ES2706313T3

ES2706313T3 - Lentes asféricas y familia de lentes

Info

Publication number: ES2706313T3
Application number: ES05713306T
Authority: ES
Inventors: Griffith Altmann
Original assignee: Bausch and Lomb Inc
Current assignee: Bausch and Lomb Inc
Priority date: 2005-02-11
Filing date: 2005-02-11
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2025-02-11
Also published as: WO2006088440A1; EP1850793A1; EP1850793B1

Abstract

Una lente intraocular (LIO) asférica, que comprende: un cuerpo óptico que tiene una primera y una segunda superficies opuestas para transmitir luz a través del cuerpo óptico; donde tanto la primera como la segunda superficies son asféricas; y donde la LIO proporciona una aberración esférica reducida en un frente de onda convergente incidente sobre y refractado por la LIO, caracterizado por que la LIO tiene una aberración esférica inherente en el rango de -0,13 a -0,07 micrómetros en una abertura de 5 mm.

Description

DESCRIPCIÓN

Lentes asféricas y familia de lentes

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

Las realizaciones de la invención se refieren a lentes intraoculares (LIO) asféricas individuales para su uso en un sistema ocular pseudofáquico o fáquico que proporciona un control especializado de la aberración esférica, y a una familia de lentes intraoculares (LIO) asféricas que tienen parámetros consistentes de etiquetado y selección.

2. Descripción de la técnica relacionada

Un sistema óptico simple consiste en una lente, que puede formar una imagen de un objeto. En la situación ideal más básica, un plano de onda de plano perfecto proveniente de un objeto localizado a una distancia infinita de la lente se proyectará en un punto focal a una distancia focal de la lente a lo largo de un eje óptico del sistema óptico. Los defectos de la lente provocan aberraciones en los frentes de onda de la luz de un objeto a medida que pasan a través de la lente, dando como resultado una imagen borrosa.

Los diferentes tipos de defectos de lentes o defectos del sistema óptico producen diferentes tipos y grados de aberraciones que generalmente pueden parecer similares a simple vista. Por ejemplo, si una lente perfecta se mueve a lo largo del eje óptico del sistema óptico, la imagen del objeto formado por la lente sufrirá un desenfoque. Dicho de otra manera, si la superficie sobre la cual se ve la imagen se mueve a lo largo del eje óptico, la imagen también estará desenfocada. La aberración del astigmatismo es la consecuencia de un sistema óptico que tiene una potencia de enfoque diferente en la dirección horizontal que en la dirección vertical, por ejemplo, dando como resultado una imagen distorsionada en cada localización de la imagen. Otra aberración problemática conocida como aberración esférica, ilustrada en la Figura 1, es producida por una lente 5 que tiene superficies esféricas 11, 12. El haz de rayos de luz 7 que pasa a través de la lente cerca de su centro se enfoca en una posición diferente en el eje óptico a la de los haces de rayos de luz 6, 8 que pasan a través de la lente más cerca de su circunferencia. Por convención, la aberración esférica de una lente se mide por la distancia longitudinal o transversal entre los rayos de luz enfocados en el centro y en el borde que inciden en la lente como un frente de onda plano que se origina en una distancia de objeto ópticamente infinita, O. Esto se conoce como aberración esférica inherente. Si una lente esférica, que por definición tiene una aberración esférica inherente, está descentrada con respecto al eje óptico que pasa por el centro de la lente, la imagen resultante se verá afectada por otras aberraciones, como la coma y el astigmatismo. Como se mencionó anteriormente, cualquiera o la combinación de estas aberraciones hará que la imagen se vea borrosa, desdibujada o que de otra manera no tenga una calidad subjetiva.

El sistema óptico del ojo se conoce como sistema ocular, ilustrado en la Figura 2. En términos anatómicos simples, el sistema ocular 100 está compuesto por la córnea 1, el iris 2, el cristalino 3 y la retina 4. La córnea es el primer componente del sistema ocular que recibe luz proveniente de un objeto y proporciona aproximadamente dos tercios de la capacidad de enfoque principal del sistema ocular. El cristalino proporciona la capacidad de enfoque restante del ojo. Si un frente de onda plano proveniente de un objeto localizado en el infinito óptico es enfocado por la córnea y el cristalino hasta un punto frente a la retina, el ojo se denomina miope. Por otro lado, si la potencia de enfoque combinado de la córnea y el cristalino es demasiado débil, de manera que un frente de onda plano se enfoca detrás de la retina, el sistema ocular se denomina hipermétrope. La función del iris es limitar la cantidad de luz que pasa a través del sistema ocular. El cristalino está adaptado de forma única para ajustar la capacidad de enfoque del sistema ocular, lo que permite que el ojo sano forme imágenes nítidas de objetos lejanos y cercanos. La retina es el detector de imágenes del sistema ocular y la interfaz entre el ojo y el cerebro.

A medida que las personas envejecen, el cristalino pierde su capacidad para permitir que el sistema ocular forme imágenes en la retina de objetos cercanos. Otras complicaciones, como las cataratas, pueden requerir la extirpación del cristalino defectuoso del sistema ocular y la colocación de una lente sintética denominada lente intraocular (LIO) pseudofáquica en su lugar. Como alternativa, se puede implantar una LIO fáquica sin extirpar el cristalino natural para corregir los errores de refracción como se podría corregir con unas gafas, lentes de contacto o procedimientos de refracción corneal (por ejemplo, LASIK, CK, Pr K, LASEK, etc.).

Aunque las LIO existen desde hace más de cuarenta años, aún no proporcionan al sistema ocular el rendimiento visual obtenido con una cristalino saludable. Esto se debe en parte a consideraciones materiales, características ópticas, precisión y estabilidad de la colocación y otros factores relacionados con la LIO que impiden un rendimiento visual óptimo. Además, el cristalino natural tiene aberraciones con el signo opuesto de esas aberraciones en la córnea, de manera que se reducen las aberraciones totales. Esto se ha denominado “emetropización de la aberración”. En reconocimiento de estos factores, se han desarrollado varias soluciones. Por ejemplo, la silicona se ha convertido en un material de LIO preferido, además del PMMA, hidrogeles y materiales acrílicos hidrófilos e hidrófobos. Se han desarrollado y se siguen desarrollando decenas de diseños hápticos para abordar los problemas de posicionamiento y estabilidad de las LIO implantadas. Se han proporcionado diferentes formas de superficie de LIO para minimizar el peso y el grosor de la lente y para controlar las aberraciones que degradan la calidad de la imagen. A modo ilustrativo, la Tabla 1 enumera las prescripciones ópticas y las especificaciones técnicas de dos LIO ilustrativas denominadas: LI61U, una LIO convencional con superficies esféricas anterior y posterior, fabricada por Bausch & Lomb Incorporated, Rochester, NY, y Tecnis Z9000, una LIO avanzada con una superficie anterior prolada y una superficie posterior esférica (Advanced Medical Optics, Santa Ana, CA). En resumen, la lente LI61U tiene una aberración esférica inherente positiva como con cualquier LIO que tenga superficies esféricas. La LIO Tecnis Z9000 tiene una aberración esférica negativa en un grado diseñado para compensar o contrarrestar la aberración esférica positiva de la córnea media. Si bien ambas lentes ofrecen ciertas ventajas, la lente Tecnis Z9000 está dirigida a controlar algunos componentes de la aberración esférica en el sistema ocular para lograr una calidad de imagen mejorada. El resultado deseado aparece, por lo tanto, como aquel que minimiza la aberración esférica residual en la imagen para la población promedio. Sin embargo, es bien sabido que las LIO están muy sujetas a movimiento y se desalinean o descentran después de la implantación y, cuando se descentra una lente con aberración esférica, se introducen en la imagen aberraciones asimétricas como la coma y el astigmatismo. Si bien los efectos de la aberración esférica se pueden mitigar con eficacia, pero no completamente con unas gafas, los efectos de la coma no.

En vista de lo anterior, el inventor ha reconocido la necesidad de LIO de diseño alternativo que puedan controlar selectivamente la aberración esférica, y que proporcionen un mejor rendimiento visual en sistemas oculares en un grado no proporcionado por las lentes disponibles actualmente cuando se usan en estos sistemas.

La disponibilidad de LIO con diferentes valores de aberración esférica plantea problemas adicionales que hasta ahora no se habían abordado en la técnica. Los expertos en la materia entienden que una LIO se describe y generalmente se etiqueta mediante la selección mediante dos parámetros: potencia de la lente y una constante de la lente como, por ejemplo, la constante A (otras constantes de la lente pueden referirse, por ejemplo, a un factor del cirujano o constante ACD). La potencia de la lente etiquetada se expresa como la potencia paraxial de la lente. La potencia paraxial de la lente es la potencia de la lente a través de la región central de la lente muy cerca del eje óptico. Sin embargo, una lente que tiene una aberración esférica inherente tiene una potencia real que es diferente al poder paraxial de la lente. Por ejemplo, en una lente esférica que tiene una aberración esférica positiva, la potencia de la lente aumenta en función de la distancia radial desde el centro de la lente. Por ejemplo, si se utilizan los datos de prescripción de lentes para la lente LI61U de la siguiente Tabla 3, el perfil radial de potencia local y potencia promedio es el siguiente:

Altura del rayo Potencia local (D) Diámetro Potencia promedio (D) 0 22,00 0 22,00

0,5 22,05 1,0 22,02

1,0 22,19 2,0 22,09

1,5 22,43 3,0 22,21

2,0 22,79 4,0 22,38

2,5 23,27 5,0 22,61

3,0 23,91 6,0 22,90

Aunque esta variación en la potencia es generalmente, aunque imperfectamente, explicada por las diversas fórmulas de selección utilizadas por los cirujanos para los productos de lentes esféricas equiconvexas, las fórmulas estándar no tienen en cuenta con precisión las variaciones de potencias en las LIO asféricas con aberración esférica inherente con diferentes perfiles radiales.

Una preocupación adicional y práctica se aborda en el siguiente ejemplo de escenario. No es infrecuente que un cirujano que realiza regularmente procedimientos de LIO utilice de forma sistemática un número limitado de tipos o marcas de LIO en su práctica. Por ejemplo, supongamos que el cirujano generalmente prescribe la lente Tecnis Z9000 que figura en la Tabla 1 y la lente LI61U como su LIO alternativa común. Cada una de estas marcas de lentes lleva una constante (A) de lente etiquetada diferente (por ejemplo, AZ⁹⁰⁰⁰= 119; Ali⁶¹u = 118). Usando la ecuación de potencia de la lente estándar (P = A - 2,5 L - 0,9 K, donde P es la potencia de la LIO que se va a implantar, A es la constante A de la LIO, L es la longitud axial medida del ojo y K es la potencia queratométrica de la córnea; ver a continuación) para seleccionar la potencia de LIO adecuada, se indicaría el uso de la lente Tecnis Z9000 con una potencia paraxial de 23D (y la aberración esférica negativa inherente), o la lente LI61U con una potencia paraxial de 22D (y la aberración esférica positiva inherente). Dicho de otra manera, debido a que estas lentes tendrán el mismo factor de forma para tener en cuenta sus valores de aberración esférica; es decir, ambas son equiconvexas, se etiquetarán con diferentes constantes A a pesar de que ambas tengan una potencia igual a 22D. A menos que el cirujano (o, generalmente, un asistente) modifique correctamente la entrada de datos para tener en cuenta los diferentes valores de la constante A de las dos lentes, el paciente corre el riesgo de que se le implante una LIO cuya corrección de potencia esté descompensada en una dioptría. La visión resultante del paciente no solo es subóptima, sino que además implica tiempo adicional, esfuerzo y, por lo tanto, inconvenientes para el médico.

Por consiguiente, como el cirujano puede seleccionar diferentes lentes, familias de lentes y marcas de lentes (incluidas las que ahora tienen diferentes grados de aberración esférica) para su selección, serían ventajosas las lentes que tengan parámetros etiquetados de manera consistente que informen al cirujano de la selección correcta y deseada. Las ventajas obvias son la eliminación de conjeturas por parte del cirujano y la necesidad de que el cirujano invente nuevas fórmulas para tener en cuenta las características de la lente que pueden variar, como la potencia real y el valor de aberración esférica. Otro beneficio ventajoso lo obtendrá el fabricante de lentes y se refiere a varios procesos de aprobación gubernamental para productos regulados, como las LIO. Por ejemplo, la aprobación por la FDA de EE. UU. de una LIO derivada con una potencia etiquetada y una constante A coherente con una LIO original, en un ejemplo en el que la LIO original y la LIO derivada tengan diferentes valores de aberración esférica, será considerablemente menos complicada y costosa que si los parámetros etiquetados para la LIO original y la LIO derivada son necesariamente diferentes. (La expresión “LIO original” como se usa en la presente memoria se refiere a una lente esférica existente o una línea de lente identificada por una potencia etiquetada y una constante de lente; la expresión “LIO derivada” se refiere a una lente asférica o línea de lente subsiguiente que es (o puede ser) etiquetada con la misma potencia y constante de lente que las lentes originales. Por lo tanto, existe la necesidad de una familia de LIO cuyos miembros individuales tengan características que permitan un etiquetado consistente y basado en la selección de los productos de lentes.

El documento WO 2004/09611 A2 se refiere a una lente intraocular y a un método para reducir las aberraciones en un sistema ocular. Al menos una superficie de la lente es asférica. La lente introduce menos aberración esférica de la que sería necesaria para equilibrar la subcorrección que resulta de la superficie corneal del ojo.

Sumario de la invención

La invención se refiere a una LIO asférica que tiene forma y otras características de tal manera que la transmisión de un frente de onda de luz a través de la lente no imparte ninguna aberración esférica adicional al frente de onda. Como se usa en la presente memoria, el término “forma” se denominará específicamente “forma de superficie” y significa el contorno o la forma del perfil de una superficie de la lente, o “factor de forma” (definido en los siguientes términos numéricos), lo que significa la forma general de la lente (por ejemplo, cóncava, convexa, plano-convexa, equicóncava, etc.). Para los aspectos del sistema ocular descritos en la presente memoria, el rango de longitud de onda de la luz será el espectro visible centrado en 555 nm. Se puede diseñar un sistema óptico no ocular para minimizar las aberraciones en un rango de longitud de onda diferente. En realizaciones no de acuerdo con la invención, la lente no tiene aberración esférica inherente. En otras palabras, la lente refracta un frente de onda plano que procede de un objeto a una distancia ópticamente infinita a un punto focal preciso en el eje óptico de la lente. Cuando la lente se usa en un sistema óptico que tiene un eje óptico, que incluye un elemento óptico de enfoque localizado en el lado de un objeto de la lente y un plano de imagen localizado en el lado de la imagen de la lente, la lente no inducirá ninguna aberración esférica en un frente de onda convergente que pasa a través de la lente producido por el elemento de enfoque que actúa sobre un frente de onda plano que incide sobre el elemento de enfoque. En un aspecto en el cual el sistema óptico es un sistema ocular; es decir, el elemento de enfoque es la córnea de un ojo que generalmente produce una aberración esférica positiva, la lente es una LIO asférica que no induce aberración esférica adicional en el frente de onda convergente que incide en la LIO desde la córnea. En este aspecto, la LIO tiene una cantidad finita de aberración esférica negativa inherente sustancialmente menor que una cantidad requerida para equilibrar la aberración esférica positiva de la córnea. Según la invención, una LIO tiene una cantidad inherente de aberración esférica negativa que imita la aberración esférica de un cristalino natural y sano en un estado relajado; es decir, entre aproximadamente (-) negativo 0,13 micrómetros a (-) negativo 0,07 micrómetros de aberración esférica y, en una variación particular de este aspecto, aproximadamente (-) negativo 0,01 micrómetros de aberración esférica, inducida en un frente de onda convergente que se propaga desde la córnea a través de la LIO.

Una lente que no tenga una aberración esférica inherente es ventajosa porque la desalineación o descentramiento del eje visual que se encuentra generalmente en un sistema ocular no inducirá aberraciones asimétricas como la coma o el astigmatismo. De forma alternativa, aunque se sabe que el cerebro humano está adaptado para procesar efectivamente una cantidad finita de aberración esférica positiva en la imagen ocular, una LIO asférica que tiene una cantidad conocida de aberración esférica negativa inherente es ventajosa, por ejemplo, en el caso de un paciente miope post-LASIK que tiene aberración esférica positiva adicional inducida por el procedimiento LASIK. De acuerdo con un aspecto de la realización, la aberración esférica negativa inherente de la LIO se limitará a un rango donde la coma inducida y/o el astigmatismo debido al descentramiento o el movimiento de la LIO no excederán un valor predeterminado. En otro aspecto, una LIO asférica con una aberración esférica positiva inherente será ventajosa en ciertas circunstancias.

En un aspecto, la lente tiene una relación constante entre un radio de curvatura apical posterior y un radio de curvatura apical anterior en función de la potencia de la lente. En otro aspecto, la relación entre una constante cónica de la superficie anterior de la lente y la constante cónica de la superficie posterior de la lente es constante para todos los radios de la lente. En un aspecto particular, la relación entre la constante cónica anterior y la constante cónica de la superficie posterior es igual a uno. Los radios apicales se utilizarán para influir en el factor de forma de la lente, definido como (R²+ R-ⁱ)/(R²- R¹), donde R¹y R²son los radios apicales posterior y anterior, respectivamente.

Una realización de la invención se refiere a una familia de LIO asféricas. De acuerdo con un aspecto, la familia de LIO puede ser cualquiera de dos o más LIO asféricas individuales que tienen los mismos valores de potencia de lente etiquetados, diferentes valores de aberración esférica, valores de constante de lente idénticos (por ejemplo, constante A) y diferentes factores de forma. Como alternativa, las LIO asféricas individuales pueden tener diferentes valores de potencia de lente etiquetados. Más generalmente, una familia puede consistir en líneas de lentes A y B, teniendo cada línea un valor diferente para la aberración esférica en todo el rango de potencias de lentes etiquetadas para cada línea. En este caso, la constante A puede permanecer igual para las líneas A y B produciendo cada línea con un factor de forma de lente diferente. Como alternativa, la familia de LIO asféricas puede consistir en una sola línea de lentes que tienen distintos cambios discontinuos en el valor de la aberración esférica a través de diferentes rangos de potencias de lentes etiquetadas. En este caso, la constante A puede permanecer igual en todo el rango de potencias etiquetadas siempre que el factor de forma de la lente sea diferente para cada rango de potencias con diferentes valores de aberración esférica. En una realización no de acuerdo la invención, la familia de LIO comprende al menos una LIO en un primer grupo que tiene un valor de aberración esférica negativo inherente, al menos una LIO en un segundo grupo que tiene un valor de aberración esférica inherente sustancialmente igual a cero y al menos una LIO en un tercer grupo que tiene un valor de aberración esférica positivo inherente. Según un aspecto, al menos una de las LIO en cada uno de los grupos tiene los mismos valores de potencia de lente etiquetadas. En el caso de un sistema ocular en el cual la córnea tiene una potencia de enfoque típica de entre aproximadamente 37 dioptrías y 49 dioptrías, la LIO tiene una cantidad inherente de aberración esférica negativa de tal manera que no se induce aberración esférica en el frente de onda convergente que pasa a través de la LIO procedente la córnea. En un aspecto particular, la cantidad de aberración esférica negativa inherente en la LIO imita a un cristalino sana en un estado relajado. En un aspecto alternativo, la LIO en el sistema ocular no tiene una aberración esférica inherente, minimizando así las aberraciones inducidas como la coma y el astigmatismo debido a la desalineación de la lente. En un aspecto adicional, la LIO en el sistema ocular tiene una cantidad de aberración esférica positiva inherente.

También se divulga un método para diseñar una familia de LIO asféricas que incluye una pluralidad de LIO asféricas individuales, donde cada una tiene una potencia de lente y cada una tiene un valor diferente de aberración esférica inherente, que incluye las etapas de determinar una constante de lente que sea la misma para cada una de la pluralidad de LIO individuales, y proporcionar un factor de forma de lente que sea diferente para cada una de la pluralidad de LIO individuales para mantener la misma constante de lente. De acuerdo con un aspecto, el método de diseño proporciona una LIO derivada o una familia de LIO derivadas con parámetros de etiquetado basados en la selección de la potencia de la lente y la constante de lente que son iguales a los de una LIO original esférica respectiva o una familia de LIO originales esféricas respectivas, que ya han recibido la aprobación necesaria de una agencia gubernamental apropiada o autoridad reguladora, según sea el caso.

En todas las realizaciones citadas, el material de la lente puede consistir en silicona, PMMA, un acrílico hidrófilo, un acrílico hidrófobo, colágenos naturales o artificiales, o uretano. Las siliconas particulares pueden tener un índice de refracción de entre 1,40 a 1,60 y, en un aspecto particular, igual a aproximadamente 1,43. En un aspecto de un acrílico hidrófilo particular, el índice de refracción es aproximadamente 1,46.

Las desventajas, deficiencias y desafíos en el estado actual de la técnica, así como los objetos y ventajas citados y otros, se abordan y satisfacen mediante las realizaciones de la invención descritas a continuación con referencia a la descripción detallada y los dibujos que siguen, y mediante realizaciones de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una ilustración esquemática de una lente esférica que tiene una aberración esférica inherente; La Figura 2 es una ilustración esquemática de un sistema ocular humano;

La Figura 3 es una ilustración esquemática de una LIO asférica;

La Figura 4 es una ilustración esquemática de una LIO asférica;

Las Figuras 5, 6 y 7 son curvas MTF para valores de descentramiento de tres LIO comparativas en un ojo de modelo pseudofáquico teórico con una pupila de 3 mm;

Las Figuras 8, 9 y 10 son curvas MTF para valores de descentramiento de tres LIO comparativas en un ojo de modelo pseudofáquico teórico con una pupila de 4 mm;

Las Figuras 11, 12 y 13 son curvas MTF para valores de descentramiento de tres LIO comparativas en un ojo de modelo pseudofáquico teórico con una pupila de 5 mm;

Las Figuras 14, 15 y 16 son curvas MTF de un análisis de Monte Carlo para tres LIO comparativas en un ojo teórico pseudofáquico con una pupila de 3 mm, 4 mm y 5 mm, respectivamente;

La Figura 17 es un dibujo esquemático de una lente esférica equiconvexa gruesa que ilustra los planos principales de la lente;

La Figura 18 es un dibujo esquemático de una LIO esférica equiconvexa que ilustra la ubicación de los planos principales con respecto a los bordes de la lente;

La Figura 19 es un dibujo esquemático de una LIO esférica biconvexa que ilustra la ubicación de los planos principales en función del radio de la superficie de la lente;

Las Figuras 20-23 son tablas que muestran los parámetros de lentes para una familia de lentes esféricas equiconvexas, una familia de lentes esféricas biconvexas, una lente asférica biconvexa y una familia de lentes asféricas equiconvexas;

La Figura 24 es una gráfica de los resultados experimentales comparativos del movimiento del plano principal en una lente en función de la potencia de la lente para lentes esféricas y LIO asféricas de la técnica anterior;

La Figura 25 es un gráfico que muestra la aberración esférica en función de la potencia de la lente para una LIO esférica de la técnica anterior; y

La Figura 26 es un gráfico comparativo que ilustra el equilibrio entre la aberración esférica y la asimetría de los radios en función de la potencia de la lente.

Descripción detallada de una realización preferida de la invención

Las realizaciones de la invención descritas a continuación se refieren a una lente asférica para su uso en un sistema óptico, en el cual, la lente tiene características físicas y ópticas que controlan la aberración esférica en un frente de onda que pasa a través de la lente. Para la claridad del lector, la lente se describirá en términos de una lente intraocular (LIO) para su uso en un sistema ocular humano. En particular, el sistema ocular será un sistema ocular pseudofáquico; es decir, un sistema ocular en el cual el cristalino natural ha sido extirpado y reemplazado con una LIO implantada. Sin embargo, debe reconocerse que las diversas realizaciones de la invención se aplican a un sistema de LIO fáquico donde no se ha extirpado el cristalino natural del sistema ocular. Más generalmente, las realizaciones de la invención se refieren a una lente asférica para su uso en un sistema óptico, en el cual la lente está diseñada para controlar la aberración esférica. Como se usa en la presente memoria, el término lente asférica se refiere a una lente que tiene al menos una superficie asférica que puede ser rotacionalmente simétrica o asimétrica.

Una realización no de acuerdo con la invención se refiere a una LIO asférica caracterizada por que la lente tiene un factor de forma que no induce sustancialmente ninguna aberración esférica en un frente de onda de luz que pasa a través de la lente. Un aspecto de la realización se ilustra en la Figura 3, que muestra un frente de onda plano 32 en un lado del objeto de la lente que incide en la LIO 30. La LIO 30 tiene una superficie anterior 33 y una superficie posterior 35, al menos una de las cuales es una superficie asférica caracterizada por una constante cónica y un radio de curvatura apical. La lente 30 tiene una potencia óptica positiva y enfoca el frente de onda 38 hacia un punto en el eje óptico en el plano de imagen 39. La asfericidad de la superficie de la lente es tal que prácticamente no se introduce aberración esférica positiva o negativa adicional en el frente de onda 32 por la lente 30. La lente 30 por definición no tiene aberración esférica inherente.

Las características físicas de la lente 30 incluyen los radios de curvatura apical o de vértice, Ra, para la superficie anterior y Rp para la superficie posterior y la forma de la superficie, o SAG, de las superficies anterior y posterior. El SAG de una superficie óptica se expresa mediante la ecuación conocida

donde x es la distancia radial desde el punto en el cual la superficie de la lente cruza el eje óptico 22 (donde x es igual a 0) con otro punto en la superficie de la lente; R^ves el radio de curvatura del vértice de la superficie de la lente y k es la constante cónica. Para una hipérbola, k < -1; para una parábola, k = -1; para una elipse prolada, -1 < k <0; para una esfera, k = 0; para una elipse oblata, k > 0. La Tabla 2 enumera las características físicas y ópticas de una LIO equiconvexa típica y una LIO asférica de ejemplo según una realización de la invención, ambas con una potencia de lente de 20D. Como se muestra en la Tabla 2, la LIO de ejemplo tiene radios de curvatura apicales iguales y la constante cónica de ambas superficies es la misma. La Tabla 3 compara los parámetros de la LIO LI61U esférica mencionada anteriormente con otra LIO asférica sin aberración esférica de ejemplo de acuerdo con una realización de la invención.

En varios aspectos, la LIO 30 puede tener varios factores de forma, incluyendo equiconvexa, biconvexa, plano convexa, equicóncava, bicóncava o menisco. Una o ambas superficies son asféricas y pueden tener o no el mismo valor constante cónico. Del mismo modo, el radio de curvatura apical puede o no ser igual. En un aspecto ejemplar, el radio anterior apical, R^a, no es igual al radio de curvatura posterior apical, R^p, sin embargo, la proporción de los radios permanece constante en el rango de potencia de la lente.

Por convención, la lente se corrige inherentemente para la aberración esférica en una longitud de onda de luz igual a 555 nm. El cuerpo de la lente puede estar hecho de un compuesto químico polimérico biocompatible, ópticamente transparente, como silicona, PMMA, hidrogel, un acrílico hidrófilo o hidrófobo, colágeno natural o artificial, silicona acrílica o uretano. En un aspecto particular, la LIO tiene un cuerpo de lente hecho de silicona que tiene un índice de refracción, n, de entre 1,40 a 1,60. En un aspecto particular, el cuerpo de la lente está hecho de silicona con un índice de refracción de aproximadamente 1,43. En otro aspecto, el cuerpo de la lente está hecho de un acrílico hidrófilo que tiene un índice de refracción de aproximadamente 1,46. La LIO tiene una potencia paraxial de entre aproximadamente -10D y 40D y, más particularmente, de entre aproximadamente 15D y 40D.

Las ventajas de la realización de la LIO descrita anteriormente serán ahora evidentes para un experto en la materia. Como la córnea normal produce aproximadamente 0,28 micrómetros de aberración esférica positiva sobre los 6 mm centrales y un cristalino natural sano en un estado relajado proporciona aproximadamente -0,1 micrómetros de aberración esférica (negativa), la imagen retiniana de un objeto generalmente tendrá una cantidad residual de aberración esférica positiva. Se sabe que las ventajas de tener una cantidad finita de aberración esférica positiva residual incluyen: una mayor profundidad de enfoque, que en ciertas circunstancias puede compensar parcialmente la pérdida de acomodación en un ojo con presbicia; la aberración esférica positiva puede ayudar a los pacientes con refracción postoperatoria con hipermetropía; y modestas cantidades de aberración esférica positiva pueden mitigar los efectos adversos de la aberración cromática y las aberraciones monocromáticas de orden superior. Además, dado que la LIO 30 no tiene ninguna aberración esférica inherente, la inclinación o descentramiento de la lente dentro del rango de tolerancia de visualización normal (hasta aproximadamente 1 mm de desplazamiento transversal al eje visual del ojo y hasta ± 10 grados de rotación) introducirá una cantidad mínima, y tal vez nada, de aberraciones asimétricas, como la coma y/o el astigmatismo, que generalmente son inducidas por la desalineación de una lente con una cantidad significativa de aberración esférica positiva o negativa. La aberración esférica se puede compensar con la corrección de la gafa, pero las aberraciones asimétricas, como la coma, no pueden compensarse. Por lo tanto, en un sistema ocular pseudofáquico que incluye la LIO 30, la imagen retiniana resultante tendrá una aberración esférica positiva residual pero no una coma o astigmatismo inducidas. Una receta ilustrativa de la lente sin aberración inherente es la siguiente:

R^a= 8,014 mm

R^p= -10,418 mm

k^a= k^p= -1,085657

Grosor central (CT) = 1,29 mm

Aberración esférica inherente (Z400) = 0 micrómetros en una abertura de 5 mm.

Cuando esta lente se coloca 4,71 mm por detrás de un elemento óptico perfecto con una potencia de 43D (por ejemplo, una córnea con potencia media y sin aberración esférica), el frente de onda resultante tiene 0,0167 pm de aberración esférica. Cuando esta lente se descentra 0,5 mm, se inducen 0 pm de coma y astigmatismo. La lente ilustrativa tiene una distancia focal efectiva (EFL) igual a 50 mm (es decir, lente 20D), un grosor de borde de 0,3 mm para una posición radial de 3 mm y un índice de refracción de 1,427. La relación entre los radios apicales de las superficies anterior y posterior es -1,3 (es decir, R^p= -1,3 R^a). La relación entre las constantes cónicas de las superficies anterior y posterior es 1 (es decir, k^a= k^p).

Se realizó un estudio utilizando un sofisticado programa de trazado de rayos (ZEMAX, Focus Software) para evaluar los efectos del descentramiento de la lente en los diseños ópticos de tres LIO de silicona en un modelo de ojo experimental: la LI61U (LIO esférica convencional), el Tecnis Z9000 (LIO asférica) y la LIO sin aberración inherente descrita como LIO 30 anterior. El estudio se llevó a cabo utilizando diámetros de pupilas de 3 mm, 4 mm y 5 mm y descentraciones de lentes de 0, 0,25, 0,5, 0,75 y 1,0 mm. Las funciones de transferencia de modulación (MTF) se calcularon y se representaron gráficamente. Se realizó un análisis de simulación de Monte Carlo con mil ensayos con descentramiento de lentes que varió al azar para cada tamaño de la pupila. Las diversas razones para el descentrado de la lente incluyen: la entrada y salida de la colocación de la bolsa, la incongruencia entre el diámetro de la bolsa y el diámetro total de la lente, la capsulorrexis grande, la cobertura capsular asimétrica, la colocación de la lente en el surco, la fibrosis capsular, la fimosis capsular y los desgarros radiales de la bolsa. Incluso si la lente está perfectamente centrada, los otros componentes ópticos del ojo humano se centran muy raramente, si acaso, en el eje visual o en cualquier eje común. El rendimiento óptico de cada LIO se evaluó en un modelo teórico de un ojo pseudofáquico. Los detalles sobre el modelo de ojo teórico se pueden encontrar en la patente US-6.609.793. Además, se colocó un filtro de apodización gaussiano en la pupila de entrada para simular el efecto Stiles-Crawford. En el modelo ocular, la aberración esférica positiva del modelo de superficie única corneal coincidió con el valor promedio medido en estudios clínicos recientes. El coeficiente de Zernike de Z (4,0) para la aberración esférica de la córnea promedio es de aproximadamente 0,28 micrómetros en una zona central de 6 mm. El ojo modelo utiliza una profundidad de cámara anterior de 4,5 mm, que coincide con las medidas de posicionamiento axial de la LIO en ojos pseudofáquicos. La prescripción óptica del ojo modelo se da en la Tabla 4.

En este estudio, cada una de las LIO era una lente de silicona con una potencia de 22D. Cada lente se evaluó centrando la lente en el ojo del modelo teórico de modo que la superficie anterior de la LIO estaba a 0,9 mm detrás del iris. Para cada combinación de modelo de lente y diámetro de la pupila, la distancia entre la superficie posterior de la LIO y la retina se optimizó para obtener el mejor rendimiento óptico para un objeto en el eje localizado en el infinito a una longitud de onda de 555 nm. Cuando una LIO está perfectamente centrada, solo las aberraciones axiales (por ejemplo, la aberración esférica) de la córnea del modelo y la propia lente degradan la imagen en la retina del modelo. Cada LIO fue descentrada con éxito en el plano tangencial en 0,25 mm, 0,50 mm, 0,75 mm y 1,0 mm. La córnea, la pupila y la retina siempre estuvieron centradas en el eje óptico del ojo del modelo teórico. Se trazó una matriz de 512 x 512 (262.144) rayos y se calculó la MTF para cada simulación. Las curvas MTF tangenciales y sagitales resultantes en un rango de frecuencia espacial de 0 a 60 ciclos/grado (cpd) se representaron para cada simulación.

Pupila de 3 mm

Para una pupila de 3 mm, los efectos adversos de la aberración esférica de la córnea y el cristalino son pequeños. El coeficiente Z (4,0) para la aberración esférica de la córnea fue de 0,016 micrómetros. El rendimiento centrado del ojo modelo con cualquiera de las tres lentes está limitado por la difracción, como se muestra en la Figura 5. A medida que las lentes se descentran, el rendimiento de los ojos de modelo con lentes LI61U y Z9000 se degrada, pero no así el rendimiento con la lente sin aberración, como se muestra en las Figuras 6 y 7. Dado que LI61U y Z9000 tienen una aberración esférica inherente, se crean aberraciones asimétricas de orden superior cuando la lente está descentrada, lo que hace que las curvas MTF tangenciales y sagitales se separen y caigan.

Se determinó que la lente sin aberraciones supera a la LI61U en todas las frecuencias espaciales para todas las descentraciones de la lente. Cuando la lente sin aberraciones se descentró 1 mm, seguía superando a la lente LI61U perfectamente centrada, y superó a la lente Z9000, descentrada solo 0,15 mm.

Pupila de 4 mm

Para una pupila de 4 mm, los efectos adversos de la aberración esférica de la córnea y la lente son más problemáticos. El coeficiente Z (4,0) para la aberración esférica corneal es de 0,051 micrómetros. Cuando las lentes están perfectamente centradas, el rendimiento del ojo modelo con el Z9000 está limitado por difracción por diseño, como se muestra en la Figura 8. El rendimiento del ojo modelo con la lente sin aberraciones se reduce por la aberración esférica de la córnea, y el rendimiento de la LI61U se reduce aún más por la inherente aberración esférica positiva de la lente. Como las lentes están descentradas, el rendimiento de los ojos del modelo con las lentes LI61U y Z9000 se degrada, pero el rendimiento con la lente sin aberraciones permanece constante, como se muestra en las Figuras 9 y 10.

Al igual que en el caso de la pupila de 3 mm, la lente sin aberraciones supera a la LI61U en todas las frecuencias espaciales para todas las descentraciones de la lente. La lente sin aberraciones supera a la lente Z9000 para todas las frecuencias espaciales si el descentramiento de la lente excede los 0,3 mm. Incluso si la lente libre de aberración se descentra 1 mm, supera a la lente Z9000 descentrada en solo 0,3 mm.

Pupila de 5 mm

Para una pupila de 5 mm, los efectos adversos de la aberración esférica de la córnea y el cristalino son los más significativos. El coeficiente Z (4,0) para la aberración esférica corneal es de 0,130 micrómetros. Cuando la lente está perfectamente centrada, el rendimiento del ojo modelo con la lente Z9000 está limitado por difracción por diseño, como se muestra en la Figura 11. El rendimiento del ojo modelo con la lente sin aberraciones se reduce por la aberración esférica de la córnea y el rendimiento con la LI61U se reduce aún más por la aberración esférica inherente de la lente. A medida que las lentes se descentran, el rendimiento del ojo modelo con las lentes LI61U y Z9000 se degrada, pero no así el rendimiento con la lente sin aberraciones, como se muestra en las Figuras 12 y 13. En este caso, la lente sin aberraciones supera a la lente Z9000 si la descentración de la lente supera los 0,38 mm. Incluso si la lente sin aberraciones está descentrada 1 mm, supera a la lente Z9000 descentrada solo 0,38 mm. Análisis de Monte Cario

Los promedios de las curvas MTF tangencial y sagital para diámetros de pupila de 3 mm, 4 mm y 5 mm se muestran en las Figuras 14 a 16, respectivamente. Para cada modelo de lente, se muestran las curvas MTF para el 10 % mejor, el 10 % mejor y los casos intermedios. Debido a que el rendimiento de la lente sin aberraciones es independiente de la descentración de la lente, el 10 por ciento peor, el 10 por ciento mejor y la media de las curvas MTF se encuentran una sobre la otra. Dado que los diseños LI61U y Z9000 tienen una aberración esférica inherente, sus rendimientos dependen de la descentración de la lente y, por lo tanto, las curvas MTF 10 % peor, 10 % mejor y media están separadas. Una mayor separación entre el 10 % peor y 10 % mejor de la MTF indica una menor repetibilidad y previsibilidad en los resultados postoperatorios.

Para una pupila de 3 mm (Figura 14), todas las curvas MTF para la lente sin aberraciones se encuentran por encima de la curva MTF para una LI61U perfectamente centrada y casi coinciden con la curva de MTF del 10 por ciento mejor para la Z9000.

Para una pupila de 4 mm (Figura 15), todas las curvas MTF para la lente sin aberraciones se encuentran por encima de la curva de MTF para una LI61U perfectamente centrado y la curva de MTF media para la Z9000.

Para una pupila de 5 mm (Figura 16), todas las curvas MTF para la lente sin aberraciones se encuentran por encima de la curva de MTF para una LI61U perfectamente centrada, lo que significa que la lente sin aberración supera a la LI61U en el 100 % de los casos. En la mayoría de los casos, la lente sin aberraciones supera a la Z9000 para frecuencias espaciales superiores a 17 cpd.

De acuerdo con otra variación de la realización descrita anteriormente, una LIO asférica tiene una forma que no induce aberración esférica en un frente de onda convergente incidente desde un elemento de enfoque en un lado del objeto de la lente cuando el frente de onda pasa a través de la LIO. La Figura 4 muestra esquemáticamente un sistema ocular pseudofáquico que incluye un elemento de enfoque 44, una LIO 40 asférica y un plano de imagen 49.

El elemento de enfoque 44 es representativo de la córnea del ojo y el plano de imagen 49 es el plano de imagen retiniana del sistema ocular. Un frente de onda plano 42 de un objeto a una distancia infinita se transforma en un frente de onda convergente 46 por la potencia óptico positiva de la córnea 44. El frente de onda convergente 46 tiene una aberración esférica positiva inducida por la córnea. La LIO 40 se caracteriza por que no se agrega ni se resta una aberración esférica del frente de onda convergente 46 que pasa a través de la LIO. Por lo tanto, el frente de onda convergente 48 incidente en el plano de la imagen retiniana 49 tendrá una cantidad finita de aberración esférica positiva residual producida por la córnea. En esta realización, la LIO 40 tiene una pequeña cantidad de aberración esférica inherente negativa, de manera que un frente de onda convergente incidente se refractará sin la adición de ninguna aberración esférica. Sin embargo, la LIO 40 tiene una aberración esférica inherente sustancialmente menos negativa que la lente Z9000 mencionada anteriormente. En un aspecto, la LIO 40 asférica compensará menos del 50 % de la aberración esférica creada por la córnea. Un ejemplo de fórmula para la lente sin aberraciones convergentes es la siguiente:

R^a= 8,014 mm

R^p= -10,418 mm

k^a= k^p= -1,449

Grosor del centro (CT) = 1,28 mm (el CT se reduce 10 pm en la lente sin aberración descrita anteriormente);

Aberración esférica inherente (Z400) = -0.0327 micrómetros en una abertura de 5 mm.

Cuando esta lente se coloca 4,71 mm detrás de un elemento óptico perfecto con una potencia de 43D (por ejemplo, una córnea con potencia promedio y sin aberración esférica), el frente de onda resultante tiene 0 pm de aberración esférica. Sin embargo, cuando esta lente se descentra 0,5 mm, solo se inducen 0,016 pm de coma y 0,0115 pm de astigmatismo. Estas cantidades de coma y astigmatismo son pequeñas y sus efectos adversos sobre la calidad de la imagen de la retina no serán significativos.

En una variación particular de la LIO 40, la LIO tiene al menos una superficie asférica que induce una cantidad de aberración esférica negativa sustancialmente equivalente a la de una lente cristalina natural sana en un estado relajado. Por lo tanto, la lente inducirá entre aproximadamente - 0,13 pM a - 0,07 pM de aberración esférica en un frente de onda convergente que incide y es refractado por la lente. En un aspecto más particular, la forma de la superficie de la lente se ajusta de tal manera que la lente induce aproximadamente -0,1 pm de aberración esférica al frente de onda convergente. Un ejemplo de receta para la lente natural equivalente es la siguiente:

R^a= 8,014 mm

R^p= -10,419 mm

k^a= k^p= -2,698399

Grosor del centro (CT) = 1,2492 mm (el CT se reduce 41 pm en la lente sin aberración descrita anteriormente);

Aberración esférica inherente (Z400) = -0,135 micrómetros en una abertura de 5 mm.

Cuando esta lente se coloca 4,71 mm detrás de un elemento óptico perfecto con una potencia de 43D (por ejemplo, una córnea con potencia media y sin aberración esférica), el frente de onda resultante tiene - 0,0877 pm de aberración esférica. Sin embargo, cuando esta lente se descentra 0,5 mm, se inducen 0,1428 pm de coma y 0,0550 pm de astigmatismo.

Otra realización de la invención se refiere a una familia de LIO asféricas. La familia puede consistir en dos o más LIO asféricas individuales que tienen diferentes valores de aberración esférica inherente y que tienen un valor constante de lente (constante A) que es el mismo para todas las lentes de la familia. Esto se puede lograr proporcionando un factor de forma de lente diferente para cada lente que tenga un valor de aberración esférica diferente. Se pueden considerar diferentes construcciones familiares de la siguiente manera: una familia puede consistir en una pluralidad de LIO asféricas, que tendrán diferentes valores de aberración esférica en un rango de potencia estándar de -10D a 40D y más particularmente en un rango de potencia de 15D a 40D. Por las razones indicadas anteriormente en la presente memoria, supongamos que el fabricante de lentes desea designar esta familia de LIO (la familia derivada) con la misma constante A que una familia de LIO esféricas equiconvexas estándar (la familia original) que tienen valores de aberración esférica que aumentan a medida que aumenta la potencia de la lente. Si el fabricante mantuviera el factor de forma de la familia derivada de las LIO igual al de la familia original de las LIO esféricas, entonces la constante A debería cambiarse, ya que, para cada potencia paraxial etiquetada, las potencias verdaderas para las LIO originales y las LIO derivadas serán diferentes. Por lo tanto, el fabricante se enfrenta al dilema de lanzar una lente con la misma constante A, que causará errores de refracción postoperatorios, o lanzará a la familia derivada con una nueva constante A (a un costo adicional de etiquetado), lo que causa la confusión entre los cirujanos que usan lentes esféricas original y lentes asféricas derivadas. De acuerdo con una realización de la invención, la constante A se puede mantener entre la familia original y la familia derivada cambiando el factor de forma de las LIO asféricas derivadas con respecto a las LIO esféricas originales.

En un escenario diferente, un fabricante puede desear lanzar una familia completamente nueva de LIO con dos o más líneas (A, B, ...) donde cada línea de lente tiene un valor de aberración esférica diferente. En este caso, no hay una familia original de lentes. Puede suponerse que la línea A tiene un valor de aberración esférica de A en todo el rango de potencias, y que la línea B tiene un valor de aberración esférica de B en todo el rango de potencias. El rango de potencias será el mismo para ambas líneas. Si el fabricante desea mantener el mismo factor de forma de la lente para ambas líneas, entonces la constante A tendrá que ser diferente para cada línea, lo que de nuevo causará posibles cambios en el etiquetado y la confusión del cirujano. Sin embargo, según una realización de la invención, cada línea de lentes puede producirse con un factor de forma de lente diferente, manteniendo así la constante A igual para ambas líneas de lente.

Un escenario adicional puede incluir una nueva familia de LIO asféricas que tienen solo una línea de lentes, pero a través de diferentes rangos de potencias, hay distintos cambios discontinuos en el valor de la aberración esférica (es decir, no hay un aumento continuo de la aberración esférica a medida que aumenta la potencia de las lentes esféricas). Según una realización de la invención, la constante A puede permanecer igual en todo el rango de potencias cambiando el factor de forma de la lente para cada rango de potencias con diferentes valores de aberración esférica.

En los casos mencionados anteriormente, se pretende que la familia original de LIO o cualquier lente original ya haya obtenido la aprobación de la FDA, CE u otra agencia reguladora del gobierno, de manera que la familia de lentes derivadas o la lente derivada el mismo valor de potencia y constante A obtendrán la aprobación de manera más eficiente que si los parámetros de etiquetado de la familia derivada fueran diferentes a los de la familia original. En una realización no según la invención, una familia de LIO asféricas incluye al menos una LIO asférica en un primer grupo que tiene un valor negativo inherente de aberración esférica; al menos una LIO asférica en un segundo grupo que tiene un valor de aberración esférica inherente sustancialmente igual a cero; y al menos una LIO asférica en un tercer grupo que tiene un valor de aberración esférica positiva inherente. Más particularmente, el valor de la aberración esférica inherente (es decir, el coeficiente de Zernike Z(4,0) que usa la notación de Born & Wolf) del primer grupo está en un rango de menos de cero a aproximadamente -2,0 micrómetros en una abertura de pupila de 6 mm mientras que la aberración esférica inherente en el tercer grupo está en el rango de más de cero a aproximadamente 1 micrómetro en una abertura de la pupila de 6 mm. Cada grupo de lentes puede tener el mismo rango de potencias de lentes, pero cada una de las al menos una lente en cada grupo puede tener la misma potencia o una potencia diferente.

De acuerdo con un aspecto, al menos una de las LIO asféricas en el primer grupo que tiene una aberración esférica negativa inherente está diseñada de tal manera que cuando se usa en un sistema ocular pseudofáquico que exhibe una potencia de enfoque corneal de aproximadamente 37D a 49D, la LIO no inducirá aberración esférica en un frente de onda convergente que se propaga desde la córnea a través de la LIO. En un aspecto particular, la LIO en el primer grupo está diseñada para imitar la aberración esférica inherente de un cristalino natural sano en un estado relajado de tal manera que la LIO induce entre aproximadamente -0,13 micrómetros y -0,07 micrómetros de aberración esférica en una frente de onda convergente de la luz que se propaga desde el elemento de enfoque corneal a través de la lente. Más particularmente, la LIO inducirá aproximadamente -0,1 micrómetros de aberración esférica. Por lo tanto, para todas las lentes en el primer grupo, la imagen retiniana resultante tendrá una aberración esférica positiva residual.

Cada una de las LIO asféricas individuales en las diversas familias de lentes descritas en la presente invención están representadas por lentes que tienen las características físicas y ópticas de las realizaciones de lentes descritas anteriormente. Es decir, cada una de las lentes tiene al menos una superficie asférica caracterizada por una constante cónica; la lente puede tener superficies asféricas anterior y posterior respectivamente caracterizadas por constantes cónicas en las que la relación entre la constante cónica anterior y la constante cónica posterior es un valor constante para todos los radios de la lente. Además, los radios apicales de curvatura de la lente desempeñan un papel clave en la posición de los planos principales de la lente. Puede ser ventajoso mantener una relación fija entre el radio apical anterior y el radio apical posterior que puede o no ser igual a la unidad en el rango seleccionado de potencias de la lente.

En resumen, las lentes descritas de acuerdo con las diversas realizaciones de la invención controlan los efectos de la aberración esférica en función de la forma de la superficie de la lente y, además, las características de etiquetado de las LIO y las familias de LIO pueden ser compatibles entre las familias originales y las familias derivadas de lentes o dentro de una familia de lentes en función del factor de forma de la lente. Las relaciones entre la potencia de la lente, la aberración esférica, la constante de la lente y otras variables de la lente se pueden entender de la siguiente manera.

Como se mencionó anteriormente, una LIO se describe mediante dos parámetros: potencia de la lente y constante A. El uso extensivo de las LIO equiconvexas convencionales durante muchos años permitió el desarrollo de fórmulas de regresión para seleccionar la potencia de una LIO equiconvexa. La fórmula original de SRK, desarrollada alrededor de 1980, es

Potencia = A - 2,5 L - 0,9 K

donde la Potencia es la potencia de la LIO que se va a implantar; A es la constante A de la LIO; L es la longitud axial del ojo y K es la potencia queratométrica promedio de la córnea. La longitud axial y los valores medios de queratometría se miden antes de la cirugía para su uso en las diversas fórmulas, la más reciente de las cuales continúa utilizando una constante de la lente que está directamente relacionada con la constante A original.

Las lentes esféricas equiconvexas tienen la propiedad única de que los planos principales se mueven muy poco en relación con el borde de la lente en un rango de potencia ilustrativo de cero a 30D. Por lo tanto, la constante A es casi constante en ese rango de potencia, como entenderá el experto en la materia. Las lentes biconvexas, sin embargo, tienen constantes A que varían en el rango de potencia debido a los diferentes radios de curvatura de las superficies posterior y anterior. La aberración esférica, inherentemente presente en todas las lentes esféricas, también afecta a la A-constante.

La figura 17 muestra una lente gruesa que tiene primer y segundo planos principales, HI, H2. Los planos principales de una lente son planos hipotéticos donde se considera que se produce toda la refracción de la lente. Para una lente dada, los planos principales son fijos y no dependen de la posición del objeto. Como se sabe, la ubicación de los planos principales entre sí y con respecto a la ubicación del borde de una lente se puede cambiar cambiando la forma de la superficie de la lente. Las figuras 18 y 19, respectivamente, muestran una lente esférica equiconvexa 400 y una lente esférica biconvexa 500. La lente 400 tiene el primer y segundo planos principales, 450, 460 que prácticamente coinciden. La lente 500 tiene el primer y segundo planos principales 550, 560 que están separados entre sí. Para la lente esférica equiconvexa 400, los planos principales 450, 460 están cerca del centro de la lente porque la superficie anterior 410 y la superficie posterior 420 tienen el mismo radio de curvatura. A medida que cambian los radios de curvatura, los planos principales permanecerán sustancialmente en el centro de la lente. Por lo tanto, la constante A de una lente esférica equiconvexa permanece virtualmente (pero no del todo) constante en un amplio rango de potencias. Para la lente biconvexa 500, a medida que el radio de curvatura de la superficie posterior 520 aumenta en relación con el de la superficie anterior 510, el segundo plano principal 560 se mueve en la dirección anterior. Esto causará un cambio en la constante A a menos que ambos radios de curvatura se cambien por igual. Como resultado, cada potencia de una lente y una familia de lentes esféricas biconvexas pueden tener una constante A diferente. Como se mencionó anteriormente, esto es indeseable para el fabricante y para el médico. Se realizó un experimento generado por ordenador para comparar la diferencia en el desplazamiento del segundo plano principal para una lente esférica equiconvexa, una lente esférica biconvexa, una lente asférica biconvexa y una lente asférica equiconvexa para potencias de 10D a 30D. La Figura 20 muestra los parámetros de medición relevantes para la lente esférica equiconvexa; La Figura 21 muestra los parámetros relevantes de la lente para la lente esférica biconvexa; La Figura 22 muestra los parámetros relevantes de la lente para la lente asférica biconvexa con constantes cónicas anterior y posterior de (menos) -0,97799; y la Figura 23 muestra los parámetros relevantes de la lente para la lente asférica equiconvexa con constantes cónicas anterior y posterior de -1,16133. Los resultados experimentales comparativos se muestran en la Figura 24. En todos los casos, el índice de refracción de la lente fue de 1,427 y el índice de refracción del medio circundante (es decir, el acuoso) fue de 1,336. En cada tabla de las Figuras 20-23, se enumeran el radio de curvatura apical anterior, el radio de curvatura apical posterior, el grosor central, el grosor del borde y la diferencia entre la posición del segundo plano principal y el segundo borde (E2, H2) para cada potencia paraxial. La última columna de cada tabla muestra el efecto acumulativo sobre la potencia debido a la ubicación del segundo plano principal y la aberración esférica.

Se puede ver en las figuras que las lentes equiconvexas esféricas y asféricas muestran poco o ningún cambio en la distancia entre el segundo borde y el segundo plano principal. Por el contrario, las lentes biconvexas esféricas y asféricas muestran cambios más drásticos en la ubicación del segundo plano principal con respecto al segundo borde. A medida que el segundo plano principal H2 se mueve más hacia delante, aumenta la potencia aparente de la lente en el ojo y viceversa. Por ejemplo, si hay dos lentes, A y B con la misma potencia medida de 20D, pero H2 se desplaza 0,2 mm hacia delante en relación con A en relación a B, entonces la verdadera potencia de A parecerá ser 0,26D más fuerte que B.

Hay que tener en cuenta que una lente asférica que no tenga una aberración esférica inherente no tendrá la misma constante A que una lente esférica con el mismo factor de forma de la lente. El efecto de la aberración esférica en la constante A se muestra en la Figura 25, que ilustra que la constante A de la lente esférica equiconvexa no es necesariamente constante a grandes potencias. Los efectos de la aberración esférica y la asimetría entre los radios anterior y posterior pueden ajustarse para compensar o equilibrar los cambios en la constante A, de modo que la potencia in vivo de la lente asférica será similar a la de una lente esférica original en toda la gama de potencias. En otras palabras, una LIO biconvexa asférica puede imitar las características de constante A de una LIO equiconvexa esférica y no proporciona prácticamente ninguna diferencia entre una lente asférica biconvexa y la LIO equiconvexa. La Figura 26 ilustra el equilibrio entre la aberración esférica y la asimetría de los radios para minimizar la diferencia en la constante A en todo el rango de potencias de la lente en relación con un diseño equiconvexo. La lente asférica biconvexa está diseñada para tener incluso una variación menor en la constante A en todo el rango de potencias.

Dado que la constante A de la lente asférica biconvexa se puede controlar, un fabricante puede establecer que la constante A sea idéntica a la variación en la constante A de la lente equiconvexa. En efecto, la constante A de la lente asférica biconvexa se puede controlar para imitar o aproximar la constante A de cualquier LIO conocida.

Se divulga un método para diseñar una familia de LIO asféricas, incluyendo la familia una pluralidad de LIO asféricas individuales, cada una con una potencia de lente y un valor diferente de aberración esférica inherente, cada una caracterizada por una constante de lente y un factor de forma de lente. El método implica las etapas determinar una constante de lente que sea la misma para cada una de la pluralidad de LIO y proporcionar el factor de forma de la lente que sea diferente para cada una de la pluralidad de LIO. La aberración esférica para la familia puede variar razonablemente entre aproximadamente -2,0 micrómetros y 1,0 micrómetros en una abertura de la pupila de 6 mm. En este rango, un aspecto del método de diseño contempla el diseño de lentes en grupos con aberración esférica negativa inherente, aberración esférica positiva inherente y cero aberración esférica inherente. Un aspecto del método de diseño también incluye diseñar al menos uno del grupo de LIO para inducir entre aproximadamente -0,13 micrómetros y -0,07 micrómetros de aberración esférica en un frente de onda convergente que se propaga desde un elemento óptico de enfoque, tal como una córnea con una potencia de enfoque de entre 37D a 49D. En otro aspecto, el método de diseño contempla el diseño de una LIO que no induzca sustancialmente ninguna aberración esférica en un frente de onda convergente que se propaga desde un elemento óptico de enfoque, tal como una córnea.

De acuerdo con las realizaciones de familia descritas anteriormente, cada una de las pluralidades de LIO es una lente derivada asférica diseñada de tal manera que su constante de lente es la misma que la constante de lente de una lente original esférica que no es una de la familia de LIO.

La descripción anterior de las realizaciones preferidas de la invención se ha presentado con fines de ilustración y descripción. No pretende ser exhaustiva ni limitar la invención a la forma precisa divulgada. Muchas modificaciones y variaciones son posibles a la luz de la enseñanza anterior. Se pretende que el alcance de la invención no esté limitado por esta descripción detallada, sino por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una lente intraocular (LIO) asférica, que comprende:

un cuerpo óptico que tiene una primera y una segunda superficies opuestas para transmitir luz a través del cuerpo óptico; donde tanto la primera como la segunda superficies son asféricas; y donde la LIO proporciona una aberración esférica reducida en un frente de onda convergente incidente sobre y refractado por la LIO, caracterizado por que

la LIO tiene una aberración esférica inherente en el rango de -0,13 a -0,07 micrómetros en una abertura de 5 mm.

2. La LIO de la reivindicación 1, donde la relación entre una constante cónica de la primera superficie y una constante cónica de la segunda superficie es constante para todos los radios de la lente.

3. La LIO de la reivindicación 1, donde la relación entre una constante cónica de la primera superficie y una constante cónica de la segunda superficie es igual a 1.

4. La LIO de la reivindicación 1, donde la LIO tiene una aberración esférica negativa inherente de -0,1 micrómetros en una abertura de 5 mm.

5. La LIO de la reivindicación 1, donde el frente de onda es el frente de onda de la luz en el espectro visible.

6. Una familia de lentes intraoculares (LIO) asféricas, que comprende dos o más LIO individuales según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde las LIO tienen el mismo valor de potencia de lente etiquetado, diferentes valores de aberración esférica inherente, el mismo valor de constante de lente A, y diferentes factores de forma.

7. Una familia de lentes intraoculares (LIO) asféricas, que comprende dos o más LIO individuales según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde las LIO tienen diferentes valores de potencia de lente etiquetados, diferentes valores de aberración esférica inherente, el mismo valor de constante de lente A, y diferentes factores de forma.