JP2008523953A - 矯正眼内レンズと関連する方法 - Google Patents

Abstract

眼内レンズ移植を受けた患者に、改善された視力を提供するシステムは、移植された眼内レンズを有する患者の眼における収差を測定するための機器を含む。コンピュータソフトウェアがプロセッサ上に常駐して、測定された収差を矯正するための屈折プロファイル処方を計算するように適合されている。計算された処方に従って、現場で、眼内レンズのセクタの屈折率を変更するための装置も提供される。本方法は、移植された眼内レンズを有する患者の眼における収差を測定することと、測定された収差を矯正するための屈折プロファイル処方を計算することと、眼内レンズのセクタの屈折率を、現場で、計算された処方に従って変更することを含む。

Description

関連出願に対するクロス・リファレンス
本出願は、米国成文法３５（特許法）第１２０節のもとで、２００４年１２月２１日に出願された、同時係属米国出願第１１／０１８，５９０の優先権を主張するものであり、その内容全体は、参考文献としてここに組み込まれている。
発明の技術分野
本発明は、一般的には、矯正レンズに関し、特別には、改善された視力を提供するために、眼内移植を調整する機器と方法に関する。

発明の背景
視力に影響を及ぼす共通の問題は、特に晩年の人生においては、白内障の発展であり、それにより、生来の水晶体は曇ってくる。白内障を矯正するため外科処置が知られており、その処置においては、生来のレンズが除去され、人工の眼内レンズ（ＩＯＬ）がその場所に挿入され、生来のレンズの合焦機能に取って代わる。典型的には、ＩＯＬは、プラスチック、ヒドロゲルまたはシリコーンを備える同質素子であり、例えば、実質的には剛性であってよく、または挿入のために折りたたみ可能であってもよい。二材料構成のＩＯＬも知られており、視覚部分における第１材料と、触覚部分における第２材料を備える。

しかし、白内障が除去された後、完全な視力が回復するのはまれで、患者は、典型的には、遠距離および近距離の視力の１つまたはその両者を提供するための眼鏡を付けることを要求される。これは、ある場合には、複焦点レンズ、移植可能コンタクトレンズ、または角膜内レンズ移植を利用することにより対処できる。

共通して所有される米国特許出願第６，６６３，２４０号には、以前に角膜屈折外科手術を受けたことのある眼に対して、最適な視力を提供するようにカスタマイズされたＩＯＬの製造方法が記述されている。第６，６６３，２４０号に記載された実施の形態の１つには、第１レンズが第１外科手術で移植され、第２の、補助レンズが、第１レンズの移植結果についてのデータ収集に続いて、第２外科手術において移植される。

ＩＯＬと、白内障の外科手術の後に、現場で最適な視力を提供するようにカスタマイズされたＩＯＬを移植する方法を提供することは有益なことである。

発明の概要
本発明は、その第１形態は、眼内レンズ移植を受けた患者に改善された視力を提供するシステムを含むが、移植された眼内レンズを有する患者の眼における収差を測定する機器を備える。コンピュータソフトウェアがプロセッサ上に常駐し、測定された収差を矯正するために、ＩＯＬ変調屈折プロファイル処方を計算するように適合されている。また、計算された処方に従って、現場で眼内レンズのセクタの屈折プロファイルを変更する手段も設けられている。

本発明の方法は、移植された眼内レンズを有する患者の眼における収差を測定するステップと、測定された収差を矯正するための屈折プロファイル処方を計算するステップを備える。本方法はまた、計算された処方に従って、現場で眼内レンズの局在化されたセクタの屈折率を変更するステップも含む。

構成と、操作方法の両者に関して、本発明を特徴付ける主要点は、本発明の更なる目的とその優位点と共に、添付された図面と提携して使用される下記の記述からより良く理解されるであろう。図面は例示のためであり、記述は本発明の限界を定めるものではないことは明白に理解されるべきである。本発明により達成されるこれらと、他の目的、そして提供される優位点は、以下に続く記述が、添付された図面と提携して読まれるにつれてより完全に明白となろう。

本発明と、その優位点のより完全な理解は、類似の参照番号は類似の機能を示す添付された図面と提携して、下記の記述を参照することにより取得されるであろう。
好適な実施の形態の詳細な説明
本発明の好適な実施の形態の説明は、図１−３を参照して提供される。

方法１００（図１）とシステム１０（図２）が、眼内レンズ（ＩＯＬ）移植を経た患者に改善された視力を提供するために提供される。好ましくは、下記で検討される特別材料特性を有しているＩＯＬ１１が移植されている（ブロック１０１）。収差は、眼内レンズ１１が移植された患者の眼１２において測定される（ブロック１０２）。そのような測定は、例えば、それに制限されるわけではないが、共通して所有される米国特許出願第５，８４９，００６号、第６，２６１，２２０号、第６，２７１,９１４号、第６，２７０，２２１号、第６，５７８，９６３号、および第６，５９８，９７５号を含む技術において既知のＨａｒｔｍａｎｎ−Ｓｈａｃｋ波面測定システムを使用して行うことができる。そのようなシステムは、例えば、眼１２の網膜を照明し、そこから発する波面を測定し、レンズの不整合、つまり中心逸脱および傾きにより引き起こされる高次の収差の存在を判定することにより作動する。

波面測定システムから収集されたデータを使用して、プロセッサ１４上に常駐するコンピュータソフトウェア１３が、測定された収差を矯正するための屈折プロファイル処方を計算するために使用される（ブロック１０３）。そのような計算は、例えば、次の方程式を適用することを備え、
δｎ＝Ｗ（ｘ，ｙ）／ｔ
ここで、Ｗ（ｘ，ｙ）は測定された波面収差であり、（ｘ，ｙ）は正規化座標であり、ｔは、変更される眼内レンズセクタの厚さである。

次に、眼内レンズ１１のセクタ１５の屈折プロファイルが現場で、計算された処方に従って変更される。そのような変更は、好ましくは、レーザービーム１６を眼内レンズのセクタ１５に、計算された屈折処方にふさわしい所望パターンで、眼内レンズセクタの屈折プロファイルを修正するような方法で供給することにより行われる（ブロック１０４）。材料の屈折率は、レーザー強度と、飽和値に到達するまでの露出時間の関数として変化する。

本システム１０と方法１００で使用される特別なＩＯＬ１１は、レーザービーム１６による屈折率変化の影響を受ける材料を備える。図３に示されている例としての実施の形態において、ＩＯＬ１１は、複数の層、ここでは３つの層１７−１９、つまり、眼の表面に最も近い最も外側の層１７から始まり、中心を通り、ビームの影響を受ける層１８へ、そして最も内側の１９の３層を備える。

中心層１８は、例えば、レーザービーム１６の使用により「ミクロ機械加工」できる実質的に透明な材料を備える。例えば、中心層１８の小さな領域は、非常に小さな体積において屈折率を修正する多光子吸収およびアバランシュイオン化を引き起こすために過熱することができる。または、中心層１８は、レーザービーム１６による光化学修飾の影響を受ける分子によりドープされた材料を備えてもよい。しかし、屈折率修正は達成され、中心層１８は、包絡層１７、１９により、眼１２の残部から隔離され、これにより、眼１２は、誘発された「熱い地点」から保護される。包絡層１７、１９に対する例としての材料は、アクリルを備えてもよい。中心層１８は、制限するものとは意図されていないが、過熱されるとその状態を変える、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のような、材料を備えてもよい。

特別な実施の形態においては、レーザービーム１６は、位相プレートとして動作する、中心層１８をミクロ機械加工するように適合された脈動、可変周波数レーザー２０から提供される。好ましくは、レーザービーム１６は、所望の屈折率パターンを達成するための空間光変調器と他の光学素子を含む供給システム２１の指示のもとで走査される。

集束レンズ２２は、眼１２の上流のビーム経路に位置している。集束レンズは好ましくは、中心層１８の厚さ２３，ｔ、と実質的に匹敵する焦点深度（ｄｏｆ）を提供するＦ数（Ｆ／＃）を有し、
ｄｏｆ＝２.４４λ（Ｆ／＃）²
ｄｏｆがｔに接近すると、これは
Ｆ／＃＝（ｔ／２.４４λ）^1/2
に近づく。

この手順の進行を監視するために、ビームスプリッタ２４が、集束レンズ２２の上流に位置しており、ビーム１６の一部分をビデオカメラ２５のようなモニタに導く。

屈折率変更手順がいったん完了すると、好ましくは、追加的変更がＩＯＬ１１に対して行われるとき（ブロック１０６）、眼１２は、残存する収差に対して再び測定される（ブロック１０５）。

上記の記述において、ある用語が、簡略化、明確化、および理解のために使用されてきたが、そのような用語は、ここでは説明の目的で使用され、広く解釈されるように意図されているので、そのような用語からは、従来の技術の必要条件を超える、不要な制限は何も意図されていない。更に、ここで示されて記述された装置の実施の形態は、例としてのみの目的であり、本発明の範囲は、構成の正確な詳細に制限されない。

本発明と、構成と、その好適な実施の形態の操作と使用と、それにより得られる優位な新しく、有益な結果を説明してきたが、この技術に精通した者には明白であるその新しく、有益な構成と、その合理的な機構的等価物は、付随する請求項で記載される。

図１は、患者に改善された視力を提供する方法の実施の形態の概要を示すフローチャートである。 図２は、患者に改善された視力を提供するシステムの模式図である。 図３は、レーザービームにより修正された眼内レンズの詳細図である。

Claims (33)

1. 眼内レンズ移植を受けた患者に、改善された視力を提供する方法であって、移植された眼内レンズを有する患者の眼における収差を測定することと、前記測定された収差を矯正する屈折プロファイル処方を計算することと、前記眼内レンズのセクタの屈折率を、現場で、前記計算された処方に従って変更することを備える方法。
2. 前記収差測定ステップは、前記眼の網膜を照明し、そこから発する波面を測定することを備える請求項１に記載の方法。
3. 前記屈折プロファイル処方計算ステップは、下記の方程式、
   δｎ＝Ｗ（ｘ，ｙ）／ｔ
   を適用することを備え、ここにおいて、Ｗ（ｘ，ｙ）は測定された波面収差であり、（ｘ，ｙ）は、正規化座標であり、ｔは変更される眼内レンズセクタの厚さである請求項２に記載の方法。
4. 前記変更ステップは、前記計算された屈折プロファイル処方にふさわしい所望パターンで、前記眼内レンズセクタ屈折率を修正するように適合されているレーザービームを、前記眼内レンズセクタへ供給するステップを備える請求項１に記載の方法。
5. 前記レーザービームは、前記眼内レンズをミクロ機械加工するように適合されているレーザーから供給される請求項４に記載の方法。
6. 前記レーザーは、可変周波数レーザーを備える請求項５に記載の方法。
7. 前記供給ステップは、前記所望の屈折プロファイルパターンを達成するために、前記レーザービームを走査することを備える請求項４に記載の方法。
8. 前記供給ステップは、前記レーザービームを、前記眼内レンズセクタに入射する前に、集束レンズを通して導くことを備える請求項４に記載の方法。
9. 前記眼内レンズは、少なくとも１つは前記レーザービームによる屈折率変更の影響を受ける異質材料の複数層を備える請求項４に記載の方法。
10. 前記眼内レンズは、中心層が前記影響を受ける材料を含む３層を備える請求項９に記載の方法。
11. 前記影響を受ける材料は、前記眼の中で、最も外側の層よりも深く位置している請求項９に記載の方法。
12. 前記供給ステップは、前記眼内レンズセクタへの入射の前に、集束レンズを通して前記レーザービームを導き、Ｆ数（Ｆ／＃）を有する前記集束レンズは、影響を受ける材料層の厚さと実質的に匹敵する焦点深度（ｄｏｆ）を提供することを備える請求項１１に記載の方法。
13. 前記変更ステップは、前記眼内レンズセクタを、その屈折特性を変更するのに十分な温度まで過熱することを備える請求項４に記載の方法。
14. 前記眼内レンズセクタは、光化学修飾の影響を受ける分子でドープされた材料を備え、前記変更ステップは、前記ドーピング分子の前記光化学修飾を達成するように適合されているレーザービームを提供することを備える請求項４に記載の方法。
15. 前記レーザービームを、前記眼の上流で分割して、前記分割ビームを監視機器に導くステップを更に備える請求項４に記載の方法。
16. 前記供給ステップは、空間光変調器を使用して、前記所望の屈折パターンを達成するために前記レーザービームを修正することを備える請求項４に記載の方法。
17. 前記屈折率変更ステップに引き続いて、前記患者の眼における収差を測定するステップを更に備える請求項１に記載の方法。
18. 眼内レンズ移植を受けた患者に、改善された視力を提供するシステムであって、移植された眼内レンズを有する患者の眼における収差を測定するための機器と、前記測定された収差を矯正する屈折プロファイル処方を計算するための、プロセッサ上にインストール可能なコンピュータソフトウェアと、前記眼内レンズのセクタの屈折率を、現場で、前記計算された処方に従って変更するための手段を備えるシステム。
19. 前記収差測定機器は、前記眼の網膜を照明し、そこから発する波面を測定する手段を備える請求項１８に記載のシステム。
20. 前記屈折プロファイル処方計算ソフトウェアは、下記の方程式、
    δｎ＝Ｗ（ｘ，ｙ）／ｔ
    を適用するコードセグメントを備え、ここにおいて、Ｗ（ｘ，ｙ）は測定された波面収差であり、（ｘ，ｙ）は、正規化座標であり、ｔは変更される眼内レンズセクタの厚さである請求項１９に記載のシステム。
21. 前記変更手段は、前記計算された屈折プロファイル処方にふさわしい所望パターンで、前記眼内レンズセクタ屈折率を修正するように適合されているレーザービームを、前記眼内レンズセクタへ供給する手段を備える請求項１８に記載のシステム。
22. 前記レーザービーム供給手段は、前記眼内レンズをミクロ機械加工するように適合されているレーザーを備える請求項２１に記載のシステム。
23. 前記レーザーは、可変周波数レーザーを備える請求項２２に記載のシステム。
24. 前記レーザービーム供給手段は、前記所望の屈折率パターンを達成するために、前記レーザービームを走査するスキャナを備える請求項２１に記載のシステム。
25. 前記レーザービーム供給手段は、集束レンズと、前記レーザービームを、前記眼内レンズセクタの上流で、前記集束レンズを通して導く手段を備える請求項２１に記載のシステム。
26. 前記眼内レンズは、少なくとも１つは前記レーザービームによる屈折率変更の影響を受ける異質材料の複数層を備える請求項２１に記載のシステム。
27. 前記眼内レンズは、中心層が前記影響を受ける材料を含む３層を備える請求項２６に記載のシステム。
28. 前記影響を受ける材料は、前記眼の中で、最も外側の層よりも深く位置している請求項２６に記載のシステム。
29. 前記レーザービーム供給手段は、集束レンズと、前記眼内レンズセクタの上流で、前記集束レンズを通して前記レーザービームを導く手段を備え、Ｆ数（Ｆ／＃）を有する前記集束レンズは、影響を受ける材料層の厚さと実質的に匹敵する焦点深度（ｄｏｆ）を提供する請求項２８に記載のシステム。
30. 前記レーザービームは、前記眼内レンズセクタを、その前記屈折率を変更するのに十分な温度まで過熱する請求項２１に記載のシステム。
31. 前記眼内レンズセクタは、光化学修飾の影響を受ける分子でドープされた材料を備え、前記レーザービームは、前記ドーピング分子の前記光化学修飾を達成するように適合されている請求項２１に記載のシステム。
32. 監視機器と、前記レーザービームを、前記眼の上流で分割して、前記分割ビームを前記監視機器に導くビームスプリッタを更に備える請求項２１に記載のシステム。
33. 前記レーザービーム供給手段は、前記所望の屈折率パターンを達成するために前記レーザービームを修正する空間光変調器を備える請求項２１に記載のシステム。

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