ES2355431T3 - Sistema de dos elementos para proporcionar facilidad de acomodación con control de aberración esférica variable. - Google Patents

Sistema de dos elementos para proporcionar facilidad de acomodación con control de aberración esférica variable. Download PDF

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Abstract

Lente intraocular (18; 28), que comprende: una óptica anterior (24; 34) y una óptica posterior (36) dispuestas alrededor de un eje óptico (OA), por lo menos dos hápticas (20, 22; 30, 32), cada una de las cuales está acoplada a una de dichas dos ópticas (24; 34, 36), estando acopladas a su vez dichas dos hápticas entre sí a través de una de entre una pluralidad de articulaciones flexibles (26; 38) para permitir un movimiento lateral de las dos hápticas (20, 22; 30, 32) y, en consecuencia, el de las dos ópticas, una con relación a la otra, caracterizada porque cuando se ve desde un lado, en un plano perpendicular a los planos ópticos, dichas ópticas (24; 34, 36), las hápticas (20, 22; 30, 32) y las articulaciones (26; 38) están acopladas entre sí para formar un paralelogramo articulado que, en su estado de equilibrio relajado tiene un eje diagonal mayor entre dos esquinas y un eje diagonal menor entre otras dos equinas que es más corto que el eje diagonal mayor, estando configurada dicha lente intraocular para tener una potencia óptica y una aberración esférica deseadas en el estado relajado, de tal manera que dicho movimiento lateral provoque un cambio en una potencia óptica combinada proporcionada por dichas ópticas (24; 34, 36), así como en la aberración esférica exhibida por una combinación de dichas ópticas.

Description

ANTECEDENTES
La presente invención se refiere en general a lentes oftálmicas y, más en particular, a lentes intraoculares (IOL) que presentan una potencia óptica acomodativa.
Las lentes intraoculares se introducen rutinariamente en los ojos de los pacientes durante la cirugía de 5 cataratas para sustituir un cristalino natural enturbiado. La potencia óptica del cristalino natural puede variar bajo la influencia de los músculos ciliares con el fin de proporcionar acomodación para ver objetos a diferentes distancias del ojo. Sin embargo, muchas IOL proporcionan una potencia monofocal sin provisión de acomodación, o una potencia bifocal con un grado limitado de acomodación (denominada típicamente “pseudoacomodación”). Son conocidas también IOL acomodativas que pueden proporcionar acomodación mejorada con relación a la proporcionada por lentes 10 monofocales o bifocales. Sin embargo, muchas de dichas IOL emplean un grupo complejo de elementos ópticos. Además, dichas IOL no tienen en cuenta generalmente el papel de las aberraciones cuando la lente proporciona acomodación para ver objetos a distancias variables.
El estado de la técnica está representado por los documentos WO-A-2007/015640, US-A-3.583.790, US-A-3.617.116, US-A-4.994.082 y WO-A-2006/118452. 15
Por tanto, existe todavía la necesidad de proporcionar IOL mejoradas y, particularmente, de IOL acomodativas mejoradas.
SUMARIO
En un aspecto, la presente invención proporciona una IOL de acuerdo con las siguientes reivindicaciones, que proporciona una óptica que tiene dos elementos ópticos dispuestos en tándem a lo largo de un eje óptico, siendo capaz 20 por lo menos uno de esos elementos de presentar movimiento lateral con relación al otro a lo largo de una dirección sustancialmente transversal al eje óptico. Los elementos ópticos están configurados de tal manera que el movimiento lateral provoque una variación en una potencia óptica proporcionada por la óptica, así como una variación en la aberración esférica exhibida por la óptica.
La aberración esférica puede cambiar en función del desplazamiento lateral de los elementos uno con relación 25 a otro. A título de ejemplo, en algunos casos, la aberración esférica aumenta, por ejemplo linealmente, en función del incremento en el desplazamiento lateral. En muchos casos, la variación de la aberración esférica en función del decalaje lateral entre los elementos está relacionada positivamente con la variación de la potencia óptica esférica en función de ese decalaje (por ejemplo, tanto la potencia óptica como la aberración esférica pueden aumentar linealmente con el desplazamiento lateral de los elementos uno con relación a otro). 30
En un aspecto relacionado, uno de dichos elementos exhibe un perfil de espesor t1(x,y) definido de acuerdo con la siguiente relación:
en la que x, y, z denotan un sistema de coordenadas cartesianas formado por unos ejes x, y y z mutualmente ortogonales, en el que el eje óptico está a lo largo del eje z y en donde a, b, c son parámetros ajustables. El otro 35 elemento óptico puede tener un perfil de espesor t2(x,y) que está relacionado con el perfil de espesor t1(x,y) de acuerdo con la siguiente relación:
En algunas realizaciones, el valor de los parámetros a, b y c puede estar, respectivamente, en un intervalo comprendido entre aproximadamente y aproximadamente ; en un intervalo comprendido 40 entre aproximadamente y aproximadamente ; y , en el que ∆n denota la diferencia entre el índice de refracción del material que forma la óptica y el del medio circundante, y (D/mm) denota una unidad de dioptrías por milímetro, y (D/mm3) denota una unidad de dioptrías por milímetro cúbico. (D/mm)Δn2,5 (D/mm)n12,5 )(D/mm32Δ2-3,33 )(D/mmn3223 b32c
Todavía en otro aspecto, se describe una lente oftálmica (por ejemplo, una IOL) que incluye un elemento óptico anterior y un elemento óptico posterior, siendo capaces los elementos son capaces de presentar un movimiento lateral 45 uno con relación a otro. Los elementos ópticos exhiben perfiles de espesor adaptados, de tal manera que un movimiento
lateral de los elementos uno con relación a otro provoque una variación en por lo menos una aberración (por ejemplo, aberración esférica) exhibida por una combinación de esos elementos.
Puede obtenerse una comprensión adicional de los diversos aspectos de la invención haciendo referencia a la siguiente descripción detallada en conjunción con los dibujos asociados que se discuten brevemente a continuación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 5
La figura 1A es una vista lateral esquemática de una lente oftálmica según una forma de realización de la invención que presenta una óptica formada por dos elementos ópticos que pueden moverse lateralmente uno con relación a otro,
la figura 1B es una vista en perspectiva esquemática de la lente de la figura 1A,
la figura 1C representa esquemáticamente el perfil de espesor de uno de los elementos ópticos de la lente 10 mostrada en las figuras 1A y 1B (el otro elemento óptico tiene un perfil de espesor similar, pero con signo opuesto),
la figura 2A representa esquemáticamente un ejemplo de realización de una IOL de dos elementos según una forma de realización de la invención que tiene dos hápticas que están conectadas a través de articulaciones flexibles que permiten un movimiento lateral entre sí.
la figura 2B representa esquemáticamente las hápticas de la IOL mostradas en la figura 2A y las articulaciones 15 flexibles que conectan esas hápticas,
la figura 2C representa esquemáticamente las articulaciones de la IOL de la figura 2A una que la IOL se implanta en la bolsa capsular de un ojo,
la figura 3A representa esquemáticamente otro ejemplo de realización de una IOL de dos elementos según la invención que tiene dos hápticas que están conectadas por una pluralidad de articulaciones flexibles, de tal manera que 20 las hápticas y, en consecuencias, la óptica, exhiban un decalaje lateral en un estado relajado de las articulaciones,
la figura 3B muestra esquemáticamente las hápticas representadas en la figura 3A, y
la figura 3C representa esquemáticamente las hápticas mostradas en la figura 3B una vez que la IOL de la figura 3A se implanta en la bolsa capsular de un ojo.
DESCRIPCIÓN DETALLADA 25
Las formas de realización de la presente invención proporcionan generalmente lentes oftálmicas y métodos para su fabricación y utilización, que proporcionan una potencia óptica esférica acomodativa, así como una aberración esférica ajustable. En algunas formas de realización, la lente (por ejemplo, una IOL) puede formarse como un sistema óptico de dos elementos cuya potencia y una o más aberraciones de orden superior pueden controlarse ajustando los decalajes laterales entre esos elementos. En muchas realizaciones, los perfiles de espesor de los dos elementos están 30 diseñados de tal manera que un decalaje lateral de los elementos uno con relación a otro en una dirección transversal al eje óptico puede variar no sólo la potencia esférica combinada de los dos elementos, sino también la aberración esférica exhibida por una combinación de esos elementos. Una lente de este tipo puede tener una variedad de aplicaciones en corrección refractiva acomodativa y/o en correcciones de aberraciones estáticas. A título de ejemplo, unan IOL de este tipo puede facilitar la carga acomodativa de los músculos ciliares para conseguir una claridad visual sobre un amplio 35 intervalo de distancia con movimiento muscular limitado. En la corrección de aberración estática, dicha lente puede utilizarse para proporcionar correcciones de aberración customizadas a través de diferentes decalajes laterales de los elementos para diferentes individuos. En muchas realizaciones, la aberración esférica está relacionada positivamente con la magnitud de la acomodación correspondiente a la potencia óptica esférica de la lente.
En las siguientes formas de realización, se discuten diversos aspectos de la invención en conexión con lentes 40 intraoculares (IOL). Las enseñanzas de la invención pueden aplicarse también a otras lentes oftálmicas, tales como lentes de contacto. La expresión “lente intraocular” y su abreviatura “IOL” se utilizan en la presente memoria intercambiablemente para describir lentes que se implantan en el interior del ojo para sustituir el cristalino natural del ojo o para aumentar la visión de otra forma independientemente de si se retira o no el cristalino natural. Las lentes intracorneales y las lentes intraoculares fáquicas son ejemplos de lentes que pueden implantarse en el ojo sin retirar el 45 cristalino natural.
Las figuras 1A y 1B representan una lente intraocular (IOL) 10 de potencia variable de acuerdo con un ejemplo de forma de realización de la invención, que incluye una óptica 12 que comprende un elemento óptico anterior 14 (denominado en la presente memoria también óptica anterior) y un elemento óptico posterior 16 (denominado en la presente memoria también óptica posterior) que se disponen en tándem a lo largo de un eje óptico OA (representado en 50 la presente memoria extendiéndose a lo largo del eje z de un sistema de coordenadas xyz definido por ejes x, y y z mutualmente ortogonales). Los elementos ópticos anterior y posterior están configurados para moverse uno con relación a otro en una dirección sustancialmente transversal al eje óptico OA. Más particularmente, en esta realización el
elemento óptico posterior permanece fijo, mientras que el elemento óptico anterior puede moverse a lo largo de la dirección x. En otras realizaciones, el elemento óptico anterior permanece fijo, mientras que el elemento posterior se mueve, o bien ambos elementos pueden moverse. Como se discute con más detalle a continuación, dicho decalaje lateral de los elementos ópticos uno con relación a otro puede variar no sólo la potencia óptica proporcionada por la óptica 12 (es decir, la potencia óptica proporcionada por la combinación de los elementos ópticos 14 y 16), sino también 5 una aberración esférica exhibida por la óptica (es decir, la aberración esférica exhibida por la combinación de los elementos ópticos 14 y 16).
Más específicamente, tal como se muestra de manera esquemática en las figuras 1A-1C, cada uno de los elementos ópticos 14 y 16 exhibe un perfil de espesor no uniforme. Los perfiles de espesor no uniforme de los elementos ópticos están diseñados para provocar cooperativamente un cambio en la potencia óptica de la óptica, así 10 como en su aberración esférica a través de un decalaje lateral de los elementos uno con relación a otro. Más específicamente, en este ejemplo de realización el perfil de espesor t1(x,y) de uno de los elementos (por ejemplo, el perfil de espesor del elemento óptico anterior) y el perfil de espesor (t2(x,y) del otro elemento (por ejemplo, el perfil de espesor del elemento óptico posterior) se definen de acuerdo con la siguiente relación:
Ec. (1) 15
en la que t(x,y) se define, a su vez, de acuerdo con la siguiente relación:
Ec. (2)
en la que a, b y c son parámetros ajustables que tienen signos opuestos para t1 y t2.
Con el fin de ilustrar la forma en que los perfiles de espesor anteriores pueden dar como resultado un cambio en la potencia esférica de la óptica 12, así como en su aberración esférica, considérese un decalaje lateral de los 20 elementos ópticos uno con relación a otro a lo largo del eje x en una distancia (x), por ejemplo, caracterizado porque presenta un movimiento positivo del elemento anterior 14 en y un movimiento negativo del elemento posterior 16 en . La diferencia de trayectoria óptica (OPD) a partir de la cual pueden determinarse frentes de ondas, provocada por la combinación de los dos elementos en función de x e y, puede definirse entonces por la siguiente relación: 25 2Δx 2Δx-
Ec. (3)
en la que n denota la diferencia entre el índice de refracción del material a partir del cual se forman los elementos ópticos (en esta forma de realización se supone que los elementos ópticos se forman del mismo material) y el del un medio que rodea esos elementos.
Generalmente, los parámetros c y b pueden seleccionarse independientemente sobre la base, por ejemplo, de 30 los requisitos de diseño de una IOL. Sin embargo, a título de ejemplo, considérese el caso en el que . La diferencia de trayectoria óptica puede definirse por la siguiente relación: b32c
Ec. (4)
Introduciendo un parámetro ρ que es igual a (x2+y2), la ecuación anterior (4) puede reescribirse de la siguiente forma: 35
Ec. (5)
El primer término en la relación anterior (5) proporciona potencia óptica esférica de la combinación de los elementos ópticos, mientras que el segundo término define una aberración esférica exhibida por la combinación de esos
elementos. La relación (5) muestra que, en esta realización, tanto la potencia óptica esférica como la aberración esférica varían linealmente en función del decalaje lateral (x) entre los dos elementos.
Más generalmente, la variación de la potencia óptica esférica y la aberración esférica puede entenderse aún más calculando la curvatura de OPD como sigue:
Curvatura (OPD)=
Ec.(6)
en la que de nuevo el parámetro ρ sustituye a (x2+y2). 5
El coeficiente de aberración esférica puede calcularse entonces aplicando el operador laplaciano (es decir, ) a la curvatura de la OPD (relación 6) como se muestra en la siguiente relación (7): 2222yx
Coeficiente de aberración esférica = (Curvatura (OPD)) = 2222yx 2222yx
= (24b+12c) xn Ec. (7) ΔxΔnxt
La relación anterior (7) muestra que la aberración esférica exhibida por la combinación de los elementos ópticos 10 14 y 16 varía linealmente en función de la separación lateral relativa (x) entre esos elementos. En este ejemplo de realización, tal como se muestra por la relación anterior (6), la potencia óptica combinada de los dos elementos varía también linealmente en función de la separación lateral entre esos elementos. De hecho, en esta forma de realización tanto la potencia óptica como la aberración esférica aumentan linealmente cuando aumenta la separación lateral entre los elementos. 15
En otras palabras, la aberración esférica de la lente 10 está relacionada positivamente con su magnitud acomodativa. Muchos estudios del ojo humano con un cristalino natural muestran que un efecto similar está presente también en el ojo humano: hay más aberración esférica en estado acomodativo que en el estado relajado. Por tanto, la lente 10 proporciona una variación similar de la aberración esférica en función de la potencia óptica creciente.
En muchas realizaciones de la lente 10, los parámetros anteriores a, b y c se seleccionan de tal manera que la 20 lente proporcione las siguientes propiedades: para visión a distancia (por ejemplo, para ver objetos a distancias mayores que alrededor de 2 m desde el ojo), la aberración esférica es mínima (por ejemplo, es menor que alrededor de 0,06 D/mm2); para visión de cerca (por ejemplo, para ver objetos a distancias menores que alrededor de 0,5 m desde el ojo) la aberración esférica es considerablemente mayor (por ejemplo, es mayor que alrededor de 0,33 D/mm2) a fin de mejorar la profundidad de enfoque para ver objetos a una variedad de distancias; y desde la visión a distancia hasta la 25 visión de cerca, la aberración esférica aumenta linealmente para reducir el movimiento requerido de los músculos ciliares.
A título de ejemplo, en algunos casos, el parámetro a puede estar en un intervalo comprendido entre aproximadamente y aproximadamente ; el parámetro b puede estar en un intervalo comprendido entre aproximadamente y aproximadamente ; y , denotando 30 n la diferencia entre el índice de refracción del material que forma la óptica y el del medio circundante, y (D/mm) denota una unidad de dioptrías por milímetro y (D/mm3) denota una unidad de dioptrías por milímetro cúbico. En algunos casos, el índice de refracción del material que forma la lente puede estar en un intervalo de aproximadamente 1,4 a alrededor de 1,6 y el índice de refracción del medio circundante (por ejemplo, el humor acuoso del ojo) puede ser de aproximadamente 1,3. 35 (D/mm)Δn2,5 (D/mm)Δn12,5 )(D/mm32Δ23,3-3 )(D/mm32Δ223 b32c
Haciendo referencia de nuevo a las figuras 1A-1C, en muchas realizaciones los elementos ópticos 14 y 16
están formados a partir de un material biocompatible adecuado. Algunos ejemplos de dichos materiales incluyen, sin limitación, acrílico blando, silicona, hidrogel u otros materiales poliméricos biocompatibles que tengan un índice de refracción necesario para una aplicación particular de la lente. A título de ejemplo, el índice de refracción del material que forma los elementos ópticos puede estar en un intervalo comprendido entre aproximadamente 1,4 y aproximadamente 1,6 (por ejemplo, la óptica puede estar formada de un material de lente conocido comúnmente como 5 Acrysof® (un copolímero reticulado de 2-feniletilacrilato y 2-feniletilmetacrilato), que tiene un índice de refracción de 1,55). Aunque en muchas formas de realización los elementos ópticos 14 y 16 están formados del mismo material, en algunas otras pueden estar formados de diferentes materiales con distintos índices de refracción. En el último caso, las relaciones anteriores para los perfiles de espesor de los dos elementos ópticos pueden ponerse a escala apropiadamente teniendo en cuenta la diferencia en los índices de refracción de los dos elementos. 10
Una IOL de dos elementos según las enseñanzas de la invención puede ponerse en práctica en una variedad de maneras. A título de ejemplo, haciendo referencia a las figuras 2A y 2B, dicha realización de una IOL 18 incluye dos hápticas 20 y 22, cada una de las cuales está acoplada a uno de los dos elementos ópticos (por ejemplo, sólo se muestra el elemento óptico 24, con el otro elemento óptico directamente detrás del mismo) que forman la lente (en esta realización, los elementos ópticos están separados uno de otro a lo largo de un eje óptico OA, por ejemplo, en 15 aproximadamente 1,5 mm). A su vez, las hápticas están acopladas entre sí a través de una pluralidad de articulaciones flexibles 26 que permiten un movimiento lateral de las dos hápticas y, en consecuencia, el de las dos ópticas una con relación a otra (las hápticas y las articulaciones pueden estar formadas, por ejemplo, por materiales poliméricos adecuados). En un estado relajado, las dos hápticas y, por tanto, las dos ópticas tienen un decalaje lateral evanescente una con relación otra, aumentando el decalaje con la acomodación creciente. A título de ilustración adicional, tal como 20 se muestra esquemáticamente en la figura 2C, la IOL 18 puede implantarse en la bolsa capsular de un ojo, por ejemplo sustituir un cristalino natural enturbiado retirado. La fuerza acomodativa de los músculos ciliares en la bolsa capsular puede provocar un movimiento lateral de las hápticas 20 y 22 (por ejemplo, en una cantidad dentro de un intervalo comprendido entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 0,5 mm) a través de las articulaciones 26, una con relación a otra, para incrementar la potencia óptica de la IOL, así como la aberración esférica exhibida por la IOL. 25 Cuando los músculos vuelven a su estado relajado, las articulaciones flexibles vuelven también a su estado relajado (de equilibrio) con una reducción concomitante en el decalaje entre los elementos ópticos y, en consecuencia, una reducción en la potencia óptica de la IOL.
A título de ejemplo adicional, las figuras 3A y 3B representan otra realización de una IOL 28 de dos elementos que incluye también dos hápticas 30 y 32, cada una de ellas sujeta a una de las dos ópticas 34 y 36, que están 30 conectadas a través de una pluralidad de articulaciones flexibles 38. A diferencia de la realización anterior, en un estado relajado las hápticas están decaladas lateralmente una con relación a otra en una cantidad predefinida (por ejemplo, alrededor de 0,25 mm en este caso) para proporcionar una potencia óptica y una aberración esférica deseadas en el estado relajado. Como se muestra esquemáticamente en la figura 3C, la IOL 28 se implanta una vez más en la bolsa capsular de un ojo y las articulaciones 38 pueden moverse lateralmente una con relación a otra bajo la influencia de los 35 músculos ciliares para variar la potencia óptica de la IOL, así como su aberración esférica para ver objetos a diferentes distancias.
En algunas aplicaciones, una lente según las enseñanzas de la invención puede utilizarse no como una lente acomodativa, sino como una lente que proporciona potencia óptica estática. En dichos casos, puede emplearse el decalaje lateral de los elementos para ajustar la potencia óptica, así como una aberración esférica deseada de la lente 40 para un paciente particular.
Pueden emplearse una variedad de técnicas de fabricación conocidas para fabricar lentes oftálmicas (por ejemplo, IOL) de acuerdo con las enseñanzas de la invención. Por ejemplo, las dos ópticas pueden ser formadas y ensambladas a continuación, por ejemplo a través de una pluralidad de hápticas y articulaciones flexibles, a lo largo de un eje óptico. 45
Aunque las formas de realización se han descrito en la presente memoria con detalle, deberá entenderse que la descripción se proporciona únicamente a título de ejemplo y no debe interpretarse en un sentido limitativo. Por tanto, debe entenderse además que resultarán evidentes numerosos cambios en los detalles de las formas de realización, así como formas de realización adicionales, y que los mismos pueden ser realizados por expertos ordinarios en la materia haciendo referencia a esta descripción. Se contempla que dichos cambios y formas de realización adicionales están 50 comprendidos dentro del alcance de las reivindicaciones siguientes.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Lente intraocular (18; 28), que comprende:
    una óptica anterior (24; 34) y una óptica posterior (36) dispuestas alrededor de un eje óptico (OA),
    por lo menos dos hápticas (20, 22; 30, 32), cada una de las cuales está acoplada a una de dichas dos ópticas (24; 34, 36), estando acopladas a su vez dichas dos hápticas entre sí a través de una de entre una pluralidad de articulaciones 5 flexibles (26; 38) para permitir un movimiento lateral de las dos hápticas (20, 22; 30, 32) y, en consecuencia, el de las dos ópticas, una con relación a la otra,
    caracterizada porque
    cuando se ve desde un lado, en un plano perpendicular a los planos ópticos, dichas ópticas (24; 34, 36), las hápticas (20, 22; 30, 32) y las articulaciones (26; 38) están acopladas entre sí para formar un paralelogramo articulado que, en su 10 estado de equilibrio relajado tiene un eje diagonal mayor entre dos esquinas y un eje diagonal menor entre otras dos equinas que es más corto que el eje diagonal mayor,
    estando configurada dicha lente intraocular para tener una potencia óptica y una aberración esférica deseadas en el estado relajado, de tal manera que dicho movimiento lateral provoque un cambio en una potencia óptica combinada proporcionada por dichas ópticas (24; 34, 36), así como en la aberración esférica exhibida por una combinación de 15 dichas ópticas.
  2. 2. Lente intraocular según la reivindicación 1, en la que dichas hápticas (20, 22; 30, 32) están configuradas, de tal manera que dicho movimiento lateral sea sustancialmente transversal a dicho eje óptico (OA).
  3. 3. Lente intraocular según la reivindicación 1, en la que dichas ópticas (24; 34, 36) están configuradas, de tal manera que la aberración esférica aumente cuando aumenta la potencia óptica. 20
  4. 4. Lente intraocular según la reivindicación 1, en la que dicha aberración esférica cambia en función de un desplazamiento asociado a dicho movimiento lateral.
  5. 5. Lente intraocular según la reivindicación 4, en la que dicha aberración esférica aumenta cuando se incrementa dicho desplazamiento.
  6. 6. Lente intraocular según la reivindicación 5, en la que dicha aberración esférica aumenta linealmente en función del 25 incremento en dicho desplazamiento.
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