JP2004535251A - Small incision lens and method of using the same - Google Patents
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Abstract
本発明は、人の目に移植するための変形し得る人工眼内レンズを表す。レンズ(10)は、白内障手術後の移植に用いられる。レンズの光学部品は、一つの滑らかな光学表面から成る。第2の光学表面は一連の環状同心環(14)である。これらの環により、レンズは極めて薄い縁を有することができ、このことにより、グレア、ハロー及び歪が減少する。薄い触覚と共に、極めて薄いレンズは、丸め、折り畳み、あるいは押し潰して、人の目の角膜又は強膜にあけた小さな切り口を通過できる。The present invention represents a deformable intraocular lens for implantation in the human eye. The lens (10) is used for transplantation after cataract surgery. The optical component of the lens consists of one smooth optical surface. The second optical surface is a series of annular concentric rings (14). These rings allow the lens to have very thin edges, which reduces glare, halo and distortion. With a thin tactile sensation, an extremely thin lens can be rolled, folded, or crushed to pass through a small incision in the cornea or sclera of the human eye.
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、視覚の問題を矯正する眼内レンズとその使用の領域に関する。特に、本発明は、遠近調節不良を補正するレンズとその使用方法とを提供する。このレンズは、1.5mm以下の切開により人の目に挿入することができる。
【背景技術】
【0002】
眼科学に熟達した医師は、患者の目から白内障で傷害された天然の水晶体を外科的に取り出し、引き続いて人工のレンズを移植して盲目となることを防止することをごく普通に行なっている。
【0003】
視覚的問題の矯正に眼内レンズを用いることは、現在問題をはらんでいる。眼内レンズを挿入するために、角膜乃至は強膜を通して切開がなされる。新しいレンズが、切開口を通って目の前眼房に挿入される。挿入されたレンズは、瞳孔の上に位置し、虹彩又は目のほかの構造に前または後に係留される。残念ながら、切開することにより、角膜に非点収差を生じてしまう。
【0004】
白内障の患者の天然のレンズに代替するために、現在他のレンズ材料も用いられている。このような他のレンズ材料の一つは、ポリメチルメタアクリレート(PMMA)よりも小さい分子量を有するアクリル樹脂である。この低分子量のアクリル樹脂レンズは、PMMAよりも柔らかで、U字形に折り畳むことができる。しかし、非常に注意深く扱わないと、低分子量のアクリル樹脂は、折り目がついてしまい、使用できなくなる。さらに、この材料は、重なり合うことができるほど十分に丸められ、あるいは折り畳まれると、それ自身に張り付いてしまうほど柔らかい。
【0005】
もう一つのレンズ材料はシリコンであり、豊胸のための挿入物として用いられているのと同一材料である。シリコンは、患者によっては、たんぱく質を集め、黄色い概観を呈し、光の通過を減少させてしまう。このたんぱく質は非常に濃度が高くなり、二次的な白内障の様相を生じ、患者の見る能力を重篤に阻害する。このことは、白内障から生じるであろう盲目状態と較べれば、通常は、白内障の患者にとってあまり関心を引かない。また、大半の白内障患者は年配である傾向があるので、たんぱく質の蓄積は、彼等の生涯の間で、それほど早く進行はしないかもしれない。しかし、白内障の患者の中には、たんぱく質の蓄積のためにシリコンレンズを取り除いて交換しなければならない人もいる。たんぱく質の蓄積に関連した問題のため、若い患者への移植のための長期間の眼内レンズとするための用途には用いることができない。
【0006】
【特許文献1】
米国特許第4573998号
【特許文献2】
米国特許第5522890号 変形可能な眼内レンズの発明が、1986年3月にマゾッコ(Mazzocco)に対して発行された米国特許第4573998号、及び1996年6月にナカジマ(Nakajima)他に対して発行された米国特許第5522890号に述べられている。これらの発明は、鋳造された弾性材料製のレンズを用いている。これらの発明は、PMMAの使用を示唆してもいないし、また、極めて薄いレンズを丸めて、切開の大きさを折り畳まれたレンズに要求される以上にかなり小さくできるようにすることも示唆していない。
【0007】
一般的に光学レンズの技術に関する他の発明には、1981年3月にテナント(Tennant)に対して発行された米国特許第4254509号(適応する眼内移植)、1986年4月にブラックモア(Blackmore)に対して発行された米国特許第4585456号(目の天然レンズのための矯正レンズ)、1987年4月にクラスビー(Clasby)に対して発行された米国特許第4655775号(隆起を備えた眼内レンズ)、1988年9月にケルマン(Kelman)に対して発行された米国特許第4769035号(人工レンズ及びその移植方法)、1989年1月にグレンダール(Grendahl)に対して発行された米国特許第4795462号(主患部人工レンズの円筒形に分割された領域)、1989年3月にヘトランド(Hetland)に対して発行された米国特許第4816032号(眼内前眼房レンズの配置)、1990年8月にカメーリング(Kamerling)に対して発行された米国特許第4950290号(後眼房眼内レンズ)、1991年2月にシェパード(Shepard)に対して発行された米国特許第4994080号(中央領域に少なくとも一つの小径の開口を有する光学レンズ)、1991年12月にシンプソン(Simpson)他に対して発行された米国特許第5076684号(多焦点回折眼用レンズ)、1992年3月にフィースター(Feaster)に対して発行された米国特許第5098444号(エピファキック(Epiphakic)眼内レンズ及び移植工程)、1992年11月にポートニイ(Portney)に対して発行された米国特許第5166711号(多焦点眼用レンズ)、1993年7月にフセイ(Futhey)他に対して発行された米国特許第5229797号(多焦点回折眼用レンズ)、1993年11月にフェドロブ(Fedorov)他に対して発行された米国特許第5258025号(矯正用眼内レンズ)及び1996年1月にフェドロブ(Fedorov)他に対して発行された米国特許第5480428号(矯正用眼内レンズ)が含まれる。これらの発明のどれも、現在知られている変形可能な眼内レンズに関連する上述の問題を解決しない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0008】
ここに、人の目に移植するための変形可能な人工眼内レンズを開示する。このレンズは、近視、遠視、老眼、乱視の矯正、あるいは、白内障の手術後の移植に用いられる。このレンズは一つの滑らかな光学面で構成される。第2の光学面は、一連の環状の同心環である。この環により、レンズが極端に薄い縁を持つことができ、この縁により、グレア、ハロー及び歪が減少する。さらに、環により、レンズの全体の厚さを、標準のレンズよりも大きく薄くできる。このことにより、レンズを1.5mm以下の開口を通して挿入することができる。現在の標準的なレンズは、ほぼ3mmの開口を通過する。第2の表面の環は、第1の表面のレンズを球状に設計することによる球面収差を減少するように調節される。このような薄いレンズは、コマ収差や他の第3次理論収差(Third Order Theory Aberrations)(「光学の基礎」(Fundamentals of Optics)、フランシス・エー・ジェンキンス(Francis A. Jenkins)及びハーベイ・イー・ホワイト(Harvey E. White)第4版、マグローヒル社版権、1950年、改版1957年、1976年、151〜160頁)、この収差もまたハロー及びグレアを生じる、を減少させる。
【0009】
天然の水晶体を目から取り除き、眼内レンズをその目に挿入することから成る遠近調節の消失を矯正する方法もここに開示される。ある実施の形態においては、この方法は、更に、眼内レンズを広げ、触覚の足板(haptic footplate)が天然のレンズ嚢又は毛様体に接触して、眼内レンズをその位置に保持し、目の上に最小の半径方向の力を生じるようにすることを含む。
【0010】
したがって、本発明の一態様は、第1の光学表面を有する光学部分を備え、この光学部分は、目の組織と生物学的に適合した材料からなり、前記材料がその弾性の限界を超えることなく丸くなることができるような所定の最大厚さを有し、それ以上で前記材料が前記正常な形状を保持できる所定の最小の厚さを有する光学部分であり、眼内レンズが前記目の中に置かれるように、約1.5mmより短い長さの切り口を通過するために前記眼内レンズが変形されるような光学部分と、第2の光学表面を有する光学部分であって、該第2の光学表面が、一連の環状輪により半径方向に囲まれた中央円盤を備え、一つの環状輪からの焦点距離が、前記レンズの本初子午線と同一の点に収束するように調節されるように、該中央円盤と前記一連の環状輪とが前記第2の光学表面に沿って一連の半径方向の階段を形成し、前記第2の光学表面と前記第1の光学表面とが最小で0.025mm、最大で0.45mm離れているような光学部分と、前記光学部分に取り付けられる固定部であって、前記目の組織と生物学的に適合する材料で構成され、該目の支持構造に圧接することのできる固定部とを有する眼内レンズである。ある実施の形態においては、前記第2の光学表面と前記第1の光学表面とが、最小で0.025mm、最大で0.065mm離れている。
【0011】
本発明のもう一つの態様は、前記第1の光学表面と前記第2の光学表面とが、特定の収束度を得るために、所定の凸であることである。ある実施の形態においては、前記第1の光学表面と前記第2の光学表面とが、特定の収束度を得るために、所定の凹である。更に他の実施の態様に於いては、前記第1の光学表面が、特定の収束度を得るために、所定の凸であり、前記第2の光学表面が、特定の収束度を得るために、所定の凹である。他の実施の態様に於いては、前記第1の光学表面が、特定の収束度を得るために、所定の凹であり、前記第2の光学表面とが、特定の収束度を得るために、所定の凸である。更に本発明のもう一つの実施の形態においては、前記第1の光学表面が、特定の収束度を得るために、所定の凹であり、前記第2の光学表面とが、特定の収束度を得るために、所定の凹である。
【0012】
本発明のもう一つの態様は、前記固定部の極端な薄さである。ある実施の形態においては、前記固定部が約10μmから約100μmまでの厚さを有する。他の実施の形態においては、該固定部は、ほぼ100μmの最大の厚さを有する。他の実施の形態においては、前記固定部が、複数の固定足板又は板触覚を有する。
【0013】
本発明の更にもう一つの態様は、アクリル樹脂材料、親水性アクリル樹脂材料、疎水性アクリル樹脂材料、半硬質材料の弾性限界よりも薄い厚さを有する何らかの半硬質材料、ヒドロゲル、ポリメチルメタアクリレート又は約1.4から約2.0までの屈折率を有する材料から構成されたレンズである。
【0014】
請求された発明のもう一つの態様は、眼内レンズを用いる方法である。ある実施の形態においては、視覚の欠陥の矯正方法が提供される。この方法は、ここに記述したような眼内レンズを提供し、前記眼内レンズを華氏約90度から華氏約150度までの温度に温め、目に1.5mmより短い長さの切り口を形成し、前記目の天然レンズを取り除き、前記眼内レンズを変形し、前記眼内レンズを、華氏約60度から華氏約80までの温度に冷却し、前記切り口を介して前記眼内レンズを前記目に挿入し、前記眼内レンズが温まり、広がるように、前記目の中の眼内流体に前記眼内レンズを接触させ、前記固定部が前記目の前記支持構造に圧接するように、前記眼内レンズを配置する。ある実施の形態においては、前記眼内レンズを配置する際に、前記固定部を、嚢の前面と該嚢の後面とに圧接し、目に最小の半径方向の力を生じる。更に他の実施の形態においては、前記眼内レンズを配置する際に、前記固定部を、小帯と虹彩の後面とに圧接し、目に最小の半径方向の力を生じる。その結果、前記眼内レンズの固定部は、固定位置に保持される。
【0015】
本発明のもう一つの態様は、眼内レンズを変形することである。ある実施の形態においては、眼内レンズは棒の周りに巻きつけられる。他の実施の形態においては、眼内レンズはそれ自身の周りに巻きつけられる。ある実施の形態においては、切り口は修復される。
【0016】
一旦巻きつけられかつ角膜を通過すると、移植された眼内レンズは、ある位置に置かれる。ある実施の形態においては、移植されたレンズは、虹彩の前方、目の前眼房に置かれる。この位置が選択されると、各触覚指の触覚縁が、前眼房角31に対して圧接される。この角度は、角膜と、虹彩の根と、繊維柱体の背面とによって形成される。一旦配置され、かつ広がることができるようになると、移植されたレンズはその元の形に戻る。
【0017】
あるいは、移植されたレンズは、虹彩の後に配置され、目の天然のレンズの嚢の前に静止する。この位置が選択されると、各触覚指の触覚縁は、小帯と、虹彩の後ろ側の表面、又は毛様体溝に対して圧接される。移植されたレンズは、その薄さゆえに、虹彩の後ろ側に置くことができる。
【0018】
このレンズは、また、天然のレンズを収納した嚢中に、その天然のレンズの除去後に移植できる。天然のレンズを除去する一つの理由は、天然レンズの曇り、白内障である。天然レンズ除去の第2の理由は、近視又は遠視の極端な場合により引き起こされる弱視の場合に眼内レンズを設置できるということである。
【0019】
本発明のもう一つの態様は、ここに開示されたレンズを、グレア、ハローの視覚化を矯正し、コマ収差を減少し、球面収差を補正するために使用することである。ある実施の態様に於いては、レンズは、遠近調節の欠落を補正するために移動する。ある実施の形態においては、眼内レンズは、目の毛用筋が弛緩した時に目の前面方向に移動する。
【0020】
眼内レンズを配置する間、ある実施の形態においては、固定部は、嚢構造の前表面方向に捻じ曲げられる。他の実施の形態においては、固定部は、嚢構造の後表面方向に捻じ曲げられる。
【0021】
本発明のもう一つの態様は、レンズの方向を示す標識を有するレンズである。
【0022】
本発明は、一般的な視覚の問題を矯正し、あるいは白内障の手術の後で天然のレンズとの代替のために、人の目に挿入するために丸められあるいは折り畳まれることのできる変形可能な眼内レンズである。このレンズは、レンズの全ての部分が、所定の厚さ範囲内にある薄さを有するように製造されるため、変形できる。更に特別に、その範囲の最初の端で、レンズの厚さは、材料がたわみ得るしきい値である、最大の材料厚さより薄い。その範囲の第2の端で、レンズの厚さは、やはり、それ以上でレンズ材料が、曲げられた後に事前に曲げられた形状を維持できるしきい値である、最小の材料厚さより厚い。新規な設計により、変形可能なレンズが、視覚の問題の矯正のために必要な、全ての望ましい凸又は凹を有することが可能となる。もちろん、本発明の変形可能なレンズは、角膜又は強膜中の小さな切り口を通過するために巻かれ又は折り畳まれることのできる所定の最大材料厚さより薄く製造することのできる生物学的に適合した他の全ての材料を用いて構成することも可能である。
【0023】
前記変形可能な眼内コンタクトレンズを目の天然のレンズの前に確実の配置するために、固定部が光学部に取り付けられている。ある実施の形態においては、このレンズは、又、固定部をレンズの光学部に相互に連結する非光学的な遷移領域を有する。この遷移領域は、ほぼ0.025mmの厚さを有する。固定部は、遷移領域から伸び、光学レンズを回転させる一対の触角指を備えている。触覚指の厚さは、強さと可撓性との最適な組み合わせとなるように事前に選択される。触覚指の外側の周縁には、触覚縁が備わっている。移植されたレンズの触角縁は眼内組織に圧接される。触覚縁の厚さは、目の組織に最小の抵抗力を与えるように事前に選択される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
多くの視覚的問題が、天然のレンズを取り除き、それを眼内レンズに置き換えることのみにより矯正できる。このようなレンズの交換は患者の視覚能力を高めるが、従来の技術で述べられるレンズは、しばしば二次的な視覚的問題を生じる。例えば、対向車のヘッドランプ、尾灯及び街灯から生じるグレア、ハロー及び円環により、多くの患者が夜間の運転に困難を感じる。二次的な視覚上の問題は、しばしば3次収差(「光学の基礎」、フランシス・エー・ジェンキンス及びハーベイ・イー・ホワイト著、版権1965年更新、米国議会図書館、ISBNO−07−0323330−5、151〜152頁)から生じる。この3次収差は、一般的には、レンズ表面を横切る全ての光線が本初子午線の焦点上に収束できる経路からの光線の偏移の和である。本初子午線からの距離が増大するにつれて、ガウスの式からの誤差が増大する。この式は、また、無限小に薄いレンズを仮定しており、この無限小に薄いレンズはコマ収差他の収差を除去する。ガウスの式に関連する誤差は、ザイデル和と呼ばれる5つの和の項で表現される。ザイデル和は、球面収差、コマ収差、歪、非点収差及び像面湾曲を含む。
【0025】
ここで説明する、眼内レンズとその使用方法とは、普通に生じる3次収差により生じる2次的な視覚的問題の多くを解決する。要約すれば、眼内レンズ10は、一連の環状輪14を有し、レンズ10を丸め、あるいは押し潰し、さもなければ圧縮して、1.5mmより小さい角膜の切開口、あるいは胸膜の切開口を通して挿入することができる最大の厚さを有している。各環状輪54は、図2、図3、図4、図6、図8、図18、図22、図23及び図24に示す様に配列された2側面を有する。さらに、レンズ10と触覚18が薄く構成されているため、レンズ10は、遠近調節の欠如を矯正するために挿入位置内を移動することができる。
【0026】
ここで使用するときは、「無水晶体眼(aphakic eye)」とは、天然のレンズが除去された目を意味する。
【0027】
ここで使用するときは、「有水晶体眼(phakic eye)」とは、天然のレンズをまだその場所に備えている目を意味する。
【0028】
ここで使用するときは、「目の支持構造(support structure of the eye)」とは、レンズを据えることの出来る目の構造を意味する。以下は、支持構造の例である。これらの例は、言及されない他の支持構造を排除するものではない。図9〜図13に示すように、目の前眼房26の前方角31は、角膜96の末端と虹彩28のある領域で、そこでこの二つの構造が合わさる領域である。やはり図9〜図13に示すように、支持構造のもう一つの例では、小帯42が毛様体40と虹彩32の後面に付着する領域として定義される毛様体房45を含む。レンズは、天然のレンズを取り除いた後に残る被膜34中にも配置することができる。レンズが、天然のレンズを取り除いた後に残された被膜34中に配置されたときは、固定部は、被膜34の後面38及び被膜34の前面36に対して止まる。
【0029】
他に定義されなければ、ここで使われる全ての技術的科学的用語は、本発明の関係する技術での当業者が通常理解するのと同じ意味を有する。ここで説明するのと同様な又は均等な方法と材料を本発明を実施又は試験するのに使用することができるが、好ましい方法と材料とを以下に説明する。ここで言及する全ての刊行物、特許出願、特許及び参考物は、ここでの参照により全体として本発明中に組み込まれる。他に指示されなければ、ここで説明する材料、方法、例は説明のためだけのものであり、本発明をそれらに限定するよう意図されているものではない。
【0030】
本発明の開発までに、真に薄いレンズの存在が理論的に考察された(「光工学基礎(Optical Engineering Fundamentals)ブルース・エッチ・ウオーカー(Bruce H. Walker)著、ドナルド・シー・オシャ(Donald C. O‘Shea)編、ジョージ工科大学(George Institute of Technology)、SPIE光学エンジニアリング出版(SPIE Optical Engineering Press)刊、SPIE刊行物、光学国際学会、ベーリングハム(Bellingham)、ワシントン、USA)。この教科書の57頁に、「薄いレンズとは、その厚さがゼロであり、無視できると仮定されるレンズである。この薄いレンズは設計用の道具であり、光学システムの設計と解析の準備段階で真のレンズをシミュレートするのに用いられる。」と述べられている。同じパラグラフの後ろの方で、この教科書は、レンズの形状を厚さがゼロであると仮定することにより、対象と像との関係を計算するのに用いる公式が非常に簡略化される。薄いレンズを用いる方法の難点は、計算に実際のレンズの厚さ(及び他のレンズデータ)を含めないで像の質を決定することは不可能であることである。この結果、薄いレンズの理論と公式を適用することにより、光学系についての多くの価値ある事実を確定できるにも拘らず、像の最終的な質はせいぜい見積もれるだけである。」と述べられている。
【0031】
この発明は、理論的なゼロの厚さに十分に近似できるだけ薄いが、光学的構造を支持するのに十分な厚さを有するレンズに基づいている。このことにより、計算上レンズの厚さを無視することができる。かくして、本発明は、理論的に完全なレンズに近似したレンズを開示する。
【0032】
ガウスのレンズ理論(「光学の基礎」ジェンキンス及びホワイト著、48頁)は、レンズの度が、レンズ材料の屈折率とレンズを取り巻いている媒体の屈折率との差をレンズ表面の曲率半径で割った値に等しいと仮定している。
【0033】
図1に示すように、本発明は、光学部48と固定部50とを有するレンズ10を開示する。光学部48は、第1の光学表面49と第2の光学表面51とを有する。ある実施の形態においては、レンズ10の光学部48は、図2、図6、図8、図22及び図24Aの最もよく示すように、両凸構造を有している。他の実施の形態においては、レンズ10の光学部48は、図23に示すように、両凹構造を有している。更に他の実施の形態においては、光学部48は、図24Bに示すように、凸の第1の光学表面49と凹の第2の光学表面151とを有している。ある実施の形態においては、図24Aに示すように、凸の第2の光学表面51が更に凸の中心円盤12及び、凸の外部表面59を有する環状輪54とを有することに注目すべきである。他の実施の形態においては、図24Bに示すように、凸の第2の光学表面151が、更に凹の中心円盤112と、凹の外部表面159を有する環状輪54とを有している。環状輪54の外部表面59の所定の凸又は凹は、環状輪の焦点距離を調節し、レンズの本初子午線と同一の点に焦点を結ぶようにする。他の実施の形態においては、図3に示すように、光学部48は、凹の第1の光学表面149と凸の第2の光学表面51とを有する。参照番号49は、凸状の第1の光学表面を表す。参照番号149は、凹状の第1の光学表面を表す。第1の光学表面に言及する請求項の表現は、何れにも適用できる。参照番号51は凸状の第2の光学表面を表す。参照番号151は凹状の第2の光学表面を表す。第2の光学表面に言及する請求項の表現は、何れにも適用できる。
【0034】
もう一つの実施の形態においては、図25に示すように、光学部48の第1の光学表面49と中心円盤12とは、特定の収束度を得るために所定の凸状であり、各環状輪154の外部表面159は所定の凹状である。外部表面159の形状により、環状輪154からの焦点距離を調節し、レンズ10の主経線と同一の点に収束するようにする。
【0035】
ある実施の形態においては、眼内レンズ10は、凸状の第1の表面46を有する。一般的に、図1〜図8及び図22〜図24に示すように、レンズ10の第2の表面44は、直径が増大する一連の同心平面環状輪54に取り巻かれた平面状の中心円盤12を有する。環状輪54は互いに、又中心円盤に、平行である。中心円盤12と環状輪54とは、第1の表面の頂点を通る放射軸に垂直でもある。中心円盤12と一連の環状輪14とを組み合わせることにより、円盤から第2の表面44を横切って半径方向に伸びる一連の階段が形成され、第1の表面46に対する近似を維持している。
【0036】
更に他の実施の形態においては、第2の表面の中心円盤と第1の表面の頂点との間の厚さは、所定の最大厚さより小さくなければならない。所定の最大厚さは、選択されたレンズの材質の弾性限界を超えることなく、材料を丸めあるいは折り畳むことのできる厚さである。
【0037】
更に他の実施の形態においては、中心円盤の外縁でのレンズの厚さは、所定の最小厚さより大きくなければならない。所定の最小厚さは、レンズ材料が屈曲の後で予め屈曲された形状を保有することのできる厚さより大きい厚さである。この最小厚さは、製造工程とレンズ材料の強度とにより決定される。
【0038】
第2の表面44の中心円盤12の半径方向の幅も、所定の範囲内にある。レンズがその頂点において厚くなればなる程、中心円盤12の周縁が所定の最小厚さに近づく前に半径方向の幅が遠くへ伸びることができる。第1の表面の凸形状と、その頂点での厚さとにより、半径方向の幅の特定の範囲が決定される。
【0039】
中心円盤12と同様に、各環状輪の内径、すなわち最も遠い点、におけるレンズ10の第1の表面46と第2の表面44との間の厚さは、所定の最大厚さ以下でなければならない。各環状輪の外径、すなわち最も近い点、におけるレンズの第1の表面と第2の表面との間の厚さは、所定の最小厚さ以上でなければならない。環状輪の半径方向の幅は、所定の長さ範囲内にあり、この所定の長さ範囲は、第1の表面の凸形状と、環状輪の内径での厚さとにより決定される。環状輪の内径でレンズの厚さが大きければ大きいほど、外径が所定の最小厚さに近づく前に、半径方向の長さが大きく伸びることができる。
【0040】
前面から最も遠い点である、第2の表面の環状輪の内径と、中心円盤の中心とを結ぶ想像線を引くと、この想像線は、選択された種々の厚さに応じて、円弧又は放物線を形成する。この想像線は有効な第2の表面44を形成する。中心円盤と環状輪の厚さと幅とを変化させることにより、有効な第2の表面を所望の形状とすることができる。このことは、特に、移植レンズを虹彩より後部に移植する用途に関係する。このことは、有効な第2の表面は、それにより、所定の形状に構成され、その形状によって、移植レンズを適当に、天然のレンズ被膜の前面近くに置くことができるからである。
【0041】
図24Aに示すように、本発明の一つの代替の実施の形態においては、第2の光学表面51の中心円盤12及び各環状輪54は、平面ではない。むしろ、中心円盤12と各環状輪54の外部表面59の各表面は凸状である。本発明の第2の代替の実施の形態においては、図24Bに示すように、中心円盤112及び各環状輪154の外部表面159の各表面は凹状である。それにより、第2の光学面151の各部の凸状又は凹状の特定の程度を選択することができ、異なったレンズのための特定の収束度を得る助けとなる。参照番号59は、凸形状を有するレンズ10の環状輪54の外部表面を表す。参照番号159は、凹形状を有するレンズ10の環状輪54の外部表面を表す。外部表面に言及する請求項の表現は何れにも適用できる。参照番号12は、凸形状を有するレンズ10の中心円盤を表す。参照番号112は、凹形状を有するレンズ10の中心円盤を表す。中心円盤に言及する請求項の表現は何れにも適用できる。また、これらの全ての実施の形態において、レンズ10の中心部分と環状輪54とは、球面収差を補正するための対称または非対称の卵形をしていてよい。
【0042】
図4及び図22〜図24に最もよく示されているように、レンズ10の第2の表面44は、一連の環状輪14により半径方向に取り巻かれた中心円盤12を備え、この中心円盤12と一連の環状輪14とは第2の表面44に沿って半径方向に一連の階段を形成している。各環状輪54は、図4及び図22〜図24に示すように、第1の部分56、第2の部分58及び外部表面59を有している。レンズ10の厚さ、即ちレンズ10の第2の表面44上に配置された環状輪54の第1の部分56と第1の表面46との間の離間距離は、所定の最大厚さ以下である。また、レンズ10の厚さ、すなわちレンズ10の第2の表面44上に配置された環状輪54の第2の部分58と第1の表面46との間の離間距離は、所定の最小厚さ以上である。第1の表面46から第2の表面44の最も近い地点、すなわち環状輪54の第2の部分58、までの最小離間距離は0.025mmである。第1の表面46から、第2の表面44の最も遠い地点、即ち環状輪54の第1の部分56、までの最大離間距離は0.45mmである。参照番号46は、凸形状を有するレンズ10の第1の表面を表す。参照番号146は、凹形状を有するレンズ10の第1の表面を表す。第1の表面に言及する請求項の表現は何れにも適用できる。
【0043】
ある実施の形態においては、光学部分の外縁は、平行なレンズ状の領域を備えている。この平行なレンズ状の領域は、均一な厚さを有している。この平行なレンズ状領域は、レンズの光学部が瞳孔の外縁を適当に覆っていない場合に生じる辺縁効果として知られている現象を防止する。この辺縁効果は、道路のトンネル中のように、低い照明状態で頭上の照明に照らされるような種々の状況で生じる。
【0044】
レンズ10の第1の光学表面49はガウスのレンズ理論で記述されるような球面である。しかし、実用的な適用においては、レンズ設計において、図18に示すような球面収差が生じた。図17は、標準レンズ76に入射する光線80,82及び84を示す。目及びレンズの本初子午線から離れるにしたがって球面収差が大きくなることに注意すべきである。この条件の実際的な結果が、グレア、ハローまたは環が目に見えることである。特に、夜の運転等の低い照明条件では、患者の瞳孔は大きく開かれる。したがって、患者はしばしばグレア、ハロー及び環を報告する。
【0045】
ここに開示するような極端に薄いレンズを用いた場合、図18に示すように、標準レンズで生じる球面収差の多くが除去される。球面収差は、ゴースト、即ち第2の画像を有する画像を生じる。夜の対向車のヘッドライトは、第2のヘッドライトのように見え、または実際よりもはるかに大きく見える。同じ効果が、自動車に接近するときの尾灯にも当て嵌まる。街灯も同じ効果を生じ得る。この状態は多くの患者にとって非常に厳しいものであるので、夜のドライブを控えてしまう。このことは、コンタクトレンズや眼鏡を使用している人々にも当て嵌まる。
【0046】
以下の情報は、屈折率1.47の材料でできた12ジオプトリのレンズに対して球面収差を計算したものである。
P = 20 全レンズの度
Nlens = 1.47 材料の屈折率
Naqueous = 1.336 人の目の房水の屈折率
Rtotal =(Nlens−Naqueous)*1000/Ps レンズに対して一つの等価半径を仮定した公式
Rtotal = 6.7 表面半径
F|PM =Nlens/Psurface 本初子午線に沿ったレンズの焦点距離
= 73.5 計算された焦点距離
Sin Angle ラジアンで表記された角度
F|1mm 目に入射する光線の焦点距離の計算
本初子午線から1mm
φ1 =0.149254 0.149814 Angle 1 レンズに入射する平行光線と、平行光線の接点でのレンズの曲率半径で形成された角度とにより形成される。この計算では、本初子午線から1mm
φ2 =0.135648 0.136068 Angle 2 レンズ材料及び防水の屈折率の一部で屈折し曲げられたときの光線により形成される。
φ3 =0.013605 0.013746 Angle 3 本初子午線と屈折光線との間に生じる角度
F|1mm =72.75212 72.74525 本初子午線から1mmの位置で目に入射する光線の焦点距離
DF|1mm =0.747881 0.754754 本初子午線と、この本初子午線から1mmの位置で目に入射する光との焦点距離の差
F|2mm = 本初子午線から2mmの位置で目に入射する光線に対する焦点距離の計算
φ1 =0.298507 0.303028 Angle 1 レンズに入射する平行光線と、平行光線の接点でのレンズの曲率半径で形成された角度とにより形成される。この計算では、接点として本初子午線から2mmの位置が選択された
φ2 =0.271297 0.27474 Angle 2 レンズ材料及び防水の屈折率の一部で屈折し曲げられたときの光線により形成される。
φ3 = 0.028389 Angle 3 本初子午線と屈折光線との間に生じる角度
F|2mm =70.45092 70.43199 本初子午線から2mmの位置で目に入射する光線の焦点距離
DF|2mm =3.04908 3.068006 本初子午線と、この本初子午線から1mmの位置で目に入射する光との焦点距離の差
【0047】
多くのポリヘマ材料の屈折率はほぼ1.47である。計算は、厚さを示さずにすべての度を有するレンズ表面に基づいて行なわれた。このことは、レンズ公式を簡単に計算してあらわすのにしばしば行なわれ、原理を証明するためにほぼ正確である。したがって、全ての度が一つのレンズ表面に置かれ、20度のレンズの半径は6.7mmである。この半径は、レンズを取り巻いている媒体の屈折率とレンズの屈折率との差を所望の度で除すことにより決定される。この結果に1000を乗じてメーターからミリメーターに変換する。主要な経線の焦点距離は、材料の屈折率を度で除した結果であり、与えられた条件に対しては73.5mmである。上述した角度1(82)、角度2(84)および角度3(86)を図19に示す。与えられた半径とその点でレンズに接触する光線とのなす角度は、角度1(82)である。角度1(82)は、評価の対象となる光線がレンズに接触する点のレンズの中心からの距離に応じて、その値が変化する。角度2(84)は、上に示した屈折量を決定するための公式により決定される。屈折量は、材料の屈折率の割合に等しい、角度の正弦の割合の測定値である。角度2(84)は、角度1の正弦を、レンズ材料の屈折率倍して、この値で房水の屈折率を除したものである。小さな角度に対しては、その角度の正弦とその角度とはほぼ等しいことに注意すべきである。計算は半径方向の全ての角度を示す。角度3(86)は、屈折光線と本初子午線80とが形成する角度であり、角度1から角度2を減じた結果である。本初子午線から1mmの地点に入射する光線との焦点距離は、1を角度3の正接で除すことにより得られる。本初子午線から2mmの位置に入射する光線の焦点距離は、同様な方法で求めることができる。本初子午線と、本初子午線から1mmの距離に入射する光線の焦点距離の差は、本初子午線よりほぼ0.75mm短い。本初子午線と、本初子午線から2mmの距離に入射する光線との焦点距離の差は、本初子午線よりほぼ3mm短い。
【0048】
本発明は、レンズ10の第2の表面44の曲率半径を調節して光線の焦束点を本初子午線とほぼ等しくできるようにする。このようにすることにより、球面収差の多くが除去される。
【0049】
図20に最もよく示すように、3次収差の第2はコマ収差である(「光学の基礎」、ジェンキンス及びホワイト、162頁)。コマ収差は、軸からずれた球面収差として記述され、そのことは、光線の一部が他の光線より長い行路を辿ってレンズを通過するような角度で、光線が目に入射することを意味する。教科書「医学光学」(Clinical Optics)によると、コマ収差と呼ばれる条件は、「主軸上に無い点から入来する光線に適用される球面収差である。レンズの辺縁を通過する光線は、中央の光線よりもより多く偏倚し、主軸により近い焦点に収束する。このことにより、レンズの異なる領域により形成される象の倍率が不均一となる。」(エー・アール・エリキングトン(A.R.Elkington)、エイチ・ジェイ・フランク(H.J.Frank)及びエム・ジェイ・グリーニー(M.J.Greaney)、医学光学(Clinical Optics)第3版、96頁、ブラックウェル・サイエンス社(Blackwell Science Ltd.)コマース・プレイス(Commerce Place)350、メイン・ストリート(Main Street)、マルデン(Malden)、マサチューセッツ(MA)02148 5018、英国図書番号(British Library Number)、ISBN 0−623−04989−8、米国議会図書館 99−20296)。著者のジェイキンスとホワイトは、この条件は拘束の概観を有しており、従って名前はコマ収差であると述べている。コマ収差は、球面収差のように、患者に、グレア、ハロー及び環を見させる。ここに述べるように、このような薄いレンズでは、レンズ10内の光の行程が短くなるので、レンズ10については、コマ収差の多くは除去される。
【0050】
もう一つの3次収差は歪である。歪は多くの源から生じ得る。その一つを図21に概説する。図21に示すように、光72は、標準レンズ76の第1の表面73で屈折し、屈折光線74はレンズ物質中を進んで、標準レンズ76の第2の表面75に達する。屈折光線74は、第2の表面75に接触すると、もう一度屈折し、屈折光線77が標準レンズ76から射出される。しかし、屈折光線74として同一光路を進行する光の一部は反射されて、この反射光78は第1の表面73方向へ進行する。再び、この光の一部が、標準レンズ76の第1の表面73で反射され、反射光79は、初めに反射された第2の光学表面へ戻る。光81は屈折光77と異なる位相でレンズから出射することに注意すべきである。このような高調波の幾つかは、レンズの質に効果を及ぼし得る。ここで述べるレンズ10は、位相の異なる光を生じ難い。いくらかの位相のずれはなお存在するが、このずれは、本発明のレンズ10についてはそれほど大きくない。
【0051】
ザイデル和と3次収差の4番目の要素はレンズの非点収差である。大半の非点収差は古いレンズの研磨行程で生じていた。現在の眼内レンズの大半は、宝石細工と同様な工程でタンブル研磨されている。切削工程が優れた品質のものであれば、現在の眼内レンズには非点収差はほとんど存在しないはずである。
【0052】
ザイデル和の最後のものは像面湾曲である(「光学の基礎」、ジェンキンス及びホワイト、170頁)。本明細書の以前の議論において、我々は、標準レンズの外側の部分からの光線が、標準レンズの中心部からの光線よりも早く収束することを述べた。画面上に投影された場合、画面を湾曲させることにより像面湾曲による収差を補正できる。本発明は、球面収差を補正するための第2の光学表面51上の補正に像面湾曲の補正を含めている。
【0053】
全ての収差が、レンズの中心軸に沿って位置する本初子午線が光を収束させる点以外の点に光を収束させる。レンズに全ての収差が存在する場合には、有用な被写界深度が減少してしまう。被写界深度は、「光学系により作られた画像が許容できる程度に鋭い(距離の)範囲」(「目の用語辞書」(Dictionary of Eye Terminology)第3補訂、バーバラ・カシン(Barbara Cassin)及びシェイラ・エー・ビー・ソロモン(Sheila A.B.Solomon)、トライアド出版社(Triad Publishing Co.)、ガインスビル(Gainesville)、フロリダ(Florida)、ISBN0−937404−44−6)と定義される。収差を除去することにより、被写界深度が大きくなることが容易に結論される。被写界深度が大きければ、患者は広い範囲にわたって画像をより明瞭に見ることができる。したがって、収差を除去すると、被写界深度が増大し、患者は追加的な矯正をすることなく近くの物と遠くの物を明瞭に見ることができる。
【0054】
次のフックの法則の説明は、何故ある材料ではその弾性限界に達する前に歪まずに曲がるのかを説明するために提供される。フックの法則によれば、力が軸に沿って印加されたときに、その力の印加による伸びを、その力が印加された軸に沿って部材の元々の長さで除した商が歪である(「材料力学」(Mechanics of Materials)29頁、イー・ピー・ポポフ(E.P.Popov)、カリフォルニア・プレンティス・ホール社の土木工学大学(Civil Engineering University of California Prentice−Hall,Inc)教授、イングルウッド・クリフ(Englewood Cliffs)、ニュージャージー州(NJ)、著作権1952年第8版1958年)。歪は次元の無い量であり、ゴム等の材料を除いて非常に小さい。応力は、材料に印加した力を、応力が印加される場所の材料の断面積で除した量である。歪と応力との関係を描くと、線状の図表の一部となる。応力−歪図表が線状である偏倚は、応力が印加された材料の永久的変形を生じることはない。鋳鉄やコンクリートのようなある種の材料にとっては、永久的変形のない曲線の部分は極端に小さい。ある合金鋼に対しては、曲線は、その材料のほとんど破断点まで線状である。ある点までは、全ての材料に対して応力と歪との関係は線状であるということができる。このことがフックの法則として知られている。
【0055】
応力は歪に直接比例し、この比例定数が、弾性率あるいはヤング率と呼ばれる。弾性率は、卓上試験され、多くの材料に対して計算され、工学ハンドブック及び他の科学ハンドブック中に公表されている。公式中で(「機械技術者のための標準ハンドブック」(Standard Handbook for Mechanical Engineers)、5〜42頁、セオドア・バウマイスター(Theodore Baumeister)、ライオネル・エス・マークス(Lionel S.Marks)編、1916−1951、マックグローヒル図書社(Mc Graw−Hill Book Company)、ニューヨーク)、偏倚量は、偏倚した対象の長さに印加した力を乗じ3乗したものを偏倚した材料の慣性係数と慣性モーメントに弾性率を乗じた量で除した商に比例する。
【0056】
この公式は著者等によって、材料の弾性限界を超えることなくレンズの最大厚さを計算するのに使われた。レンズは薄片又は円盤であって正確な梁ではないため、この計算にて求めた値は理論的なものであった。さらに、弾性率はアクリル樹脂に対して用いられ、アクリル樹脂はポリメチルメタアクリレート(PMMA)に近い。この理論計算は、レンズの最大の厚さは0.25mmであることを示している。PMMAの薄片は、著者等により0.25mmに作成された。この薄片は、1/8インチ(3.175mm)の棒の周りに巻かれたときに幾分か永久的に変形した。著者等の行なった試験では、レンズの厚さは正しいものに近かった。次に、著者等は、レンズを所望の中心円盤12と一連の環状輪14とを備えたものとし、1/8インチの棒の周りに巻いた。再び幾分かの永久的変形が残った。実験は、著者等が、最大の厚さが0.1mmで最小の厚さが0.025mmのレンズ10を1/16インチ(1.5875mm)の棒の周りに巻きつけるのに成功するまで続けられた。厚さ0.1mmのレンズ10は、図16Aに示すように、1/16インチ(1.5875mm)の棒43の周りに巻き付けられた。したがって、ある実施の形態においては、ほぼ0.1mmの最大の厚さからほぼ0.025mmの最小の厚さまでを有するレンズ10をここに開示する発明に用いる。他の実施の形態においては、レンズ10は、約0.45mmの最大の厚さから約0.025mmの最小の厚さまでを有する。更に他の実施の形態においては、レンズ10は、約0.065mmの最大の厚さから約0.025mmの最小の厚さまでを有する。前面の第1の表面から第2の表面に沿って最も近い最小点まで計ったときのレンズの最小の厚さが0.025より小さい場合、このレンズは、レンズを巻くための道具を用いるときの剪断応力により時折曲がってしまう。薄いレンズの公式は1/f=(N1−1)(1/R1−1/R2)(「光学の基礎」67頁、70頁、フランシス・エー・ジェイキンス、ハーベイ・イー・ホワイト、第4版、マグローヒル書籍社、版権1950、1965年改版)である。
f=レンズの焦点距離
N1=レンズ材料の屈折率
R1はメートルで表した曲率半径である。
R2はメートルで表した第2の曲率半径である。
【0057】
この公式は空気中でのレンズに対するものである。レンズが空気以外の、人の房水や他の眼内流体のような、媒体の中にある場合には、公式は
1/f=(N1−N2)(1/R1−1/R2)
ここで、N2はレンズがその中に置かれた媒体の屈折率である。この場合は、人の目の房水である。
【0058】
レンズの倍率は、P=1/f
ここでPはジオプトリ
ポリメチルメタアクリレートに対するN1は1.492
房水に対するN2は1.336
【0059】
ここで、Tc=頂点での中心厚さ=0.1mm
Pa=前方倍率
Pp=後方倍率
Pn=正味倍率
【0060】
以下に示すのは、正味倍率として負の倍率が表示されるレンズに関する情報である。第1に、近視眼のレンズ、続いて遠視眼のレンズ:
Pn Pa Pp 中央厚さ Te_2 Te_3
−10 5 −15 0.1 0.23 0.40
−10 10 −20 0.1 0.23 0.41
−10 15 −25 0.1 0.24 0.43
−15 5 −20 0.1 0.30 0.56
−15 10 −25 0.1 0.30 0.58
−15 15 −30 0.1 0.31 0.61
−20 5 −25 0.1 0.37 0.72
−20 10 −30 0.1 0.37 0.76
−20 15 −35 0.1 0.38 0.82
−25 5 −30 0.1 0.44 0.91
−25 10 −35 0.1 0.45 0.97
−25 15 −40 0.1 0.46 1.07
【0061】
白内障又は遠視レンズ
【0062】
Te_2は、中心軸に平行なレンズの縁に沿った距離であり、光学径が4mmのときに中心軸から2mmである。Te_3は、中心軸に平行なレンズの縁に沿った距離であり、光学径が6mmのときに中心軸から3mmである。平行に計られ、中心軸又は本初子午線に対して片寄った、前面の頂点から前面の縁までの距離がTr1で表される。平行に計られ、中心軸又は本初子午線に対して片寄った、前面の頂点から後面の縁までの距離がTr2で表される。Tcは頂点での中心厚さである。最後の欄はレンズの縁の厚さを示す。この縁の厚さは、最良の場合、PMMAが巻かれた場合の理論的な最大厚さに近似する。実際の実験からは、この材料は完全には元の形に戻らない。即ち、0.25mmの厚さで、材料に幾分かの永久的な変形がある。したがって、このレンズは1/8インチの合わせピンの周りに巻くことはできず、変形し得る屈折レンズではない。事実、以前に設計したレンズは、前面と後面が互いに平行な光学面に沿って一定の厚さを持ってはいない。薄いレンズを用いた場合、各表面の半径は互いに接近し、その結果、両方の表面が同じ倍率を有する。一方、前面は正であり、後面は負であって、このレンズの倍率は互いに打ち消しあう。レンズが、ヒドロゲル、親水性のアクリル樹脂、又は疎水性のアクリル樹脂等の材料で作られた場合、これらのレンズはPMMAよりもはるかに大きい厚さで曲がる。そして、この厚さは、標準レンズのほぼ半分以下まで増すことができる。その結果、本発明を用いると嵩が減少し、より小さな切開で済む。
【0063】
グラッサー博士(Doctor Glasser)の論文で(グラッサー及びカウフマン(Glasser and Kaufman)「老眼:視力(Presbyopia:A View)」、眼科医学ジャーナル(The eMedicine Journal)、2001年8月20日、第2巻、第8号、1〜15頁)、序文中で、著者は、老眼は、進行性で、年齢に関係して振幅の遠近調節性を失うことにより特徴付けられると述べている。遠近調節性の完全な喪失は、通常50歳で頂点に達する。正視眼の患者は十分な遠方視力を有するが、近方視力を矯正する必要がある。近視の患者の近方視力は問題が少ない。
【0064】
前述の論文で、グラッサー博士は、1909年にヘルムホルツにより提案された遠近調節の理論を論じている。この遠近調節の理論は、遠近調節は、毛様筋が収縮して、レンズの赤道の縁上の休止している小帯の緊張を解放するときに生じると理論化している。他の方法で述べれば、図15に示すように、毛様体40は、近くにある物を視覚化している間の毛様体の大きさに較べて、目が遠方を見ているときに小さくなる。一般的な目の解剖学的構造を図15に示す。小さな毛様体40は小帯42を伸ばす。小帯42は帯の一形態である。伸ばされた小帯42は、今度は、天然の水晶体を収納している被膜の嚢34を伸ばす。これにより、水晶体11が遠方を見るためにより平坦になる。より平坦になった水晶体は、離れたものの上に収束するように目に像を見させる。毛様体40が膨張するときは、小帯42、あるいは帯、の緊張を解放し、水晶体11はより自然な丸まった形となり、近いものに収束することができる。グラッサー博士は、遠近調節が何故年とともに減少するかについての幾つかの理論を述べている。遠近調節は、平均的な人で35歳までに無くなり始め、60歳までには完全に無くなってしまう。45歳から50歳までの年齢までに、平均的な人は、近方視力のために、読書のための眼鏡あるいはコンタクトレンズが必要となるであろう。
【0065】
上記序文の第2節の最終段落において、グラッサ−博士の論文は、遠近調節の間、毛様筋が前方の内部に動き、レンズの赤道の縁が強膜から遠ざかる方向に動くことが実験により示されていると述べている(グラッサー及びカウフマン「老眼:視力」、眼科医学ジャーナル、2001年8月20日、第2巻、第8号、1〜15頁)。偶角ビデオグラフを用いたビデオが遠近調節を用いて撮影され、小帯繊維あるいは帯が遠近調節の間弛緩していた。論文は、更に、毛様筋の後部結合と毛様体突起の間に伸びている後部小帯繊維が、遠近調節の間、毛様筋の頂部の前方及び軸方向運動により伸びていることを画像が示していると述べている。
【0066】
老眼と題された第3節において、グラッサー博士は、何故遠近調節が失われるかについての幾つかの理論を論じている(グラッサー及びカウフマン「老眼:視力」、眼科医学ジャーナル、2001年8月20日、第2巻、第8号、1〜15頁)。これらの理論を支配する2つの内の1つは、天然のレンズの結晶性構造が年とともにもろくなるということである。もう一つの理論は、毛様筋と脈絡膜の弾性の喪失である。同様な理論は、目の天然のレンズは、レンズにより及ぼされる力に筋肉が打ち勝つことができなくなり形状の変化ができなくなるまで、年とともに成長し続けるということである。
【0067】
外科医が早期に白内障を取り除いた場合には、水晶体を小さな部分に切り刻んで吸い出すのは容易である。白内障の成熟が許された場合には、外科医は水晶体の取り出しに極めて長時間を要するであろう。年を経た白内障は非常に硬くなっているものである。MRIの測定により、年老いた目では調節性の毛様体輪の直径の収縮が、献呈された若い目に較べて減少していることが示された(ストレンク(Strenk)他、「人の毛様筋とレンズの年齢に関係する変化:磁気共鳴画像研究」(Age−related changes in human ciliary muscle and lens: a magnetic resonance imaging study)、授ける眼科学(Invest Ophthalmology)、視覚科学(Vis.Sci.)1999年5月、40(6):1162−1169、また、グラッサーとカウフマンの「老眼:視力」、眼科医学ジャーナル、2001年8月20日、第2巻、第8号、1〜15頁でも論じられている)。年老いた毛様筋は多くの遠近調節ができるようにはなっていない。グラッサー博士は、加齢と共に変化する幾つかの局面を認定するタム(Tamm)の仕事(タム・イー(Tamm E)、クロフト・エム・エー(Croft MA)、ジャングクンツ・ダブリュー(Jungkunz W)他、「アカゲザルにおける加齢に伴う毛様筋の運動性の喪失。脈絡膜の役割。(Age−related loss of ciliary muscle mobility in the rhesus monkey. Role of the choroid.)」、第一の眼科学(Arch Ophthalmology)1992年6月、110(6):871−6;タム・イー、ルチェンドレコール・イー(Lutjen−Drecoll E)、ジャングクンツ・ダブリュー他:「若い猿、遠近調整のできる老いた猿、老眼の猿における毛様筋の後方取り付け(Posterior attachment of ciliary muscle in young, accommodating old, presbyopic monkeys)」授ける眼科学、視覚科学、1991年4月、32(5):1678−92;タム・エス、タム・イー、ローエン・ジェイダブリュー(Rohen JW)「人の毛様筋の加齢による変化。定量的外形計測研究(Age−related changes of the human cililary muscle. A quantitative morphometric study)」機械的加齢の進展(Mech Ageing Dev)1992年2月、62(2)、209−21)の要約に進んだ。毛様筋の全体の面積は減少する。その長さは、30〜85歳の成人のほぼ半分まで減少し、毛様体の長さ方向の網様の部分の面積は減少し、円の部分の面積は増大し、毛様体の長さ方向の部分の結合組織は増大し、毛様体の内部の頂点から強膜棘突起までの距離は減少する。
【0068】
グラッサーによるヘルムホルツの要約から、毛様体の収縮は、レンズの赤道の縁上の休止している小帯の緊張を解放し、したがって、毛様体の直径は小さく、小帯の緊張は取り除かれることを我々は学んだ。以前、第3節のグラッサーの議論から、遠近調節の機構の下で、遠近調節中に、毛様体が前面に、虹彩の方向に、移動し、レンズの赤道の縁が強膜から遠ざかる方向に移動することを我々は学んだ。小帯繊維は、遠近調節中は弛緩する。グラッサー博士は、毛様体と毛様体突起とは、毛様筋の頂端の前方及び軸方向の動きにより、遠近調節中、伸張することを続いて述べている。
【0069】
眼内レンズが移植されるときには、公知の眼内レンズは、触覚学上力を生じ、多くのレンズは、目の後方に湾曲されあるいは角度がつけられる。3本のひげに見える触覚ですら水晶体嚢の赤道領域に力を及ぼす。本発明は、固定部によりほとんどあるいは全く力を及ぼされない眼内レンズである。ある実施の形態においては、レンズ10は、図13A、図13Bに最もよく示されているように、小帯42と虹彩28の後面32に対して圧力をかけるように置かれる。図13Aにおいては、固定部50は目の前部に巻かれている。図13Bにおいては、固定部50は目の後部領域に巻かれている。異なった方向に巻かれている固定部50に加えて、前述したように、レンズ10は、レンズ10の第1の表面46を目の前眼房26に向けるか、又はレンズ10の第2の表面44を目の前眼房26に向けるか、何れかの方法で挿入できる。
【0070】
他の実施の形態においては、レンズ10は、図10、図11及び図12に最もよく示されるように、嚢34の前面36及び嚢34の後面38に対して圧力を及ぼすように置かれる。この実施の形態においては、眼内レンズ10は、嚢34の後面38及び前面36からの横の力で、固定部として機能する、レンズ10を固定位置に保持する触覚の足板20を挟んだ状態で嚢34の中に置かれる。上述の図で固定足板20により代表される固定部50に加えて、前述のように異なる方向に巻くことにより、レンズ10は、その第1の表面46を目の前眼房26に向けた状態か、あるいはその第2の表面44を目の前眼房26に向けた状態かのいずれかで挿入できる。
【0071】
目が遠い物体に収束した状態で、毛様体40は弛緩し、小帯はピンと張っている。したがって、レンズは水晶体嚢の赤道に沿って静止している。目が近いものを見たときには、毛様体40は膨張し、小帯を弛緩させる。膨張する毛様体40は硝子体を変位させ、それにより小さな力を後方嚢と小帯とに及ぼして、それらを前方に押す。レンズ10は、水晶体嚢34の赤道領域を伸ばした状態に保つので、小帯42は自由に前方に移動する。図14に示すように、小帯42の、移動軸37で示される前方への移動により、レンズを格納した嚢34が前方に移動し、それにより、眼内レンズが前方に移動して遠近調節がなされる。
【0072】
ここに開示する本発明は、光のグレア、ハロー及び環の問題を補正することに関する驚くべき結果を提供する。本発明は、また、遠近調節の欠如の補正について驚くべき結果を提供する。
【0073】
ある実施の形態においては、触覚18の領域が後方に傾斜することができ、そのことにより、レンズ10が嚢34の赤道の背後に、又は網膜の方向に置かれる。固定部50は、また、触覚18、固定足板20、板触覚22、又は他の類似の構造で呼ばれる。他の実施の形態においては、触覚18の領域は、また、前方に傾斜することができ、そのことにより、レンズ10が嚢34の赤道の前、又は虹彩28の方に置かれる。触覚18の領域は、平坦であることもでき、それにより、レンズ10は嚢34の赤道に沿って置かれる。触覚18の領域は、切開口に挿入するために、レンズ10の光学部48と触覚18部の巻き込み、押し潰し、又は他の圧縮の手段を行なうことができるような厚さを有する。ある実施の形態においては、切開は1.5mmより小さい。他の実施の形態においては、切開は2.5mmより小さい。他の実施の形態においては、切開は約1.5mmである。ある実施の形態においては、レンズ10の光学部48は、固定部50、触覚18、あるいは固定足板20を構成するのに用いられる材料とは異なった材料で構成される。このような実施の形態においては、これらの材料は、当該技術に於いて普通に知られているように、溶解され、接続され、又は取り付けられることができる。
【0074】
ある実施の形態においては、レンズ10の固定部50は、図5に示すように、板触覚22である。他の実施の形態においては、レンズ10の固定部50は、図7に示すように、レンズ10の方向又は配向を示す標識24を備えた板触覚22である。
【0075】
触覚足板とも呼ばれる固定足板20の数は0から8まで変化することができる。固定足板20を備えていないある実施の形態においては、レンズ10はドーム構造を形成する。図5に最もよく示される他の実施の形態においては、レンズ10は板触覚22を有することができる。
【0076】
比較の手段として、標準の負の20度レンズの光学縁は、光学径が4mmのとき0.360mmの縁厚を有する。同じ倍率で同じ光学径であるために、本発明は0.05mmの縁厚を有する。フェドロブ他の発明である米国特許第5258025号に対しては、0.1mmの中心厚を有する20ジオプトリの負の倍率のレンズを得るために、レンズの縁は0.348mmでなければならないことに注意すべきである。同じ光学径4mmを有する本発明の縁厚は0.0323mmである。しかし、本発明は、20ジオプトリ負倍率のレンズに対して、0.0776mmの最大厚さを有する。フェドロブ他のレンズの厚さの結果として、それはPMMAの弾性限界を超えるため、丸めるには厚すぎる。万一、フェドロブ他のレンズがヒドロゲル、親水性のアクリル樹脂等の材料で作られた場合、このレンズは丸まり、あるいは押し潰せるであろう。しかし必要な切開の大きさは、本発明の切開の大きさよりはるかに大きいであろう。
【0077】
シンプソン他による米国特許第5076684号は、最小の厚さを得るために前面及び後面を接近して共に移動させる試みの何もない多焦点レンズを記述している。シンプソン他は、環状輪を記述するが、レンズを薄くする目的のものではない。シンプソン他は、請求項1において、少なくとも上記光学倍率の一部は回折により生じると述べている。1800年代にフレネルが、灯台で使用するための環状輪を有する回折レンズを開発した。多焦点レンズを開発するための環状輪の使用は、シンプソン他の特許の基本であるように思われる。
【0078】
本発明は環状輪をきわめて薄いレンズ10を作るために用いる。ある実施の形態においては、環状輪54の機能により、小さな切開を通して固定するために、レンズ10を折り畳みあるいは丸めることができる。他の実施の形態においては、環状輪54の機能は、環状輪54が存在することにより光のグレア、ハロー及び環が減少ないしは除去されるような光学的な性質のものである。眼内レンズ10の目的は、材料を十分に薄くして、材料の弾性限界を超えることなく丸めることができ、かつ切開の大きさを小さくすることを可能とすることである。前述した従来例のどれもが、材料の弾性限界を超えることなく丸めるのに十分な薄いレンズを得るために環状輪を用いることを議論していない。事実、参照したどの仕事も、レンズを十分に薄くして、材料の弾性限界を超えることなく丸めることも、このような薄いレンズを切開の大きさを小さくするために作ることも論じてはいない。
【0079】
薄いレンズは、光のグレア及びハローと環とが視覚化されることを取り除くために望ましい。最初の眼内レンズを移植した患者は、眼内レンズからのグレア、ハロー及び環をこぼしたので、それは重要な問題であると考えられる。光は縁に引っかかり目に反射される。この光は焦点が合っていないが、厚い縁により患者に環又はハローとして見える光が反射される。街灯やトンネルのような高い頭上照明のあるほの暗く照明された場所に患者がいる夜に、この状態がより目に付く。この状態は、明るい太陽光の下にある日中ですらある程度存在する。ここに記述する本発明のためには、光学部48の薄い縁16はほぼ50μmないしほぼ200μmの厚さである。近視のレンズに対して1000μmを超える光学部の縁を有する標準の6mm光学レンズと較べた場合、本発明のレンズの厚さは非常に薄いものである。
【0080】
本発明は、遠近調節の欠如を矯正するために用いられるレンズ、及びその使用方法を開示する。レンズを薄くし、厚いレンズに存在する材料を除去することにより、本発明は、固定足板20あるいは板触覚22等の固定手段50がレンズをその場所に保持し、及びレンズ10が軸方向に動くことができるだけ十分に可撓性を有することを可能にする。この軸方向の動きは、図14に示すように、患者のための遠近調節を提供する。以前の設計では、カミング(Cumming)による米国特許第6197059号のように、ヒンジの概念を用いてレンズを動けるようにしていた。本発明においては、薄いデザインにより、レンズ10の光学部分48を十分に軽くして、かつ、固定足板20又は板触覚22をレンズ10に対して十分に撓むようにして、嚢の自然な動きと共に移動できるようにしている。自然な動きは、小帯上の緊張を取り除くことにより生じることができる。そのことにより、光学部分48や固定手段50が軸方向に前方に移動でき、自然な前方運動が生じる。
【0081】
図16A,図16B及び図16Cに示すように、移植の前にレンズ10は丸められ、切り口から挿入できるようにされる。図16Aに示すように、棒43のようなものの周りに巻くことができる。他の実施の形態においては、レンズ10は、それ自身の上に単に巻かれることもできる。
【0082】
レンズ10は、丸められる、即ち変形される前に、温められ、即ち加熱される。ある実施の形態においては、レンズ10は華氏100度近辺まで温められる。他の実施の形態においては、レンズ10は華氏約90度から華氏約150度まで温められる。レンズが室温まで冷やされるとき、即ち脱水するとき、レンズはもろくなる。ある実施の形態では、レンズ10の温度はレンズ10を目の切り口に挿入する前にレンズ10の温度が減少した。レンズ10を再加水する、即ち温めるとき、目の中に存在する流体により水を含むとき、レンズ10はそれ自身では広がらない。
【0083】
ある実施の形態においては、レンズが目の中に置くことが出来るように目の中に切り口が切られる。このような切り口を切開しその位置を決める道具に関する技術においては、共通のプロトコルが周知されている。ある実施の形態においては、切り口は1.5mmより小さい。他の実施の形態においては、切り口は2.5mmより小さい。図16Bに示すように、レンズを切り口を介して目15に挿入する。図16Cは、目15中に挿入され、広がり、即ち変形し、始めたレンズ10を示す。
【0084】
図11に示すように、ある実施の形態においては、レンズ10は、嚢34中に置かれて、嚢34の前面36と嚢34の後面38に対して圧接される。また、図11に示すように、レンズの固定部は目の前方向に向かって捻じ曲がっていてよい。図12に示すように、固定部は目の後方に向かって捻じ曲がっていてよい。他の実施の形態においては、レンズ10は裏返しであってよい。また、第1の光学面と第2の光学面の他の凹状と凸状を有するレンズを上述した図面中に示したように使用してもよい。
【0085】
他の実施の形態においては、図13Aと図13Bに示すように、固定部50は小帯42と虹彩28の後面32とに対して圧接されている。上述したように、レンズ10の固定部50は、図13Aに示すように、前方向に捻じ曲がっていてよいし、あるいは、図13Bに示すように、後ろ方向に捻じ曲がっていてよい。他の実施の形態においては、レンズ10の方向は、図13A又は図13Bのいずれかに示されたような後ろ側に面している面が前側に面するように反転してもよい。また、第1の光学面と第2の光学面の他の凹状と凸状を有するレンズを上述した図面中に示したように使用してもよい。また、固定部はアコーデオンであってもよい。アコーデオンにした固定部50、この実施の形態においては固定足板20、を図10に示す。
【0086】
ある実施の形態においては、挿入に続いて、レンズ10が天然のレンズ嚢34中で広がり、触覚足板とも言う固定足板20が組織にぶつかるまで開く。固定足板20が組織にぶつかると、レンズは広がるのを止める。極端に薄い触覚18と固定足板20とは、元々目の天然のレンズを保持していた天然のレンズ嚢34の内側にほとんど力を及ぼさない。レンズ10の挿入と展開に続いて、この技術分野でよく知られているように、ほとんどの場合切り口は修復を要さない。
【0087】
レンズ10は天然のレンズ嚢34の中で動くことができる。毛様体40の前部が膨張すると、前部の小帯上の力が減少する。そして、目の中の圧力がレンズ10を前方に押し、軸方向の運動ができるようにする。薄い光学部分48と薄い触覚18とにより、レンズ10が軸方向に動き、遠近調節を行なう。他の実施の形態においては、遠近調節の欠落の矯正の方法は、図11に示すように、天然のレンズ嚢34の前面36の方に触覚足板20を捻じ曲げることが含まれる。他の実施の形態においては、遠近調整の欠落の矯正方法には、図12に示すように、更に、天然のレンズ嚢34の後面38の方に触覚足板20を捻じ曲げることが含まれる。他の実施の形態においては、レンズ10は、無水晶体の目の毛様体40中に挿入される。更に他の実施の形態においては、レンズ10は、虹彩32の後面に挿入され取り付けられる。毛様筋が弛緩すると、レンズは嚢を張り詰めず、レンズは前方に移動する。ある実施の形態においては、レンズ10は目の前眼房26中で移動できる。この動作により、患者に遠近調節が生じる。
【0088】
人工のレンズは、代表的にはアクリル樹脂で製造され、このアクリル樹脂はポリメチルメタアクリレート(PMMA)、又は材料が永久に変形することなく丸まり又は曲がることのできる低い弾性率を有する疎水性のアクリル樹脂であることができる。他の使用できるアクリル材料は、メタアクリレート酸のヒドロキシエチルエステルとメチルメタアクリレートとの共重合体やヒドロゲルのような疎水性材料である。このような疎水性材料は、非常に高い弾性率を有し、乾燥したときにもろくガラス質であるが、水を含んで膨張すると柔らかく可塑的になる(「プラスチック技術ハンドブック(Plastics Technology Handbook)」、第3版、マナス・チャンダ(Manas Chanda)及びサリル・ケー・ロイ(Salil K.Roy)、マーセル・デッカー社(Marcel Dekker,Inc.)ニューヨーク、584頁)。このような材料は、それが生物学的に目の組織と適合しており、自然に分解しないので、好ましい材料である。
【0089】
レンズ製品の材料は、1.4と2.0との間の屈折率を有する、生物学的に適合した、光学的に適切な、可撓性を有する、加工ないしは鋳造できる全ての材料が適合する。レンズ製品に使うことのできる材料の例は、制限的なものではないが、アクリル樹脂、親水性アクリル樹脂、疎水性アクリル樹脂、又はポリメチルメタアクリレート(PMMA)である。本発明の製品に使う、75パーセント以上から18パーセントまでの水を含んだ、水を有する親水性材料は、コンタマック社(Contamac Ltd)、ベアワルデン・ビジネス・パーク(Bearwalden Business Park)、サフロン・ワルデン・エセックス(Saffron Walden Essex)、CB11、4JX、英国から購入できる。一つの材料は、38%の水を含んだポリヒドロキシエチルメタアクリレートである。第2の材料は、N−ビニルピロリドンと2−ヘドロキシエチルメタアクリレートとの共重合体である。同様な材料は76%程度の水を含んでいる。アルカリメタアクリレートとシロキシアニルメタアクリレートとの共重合体及びコモノマーを含むフッ素とが同じ供給者から利用できる。眼内レンズに対して、コンタマック社は、紫外線遮断材を添加したヒドロキシエチルメタアクリレートとメチルメタアクリレートとの共重合体を製造している。水含有率は18.5%から26%まで変化させることができる。同じ会社は、PMMAボタンも製造している。他の供給者もレンズ鋳造のためのシリコン化合物を製造している。
【0090】
ある実施の形態においては、光学部分48は、アクリル樹脂、親水性アクリル樹脂、疎水性アクリル樹脂又はヒドロゲルにより構成される。他の実施の形態においては、光学部はアクリル樹脂で構成され、固定部はポリメチルメタアクリレートにより構成される。更に別の実施の形態においては、光学部はヒドロゲルから構成され、固定部はポリメチルメタアクリレートから構成される。他の実施の形態においては、光学部はヒドロゲルから構成され、固定部はアクリル樹脂から構成される。
【0091】
白内障の手術の経験により、小さな切り口を形成すると非点収差が減少するということが示されている。このことから、レンズを小さな切り口を通して扱うことができれば、日点収差の厳しさを減少することとなる。しかし、瞳孔を適当に覆うためには、眼内レンズの光学部は少なくともほぼ6mmの径を持たなければならない。したがって、より小さな切り口からレンズを通過させるための唯一の方法は、対向する縁が重なり合うように、最初に、レンズをU字形に折り畳むか丸めるしかない。しかし、現在設計された疎水性又は親水性のレンズは、丸めるか折り畳むためには硬いかもろすぎる。あるいは、折り畳まれたときに、なおほぼ3mmの切り口を必要とする。この3mmの切り口は、非点収差を生じてしまう。与えられた厚さで硬い材料は薄くすると撓むことができることは知られているが、PMMAが撓むことのできる最大の材料厚さは約0.25mmである。他のアクリル樹脂材料は、より多く撓むことができるが、なお非点収差を生じてしまう大きさの切り口を必要とする。
【0092】
あるレンズは、入射光が通過する凸の第1の表面を有する。このレンズは、屈折光が出射する、第1の表面に対向する、第2の表面44も有する。第2の表面44は、凸、平面、又は凹であってよい。レンズの倍率は、第1の表面46と第2の表面44の曲率により決定される。
【0093】
図2に示すように、患者に見える光のグレア、ハロー及び環を防止するためには、レンズ10の光学部48の縁16が極めて薄くなければならない。望ましい実施の形態においては、レンズの縁16は200μmである。光学部48の屈曲を防止するためには、触覚18は縁16よりも薄くなければならない。ある実施の形態においては、触覚足板20の厚さは、ほぼ50μmである。他の実施の形態においては、触覚足板20の厚さは50μmより小さい。更に他の実施の形態においては、触覚足板20の厚さは、約50μmから約200μmである。ここに述べるように、固定部50は触覚足板20、板触覚22又は他の型の触覚であってよい。固定部50は、約10μmから約100μmの厚さを有する。他の実施の形態においては、固定部50は、100μmより薄い厚さを有する。触覚18は、2から8までの多触覚足板20を有することができる。望ましい実施の形態では、図7に示すように、4つの触覚足板20を有している。望ましい実施の形態においては、図11に示すように、触覚足板20は目の前眼房26の方に丸まっている。
【0094】
一旦外科医がレンズ10を目の中心に置くと、触覚力がレンズを中心に保持する。触角18が薄い構造であると、目の内部表面上に半径方向内向きの圧力をほとんど与えない。
【0095】
レンズ10の正確な直径は、幾つかの要素により決定される。レンズ10が、被膜の嚢としても知られる、天然のレンズ嚢34に挿入されたときは、レンズ10の直径は、天然のレンズが除去された被膜の嚢34中にそれがぴったり入るようなものである。あるいは、レンズ10は、目の、虹彩32の後面と、靭帯としても知られる小帯構造42との間にある、毛様体腔45中に載置できる。レンズ10が被膜の嚢34中に載置されたときに、レンズ10の直径は、約10mmから約14mm、望ましい実施の形態においては約11mmである。図1に示すように、レンズ10の直径は約10mmから約14mmである。図6と図8に示すように、板状のレンズは角度94を有する。角度94は、望ましい実施の形態である前眼房レンズの0度から、+10度〜0度の範囲で変化できる。
【0096】
一つの実施の形態においては、レンズ10は、角膜96又は強膜98中の1.5mmの切り口を通して人の目の中に移植される。レンズ10を丸めて、目15中に挿入し、レンズ10が広がり始める過程が図16に示される。この実施の形態は、図2又は図3に示したような、光学部48を有する極めて薄い触覚18を用いている。この特定の実施の形態、又は移植について説明した前述した他の何れかの実施の形態、の移植の間、幾つかの薬剤供給者により製造され、そのようなものとして張り紙した、当業者に周知の、平衡塩類溶液(BSS)で洗浄される。ある実施の形態においては、移植は室温近辺で行なわれ、レンズは、眼内流体が、華氏85度から100度の範囲で、望ましくは華氏98.6度の温度に、その温度を上昇させたときに、広がる。図16は、レンズ10を丸めて、丸めたレンズを切り口を通して挿入し、目の中でレンズが広がり始める過程を示す。
【0097】
白内障を取り除くために目に入り込むのに使う多くの技術が存在する。切り口の大きさと位置とは、角膜96の曲率に影響を及ぼし、非点収差を潜在的に誘発する。より小さな切り口を設けることにより、非点収差の発生を最小化することができる。強膜98(目の白い部分)の切り口は、典型的には6mm長であるが、角膜96の透明な部分の切り口はかなり小さく(ほぼ3mm)しかできない。これらの角膜の切り口は非常に小さいので、傷口を閉じるのに実に縫合を要しない。さらに、強膜98における切開と異なり、角膜96の切開をするのに関係して出血することはない。本発明は、角膜の切り口を1.5mm以下に減少する。多くの外科医は、1.5mmの2個の切り口を挿入し、水晶体超音波液化吸引機を用いて一つの切り口を通して白内障を除去する双手技術と呼ばれることを行う。水晶体超音波液化吸引機は、1mmのカニューレの内側に適合する極端に小さいジャックハンマに類似している。第2の切り口は、白内障の天然レンズの操作のための器具を挿入するのに用いられる。第2の切り口に挿入される器具も、目に平衡塩類溶液を供給するための開口を有している。白内障の天然のレンズは小片に切り刻まれるので、吸引して運び去る。BSSは目の中の失われた体液と入れ替わる。今日の最も現代的な白内障の外科医は、2.5mmかそれより小さい切り口を必要とする水晶体超音波液化吸引システムを用いる。標準の白内障レンズを移植するには、切り口の大きさを拡大する必要がある。
【0098】
一つの実施の形態においては、遠近調節の喪失又は遠近調節の欠落の何れかを補正しあるいは改善する方法が、目の前眼房に到達するために、1.5mmより短い長さの切り口を形成することと、ここに開示したレンズでここに開示した径を有するレンズを提供することと、レンズを固定するための支持触覚を一体的に提供することと、材料の弾性限界を超えることなくレンズと支持触覚とを巻かれたユニットに巻くことと、巻かれたユニットを切り口を介して前眼房中に挿入することと、巻かれたユニットを前眼房の中で広げることと、ここに開示された触覚を固定することと、必要ならば目に設けられた切り口を修復することとを備えている。
【0099】
他の実施の形態においては、遠近調節の喪失又は遠近調節の欠落の何れかを補正しあるいは改善する方法が、1.5mmより短い長さの切り口を形成することと、0.25mm以下の厚さを有し、11mmの直径を有するある光学等級のアクリル樹脂材料により形成された凸の第1の表面と第2の表面とを有し、第2の表面は、一連の環状輪により半径方向に取り巻かれた中央円盤を備え、一連の環状輪は、一連の環状輪の中の中央円盤上に見出され、一連の環状輪は、この第2の表面に沿って半径方向に一連の階段を形成するようなレンズを提供することと、レンズを固定するためにレンズ支持触覚用固定部材を一体的に提供することと、材料の弾性限界を超えることなくレンズと支持触覚とを巻かれたユニットに巻くことと、巻かれたユニットを切り口を介して眼の中に挿入することと、巻かれたユニットを広げることと、触覚を固定することとを備えている。
【0100】
上述したように、レンズ10の光学部48中の一連の環状輪14は幾つかの機能を行なう。一連の環状輪14は、レンズ10の厚さを減少させ、それによりレンズ10の重量を軽くする。光学部品の重量が軽くなると、触覚18、板触覚22、及び/又は固定足板20を含む、しかしそれに制限しない、固定手段を薄く、しかもレンズ10を目の中に正しく配置するための剛性を有することができる。更に、板触覚22を含む薄い触覚18により、レンズ10は、図14に示すように、遠近調節を生じる毛様体40の膨張する緊張に基づいて前方に移動できる。
【0101】
レンズ10の一つの表面は連続した曲面でかつ球状である。正確な画像の細部の記述を与えるためのガウスの理論の近軸光線の公式(「光学の基礎」ジェンキンス及びホワイト、149頁)からの全ての偏差は、球面収差として知られている。球面レンズは収差を生じるために、多くの商用のコンピュータでプログラムされた旋盤は球状パターンを切削する。ガウスの公式は、球面レンズに基づき、球面レンズに入射する光線は、レンズの中心からの距離が増大するほど、より短い焦点距離に収束する。この効果が球面収差として知られ、収束しない光線からレンズ中にグレアを生じる。一連の環状輪14は、レンズの本初子午線として同一点に収束する各環54から焦点距離を調節することにより、連続曲線からの球面収差を補正するように設計されている。レンズの本初子午線は、レンズの中心軸に沿ったレンズの焦点距離である。球面収差の補正に加えて、ここに開示するレンズ10はコマ収差を補正する。コマ収差は、3次理論の単色収差の第2である。ジェンキンスとホワイトの「光学の基礎」に述べられているように(162頁、163頁)、「レンズ軸からちょっと離れて位置する物点の画像の彗星状の外観からその名前が生じている」。さらに、著者等は、「レンズの異なる部分では倍率が異なるように見える」と述べている。
【0102】
レンズ設計は、レンズ10が極端に軽く、かつ目に対して過度の力を生じないように、光学部48、触覚18及び固定足板20の全ての過剰な材料を取り除いた極端に薄いレンズを更に要求する。再び、レンズ10の薄さはレンズ10の質量を減少させ、かくして、1.5mmより小さい目の切り口を通過するように、レンズ10が折り畳まれ、丸められ、あるいは押し潰されることができる。
【0103】
本発明は、ウォースト(Worst)による米国特許第5192319号及び第4215440号に開示されたレンズを修正することにより実施することができる。例えば、ウォーストのレンズの光学部は本発明の光学表面を用いて修正することができる。
【0104】
他の実施の形態においては、レンズ10の光学部48は、凸の第1の表面46を有している。光学部48の周辺は平行なレンズ状の領域を備えている。この平行なレンズ状の領域は均一な厚さを有し、縁効果として知られている現象を防止するためのものである。非光学的な遷移領域52が、図5に示すように、平行なレンズ状領域を取り巻いている。他の実施の形態においては、固定部50は遷移領域52から延伸している。更に他の実施の形態においては、固定部50は、レンズ10の光学部分48を回転させる一対の触覚18を備えている。この一対の触覚18のそれぞれは、目の組織に圧接するための外部が円周形の触覚の縁を有している。
【0105】
中央円盤12と一連の環状輪14とは、第2の表面44を横切って一連の半径方向の階段を形成し、第1の表面46に対する近似を維持している。第1の表面46の頂点での中央円盤12の厚さは、レンズ材料の弾性限界を超えることなくレンズ10が丸められるように、所定の最大厚さ以下である。中央円盤12の周辺の厚さは、レンズ10が丸められた後に事前に曲げられた形状を保持するように所定の最小厚さ以上である。
【0106】
ある実施の形態においては、中央円盤12の表面と各環状輪54の表面とは凸である。第1の表面46の頂点での中央円盤12の厚さは所定の最大厚さ以下である。中央円盤12の周辺の厚さは、所定の最小厚さ以上である。
【0107】
他の実施の形態においては、中央円盤12の表面と各環状輪54の表面とは凹である。中央円盤の12の周辺での中央円盤12の厚さは、所定の最大厚さ以下である。第1の表面46の頂点と中央円盤12との間のレンズの厚さは所定の最小厚さ以上である。
【0108】
上述した全ての特許と刊行物とは参照によりそれらの全体がここに明白に組み入れられる。
【0109】
本発明は以上のように述べられたが、本発明は多くの方法で変更できることは明らかである。このような変更は本発明の精神と範囲から逸脱するものではないとみなされ、当業者に明白な全ての変更は本発明の範囲内に含まれるものと意図されている。
【0110】
かくして、新しく有用な小切開レンズとその使用方法に関する本発明の特定の実施の形態を説明したが、特許請求の範囲に述べられたことを除いて、このような参照が本発明の範囲を制限するように解釈されることは意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【0111】
【図1】極端に薄い光学部品と触覚とを備えたレンズ10の平面図である。中央円盤12、一連の環状輪14、光学部16の薄い縁、固定部50、この場合は触覚18、及び触覚足板とも呼ばれる固定足板20もまた示される。レンズの固定部は光学部より薄い。本図においては、5個の足板がある。レンズ10は、生物学的に人の目の組織に適合する材料で作られている。図示するように、触覚18は、レンズ10の光学部48に巻きつく、又は取り囲む。各固定足板20は、目に対する取り付けのために用いられる支持構造に対して圧接される。
【図2】凸の第1の光学表面49を有するレンズ10の断面図である。本図は、固定部50を含むレンズ10の極端な薄さを図示している。この図において、触覚18は0より大きい角度を有している。
【図3】凹の第1の光学表面149を有するレンズ10の断面図である。再び、この図はレンズ10の極端な薄さを示している。
【図4】各個別の環状輪54、環状輪の第1の部分56、及び環状輪の第2の部分58を含む一連の環状輪14の詳細を示すレンズ10の断面図である。
【図5】板触覚22を有するレンズ10の平面図である。本図は、薄い光学部品の設計と結び付いて、1.5mmより小さい切り口を通して適合するレンズを形成することのできる極端に薄い触覚の異なった型の一つを示す。幅92は、約5mmから約8mmの範囲で変化することができる。長さ90は、約10mmから約14mmの範囲で変化することができる。
【図6】板型レンズの断面図である。角度94が示され、+10度の角度を表しているが、角度94は約+10度から約0度まで変化できる。レンズは、滑らかな第1の表面46を前方又は後方に向けた状態で移植できる。屈折レンズに対して、この連続表面は通常前方を角膜96の方向に向けて移植される。白内障のレンズとして用いられるときには、このレンズは連続表面を後方に位置決めして移植される。したがって、触覚が角度を付けられるときには、連続表面が前方を向いているときにその角度は正であり、連続表面が後方を向いているときにその角度は負である。本図は、また、凸の第1の光学表面49と凸の第2の光学表面51とを有する両凸レンズを示している。
【図7】固定部50が極端に薄い板触覚として示されている修正された板レンズである。この固定部は、図2及び図3に示す薄い光学設計と共に用いることができる。レンズ触覚中の標識24は位置決めに用いられ、当該技術分野で周知である。触覚中の、適形開口とも呼ばれる、標識24は、また、レンズが正しい位置にあるときを示す。本図において、標識24は時計回りに位置を示す。したがって、標識24は方位を示す。
【図8】望ましい実施の形態において用いられるレンズ10の変形された極端に薄い板触覚22の断面である。
【図9】嚢34中で丸くなった触覚20の薄い部分を備えた無水晶体の目中のレンズ10を示す。レンズ10は、嚢34の後方表面に対して配置され、嚢34の後方表面38と嚢34の前方表面36とに支えられている触覚足板20によりその位置に保たれている。時と共に、前方と後方の嚢が共に成長し、図5に示すように、位置決め標識24を介して前方及び後方の区分からの組織が共に成長するため、レンズが目の中に更に固定される。
【図10】触覚20の薄い部分が嚢中で蛇腹式に折り畳める無水晶体の目の中のレンズ10を示す。
【図11】目の前部の方向に巻かれた固定足板20の詳細を示す。この実施の形態においては固定部として機能している固定足板20が、嚢34の前表面36と嚢34の後表面38に対して圧接されていることに注意すべきである。
【図12】目の後部の方向に巻かれた固定足板20の詳細を示す。この実施の形態においては固定部として機能している固定足板20が、嚢34の前表面36と嚢34の後表面38に対して圧接されていることに注意すべきである。
【図13A】小帯42と虹彩28の後表面32に圧接されているレンズ10の固定部50の詳細を示す。固定部50は目の前部方向に曲げられている。
【図13B】小帯42と虹彩28の後表面32に圧接されているレンズ10の固定部50の詳細を示す。固定部50は目の後部方向に曲げられている。
【図14】目に対するレンズ10の移動軸37を示す。
【図15】目の断面図を示す。本図は、目の天然の水晶体11、目の前眼房26、目の後眼房27、虹彩28、虹彩の前表面30、虹彩の後表面32、天然のレンズ嚢34の前表面36、天然のレンズ嚢34の後表面38、小帯42及び毛様体40を示す。
【図16A】棒43の周りに丸められた、本発明により説明される、眼内レンズ10である。レンズ10は、ほぼ華氏100度まで熱せられた平衡塩類溶液、BSS、を含むバイアルから丁度取り出されたところである。レンズ10は、その材料が、冷やされたときあるいは脱水されたときに堅くなるので、温かいBSSから取り出した直後に巻かれなければならない。
【図16B】目15の1.5mmより短い長さの、創傷とも呼ばれる切り口に軽く貫通したレンズ10を示す。
【図16C】目15の中のレンズ10を示す。目15の中に一旦入ると、レンズ10は、人の目15の温かい水、即ち眼内流体、に接触し、直ちに広がり始める。広がるのにほぼ15秒掛かる。
【図17】屈折率1.47を有する材料を使用したときの所与の20ジオプトリの度に対する典型的な厚さを有する標準レンズ76を示す。本図は、レンズの頂点でこのレンズに入射し、屈折することなくレンズを通過する、本初子午線として知られる、レンズの中心軸に沿った光線80を示す。本初子午線から1mmの、本初子午線に平行な第2の光線82が示され、そこでは本初子午線より前の焦点をこの光線が通るような屈折がある。表2の計算が、本初子午線から1mmでレンズに入射する第2の光線82の焦点が本初子午線の焦点の前約1mmに収束することを示している。本初子午線から2mmで標準レンズ76に入射する第3の光線84が、本初子午線の前約3mmに収束することが示されている。
【図18】レンズ10の頂点でこのレンズに入射し、屈折することなくレンズを通過する、本初子午線として知られる、レンズの中心軸に沿った光線80を示す。本図は、各輪54を有する第2の光学表面51上の倍率を調整することにより、本初子午線の焦点と、本初子午線の焦点から2mmで本発明のレンズ10に入射する第3の光線84が同一点に収束することも示す。従って球面収差が減少する。
【図19】屈折率1.47を有する材料から作られた20ジオプトリのレンズに対する球面収差に対する計算中に記述された角度を図式的に示したものを提供する。
【図20】コマ収差と呼ばれる状態を示す。コマ収差においては、光線1(68)からの光は標準レンズ76内を2.2mm以上の間進行し、光線2(70)からの光は1.96mmの距離だけそのレンズを通過する。コマ収差は彗星又はゴースト像として現れる。本発明の極端に薄いレンズ10は多くのコマ収差を除去するはずである。
【図21】標準レンズ76に入射する光72を示す。光72は、第1の表面73で屈折する。屈折光は第2の表面75の方向に進行する。光72の大半は、標準レンズ76の第2の表面により屈折し、屈折光77はこのレンズから出射する。しかし、ごく一部が反射光78となり、標準レンズ76の第1の表面73の方向に進行する。その光の大半は第1の表面73で再び屈折する。しかし、反射光78の一部は再び反射され、反射光79は第2の表面75に進行し、第2の表面75で再び屈折し、光81がレンズから出射する。幾分かの歪の高調波が生じ得る。第2の表面75から投射される各追加画像は、もともとの屈折光線77と位相がずれているので、歪を生じる。
【図22】第1の表面46と、中央円盤12の表面と各環状輪54の表面とが凸である、本発明の一実施の形態の断面図を示す。
【図23】第1の表面149と、中央円盤112の表面と各環状輪154の表面とが凹である、本発明の一実施の形態の断面図を示す。
【図24A】第1の表面46が凸であり、中央円盤12の表面と各環状輪54の表面とが凸である、本発明の一実施の形態の断面図を示す。
【図24B】第1の光学表面49が凸であり、中央円盤112の表面と各環状輪154の表面とが凹である、本発明の一実施の形態の断面図を示す。
【図25】光学部48の第1の光学表面46と中央円盤12の表面とが凸である、本発明の一実施の形態の断面図を示す。各環状輪154の外部表面159は凹である。
【符号の説明】
【0112】
10 眼内レンズ
12、112 中心円盤
18 触覚
26 前眼房
28、32 虹彩
31 前方角
40 毛様体
42 小帯
44 第2の表面
46 第1の表面
48 光学部
49、149 第1の光学表面
50 固定部
51、151 第2の光学表面
54、154 環状輪
56 第1の部分
58 第2の部分
59、159 外部表面
76 標準レンズ
80、82、84 光線
96 角膜【Technical field】
[0001]
The invention relates generally to the field of intraocular lenses and their use for correcting vision problems. In particular, the present invention provides a lens for correcting malalignment and a method of using the same. This lens can be inserted into the human eye by an incision of 1.5 mm or less.
[Background Art]
[0002]
Doctors skilled in ophthalmology routinely remove the cataract-injured natural lens from the patient's eyes and then implant an artificial lens to prevent blinding. .
[0003]
The use of intraocular lenses to correct visual problems is presently problematic. An incision is made through the cornea or sclera to insert the intraocular lens. A new lens is inserted through the incision into the anterior chamber of the eye. The inserted lens is located above the pupil and is anchored anteriorly or posteriorly to the iris or other structure of the eye. Unfortunately, the incision creates astigmatism in the cornea.
[0004]
Other lens materials are currently used to replace the natural lens of cataract patients. One such other lens material is an acrylic resin having a lower molecular weight than polymethyl methacrylate (PMMA). This low molecular weight acrylic resin lens is softer than PMMA and can be folded into a U-shape. However, unless treated very carefully, the low molecular weight acrylic resin will be creased and unusable. In addition, this material is soft enough to be rounded enough to overlap or to stick to itself when folded.
[0005]
Another lens material is silicon, the same material used as an insert for breast augmentation. Silicon, in some patients, collects protein, has a yellow appearance, and reduces light transmission. This protein is very high in concentration and produces secondary cataract appearance, severely impairing the patient's ability to see. This is usually of less interest to cataract patients when compared to blindness that would result from cataracts. Also, as most cataract patients tend to be older, protein accumulation may not progress so quickly during their lifetime. However, some cataract patients have to remove and replace the silicon lens to accumulate protein. Due to the problems associated with protein accumulation, it cannot be used for long term intraocular lens implantation for young patients.
[0006]
[Patent Document 1]
U.S. Pat. No. 4,573,998
[Patent Document 2]
U.S. Pat. No. 5,522,890 An invention of a deformable intraocular lens was issued to U.S. Pat. No. 4,573,998 issued to Mazzocco in March 1986, and to Nakajima et al. In June 1996. No. 5,522,890 issued. These inventions use a molded lens of an elastic material. These inventions do not suggest the use of PMMA, nor do they suggest that extremely thin lenses can be rolled so that the size of the incision can be significantly smaller than is required for a folded lens. Not.
[0007]
Other inventions generally related to optical lens technology include U.S. Pat. No. 4,254,509 (adapted intraocular implant) issued to Tennant in March 1981, and Blackmore in April 1986. U.S. Pat. No. 4,855,456 issued to Blackmore (corrective lens for natural lenses of the eye); U.S. Pat. No. 4,655,775 issued to Clasby in April 1987 (provided with ridges). U.S. Pat. No. 4,769,035 issued to Kelman in September 1988 (artificial lens and method of implanting the same), issued to Glendahl in January 1989. U.S. Pat. No. 4,795,462 (cylindrically divided region of the main affected-artificial lens), March 1989. U.S. Pat. No. 4,816,032 issued to Hetland (arrangement of an intraocular anterior chamber lens) and U.S. Pat. No. 4,950,290 issued to Kammerling in August 1990. Intraocular intraocular lens), U.S. Patent No. 4,994,080 issued to Shepard in February 1991 (optical lens having at least one small diameter aperture in the central region), and Simpson in December 1991. U.S. Pat. No. 5,076,684 issued to Simpson et al. (Multifocal diffractive ophthalmic lens); U.S. Pat. No. 5,098,444 (Epiphakic eye) issued to Fester in March 1992; Inner lens and transplantation process), Portni in November 1992 U.S. Pat. No. 5,166,711 issued to Portney, a multifocal ophthalmic lens, and U.S. Pat. No. 5,229,797 issued to Fuhey et al. In July 1993, a multifocal diffractive ophthalmic lens. U.S. Pat. No. 5,258,025 (corrective intraocular lens) issued to Fedorov et al. In November 1993 and U.S. Pat. No. 5,480,428 (corrective intraocular lens). None of these inventions solves the above described problems associated with currently known deformable intraocular lenses.
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Means for Solving the Problems]
[0008]
Disclosed herein is a deformable intraocular lens for implantation in the human eye. This lens is used for correction of myopia, hyperopia, presbyopia, astigmatism, or implantation after cataract surgery. This lens consists of one smooth optical surface. The second optical surface is a series of annular concentric rings. This annulus allows the lens to have an extremely thin edge, which reduces glare, halo and distortion. In addition, the ring allows the overall thickness of the lens to be much smaller and thinner than a standard lens. This allows the lens to be inserted through an opening of 1.5 mm or less. Current standard lenses pass through an aperture of approximately 3 mm. The ring on the second surface is adjusted to reduce spherical aberration by designing the lens on the first surface to be spherical. Such thin lenses are known from coma and other Third Order Theory Aberrations ("Fundamentals of Optics", Francis A. Jenkins and Harvey E. Jenkins). Harvey E. White, 4th edition, McGraw-Hill, 1950, Revision 1957, 1976, pp. 151-160, which reduces halo and glare.
[0009]
Also disclosed herein is a method of correcting the loss of accommodation comprising removing the natural lens from the eye and inserting an intraocular lens into the eye. In certain embodiments, the method further comprises expanding the intraocular lens and holding the intraocular lens in place by contacting the haptic footplate with the natural lens capsule or ciliary body. , Causing minimal radial force on the eyes.
[0010]
Accordingly, one aspect of the present invention comprises an optical portion having a first optical surface, the optical portion comprising a material that is biologically compatible with eye tissue, wherein the material exceeds its elastic limit. An optical portion having a predetermined maximum thickness such that the material can be rounded without having a predetermined minimum thickness above which the material can maintain the normal shape, and the intraocular lens being the eye. An optical portion such that the intraocular lens is deformed to pass through an incision having a length less than about 1.5 mm to be placed therein, and an optical portion having a second optical surface. A second optical surface comprises a central disk radially surrounded by a series of annular rings, the focal length from one annular ring being adjusted to converge to the same point as the prime meridian of the lens. So that the central disk and the series of annular Form a series of radial steps along the second optical surface, wherein the second optical surface and the first optical surface are separated by a minimum of 0.025 mm and a maximum of 0.45 mm An optical portion and a fixing portion attached to the optical portion, the fixing portion being made of a material that is biologically compatible with the tissue of the eye, and capable of pressing against the supporting structure of the eye. It is an intraocular lens. In one embodiment, the second optical surface and the first optical surface are separated by a minimum of 0.025 mm and a maximum of 0.065 mm.
[0011]
Another aspect of the present invention is that the first optical surface and the second optical surface are convex in order to obtain a specific degree of convergence. In one embodiment, the first optical surface and the second optical surface are concave to obtain a specific degree of convergence. In yet another embodiment, the first optical surface is convex to achieve a particular degree of convergence, and the second optical surface is convex to achieve a particular degree of convergence. , A predetermined concave. In another embodiment, the first optical surface is concave to obtain a particular degree of convergence and the second optical surface is concave to achieve a particular degree of convergence. , A predetermined convex. In still another embodiment of the present invention, the first optical surface is concave to obtain a specific convergence, and the second optical surface has a specific convergence. It is a predetermined concave to get.
[0012]
Another embodiment of the present invention is an extremely thin fixing portion. In one embodiment, the fixing portion has a thickness of about 10 μm to about 100 μm. In another embodiment, the anchor has a maximum thickness of approximately 100 μm. In another embodiment, the fixing portion has a plurality of fixed foot plates or tactile sensations.
[0013]
Yet another aspect of the invention is an acrylic resin material, a hydrophilic acrylic resin material, a hydrophobic acrylic resin material, any semi-rigid material having a thickness less than the elastic limit of the semi-rigid material, a hydrogel, a polymethyl methacrylate. Or a lens composed of a material having a refractive index from about 1.4 to about 2.0.
[0014]
Another aspect of the claimed invention is a method of using an intraocular lens. In one embodiment, a method for correcting a visual defect is provided. The method provides an intraocular lens as described herein, wherein the intraocular lens is warmed to a temperature from about 90 degrees F to about 150 degrees F, forming an incision in the eye that is less than 1.5 mm in length. Removing the natural lens of the eye, deforming the intraocular lens, cooling the intraocular lens to a temperature of about 60 degrees Fahrenheit to about 80 degrees Fahrenheit, and cooling the intraocular lens through the incision. Inserting into the eye, contacting the intraocular lens with the intraocular fluid in the eye so that the intraocular lens warms and spreads, so that the fixing portion is pressed against the support structure of the eye, Place the intraocular lens. In one embodiment, during placement of the intraocular lens, the anchor is pressed against the front surface of the capsule and the posterior surface of the capsule to produce minimal radial force on the eye. In yet another embodiment, when positioning the intraocular lens, the fixation portion is pressed against the zonules and the posterior surface of the iris, producing minimal radial force in the eye. As a result, the fixed part of the intraocular lens is held at the fixed position.
[0015]
Another aspect of the present invention is to deform the intraocular lens. In one embodiment, the intraocular lens is wrapped around a rod. In another embodiment, the intraocular lens is wrapped around itself. In one embodiment, the cut is repaired.
[0016]
Once wrapped and passed through the cornea, the implanted intraocular lens is placed in a position. In one embodiment, the implanted lens is placed in the anterior chamber of the eye, in front of the iris. When this position is selected, the tactile edge of each tactile finger is pressed against the
[0017]
Alternatively, the implanted lens is placed behind the iris and rests in front of the natural lens capsule of the eye. When this position is selected, the haptic edge of each haptic finger is pressed against the zonules and the posterior surface of the iris, or ciliary sulcus. The implanted lens can be placed behind the iris because of its thinness.
[0018]
The lens can also be implanted into the capsule containing the natural lens after removal of the natural lens. One reason for removing the natural lens is clouding of the natural lens, cataract. A second reason for natural lens removal is that the intraocular lens can be placed in cases of low vision caused by extreme cases of myopia or hyperopia.
[0019]
Another aspect of the present invention is the use of the lenses disclosed herein to correct glare, halo visualization, reduce coma, and correct spherical aberration. In some embodiments, the lens moves to compensate for the lack of accommodation. In one embodiment, the intraocular lens moves toward the front of the eye when the hair muscle of the eye relaxes.
[0020]
During placement of the intraocular lens, in one embodiment, the anchor is twisted toward the anterior surface of the capsule structure. In another embodiment, the anchor is twisted toward the posterior surface of the sac structure.
[0021]
Another embodiment of the present invention is a lens having a sign indicating the direction of the lens.
[0022]
The present invention provides a deformable that can be rolled or folded for insertion into the human eye to correct common vision problems or to replace natural lenses after cataract surgery It is an intraocular lens. The lens can be deformed because all parts of the lens are manufactured to have a thickness that is within a predetermined thickness range. More specifically, at the first end of the range, the thickness of the lens is less than the maximum material thickness, the threshold at which the material can deflect. At the second end of the range, the lens thickness is greater than the minimum material thickness, again above which the lens material can maintain the pre-bent shape after being bent. The novel design allows the deformable lens to have all the desired convexities or depressions necessary for correcting vision problems. Of course, the deformable lenses of the present invention are biologically compatible that can be manufactured thinner than a predetermined maximum material thickness that can be rolled or folded to pass through small incisions in the cornea or sclera. It is also possible to use all other materials.
[0023]
To securely place the deformable intraocular contact lens in front of the natural lens of the eye, a fixation is attached to the optic. In one embodiment, the lens also has a non-optical transition region interconnecting the fixation portion to the optics of the lens. This transition region has a thickness of approximately 0.025 mm. The fixing portion includes a pair of antenna fingers that extend from the transition region and rotate the optical lens. The thickness of the haptic finger is pre-selected for an optimal combination of strength and flexibility. The outer periphery of the haptic finger has a haptic rim. The antennal edge of the implanted lens is pressed against the intraocular tissue. The tactile rim thickness is pre-selected to provide minimal resistance to eye tissue.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0024]
Many visual problems can be corrected only by removing the natural lens and replacing it with an intraocular lens. While such lens replacement enhances the patient's visual ability, the lenses described in the prior art often have secondary visual problems. For example, many patients have difficulty driving at night due to glare, halos, and torus resulting from oncoming headlamps, taillights, and streetlights. Secondary visual problems are often tertiary aberrations ("The Fundamentals of Optics", by Francis A. Jenkins and Harvey E. White, copyright 1965, updated, Library of Congress, ISBNO-07-0323330-5). , 151-152). This third-order aberration is generally the sum of the deviations of the rays from the path where all the rays crossing the lens surface can converge on the focal point of the prime meridian. As the distance from the prime meridian increases, the error from the Gaussian equation increases. This equation also assumes an infinitesimally thin lens, which removes coma and other aberrations. The error associated with the Gaussian equation is represented by five sum terms called the Seidel sum. The Seidel sum includes spherical aberration, coma, distortion, astigmatism, and field curvature.
[0025]
The intraocular lenses and methods of use described herein solve many of the secondary visual problems caused by commonly occurring third order aberrations. In summary, the
[0026]
As used herein, "aphakic eye" means an eye from which the natural lens has been removed.
[0027]
As used herein, "phakic eye" means an eye that still has a natural lens in place.
[0028]
As used herein, "support structure of the eye" means an eye structure on which a lens can be placed. The following is an example of a support structure. These examples do not exclude other support structures not mentioned. As shown in FIGS. 9 to 13, the
[0029]
Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention pertains. Although any methods and materials similar or equivalent to those described herein can be used in the practice or testing of the present invention, the preferred methods and materials are now described. All publications, patent applications, patents, and references mentioned herein are incorporated by reference herein in their entirety. Unless otherwise indicated, the materials, methods, and examples described herein are illustrative only and are not intended to limit the invention.
[0030]
Prior to the development of the present invention, the existence of a truly thin lens was theoretically considered ("Dr. H. Walker", Bruce H. Walker, Optical Engineering Fundamentals). C. O'Shea, Ed., George Institute of Technology, SPIE Optical Engineering Press, SPIE Publications, Optical International Society, Bellingham, Washington, USA. On page 57 of the textbook, "A thin lens is a lens whose thickness is zero and is assumed to be negligible. This thin lens is a design tool. It is stated to. "Used to simulate the true lens in preparation for the design and analysis of optical systems. Later in the same paragraph, this textbook greatly simplifies the formulas used to calculate the object-image relationship by assuming a lens shape of zero thickness. The disadvantage of using thin lenses is that it is not possible to determine image quality without including the actual lens thickness (and other lens data) in the calculation. As a result, by applying the thin lens theory and formula, many valuable facts about the optics can be determined, but the final quality of the image can only be estimated at best. It is stated.
[0031]
The invention is based on a lens that is as thin as possible, close enough to the theoretical zero thickness, but thick enough to support the optical structure. This allows the lens thickness to be neglected in the calculation. Thus, the present invention discloses a lens that approximates a theoretically perfect lens.
[0032]
Gauss's lens theory ("The Fundamentals of Optics," Jenkins and White, p. 48) states that the power of a lens is the difference between the refractive index of the lens material and the medium surrounding the lens as the radius of curvature of the lens surface. It is assumed to be equal to the divided value.
[0033]
As shown in FIG. 1, the present invention discloses a
[0034]
In another embodiment, as shown in FIG. 25, the first
[0035]
In one embodiment,
[0036]
In yet another embodiment, the thickness between the central disk of the second surface and the apex of the first surface must be less than a predetermined maximum thickness. The predetermined maximum thickness is such that the material can be rolled or folded without exceeding the elastic limit of the selected lens material.
[0037]
In yet another embodiment, the thickness of the lens at the outer edge of the center disk must be greater than a predetermined minimum thickness. The predetermined minimum thickness is a thickness that is greater than a thickness that allows the lens material to retain a pre-bent shape after bending. This minimum thickness is determined by the manufacturing process and the strength of the lens material.
[0038]
The radial width of the
[0039]
As with the
[0040]
Drawing an imaginary line between the inner diameter of the annular ring on the second surface, which is the point furthest from the front surface, and the center of the center disk, this imaginary line will be an arc or an arc, depending on the various thicknesses selected. Form a parabola. This imaginary line forms an effective
[0041]
As shown in FIG. 24A, in one alternative embodiment of the present invention, the
[0042]
As best shown in FIGS. 4 and 22-24, the
[0043]
In one embodiment, the outer edge of the optic comprises a parallel lenticular area. This parallel lenticular area has a uniform thickness. This parallel lenticular region prevents what is known as the edge effect that occurs when the optics of the lens do not adequately cover the outer edge of the pupil. This marginal effect occurs in a variety of situations, such as in a road tunnel, where there is low overhead lighting and overhead lighting.
[0044]
The first
[0045]
When an extremely thin lens as disclosed herein is used, much of the spherical aberration generated by the standard lens is removed as shown in FIG. Spherical aberrations result in ghosts, i.e. images with a second image. The headlights of an oncoming vehicle at night look like the second headlights or look much larger than they actually are. The same effect applies to tail lights when approaching a car. Street lamps can produce the same effect. This condition is so severe for many patients that they refrain from driving at night. This is also true for people using contact lenses and eyeglasses.
[0046]
The following information is the calculation of spherical aberration for a 12 diopter lens made of a material with a refractive index of 1.47.
P = 20 degrees for all lenses
Nlens = 1.47 Refractive index of material
Naqueous = 1.336 refractive index of aqueous humor of human eyes
Rtotal = (Nlens-Naqueous) * 1000 / Ps Formula assuming one equivalent radius for the lens
Rtotal = 6.7 Surface radius
F |PM = Nlens/ Psurface Focal length of the lens along the prime meridian
= 73.5 calculated focal length
Sin Angle Angle in radians
F |1mm Calculation of the focal length of light rays entering the eye
1mm from the prime meridian
φ1 = 0.149254 0.149814 Angle 1 It is formed by a parallel ray incident on the lens and an angle formed by the radius of curvature of the lens at the contact point of the parallel ray. In this calculation, 1 mm from the prime meridian
φTwo = 0.135648 0.136068
φThree = 0.013605 0.013746 Angle Angle formed between three prime meridians and refracted rays
F |1mm = 72.75212 72.74525 Focal length of light rays entering the eye at a position 1 mm from the prime meridian
DF |1mm = 0.747881 0.754754 Difference in focal length between the prime meridian and the light incident on the eye at a position 1 mm from the prime meridian
F |2mm = Calculation of the focal length for light rays incident on the eye at a
φ1 = 0.298507 0.303028 Angle 1 It is formed by the parallel light beam incident on the lens and the angle formed by the radius of curvature of the lens at the contact point of the parallel light beam. In this calculation, a
φTwo = 0.271297 0.27474
φThree = 0.028389 Angle Angle between the three prime meridians and refracted rays
F |2mm = 70.45092 70.43199 Focal length of light rays entering the eye at a
DF |2mm = 3.04908 3.068006 Difference in focal length between the prime meridian and the light incident on the eye at a position 1 mm from the prime meridian
[0047]
The refractive index of many polyhema materials is approximately 1.47. The calculations were based on a lens surface having all degrees without showing thickness. This is often done to easily calculate and represent the lens formula, and is almost accurate to prove the principle. Thus, all degrees are placed on one lens surface, and the radius of a 20 degree lens is 6.7 mm. This radius is determined by dividing the difference between the refractive index of the medium surrounding the lens and the refractive index of the lens by a desired degree. The result is multiplied by 1000 to convert from meters to millimeters. The focal length of the main meridian is the result of dividing the refractive index of the material by degrees and is 73.5 mm for given conditions. The angles 1 (82), 2 (84), and 3 (86) described above are shown in FIG. The angle between the given radius and the ray that contacts the lens at that point is angle 1 (82). The value of the angle 1 (82) changes according to the distance from the center of the lens at the point where the light beam to be evaluated contacts the lens. Angle 2 (84) is determined by the formula for determining the amount of refraction shown above. The amount of refraction is a measure of the percentage of the sine of the angle equal to the percentage of the refractive index of the material. Angle 2 (84) is obtained by multiplying the sine of angle 1 by the refractive index of the lens material and dividing the refractive index of aqueous humor by this value. It should be noted that for small angles, the sine of that angle is approximately equal to the angle. The calculation shows all angles in the radial direction. Angle 3 (86) is the angle formed by the refracted ray and the
[0048]
The present invention adjusts the radius of curvature of the
[0049]
As best shown in FIG. 20, the second of the third order aberrations is coma ("Basics of Optics", Jenkins and White, p. 162). Coma is described as off-axis spherical aberration, which means that a ray enters the eye at an angle such that some of the rays pass through the lens along a longer path than other rays. I do. According to the textbook "Medical Optics" (Clinical Optics), a condition called coma is "spherical aberration applied to rays coming from points not on the main axis. Light passing through the edge of the lens is centered. Of the elephant formed by the different regions of the lens is non-uniform. "(A. E. Rickington) R. Elkington, HJ Frank and MJ Greeney, Clinical Optics, 3rd Edition, p. 96, Blackwell Science, Inc. Blackwell Science Ltd.) Commerce Place 350 Main Street, Malden, Mass. 021485018, British Library Number, ISBN 0-623-049889-8, Library of Congress 99-20296). Authors Jakeins and White state that this condition has a constrained overview, and thus the name is coma. Coma, like spherical aberration, causes the patient to see glare, halos, and rings. As described herein, in such a thin lens, since the path of light in the
[0050]
Another third-order aberration is distortion. Distortion can come from many sources. One of them is outlined in FIG. As shown in FIG. 21, light 72 is refracted at a first surface 73 of a
[0051]
The fourth element of the Seidel sum and the third-order aberration is the astigmatism of the lens. Most astigmatism occurred during the polishing of old lenses. Most current intraocular lenses are tumble polished in a process similar to jewelry. If the cutting process is of excellent quality, there should be little astigmatism in current intraocular lenses.
[0052]
The last of the Seidel sums is the field curvature ("The Fundamentals of Optics", Jenkins and White, p. 170). In the previous discussion of this specification, we have stated that rays from the outer part of the standard lens converge faster than rays from the center of the standard lens. When projected onto the screen, the screen can be curved to correct aberrations due to field curvature. In the present invention, the correction on the second
[0053]
All aberrations converge light to a point other than the point at which the prime meridian located along the central axis of the lens converges light. If all aberrations are present in the lens, the useful depth of field will decrease. Depth of field is defined as "the range (sharpness) of the image created by the optical system which is acceptable as permissible" ("Dictionary of Eye Terminology", 3rd amendment, Barbara Cassin) ) And Sheila AB Solomon, Triad Publishing Co., Gainesville, Florida, ISBN 0-937404-44-6. . It is easily concluded that removing aberrations increases the depth of field. A greater depth of field allows the patient to see the image more clearly over a larger area. Thus, removing aberrations increases the depth of field and allows the patient to clearly see near and far objects without additional correction.
[0054]
The following explanation of Hooke's Law is provided to explain why some materials bend without distortion before reaching their elastic limit. According to Hooke's law, when a force is applied along an axis, the quotient of the elongation due to the application of the force divided by the original length of the member along the axis where the force is applied is the strain. ("Mechanics of Materials",
[0055]
Stress is directly proportional to strain, and this proportionality constant is called elastic modulus or Young's modulus. Modulus is bench tested, calculated for many materials, and published in the Engineering Handbook and other scientific handbooks. In the formula ("Standard Handbook for Mechanical Engineers", pages 5-42, Theodore Baumeister, edited by Lionel S. Marks). 1916-1951, McGraw-Hill Book Company, New York), the amount of deflection is the inertia coefficient and inertia of the biased material multiplied by the cube of the length of the biased object multiplied by the applied force. It is proportional to the quotient of the moment multiplied by the modulus of elasticity.
[0056]
This formula was used by the authors to calculate the maximum lens thickness without exceeding the elastic limit of the material. Since the lens is a flake or disk and is not an accurate beam, the value obtained in this calculation was theoretical. Further, the elastic modulus is used for acrylic resin, which is close to polymethyl methacrylate (PMMA). This theoretical calculation indicates that the maximum thickness of the lens is 0.25 mm. PMMA slices were made 0.25 mm by the authors. The flakes deformed somewhat permanently when wrapped around a 1/8 inch (3.175 mm) bar. In tests performed by the authors, the lens thickness was close to the correct one. Next, the authors provided the desired
f = focal length of lens
N1 = refractive index of lens material
R1 is the radius of curvature in meters.
R2 is the second radius of curvature in meters.
[0057]
This formula is for lenses in air. If the lens is in a medium other than air, such as human aqueous humor or other intraocular fluid, the formula is
1 / f = (N1-N2) (1 / R1-1 / R2)
Here, N2 is the refractive index of the medium in which the lens is placed. In this case, it is the aqueous humor of the human eye.
[0058]
The magnification of the lens is P = 1 / f
Where P is diopter
N1 for polymethyl methacrylate is 1.492
N2 for aqueous humor is 1.336
[0059]
Here, Tc = central thickness at the vertex = 0.1 mm
Pa = forward magnification
Pp = backward magnification
Pn = Net magnification
[0060]
Shown below is information about the lens for which a negative magnification is displayed as the net magnification. First, a myopic lens, followed by a hyperopic lens:
Pn Pa Pp Central thickness Te_2 Te_3
-10 5 -15 0.1 0.23 0.40
-10 10 -20 0.1 0.23 0.41
-10 15 -25 0.1 0.24 0.43
-15 5 -20 0.1 0.30 0.56
-15 10 -25 0.1 0.30 0.58
-15 15 -30 0.1 0.31 0.61
-20 5 -25 0.1 0.37 0.72
-20 10 -30 0.1 0.37 0.76
-20 15 -35 0.1 0.38 0.82
−25 5 −30 0.1 0.44 0.91
-25 10 -35 0.1 0.45 0.97
-25 15 -40 0.1 0.46 1.07
[0061]
Cataract or hyperopic lens
[0062]
Te_2 is a distance along the edge of the lens parallel to the central axis, and is 2 mm from the central axis when the optical diameter is 4 mm. Te_3 is a distance along the edge of the lens parallel to the central axis, and is 3 mm from the central axis when the optical diameter is 6 mm. The distance from the vertex of the front surface to the edge of the front surface, measured in parallel and offset with respect to the central axis or the prime meridian, is represented by Tr1. The distance from the vertex of the front surface to the edge of the rear surface, measured in parallel and offset with respect to the central axis or the prime meridian, is represented by Tr2. Tc is the center thickness at the vertex. The last column shows the thickness of the edge of the lens. This edge thickness, at best, approximates the theoretical maximum thickness when the PMMA is wound. From actual experiments, this material does not completely return to its original shape. That is, at a thickness of 0.25 mm, there is some permanent deformation of the material. Therefore, this lens cannot be wound around a 1/8 inch dowel pin and is not a deformable refractive lens. In fact, previously designed lenses do not have a constant thickness along an optical surface whose front and back surfaces are parallel to each other. With a thin lens, the radii of each surface are close to each other, so that both surfaces have the same magnification. On the other hand, the front surface is positive and the rear surface is negative, and the magnifications of the lenses cancel each other. If the lenses are made of materials such as hydrogels, hydrophilic acrylics, or hydrophobic acrylics, these lenses will bend at a much greater thickness than PMMA. And this thickness can be increased to almost half or less of the standard lens. As a result, the present invention reduces bulk and requires smaller incisions.
[0063]
In a dissertation by Dr. Glasser (Glasser and Kaufman), "Presbyopia: A View", Ophthalmology Journal (The Medicine Medicine Journal, August 20, 2001). No. 8, pages 1-15), in the introduction, the author states that presbyopia is characterized by progressive, age-related loss of accommodative amplitude. Complete loss of accommodation, usually peaks at
[0064]
In the aforementioned paper, Dr. Glasser discusses the theory of accommodation proposed by Helmholtz in 1909. This accommodation theory theorizes that accommodation occurs when the ciliary muscle contracts, releasing the resting zonules on the equatorial edge of the lens. Stated another way, as shown in FIG. 15, the
[0065]
In the last paragraph of
[0066]
In section 3, entitled Presbyopia, Dr. Glasser discusses some theories about why accommodation is lost (Glasser and Kaufman, "Presbyopia: Sight," Journal of Ophthalmology, August 20, 2001). Japan, Vol. 2, No. 8, pages 1-15). One of the two governing these theories is that the crystalline structure of natural lenses becomes brittle with age. Another theory is the loss of ciliary muscle and choroid elasticity. A similar theory is that the natural lens of the eye continues to grow over the years until the muscles cannot overcome the forces exerted by the lens and cannot change shape.
[0067]
If the surgeon removes the cataract early, it is easy to cut out the lens into small pieces and suck it out. If cataracts were allowed to mature, the surgeon would take a very long time to remove the lens. Aged cataracts are very hard. MRI measurements show that contraction of the diameter of the accommodative ciliary ring is reduced in older eyes compared to dedicated young eyes (Strenk et al., "Human Hair"). Age-related changes in human muscles and lenses: Magnetic resonance imaging studies "(Age-related changes in human and imaging: a medical resonance imaging study), ophthalmology (Invest Ophthalm. ) May 1999, 40 (6): 1162-1169, and Glasser and Kauffman, "Presbyopia: Sight", Journal of Ophthalmology, August 20, 2001, Vol. 2, No. 8, pp. 1-15. But is discussed). Aged ciliary muscles do not have much accommodation. Dr. Glasser has been working on Tamm's work in identifying several aspects that change with age (Tamm E, Croft MA, Jungkunz W, et al.) Age-related loss of ciliary muscle mobility in the rhesus monkey. Role of the choroid., The First Ophthalmology, "Loss of Ciliary Muscle with Age in Rhesus Monkeys. Role of Choroid." Jun. 1992, 110 (6): 871-6; Tam Y, Lutjen-Drecoll E, Jungkuntz W., et al .: "Young monkeys, coordinating old people." Ophthalmology, Visual Science, April, 1991, pp. 3292 (Postal Attachment of Ciliary Muscle in Young, accomodating old, presbyopic monkeys, Monkeys, Presbyopia monkeys). Tam S, Tam E, Loen JW (Rohen JW) "Aging of human ciliary muscle with aging. Quantitative external measurement study of the human ciliary muscle. Quantitative morphology" Proceeds to the summary of the development of mechanical aging (Mech Aging Dev), February 1992, 62 (2), 209-21. I. The overall area of the ciliary muscle is reduced. Its length is reduced to almost half that of adults aged 30 to 85 years, the area of the ciliary body in the longitudinal direction decreases, the area of the circle increases, and the length of the ciliary body increases. The connective tissue in the longitudinal section increases and the distance from the apex inside the ciliary body to the scleral spinous process decreases.
[0068]
From the summary of Helmholtz by Glasser, ciliary contraction releases the tension of the resting zonules on the equatorial rim of the lens, therefore the ciliary body diameter is small and the zonular tension is removed We learned that. Previously, from the discussion of Glasser in Section 3, the ciliary body moves forward, in the direction of the iris, and the direction of the equatorial edge of the lens away from the sclera during accommodation, under the mechanism of accommodation. We learned to move on. The zonular fibers relax during accommodation. Dr. Glasser subsequently states that the ciliary body and ciliary process extend during accommodative movement due to anterior and axial movement of the ciliary muscle apex.
[0069]
When an intraocular lens is implanted, known intraocular lenses create haptic forces and many lenses are curved or angled behind the eye. Even the tactile sensations that look like three whiskers exert force on the equatorial region of the lens capsule. The present invention is an intraocular lens that is exerted little or no force by a fixation. In one embodiment,
[0070]
In another embodiment, the
[0071]
With the eyes converging on a distant object, the
[0072]
The invention disclosed herein provides surprising results for correcting light glare, halo and ring problems. The present invention also provides surprising results for correcting lack of accommodation.
[0073]
In some embodiments, the area of the
[0074]
In one embodiment, the fixed
[0075]
The number of fixed
[0076]
By way of comparison, the optical edge of a standard negative 20 degree lens has an edge thickness of 0.360 mm at an optical diameter of 4 mm. For the same optical diameter at the same magnification, the invention has an edge thickness of 0.05 mm. No. 5,258,025 to Fedrob et al. Requires that the edge of the lens must be 0.348 mm to obtain a 20 diopter negative magnification lens having a center thickness of 0.1 mm. Be careful. The edge thickness of the present invention having the same optical diameter of 4 mm is 0.0323 mm. However, the present invention has a maximum thickness of 0.0776 mm for a 20 diopter negative power lens. As a result of the thickness of Fedrob and other lenses, it is too thick to roll because it exceeds the elastic limit of PMMA. Should Fedrob and other lenses be made of materials such as hydrogels, hydrophilic acrylics, etc., the lenses would curl or collapse. However, the required incision size will be much larger than the incision size of the present invention.
[0077]
U.S. Pat. No. 5,076,684 to Simpson et al. Describes a multifocal lens without any attempt to move the front and back surfaces closer together to obtain a minimum thickness. Simpson et al. Describe an annular ring, but not for thinning the lens. Simpson et al. State in claim 1 that at least part of the optical magnification is caused by diffraction. In the 1800's Fresnel developed a diffractive lens with an annular ring for use in a lighthouse. The use of an annulus to develop a multifocal lens appears to be the basis of the Simpson et al. Patent.
[0078]
The present invention uses an annulus to make a very
[0079]
Thin lenses are desirable to eliminate glare and halos and rings of light being visualized. This is considered to be a significant problem since patients who implanted the first intraocular lens spilled glare, halos and rings from the intraocular lens. Light is caught on the edge and reflected to the eyes. This light is out of focus, but the thick edges reflect light that appears to the patient as a ring or halo. This condition is more noticeable at night when the patient is in a dimly lit area with high overhead lighting, such as a streetlight or tunnel. This condition exists to some extent even in the daytime under bright sunlight. For the invention described herein, the
[0080]
The present invention discloses lenses used to correct lack of accommodation and methods of using the same. By thinning the lens and removing the material present in the thick lens, the present invention provides that the fixing means 50, such as the fixed
[0081]
As shown in FIGS. 16A, 16B and 16C, prior to implantation, the
[0082]
The
[0083]
In one embodiment, a cut is made in the eye so that the lens can be placed in the eye. A common protocol is known in the art relating to a tool for making an incision and positioning the incision. In some embodiments, the cut is less than 1.5 mm. In another embodiment, the cut is less than 2.5 mm. The lens is inserted into the
[0084]
As shown in FIG. 11, in one embodiment, the
[0085]
In another embodiment, as shown in FIGS. 13A and 13B, the fixing
[0086]
In one embodiment, following insertion, the
[0087]
The
[0088]
Artificial lenses are typically made of acrylic resin, which is a polymethyl methacrylate (PMMA) or hydrophobic material that has a low modulus of elasticity that allows the material to roll or bend without permanent deformation. It can be an acrylic resin. Other acrylic materials that can be used are hydrophobic materials such as hydroxyethyl ester of methacrylate acid and methyl methacrylate copolymer or hydrogel. Such hydrophobic materials have a very high modulus and are brittle when dry, but become soft and plastic when swollen with water ("Plastics Technology Handbook"). Third Edition, Manas Chanda and Salil K. Roy, Marcel Dekker, Inc. New York, p. 584). Such a material is a preferred material because it is biologically compatible with eye tissue and does not degrade spontaneously.
[0089]
The lens product material is any biologically compatible, optically suitable, flexible, processable or castable material having an index of refraction between 1.4 and 2.0. I do. Examples of materials that can be used for the lens product include, but are not limited to, acrylic resin, hydrophilic acrylic resin, hydrophobic acrylic resin, or polymethyl methacrylate (PMMA). Hydrophilic materials with water, including more than 75% to 18% water, for use in the products of the present invention are available from Contamac Ltd, Bearwarden Business Park, Saffron Walden. Available from Essex (Saffron Walden Essex), CB11, 4JX, UK. One material is polyhydroxyethyl methacrylate containing 38% water. The second material is a copolymer of N-vinylpyrrolidone and 2-hydroxyethyl methacrylate. A similar material contains about 76% water. Copolymers of alkali methacrylate and siloxyanil methacrylate and fluorine containing comonomer are available from the same supplier. For intraocular lenses, Contamac manufactures a copolymer of hydroxyethyl methacrylate and methyl methacrylate with an added ultraviolet blocking material. The water content can vary from 18.5% to 26%. The same company also makes PMMA buttons. Other suppliers also produce silicon compounds for lens casting.
[0090]
In one embodiment, the
[0091]
Experience with cataract surgery has shown that making small incisions reduces astigmatism. For this reason, if the lens can be handled through a small cut, the severity of daily aberration will be reduced. However, in order to properly cover the pupil, the optic of the intraocular lens must have a diameter of at least approximately 6 mm. Therefore, the only way to pass the lens through the smaller cut is by first folding or rolling the lens into a U-shape so that the opposing edges overlap. However, currently designed hydrophobic or hydrophilic lenses may be too hard to roll or fold. Alternatively, when folded, they still require a cut of approximately 3 mm. This 3 mm cut causes astigmatism. It is known that a hard material at a given thickness can flex when thinned, but the maximum material thickness that PMMA can flex is about 0.25 mm. Other acrylic materials can bend more, but still require cuts large enough to cause astigmatism.
[0092]
Some lenses have a convex first surface through which incident light passes. The lens also has a
[0093]
As shown in FIG. 2, the
[0094]
Once the surgeon places the
[0095]
The exact diameter of
[0096]
In one embodiment,
[0097]
There are many techniques used to get into the eyes to remove cataracts. The size and location of the incision affects the curvature of the
[0098]
In one embodiment, a method of correcting or ameliorating either loss of accommodation or lack of accommodation involves cutting an incision less than 1.5 mm in length to reach the anterior chamber of the eye. Forming and providing a lens having the diameter disclosed herein with the lens disclosed herein; providing a support haptic for securing the lens integrally; without exceeding the elastic limit of the material. Rolling the lens and supporting haptics around the rolled unit, inserting the rolled unit through the cut into the anterior chamber, spreading the rolled unit in the anterior chamber, And fixing a cut in the eye if necessary.
[0099]
In another embodiment, a method of correcting or ameliorating either loss of accommodation or lack of accommodation comprises forming an incision less than 1.5 mm in length and having a thickness of 0.25 mm or less. Having a convex first surface and a second surface formed of an optical grade acrylic material having a diameter of 11 mm, the second surface being radially defined by a series of annular rings. A series of annular rings are found on the central disk in the series of annular rings, the series of annular rings being radially series of steps along this second surface. Providing a lens that forms the lens, and integrally providing a lens support and haptic fixing member for fixing the lens, and rolling the lens and the support haptic without exceeding the elastic limit of the material. Wound around the unit, And inserting into the eye a Tsu bets via the incision includes a widening the wound units, and securing the haptic.
[0100]
As described above, the series of
[0101]
One surface of the
[0102]
The lens design includes an extremely thin lens with all excess material removed from the
[0103]
The present invention can be practiced by modifying the lenses disclosed in Worst, US Pat. Nos. 5,192,319 and 4,215,440. For example, the optics of a worst lens can be modified using the optical surfaces of the present invention.
[0104]
In another embodiment, the
[0105]
The
[0106]
In one embodiment, the surface of the
[0107]
In another embodiment, the surface of the
[0108]
All patents and publications mentioned above are hereby expressly incorporated by reference in their entirety.
[0109]
Although the present invention has been described above, it should be apparent that the invention can be varied in many ways. Such modifications are not deemed to depart from the spirit and scope of the present invention, and all modifications obvious to those skilled in the art are intended to be included within the scope of the present invention.
[0110]
Thus, while specific embodiments of the present invention have been described in terms of new and useful small incision lenses and methods of use, such references, except as set forth in the appended claims, limit the scope of the present invention. It is not intended to be interpreted as such.
[Brief description of the drawings]
[0111]
FIG. 1 is a plan view of a
FIG. 2 is a cross-sectional view of a
FIG. 3 is a cross-sectional view of a
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
FIG. 5 is a plan view of the
FIG. 6 is a sectional view of a plate lens. Although angle 94 is shown and represents an angle of +10 degrees, angle 94 can vary from about +10 degrees to about 0 degrees. The lens can be implanted with the smooth
FIG. 7 is a modified plate lens in which the
FIG. 8 is a cross section of a modified extremely thin plate haptic 22 of the
FIG. 9 shows the
FIG. 10 shows the
FIG. 11 shows details of a fixed
FIG. 12 shows details of a fixed
13A shows details of the fixing
13B shows details of the fixing
FIG. 14 shows a movement axis 37 of the
FIG. 15 shows a sectional view of an eye. This figure shows the
FIG. 16A is an
FIG. 16B shows a
FIG. 16C shows the
FIG. 17 shows a
FIG. 18 shows a
FIG. 19 provides a graphical representation of the angles described in the calculations for spherical aberration for a 20 diopter lens made from a material having a refractive index of 1.47.
FIG. 20 shows a state called coma aberration. In coma, light from ray 1 (68) travels in
21 shows light 72 incident on a
FIG. 22 shows a cross-sectional view of an embodiment of the present invention in which the
FIG. 23 shows a cross-sectional view of an embodiment of the present invention in which the
24A shows a cross-sectional view of one embodiment of the present invention in which the
FIG. 24B shows a cross-sectional view of one embodiment of the present invention in which the first
FIG. 25 shows a cross-sectional view of an embodiment of the present invention in which the first
[Explanation of symbols]
[0112]
10 intraocular lens
12,112 center disk
18 Tactile sense
26 Anterior chamber
28, 32 iris
31 Forward Angle
40 ciliary body
42 Obi
44 Second surface
46 First Surface
48 Optical part
49, 149 first optical surface
50 fixing part
51, 151 second optical surface
54, 154 Ring
56 First part
58 Second part
59, 159 External surface
76 standard lens
80, 82, 84 rays
96 cornea
Claims (47)
第2の光学表面を有する光学部分であって、該第2の光学表面が、一連の環状輪により半径方向に囲まれた中央円盤を備え、一つの環状輪からの焦点距離が、前記レンズの本初子午線と同一の点に収束するように調節されるように、該中央円盤と前記一連の環状輪とが前記第2の光学表面に沿って一連の半径方向の階段を形成し、前記第2の光学表面と前記第1の光学表面とが最小で0.025mm、最大で0.45mm離れているような光学部分と、
前記光学部分に取り付けられる固定部であって、前記目の組織と生物学的に適合する材料で構成され、該目の支持構造に圧接することのできる固定部と
を有することを特徴とする眼内レンズ。An optical portion having a first optical surface, the optical portion comprising a material that is biologically compatible with human eye tissue and having a predetermined maximum thickness that can be rolled without exceeding the elastic limit of the material. An optical portion having a predetermined minimum thickness above which the material can maintain its normal shape, and having a length less than about 1.5 mm, such that the intraocular lens is placed in the eye. An optical portion such that the intraocular lens can be deformed to pass through the incision of
An optical portion having a second optical surface, the second optical surface comprising a central disk radially surrounded by a series of annular rings, wherein a focal length from one annular ring is the focal length of the lens. The central disk and the series of annular rings forming a series of radial steps along the second optical surface, such that the center disk is adjusted to converge to the same point as the prime meridian; An optical portion wherein the optical surface of the second and the first optical surface are separated by a minimum of 0.025 mm and a maximum of 0.45 mm;
An eye, comprising: a fixing portion attached to the optical portion, the fixing portion being made of a material that is biologically compatible with the tissue of the eye, and capable of being pressed against the supporting structure of the eye. Inner lens.
第2の光学表面を有する光学部分であって、該第2の光学表面が、一連の環状輪により半径方向に囲まれた中央円盤を備え、一つの環状輪からの焦点距離が、前記レンズの本初子午線と同一の点に収束するように調節されるように、該中央円盤と前記一連の環状輪とが前記第2の光学表面に沿って一連の半径方向の階段を形成し、各環状輪は外表面を有し、前記中央円盤は、特定の収束度を得るために所定の凸であり、前記第2の光学表面と前記第1の光学表面とが最小で0.025mm、最大で0.065mm離れているような光学部分と、
前記光学部分に取り付けられる、約10μmから約100μmの厚さの固定部であって、前記目の組織と生物学的に適合する材料で構成され、該目の支持構造に圧接することのできる固定部と
を有することを特徴とする眼内レンズ。An optical portion having a first optical surface, wherein the first optical surface is convex to achieve a particular degree of convergence, and wherein the optical portion is biologically compatible with human eye tissue. Constructed of a compatible material, having a predetermined maximum thickness that can be rolled without exceeding the elastic limit of the material, and a predetermined minimum thickness above which the material can maintain its normal shape An optical portion, wherein the intraocular lens is deformable to pass through an incision having a length of less than about 1.5 mm, such that the intraocular lens is placed in the eye;
An optical portion having a second optical surface, the second optical surface comprising a central disk radially surrounded by a series of annular rings, wherein the focal length from one annular ring is the focal length of the lens. The central disk and the series of annular rings form a series of radial steps along the second optical surface so as to be adjusted to converge to the same point as the prime meridian, with each annular The annulus has an outer surface, the central disk is convex in order to obtain a certain degree of convergence, and the second optical surface and the first optical surface have a minimum of 0.025 mm and a maximum of An optical part separated by 0.065 mm;
A fixation portion attached to the optical portion and having a thickness of about 10 μm to about 100 μm, the fixation portion being made of a material that is biologically compatible with the tissue of the eye, and capable of being pressed against the support structure of the eye. And an intraocular lens comprising:
第2の光学表面を有する光学部分であって、該第2の光学表面が、一連の環状輪により半径方向に囲まれた中央円盤を備え、一つの環状輪からの焦点距離が、前記レンズの本初子午線と同一の点に収束するように調節されるように、該中央円盤と前記一連の環状輪とが前記第2の光学表面に沿って一連の半径方向の階段を形成し、各環状輪は外表面を有し、前記第2の光学表面と前記第1の光学表面とが最小で0.025mm、最大で0.065mm離れているような光学部分と、
前記光学部分に取り付けられる、約100μmの最大厚さを有する固定部であって、前記目の組織と生物学的に適合する材料で構成され、該目の支持構造に圧接することのできる固定部と
を有することを特徴とする眼内レンズ。An optical portion having a first optical surface, wherein the optical portion is a material that is biologically compatible with human eye tissue and has a refractive index from about 1.4 to about 2.0. The first optical surface is formed of a material, the first optical surface is a predetermined convex for obtaining a predetermined degree of convergence, and the optical portion has a predetermined maximum thickness that can be rounded without exceeding the elastic limit of the material. An optical portion having a predetermined minimum thickness above which the material can maintain its normal shape, and less than about 1.5 mm so that the intraocular lens is placed in the eye An optical portion such that the intraocular lens can be deformed to pass through a length cut;
An optical portion having a second optical surface, the second optical surface comprising a central disk radially surrounded by a series of annular rings, wherein a focal length from one annular ring is the focal length of the lens. The central disk and the series of annular rings form a series of radial steps along the second optical surface such that each annular ring is adjusted to converge to the same point as the prime meridian, and each annular An optical portion having an outer surface, wherein the second optical surface and the first optical surface are separated by a minimum of 0.025 mm and a maximum of 0.065 mm;
A fixation portion attached to the optical portion and having a maximum thickness of about 100 μm, the fixation portion being made of a material that is biologically compatible with the tissue of the eye, and capable of being pressed against the support structure of the eye. An intraocular lens comprising:
前記眼内レンズを華氏約90度から華氏約150度までの温度に温め、
前記目に1.5mmより短い長さの切り口を形成し、
前記目の天然レンズを取り除き、
前記眼内レンズを変形し、
前記眼内レンズを、華氏約60度から華氏約80までの温度に冷却し、
前記切り口を介して前記眼内レンズを前記目に挿入し、
前記眼内レンズが温まり、広がるように、前記目の中の眼内流体に前記眼内レンズを接触させ、
前記固定部が前記目の前記支持構造に圧接するように、前記眼内レンズを配置することを特徴とする視覚の欠陥の矯正方法。An intraocular lens is provided, wherein the intraocular lens is an optical portion having a first optical surface, wherein the intraocular lens is comprised of a material that is biologically compatible with the tissue of the eye without exceeding the elastic limit of the material. An optical part having a predetermined maximum thickness that can be rolled up and a predetermined minimum thickness above which the material can maintain its normal shape, wherein the intraocular lens is placed in the eye An optical portion, such that the intraocular lens can be deformed to pass through an incision having a length of less than about 1.5 mm, the optical portion having a second optical surface; Comprises a central disk radially surrounded by a series of annular rings such that the focal length from one annular ring is adjusted to converge to the same point as the prime meridian of the lens. The central disk and the series of annular rings are connected to the second optical An optical portion forming a series of radial steps along a plane, wherein said second optical surface and said first optical surface are separated by a minimum of 0.025 mm and a maximum of 0.45 mm; A fixation portion attached to the optical portion, the fixation portion being made of a material that is biologically compatible with the tissue of the eye, and capable of being pressed against the support structure of the eye,
Warming the intraocular lens to a temperature from about 90 degrees Fahrenheit to about 150 degrees Fahrenheit;
Forming an incision with a length shorter than 1.5 mm in the eye,
Remove the natural lens of the eye,
Deforming the intraocular lens,
Cooling the intraocular lens to a temperature from about 60 degrees Fahrenheit to about 80 degrees Fahrenheit;
Inserting the intraocular lens through the incision into the eye,
As the intraocular lens warms and spreads, contacting the intraocular lens with intraocular fluid in the eye,
A method for correcting visual impairment, comprising arranging the intraocular lens such that the fixing portion is pressed against the supporting structure of the eye.
眼内レンズを提供し、該眼内レンズが、第1の光学表面を有する光学部分であって、該第1の光学表面は、前記目の組織と生物学的に適合した材料で構成され、前記光学部分は、該材料の弾性限界を超えることなく丸めることができる所定の最大厚さを有し、それ以上で該材料が通常の形状を保つことができる所定の最小厚さを有する光学部分であり、前記眼内レンズが前記目の中に置かれるように、約1.5mmより短い長さの切り口を通過するために前記眼内レンズが変形でき、第2の光学表面を有する光学部分であって、該第2の光学表面が、一連の環状輪により半径方向に囲まれた中央円盤を備え、一つの環状輪からの焦点距離が、前記レンズの本初子午線と同一の点に収束するように調節されるように、該中央円盤と前記一連の環状輪とが前記第2の光学表面に沿って一連の半径方向の階段を形成し、各環状輪は外表面を有し、前記第2の光学表面と前記第1の光学表面とが最小で0.025mm、最大で0.065mm離れているような光学部分と、前記光学部分に取り付けられ、100μmの最大厚さを有する固定部であって、前記目の組織と生物学的に適合する材料で構成され、該目の支持構造に圧接することのできる固定部とを備え、
前記眼内レンズを華氏約90度から華氏約150度までの温度に温め、
前記眼内レンズを棒の周りに巻きつけ、
前記切り口を介して前記眼内レンズを前記目に挿入し、
前記眼内レンズを前記目の支持構造に固定することを特徴とする遠近調節の欠如の矯正方法。Make a cut shorter than about 1.5 mm to approach the eyes,
Providing an intraocular lens, wherein the intraocular lens is an optical portion having a first optical surface, wherein the first optical surface is comprised of a material that is biologically compatible with the tissue of the eye; The optical portion has a predetermined maximum thickness that can be rolled without exceeding the elastic limit of the material and a predetermined minimum thickness above which the material can maintain its normal shape. An optical portion having a second optical surface, wherein the intraocular lens is deformable to pass through an incision having a length of less than about 1.5 mm, such that the intraocular lens is placed in the eye. Wherein the second optical surface comprises a central disk radially surrounded by a series of annular rings, the focal length from one annular ring converging to the same point as the prime meridian of the lens. The central disk and the series of rings so that The loops form a series of radial steps along the second optical surface, each annular ring having an outer surface, wherein the second optical surface and the first optical surface have a minimum of zero. .25 mm, up to 0.065 mm apart and an optical part attached to said optical part and having a maximum thickness of 100 μm, made of a material that is biologically compatible with the eye tissue Comprising a fixing portion that can be pressed against the eye support structure,
Warming the intraocular lens to a temperature from about 90 degrees Fahrenheit to about 150 degrees Fahrenheit;
Wrapping the intraocular lens around a rod,
Inserting the intraocular lens through the incision into the eye,
A method of correcting lack of accommodation, wherein the intraocular lens is fixed to the support structure of the eye.
前記眼内レンズを華氏約90度から華氏約150度までの温度に加熱し、
1.5mmより短い長さの切り口を提供するように前記目を切開し、
前記眼内レンズが前記切り口を通過できるように該眼内レンズを変形し、
該眼内レンズが硬化するように該眼内レンズの温度をほぼ室温まで下げ、
前記切り口に前記眼内レンズを挿入し、
前記固定部が被膜の嚢の前方表面と後方表面に圧接するように、前記眼内レンズを配置することを特徴とする老眼の処理方法。An intraocular lens is provided, wherein the intraocular lens is an optical portion having a first optical surface, the optical portion being comprised of a material that is biologically compatible with the tissue of the eye. An optical part having a predetermined maximum thickness that can be rolled without exceeding a limit and a predetermined minimum thickness above which the material can maintain its normal shape, wherein the intraocular lens is An optical portion having a second optical surface, wherein the intraocular lens is deformable to pass through an incision having a length of less than about 1.5 mm so as to be placed in the eye; The surface comprises a central disk radially surrounded by a series of annular rings, such that the focal length from one annular ring is adjusted to converge to the same point as the prime meridian of the lens. The central disk and the series of annular rings are connected to the second optical surface. An optical portion forming a series of radial steps along said optical portion such that said second optical surface and said first optical surface are separated by a minimum of 0.025 mm and a maximum of 0.065 mm; and A fixation portion attached to the eye and made of a material that is biologically compatible with the tissue of the eye, and capable of pressing against the support structure of the eye,
Heating the intraocular lens to a temperature from about 90 degrees Fahrenheit to about 150 degrees Fahrenheit;
Incising the eye to provide an incision less than 1.5 mm in length,
Deforming the intraocular lens so that the intraocular lens can pass through the incision,
Lowering the temperature of the intraocular lens to approximately room temperature so that the intraocular lens is cured;
Insert the intraocular lens into the cut,
The method for treating presbyopia, wherein the intraocular lens is arranged such that the fixing portion is pressed against the front surface and the rear surface of the capsule capsule.
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