JP2009511230A - 外縁で作動する撓曲可能な表面を有する調整眼内レンズ及び方法 - Google Patents
外縁で作動する撓曲可能な表面を有する調整眼内レンズ及び方法Info
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Abstract
撓曲可能なレンズ要素がその光軸に沿って基板に固定されて、流体で満たされた空間を画定した調節眼内レンズが提供される。この空間と流体連通して配置された流体で満たされたハプティックは、毛様体筋によって加えられた力に反応してこの空間内の流体の体積を変化させ、それによってレンズ要素の外縁を基板に対して撓ませ、眼内レンズの光学屈折力を変化させる。
Description
本発明は、現場で(in-situ)可変な光学パラメータを有する眼内レンズ(IOL:intraocular lens)に関する。より具体的には、本発明は、白内障患者の水晶体包内に埋め込む(for in-capsule implantation)IOLに応用され、眼内で毛様体筋によって加えられた力が、IOLの内部の流体媒質の移動を引き起こし、それによってレンズの光学屈折力(optical power)が変化して、調節を提供する。
白内障は、世界中の失明の主要な原因であり、最も一般的な眼病である。白内障による視覚障害によって、毎年800万人を超える人が医療機関を訪れる。白内障による障害が、個人の日常生活に影響を及ぼし、または個人の日常生活を変化させるとき、手術により水晶体を摘出し、眼内レンズを埋め込む方法は、その機能上の制約を治療する好ましい方法である。米国では、毎年約250万件の白内障手術が実施されており、この手術は、65才以上の米国人の最も一般的な手術となっている。白内障手術患者の約97パーセントが眼内レンズの移植を受け、米国における白内障手術及び関連医療の年間費用は40億ドル以上に達する。
白内障は、水晶体のあらゆる混濁(opacity)であり、限局性の混濁であるのか、または広範性の全体的な透明度の喪失であるのかを問わない。しかし、臨床的に重大であるためには、その白内障が、視力の重大な低下または機能障害を引き起こすものでなければならない。白内障は老化の結果として生じ、あるいは、遺伝因子、外傷、炎症、代謝もしくは栄養障害または放射によって2次的に生じる。老化に関連した白内障状態が最も一般的である。
白内障の治療では、外科医が、水晶体包から水晶体基質を除去し、その代わりに眼内レンズを埋め込む。一般的なIOLは、かなり良好な遠方視力を患者が有することを可能にする選択された1つの焦点距離を提供する。しかし、このレンズはもはや調節することができないため、物を読むのに患者は一般に眼鏡を必要とする。
より具体的には、人間の眼の結像特性は、いくつかの光学界面によって助長にされる。健康な若々しい人間の眼は約59ジオプトリ(diopter)の合計屈折力を有し、角膜の前面(例えば涙層を含む外面)は約48ジオプトリの屈折力を提供し、後面は約−4ジオプトリを提供する。瞳孔の後ろに位置し、毛様体筋によって支えられた弾力のある透明な水晶体包の中に入れられた水晶体は、約15ジオプトリの屈折力を提供し、水晶体は、網膜上に像を集束させる重要な機能も実行する。「調節(accommodation)」と呼ばれるこの集束能力は、さまざまな距離にある物体の結像を可能にする。
若々しい眼の水晶体の屈折力は、水晶体の形状を、適度に凸形の形状から高度に凸形の形状に調節することによって、15ジオプトリから約29ジオプトリに調節することができる。一般に受け入れられているこの調整を生み出す機構は、水晶体包(及びその中に含まれる水晶体)を支えている毛様体筋が、弛緩状態(適度に凸形の形状に対応する)と収縮状態(高度に凸形の形状に対応する)の間を移動するというものである。水晶体それ自体は、「タマネギ様(onion-like)」の積層構造として配置された粘性のゼラチン様の透明な繊維からなるため、毛様体筋によって水晶体包に加えられる力によって、水晶体は形状を変化させる。
眼から取り出されたとき、弛緩した水晶体包及び水晶体は球の形状をとる。しかし、眼内では、水晶体包は、その周囲の約70の小さな靱帯繊維によって、毛様体筋に接続されており、毛様体筋は、眼球の内面に結合されている。水晶体及び水晶体包を支える毛様体筋はしたがって、括約筋モードで機能すると考えられる。したがって、毛様体筋が弛緩しているとき、水晶体包及び水晶体は周囲から引っ張られて、より大きな直径を持ち、それによって水晶体を平らにし、毛様体筋が収縮しているときには、水晶体及び水晶体包はやや弛緩して、より球に近いより小さな直径を持ち、それによって水晶体のジオプトリ屈折力を増大させる。
前述のとおり、若々しい水晶体は約14ジオプトリの調節を有する。年をとるにつれ、水晶体は硬くなり、弾性を失い、その結果、45〜50才までに、調節は約2ジオプトリにまで低下する。これより後の年齢では、水晶体は、非調節性の「老眼(presbyopia)」として知られる状態にあるとみなされることもある。結像距離が固定されるため、老眼では一般に、近方視及び遠方視を容易にする2焦点眼鏡が必要となる。
年齢に関連した調節能力の喪失とは別に、このような調節能力の喪失は、白内障治療のためのIOLの配置にとっても生得的(innate)である。IOLは一般に、アクリル樹脂、シリコーン等の適当なポリマー材料から製作された単一要素レンズである。配置後は、もはや調節は不可能だが、IOLを受容する人にとって、この能力は一般にすでに失われている。IOL製品に調節を提供して、IOL受容者が調節能力を持つようにすることが相当に求められている。
調節IOLの分野の以前から知られている研究者らは、いくつかの進歩を達成したが、これまでに開発された方法及び装置の相対的な複雑さは、該装置の広範な商業化を妨げた。以前から知られている装置は、実際に製造するには複雑すぎることが判明し、または1〜2ジオプトリを超える調節を提供することができないため、限定された成功しか得られなかった。
特許文献1は、毛様体筋の収縮によって生み出される電位が、中央の光学部分に担持された流体の屈折率の変化を引き起こす、流体で満たされた調節レンズを記載している。特許文献2は、単一の室によって硬いPMMAレンズが柔軟な薄いレンズ層から分離されたIOLを開示しており、このIOLは、マイクロ流体ポンプ(microfluid pump)を使用して、PMMAレンズ部分と薄層部分の間にある流体の体積を変化させ、調節を提供する。特許文献3は、その外縁に沿って支持層に密閉式に結合された薄い柔軟な層を含み、ハプティック(haptic)内の流体リザーバ(reservoir)に加えられた力が、これらの複数の層間の流体の体積を変化させて、調節を提供する眼内レンズを開示している。
上記の特許に記載された機構等、流体によって作動する機構を検討したが、米カリフォルニア州Aliso ViejoのEyeonics, Inc.社によって開発された調節レンズ等の市販の調節レンズは、IOLハプティックの毛様体筋収縮に依存して、レンズを網膜に向かって湾曲させ、またはレンズから遠ざけて、装置の焦点を調節する。
一連の有望なIOL装置及び方法が、本発明と共通の譲受人に譲渡された特許文献4に開示されている。これには、IOLの変形可能な表面の中心または中心近くに配置された1つまたは複数のピストンを有するIOLを埋め込むことによって、患者の視力を向上させることができる装置及び方法が記載されている。IOLの光軸の近くでピストンが動く間に反射が生じる可能性があるため、これらのピストンアクチュエータをIOLの外縁部分に移動させることが望ましいかもしれない。
以上のことを考慮すれば、人間の眼に対して適当な光学集束屈折作用を回復させる装置及び方法を提供することが望ましいであろう。
また、眼内の毛様体筋機構によって動レンズ面を効果的に操作することができる方法及び装置を提供することも望ましいであろう。
更に、調節筋肉の作用によって加えられた圧力を利用して、IOLの光学面を変形させる方法及び装置を提供することも望ましいであろう。特に、機械的な利点を得るために、1つまたは複数のアクチュエータを通して筋肉の圧力を加えることができるIOLを提供することが望ましいであろう。
IOLの光軸に沿ってまたはIOLの光軸の近くに位置する機械式アクチュエータの動きに起因するIOL内の反射の可能性を低減させる方法及び装置を提供することも望ましい。
米国特許第5,443,506号明細書
米国特許第4,816,031号明細書
米国特許第4,932,966号明細書
米国特許出願公開第2005/0119740号明細書
米国特許出願公開第2004/0169816号明細書
以上のことを考慮すれば、本発明の目的は、人間の眼に対して適当な光学集束屈折作用を回復させる装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、眼内の毛様体筋機構によって動レンズ面を効果的に操作することができる方法及び装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、調節筋肉の作用によって加えられた圧力を利用して、IOLの光学面を変形させる方法及び装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、IOLの1つまたは複数の表面の光学パラメータを変化させる際に機械的な利点を得るために、1つまたは複数のアクチュエータを通して筋肉の圧力を加える方法及び装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、IOLの光軸に沿ってまたはIOLの光軸の近くに位置する機械式アクチュエータの動きに起因するIOL内の反射の可能性を低減させる方法及び装置を提供することにある。
本発明のこれらの目的及び他の目的は、毛様体筋、毛様小帯及び水晶体包の動きによって流体リザーバに発揮された力が動光学面に加わるレンズを提供することによって達成される。
本発明の原理によれば、1つまたは複数のハプティックに加えられた力に反応して撓む動レンズ面を有するIOLが提供される。好ましい一実施形態では、この変形可能な面がIOLの光軸の近くで基板に固定され、この変形可能面が、その外縁の撓曲によって、調整状態(accommodated state)から非調整状態(unaccommodated state)に変形する。このようにして、本発明のIOLは、IOLに入射した光が、IOLの光軸またはIOLの光軸の近くに配置されたアクチュエータの動きによって反射される可能性を低下させる。
本発明の他の態様によれば、毛様体筋の動きによって生じた圧縮力が、ハプティック部分及び流体を通して伝えられて、動表面を変形させ、それによってIOLの調節が変化するように、流体を含むリザーバがIOLのハプティック部分に配置される。
本発明のレンズを使用する方法も提供される。
本発明の追加の特徴、その性質及びさまざまな利点は、添付図面及び好ましい実施形態の以下の詳細な説明からより明白となろう。
本発明は、現場で調節する(in-situ accommodating)眼内レンズシステムを対象とする。本発明の原理に従って、変形可能な表面を含む光学要素と、この変形可能面を選択的に撓ませてレンズの光学屈折力を変化させるアクチュエータとをレンズが有する方法及び装置が提供される。本発明の原理によれば、変形可能面の中心部分が基板に固定され、変形可能面の外縁領域の撓曲によって、レンズが、調節位置と非調節位置との間を移動する。
最初に、本発明の背景として、図1及び図2を参照して、人間の眼の構造及び動作を説明する。眼10は、角膜11、瞳孔12、毛様体筋13、靱帯繊維14、水晶体包15、水晶体16及び網膜17を含む。水晶体16は、「タマネギ様」の積層構造として配置された粘性のゼラチン様の透明な繊維からなり、透明な弾性の水晶体包15の中に配置されている。水晶体包15は、その周囲の靱帯繊維14によって、毛様体筋13に接合されており、毛様体筋13は、眼10の内面に結合されている。
眼から取り出されたとき、弛緩した水晶体包及び水晶体は球の形状をとる。しかし、靱帯繊維14によって眼の中に吊り下げられると、水晶体包15は、前述のとおり、適度に凸形の形状(毛様体筋が弛緩したとき)と高度に凸形の形状(毛様体筋が収縮したとき)との間を移動する。図2Aに示すように、毛様体筋13が弛緩しているとき、水晶体包15及び水晶体16は周囲から引っ張られ、それによって水晶体を平らにする。図2Bに示すように、毛様体筋13が収縮しているとき、水晶体包15及び水晶体16はやや弛緩し、これによって水晶体及び水晶体包がより球形の形状をとるようにし、それによって水晶体のジオプトリ屈折力を増大させる。
先に論じたとおり、米カリフォルニア州Aliso ViejoのEyeonics, Inc.社のCrystalens装置等の市販の調節レンズは一般に、毛様体筋の直径方向の動きを、網膜に対するIOLの光学部分の前後の動きに変換することを含む。この方法が必要と考えられているのは、白内障に侵された水晶体を摘出した後の水晶体包は非常にたるんでおり、水晶体包を毛様体筋に結合する靱帯繊維はもはや緊張状態にないためである。Crystalens等の装置はしたがって、前述の自然の調節機構を使用せず、その代わりに、毛様体筋によってIOLのハプティックに加えられる半径方向内側への圧縮力に直接に依存する。
本発明の原理によれば、IOLのハプティックに加えられた圧縮力を使用して、レンズの動表面を撓ませることによって、調節を提供する。この撓曲は、レンズを通過する光路の変化を引き起こし、したがってその光学パラメータを変化させる。
次に、図3A及び図3Bを参照して、特許文献5に記載の調節IOLの一実施形態を説明する。この装置では、異なる屈折率の2種類の流体間に位置する柔軟な層を撓ませて、レンズの調節屈折力を変化させる。IOL20は、サンドイッチ状の構成に組み立てられた基板21、アクチュエータ要素22、柔軟な層23及び前要素24を含む。
基板21は、頑丈な透明ポリマーを含むことが好ましく、後レンズ25、ハプティック26、下室27、リザーバ28、通路29及び下リリーフリザーバ(relief reservoir)30を含む。下室27は、ハプティック26の端に配置されたリザーバ28と、通路29を通して連通する。下室27、リザーバ28、通路29及び下リリーフリザーバ30は透明な流体31で満たされる。ハプティック26の外向きの表面は、弾力のある弾性材料を含み、この弾性材料は、毛様体筋によってこれらの表面に加えられた力によって、流体が通路29を通ってリザーバ28から下室27に移動することを可能にする。
アクチュエータ要素22は、アクチュエータ要素22の上面から上方へ延びる複数のセル33を有する円盤形の部材32を含む。セル33はそれぞれ、例示的に、環状の側壁34及び上面35を含む。部材32と側壁34及び上面35との相対的な厚さは、加圧された流体が下室27に導入されたときに、セル33の上面35が軸方向上方へ延びるように選択される。例示的に、セル33は、レンズ20の光軸から所定の半径のところある環として配置されているが、図よりも多くの、または図よりも少ないセル33を使用してもよく、セルの位置は、後述するように、層23の撓曲を強化するように選択される。
前要素24は、堅い透明材料を含むことが好ましく、前レンズ36及び上リリーフリザーバ37を含む。前要素24の内面は凸形であり、後述するように、柔軟な層23の上方への移動を収容する上室38を形成する。上リリーフリザーバ37は、前レンズ36の光路の外に、基板21の下リリーフ室30と整列して配置される。上室38は、通路39を介して上リリーフリザーバ37と連通し、透明な流体40で満たされる。
柔軟な層23は、その周囲が基板21に貼り付けられ、セル33の上面35と接触して配置される。アクチュエータ要素22の上面と層23の下面との間の空間42には、透明な流体41が含まれる。下リリーフリザーバ30は、基板21の中に配置された通路43を通して空間42と連通する。後述する目的のため、層23の一部が、上リリーフリザーバ37を下リリーフリザーバ30から分離する。空間42の中に配置された流体41は、下室27の中の流体41と同じ屈折率を有し、上室38の中に含まれる流体40とは異なる屈折率を有することが好ましい。
図3Bに示すように組み立てられ、白内障患者の空の水晶体包の中に埋め込まれると、毛様体筋によって加えられた圧縮力によって、流体31が、リザーバ28から下室27に移動し、それによって、セル33の上面35が軸方向上方へ延びる。セル33の上面35が上方へ移動することによって、層23が上方へ撓み、上室38の中の流体40を追い出す。上室38から追い出された流体は、通路39を通って上リリーフリザーバ37に流入する。
下リリーフリザーバ30は空間42と連通しているため、セル33によって層23が上方へ撓むと、同時に、下リリーフリザーバ30から流体41が引き込まれる。その結果として、上リリーフリザーバ37を下リリーフリザーバ30から分離する層23の部分が、一方のリザーバに流体が追い出され、同時にもう一方のリザーバから流体が引き出されることを可能にする隔膜の役目を果たす。これは、流体の相対的な体積のバランスをとり、流体40及び41の総体積を一定に維持するために、流体40及び41がこの光学空間に自由に出入りすることを可能にする。
層23の移動、並びにそれに伴う上室38の中の流体40の体積及び空間42の中の屈折率の異なる流体41の対応する体積の移動は、レンズの光学パラメータを変化させ、それによってレンズの焦点を、近くから遠くへ、または遠くから近くへ移動させる。このケースでは固体材料を含む後レンズ25も追加の光学屈折力を提供する。後レンズ25は更に、全ての次数の波面収差または色収差を含む収差特性を最適化するため、光学屈折率分散(optical index dispersion)を提供してもよい。
毛様体筋が弛緩すると、セル33の上面35が収縮し、層23が、その最初の位置まで弾性収縮する。これによって、空間42内の余分な流体41が再び下リリーフリザーバ30の中へ戻る。更に、上室38の圧力が低下すると、流体40が、上リリーフリザーバ37から上室38内へ引き込まれる。
図3の実施形態では、リザーバ28の表面に作用する毛様体筋の力によって、流体31がセル33の中に押しやられ、その結果、アクチュエータがレンズの光軸に平行な方向に機能する。理解されるとおり、アクチュエータ要素22は、セル33の動きに伴って移動する流体31及び空間42内のセル33の周囲の流体41と屈折率が一致していなければならない。図3の実施形態では更に、基板21と同じ材料から後レンズ25が形成される。あるいは、後レンズ25は、このレンズシステムの光学性能を最適化するように選択された形状及び光学パラメータを有する、基板21とは異なる材料を含む。
本発明のIOLに関して、図3に示した装置のセル33は、層23を撓ませる働きをするだけでなく、支接点(fulcrum contact point)の役割も果たす。この効果を、支接点の配置の効果が説明された図4A〜図4Cに関して一般的に説明する。表面50(前述の実施形態の柔軟な層23に対応する)の光学ゾーン内における固定は一般に、IOLハプティック内のリザーバに作用する力によって室またはセル内に移動する流体によって提供される流体力の要求される効果及び効率に応じたいくつかの方法で実施することができる。
表面50が、より小さい光学集束屈折力を提供するより平らな構成50’(図4Aに点線で示す)をとることが望ましい場合、支点51での固定が望ましいであろう。一方、毛様体筋が収縮したときに、表面50がより大きな屈折力を提供することが望ましい場合(図4Bに点線で示した高度に凸形の構成50’’に対応する)には、支点52での固定が望ましいであろう。
追加の代替構成として、流体力を最も効率的に使用するため、例えば、表面50の所与の移動(図4Cの表面構成50’’’に対応する)に対して光学屈折力を最も大きく変化させるために、ある中間の支点53でのある固定が望ましいこともありうる。支点53は、光学ゾーン内の流体の総体積の変化を最小化し、それによって余分な流体体積を吸い込むリリーフリザーバが不要になるように選択することもできる。この後者のケースでは、柔軟な層の撓曲が、レンズの屈折力を変化させるのに十分な第1及び第2の室内の流体の再分布を引き起こす。
支点の以上の議論は特許文献5に記載された2流体システムだけでなく、本発明と共通の譲受人に譲渡された特許文献4に記載されたシステム等のシステムでも有利に使用することができる。その出願に記載された調節IOLでは、変形可能なレンズ要素の光軸の近くに配置された1つまたは複数のアクチュエータを使用して、調節状態と非調節状態との間でレンズを移動させる。
本発明の原理によれば、IOLの光軸の近くに配置されたアクチュエータの動きによって反射が起こる可能性を低減させるために、図4A〜図4Cに関して先に論じた支点の概念が特許文献4のそれと同様のレンズシステムに適用される。特に、アクチュエータが変形可能なレンズ要素の外縁まで移動され、動表面の中心が、IOLの光軸に沿って、レンズ基板に固定される。
次に、図5A〜図5Dを参照して、本発明の原理に従って構築されたIOLの第1の実施形態を説明する。IOL60の設計は特許文献4のIOLの設計と同様だが、IOL60では、アクチュエータが前レンズ要素の外縁に配置される点が異なる。IOL60は、図4Aの動表面に対して説明した方法で動作し、その前レンズ要素はレンズ基板に固定される。前レンズ要素の外縁に配置されたアクチュエータの作動によって、レンズ要素の縁が持ち上がり、それによって表面が平らになり、IOLの調節が低下する。反対に、前レンズの外縁の下降は、IOL60の凸性(convexity)及び調節を増大させる。
後により詳細に説明するが、IOL60は、その弛緩状態において、すなわちそれに外力が作用していないときに、調節位置をとる。患者の眼に埋め込まれた後、毛様体筋が収縮し、水晶体包が弛緩すると、IOLは調節構成をとる。逆に、毛様体筋が弛緩し、水晶体包がぴんと引っ張られると、水晶体包によりハプティックに加えられた力によって、IOLは非調節状態に移行する。
IOL60は、光学部分61とハプティック部分62とを含む。光学部分61は、前レンズ要素63、基板64及び後レンズ面65を含む。ハプティック部分62は、例示的に、基板64から突き出た延長部分67に取り付けられた変形可能な4つの管状部材66を含む。本発明は、図5に示された数よりも多い管状部材または少ない管状部材を使用して実施することができることを理解されたい。
基板64は、頑丈な透明なポリマーを含むことが好ましく、例示的に、その表面に一体に形成された後レンズ面65を有する。前レンズ要素63は、アンカー68によって基板64の中心に結合され、レンズ要素の外縁は、側壁69によって基板64の縁に密閉式に結合される。前レンズ要素63は更に、基板に結合されて環状室71を画定する柔軟な円形の仕切り70を含む。前レンズ要素63と基板64とによって仕切り70の内側に画定された空間72は、光学部分61の周囲の構成要素と一致した屈折率を有するシリコーン油等の流体73で満たされることが好ましい。
基板64は、後レンズ面65の外縁の近くに配置され、通路75を介して空間72と連通した、1つまたは複数のリリーフリザーバ74を含む。基板64は更に、通路77を介して環状室71及び管状部材66の内部と連通した外縁通路76を含む。管状部材66の内部、環状室71、外縁通路76及び通路77は全て、周囲の構成要素と一致した屈折率を有する流体78で満たされる。その必要性はないが、流体78は、空間72内の流体73と同じであることが好ましい。
管状部材66は、柔軟な流体密エンドキャップ79を含み、適当な生物適合性接着剤、熱着または当技術分野で知られている他の方法を使用して、基板64の延長部分67に取り付けられる。管状部材66は、弛緩状態において、すなわちそれに力が作用していないときに、実質的に円形の断面を有することが好ましい。ハプティック部分62のこれらの管状部材は、水晶体包によって管状部材の前面及び後面に加えられた力により管状部材が楕円形に移行し、それによって流体78が通路77及び外縁通路76を通って環状室71に流入するように構成される。管状部材に加えられた横方向の力が止むと、例えば、毛様体筋が収縮した結果として水晶体包がたるむと、管状部材66は、応力を受けていない形状に戻り、流体を、環状室71から再び管状部材の内部に流入させる。
本発明の原理によれば、アンカー68は、図4Aの支点51の機能を果たし、環状室71は、アクチュエータの役目を果たす。ハプティック部分62から環状室71に流体が移動すると、前レンズ要素の外縁が上方へ持ち上がり、それによってレンズ面が平らになり、レンズのジオプトリ屈折力が低下する。前レンズ要素63の縁の持ち上がりに起因する空間72の容積の増大を埋めるため、通路75を介して、柔軟なリザーバ74から空間72内へ流体73が引き込まれる。同様に、レンズが調節状態に移行すると、流体73は、通路75を通して柔軟なリザーバ74に戻る。
動作について説明する。眼に埋め込まれたとき、毛様体筋が収縮すると、ハプティック部分62の管状部材66は実質的に円形の形状をとる。この状態は、管状部材66の内部の最大容積及び環状室71内の流体78の最小体積に対応する。毛様体筋が弛緩すると、水晶体包は、毛様小帯によってぴんと引っ張られ、管状部材66の前面及び後面に圧縮力を加える。これによって、管状部材は変形して非円形の断面を呈し、それにより流体を環状室71の中へ押し出す。環状室71の容積の増大に反応して側壁69及び仕切り70が伸び、それによって前レンズ要素63の縁を持ち上げる。この動作に起因する空間72の容積の増大は、通路75を介した柔軟なリザーバ74から空間72への流体73の移動によって埋められる。これらの作用の結果、IOL60は、より低調節の構成をとる。
毛様体筋が弛緩すると、管状部材66は横方向の圧縮力をもはや受けず、応力を受けていない幾何形状に戻る。これにより、環状室71内の流体の体積が減り、側壁69及び仕切り70は変形していない元の形状に戻り、それにより前レンズ要素63の凸性が増大する。同様に流体73も、通路75を通して、前レンズ要素63と基板64の間の空間72から、柔軟なリザーバ74の中へ戻される。したがってIOL60は調節構成に戻る。
IOL60は、前述のとおり、所定の体積の流体73及び78を有するように製造することができる。あるいは、管状部材66及び/または柔軟なリザーバが半透過性の浸透材料を含み、IOLの動作のために望ましい量よりも少ない量の流体73及び78を含むようにIOLを製造することもできる。この代替実施形態では、わずかにつぶれた状態でIOL60を埋め込むことができ、それによって挿入を容易にすることができる。その後、浸透勾配によって、眼内の水が、管状部材及び/または柔軟なリザーバに浸透して、流体73及び78の体積を増大させ、IOL60の矯正機能を提供する。
次に、図6を参照して、本発明のIOLの代替実施形態を説明する。図5の実施形態と同様に、IOL80も、レンズ要素の縁が持ち上がってIOLを非調節状態に移行させるように基板に固定された前レンズ要素の中心を有する。
IOL80は、外力が作用していないときに調節位置をとる。患者の眼に埋め込まれた後、毛様体筋が収縮すると、IOLは調節構成をとる。逆に、毛様体筋が弛緩し、水晶体包が毛様小帯によってぴんと引っ張られると、水晶体包がIOLのハプティック部分に力を加え、それにより、IOLは非調節状態に移行する。
IOL80は、光学部分81とハプティック部分82とを含む。光学部分81は、光を成形し、その光を視神経上に集中させ、ハプティック部分82は、IOLの向きを定め、水晶体包とともにIOLを支え、IOLの調節機構を作動させる。図6Cに示すとおり、IOL80は、例示的に、後部分84に貼り付けられた前部分83を含む。
前部分83は、前レンズ要素85を形成する柔軟で光学的に透明な材料を含む。前レンズ要素85は、レンズ要素85の中心から後方に延びるアンカー86を含む。レンズ要素85は、柔軟な膜89によって、その縁87に沿って、半ハプティック(haptic half)88に結合される。更に、前部分83の内面から後方にスペーサ90が延びる。後部分84は、頑丈で光学的に透明なポリマー基板91、後レンズ面92、後半ハプティック93、外縁ステップ94及びレセプタクル95を含む。
前部分83は、図6Bに示すように、アンカー86がレセプタクル95の中に固定された状態に受け取られ、スペーサ90が外縁ステップ94に着座し、後半ハプティック93が前半ハプティック88と密閉式に対合するような方法で、後部分84に付着するように構成される。このように組み立てられると、半ハプティック88及び93は、スペーサ90間に配置された通路98を通して、前レンズ要素85と基板92の間の空間97と連通した室96を形成する。室96と空間97とを含むIOLの内容積は、IOL80の周囲の構成要素の屈折率と一致するように選択された屈折率を有する透明な流体99で満たされる。柔軟な膜89は、前レンズ要素84の縁87が、ハプティック部分82の圧力の変動に反応して、基板91から遠ざかることを可能にする。
本発明によれば、ハプティック部分82の半ハプティック88及び93は、半ハプティックの表面に加えられた力がハプティック部分を変形させることを可能にする弾力のある弾性材料を含む。毛様体筋が収縮したときに、ハプティック部分が応力を受けていない状態にあり、実質的に円形の断面をとることが好ましい。この状態は、室96の最大内容積及び空間97の最小容積に対応する。
毛様体筋が弛緩すると、毛様小帯が水晶体包をぴんと引っ張り、それによってハプティック部分の前面及び後面に圧縮力を加え、この圧縮力によって、流体99が、室96から通路98を通って空間97内へ移動する。流体が空間97内に入ることによって、前レンズ要素85の縁87が前方に持ち上がり、それによって前レンズ要素の凸性が低下し、レンズのジオプトリ屈折力が低下する。膜89の柔軟な性質は、空間97の容積が増大したときに、縁87が自由に撓むことを可能にする。
流体99の体積は、外圧がIOL80に加わっていないときに、流体99がIOLの内部を満たし、前レンズ要素85が、その最も凸形の形状を有するように選択されることが好ましい。したがって、ハプティック部分82に圧力が加わると、流体99は前レンズ要素85の下に移動して、IOL80を非調節状態に移行させる。
更に、基板91の前面は、IOLの流体99が例えばシールの破損の結果として失われた場合でも、IOLが基板の前輪郭に従い、それにより所望の程度の矯正をその後も患者に提供するような所定の前輪郭を有することが好ましい。好ましい一実施形態では、基板91が、外縁ステップ94が均一な深さを有するような対称性を有する。この場合、相対的な任意の回転角で、前部分81を基板91に取り付けることができる。
前レンズ要素85は、中心から外縁まで一定の厚さを有してもよく、または変化する厚さを有してもよい。例えば、前レンズ要素は、アンカー86の近くで薄く、縁87に向かって増大する厚さを有することができる。あるいは、前レンズ要素は、アンカーの近くで厚く、縁87に向かって薄くなる厚さを有することができる。
以上に、本発明の好ましい例示的な実施形態を説明したが、本発明から逸脱することなく、それらの実施形態に、さまざまな変更及び修正を加えることができることは当業者には明白であろう。添付の特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨及び範囲に含まれるこのような全ての変更及び修正をカバーすることを意図したものである。
60,80 眼内レンズ
62,82 ハプティック部分
63,85 前レンズ要素
64,91 基板
65,92 後レンズ面
66 管状部材
68,86 アンカー
69 側壁
70 仕切り
71 環状室
72,97 空間
73,78,99 流体
74 リリーフリザーバ
87 前レンズ要素の縁
88 前半ハプティック
89 柔軟な膜
90 スペーサ
93 後半ハプティック
94 外縁ステップ
95 レセプタクル
96 ハプティック部分の室
62,82 ハプティック部分
63,85 前レンズ要素
64,91 基板
65,92 後レンズ面
66 管状部材
68,86 アンカー
69 側壁
70 仕切り
71 環状室
72,97 空間
73,78,99 流体
74 リリーフリザーバ
87 前レンズ要素の縁
88 前半ハプティック
89 柔軟な膜
90 スペーサ
93 後半ハプティック
94 外縁ステップ
95 レセプタクル
96 ハプティック部分の室
Claims (26)
- 眼内レンズであって、
光学的に透明な材料を含む基板と、
光軸と、外縁と、該光軸に沿って配置されたアンカーとを有するレンズ要素であって、光学的に透明な材料を含み、前記基板に固定された状態に取り付けられて、レンズ要素と該基板との間に空間を画定したレンズ要素と、
毛様体筋の動きによって加えられた力に反応して変形するように構成されたハプティック部分であって、前記空間と流体連通した内容積を有するハプティック部分と、
前記空間内及び前記ハプティック部分の前記内容積内に配置された流体と、
を含み、
前記ハプティック部分から前記空間に運ばれた前記流体によって、前記レンズ要素の前記外縁が前記アンカーに対して変形して、前記眼内レンズの光学屈折力を変化させる、
眼内レンズ。 - 前記レンズ要素が更に、前記基板と係合するように構成された側壁を含む、請求項1に記載の眼内レンズ。
- 前記レンズ要素が更に、前記側壁に隣接して配置された仕切りを含み、該仕切りが、前記基板と密閉式に係合して環状室を画定するように構成された、請求項2に記載の眼内レンズ。
- 前記側壁及び仕切りが、前記ハプティック部分からの流体の流入に反応して変形する、請求項3に記載の眼内レンズ。
- 前記流体が、前記レンズ要素及び基板の屈折率と一致した屈折率を有する、請求項4に記載の眼内レンズ。
- 後レンズ面を更に含む、請求項1に記載の眼内レンズ。
- 前記後レンズ面が、前記基板の後面に一体に形成された、請求項6に記載の眼内レンズ。
- 前記レンズ要素が凸形の形状をとる調節状態と、該レンズ要素の前記外縁が前記アンカーに対して変位して、該レンズ要素の凸性が低下した非調節状態とを有する、請求項1に記載の眼内レンズ。
- 前記ハプティック部分が、1つまたは複数の変形可能な管状部材を含む、請求項1に記載の眼内レンズ。
- 流体連通した状態で前記空間に結合された柔軟なリリーフリザーバを更に含む、請求項1に記載の眼内レンズ。
- 前記ハプティック部分が、前記レンズ要素に結合された前半ハプティックと、前記基板に結合された後半ハプティックとを含む、請求項1に記載の眼内レンズ。
- 前記前半ハプティックが、柔軟な膜によって前記レンズ要素に結合された、請求項11に記載の眼内レンズ。
- 前記レンズ要素から延びる複数のスペーサを更に含む、請求項11に記載の眼内レンズ。
- 前記基板が更に、前記複数のスペーサと係合するように構成された外縁ステップを含む、請求項13に記載の眼内レンズ。
- 眼内レンズであって、
中心に配置されたレセプタクルを有する基板であって、光学的に透明な材料を含む基板と、
外縁と、中心に配置されたアンカーとを有するレンズ要素であって、光学的に透明な材料を含み、該アンカーが、固定された状態で前記レセプタクルの中に結合されて、レンズ要素と前記基板との間に空間を画定したレンズ要素と、
毛様体筋の動きによって加えられた力に反応して変形するように構成されたハプティック部分であって、前記空間と流体連通した内容積を有するハプティック部分と、
前記空間内及び前記ハプティック部分の前記内容積内に配置された流体と、
を含み、
前記ハプティック部分から前記空間に運ばれた前記流体によって、前記レンズ要素の前記外縁が前記アンカーに対して変形して、前記眼内レンズの光学屈折力を変化させる、
眼内レンズ。 - 前記レンズ要素が更に、
前記基板と係合するように構成された側壁と、
前記側壁に隣接して配置された仕切りであって、前記基板と係合して環状室を画定するように構成された仕切りと、
を含む、請求項15に記載の眼内レンズ。 - 前記側壁及び仕切りが、前記ハプティック部分からの流体の流入に反応して変形する、請求項16に記載の眼内レンズ。
- 前記流体が、前記レンズ要素及び基板の屈折率と一致した屈折率を有する、請求項15に記載の眼内レンズ。
- 前記基板の表面に一体に形成されたレンズ面を更に含む、請求項15に記載の眼内レンズ。
- 前記レンズ要素が凸形の形状をとる調節状態と、前記外縁が前記アンカーに対して変位して、該レンズ要素の凸性が低下した非調節状態とを有する、請求項15に記載の眼内レンズ。
- 前記ハプティック部分が、1つまたは複数の変形可能な管状部材を含む、請求項15に記載の眼内レンズ。
- 流体連通した状態で前記空間に結合された柔軟なリリーフリザーバを更に含む、請求項15に記載の眼内レンズ。
- 前記ハプティック部分が、前記レンズ要素に結合された前半ハプティックと、前記基板に結合された後半ハプティックとを含む、請求項15に記載の眼内レンズ。
- 前記前半ハプティックが、柔軟な膜によって前記レンズ要素に結合された、請求項23に記載の眼内レンズ。
- 前記レンズ要素から延びる複数のスペーサを更に含む、請求項24に記載の眼内レンズ。
- 前記基板が更に、前記複数のスペーサと係合するように構成された外縁ステップを含む、請求項25に記載の眼内レンズ。
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