuellen Patienten können
ausreichend Daten an den Linsen-Hersteller übertragen werden, so dass eine
individuell angepasste Linse zur Verfügung gestellt werden kann.
Alternativ kann der Operateur die am besten geeignete Linse aus
einem Satz an vorgefertigten Linsen mit asphärischen Hinterflächen gemäß dieser
Erfindung auswählen,
indem ein Algorithmus angewendet wird. Bei solch einem Auswahlverfahren
ist es auch vorstellbar, die maximale diametrale Länge der
Korrektur auf die individuelle Ziliar-Sulkus-Abschätzung des
Patienten fein einzustellen. Dies kann durchgeführt werden mittels eines abschließenden Korrekturschneidens
der Linse vor der Implantation mit Hilfe von konventionellen mechanischen
Werkzeugen oder mit Hilfe eines ophthalmischen Lasers.
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Der
Satz weist Linsen auf, die einen Bereich an verschiedenen optischen
Brechkräften
mit aus einer Abschätzung
einer geeigneten Durchschnittsbevölkerung resultierenden dimensionalen
Merkmalen aufweist. In diesem Fall ist es klar, dass der Operateur
mit einem Algorithmus versorgt wird, der ihn dazu befähigt, die physiologischen
Daten auf eine vorgeschlagene Linse zu transferieren und aus diesem
Resultat die am besten geeignete in dem Satz vorhandene Linse auszuwählen.
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Die
Linsen gemäß dieser
Erfindung können
aus konventionellen biokompatiblen optisch klaren Materialien eines
geeigneten Brechungsindex mittels geeigneter Form-Techniken hergestellt
werden. In Abhängigkeit
vom Material können
die Linsen in einem einzigen Stück
(Silikone oder Poly(methyl)methacrylat (PMMA)) geformt werden oder
mittels Präzisionsfräsens und
Drehschneidens (PMMA oder Hydogele) maschinell hergestellt werden.
Die Linsen können
aus steifen Materialien wie beispielsweise PMMA und ähnliche
Acrylate hergestellt werden. Alternativ können die Linsen aus einem Material
hergestellt werden, das faltbar oder komprimierbar wie Polysiloxane,
Hydrogele wie beispielsweise PolyHEMA, Weichacrylate und Ähnlichem
ist. Ein besonders geeignetes Polysiloxan-Material wird in
US-Patent Nr. 5,306,297 beschrieben
und ein besonders geeignetes Hydrogel wird in
US-Patent Nr. 5,717,049 beschrieben.
Der Fachmann kann sich ohne weiteres Alternativen zu diesen Materialien
für die
erfinderischen Korrekturlinsen vorstellen.
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Die
Korrekturlinsen werden in größerem Detail
weiter unten gemäß einem
bestimmten Ausführungsbeispiel
beschrieben, das zum Illustrieren eines nicht beschränkenden
Beispiels dieser Erfindung dient.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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1A zeigt
eine Definition des zylindrischen Koordinatensystems.
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1B zeigt
das zylindrische Koordinatensystem angewendet auf eine im Auge implantierte
Korrekturlinse.
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2 zeigt
eine Definition der Gesamt-Linsenwölbung.
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3A, 3B und 3C zeigen
Hinterkurven-Designs von Kreisen oder Kreissegmenten mit Diskontinuitäten und
Beugungspunkten.
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4 zeigt
ein parabolisches Kurvendesign.
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5 zeigt
das Design einer abgeflachten sphärischen Hinterfläche.
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6 zeigt
eine mittels Sphären
konstruierte Fläche.
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7 zeigt
eine Aufsicht eines Ausführungsbeispiels
der erfinderischen Korrekturlinsen.
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8 zeigt
eine prinzipielle Querschnitts-Ansicht entlang der Pfeile A-A' in dem Ausführungsbeispiel von 1.
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9 ist
eine detaillierte Querschnittsansicht des Peripherteils des Halteelements.
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1 und 2 zeigen
das betrachtete zylindrische Koordinatensystem und seine Anwendung
auf eine im Auge implantierte Linse, wobei die z-Achse mit der optischen
Achse der Linse zusammenfällt.
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Das
folgende Beispiel zielt darauf ab, die Design-Überlegungen
zu demonstrieren, wenn eine Hinterfläche gemäß dieser Erfindung umrissen
wird. Es wird auf 2 bis 6 Bezug
genommen.
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Beispiel 1
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Nach
Abschätzung
des Vorderradius der natürlichen
Linse eines Patienten wird ein 7 mm zentraler Hinterradius des Korrekturlinsen-Implantats
gewählt.
Diese Auswahl ermöglicht,
dass jegliche Anhaftung an die natürliche Linse vermieden wird.
Um jegliche Kontakte mit der natürlichen
Linse zu vermeiden, sollte die Korrekturlinse auf den Zonularen
ruhen und über
die natürliche
Linse gewölbt
sein. Die Wölbung
ist in Übereinstimmung
mit
2 definiert. Eine Wölbung von 1,5 mm wird als ausreichend
angesehen, um Kontakt zu vermeiden, sowohl mit der angepassten als
auch der unangepassten natürlichen
Linse. Sollte die Hinterfläche sphärisch mit
einem Radius von 7 mm über
9 mm sein, beträgt
die zentrale Wölbung
der Korrekturlinse 2,1 mm, wie in
3A dargestellt,
was zu groß ist,
wenn die Dimensionen der Hinterkammer berücksichtigt werden. Um die Wölbung zu reduzieren,
wird die Hinterfläche
aus Kreissegmenten konstruiert. Das zentrale Kreissegment repräsentiert
dabei die Hinterfläche
des optischen Teils und die Periphersegmente repräsentieren
die Hinterfläche
des Innenteils des Haltemittels. Wie in
3B dargestellt,
zeigt der Übergang
von dem zentralen Segment zu den Periphersegmenten eine Diskontinuität. Wenn
die Korrekturlinse durch die Iris in Richtung der kristallinen Linse
gedrückt
wird, ist die Hinterfläche
an diesem Übergang
verantwortlich für
eine kreisförmige Verspannungskonzentration
an der Oberfläche
der natürlichen
kristallinen Linse mit dem Effekt, dass der Zentralbereich zwischen
der natürlichen
Linse und der Korrekturlinse von einer Kommunikationsverbindung
mit frischer wässriger
Flüssigkeit
abgedichtet ist. Die Verspannungskonzentration kann auch eine Beschädigung der Vorderkapsel
der natürlichen
Linse zur Folge haben. Die Übergangszone
zwischen den zwei Kreisen kann abgerundet sein, um einen sanfteren Übergang
wie in
3C dargestellt zu erhalten.
Dies reduziert die mögliche Verspannungskonzentration,
aber eliminiert nicht vollständig
die Risiken ihres Auftretens. Die abgerundete Übergangszone von
3C verkleinert
die optische Zone oder kann die Brechungseigenschaften der Linse
in einer unkontrollierten Weise verändern. Um diese Nachteile zu überwinden,
wird eine fehlerfreie parabolische Hinterfläche entworfen, wie in
4 dargestellt.
Der zentrale Radius der Fläche
ist 7 mm und die Fläche
ist als eine konische Fläche
konstruiert, die der Kurve folgt:
mit einer konischen Konstante
und einem invertierten zentralen Krümmungsradius cν = 0,143
mm
-1, woraus eine Krümmung von 1,5 mm resultiert.
Der zentrale Teil des korrigierenden Implantats hat immer noch optische Eigenschaften,
wenn die Vorderfläche
sphärisch
ist. Diese Fläche
wird sich ausreichend über
die natürliche Linse
wölben
und wenn die implantierte Korrekturlinse gegen die natürliche Linse
gedrückt
wird, gibt es auf Grund des kleinen Radius kein Risiko eines Anhaftens,
und da die Kurve fehlerfrei ist, gibt es keine Verspannungskonzentrationen.
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Beispiel 2
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Ein
großer
Krümmungsradius
von 14,5 mm wird gewählt,
um Anhaften mit dem zentralen Radius der natürlichen Linse zu vermeiden.
Eine sphärische
Hinterfläche
mit 10 mm im Durchmesser, einem Krümmungsradius von 14,5 mm und
einer zentralen Wölbung
von 0,9 mm wird entworfen. Um eine zentrale Wölbung von 1,5 mm zu erhalten,
wird die Fläche
als ein abgeflachtes Sphäroid
konstruiert, das der Formel folgt:
mit einer konischen Konstante
cc = 7,2. Mit einer 1,5 mm Wölbung
des Implantats über
einen Durchmesser von 10 mm wird eine rotationssymmetrische Fläche gemäß
5 erhalten.
Diese Fläche
wölbt sich
ausreichend über
die natürliche
Linse und wenn die implantierte Linse gegen die natürliche Linse
gedrückt
wird, gibt es kein Risiko eines Anhaftens. Da die Hinterfläche fehlerfrei
ist, wird das Risiko einer Verspannungskonzentration eliminiert.
6 zeigt
ein alternatives Design einer rotationssymmetrischen Korrekturlinsen-Hinterfläche, gemäß der eine
Kurve in der r-z-Ebene konstruiert wird, die mit einem zentralen
Kreissegment mit einem Krümmungsradius
von 14,5 mm entworfen wird. In den Peripherien sind Kreissegmente
mit kleineren Krümmungsradien
tangential an dem zentralen Segment angebracht, um eine fehlerfreie
Kurve bereitzustellen. Eine Hinterfläche mit ähnlichen vorteilhaften Eigenschaften
wird hierdurch erhalten.
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Beispiel 3
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7 zeigt
eine Korrekturlinse
10, die von einem Co-Polymer aus N-Benzyl-N-Methacrylamid
mit einem Brechungsindex von 1,49 mittels Drehbank abgeschnitten
ist. Das Co-Polymer wird in Übereinstimmung mit
US-Patent Nr. 5,717,049 hergestellt.
Die Linse hat einen Maximaldurchmesser von 12,5 mm und einen zentralen
kreisförmigen
optischen Teil
12 mit einem Durchmesser von 6 mm und ein
Halteelement
14. Das Halteelement besteht aus einem den
optischen Teil umgebenden Innenteil
15 und zwei Peripherteilen
16 und
16', die nach der
Implantation in dem Gebiet des Ziliar-Sulkus des Auges platziert
sein werden und dazu beitragen, die Linse in einer zentralen Position
zu halten. In diesem Ausführungsbeispiel
hat das Innenteil einen Durchmesser von 10 mm. Die Peripherteile
sind jeweils mit einer zentral angeordneten konkaven Vertiefung
17,
17' versehen, die
einen freien Bereich für
Flüssigkeitszirkulation
nahe dem Ziliar-Sulkus ermöglichen.
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8 stellt
eine Querschnittsebene entlang der Pfeile A-A' in
7 dar, die
die optische Achse enthält.
Die Schnittmenge zwischen dieser Ebene und der Hinterfläche der
Linse repräsentiert
eine Hinterkurve, die angeordnet ist, zentral fehlerfrei zu sein.
Wie ebenfalls in
8 demonstriert wird, hat der
optische Teil eine negative Brechkraft von –12 Dioptrien und eine entlang
der Pfeile B-B' dargestellte
Kantendicke von 0,45 mm. Die maximale Wölbung der Linse beträgt 1,7 mm.
An einer zentralen Position in sehr großer Nähe zu der Schnittmenge mit
der optischen Achse
20–
20' beträgt der Radius
der Hinterkurve 7 mm und wird daher wesentlich kleiner als der Radius
der natürlichen
Linse in ihrem unangepassten Zustand eingeschätzt. Von der Position nahe
der optischen Achse folgt die Hinterkurve einer parabolischen Kurve
mit einer Kurvenformel:
mit cν = 0,143 mm
-1 und
cc = –3.
Die fehlerfreie Hinterkurve erstreckt sich über den Peripherteil des optischen Teils
und entlang der Hinterseite des Halteelements bis zu einem Punkt
25,
der ein Beugungspunkt ist. Von diesem Punkt, an dem sich der Innenteil
des Haltemittels in die Peripherteile ändert, ist die Hinterfläche nach außen weg
von den die natürliche
Linse befestigenden Zonularen gebogen. Die Hinterkurve des Peripherteils
16 konvergiert
in Richtung einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse. Der Peripherteil
ist in Detail in
9 dargestellt.
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Die
Linse gemäß 7 und 8,
wie oben beschrieben, ist derart entworfen, dass sie reduzierte
Interferenz oder störende
Kontakte mit der natürlichen
Linse hat, und kann sogar mit einem optischen Teil von bis zu 6
mm Größe und einer
besonders geringen Kantendicke entworfen sein. Die Hinterfläche ist
frei von Flächen
oder Punkten, die lokalen Druck auf die natürliche Linse erzeugen, wenn
sich die Korrekturlinse in der Hinterkammer während Selbst-Zentrierungs-Vorgängen bewegt,
wenn sie den Ziliar-Sulkus peripher und die Iris in einer Vorwärtsrichtung
berührt.
Zusätzlich
verbessert eine parabolische Hinterfläche die Zentrierung der Linse
auf Grund ihres nicht-sphärischen
Designs und ihrer besseren Approximation an die natürliche Linse, wenn
mit einer elliptischen Hinterfläche
verglichen wird. Während
Anpassung verändert
sich die Form einer jungen kristallinen Linse von einer im Wesentlichen
sphärischen
Form in eine parabolische Form. Zur gleichen Zeit wird verschobene
wässrige
Flüssigkeit
zwischen der Korrekturlinse und der natürlichen Linse einen Druck, sowohl
radialen als auch axialen Druck, auf die Korrekturlinse ausüben. Die
resultierende Kraft an einer bestimmen Position der Korrekturlinse
hängt von
der Umgebung der natürlichen
Linse ab. Ein geringer Abstand zwischen den Linsen erzeugt große Kräfte auf
die Korrekturlinse und auf diese Weise werden Zentrierungskräfte auf
die Korrekturlinse während
der Anpassung ausgeübt.
Bei älteren
Patienten, die ihre Fähigkeit
zur Anpassung verloren haben, kann somit eine Linse mit parabolischer
Hinterfläche
mit einem zentralen Radius größer als
der zentrale Radius der natürlichen
Linse leicht zentriert werden, im Gegensatz zu Linsen mit sphärischen
oder elliptischen Hinterflächen.