JP2011526817A - 遠近調節のトリガーを検出するセンサー - Google Patents

Abstract

センサーが提供されて、遠近調節のトリガー（特に、イオン濃度）が検出される。前記センサーはシグナルを光学的なコンポーネントに送ることができ、次に光学倍率を変化させることで反応して近い対象に焦点を合わせることができる。

Description

発明の説明

［関連出願の相互参照］
本出願は、2008年7月3日に出願された米国特許仮出願第61/077,883号の利益を主張する出願であり、この仮出願は本発明に参照によってその全体が援用される。

［発明の背景］
遠近調節（Accommodation）は、眼が6 フィート未満離れている対象のイメージに焦点を合わせるプロセスである。我々が年をとると、遠近調節は減少し、近い対象に焦点を合わせる能力を失う。遠近調節の重要な因子は、天然の水晶体レンズ（crystalline lens）のスティープニング（steepening）であり、水晶体嚢を毛様筋に付着する小帯の動き(movement)により生じる。

毛様体筋は、遠近調節の主な駆動力である。毛様体筋の収縮力は、年齢にともない萎縮はせず、むしろ50歳まで増加する。75歳以上でさえも、収縮力は少なくとも20歳と同じ程度高いまま残る。Fisher, RF. 1977. The Force of Contraction of the Human Ciliary Muscle during Accommodation. J Physiol 270:51-74。

他方、レンズは、年齢にともないより厚く脆弱で伸展性が低くなり、収縮力が増加したとしても、遠近調節を達成するため変形する能力が低い。Krag S等〔Krag S, Olsen T, Andreassen T. 1997. Biomechanical Characteristics of the Human Anterior Lens Capsule in Relation to Age. Invest Ophthom Vis Sci 38(2):357-63〕を参照されたい。

天然のレンズを、人工的なレンズで置換および／または補完して近見視力（near vision）を増強できる。しかしながら、適切な遠近調節を提供する人工的なレンズを作出することは問題があった。老眼鏡（Reading glasses）および遠近両用メガネ（bifocals）は、不便である。遠近調節の眼内レンズを達成するための以前の試みも、不満足であることが証明された。以前の試みは、例えば、遅滞する、非特異的である、一貫していない、および／または単に原因であるというよりも関連する可能性がある注視角（gaze angle）および瞳孔サイズなどのトリガーに依存している。

従って、遠近調節を十分に調べる必要性がなおも残っている。先導する原因となる遠近調節のトリガーを検出することにより、遠近調節を人工的な光学的コンポーネントでより正確に模倣できる。

［発明の簡単な概要］
一態様において、センサーは、遠近調節のトリガーの原因を検出するため適合される。一態様において、遠近調節のトリガーは、イオン濃度の変化である。前記イオンは、カルシウム, ナトリウム, カリウム, リン酸, マグネシウム, または亜鉛であってもよい。

一態様において、前記イオンは、カルシウムである。係る態様において、センサーは、カルシウムイオノホアを含みえる。

一態様において、遠近調節のトリガーは、約 300 nM〜約 600 nMで異なるイオン濃度である。別の態様において、ベースラインのイオン濃度は、200 nM未満である。なお別の態様において、遠近調節のトリガーは、400 nMよりも高いイオン濃度である。

一態様において、センサーは眼への移植のため適合されて、毛様体筋, 小帯（zonule）, または虹彩とのサイトゾルの流体コミュニケーションに存在する。

センサーは、パワーサプライ(例えば、再充電可能電池)および／またはシグナルトランスミッター（signal transmitter）を含んでもよい。

一態様において、装置は、センサー, シグナルトランスミッター, およびセンサーと電気的にコミュニケーションする光学的なコンポーネントを含む。前記光学的なコンポーネントは、前記センサーからのシグナルに応答して光学倍率（optical power）を変化させる能力がある。シグナルは、ワイヤレスおよび／またはデジタルであってもよい。一態様において、センサーおよび光学的なコンポーネントの間の距離は、5 mm未満である。

別の態様において、光学的なコンポーネントは、一または二以上の網膜との相対的な位置を変化させること、曲率（curvature）を変化させること、開口サイズを変化させること、および屈折率を変化させることにより光学倍率を変化させる。一態様において、光学的なコンポーネントは、屈折率を変化させることにより光学倍率を変化させる。

光学的なコンポーネントは、例えば、眼内レンズ（intraocular lens）または眼鏡レンズ（spectacle lens）であってもよい。

別の態様において、光学的に焦点を合わせる方法は、以下の工程を含む：
a) 遠近調節のトリガーを検出すること（前記遠近調節のトリガーは、イオン濃度における変化である）;
b) 前記遠近調節のトリガーの検出に際してシグナルを伝達すること;および
c) 前記シグナルの受信に際して光学的なコンポーネントの光学倍率を変化させること。

一態様において、遠近調節のトリガーを検出すること及び光学倍率を変化させることの間の時間は、1 秒未満である。

また、前記方法は、遠近調節のトリガーを検出する能力があるセンサーを毛様体筋, 小帯, または虹彩とのサイトゾルの流体コミュニケーション（cytosolic fluid communication）にインプラントする工程を含むことができる。また、インプラントすることは、センサーを毛様体筋または小帯に付着（attaching）させることを含みえる。

［発明の詳細な記述］
装置および方法は遠近調節のトリガーを検出し、前記遠近調節のトリガーは特にイオン濃度の変化である。

本発明に使用される「遠近調節インパルス（accommodative impulse）」は、近い対象に焦点を合わせる意図または願望を意味する。健常者（非老視眼）において、遠近調節インパルスに直ぐに続いて遠近調節反応が生じるだろう。老視眼では遠近調節インパルスに続いて、最適以下の遠近調節反応が生じるか又は遠近調節反応は存在しないだろう。

本発明に使用される「遠近調節反応（accommodative response）」は、一または二以上の近見視力を増強する物理的又は生理的なイベントを意味する。天然の遠近調節反応（インビボで天然で発生するもの）は、毛様体の筋収縮, 小帯の移動, レンズの形の変化, 虹彩括約筋の収縮, 瞳孔の狭窄（pupil constriction）, および収束（convergence）が含まれるが、これらに限定されない。また、遠近調節反応は、人工的な遠近調節反応（即ち、人工的な光学的コンポーネントによる反応）であってもよい。人工的な遠近調節反応には、ポジションを変化させること、曲率（curvature）を変化させること、屈折率を変化させること、および開口部サイズを変化させることが含まれるが、これらに限定されない。

本発明に使用される「遠近調節のトリガー（accommodative trigger）」は、遠近調節インパルスまたは遠近調節反応に関連する任意の検出可能なイベントを意味する。遠近調節のトリガーがセンサーにより検出される場合、好ましくはセンサーは光学的なコンポーネントにシグナルを伝達し、次に人工的な遠近調節反応に対応する。

遠近調節のトリガー
遠近調節反応(遠近調節のループとしても知られている)は、少なくとも 三つの不随意性の眼反応を含む、つまり：
1) 毛様体筋の収縮,
2) 虹彩括約筋の収縮(瞳孔の狭窄は、焦点の深さを増加させる), および
3) 収束〔内向きにみることにより、両眼の累積（binocular summation）を最大とし、立体視を最適とする物体平面での両眼視野の融合が可能となる〕。

毛様体筋の収縮は、それ自体で遠近調節に関連する（即ち、レンズの光学倍率を変化させる）。瞳孔の狭窄および収束は、仮性の遠近調節（pseudo-accommodation）と関連し、それらはレンズの光学倍率に影響しないが、近接する対象のピント合わせを増強する。例えば、Bron AJ等〔Bron AJ, Vrensen GFJM, Koretz J, Maraini G, Harding JJ. 2000. The Aging Lens. Ophthalmologica 214:86-104〕を参照されたい。

人工的な遠近調節反応を誘導するための以前の試みは、不都合に遅滞し、非特異的（non-specific）で、一貫せず（inconsistent）、および／または相関的（correlative）なトリガーに依存する。例えば、以前の試みは、遠近調節のトリガーとして瞳孔サイズまたは注視角(収束の指標)に依存している。

一態様において、遠近調節のトリガーは、遅滞するというよりむしろ先導（leading）する。好ましくは、遠近調節のトリガーは、天然の遠近調節反応に先行（precedes）する又は少なくとも同時である。一態様において、遠近調節のトリガーは、天然の遠近調節反応を約 1 〜約 50 ミリ秒, より好ましくは約 50, 40, 30, 20,または10 ミリ秒未満先行するイベントである。換言すれば、遠近調節のトリガーは、好ましくは遠近調節反応よりも遠近調節インパルスとより密接に関連する。この様式で、人工的な遠近調節反応は、天然の遠近調節反応より遅れることなく又はおよそ同時に発生する。遅滞するトリガーを用いることにより遠近調節インパルスから遠近調節反応への遅れが僅かで短いことを満足させる結果を提供しえるが、先導するトリガーを用いることによりこの遅れを短縮または排除できる。

別の態様において、遠近調節のトリガーは、遠近調節に特異的である。非特異的なトリガーは遠近調節に関連しえるが、それらは他の無関係の視覚的な必要性とも関連しえる。例えば、瞳孔の狭窄は遠近調節と共に発生するが、周囲の光の増加でも発生する。従って、瞳孔の狭窄に依存することによって、不適切な遠近調節反応が生じる可能性がある。他方で、特異的なトリガーは、遠近調節と強く関連し、他の定期的に発生する視覚的な必要性と弱く関連する又は非関連である。

別の態様において、遠近調節のトリガーは、一貫して個々の患者または患者集団の何れかで遠近調節と関連する。一貫性のあるトリガー（Consistent triggers）は、一貫していないトリガーに対して好適である。例えば、注視角における変化は、収束を欠く人物では生じないだろう。従って、遠近調節のトリガーとして注視角に依存することは、係る人物において無効であろう。

なお別の態様において、遠近調節のトリガーは、（天然の遠近調節反応と相関性があるというよりむしろ）天然の遠近調節反応の原因である。別の表現では、単に相関性のトリガーは、「遠近調節徴候（accommodative symptom）」と記載しえる。他方で、原因となるトリガーは、「遠近調節刺激（accommodative stimulus）」と記載しえる。一態様において、原因となる遠近調節のトリガーは、遠近調節のみと関連する及び／又は常に遠近調節と関連する。付加的な利点として、原因となるトリガー（causative trigger）は、先導的である可能性も高い。例示的な原因となる遠近調節のトリガーには、イオン濃度（例えば、Ca++ 流入）の変化、同様に特定のタンパク質（例えば、G-タンパク質）の発現（特に、過剰発現）の変化が含まれるが、これらに限定されない。

以上より、一態様において、遠近調節刺激を検出することは、筋収縮の原因を検出することを含む。実質的に水晶体が老眼（presbyopia）の開始と共に硬直するのにともない毛様体筋および小帯の動きが減少するが、本発明の発明者は毛様体筋の収縮に先行し、原因となる眼のイオン濃度の変化を検出するため有用な装置および方法を発見した。レンズの硬直性によりイオン濃度の変化に対する毛様体筋の生理的な反応性が低下するとしても、イオン濃度の変化によってやはり遠近調節インパルスが示される。そのうえ、毛様体筋の収縮の原因であるイオン濃度の変化を検出することによって、遠近調節と関連する虹彩括約筋の狭窄の原因であるイオン濃度の変化も検出しえる。

イオン濃度
一態様において、本発明に記載される装置および方法は、イオン濃度における変化を検出する。検出されるイオンは、眼のサイトゾル流体に存在する任意のイオンであってもよい。例示的なイオンは、カルシウム, ナトリウム, カリウム, リン酸, マグネシウム, および亜鉛が含まれるが、これらに限定されない。一態様において、前記イオンは、カルシウムである。カルシウムは、特に適切なイオンである。というのも、ベースラインのカルシウム濃度が低く、カルシウムイオンの流入が平滑筋の収縮（例えば、毛様体筋または虹彩括約筋の収縮）に先行し、生じるからである。毛様体筋 および 虹彩括約筋の双方は、平滑筋（横紋筋ではなく）である。他の平滑筋と同様に、それらの弛緩 および 収縮は、イオンチャネルにより制御される。

より具体的には、平滑筋細胞の収縮を誘導するため、流入したカルシウムイオンがカルモジュリン (M)と結合し、引き続いて三重の複合体 Ca++/M/MLCK (ミオシン軽鎖キナーゼ)を形成する。次に、Ca++/M/MLCK 複合体は、ミオシンの二つの軽鎖の各々におけるセリンのリン酸化を触媒し、クロスブリッジサイクリング（cross bridge cycling）やATP 加水分解を使用した収縮が誘導される。Andrea JE等〔Andrea JE, Walsh MP. 1992. Protein Kinase C of Smooth Muscle. Hypertension 20(5):585-95〕を参照されたい。

ベースライン濃度は、遠近調節インパルスの前の濃度である。遠近調節濃度（accommodative concentration）は、遠近調節インパルスまたは遠近調節反応と関連する濃度である。遠近調節差（accommodative differential）は、ベースライン濃度および遠近調節濃度の間の差である。一般に、遠近調節濃度および遠近調節差は、遠近調節インパルスまたは遠近調節反応と関連する。特に、遠近調節濃度および遠近調節差は、平滑筋の収縮と関連する。

イオン濃度の変化を検出することは、遠近調節濃度および／または 遠近調節差を検出することを含む。一態様において、遠近調節のトリガーは、遠近調節濃度である（ベースライン濃度と共にまたはベースライン濃度なし）。別の態様において、遠近調節のトリガーは、遠近調節差（始点および／または終点の濃度と共にまたは始点および／または終点の濃度なし）である。

センサーをプログラムして、遠近調節のトリガーとしての遠近調節濃度 および／または遠近調節差を検出できる。遠近調節のトリガーを、一または二以上の検出される特定のイオン, 一般的な集団のベースラインおよび遠近調節濃度, および個々の患者のベースラインおよび遠近調節濃度の因子を考慮してセットまたは修飾できる。さらに、センサーをプログラムして、遠近調節インパルスへの感受性, 検出からシグナル伝達の反応時間, および／またはシグナル伝達から人工的な遠近調節反応の反応時間を至適化できる。

一態様において、ベースライン濃度は、約 300 nM, 200 nM, 175 nM, 150 nM, 125 nM,または100 nM未満であってもよい。別の態様において、ベースライン濃度は、約100 nM〜約200 nM, 約120 〜約170 nM, 約120 nM 〜約150 nM, 約150 〜170 nM,または約150 nMである。一態様において、遠近調節濃度は、約 300 nM, 400 nM, 500 nM, 600 nM, 700 nM,または800 nMを超えてもよい。別の態様において、遠近調節濃度は、約250 nM 〜約1000 nM, 約400 nM 〜約800 nM, 約500 nM 〜約700 nM,または約600 nMである。一態様において、遠近調節差は、約 100 nM, 200 nM, 300 nM, 400 nM, 500 nM, 600 nM, 700 nM,または800 nMであってもよい。別の態様において、遠近調節差は、約300 nM 〜約600 nM, 400 nM 〜約600 nM, 約380 nM 〜約580 nM, 約300 nM 〜約500 nM, 約330 nM 〜約530 nM, 約350 nM 〜約550 nM,または約400 nM 〜約500 nMである。これらの値は特にカルシウムと関連性があるが、これらの値は他の特定のイオンに関して当業者が選択または修飾できる。

遠近調節のトリガーを検出することは、直接的にまたは間接的に達成しえる。一態様において、遠近調節のトリガーは、例えば、サイトゾル流体中の遊離したイオンにより直接的に測定される。別の態様において、遠近調節のトリガーは、例えば、イオンを結合したタンパク質の結合状態により間接的に測定される。例えば、センサーは、サイトゾル中の遊離Ca++を直接的に検出できる。或いは、センサーは、Ca++とカルモジュリンまたはMLCK複合体との結合状態を間接的に検出できる。同様に、センサーは、サイトゾル中の遊離リン酸を直接的に検出できる。或いは、センサーは、ミオシンのリン酸化を間接的に検出できる。

イオン濃度の変化を検出することに加えて、装置および方法はさらに遠近調節インパルスの識別を改良および／または実証するためのもう一つの付加的な 遠近調節のトリガーを検出することを含みえる。装置および方法は、さらにマニュアルオーバーライド（manual override）を含みえる。例えば、US 2009/0033863を参照されたい。

センサー
一態様において、本発明に記載される装置は、イオン濃度の変化である遠近調節のトリガーを検出するため適合されたセンサーである。別の態様において、装置は、さらにセンサーとの電気的なコミュニケーションに光学的なコンポーネントを含む。

センサーは、好ましくは電気化学的なセンサーである。例示的な電気化学的なセンサーは、電位差測定センサー（potentiometric sensors）, クロノポテンショメトリーセンサー（chronopotentiometric sensors）, 参照電極（reference electrodes）, ボルタメトリセンサー（voltammetric sensors）, および電気化学的なバイオセンサー（electrochemical biosensors）が含まれるが、これらに限定されない。好ましくは、電気化学的なセンサーは、例えば、ミクロ, ナノ, ピコ,またはフェムトスケールの低濃度の差を検出できる。好ましくは、適切な電気化学的なセンサーは、多大なサンプル量もさらなる分析処理のどちらも必要としない。係る電気化学的なセンサーは、当該技術分野において既知である。例えば、Malon A等〔Malon A, Vigassy T, Bakker E, Pretch, E. 2006. Potentiometry at Trace Levels in Confined Samples: Ion-Selective Electrodes with Subfemtomole Detection Limits. J Am Chem Soc 128:8154-55〕を参照されたい。

一態様において、センサーは、特定のイオンに調整（tuned）される。一態様において、前記センサーは、カルシウムに調整される。一つの例示的な調整されたセンサーは、イオノホア（例えば、カルシウムイオノホア）を使用する。

一態様において、センサーは、パワーサプライを含む。一態様において、パワーサプライは、電池である。別の態様において、パワーサプライは、再充電可能（好ましくは リモートで再充電可能）である。一態様において、パワーサプライは、センサーの寿命以上にパワーを配送できる。例えば、一態様において、パワーサプライは、少なくとも 10, 20, 30, 40,または50 年パワーを配送できる。

別の態様において、センサーは、シグナルトランスミッターも含む。一態様において、前記シグナルは、ワイヤレスのシグナルである。別の態様において、前記シグナルは、デジタルシグナルである。別の態様において、センサーは、さらに高周波識別 tag (RFID： radio frequency identification tag)を含む。なお別の態様において、センサーは、センサー出力をクリーンな電位シグナル（clean voltage signal）に1.0Vで転換できる相補型金属酸化膜半導体(CMOS)技術をさらに含む。

一態様において、センサーは、毛様体筋, 小帯, または虹彩とのサイトゾルの流体コミュニケーションに存在するように眼へ移植される。

光学的なコンポーネント
別の態様において、装置は、シグナルトランスミッター, およびセンサーとの電気的なコミュニケーションにおける光学的なコンポーネントを含むセンサーを含む。この光学的なコンポーネントは、前記センサーからのシグナルに反応して光学倍率を変化させる能力がある。

光学的なコンポーネントは、近見視力焦点（near-vision focus）を調整する能力がある任意のコンポーネントであってもよい。例示的な光学的なコンポーネントには、眼内レンズ (IOL： intraocular lenses), 眼内の光学器機(IOO、例えば、動的な開口部), 角膜インレー（corneal inlays）, 角膜アンレー（corneal onlays）, コンタクトレンズ, 眼鏡レンズ（spectacle lenses）, および任意のその組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。一態様において、光学的なコンポーネントは、眼内レンズ, コンタクトレンズ,または眼鏡レンズである。別の態様において、光学的なコンポーネントは、眼内レンズまたは眼鏡レンズである。別の態様において、光学的なコンポーネントは、眼内レンズである。

光学的なコンポーネントは、光学倍率を変化させるための手段を含む。一態様において、光学的なコンポーネントは、二または三以上の近い, 遠い, および中間の対象に焦点を合わせる（好ましくは 可逆的に焦点を合わせる）ための手段を含む。「多焦点（multifocal）」のコンポーネント〔二または三以上の異なる焦点距離の固定的な領域（static zones）を有する〕と対照的に、本発明に記載される光学的なコンポーネントは、少なくとも一つの可変性の光学倍率をともなう領域を有する。しかしながら、本発明に記載される光学的なコンポーネントは、可変性の光学倍率を有しえる又は有しえない一または二以上の領域を付加的に含んでいるものを除外しない。

光学的なコンポーネントは、機械的, 電気的, 電気化学的, および／または磁力などによりその光学倍率を変化させることができる。一態様において、光学的なコンポーネントは、一または二以上の網膜との相対的な位置を変化させること、曲率を変化させること、開口サイズを変化させること、および屈折率を変化させることが含まれるが、これらに限定されない機構により光学倍率を変化させる。

一態様において、光学的なコンポーネントは、網膜との相対的な位置を変化させることによりその光学倍率を変化させる。一態様において、単一の光学的なコンポーネントは、網膜に向かってまたは離れて移動される。別の態様において、二または三以上の光学的なコンポーネントは、それらの一方、双方が網膜に対する位置を変化させるように互いに相対的に移動される（複数の光学的な装置の眼におけるポジションが全体として変化しないとしても）。

別の態様において、光学的なコンポーネントは、曲率を変化させることによりその光学倍率を変化させる。後側の表面, 前側の表面,または両方が変化しえる。

別の態様において、光学的なコンポーネントは、開口部サイズ（aperture size）を変化させることによりその光学倍率を変化させる。例えば、光学的なコンポーネントは、外形（特に、その直径）を変化させるプログラム可能な開口部を含みシグナルに応答して焦点の深さを調節することができる。例えば、US 2009/0033863を参照されたい。

なお別の態様において、光学的なコンポーネントは、屈折率を変化させることによりその光学倍率を変化させる。一態様において、光学的なコンポーネントは、フォトリフラクティブおよび／または電気的に活性な物質を含み、バルク物質（bulk material）の屈折率を変化させ、光路を変化させ、光学倍率を変化させることができる。例えば、US 2006/0095128を参照されたい。別の態様において、光学的なコンポーネントは、屈折率のモジュレーターを含むことができ、これにより前記コンポーネントの表面で一時的な回折格子を提供することができる。

一態様において、光学的なコンポーネントは、ピクセル化される（例えば、複数の個々にアドレス化できるピクセルを含む）。

シグナルの伝達 および 受信を至適化するため、センサー(または、特にシグナルトランスミッター) および 光学的なコンポーネントは、互いに近い。 一態様において、センサー および 光学的なコンポーネントの間の距離は、約 5 cm, 4 cm, 3 cm,または2 cm 未満(例えば、眼鏡レンズの場合)である。別の態様において、センサー および 光学的なコンポーネントの間の距離は、約 10 mm, 7 mm, 5mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm,または1 mm未満である。なお別の態様において、センサーは、光学的なコンポーネントと統合されてもよい（例えば、光学的なコンポーネント内に埋めこまれるか又は光学的なコンポーネントに付着される）。

インプラント
一態様において、装置または一または二以上のその部分は、眼にインプラントされる。例えば、一または二以上のセンサー, パワーサプライ, シグナルトランスミッター, および 光学的なコンポーネントは、眼に個々にまたは共にインプラントされてもよい。インプラントの適合性には、以下に記載される生体適合性の特性およびサイズガイダンス（size guidances）が含まれるが、これらに限定されない。

一態様において、センサーは、眼にインプラントされる。特定の態様において、センサーは眼へインプラントされ、毛様体筋, 小帯, または虹彩とのサイトゾルの流体コミュニケーションに存在する。別の態様において、センサーは、毛様体筋, 小帯,または虹彩に付着される。なお別の態様において、センサーは、毛様体筋または小帯との流体コミュニケーションに存在する又は毛様体筋または小帯に付着される。

別の態様において、光学的なコンポーネントは、眼にインプラントされる。特定の態様において、光学的なコンポーネントは、前眼房, 後眼房,またはレンズ カプセルにインプラントされる。

一態様において、本発明で開示される装置および方法は、一または二以上の生体適合性を増加させるための特性を含む。例示的な特性には、生体適合性ポリマー, 生体適合性のコーティング、例えば、ヒドロゲルコーティング, および一酸化窒素ドナーおよびポリマーなどを含んでいるインプラントされた装置への拒絶反応を抑制する化学的な因子を活発に放出する重合性のカプセル剤が含まれるが、これらに限定されない。Shin JH等〔Shin JH, Schoenfisch MH. 2006. Improving the biocompatibility of in vivo sensors via nitric oxide release. Analyst 131:609-15〕を参照されたい。これらの特性によって、一または二以上のセンサー, パワーサプライ, シグナルトランスミッター, および／または光学的なコンポーネントを含む装置の部分の生体適合性を増強できる。この場合、装置または装置の部分が眼にインプラントされるので、眼を体の生得的な免疫系から分離する眼血液関門（blood-ocular barrier）が存在することを考慮すると、それらにより利益がえられるかもしれない。

一態様において、装置または装置の部分（特に、センサー）は、眼のインプラントに適切に調整される。例えば、一態様において、センサーの最大寸法（largest dimension）は、約 0.1 mm〜約 5 mm, 好ましくは約 5, 4, 3, 2, 1,または0.5 mm未満である。別の態様において、センサーは球状であり、最大寸法はその直径である。別の態様において、光学的なコンポーネントは、例えば、約 10, 9, 8, 7, 6,または5 mm 未満の直径の最大寸法を有する〔該当する場合、ハプティックス（haptics）を除く〕。

方法
一態様において、光学的に焦点を合わせる方法は、以下を含む：
a) 遠近調節のトリガーを検出すること（前記遠近調節のトリガーは、イオン濃度の変化である）,
b) 前記遠近調節のトリガーの検出に際してシグナルを伝達すること, および
c) 前記シグナルの受信に際して光学的なコンポーネントの光学倍率を変化させること。

係る方法は、老眼の治療に有用である。

一態様において、前記方法は、装置または一もしくは二以上のその装置の部分をインプラントすることを含む。一態様において、前記方法は、センサーをインプラントすることを含む。別の態様において、前記方法は、眼内レンズ (IOL： intraocular lens)などの光学的なコンポーネントをインプラントすることを含む。別の態様において、前記方法は、センサー および 光学的なコンポーネントの両方を同時にまたは連続的に何れかの順番でインプラントすることを含む。

一態様において、装置または一もしくは二以上のその部分を、外科的に切開して眼にインプラントしえる。別の態様において、インプラントは、注射により達成される。好ましくは、装置または一もしくは二以上のその部分は、15-22 ゲージの針を用いて注射できる。

一態様において、前記方法は、迅速（好ましくは、ほとんど即効性）な人工的な遠近調節反応を提供する。一態様において、任意の一つ又は任意の組み合わせの工程につづく時間（遠近調節インパルスから遠近調節のトリガーの検出, 遠近調節のトリガーの検出からシグナル伝達, シグナルの伝達からシグナルの受信, およびシグナルの受信から人工的な遠近調節反応）は、約 1 秒未満, 好ましくは約 50, 40, 30, 25, 20, 15,または10 ミリ秒未満である。一態様において、遠近調節インパルス および 人工的な遠近調節反応の間の時間は、 1 秒未満である。別の態様において、遠近調節のトリガー および 人工的な遠近調節反応の検出の間の時間は、 1 秒未満である。

上記の全ての文献および公報の開示は、その全体が参照によって明示的に援用される。

特定の特性が例示としての特定の態様に関連して記載されるにもかかわらず、当業者は任意の特定の特性が本発明に記載される任意の態様に適用できることを認識するだろう。特に、特定の特性および態様が装置の特定の文脈で記載されえるが、係る特性および態様は本発明に記載される方法に等しく適用可能であり、逆もまた同様である。また、記載された装置および方法の様々な修飾およびバリエーションが、当業者には明らかであり、本発明の範囲および精神から逸脱しない。

Claims (20)

1. 遠近調節のトリガーの原因を検出するため適合されるセンサー。
2. 前記遠近調節のトリガーはイオン濃度の変化である、請求項1に記載のセンサー。
3. 前記イオンはカルシウム, ナトリウム, カリウム, リン酸, マグネシウム,または亜鉛である、請求項2に記載のセンサー。
4. 前記イオンがカルシウムである、請求項3に記載のセンサー。
5. 前記センサーがカルシウムイオノホアを含む、請求項4に記載のセンサー。
6. 遠近調節のトリガーは約 300 nM〜約 600 nMで異なるイオン濃度である、請求項2に記載のセンサー。
7. ベースラインのイオン濃度は200 nM未満である、請求項2に記載のセンサー。
8. 遠近調節のトリガーは400 nMを超えるイオン濃度である、請求項2に記載のセンサー。
9. 前記センサーは眼へのインプラントのため適合されて、毛様体筋, 小帯, または虹彩とのサイトゾルの流体コミュニケーションに存在する、請求項2に記載のセンサー。
10. 請求項2に記載のセンサーであって、さらにパワーサプライおよびシグナルトランスミッターを含むセンサー。
11. 以下を含む装置：
    a) 前記センサーがさらにシグナルトランスミッターを含む請求項2に記載のセンサー;
    b) センサーからのシグナルに応答して光学倍率を変化させる能力がある、センサーとの電気的なコミュニケーションにおける光学的なコンポーネント。
12. 前記シグナルがワイヤレスのシグナルである、請求項11に記載の装置。
13. 請求項11に記載の装置であって、前記センサーおよび前記光学的なコンポーネントの間の距離は5 mm未満である装置。
14. 請求項11に記載の装置であって、前記光学的なコンポーネントは、一または二以上の網膜との相対的な位置を変化させること、曲率（curvature）を変化させること、開口サイズを変化させること、屈折率を変化させることにより光学倍率を変化させる装置。
15. 請求項14に記載の装置であって、前記光学的なコンポーネントは、屈折率を変化させることにより光学倍率を変化させる装置。
16. 請求項11に記載の装置であって、前記光学的なコンポーネントは、眼内レンズまたは眼鏡レンズである装置。
17. 以下を含む光学的に焦点を合わせるための方法:
    a) イオン濃度における変化である遠近調節のトリガーを検出すること;
    b) 前記遠近調節のトリガーの検出に際してシグナルを伝達すること;
    c) 前記シグナルの受信に際して光学的なコンポーネントの光学倍率を変化させること。
18. 請求項17に記載の方法であって、さらに遠近調節のトリガーを検出する能力があるセンサーを毛様体筋, 小帯, または虹彩とのサイトゾルの流体コミュニケーションにインプラントすることを含む方法。
19. 請求項18に記載の方法であって、前記センサーをインプラントすることは、前記センサーを毛様体筋または小帯に付着させることを含む方法。
20. 請求項17に記載の方法であって、前記遠近調節のトリガーを検出すること及び前記光学倍率を変化させることの間の時間は1 秒未満である方法。