JP2011502713A5 - - Google Patents

Description

調節性眼内レンズシステム

本発明は、一般に、眼内レンズ（ＩＯＬ）分野に関し、より具体的には、遠近調節可能な眼内レンズに関する。

人の眼は、最も簡単に言うと、角膜と呼ばれる透明な外側部を通る光を透過して、水晶体（レンズ）によって網膜上に像の焦点を合わせて像を提供するように機能する。焦点を合わされた像の品質は、眼の大きさ、形状、及び角膜とレンズの透明度と形状を含む、多くの因子に依存する。

加齢、あるいは、疾病によってレンズの透明度が下った場合、網膜に到達できる光が減ることによって視界が悪くなる。この眼のレンズの欠陥は、医学的に白内障として知られている。この状態に対処する一般に容認された処置は、外科的にレンズを取除いて人工的な眼内レンズ（ＩＯＬ）を移植することである。

米国において、多くの場合、水晶体超音波乳化吸引術と呼ばれる外科処置技術によって白内障のレンズは取除かれている。この処置中、前嚢（anterior capsule）に開口を設けて、薄い水晶体超音波乳化吸引術用切断チップが病んだ眼の中に挿入されて超音波振動させられる。振動する切断チップは、吸引されて眼の外に出されることができるように、レンズを液状化あるいは乳状化する。病んだレンズは、一旦、取除かれると、人工レンズと交換される。

天然の眼において、調節（accommodation）として知られるメカニズムによって遠視界及び近視界のバイ・フォーカスが提供される。天然の眼は、その生涯の初期には、柔らかくて、水晶体嚢（capsular bag）内に収容されている。この嚢は、小帯によって毛様体筋につながれている。毛様体筋が弛緩すると、その小帯は締まって、水晶体嚢が伸びる。この結果、天然のレンズは平坦になる傾向にある。毛様体筋が緊張すると、小帯にかかる張力が緩和されて、水晶体嚢と天然のレンズはより丸みを帯びた形状になることができる。このように、天然のレンズは、近くにある対象物及び遠くにある対象物に選択的に焦点を合わせることができる。

レンズは、加齢すると、硬くなって、毛様体筋の緊張に反応して、その形状を変化させる能力が劣って来る。これによって、医学的に老眼として知られているように、レンズが近い対象物に焦点を合わせることが困難になる。４５歳あるいは５０歳を超える成人のほとんど全員が老眼の影響を受けている。

本発明以前は、白内障あるいはその他の疾病によって天然のレンズを取除いて人工IOLと交換することが必要になった場合、IOLは、患者が眼鏡あるいはコンタクト・レンズとペアで使用する必要のある、モノ・フォーカスのレンズであった。先進的医療光学系メーカーは、ここ数年、バイ・フォーカスIOLである、アレイ・レンズを販売している。流通している製品の品質のために、まだ、広く一般に受け入れられてはいない。

調節性IOL製品は現在研究段階にある。例えば、C&C Vison社が製造しているいくつかの製品は、現在、臨床実験中である。カミング（Cumming）の特許文献１、特許文献２、特許文献３、及び特許文献４を参照して、ここでその内容すべてを取込むものとする。これらの特許文献に記載されたレンズは、毛様体筋の動きに応じて光学部が前方及び後方に移動できる柔軟な触覚を持つ単一の光学レンズである。これに類似する設計を施した製品は、ハンナ（Hanna）の特許文献５、並びに、共にケラン（Kellan）の特許文献６、及び特許文献７に記載されており、ここでその内容すべてを参照して取込むものとする。しかしながら、これらの単一レンズシステムの光学部の移動量は、有益な調節範囲を提供できるようにするには不十分である。さらに、特許文献１、特許文献２、特許文献３、及び特許文献４に記載されているように、眼は、嚢線維増多によってレンズを捕獲してレンズと水晶体嚢との強固な連携が構築されるまで、１、２週間、麻酔されなければならない。さらに、これらのレンズ商用モデルは、ヒドロゲルあるいはシリコーン素材から形成される。このような素材は、後嚢混濁（“PCO”）の形成に対する生来の耐性を有していない。PCOに対する唯一の処置は、後嚢の部位を蒸発させるNd：YAGレーザーを使用した、嚢切開術である。このような後嚢の破壊によって、これらのレンズの調節機構を破壊してしまうことがある。

２つの光学部の調節性レンズシステムを作る、いくつかの試みがなされている。例えば、ここでその内容すべてを参照して取込むものとする、サルファラジィ（Sarfarazi）の特許文献８、グリックら（Glick, et al）の特許文献９、及びバンドホイヤーら（Bandhauer, et al）の特許文献１０は、すべて、１つの光学部が正の倍率をもう１つが負の倍率を持つ、２つの光学部のレンズシステムを開示している。これらの光学部は、毛様体筋の動きに反応して光学部を近づけたり離したりするヒンジ機構によって接続されており、これによって、遠近調節機能を提供している。この“ズーム・レンズ”効果を提供するために、毛様体筋の動きは、前方レンズを後方レンズに接続する触覚を通してレンズシステムに十分に伝えられなければならない。この機構によって調節の比較的広い範囲のために十分な動きを提供することは困難であることが証明されている。

可動“ズーム”レンズを使用する従来の調節性の２レンズシステムは、生来的に動きが制限されている。最大感度あるいは最大移動倍率α（無単位の比）は、小帯の単位動きあたりのレンズの軸方向の動きとして定義され、次の式によって導出される。
α＝−B/A
ここで、Bは、１．０ｍｍから２．０ｍｍのオーダーである小帯長の投影距離であって、Aは、２つのレンズの中間面とその小帯が終端する前方レンズの前方面との間の軸方向の距離である。

実際には、レンズの厚さと２つのレンズの分離距離の要請から、Aは、〜１ｍｍより小さくなることはできない。したがって、αは、２より大きくなることはできず、これが既知の２重レンズ調節アプローチの限界を決定する。この限界は、２重の光学部の製品が、患者が、通常の調節のために必要とする、理想的には４以上のαとなる、２．２５ジオプトリより大きな調節振幅を生成する目的を達成するためには低過ぎる。

したがって、最小限のレンズの動きで比較的大きな調節振幅を提供する、安全で安定した２レンズ調節性眼内レンズに対するニーズは引続き存在している。

米国特許公報第６，１９７，０５９号明細書 米国特許公報第５，６７４，２８２号明細書 米国特許公報第５，４９６，３６６号明細書 米国特許公報第５，４７６，５１４号明細書 米国特許公報第６，３０２，９１１号明細書 米国特許公報第６，２６１，３２１号明細書 米国特許公報第６，２４１，７７７号明細書 米国特許公報第５，２７５，６２３号明細書 国際特許出願公報第００／６６０３７号明細書 国際特許出願公報第０１／３４０６７号明細書

本発明は、少なくとも１つの光学部が変形可能である２つの光学部の調節性レンズシステムの実施態様を提供して従来技術を改良するものである。水晶体嚢によって圧縮されたとき、２つの光学部が互いに圧縮し合って、少なくとも１つの光学部を圧縮する。この結果、２つの光学部が接触する接触面は形状を変えて、レンズシステムの屈折率を変更する。このようなレンズシステムは、それらの光学部の相対的な動き、及びそれらを動かす力をほとんど必要としない。

本発明の１つの実施態様では、複数の触覚によって第一の周縁リングに取付けられた第一の光学部を持つ第一のレンズと、第二の周縁リングに取付けられた第二の光学部を持つ第二のレンズであって、第二の周縁リングは、第一のレンズが第二のレンズに接触するように、第一の周縁リングを受けるように寸法と形状が決定される、第二のレンズとを具備し、触覚が第二の光学部に第一の光学部を押し付ける、眼内レンズを提供する。第二の光学部は、同様に、別の複数の触覚によって第二周縁リングに取付けられることができる。少なくとも１つの光学部を変形させて、２つの光学部が接触している接触面／領域の形状を変化させるために、少なくとも１つの光学部はもう１つの光学部よりも柔らかい。例えば、第一の光学部は第二の光学部よりも柔らかい。

さらに、本発明の実施態様において、眼内レンズは、眼内レンズが弛緩状態にあるときに第一の光学部が第二の光学部に第一の光学部の第一の領域で接触するようにされ、且つ、眼内レンズが圧縮状態にあるときに第一の光学部が第二の光学部に第一の光学部の第二の領域で接触するようにされて、第一の領域は第二の領域よりも小さいことができる。弛緩状態では、眼内レンズが移植されている眼が調節状態にあり、圧縮状態では、眼内レンズが移植されている眼が非調節状態にあることができる。

本発明のレンズシステムの拡大斜視図である。 本発明のレンズシステムの拡大展開図である。 弛緩状態にある光学部を示す、本発明のレンズシステムの拡大断面図である。 圧縮状態にある光学部を示す、本発明のレンズシステムの拡大断面図である。

レンズ表面の倍率は、主に、２つの物理パラメータ、すなわち、レンズとレンズが浸っている媒体（例えば、空気あるいは眼房水）との屈折率の差、及びレンズ表面の曲率半径によって決定される。これらのパラメータの各々は、レンズ表面での光線の屈曲の程度に影響を与えるので、レンズの光学倍率を決定する。

図１、２から最もよくわかるように、本発明の1つの実施態様であるレンズシステム１０は、概ね、前方レンズ１２、及び後方レンズ１４から構成されている。前方レンズ１２は、複数の触覚２０によって前方周縁リング１８に接続された前方光学部１６を含んでいる。前方レンズ１２は、シリコーン、ヒドロゲル、あるいは、ソフト・アクリル樹脂のような変形可能な材料から単一のピースに製造することができる。後方レンズ１４は、後方周縁リング２４に接続され且つ後方周縁リング２４と一体形成されることができる後方光学部２２を含む。後方レンズ１４は、前方レンズ１２と異なる屈折率を持つ、シリコーン、ヒドロゲル、あるいは、ソフト・アクリル樹脂のような変形可能な材料から単一のピースに製造されることができる。前方周縁リング１８は、後方周縁リング２４内にちょうど収まるように寸法と形状が決められて、前方レンズ１２は、後方レンズ１４内にぴったり収まる。触覚２０は、第一の光学部１６を第二の光学部２２に押し付ける。

図３から最もよくわかるように、目がその調節状態（毛様筋が弛緩している状態）にあるとき、水晶体嚢はたるんでおり、前方光学部１６と後方光学部２２は、最大の厚さに伸延することができる。この弛緩状態で、光学部１６と光学部２２は、光軸３２を中心とする小さい領域で接触している。光学部１６と光学部２２との間の空間は、光学部１６及び光学部２２とは異なる屈折率を持つ眼房水で満たされている。レンズシステム１０を通過する光は、前方光学部１６の後方側２６と眼房水との接触面で屈曲され、再び、後方光学部２２の前方側２８と眼房水との接触面で屈曲される。

眼が非調節状態にあるとき、毛様筋は硬くなって、水晶体嚢の赤道に周縁張力をかける。図４から最もよくわかるように、このような張力によって、前方水晶体嚢組織と後方水晶体嚢組織が互いに向かって動いて、前方光学部１６と後方光学部２２はお互いに圧縮し合う。このような圧縮によって、前方光学部１６と後方光学部２２はお互いに押し合って、前方光学部１６が後方光学部２２よりも硬くない（柔らかい）ときには、前方光学部１６の後方側２６の変形及び後方光学部２２の前方側２８のある程度の変形が引き起こされる。リング１８、２４のインターロックする性質と、圧縮されたときに前方光学部１６を後方に押す傾向にある触覚の形状とによって、前方レンズ１２は、後方レンズ１４を押す。このような変形は、通常、光学部１６及び２２の中心２ｍｍ〜３ｍｍの領域３０内にあり、小さな力でこのような変形を起こすことができる。領域３０内においてレンズ１６とレンズ２２との間に以前あったすべての眼房水が追い出されるので、領域３０内での光学部１６と光学部２２との屈折率の差、及び前方光学部１６の後方側２６と後方光学部２２の前方側２８の形状変化のみによって、レンズシステム１０を通過する光のすべての屈曲が引起こされる。さらに、領域３０外の光学部１６と光学部２２の光学倍率は、ほとんど影響を受けないので、レンズシステム１０はバイ・フォーカス特性を持つことになる。レンズシステム１０の重要な特徴は、領域３０の変形が非常に少しずつ徐々に起こるので、光学倍率が非常に少しずつ徐々に変化することである。

以上の記載は例示と説明のためになされている。本発明の範囲と思想を逸脱せずに上述の本発明を変更及び変形することができることは、関連分野の当業者には明らかであろう。

Claims (5)

1. 調節性眼内レンズであって、
   第一の複数の触覚によって第一の周縁リングに取付けられた、第一の接触面を持つ第一の光学部を持つ第一のレンズであって、前記第一の光学部、第一の周縁リング及び第一の複数の触覚が単一のピースとして形成される、第一のレンズと、
   第二の複数の触覚によって第二の周縁リングに取付けられた、第二の接触面を持つ第二の光学部を持つ第二のレンズであって、前記第二の周縁リングは、前記第一の接触面領域が、前記第一の光学部の光軸を中心とする前記第二の接触面領域に接触することで当該レンズの屈折力を変化させるように、前記第一の周縁リングを受けるように寸法及び形状が決定され、前記第二の光学部、第二の周縁リング及び第二の複数の触覚が単一のピースとして一体的に形成される、第二のレンズと、
   を備え、
   前記第一の複数の触覚は前記第一の光学部を前記第二の光学部に押しつける、眼内レンズ。
2. 前記第一の光学部は前記第二の光学部よりも柔らかい、請求項１に記載の眼内レンズ。
3. 当該眼内レンズは、前記第一の光学部と第二の光学部との間の接触範囲が、当該眼内レンズが圧縮状態にあるときよりも弛緩状態にあるときに小さくなるように構成される、請求項１に記載の眼内レンズ。
4. 当該眼内レンズは、前記第一の光学部と第二の光学部との間の接触範囲が、当該眼内レンズが移植された眼が非調節状態にあるときよりも調節状態にあるときに小さくなるように構成される、請求項１に記載の眼内レンズ。
5. 前記第一の光学部と前記第二の光学部との合計の光学倍率が、接触範囲において、該接触範囲の大きさに関して変化し、該接触範囲が、前記第１光学部と前記第２光学部との非接触範囲と共に、ある程度のバイフォーカスを提供する、請求項１に記載の眼内レンズ。