ES2836725T3 - Lente oftálmica con una profundidad de foco extendida - Google Patents

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Abstract

Una lente oftálmica (100), que comprende una óptica (102) que comprende una superficie anterior (104), una superficie posterior (106) y un eje óptico (108), comprendiendo al menos una de la superficie anterior y la superficie posterior: una primera zona (112) que se extiende desde el eje óptico hasta un primer límite radial; y una segunda zona (114) que se extiende desde el primer límite radial hasta el borde de la óptica; en la que: la primera zona comprende una región interna (116) que tiene una primera curvatura y una región externa (118) que tiene la primera curvatura; una característica de desplazamiento de fase (120) que separa la región interna y la región externa, comprendiendo la característica de desplazamiento de fase una cresta que se extiende hacia fuera desde la región interna y la región externa, comprendiendo la cresta una superficie de cresta que tiene la primera curvatura, un primer escalón de desplazamiento de fase que se extiende hacia fuera desde la región interna hasta la superficie de cresta, y un segundo escalón de desplazamiento de fase que se extiende hacia dentro desde la superficie de cresta hasta la región externa.

Description

DESCRIPCIÓN
Lente oftálmica con una profundidad de foco extendida
CAMPO
La presente divulgación se refiere en general a lentes oftálmicas y, más particularmente, a lentes oftálmicas que tienen una profundidad de foco extendida.
ANTECEDENTES
Las lentes intraoculares (LIO) se implantan de manera rutinaria en los ojos de los pacientes durante la cirugía de cataratas para sustituir el cristalino natural. La potencia óptica del cristalino natural puede variar bajo la influencia de los músculos ciliares para proporcionar acomodación para ver objetos a diferentes distancias del ojo. Sin embargo, muchas LIO proporcionan una potencia monofocal sin proporcionar acomodación. También se sabe que las LIO multifocales proporcionan una potencia óptica a distancia así como potencia óptica de cerca (por ejemplo, empleando estructuras de difracción), proporcionando así un grado de seudoacomodación. Sin embargo, sigue existiendo la necesidad de LIO mejoradas que puedan proporcionar potencia óptica seudoacomodativa.
El estado de la técnica pertinente está representado en los documentos US 7073906 B1 y US 2010/161051 A1. SUMARIO
La presente exposición proporciona una lente oftálmica tal como se detalla en la reivindicación 1. Las características ventajosas se proporcionan en las reivindicaciones dependientes.
La presente divulgación se refiere en general a lentes oftálmicas (por ejemplo, LIO) que proporcionan (1) una variación controlada de múltiples desplazamientos de fase dentro de la región de la pupila para extender la profundidad de foco y (2) un ajuste de potencia en la subárea central de la región de la pupila para desplazar la curva a través del foco y para volver a equilibrar la energía entre la corrección intermedia y la corrección a distancia. En determinadas formas de realización, una lente oftálmica incluye una óptica que tiene una superficie anterior, una superficie posterior y un eje óptico. Al menos una de la superficie anterior y la superficie posterior incluye una primera zona que se extiende desde el eje óptico hasta un primer límite radial y una segunda zona que se extiende desde el primer límite radial hasta el borde de la óptica. La primera zona incluye una región interna y una región externa separadas por una característica de desplazamiento de fase, comprendiendo el desplazamiento de fase una cresta que se extiende hacia fuera desde la región interna y la región externa.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para entender mejor la presente divulgación y sus ventajas, ahora se hará referencia a la siguiente descripción tomada junto con los dibujos adjuntos en los que números de referencia similares indican características similares y en los que:
las figuras 1A-1B ilustran una forma de realización de ejemplo de una lente intraocular que tiene una profundidad de foco extendida, según determinadas formas de realización de la presente divulgación;
la figura 2 ilustra un gráfico de hundimiento de superficie frente a distancia radial con respecto al eje óptico para una óptica a modo de ejemplo que tiene zonas interna y externa con la misma curvatura de base, según determinadas formas de realización de la presente divulgación;
la figura 3 ilustra un gráfico a través del foco para el perfil de superficie óptica mostrado en la figura 2 en comparación con el gráfico a través del foco para una óptica asférica convencional, según determinadas formas de realización de la presente divulgación;
la figura 4 ilustra un gráfico de hundimiento de superficie frente a distancia radial con respecto al eje óptico para una óptica a modo de ejemplo que tiene zonas interna y externa con diferentes curvaturas de base, según determinadas formas de realización de la presente divulgación; y
la figura 5 ilustra un gráfico a través del foco para el perfil de superficie óptica mostrado en la figura 4 en comparación con el gráfico a través del foco para la óptica mostrada en la figura 2, según determinadas formas de realización de la presente divulgación.
El experto en la técnica entenderá que los dibujos, descritos más abajo, son sólo a modo de ilustración. Los dibujos no pretenden limitar el alcance de la divulgación del solicitante de ningún modo.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
La presente divulgación se refiere en general a una lente oftálmica (tal como una LIO) que tiene un perfil de superficie que produce una variación controlada de desplazamientos de fase en ondas de luz que pasan a través de diversas regiones de la lente de modo que se extiende la profundidad de foco. En la siguiente descripción, se describen las características de lente que proporcionan una profundidad de foco extendida junto con las lentes intraoculares (LIO). Sin embargo, la presente divulgación contempla que estas características también pueden aplicarse a otras lentes oftálmicas, tales como lentes de contacto. Como se utiliza en el presente documento, el término lente intraocular (y su abreviatura LIO) se utilizan para describir lentes que se implantan en el interior del ojo para o bien sustituir la lente natural del ojo o bien aumentar de otro modo la visión independientemente de si se retira o no la lente natural.
Las figuras 1A-1B ilustran una forma de realización de ejemplo de una lente intraocular 100 que tiene una profundidad de foco extendida, según determinadas formas de realización de la presente divulgación. La LIO 100 incluye una óptica 102 que tiene una superficie anterior 104 y una superficie posterior 106 que están dispuestas sobre un eje óptico OA 108. La LIO 100 puede incluir además una pluralidad de elementos hápticos 110 que en general pueden hacerse funcionar para colocar y estabilizar la LIO 100 dentro del saco capsular del ojo de un paciente.
Como se muestra en la figura 1A, la superficie anterior 104 de la óptica 102 incluye una primera zona 112 que se extiende desde el eje óptico 108 hasta un primer límite radial y una segunda zona 114 que se extiende desde el primer límite radial hasta el borde de la óptica 102. Adicionalmente, la primera zona 112 puede incluir una región interna 116 y una región externa 118 separadas por una característica de desplazamiento de fase 120. En general, las características de superficie descritas anteriormente de la óptica 102 pueden producir una magnitud variable de desplazamiento de fase de las ondas de luz que pasan a través de la óptica 102 (dependiendo de la región de la óptica 102 a través de la que pasan las ondas de luz), y la interferencia constructiva entre las ondas de luz que tienen magnitudes variables de desplazamiento de fase pueden producir una profundidad de foco extendida. Aunque las zonas primera y segunda 112, 114 descritas anteriormente se muestran y describen ubicadas en la superficie anterior 104 de la óptica 102, la presente divulgación contempla que las zonas primera y segunda 112, 114 pueden ubicarse adicional o alternativamente en la superficie posterior 106 de la óptica 102.
En determinadas formas de realización, la característica de desplazamiento de fase 120 puede incluir una cresta que sobresale de manera anterior de la superficie anterior 104 de la óptica 102. Como resultado, con un movimiento radialmente hacia fuera con respecto al eje óptico 108, la característica de desplazamiento de fase 120 puede dar como resultado dos etapas de desplazamiento de fase. Por ejemplo, el perfil de superficie de la primera zona puede definirse mediante la siguiente ecuación:
Figure imgf000003_0001
Ec. (1)
En la ecuación (1), Zbase puede definir un perfil de hundimiento de base para la primera zona según la siguiente ecuación:
' 2? nje
Figure imgf000003_0002
en la que,
r es una distancia radial con respecto al eje óptico 108;
c es una curvatura de base de la primera zona 112;
k es una constante cónica; y
a2, a4, a6, ... , y an son, respectivamente, coeficientes de segundo, cuarto, sexto orden, ... y de orden n. En determinadas formas de realización, la ecuación que define Zbase puede incluir sólo coeficientes de segundo, cuarto y sexto orden. Dicho de otro modo, Zbase puede definir un perfil de hundimiento de base para la primera zona según la siguiente ecuación:
Figure imgf000003_0003
Ec. (3)
Aunque la ecuación (2) y la ecuación (3) en general definen perfiles de superficie asféricos, la presente divulgación contempla que las constantes incluidas en estas ecuaciones pueden seleccionarse de modo que definan un perfil esférico. Dicho de otro modo, la curvatura de base de la primera zona (Zbase) puede ser o bien esférica o bien asférica.
En la ecuación (1), Z2ps puede añadirse al perfil de hundimiento de base (Zbase) y, en parte, puede definir las características de la región de desplazamiento de fase 120. Por ejemplo, Z2ps puede definirse mediante la siguiente ecuación:
Figure imgf000004_0001
donde,
r es una distancia radial con respecto al eje óptico 108;
r0 es el eje óptico 108;
la región interna 116 se extiende desde el eje óptico 108 hasta r1
la característica de desplazamiento de fase 120 se extiende desde r1 hasta r4;
la región externa 118 se extiende desde r4 hasta r5;
A1 es una altura de escalón de la característica de desplazamiento de fase 120 con respecto a la región interna 116; y
A2 es una altura de escalón de la característica de desplazamiento de fase con respecto a la región externa 118.
El perfil de superficie global de la óptica 102, tal como se define por las ecuaciones (1)-(4), puede representarse gráficamente como un gráfico de hundimiento frente a distancia radial con respecto al eje óptico 108, como se muestra en la figura 2. En el gráfico de la figura 2, se han normalizado los valores de hundimiento eliminando la contribución de Zbase (es decir, el valor de hundimiento representado corresponde sólo a Z2ps). Adicionalmente, en el gráfico de la figura 2, el perfil de hundimiento es constante para la primera zona 112 y la segunda zona 114. Dicho de otro modo, se supone que la ecuación (1) define el perfil de superficie de toda la óptica 102 frente a sólo la primera zona 112 (lo que significa que, en la ecuación (4), r5 corresponde al radio de toda la óptica 102).
La figura 3 ilustra un gráfico a través del foco para el perfil de superficie óptica mostrado en la figura 2 en comparación con el gráfico a través del foco para una óptica asférica convencional (es decir, una óptica que tiene un perfil de superficie definido sólo por la ecuación (3) (Zbase) sin la adición de la ecuación (4) (Z2ps)), según determinadas formas de realización de la presente divulgación. Como se ilustra, la adición del perfil de superficie mostrado en la figura 2 (que incluye la característica de desplazamiento de fase 120 representada por Z2ps) da como resultado una mayor profundidad de foco en comparación con una lente asférica convencional.
En determinadas formas de realización, el perfil de hundimiento de base puede ser diferente para la primera zona 112 y la segunda zona 114. Por ejemplo, el perfil de superficie de la óptica 102 puede definirse mediante la siguiente ecuación:
Figure imgf000004_0002
Ec. (5)
donde,
Figure imgf000004_0003
Ec.(6)
Figure imgf000005_0001
« * V a 6,rs *
Ec. (8)
r es una distancia radial con respecto al eje óptico 108;
ro es el eje óptico 108;
la primera zona 112 se extiende desde el eje óptico 108 hasta r5, extendiéndose la región interna 116 desde el eje óptico 108 hasta n, extendiéndose la característica de desplazamiento de fase 120 desde n hasta r4 y extendiéndose la región externa 118 desde r4 hasta r5;
la segunda zona 114 se extiende desde r5 hasta r6;
c es una curvatura de base de la primera zona 112;
k es una constante cónica de la primera zona 112; y
a2, a4, y a6 son, respectivamente, coeficientes de segundo, cuarto y sexto orden de la primera zona 112; c’ es una curvatura de base de la segunda zona 114;
k’ es una constante cónica de la segunda zona 114; y
a2’, a4’, y a6 son, respectivamente, coeficientes de segundo, cuarto y sexto orden de la segunda zona 114; A1 es una altura de escalón de la característica de desplazamiento de fase 120 con respecto a la región interna 116; y
A2 es una altura de escalón de la característica de desplazamiento de fase 120 con respecto a la región externa 118.
Aunque los perfiles de base definidos en la ecuación (6) anteriormente sólo incluyen coeficientes de segundo, cuarto y sexto orden, la presente divulgación contempla que estos perfiles de base podrían definirse alternativamente incluyendo cualquier número adecuado de coeficientes de orden superior (como en la ecuación (1)).
Como la primera zona 112 y la segunda zona 114 tienen diferentes perfiles de hundimiento de base, A3 (como se define en la ecuación (8)) puede proporcionar una transición suave entre la primera zona 112 y la segunda zona 112. Por ejemplo, la primera zona 112 puede modificarse con una curvatura de base diferente (c), constante cónica (k) diferente y/o coeficientes de orden superior (a2, a4, a6) en comparación con la segunda zona 114 para desplazar la curva a través del foco en la dirección miópica en comparación con la curva a través del foco mostrada en la figura 3. La figura 4 ilustra un gráfico de hundimiento de superficie frente a distancia radial con respecto al eje óptico para una óptica 102 que tiene un perfil de superficie definido por las ecuaciones (5) a (8), según determinadas formas de realización de la presente divulgación. El perfil de superficie representado en la figura 4 adopta los siguientes valores: Tabla 1
Figure imgf000006_0001
Los valores enumerados en la tabla 1 se proporcionan únicamente con fines de ejemplo y la presente divulgación contempla que cada uno de los valores puede tener un intervalo de valores diferentes. Como ejemplos, la presente divulgación contempla que n puede entrar en el intervalo de 0.3 mm a 0.7 mm, r4 puede entrar en el intervalo de 0.8 mm a 1.2 mm, la distancia entre n y r2 puede entrar en el intervalo de 0 mm a 0.2 mm y la distancia entre r3 y r4 puede entrar en el intervalo de 0 mm a 0.2 mm. Como ejemplos adicionales, la presente divulgación contempla que A1 puede entrar dentro del intervalo de -1.5 pm y -0.5 pm y A2 puede entrar dentro del intervalo de 0.3 pm y 0.9 pm.
La figura 5 ilustra un gráfico a través del foco para el perfil de superficie óptica mostrado en la figura 4 en comparación con el gráfico a través del foco para la óptica mostrada en la figura 2, según determinadas formas de realización de la presente divulgación. Como se comentó anteriormente, la modificación de la primera zona 112 con una curvatura de base diferente, constante cónica diferente y/o coeficientes de orden superior (1) vuelve a equilibrar la energía entre corrección intermedia y a distancia y (2) desplaza la curva a través del foco en la dirección miópica (dirección próxima a objetivo) en comparación con la curva a través del foco para una óptica en la que la primera zona 112 y la segunda zona 114 tienen la misma curvatura de base.
Pueden emplearse una diversidad de técnicas y materiales para fabricar las LIO 100 descritas anteriormente. Por ejemplo, la óptica 102 de una LIO 100 puede formarse por una diversidad de materiales poliméricos biocompatibles. Algunos materiales biocompatibles adecuados incluyen, sin limitación, polímeros acrílicos blandos, hidrogel, poli(metacrilato de metilo), polisulfona, poliestireno, celulosa, acetato butirato, u otros materiales biocompatibles. A modo de ejemplo, en una forma de realización, la óptica 102 puede estar formada por un polímero acrílico blando (copolímero reticulado de acrilato de 2-feniletilo y metacrilato de 2-feniletilo) conocido comúnmente como Acrysof. Los elementos hápticos 104 de las LIO 100 también pueden estar formados por materiales biocompatibles adecuados, tales como los comentados anteriormente. Aunque en algunos casos la óptica 102 y los elementos hápticos 104 de una LIO pueden estar fabricados como una unidad integral, en otros casos pueden formarse por separado y juntarse utilizando técnicas conocidas en la técnica.
Se apreciará que de manera deseable pueden combinarse diversas de las características y funciones dadas a conocer anteriormente y otras, o alternativas de las mismas, para dar muchos otros sistemas o aplicaciones diferentes. También se apreciará que más adelante los expertos en la técnica pueden llevar a cabo diversas alternativas, modificaciones, variaciones o mejoras actualmente no previstas o no anticipadas, alternativas, variaciones y mejoras que también estarán englobadas en las siguientes reivindicaciones.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Una lente oftálmica (100), que comprende
una óptica (102) que comprende una superficie anterior (104), una superficie posterior (106) y un eje óptico (108), comprendiendo al menos una de la superficie anterior y la superficie posterior:
una primera zona (112) que se extiende desde el eje óptico hasta un primer límite radial; y
una segunda zona (114) que se extiende desde el primer límite radial hasta el borde de la óptica;
en la que:
la primera zona comprende una región interna (116) que tiene una primera curvatura y una región externa (118) que tiene la primera curvatura;
una característica de desplazamiento de fase (120) que separa la región interna y la región externa, comprendiendo la característica de desplazamiento de fase una cresta que se extiende hacia fuera desde la región interna y la región externa, comprendiendo la cresta una superficie de cresta que tiene la primera curvatura, un primer escalón de desplazamiento de fase que se extiende hacia fuera desde la región interna hasta la superficie de cresta, y un segundo escalón de desplazamiento de fase que se extiende hacia dentro desde la superficie de cresta hasta la región externa.
2. La lente oftálmica (100) según la reivindicación 1, en la que la región interna (116) y la región externa (118) tienen la misma potencia óptica.
3. La lente oftálmica (100) según la reivindicación 1, en la que:
la primera curvatura comprende un primer perfil asférico;
la segunda zona (114) tiene una segunda curvatura que comprende un segundo perfil asférico, siendo el segundo perfil asférico diferente al primer perfil asférico.
4. La lente oftálmica según la reivindicación 1, en la que un perfil de superficie de la primera zona (112) está definido de la siguiente manera:
-* primera zona = z base z 2 ps
en la que Zbase define un perfil de hundimiento de base para la primera zona y en la que Z2ps define la característica -- . ■=? ci 2r ¿ + a . r 6 „ 6
1 base -- * + abr
de desplazamiento de fase, y en la que: !+„■ i - í i t jc V 1 -r es una distancia radial con respecto al eje óptico;
c es una curvatura de base de la primera zona;
k es una constante cónica; y
a2, a4, y a6 son, respectivamente, coeficientes de segundo, cuarto y sexto orden; y
en la que:
Figure imgf000008_0001
r es una distancia radial con respecto al eje óptico;
r0 es el eje óptico;
la región interna se extiende desde el eje óptico hasta r1
la característica de desplazamiento de fase se extiende desde r1 hasta r4;
la región externa se extiende desde r4 hasta r5;
Ai es una altura de escalón de la característica de desplazamiento de fase con respecto a la región interna; y A2 es una altura de escalón de la característica de desplazamiento de fase con respecto a la región externa.
5. La lente oftálmica (100) según la reivindicación 4, en la que un perfil de superficie de la segunda zona (114) está definido de la siguiente manera:
^ segunda zona ^ h C IS C (^ 1 ""f"" ^ 2 )
en la que Zbase define un perfil de hundimiento de base para la segunda zona.
6. La lente oftálmica (100) según la reivindicación 1, en la que un perfil de superficie de la óptica (102) se define de la siguiente manera:
Figure imgf000009_0001
en la que:
Figure imgf000009_0002
r es una distancia radial con respecto al eje óptico;
r0 es el eje óptico;
la primera zona se extiende desde el eje óptico hasta r5, extendiéndose la región interna desde el eje óptico hasta n, extendiéndose la característica de desplazamiento de fase desde r1 hasta r4 y extendiéndose la región externa desde r4 hasta r5;
la segunda zona se extiende desde r5 hasta r6;
c es una curvatura de base de la primera zona;
k es una constante cónica de la primera zona; y
a2, a4, y a6 son, respectivamente, coeficientes de segundo, cuarto y sexto orden de la primera zona;
c’ es una curvatura de base de la segunda zona;
k’ es una constante cónica de la segunda zona; y
a2’, a4’, y a6 son, respectivamente, coeficientes de segundo, cuarto y sexto orden de la segunda zona;
A1 es una altura de escalón de la característica de desplazamiento de fase con respecto a la región interna;
A2 es una altura de escalón de la característica de desplazamiento de fase con respecto a la región externa; y
Figure imgf000010_0001
en la que Zbase define un perfil de hundimiento de base para la primera y segunda zona y en la que Z2ps define la característica de desplazamiento de fase para la primera y segunda zona.
7. La lente oftálmica (100) según la reivindicación 6, en la que:
se aplica al menos uno de los siguientes c ^ c’, k ^ k’, a2 ^ a2’, a4 ^ a4’, y a6 ^ a6’; y
A3 es una constante añadida a la curvatura de base de la segunda zona (114) para garantizar la continuidad entre la primera zona (112) y la segunda zona (114).
8. La lente oftálmica (100) según la reivindicación 1, en la que una altura de escalón del primer escalón de desplazamiento de fase es mayor que una altura de escalón del segundo escalón de desplazamiento de fase.
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