JP2019520966A - Photo-adjustable hydrogel and bioanalogous intraocular lens - Google Patents

Photo-adjustable hydrogel and bioanalogous intraocular lens Download PDF

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Abstract

生体類似型埋め込み式眼科用レンズ(「BIOL」)であって、生得の水晶体(NCL)を除去し、BIOLを後眼房に埋め込み、NCLにより空いた水晶体嚢に置いた後、その様々な必須機能の点でNCLに取って代わることができる生体類似型埋め込み式眼科用レンズ。レンズの少なくとも後面は凸形状を有し、透明で柔軟なハイドロゲル材料から作られる。少なくとも前方光学面および後方光学面は、主光軸に沿った1つまたは複数の円錐断面の回転により画定され、回転により画定された面は、上記軸および上記軸により対称な円錐面に対し垂直な平面を含むことになる。照射されたハイドロゲルの屈折率の変化をもたらすことになる電磁放射線の制御された吸収により、その光学パラメータを最適化および/またはカスタマイズすることができる、ハイドロゲル埋め込み式眼科用レンズ。A living body-similar implantable ophthalmic lens ("BIOL") that removes the natural lens (NCL), implants the BIOL into the posterior chamber, and places it in the capsular bag vacated by the NCL, followed by its various essentials. A bio-similar implantable ophthalmic lens that can replace NCL in terms of function. At least the rear surface of the lens has a convex shape and is made of a transparent and flexible hydrogel material. At least the front optical surface and the rear optical surface are defined by rotation of one or more conical sections along the main optical axis, the surface defined by the rotation being perpendicular to the axis and the conical surface symmetrical by the axis. A flat surface. A hydrogel implantable ophthalmic lens whose optical parameters can be optimized and / or customized by controlled absorption of electromagnetic radiation that will result in a change in the refractive index of the irradiated hydrogel.

Description

(関連出願との相互参照)
本願は、2013年1月15日提出の米国仮特許出願第61/752685号の優先権の利益を主張する、2013年12月12日提出の国際出願第PCT/IB2013/060869号の米国国内段階である、2015年7月14日提出の米国特許出願第14/760868号の一部継続出願である、2016年6月23日提出の米国特許出願第15/190715号に対し優先権を主張する。上記出願の全てについて、その全内容は、参照によって本明細書に組み込まれる。
(Cross reference to related applications)
This application claims the benefit of priority of US Provisional Patent Application No. 61 / 752,685, filed January 15, 2013, the US domestic phase of International Application No. PCT / IB2013 / 060869, filed December 12, 2013. Claim priority to US patent application Ser. No. 15 / 190,715, filed Jun. 23, 2016, which is a continuation-in-part of US patent application Ser. No. 14 / 760,868 filed Jul. 14, 2015 . The entire contents of all of the above applications are incorporated herein by reference.

発明の分野
本発明は、ハイドロゲル埋め込み式眼科用レンズであって、その光学パラメータを、可視領域および/または近赤外領域のレーザー光線などの電磁放射線、さらに特定すれば1ナノ秒より短いパルスで放射される放射線(いわゆるフェムト秒レーザー、FSL)の吸収を制御して、照射を受けたハイドロゲルの屈折率を変化させることにより最適化および/またはカスタマイズすることができる眼科用レンズに関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention is a hydrogel-embedded ophthalmic lens, the optical parameters of which are electromagnetic radiation such as laser light in the visible and / or near infrared region, and more particularly in pulses shorter than 1 nanosecond. The invention relates to an ophthalmic lens which can be optimized and / or customized by controlling the absorption of emitted radiation (so-called femtosecond laser, FSL) and changing the refractive index of the irradiated hydrogel .

発明の背景
眼内レンズ(IOL)は、NCLの光学機能に取って代わるかまたはこれを補足する外科的に埋め込み可能なレンズである。いわゆる「後眼房眼内レンズ」、すなわちPC IOLは、白内障の症例、またはさらに最近では老眼の症例において、いわゆる「クリアレンズ交換」、すなわちCLEによりNCLに取って代わっている。他の埋め込み式レンズは、前眼房に配置されるか(AC IOL)、角膜に配置されるか(角膜インプラントまたは基質内インプラント)、またはNCLと虹彩との間に配置される(いわゆる「埋め込み式コンタクトレンズ」すなわちICL)。これまでのところ、これらのIOLのほとんどは、単にNCLの基本的光学機能に取って代わるかまたはこれを補足するように設計されていた。図1に描かれたヒトの眼におけるNCLは、いくつかの機能を有する複雑な構造であることが分かる。眼の主要部分には、角膜101、虹彩102、NCL103、後嚢104、毛様体筋105、毛様小帯106、硝子体107、および網膜108がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION Intraocular lenses (IOLs) are surgically implantable lenses that replace or supplement the optical function of NCL. The so-called "posterior intraocular lens", ie the PC IOL, has replaced the NCL by the so-called "clear lens exchange", ie CLE, in cases of cataract or more recently in the case of presbyopia. Other implantable lenses are placed in the anterior chamber (AC IOL), placed in the cornea (corneal implant or intrastromal implant), or placed between the NCL and the iris (so-called "embedded" Contact lenses "or ICL). So far, most of these IOLs have been designed simply to replace or supplement the basic optical functions of NCL. It can be seen that NCL in the human eye depicted in FIG. 1 is a complex structure with several functions. The main part of the eye is the cornea 101, iris 102, NCL 103, back capsule 104, ciliary muscle 105, ciliary zonule 106, vitreous body 107, and retina 108.

NCL103の基本的光学機能は、離れた物体が網膜108上に投影され得るように、入射光の焦点を合わせるため角膜101を補助することにある。他の重要な光学機能は、遠近調節、すなわち様々な距離にある物体が網膜108上に投影され得るように水晶体の屈折力を調整することである。遠近調節機構を説明するいくつかの理論が存在する。例えば、L.Wernerら、Physiology of Accommodation and Presbyopia,ARQ.BRAS.OFTALMOL.63(6),DEZEMBRO/2000−503参照。   The basic optical function of the NCL 103 is to assist the cornea 101 to focus incident light so that distant objects can be projected onto the retina 108. Another important optical function is accommodation, ie, adjusting the refractive power of the lens so that objects at different distances can be projected onto the retina 108. Several theories exist to explain accommodation mechanisms. For example, L. Werner et al., Physiology of Accommodation and Presbyopia, ARQ. BRAS. OFTALMOL. 63 (6), DEZEMBRO / 2000-503.

最も堅固に確立された理論は、図1を参照し、弛緩した毛様体筋105が、水晶体103周辺部を外側に引っぱる毛様小帯106に緊張を生じさせて、NCL103を遠方視に適したさらに低い屈折力を提供する変形した(平坦な)形状に保つことを説明するフォン・ヘルムホルツ理論である。近物体に焦点を合わせることは、毛様小帯106を弛緩させ、NCL103に、より小さい直径、より分厚い中心厚さならびに前面および後面の両方におけるより小さい曲率半径を有するその「生得の」形態を獲得させる毛様体筋105における緊張により誘導される。この結果、NCLの屈折力は高められ、網膜108上における近物体の画像の投影が可能となる。   The most rigidly established theory refers to FIG. 1, where the relaxed ciliary muscle 105 creates tension in the ciliary zonules 106 pulling the periphery of the lens 103 outward, making the NCL 103 suitable for far vision The von Helmholtz theory, which illustrates keeping the deformed (flat) shape providing even lower refractive power. Focusing on the near object relaxes the ciliary zonules 106 and NCL 103 in its "native" form with smaller diameter, thicker chunk center thickness and smaller radius of curvature in both the anterior and posterior surfaces It is induced by tension in the ciliary muscle 105 to be acquired. As a result, the refractive power of the NCL is enhanced, allowing the projection of the image of the near object on the retina 108.

一般的な眼内レンズのほとんどは、どちらかと言えば容易に製造することができる球面を有する。しばらくの間、NCL103は球状であることが必須であると想定されてきた。しかしながら、球面レンズは、正確には単焦点ではなく、代わりに、中心部を通って入射する光線が、レンズ周辺部を通って入射する光線よりレンズから僅かに遠い焦点へと屈曲するいわゆる「球面収差」を示す。したがって、球面レンズは、その中心部より周辺部の方で幾分強く屈折する。この変化は連続的であり、かかるレンズは、単焦点を有するのではなく、最長焦点距離と最短焦点距離との間に短い距離間隔(集束範囲)で多くの焦点を有する。言い換えれば、球面レンズは負の多焦点性である(その焦点距離は中心部から周辺部へと減少する)。球面ではなく楕円面(静的液体メニスカスの固化により生成された面など)を有するレンズは、よりいっそう明確な球面収差を有するため、球面レンズよりよりいっそう強い負の多焦点性を示す。   Most common intraocular lenses have a spherical surface that is rather easy to manufacture. For a while, it has been assumed that NCL 103 is required to be spherical. However, spherical lenses are not exactly single focus, but instead so-called "spherical" in which light rays incident through the center bend to a focal point slightly further from the lens than light rays incident through the lens perimeter "Aberration". Thus, a spherical lens is refracted somewhat more strongly at its periphery than at its center. This change is continuous and such a lens does not have a single focus but has many focuses at short distance intervals (focusing range) between the longest focal length and the shortest focal length. In other words, a spherical lens is negative multifocal (its focal length decreases from the center to the periphery). A lens that is not spherical but has an elliptical surface (such as a surface generated by solidification of a static liquid meniscus) exhibits stronger negative multifocality than a spherical lens because it has a clearer spherical aberration.

人工眼内レンズの中には、負の多焦点性および極めて対照的な光学的効果を有する球面またはさらには楕円面などの他の二次面と並ぶ双曲面を含むものもある。さらに重要なことに、先行技術では、概して二次面(または円錐断面)を、明確には特定されておらず、正の球面収差を有する二次面(もっとも、双曲収差をもつ面ではない)に近似しているに過ぎないメニスコイド面と組み合わせる。   Some artificial intraocular lenses include hyperboloids aligned with other quadratic surfaces such as spherical or even ellipsoidal surfaces with negative multifocality and very contrasting optical effects. More importantly, in the prior art, the quadratic surface (or conical cross section) is generally not clearly specified, and a quadratic surface with positive spherical aberration (but not a surface with hyperbolic aberration) Combined with a meniscoid surface that is only approximating.

例えば、米国特許第4971732号においてWichterleは、平坦な楕円に近似するメニスコイド面を主張しており、米国特許第5674283号においてStoyは、メニスコイド面を球面の近似とみなし、両方とも負の多焦点性を有するものと考えている。正および負の多焦点性をもつ面を組み合わせると、正の多焦点性をもつ面の利点は減じられるかまたは否定される。   For example, in U.S. Pat. No. 4,971,732 Wichterle claims a meniscoid surface approximating a flat ellipse, and in U.S. Pat. No. 5,674,283 Stoy considers the meniscoid surface to be an approximation of a sphere, both of which are negative multifocality It is considered to have Combining the surfaces with positive and negative multifocality reduces or negates the benefits of surfaces with positive multifocality.

さらに、Wichterleによる米国特許第4971732号は、モノマーが開放型で固化し、レンズの一方(後方)の側面が成形用空洞の形状を有し、前方の側面が固化した液体メニスカスの(恐らく負の多焦点性をもつ平坦な楕円形に近似し、ほぼ純粋な球面と純粋な楕円面との間にあると思われる)形状を有する眼内レンズの製造方法を記載している。成形用空洞は、双曲面を含み得る二次面の形状を有する。各光学面は異なる方式で、すなわち一方は固体面に対するポリマー前駆体の固化により、他方は液気界面での固化により作られるということが認められ得る。かかる異なる環境下で形成された2つの光学面の表面品質は、光学的な点および生物学的な点の両方で全く異なり得ることが、当業者には知られている。   In addition, U.S. Pat. No. 4,971,732 to Wichterle describes that the monomer solidifies in an open mold, one side of the lens (back) having the shape of the forming cavity and the front side solidifying (possibly negative) of the liquid meniscus We describe a method of making an intraocular lens that approximates a flat oval with multifocality and that has a shape that appears to be between a nearly pure sphere and a pure ellipsoid. The shaping cavity has the shape of a secondary surface that can include a hyperboloid. It can be appreciated that each optical surface is made in a different manner, one by solidification of the polymer precursor to the solid surface and the other by solidification at the liquid-vapor interface. It is known to those skilled in the art that the surface quality of two optical surfaces formed in such different environments may be quite different in both optical and biological aspects.

米国特許第4846832号においてWichterleは、レンズの後方側面が固化した液体メニスカスの(恐らく負の多焦点性をもつ平坦な楕円形状に近似していると思われる)形状を有し、前方側面が、暗黙的に双曲面をも含み得る二次面として形成された固体成形型のインプリントとして形成される眼内レンズの別の製造方法を記載している。この場合も、各光学面は異なる方式で、すなわち一方は固体面に対するポリマー前駆体の固化により、他方は液気界面での固化により作られるということが認められ得る。   In U.S. Pat. No. 4,846,832 Wichterle has the shape (possibly similar to a flat elliptical shape with negative multifocality) of the solidified liquid meniscus on the back side of the lens and the front side on It describes another method of manufacturing an intraocular lens formed as an imprint of a solid mold formed as a secondary surface that may also implicitly include a hyperboloid. Again, it can be seen that each optical surface is created in a different manner, one by solidification of the polymer precursor to the solid surface and the other by solidification at the liquid-vapor interface.

Stoyの米国特許第5674283号は、一方の部分がWichterleの型に類似しており、他方の部分が前方レンズ面上により短い直径の修正メニスコイドを形成するのに使用される、2部式型を用いたWichterleの米国特許第4971732号により記載された方法を修正することについて開示している。メニスコイド光学面は、直径が短いにもかかわらず、Wichterleの米国特許第4971732号から得られるメニスコイドと同じ特徴を有し、したがって、恐らくは楕円面よりは球面に近いと思われる。いずれにしても、かかる表面は負の多焦点性を有する。後方側面は、双曲面を含み得る二次面として成形された固体型のインプリントとして形成され、他方の光学面は、液気界面での液体ポリマー前駆体の固化により形成される。   U.S. Pat. No. 5,674,283 to Stoy is a two-part mold in which one part is similar to the Wichterle's type and the other part is used to form a modified meniscoid of shorter diameter on the anterior lens surface. A modification of the method described by Wichterle US Pat. No. 4,971,732 used is disclosed. The meniscoid optical surface, despite its short diameter, has the same characteristics as the meniscoid obtained from Wichterle, US Pat. No. 4,971,732, and thus probably seems to be more spherical than an ellipsoid. In any case, such surfaces have negative multifocality. The rear side is formed as a solid-type imprint shaped as a secondary side which may include hyperboloids, the other optical side is formed by solidification of the liquid polymer precursor at the liquid-vapor interface.

国際出願CZ2005/000093号においてMichalekとVacikは、開放型における回転成形方法を用いたIOL製造方法について記載している。モノマー混合物で満たされた型は、重合が進行する間その垂直軸に沿って回転する。光学面の一方は、固体型表面のインプリントとして作られ、他方は型の回転により形成される。インプリントされた面は、垂直軸に沿った円錐断面の回転により形成される形状(双曲面形状を含むこともある)を有する。他の面については、中心部から周辺部に向かって液体前駆体の一部を移動させる遠心力により修正されたメニスコイドとして成形する。凸状メニスカスの場合、遠心力は、中心部を平坦にし、周辺部に急な湾曲を作り出す、すなわち表面の球面収差を増加させることになる。凸状メニスカスの場合、遠心力は、中心半径がより短いメニスカスを作り出し、球形と放物形との間の形状に近似するように表面を修正することになる。いずれにしても、凸状メニスコイド面または凹状メニスコイド面のいずれについても双曲面収差を達成することはできない。     In the international application CZ 2005/000093, Michalek and Vacik describe a method of making an IOL using an open-type rotomolding method. The mold filled with the monomer mixture rotates along its vertical axis while the polymerization proceeds. One of the optical surfaces is made as an imprint of the solid mold surface and the other is formed by rotation of the mold. The imprinted surface has a shape (which may include a hyperboloid shape) formed by rotation of the conical cross-section along the vertical axis. On the other side, it is shaped as a meniscoid corrected by centrifugal force that moves a portion of the liquid precursor from the center to the periphery. In the case of a convex meniscus, the centrifugal force flattens the center and creates a sharp curvature at the periphery, ie increases the spherical aberration of the surface. In the case of a convex meniscus, the centrifugal force will create a meniscus with a shorter central radius and will modify the surface to approximate the shape between spherical and parabolic. In any case, hyperbolic aberration can not be achieved for either the convex or concave meniscoid surface.

米国特許第4994083号および同第4955903号においてSulcらは、レンズを中心に置くことになる虹彩と永続的に接触した状態になるようにその前面が前方に突出している眼内レンズを開示している。後面および前面は両方とも、光軸の周りを円錐断面が回転することにより得られる形状(球形、放物線、双曲線、楕円形)を有し得る。レンズの虹彩接触部分は、本来軟質で、変形可能である、含水量が非常に高い(少なくとも70%および有利には90%を超える水分)ハイドロゲルである。したがって、虹彩との接触により変形した光学面は、正確には円錐断面ではあり得ないが、恐らくは中心半径が幾分短い球形に近い、瞳孔直径に応じて変わり得る形状をもつ面であり得る。すなわち、この状況は、虹彩様の人工要素における瞳孔様開口部に対し変形可能なゲル充填レンズを圧迫することにより中心直径の減少を達成する別の参考文献によるレンズと類似している(Nun、米国特許第7220279号)。Nunの米国特許第7220279号は、双曲面の光学面の使用について述べておらず、または暗示もしていない。米国特許出願公開第2007/0129800号および同第2008/0269887号においてCummingsは、毛様体装置の作用によって液体を内部IOLチャンバーへ押し入れることにより、光学面の変化および遠近調節をもたらす水圧調節IOLを開示している。   In U.S. Pat. Nos. 4,994,083 and 4,955,903, Sulc et al disclose an intraocular lens whose front surface projects forward so as to be in permanent contact with the iris which is to be centered on the lens. There is. The rear and front surfaces may both have shapes (spherical, parabolic, hyperbolic, elliptical) obtained by rotation of the conical section around the optical axis. The iris contact portion of the lens is a hydrogel that is soft and deformable in nature, having a very high water content (at least 70% and preferably more than 90% water). Thus, the optical surface deformed by contact with the iris may be a surface that may not be exactly conical in cross section, but perhaps has a somewhat smaller central radius close to a spherical shape, which may vary with the pupil diameter. That is, this situation is similar to the lens according to another reference which achieves a reduction in central diameter by pressing the deformable gel-filled lens against the pupil-like opening in the iris-like artificial element (Nun, U.S. Patent No. 7220279). U.S. Pat. No. 7,220,279 to Nun does not mention or imply the use of hyperboloidal optical surfaces. In U.S. Patent Application Publication Nos. 2007/0129800 and 2008/0269887, Cummings is a hydraulically controlled IOL that results in optical surface change and accommodation by pushing liquid into the internal IOL chamber by the action of the ciliary body device. Is disclosed.

米国特許第7350916号および米国特許出願公開第2006/0244904号においてHongらは、角膜の正の球面収差を補償するために球面収差を有する少なくとも1つの光学面をもつ非球面眼内レンズを開示している。負の球面収差は、光学面の双曲面形状により達成される。   In U.S. Pat. No. 7,350,916 and U.S. Patent Application Publication No. 2006/0244904 Hong et al. Disclose an aspheric intraocular lens having at least one optical surface having spherical aberration to compensate for positive spherical aberration of the cornea. ing. Negative spherical aberration is achieved by the hyperboloid shape of the optical surface.

米国特許出願公開第2006/0227286号においてHongらは、ヒトの眼に最適なIOL形状係数を開示し、−0.5〜+4のある特定範囲の「形状係数」(この形状係数は、前方湾曲および後方湾曲の差に対するそれらの合計の比としてHongにより定義されている)により最適なレンズを規定しており、有利には光学面の少なくとも1つが、−76〜−27の円錐定数をもつ非球面である。   Hong et al. In US Patent Application Publication No. 2006/0222786 disclose an IOL shape factor that is optimal for the human eye, and a certain range of “shape factor” of −0.5 to +4 (this shape factor Defined by Hong as the ratio of their sum to the difference of the back and the back curve), and preferably at least one of the optical surfaces has a conic constant of -76 to -27. It is a sphere.

米国特許第7350916号においてHongらは、出力範囲全体にわたって約−0.202ミクロン〜約−0.190ミクロンの範囲の負の球面収差を有する少なくとも1つの光学面をもつIOLを記載している。   Hong et al. In U.S. Pat. No. 7,350,916 describe an IOL having at least one optical surface with negative spherical aberration in the range of about -0.202 microns to about -0.190 microns over the entire output range.

米国特許第4971732号明細書U.S. Pat. No. 4,971,732 米国特許第5674283号明細書U.S. Pat. No. 5,674,283 米国特許第4846832号明細書U.S. Pat. No. 4,846,832 国際出願CZ2005/000093号明細書International application CZ2005 / 000093 米国特許第4994083号明細書U.S. Pat. No. 4,994,083 米国特許第4955903号明細書U.S. Pat. No. 4,955,903 米国特許第7220279号明細書U.S. Pat. No. 7,220,279 米国特許出願公開第2007/0129800号明細書US Patent Application Publication No. 2007/0129800 米国特許出願公開第2008/0269887号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2008/0269887 米国特許第7350916号明細書U.S. Pat. No. 7,350,916 米国特許出願公開第2006/0244904号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2006/0244904 米国特許出願公開第2006/0227286号明細書US Patent Application Publication No. 2006/0227286

L.Wernerら、Physiology of Accommodation and Presbyopia,ARQ.BRAS.OFTALMOL.63(6),DEZEMBRO/2000−503L. Werner et al., Physiology of Accommodation and Presbyopia, ARQ. BRAS. OFTALMOL. 63 (6), DEZEMBRO / 2000-503

少なくとも1つの実施態様において、本発明は、生得の水晶体と置き換えるためにヒトの眼の後眼房へ埋め込むことができる人工レンズであって、主光軸1A、中心光学部分2および周辺支持部分3を有し、インプラントの全体形状が、インプラントの前面4、後面5、および前面の上部境界7Aと後面の上部境界7Bとの間の移行面6により画定されており、境界9Aおよび前方頂部10Aを有する中心前方光学面8A、境界9Bおよび後方頂部10Bを有する中心後方光学面8B、ならびに前方周辺部支持面11Aおよび後方周辺部支持面11Bを有する人工レンズ(図3参照)を提供する。   In at least one embodiment, the present invention is an artificial lens that can be implanted in the posterior chamber of a human eye to replace a natural lens, comprising a main optical axis 1A, a central optical part 2 and a peripheral support part 3 And the overall shape of the implant is defined by the implant's anterior surface 4, posterior surface 5 and the transition surface 6 between the upper boundary 7A of the anterior surface and the upper boundary 7B of the posterior surface, with the boundary 9A and the anterior apex 10A An artificial lens (see FIG. 3) having a central anterior optical surface 8A, a central posterior optical surface 8B having a boundary 9B and a posterior apex 10B, and a front peripheral support surface 11A and a rear peripheral support surface 11B is provided.

小さな切り込みを入れることによる外科的埋め込みの必要性に配慮しながら、NCLの形状、サイズ、光学特性および材料特性を実行可能な限り忠実に再現する、生得の水晶体と置き換えるためヒトの眼の後眼房に埋め込むことができる人工レンズ。   The back of the human eye to replace the innate lens, which reproduces the shape, size, optical properties and material properties of the NCL as closely as practicable, taking into account the need for surgical implantation by making small incisions An artificial lens that can be embedded in a tuft.

本発明の少なくとも1つの実施形態による人工レンズは、少なくとも、眼の後嚢との実質的に完全な接触を達成するために生得の水晶体の後面の形状およびサイズと近似する後面を有する。この文脈において定義される場合、用語「実質的に」は、後方BAIOL面の少なくとも約90%が後嚢と接触した状態であるか、または後嚢(レンズより大きな直径を有する)の少なくとも約75%がレンズの後面と接触した状態であることを意味し得る。少なくとも、後嚢と接触している本発明による人工レンズの部分は、生得の水晶体を形成する組織の光学特性、親水性および電気化学特性に近似する透明で柔軟なハイドロゲル材料から作製される。前方側面は、虹彩との永続的な接触を回避するように設計される。   The artificial lens according to at least one embodiment of the present invention has at least a posterior surface that approximates the shape and size of the posterior surface of the native lens to achieve substantially complete contact with the posterior capsule of the eye. As defined in this context, the term "substantially" means that at least about 90% of the posterior BAIOL surface is in contact with the posterior capsule, or at least about 75 of the posterior capsule (having a larger diameter than the lens). It can mean that% is in contact with the rear surface of the lens. At least that part of the artificial lens according to the invention in contact with the posterior capsule is made of a transparent, flexible hydrogel material which approximates the optical, hydrophilic and electrochemical properties of the tissue forming the natural lens. The anterior side is designed to avoid permanent contact with the iris.

少なくとも1つの実施形態において、前面は、凹状である前方周辺部支持面11Aでもって虹彩との永続的な接触を回避するように成形される。
少なくとも1つの実施形態において、本発明による人工レンズは、光軸に沿った1または複数の円錐断面の回転により画定され、型、好ましくは疎水性プラスチック型の固体壁と接触している液体ポリマー前駆体の固化により形成される、両光学面を含む、その前面および後面の少なくとも主要部分を有する。
In at least one embodiment, the anterior surface is shaped to avoid permanent contact with the iris with the anterior peripheral support surface 11A being concave.
In at least one embodiment, an artificial lens according to the present invention is a liquid polymer precursor defined by rotation of one or more conical cross sections along the optical axis and in contact with a solid wall of a mold, preferably a hydrophobic plastic type It has at least a major portion of its front and back surfaces, including both optical surfaces, formed by the solidification of the body.

本発明の一実施態様は、UV吸収性ドーパント部分および生理学的pHでは負に荷電しているアクチベータ部分を含むハイドロゲルに関するものであり、この場合完全水和状態のハイドロゲルを電磁放射線に曝露することにより、ハイドロゲルにおける1または複数の構造上の変化および屈折率の変化を誘発する二光子吸収が起こる。一実施形態において、ハイドロゲルは、共有結合的に架橋されたハイドロゲルである。一実施形態において、構造上の変化は、処理されたハイドロゲルセグメントがレンズ周囲の液体媒質との平衡状態に達した後、その体積を実質的に変えることなく達成される。体積変化を求める簡便な一方法は、以下の手順により構成され得る:ハイドロゲル(例、50×50ミクロン)におけるいくつかの均等区域を、様々なレーザー設定値で処理して、区域ごとに異なる位相シフトを達成する。平衡状態に達するのに十分な時間をおいた後、処理区域の線寸法は、元の区域寸法から20%より大きく変化することはなく、寸法変化はほとんどの条件について10%未満である。処理区域の深度を容易にまたは直接的に測定することはできないため、体積変化は等方性であり、処理体積の変化は全寸法について同じ相対的膨張または収縮に起因すると想定される。ハイドロゲルの一実施形態は、(メタ)アクリル酸誘導体および/または(メタ)アクリル酸のモノマー単位を含むポリマーを含む。ハイドロゲルの一実施形態において、ドーパント部分およびアクチベータ部分は、ポリアクリレートポリマーまたはポリメタクリレートポリマーのペンダント基である。一実施形態において、ドーパント部分は、約400nm波長の光を強く吸収しないUV吸収性化合物である。一実施形態において、ドーパント部分は、ローダミン、ベンゾフェノン、クマリン、フルオレセイン、ベンゾトリアゾールおよびそれらの誘導体から成る群から選択される化合物である。一実施形態において、UV吸収性部分は、芳香族系と共役(conjugate)したカルボニル基、芳香族系と共役したフェノール性ヒドロキシル基、または有利には芳香族系と共役したカルボニル基およびフェノール性ヒドロキシル基の両方を含む。一実施形態において、アクチベータ部分は、カルボキシレート基、スルホン酸基、硫酸基、フェノラート基またはリン酸基を含む化合物である。ハイドロゲルの一実施形態において、1または複数の構造上の変化は、ハイドロゲルの部分的解重合を含む。一実施形態において、部分的解重合により、ハイドロゲルにおいて水分で満たされた空隙が形成される。ハイドロゲルの一実施形態において、屈折率の変化は負の変化である。一実施形態において、ハイドロゲルの部分的解重合の深度は、ハイドロゲルの所定の位置で吸収された累積エネルギーに依存する。一実施形態において、ハイドロゲルは、アクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体、アクリル酸、メタクリル酸およびそれらのうちの2またはそれ以上の混合物から成る群から選択されるモノマー単位を含むポリマーを含む。   One embodiment of the invention relates to a hydrogel comprising a UV absorbing dopant moiety and an activator moiety which is negatively charged at physiological pH, wherein the hydrogel in the fully hydrated state is exposed to electromagnetic radiation This results in one or more structural changes in the hydrogel and two-photon absorption which induces a change in refractive index. In one embodiment, the hydrogel is a covalently cross-linked hydrogel. In one embodiment, structural changes are achieved without substantially changing the volume of the treated hydrogel segment after reaching equilibrium with the liquid medium around the lens. One convenient method of determining volume change can be configured by the following procedure: Several equal areas in a hydrogel (e.g. 50 x 50 microns) are treated with different laser settings to vary from area to area Achieve phase shift. After a sufficient time to reach equilibrium, the linear dimensions of the treatment area do not change more than 20% from the original area dimensions and the dimensional change is less than 10% for most conditions. Since the depth of the treatment area can not be measured easily or directly, the volume change is isotropic, and it is assumed that the change in treatment volume is due to the same relative expansion or contraction for all dimensions. One embodiment of the hydrogel comprises a polymer comprising (meth) acrylic acid derivatives and / or monomer units of (meth) acrylic acid. In one embodiment of the hydrogel, the dopant and activator moieties are pendant groups of a polyacrylate polymer or polymethacrylate polymer. In one embodiment, the dopant moiety is a UV absorbing compound that does not strongly absorb light of about 400 nm wavelength. In one embodiment, the dopant moiety is a compound selected from the group consisting of rhodamine, benzophenone, coumarin, fluorescein, benzotriazole and derivatives thereof. In one embodiment, the UV absorbing moiety is a carbonyl group conjugated to an aromatic system, a phenolic hydroxyl group conjugated to an aromatic system, or preferably a carbonyl group conjugated to an aromatic system and a phenolic hydroxyl Includes both of the groups. In one embodiment, the activator moiety is a compound comprising a carboxylate group, a sulfonate group, a sulfate group, a phenolate group or a phosphate group. In one embodiment of the hydrogel, the one or more structural changes comprise partial depolymerization of the hydrogel. In one embodiment, partial depolymerization results in the formation of moisture-filled voids in the hydrogel. In one embodiment of the hydrogel, the change in refractive index is a negative change. In one embodiment, the depth of partial depolymerization of the hydrogel is dependent on the accumulated energy absorbed at the predetermined position of the hydrogel. In one embodiment, the hydrogel comprises a polymer comprising monomer units selected from the group consisting of acrylic acid derivatives, methacrylic acid derivatives, acrylic acid, methacrylic acid and mixtures of two or more thereof.

本発明の別の実施態様は、上記ハイドロゲルを含む眼科用インプラントに関するものである。   Another embodiment of the present invention relates to an ophthalmic implant comprising the above hydrogel.

本発明のさらに別の実施態様は、アクリレートコポリマーハイドロゲルまたはメタクリレートコポリマーハイドロゲルを含むin situ調節型ハイドロゲル眼科用インプラントであって、前記コポリマーが、少なくとも4つのコモノマー:a)少なくとも1つのペンダントヒドロキシル基を含むアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル;b)1つのポリオールエステルまたはアミドにつき少なくとも2つのアクリレート基またはメタクリレート基を伴うポリオールアクリル酸エステルまたはポリオールメタクリル酸エステルまたはアミド;c)少なくとも1つのペンダントカルボキシル基を有するアクリル酸またはメタクリル酸の誘導体;ならびにd)ペンダントUV吸収性基を有するビニルモノマー、アクリル系モノマーまたはメタクリル系モノマーを含み、前記インプラントの屈折特性が、ハイドロゲルによる標的電磁放射線の吸収を制御して、インプラントの選択された位置における屈折率を変化させることにより調節される眼科用インプラントに関するものである。一実施形態において、成分a)のエステルは、エステルのアルコール部分に少なくとも1つのペンダントヒドロキシル基をもつ。一実施形態において、コポリマーは、共有結合的に架橋している。一実施形態において、インプラントは、正または負の屈折力(refractive power)をもつレンズを形成する前屈折面および後屈折面を有する。一実施形態において、レンズは、基質内レンズである。別の実施形態において、レンズは、前眼房レンズである。さらに別の実施形態において、レンズは、虹彩と生得の水晶体との間に置くための有水晶体(phakic)レンズである。さらに別の実施形態において、レンズは、生得の水晶体を少なくとも部分的に置き換えるための後眼房レンズである。ハイドロゲル眼科用インプラントの一実施形態では、屈折面の少なくとも1つが、負の球面収差をもつ非球状面である。ハイドロゲル眼科用インプラントの別の実施形態では、ペンダントカルボキシル基を含むモノマーは、中和されたかまたは部分的に中和されたメタクリル酸である。一実施形態において、ペンダントカルボキシル基を含むモノマーは、コポリマーの全モノマー単位に基づいた0.1モル%〜5モル%の濃度で存在する。別の実施形態において、ペンダントカルボキシル基を含むモノマーは、コポリマーの全モノマー単位に基づいた0.5モル%〜2モル%の濃度で存在する。一実施形態において、ペンダントUV吸収性基を含むモノマーは、コポリマーの全モノマー単位に基づいた0.1モル%〜5モル%の濃度で存在する。別の実施形態において、ペンダントUV吸収性基を含むモノマーは、コポリマーの全モノマー単位に基づいた0.2モル%〜2.5モル%の濃度で存在する。ハイドロゲル眼科用インプラントの一実施形態において、ペンダントUV吸収性基は、芳香族基に共役したカルボニル基を含み、一実施形態では、ペンダントUV吸収性基を含むモノマーは、コポリマーの全モノマー単位に基づいた0.1モル%〜5モル%の濃度で存在する。ハイドロゲル眼科用インプラントの一実施形態では、UV吸収性ペンダント基の少なくとも1つが、ベンゾフェノンの誘導体、ベンゾトリアゾールの誘導体、クマリンの誘導体およびフルオレセインの誘導体から成る群から選択される。一実施形態において、ペンダントカルボキシル基およびペンダントUV吸収性基は、約0.25〜5のモル比で存在し、別の実施形態では、ペンダントUV吸収性基は、約0.5〜約3.5のモル比で存在する。ハイドロゲル眼科用インプラントの一実施形態では、コポリマーは、異なるUV吸収性基を含む少なくとも2つの異なるコモノマーを含み、一実施形態では、UV吸収性基の少なくとも1つはベンゾフェノンである。   Yet another embodiment of the present invention is an in situ controlled hydrogel ophthalmic implant comprising an acrylate copolymer hydrogel or a methacrylate copolymer hydrogel, said copolymer comprising at least four comonomers: a) at least one pendant hydroxyl An acrylic or methacrylic ester containing a group; b) a polyol acrylic ester or polyol methacrylic ester or amide with at least two acrylate or methacrylate groups per polyol ester or amide; c) at least one pendant carboxyl group Derivatives of acrylic acid or methacrylic acid having the following; and d) vinyl monomers having pendant UV absorbing groups, acrylic monomers and An ophthalmic implant comprising a methacrylic monomer, wherein the refractive properties of the implant are adjusted by controlling the absorption of target electromagnetic radiation by the hydrogel to change the refractive index at selected locations of the implant . In one embodiment, the ester of component a) has at least one pendant hydroxyl group in the alcohol part of the ester. In one embodiment, the copolymer is covalently crosslinked. In one embodiment, the implant has anterior and posterior refractive surfaces that form a lens with positive or negative refractive power. In one embodiment, the lens is an intrasubstrate lens. In another embodiment, the lens is an anterior chamber lens. In yet another embodiment, the lens is a phakic lens for placement between the iris and the native lens. In yet another embodiment, the lens is a posterior chamber lens for at least partially replacing the native lens. In one embodiment of the hydrogel ophthalmic implant, at least one of the refractive surfaces is a non-spherical surface with negative spherical aberration. In another embodiment of the hydrogel ophthalmic implant, the monomer comprising pendent carboxyl groups is neutralized or partially neutralized methacrylic acid. In one embodiment, the monomers comprising pendent carboxyl groups are present at a concentration of 0.1 mole% to 5 mole% based on total monomer units of the copolymer. In another embodiment, monomers comprising pendent carboxyl groups are present at a concentration of 0.5 mole% to 2 mole% based on total monomer units of the copolymer. In one embodiment, the monomer comprising the pendant UV absorbing group is present at a concentration of 0.1 mole% to 5 mole% based on total monomer units of the copolymer. In another embodiment, the monomer comprising pendant UV absorbing groups is present at a concentration of 0.2 mole% to 2.5 mole% based on total monomer units of the copolymer. In one embodiment of the hydrogel ophthalmic implant, the pendant UV absorbing group comprises a carbonyl group conjugated to an aromatic group, and in one embodiment, the monomer comprising the pendant UV absorbing group comprises all the monomer units of the copolymer It is present at a concentration of 0.1 mol% to 5 mol% based. In one embodiment of the hydrogel ophthalmic implant, at least one of the UV absorbing pendent groups is selected from the group consisting of derivatives of benzophenone, derivatives of benzotriazole, derivatives of coumarin and derivatives of fluorescein. In one embodiment, the pendent carboxyl group and the pendent UV absorbing group are present in a molar ratio of about 0.25-5, and in another embodiment the pendent UV absorbing group is about 0.5 to about 3. Present in a molar ratio of 5. In one embodiment of the hydrogel ophthalmic implant, the copolymer comprises at least two different comonomers comprising different UV absorbing groups, and in one embodiment at least one of the UV absorbing groups is benzophenone.

眼科用レンズの一実施形態において、ペンダントカルボキシル基はイオン化されており、イオン化ペンダントカルボキシル基対UV吸収性ペンダント基のモル比は約0.5〜約3.5である。眼科用レンズの別の実施形態において、ハイドロゲルのポリマーの少なくとも主要部分は、メタクリル酸の誘導体であり、一実施形態において、メタクリル酸誘導体の少なくとも主要部分は、メタクリル酸の親水性誘導体である。一実施形態において、親水性メタクリル酸誘導体は、メタクリル酸のグリコールエステルである。眼科用レンズの一実施形態では、共有結合的に架橋されたハイドロゲルは、平衡生理学的条件下において30重量%を超える割合で液体を含む。一実施形態では、共有結合的に架橋されたハイドロゲルは、平衡生理学的条件下において液体を55重量%未満の割合で含む。別の実施形態では、共有結合的に架橋されたハイドロゲルは、平衡生理学的条件下において35重量%〜47.5重量%の割合で液体を含む。眼科用レンズの一実施形態では、少なくとも後方光学面は、負の球面収差での屈折をもたらす。別の実施形態において、後方光学面は、−0.1ミクロン〜−2ミクロンの負の球面収差での屈折をもたらす。さらなる実施形態において、負の球面収差は、−0.5ミクロン〜−1.5ミクロンである。別法として、負の球面収差は、−0.75ミクロン〜−1.25ミクロンである。眼科用レンズの一実施形態は、芳香族系と共役したカルボニル基を含むUV吸収性ペンダント基およびベンゾトリアゾール構造を含むUV吸収性基の両方を含む。一実施形態において、芳香族系と共役したカルボニル基を含むUV吸収性ペンダント基およびベンゾトリアゾール構造を含むUV吸収性基は、眼科用レンズの別々の層に位置する。一実施形態において、眼科用レンズは、角膜に埋め込まれる。別の実施形態において、レンズは、角膜と虹彩との間の眼の前眼房に埋め込まれる。さらに別の実施形態では、レンズは、虹彩と生得の水晶体との間に埋め込まれる有水晶体レンズである。さらに別の実施形態において、レンズは、眼の後眼房に埋め込まれ、少なくとも部分的に生得の水晶体と置き換えられる。   In one embodiment of the ophthalmic lens, the pendant carboxyl groups are ionized and the molar ratio of ionized pendant carboxyl groups to UV absorbing pendant groups is about 0.5 to about 3.5. In another embodiment of the ophthalmic lens, at least the main part of the hydrogel polymer is a derivative of methacrylic acid, and in one embodiment at least the main part of the methacrylic acid derivative is a hydrophilic derivative of methacrylic acid. In one embodiment, the hydrophilic methacrylic acid derivative is a glycol ester of methacrylic acid. In one embodiment of the ophthalmic lens, the covalently cross-linked hydrogel comprises a liquid in a proportion greater than 30% by weight under equilibrium physiological conditions. In one embodiment, the covalently cross-linked hydrogel comprises liquid at a proportion of less than 55% by weight under equilibrium physiological conditions. In another embodiment, the covalently cross-linked hydrogel comprises liquid in a proportion of 35% to 47.5% by weight under equilibrium physiological conditions. In one embodiment of the ophthalmic lens, at least the posterior optical surface provides refraction at negative spherical aberration. In another embodiment, the posterior optical surface provides refraction at negative spherical aberration of -0.1 microns to -2 microns. In a further embodiment, the negative spherical aberration is -0.5 microns to -1.5 microns. Alternatively, the negative spherical aberration is -0.75 microns to -1.25 microns. One embodiment of an ophthalmic lens comprises both a UV absorbing pendant group comprising a carbonyl group conjugated to an aromatic system and a UV absorbing group comprising a benzotriazole structure. In one embodiment, a UV absorbing pendant group comprising a carbonyl group conjugated to an aromatic system and a UV absorbing group comprising a benzotriazole structure are located in separate layers of an ophthalmic lens. In one embodiment, an ophthalmic lens is implanted in the cornea. In another embodiment, the lens is implanted in the anterior chamber of the eye between the cornea and the iris. In yet another embodiment, the lens is a phasic lens embedded between the iris and the native lens. In yet another embodiment, the lens is implanted in the posterior chamber of the eye and replaced, at least in part, with a native lens.

本発明の別の実施態様は、本発明の完全水和状態のハイドロゲルの屈折特性を調節する方法であって、2光子吸収が起こるように電磁放射線でハイドロゲルを集中照射する段階を含み、ハイドロゲルのポリマー成分に対し部分解重合および/または分解が行われ、ポリマースカホールドの一部が有効に除去されて空隙が作られる方法に関するものである。   Another embodiment of the present invention is a method of modulating the refractive properties of the fully hydrated hydrogel of the present invention, comprising intensively irradiating the hydrogel with electromagnetic radiation such that two-photon absorption occurs. The present invention relates to a method in which partial decomposition polymerization and / or decomposition is carried out on the polymer component of hydrogel, and a part of the polymer scaffold is effectively removed to create a void.

本発明の別の実施態様は、ハイドロゲル眼科用インプラントの光学パラメータのin situ調節方法であって、a)眼に請求項13記載のハイドロゲル眼科用インプラントを含ませておく段階、およびb)フェムト秒レーザーを用いて電磁放射線でハイドロゲル眼科用インプラントの一部分を照射する段階を含み、それによってハイドロゲルのコポリマーの一部が解重合および/またはアブレーションされ、インプラントの光学パラメータが調節される方法に関するものである。本方法の一実施形態において、光学パラメータは、屈折率を含む。本方法の一実施形態において、照射により、ハイドロゲル眼科用インプラントの内側に細長い空洞またはボクセル(voxel)が生じる。いくつかの実施形態において、ボクセル深度は、およそ20〜30ミクロンまたはそれ以上である。一実施形態において、ボクセルの深度を増加させると、位相シフトも増すが、屈折率はほぼ一定のままであり、一実施形態では、屈折率は1.3335以上である。本方法のいくつかの実施形態において、位相シフトは、最大3波長の緑光である。本方法の他の実施形態において、照射によりアブレーションされた解重合物は、可溶性で、拡散し易い低毒性の化合物を含む。本手順により、眼内空間には非常に低濃度の解重合化合物しか放出されないため、本方法の低毒性も明らかである。本方法の一実施形態では、修正された屈折率をほぼ一定に保ちながら、様々な深度の細長いボクセルのパターンをハイドロゲルにおいて形成させることにより修正された光学特性が提供される。本方法の一実施形態では、位相シフトは、屈折率を変えることによるのではなくボクセル深度を変えることにより制御される。   Another embodiment of the present invention is a method for the in situ adjustment of optical parameters of a hydrogel ophthalmic implant, comprising the steps of: a) including the hydrogel ophthalmic implant according to claim 13 in the eye, and b) Irradiating a portion of the hydrogel ophthalmic implant with electromagnetic radiation using a femtosecond laser, thereby depolymerizing and / or ablating a portion of the hydrogel copolymer and adjusting the optical parameters of the implant It is about In one embodiment of the method, the optical parameter comprises a refractive index. In one embodiment of the method, the irradiation results in an elongated cavity or voxel inside the hydrogel ophthalmic implant. In some embodiments, the voxel depth is approximately 20-30 microns or more. In one embodiment, increasing the depth of the voxels also increases the phase shift, but the refractive index remains approximately constant, and in one embodiment the refractive index is 1.3335 or greater. In some embodiments of the method, the phase shift is up to three wavelengths of green light. In another embodiment of the method, the depolymerized material that has been ablated by irradiation comprises a soluble, easily diffusing, low toxicity compound. The low toxicity of the method is also evident, as the procedure only releases very low concentrations of the depolymerised compound into the intraocular space. In one embodiment of the method, the modified optical properties are provided by forming in the hydrogel a pattern of elongated voxels of various depths while keeping the modified refractive index substantially constant. In one embodiment of the method, the phase shift is controlled by changing the voxel depth rather than by changing the refractive index.

参照によって本明細書に組み込まれて、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の現時点で好ましい実施形態を説明するもので、上記の概要および下記の詳細な説明と合わせて、本発明の特徴を説明する役割を果たす。図面において:
図1は、角膜、強膜、虹彩、NCL、硝子体、網膜および水晶体の懸垂装置(嚢、毛様小帯および毛様体筋)を含む主要構造を伴う眼の内部配置を説明する。 図2は、1つの双曲面を有するレンズにおける屈折力の分布を説明する。 図3Aは、本発明の典型的な実施形態による生体類似型眼内レンズの断面図である。 図3Bは、図3Aのレンズの上面図である。 図4Aは、円形光学部と楕円形支持部を有するレンズの別の典型的な実施形態の上面図である。 図4Bは、一直線の切断により先端が切除された円形支持部をもつレンズの別の典型的な実施形態の上面図である。 図4Cは、2つの対称な三日月形の切断により先端が切除された円形支持部をもつレンズの別の典型的な実施形態の上面図である。 図4Dは、一直線の切断および2つの三日月形の切断により先端が切除された円形支持部をもつレンズの別の典型的な実施形態の上面図である。 図4Eは、4つの対称な三日月形の切断により先端が切除された円形支持部をもつレンズの別の典型的な実施形態の上面図である。 図4Fは、2つの一直線の平行する切断により先端が切除された円形支持部をもつレンズおよび切断方向に関して角度αでの円柱軸1Bをもつ円柱形レンズの別の典型的な実施形態の上面図である。 図5Aは、光学面が2またはそれ以上の光学区域に分割された典型的なレンズの上面図である。 図5Bは、光学面が2またはそれ以上の光学区域に分割された典型的なレンズの上面図である。 図5Cは、光学面が2またはそれ以上の光学区域に分割された典型的なレンズの上面図である。 図6Aは、2またはそれ以上の材料から構成される本発明による代替的なレンズの断面図である。 図6Bは、2またはそれ以上の材料から構成される本発明による代替的なレンズの断面図である。 図6Cは、2またはそれ以上の材料から構成される本発明による代替的なレンズの断面図である。 図7Aは、典型的なレンズの支持周辺部の代替的側面を明らかにする拡大図である。 図7Bは、典型的なレンズの支持周辺部の代替的側面を明らかにする拡大図である。 図7Cは、典型的なレンズの支持周辺部の代替的側面を明らかにする拡大図である。 図8は、本発明の典型的な実施形態によるレンズを製造するための型の模式的な配置を説明する。 図9Aは、フェムト秒レーザーを用いた二光子吸収(TPA)の前後における本発明の代表的ハイドロゲルのラマンスペクトルの比較を示す。 図9Bは、ラマンスペクトルの関連パラメータのグラフを示す。 図9Cは、ラマンスペクトルの関連パラメータのグラフを示す。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification by reference, illustrate presently preferred embodiments of the invention, and together with the summary and the detailed description given above. , Serve to explain the features of the present invention. In the drawings:
FIG. 1 illustrates the internal placement of the eye with major structures including the cornea, sclera, iris, NCL, vitreous, retina and lens suspension devices (capsule, zonules and ciliary muscle). FIG. 2 illustrates the distribution of refractive power in a lens having one hyperboloid. FIG. 3A is a cross-sectional view of a biosimilar intraocular lens according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 3B is a top view of the lens of FIG. 3A. FIG. 4A is a top view of another exemplary embodiment of a lens having circular optics and an oval support. FIG. 4B is a top view of another exemplary embodiment of a lens with a circular support truncated at a straight cut. FIG. 4C is a top view of another exemplary embodiment of a lens with a circular support tipped off by two symmetrical crescent-shaped cuts. FIG. 4D is a top view of another exemplary embodiment of a lens with a circular support tipped off with a straight cut and two crescent cuts. FIG. 4E is a top view of another exemplary embodiment of a lens with a circular support tipped off with four symmetrical crescent-shaped cuts. FIG. 4F is a top view of another exemplary embodiment of a lens with a circular support tipped off by two straight parallel cuts and a cylindrical lens with a cylindrical axis 1B at an angle α with respect to the cutting direction It is. FIG. 5A is a top view of an exemplary lens in which the optical surface is divided into two or more optical areas. FIG. 5B is a top view of an exemplary lens in which the optical surface is divided into two or more optical areas. FIG. 5C is a top view of an exemplary lens in which the optical surface is divided into two or more optical areas. FIG. 6A is a cross-sectional view of an alternative lens according to the present invention composed of two or more materials. FIG. 6B is a cross-sectional view of an alternative lens according to the present invention composed of two or more materials. FIG. 6C is a cross-sectional view of an alternative lens according to the present invention composed of two or more materials. FIG. 7A is an enlarged view that reveals alternative aspects of the support perimeter of a typical lens. FIG. 7B is an enlarged view that reveals alternative aspects of the support perimeter of a typical lens. FIG. 7C is an enlarged view that reveals alternative aspects of the support perimeter of a typical lens. FIG. 8 illustrates a schematic arrangement of molds for manufacturing a lens according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 9A shows a comparison of Raman spectra of representative hydrogels of the invention before and after two-photon absorption (TPA) using a femtosecond laser. FIG. 9B shows a graph of the relevant parameters of the Raman spectrum. FIG. 9C shows a graph of the relevant parameters of the Raman spectrum.

発明の詳細な説明
本願において、用語「(メタ)アクリル系((meth)acrylic)」および「(メタ)アクリレート」は、アクリル系(acrylic)/アクリレート部分またはメタクリル系(methacrylic)/メタクリレート部分のいずれかを示す。いくつかの実施形態において、ポリマーは、アクリル系/アクリレート部分を含む。他の実施形態において、ポリマーは、メタクリル系/メタクリレート部分を含む。さらに他の実施形態において、ポリマーは、アクリル系/アクリレート部分およびメタクリル系/メタクリレート部分の両方を含む。好ましい実施形態において、ポリマーは、メタクリル系/メタクリレート部分を含む。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the present application, the terms "(meth) acrylic ((meth) acrylic)" and "(meth) acrylate" are any of acrylic / acrylate or methacrylic / methacrylate. Indicate In some embodiments, the polymer comprises an acrylic / acrylate moiety. In another embodiment, the polymer comprises methacrylic / methacrylate moieties. In yet another embodiment, the polymer comprises both acrylic / acrylate and methacrylic / methacrylate moieties. In a preferred embodiment, the polymer comprises methacrylic / methacrylate moieties.

また、本願において、用語「アブレーション」は、好ましくはポリマーから拡散性の低分子量フラグメントへの分解による、ハイドロゲルのポリマー性構造支持体の断片の除去をいう。用語「解重合」は、フラグメントがモノマーである特殊なタイプのアブレーションを構成する。   Also, as used herein, the term "ablation" refers to the removal of fragments of the polymeric structural support of the hydrogel, preferably by degradation of the polymer to diffusive low molecular weight fragments. The term "depolymerization" constitutes a special type of ablation in which the fragments are monomers.

角膜基質から前眼房を通って後眼房まで、眼の様々な位置で使用される多数のタイプの移植型眼科用レンズがある。埋め込み式レンズに伴う問題点の1つは、正確な屈折特性の選択(いわゆる生体測定(biometry))が複雑であり、生体測定の結果が誤りであると判明した場合または眼の光学的要件が時の経過に伴い変化する場合に屈折特性を置き換えるかまたは正すのが難しいことである。この問題点が、その光学パラメータを非侵襲的および術後に調節することができる移植型レンズの開発に向けて産業界が努力するきっかけとなっている。術前または術後のいずれかにおける人工レンズの光学特性の変化は、レンズ材料の屈折率を変えることにより達成することができる。   There are many types of implantable ophthalmic lenses used at various locations in the eye, from the corneal stroma, through the anterior chamber to the posterior chamber. One of the problems with implanted lenses is that the choice of the correct refractive properties (so-called biometry) is complicated and the results of the biometry are found to be false or the optical requirements of the eye are It is difficult to replace or correct the refractive properties if they change over time. This problem has triggered the industry to work towards the development of implantable lenses whose optical parameters can be adjusted non-invasively and after surgery. Changes in the optical properties of the artificial lens either before or after surgery can be achieved by changing the refractive index of the lens material.

移植型レンズについての二光子吸収(TPA)または多光子吸収(MPA)の作用による屈折率の変化は、親水性ポリマーについては正、および疎水性ポリマーについては負として先行技術では報告されている。このことは、親水性アクリレートおよびハイドロゲルでは架橋密度が高められた結果水分含有量の減少が伴い、逆に疎水性アクリレートでは親水性の増加が伴うと推定される機構と一致する。これらの変化の原因は、局所的な温度上昇であると推定される。   Changes in refractive index due to the action of two-photon absorption (TPA) or multi-photon absorption (MPA) for implantable lenses have been reported in the prior art as positive for hydrophilic polymers and negative for hydrophobic polymers. This is consistent with a mechanism that is presumed to be accompanied by a decrease in water content as a result of the increased crosslink density in hydrophilic acrylates and hydrogels, and conversely, an increase in hydrophilicity in hydrophobic acrylates. The cause of these changes is presumed to be a local temperature rise.

生得のもの(例、ヒト角膜)または人工レンズについて、それらの材料の屈折率を変えることによるそれらの光学特性の変化はまた、多数の論文、特許および特許出願、例えば以下のもの:Phillips,A.J.,System and Method for Treatment of Hyperopia and Myopia、米国特許第6,102,906号、Bille J.F.:System For Forming And Modifying Lenses And Lenses Formed Thereby、米国特許第8,292,952号;米国特許第8,920,690号;同第9,192,292号;Sahler;Ruthら:“Hydrophilicity alteration system and method”米国特許第9,023,257号;同第9,186,242号および同第9,107,746号;Sahler;Ruthら:“intraocular lens (IOL) fabrication system and method”米国特許出願公開第20160074967号;Smith,T.ら:Optical Hydrogel Material With Photosensitizer And Method For Modifying The Refractive Index、米国特許出願公開第20130268072号;同第20090287306号および米国特許第8,901,190号;Knox,Wayne H.ら:Optical Material And Method For Modifying The Refractive Index、米国特許第8,932,352号;同第8,337,553号;同第7,789,910 B2号;Knox,Wayne H.ら:Optical Material And Method For Modifying The Refractive Index、米国特許出願公開第20130138093号;同第20130178934号;同第20100298933号;同第20080001320号;同第20090143858号;同第20090143858号;Knox,Wayne H.ら:Method For Modifying The Refractive Index Of An Optical Material And Resulting Optical Vision Component、米国特許出願公開第20120310340号,Knox,Wayne H.ら:Method For Modifying Refractive Index Of Ocular Tissues、米国特許第8,486,055号;同第8,512,320号;同第8,617,147号および米国特許出願公開第20110071509号;同第20130226162号および同第20140107632号;Knox,Wayne H.ら:Method For Modifying Refractive Index Of Ocular Tissues And Applications Thereof、米国特許出願公開第20120310223号において報告されており、それぞれ参照によって本明細書に組み込まれる。これらの先行技術参考文献の中でハイドロゲルにおける光学的調節機構としてアブレーションまたは解重合を示唆しているものはない。   Changes in the optical properties of innate (eg, human cornea) or artificial lenses by altering the refractive index of their materials have also been reported in numerous articles, patents and patent applications, such as: Phillips, A . J. , System and Method for Treatment of Hyperopia and Myopia, U.S. Patent No. 6,102,906, Bille J. et al. F. U.S. Pat. Nos. 8,292,952; 8,920,690; 9,192,292; Sahler; Ruth et al .: "Hydrophilicity alteration system" U.S. Pat. Nos. 9,023,257; 9,186,242 and 9,107,746; Sahler; Ruth et al .: "intraocular lens (IOL) fabrication system and method" US patent application Publication No. 20160074967; Smith, T. et al. U.S. Pat. Optical Material And Method For Modifying The Refractory Index, U.S. Patent Nos. 8,932,352; 8,337,553; 7,789,910 B2; Knox, Wayne H. et al. U.S. Patent Application Publication No. 20130138093; U.S. Patent No. 20130178934; U.S. Patent No. 201200298933; U.S. Patent No. 20080001320; U.S. Patent No. 20090143858; Et al: Method For Modifying The Refractive Index Of An Optical Material And Resulting Optical Vision Component, U.S. Patent Application Publication No. 20120310340, Knox, Wayne H. et al. Et al: Method For Modifying Refractive Index Of Ocular Tissues, U.S. Patent Nos. 8,486,055; 8,512,320; 8,617,147; No. 20140107632; Knox, Wayne H. et al. Et al: Methods For Modifying Refractive Index of Ocular Tissues And Applications Thereof, U.S. Patent Application Publication No. 20120230223, each incorporated herein by reference. None of these prior art references suggest ablation or depolymerization as an optical control mechanism in hydrogels.

出願人の同時係属中の国際出願、2016年5月2日提出のPCT/IB2016/052487号、Method and Device for Optimizing Vision Via Customization of Spherical Aberration of Eye(眼の球面収差のカスタマイズによる視力を最適化するための方法および装置)は、関連した開示を含む。   Applicant's co-pending international application, PCT / IB2016 / 052487, filed May 2, 2016, Method and Device for Optimizing Vision Via Customization of Spherical Aberration of Eye (optimization of visual acuity by customizing spherical aberration of the eye) The method and apparatus for) includes related disclosure.

レーザービームの波長は、通常近赤外線、約800nm〜1300nmの範囲であり、さらに典型的には約660nm〜約1100nmの可視光線および近赤外線の範囲である。より高い波長を使用する方が、通常は安全性の懸念故に好ましい。フェムト秒レーザー手段(略して「FSL手順」)によるレンズ材料の屈折率を変える一方法は、原則として、球面屈折力(spherical refractive power)、円柱面屈折力(cylindrical refractive power)、球面収差などの屈折特性の多くの変化を達成することができる。原則として、この手順は、埋め込まれたレンズにおいてさえ繰り返しゼルニケ多項式における係数(「ゼルニケ係数」)のいずれかを選択的に変えることができる。このことは、Gustavo A.Gandara−Montanoら“Femtosecond laser writing of freeform gradient index microlenses in hydrogel−based contact lenses”,2015年10月1日|第5巻、第10号|DOI:10.1364/OME.5.002257|OPTICAL MATERIALS EXPRESS 2257により立証されている。著者らは、800nmでのフェムト秒レーザーにより処理したときのETAFILCON(登録商標)コンタクトレンズハイドロゲルにおける負の位相シフトに注目した。しかしながら、とりわけ、FSL手順を用いることによる屈折率の変化が現在利用可能な眼科用レンズ材料については予想以上に小さいという理由のため、これらの系の中で臨床使用されているものはない。   The wavelength of the laser beam is usually in the near infrared, in the range of about 800 nm to 1300 nm, and more typically in the visible and near infrared range of about 660 nm to about 1100 nm. It is usually preferred to use higher wavelengths, due to safety concerns. One method of changing the refractive index of a lens material by femtosecond laser means (abbreviated "FSL procedure") is, in principle, spherical refractive power, cylindrical refractive power, spherical aberration, etc. Many changes in refractive properties can be achieved. In principle, this procedure can selectively change any of the coefficients in the Zernike polynomial ("Zernike coefficients") repeatedly even in the embedded lens. This is described by Gustavo A. Gandara-Montano et al. "Femtosecond laser writing of freeform gradients in hydrogel-based contact lenses", October 1, 2015 | Volume 5, No. 10 | 5. 002257 | Certified by OPTICAL MATERIALS EXPRESS 2257. The authors noted negative phase shifts in ETAFILCON® contact lens hydrogels when treated with a femtosecond laser at 800 nm. However, none of these systems has been used clinically, especially because the change in refractive index by using the FSL procedure is unexpectedly small for currently available ophthalmic lens materials.

FSL手順は、親水性IOL材料(屈折率RIは通常高められる)および疎水性IOL材料(RIは通常低減される)の両方に対し実施することができる。   The FSL procedure can be performed on both hydrophilic IOL materials (refractive index RI is usually enhanced) and hydrophobic IOL materials (RI is usually reduced).

現在利用可能なハイドロゲルにおいてさえ、屈折の変化は、疎水性材料の場合より高いため、FSL手順は、ハイドロゲル眼科用レンズに対し、特に様々なタイプの移植型レンズに対しさらに有利に実施され得る。さらに、疎水性アクリレートにおけるFSL手順は、少なくとも理論上は、いわゆる「グリスニング」または疎水性材料内における親水性「浸透セル」の形成に関連した他の問題点を招く可能性がある。したがって、フェムト秒レーザーによる微細加工のために、様々なハイドロゲルを基材として試験した。ハイドロゲルの感度は、様々な波長の電磁放射線に反応するように設計された様々な「ドーパント」により高めることができる。これまでのところ、いくつかのドーパントが特許および科学文献に記載されている。現在知られているドーパントは全て、UV吸収が可能な単一化合物であるが、既知ドーパントの中で、FSL手順に使用される波長で1光子吸収が可能なものはない。   Even in the currently available hydrogels, the change in refraction is higher than in the case of hydrophobic materials, so the FSL procedure is more advantageously implemented for hydrogel ophthalmic lenses, in particular for various types of implantable lenses obtain. Furthermore, the FSL procedure in hydrophobic acrylates can lead to other problems associated with the formation of so-called "glistening" or hydrophilic "penetration cells" in hydrophobic materials, at least in theory. Therefore, various hydrogels were tested as substrates for microfabrication with femtosecond laser. The sensitivity of hydrogels can be enhanced by various "dopants" designed to respond to electromagnetic radiation of various wavelengths. So far, several dopants have been described in the patent and scientific literature. All currently known dopants are single compounds capable of UV absorption, but none of the known dopants are capable of one-photon absorption at the wavelengths used for FSL procedures.

本発明者らは、ある種のTPAアクチベータ、例えば負に荷電したペンダント基、特に有機カルボン酸塩を含むコモノマーを加えることにより、アクリル系ハイドロゲルおよびメタクリル系ハイドロゲルにおけるTPAおよびMPAについてのドーパントの効果を改善、修正および強化できることを見出した。ドーパントおよびそのアクチベータは両方とも、有利にはポリマー鎖に、さらに有利にはハイドロゲルのポリマーネットワークを形成する鎖に共有結合され得る。ドーパントおよびそのアクチベータは両方とも、同じポリマー鎖に結合されることもあれば、異なるポリマー鎖に結合されることもある。   We have added dopants for TPA and MPA in acrylic and methacrylic hydrogels by adding certain TPA activators, such as comonomers containing negatively charged pendant groups, in particular organic carboxylates. It has been found that the effect can be improved, corrected and enhanced. The dopant and its activator may both be covalently linked, preferably to the polymer chain, more preferably to the chain forming the polymer network of the hydrogel. The dopant and its activator may both be attached to the same polymer chain or to different polymer chains.

さらに具体的には、本発明ハイドロゲルは、酸のイオン化塩を含むペンダント基形態のアクチベータのマイナー部分と、メタクリレート中性親水性誘導体、特にメタクリル酸のグリコールもしくはグリセロールエステルのメジャー部分およびアクリル酸もしくはメタクリル酸によりエステル化されたヒドロキシル基の少なくとも2つを伴うポリオールのマイナー部分と共に、可視光線をあまり吸収しないペンダントUV吸収性構造のマイナー部分の形態での組み合わせドーパントを含む。これらのハイドロゲルは、可視光線または近赤外線のフェムト秒パルスの吸収による屈折率の調節(フェムト秒レーザー(FSL)処理)に特に適した材料である。電磁エネルギーの吸収により、上記ハイドロゲルのポリマー性成分の制御された分解および解重合が誘発され、それにより屈折率が低下したドメインが形成される。このアクチベータのおかげで、上記ドメインは、比較的低エネルギーのパルスで、非常に高い「書き込み速度」または「走査速度」でのフェムト秒レーザーによりハイドロゲルを照射した場合でも形成され得る。   More specifically, the hydrogel of the invention comprises a minor portion of an activator in the form of a pendant group comprising an ionized salt of an acid, a major portion of a methacrylate neutral hydrophilic derivative, in particular a glycol or glycerol ester of methacrylic acid and acrylic acid or Together with the minor part of the polyol with at least two of the hydroxyl groups esterified by methacrylic acid, it comprises a combined dopant in the form of a minor part of a pendant UV absorbing structure which absorbs less visible light. These hydrogels are materials particularly suitable for adjustment of refractive index by absorption of visible or near infrared femtosecond pulses (femtosecond laser (FSL) processing). Absorption of electromagnetic energy induces controlled degradation and depolymerization of the polymeric components of the hydrogel, thereby forming domains of reduced refractive index. By virtue of this activator, the domain can be formed even when the hydrogel is irradiated with a femtosecond laser at a very high "writing speed" or "scanning speed" with relatively low energy pulses.

本明細書では、負に荷電した基、特にカルボキシレート基を含み、例えばメタクリロイルオキシベンゾフェノン(MOBP)などのペンダントUV吸収性基をもつモノマーをも含む生体類似型(bioanalogic)の共有結合的に架橋されたアクリル系およびメタクリル系のハイドロゲルを開示している。また本明細書では、トーリックレンズなど、ハイドロゲルの一部を解重合し、新たな屈折性構成員を形成することになる内部空洞を形成させるためのフェムト秒レーザーを用いて埋め込み可能なハイドロゲルの光学特性を調節するために電磁放射線の吸収により上記ポリマーを解重合する方法を開示している。暗黙的ではあるが確実に、ハイドロゲルマトリックスに新たに形成されたかかる空洞は、必然的に水または水性流体(単独またはハイドロゲルの分解されたポリマー成分の残留物も含む)で満たされることになり、したがって、親ハイドロゲル材料とは異なる(特により低い)屈折率を有することになる。また、かかる分解産物は、低毒性でハイドロゲルを通ってゆっくりと拡散することができる水溶性化合物であるため、インプラントにおいてこのin situでのレンズ調節を遂行する可能性も開示されている。   As used herein, a covalently cross-linked bioanalogic containing a negatively charged group, in particular a carboxylate group, and also including a monomer with a pendant UV absorbing group such as, for example, methacryloyloxybenzophenone (MOBP) Discloses acrylic and methacrylic hydrogels. Also herein, hydrogels that can be implanted using a femtosecond laser to depolymerize a portion of the hydrogel, such as a toric lens, to form an internal cavity that will form a new refractive member Discloses a method of depolymerizing said polymer by absorption of electromagnetic radiation to adjust the optical properties of said polymer. Implicitly, but certainly, such newly formed cavities in the hydrogel matrix are necessarily filled with water or an aqueous fluid (including the residue of the degraded polymer component alone or in the hydrogel). Thus, it will have a different (especially lower) refractive index than the parent hydrogel material. It also discloses the possibility of performing this in situ lens modulation in the implant, as such degradation products are water soluble compounds that are low toxic and can diffuse slowly through the hydrogel.

本発明者らは、ハイドロゲルで使用されるUV吸収性基が、解重合速度を高める「ドーパント」として作用し、その一方で負に荷電した基が、ドーパントの効率をさらに高める、ドーパントに対する「アクチベータ」として作用することを確認した。さらに、クエンチャーとして作用するアクチベータは、1回あたりに吸収されるある一定量のエネルギーに対し起こり得る望ましくない「黒焦げ」または「燃焼」から材料を保護する。これにより、ある一定の屈折変化を達成するのに必要とされるエネルギーの全体量が低減されるため、エネルギーの低い近赤外線(NIR)ではなくエネルギーの高い可視光線を安全に使用できる。   We note that the UV absorbing groups used in the hydrogel act as "dopants" to enhance the rate of depolymerization, while negatively charged groups further to the efficiency of the dopant " It confirmed that it acted as "activator". In addition, activators that act as quenchers protect the material from the undesirable "charring" or "burning" that can occur to a certain amount of energy absorbed per dose. This reduces the overall amount of energy required to achieve a certain refractive change, so that high-energy visible light can be safely used rather than low-energy near infrared (NIR) light.

何らかの特定の仮説または理論によって本発明の範囲を制限する意図はないものとして、電磁放射線によるハイドロゲル解重合の現象について提案された説明は以下の通りである。集光フェムト秒レーザーは、その集光体積(focal volume)において二光子吸収(TPA)(またはさらには多光子吸収(MPA))を促進することが知られている。TPAが影響を及ぼす材料の体積は、通常「体積ピクセル」または「ボクセル」と呼ばれる。ボクセルのサイズは、様々なパラメータにより変化し、一般的には吸収されたエネルギーに伴って増加する。可能な最小ボクセルサイズは、「集光体積」、または吸収されたレーザー光線の波長のほぼ立方である体積をもつ楕円体に対応する。ボクセルの直径は、TPAまたはMPAの場合におけるレーザービームの自己集束のおかげでその深度よりかなり短く、典型的には500nm前後である。ボクセル深度は、かなり大きくなり、蓄積されたエネルギーと共に増大する。報告された最大ボクセル深度は、現在知られている材料では約6ミクロンである。   As not intended to limit the scope of the present invention by any particular hypothesis or theory, the following is a proposed explanation of the phenomenon of hydrogel depolymerization by electromagnetic radiation. Focused femtosecond lasers are known to promote two-photon absorption (TPA) (or even multiphoton absorption (MPA)) in their focal volume. The volume of material that TPA influences is usually referred to as "volume pixel" or "voxel". The size of the voxels varies with different parameters and generally increases with the absorbed energy. The smallest possible voxel size corresponds to an "collective volume" or ellipsoid with a volume that is approximately cubic of the wavelength of the absorbed laser beam. The diameter of the voxel is considerably shorter than its depth, typically around 500 nm, thanks to the self-focusing of the laser beam in the case of TPA or MPA. The voxel depth is quite large and increases with the stored energy. The maximum voxel depth reported is about 6 microns for currently known materials.

ある一定の波長の放射線がTPAまたはMPAを介して吸収された場合、ドーパントは、入射光の波長を吸収された光子の数で割った1光子吸収と均等である励起エネルギーを蓄積する。例えば、ドーパントによりTPAを介して吸収される400nmでのレーザー光は、SPAを介して吸収される200nmの光に相当することになる。200nm波長の光は、化学結合の破壊および深い構造上の再配置を誘発するのに十分なエネルギーをもつハードUV光(UVC帯)である。勿論、3光子吸収または4光子吸収は、TPAよりかなり可能性は低いが、よりいっそう高いエネルギー濃度まで蓄積することになる。エネルギーはいくつかの可能な経路の一つを介して迅速に放散するため(最も一般的なのは熱エネルギーへの変換である)、高度にエネルギーが蓄積された励起状態は短命である。組織または合成ハイドロゲルのフェムト秒レーザー処理の通常の効果は、吸収されたエネルギーの量により異なるが、黒焦げとなるのに十分な加熱による物体からプラズマへの変換(例、レーザーアブレーションを介して)で始まり、再エステル化、不均化またはエーテル結合の形成を伴う脱水などの様々な機構を介してより精妙な追加的架橋結合に至る効果を誘発し得る局所的な温度上昇を伴う。   When radiation of a certain wavelength is absorbed through TPA or MPA, the dopant will store excitation energy that is equivalent to the wavelength of the incident light divided by the number of photons absorbed and one photon absorption. For example, laser light at 400 nm absorbed by TPA through the dopant will correspond to 200 nm light absorbed through SPA. The 200 nm wavelength light is hard UV light (UVC band) with sufficient energy to induce chemical bond breakdown and deep structural rearrangement. Of course, three-photon absorption or four-photon absorption, although much less likely than TPA, will accumulate to much higher energy concentrations. Because energy dissipates rapidly through one of several possible paths (most commonly the conversion to thermal energy), highly energy stored excited states are ephemeral. The usual effects of femtosecond laser treatment of tissue or synthetic hydrogels depend on the amount of energy absorbed, but conversion of the object to plasma by heating sufficient to cause charring (eg, via laser ablation) Starting with, with a local temperature increase that can trigger an effect leading to a more elaborate additional crosslinking via various mechanisms such as re-esterification, disproportionation or dehydration with the formation of ether bonds.

しかしながら、アクチベータ(負に荷電したペンダント基、特にカルボキシレート基)の存在により、このプロセスの機構は変化する。本発明者らは、これが、アクチベータ基とドーパントのある種の協同作用により誘発されると考えている。この協同作用では、ドーパントの活性化により、TPA吸収がさらに促進され、その効果は増大する。メタクリル酸またはその塩のカルボン酸基などのアクチベータは、見たところドーパントと相互作用関係にあると思われるが、これは、アクチベータの存在により、ドーパントのUV/可視領域スペクトルの変化(すなわち、UV領域から可視領域へ向かう精妙なシフト)が誘発されるためである。これにより、ドーパントの「TPA断面」は増加し、ドーパントの吸収効率が高められ得る。   However, the mechanism of this process is altered by the presence of activators (negatively charged pendant groups, in particular carboxylate groups). We believe that this is triggered by some co-operation between the activator group and the dopant. In this cooperation, activation of the dopant further promotes TPA absorption and its effect is increased. Activators such as carboxylic acid groups of methacrylic acid or its salts appear to be in an interactive relationship with the dopant, which, due to the presence of the activator, changes the UV / visible region spectrum of the dopant (ie UV This is because a subtle shift (from a region to a visible region) is induced. Thereby, the "TPA cross section" of the dopant can be increased and the absorption efficiency of the dopant can be enhanced.

しかしながら、アクチベータの主たる役割は、ドーパントからの2つの(またはMPAの場合はそれ以上)吸収された光子の吸収されたエネルギーを主ポリマー鎖へ向かわせることにあり、その結果主鎖における共有結合の切断を誘発し得る。このプロセスの一般的特徴から、およびメタクリレートポリマーの既知解重合速度論から、この開裂は、同極性であり、負に荷電したアクチベータ(例、カルボキシレート)の付近で解重合プロセスを開始させるフリーラジカルを生じさせる。このフリーラジカル機構は、光分解の量子収量を大きく増加させ得、ドーパントの濃度(モルベースで)が比較的低い場合でさえ、局所組成および構造の大規模な変化を誘発し、その結果局所屈折率のかなりの変化を誘発することができる理由を説明する助けとなる。   However, the main role of the activator is to direct the absorbed energy of the two (or more in the case of MPA) absorbed photons from the dopant to the main polymer chain, resulting in a covalent bond in the main chain It can trigger a cleavage. From the general characteristics of this process, and from the known depolymerization kinetics of methacrylate polymers, this cleavage is homopolar and free radical that initiates the depolymerization process in the vicinity of negatively charged activators (eg carboxylates) Give rise to This free radical mechanism can greatly increase the quantum yield of photolysis, inducing large-scale changes in local composition and structure even with relatively low concentrations of dopant (on a molar basis), resulting in local refractive index It helps to explain why it can trigger considerable change.

さらに、アクチベータ基は、ドーパントから吸収されたエネルギーをそらして励起状態をクエンチングし、共有結合の切断のためにこのエネルギーを「消費する」のを助ける。アクチベータのこの「エネルギー導管」機能は、ドーパント部分の付近における過剰な熱蓄積を阻止するため、ドーパント分子を「リサイクル」し、将来のTPAサイクルのためにそれを保存するのを助けることになる。この機能はまた、ポリマー構造を燃焼および黒焦げから保護するのを助け、吸収プロセス全体の効率を高めるのを助ける。   In addition, the activator group diverts the energy absorbed from the dopant to quench the excited state, helping to "consume" this energy for the cleavage of covalent bonds. This "energy conduit" function of the activator will "recycle" the dopant molecule and help preserve it for future TPA cycles in order to prevent excessive heat build up in the vicinity of the dopant moiety. This function also helps to protect the polymer structure from burning and charring, and helps to increase the efficiency of the entire absorption process.

さらに、この提案された機構は、アクチベータが存在しない場合、ドーパントのみをもつハイドロゲルにおけるTPAは、異なる機構により進行し、アクチベータの存在下では屈折率は減少し、その非存在下では屈折率は増加するという反対の結果が得られるという事実を説明することができる。増加した屈折率についての一つの可能な理由は、水が全ハイドロゲル成分の中で最低の屈折率を有することから、含水量の減少、および結果的に屈折率の増加を招くさらなる架橋結合であると思われる。   Furthermore, this proposed mechanism is such that in the absence of activator, TPA in hydrogels with only dopant proceeds by a different mechanism, the refractive index decreases in the presence of activator and the refractive index in the absence of We can explain the fact that the opposite result of increasing can be obtained. One possible reason for the increased refractive index is that water has the lowest refractive index of all the hydrogel components, so that the water content decreases and the further crosslinking which results in an increase in refractive index It appears to be.

アクチベータを必然的に伴う明記された機構の別の結果は、TPAプロセスにより体積変化が低減される(または排除されさえする)ことである。すなわち、さらなる架橋結合が行われる場合、ポリマー成分の量はほぼ同じに留まりながら、含水量は低減される。したがって、処理されたハイドロゲル量の質量および体積は低減されなければならず、生成物に対する様々な有害な影響(例えば、内部ストレスの発生、外面的形態の変化および機械特性の変化)を伴う。逆に、ポリマーの親水性が高くなり、さらなる水を引き寄せる場合、ポリマーの処理体積は拡大されなければならない(この場合も、材料内における外面的形態、光学的諸特性およびストレスに対する有害な影響を伴う)。   Another consequence of the stated mechanism, which entails an activator, is that the TPA process reduces (or even eliminates) the volume change. That is, if additional crosslinking takes place, the water content is reduced while the amount of polymer component remains approximately the same. Thus, the mass and volume of the amount of hydrogel treated must be reduced, with various deleterious effects on the product, such as the occurrence of internal stresses, changes in external morphology and changes in mechanical properties. Conversely, if the polymer becomes more hydrophilic and attracts more water, the processing volume of the polymer must be expanded (again, the detrimental effects on the external morphology, optical properties and stress in the material) Accompany).

本発明で明記された機構は、実容量変化はあるとしても低いが、ポリマー塊のある部分と水の交換を必然的に伴う。本発明により包含されるハイドロゲルの解重合により、低毒性モノマーおよび/またはそれらのフラグメント、主に2−ヒドロキシエチルメタクリレート、メタクリル酸およびエチレングリコールが生じる。これらの分解産物は全て水によく溶け得、周囲の無傷のハイドロゲルネットワークを通して拡散することができ、非常に低濃度で時間の経過とともにインプラントから放散される。   The mechanism specified in the present invention entails exchange of water with some parts of the polymer mass, albeit with little, if any, change in actual volume. Depolymerization of the hydrogels encompassed by the present invention results in low toxic monomers and / or their fragments, mainly 2-hydroxyethyl methacrylate, methacrylic acid and ethylene glycol. All these degradation products are well soluble in water, can diffuse through the surrounding intact hydrogel network, and are released from the implant over time at very low concentrations.

提案された機構は、この発明によるハイドロゲルにおいて達成可能な非常に大きな位相シフトを説明し得る。位相シフトは、屈折率の変化、および変化した屈折率で材料を通る光経路の長さ、言い換えればボクセル深度により決定される。考えられ得る最低屈折率は水性液体で満たされた空洞で達成され得るため、ハイドロゲルにおける屈折率は、水の屈折率、または約1.3335より事実上低いものではあり得ない。親水性ポリマーマトリックスにおける空洞は、ある基本的な熱力学的理由のため気体で満たされ得ず、ハイドロゲル内に疎水性空洞を作り出す既知または容易に想像できる機構は存在しない。   The proposed mechanism may explain the very large phase shift achievable in the hydrogel according to the invention. The phase shift is determined by the change in refractive index and the length of the light path through the material with the changed refractive index, in other words the voxel depth. The refractive index in the hydrogel can not be substantially lower than the refractive index of water, or about 1.3335, as the lowest refractive index conceivable can be achieved in an aqueous liquid-filled cavity. The cavities in the hydrophilic polymer matrix can not be filled with gas for some basic thermodynamic reasons, and there is no known or easily imagined mechanism to create hydrophobic cavities in the hydrogel.

したがって、大きな位相シフト(1波長より多い)は、大きな深度をもつボクセルの形成を要求することになる。通常、ボクセル深度は多くて約5〜6ミクロンに達し得ると推定される。しかしながら、集光体積における屈折率が減少するならば、伸長したボクセルは、追加の光パルスを導いてボクセル底部で吸収させる光ガイドとして作用することになる。したがって、ボクセルの深度は、増加するパルス数と共に徐々に増加し得、屈折率がほぼ一定で、1.3335と同等またはそれより高いままであるとしても、位相シフトも同様に増加する。したがって、この機構は、ボクセルサイズはほぼ一定のままであるが、屈折率変化が吸収されるエネルギー(達成される例えばパルス数)の増加と共に増加する現在までに報告されている機構とは異なる。現在提案されている機構は、10ミクロンより大きいボクセル深度を提供し得ると考えられ、25または30ミクロンほどの高さのボクセル深度に相当する位相シフトが観察されている。これは、本発明に制限を設けるのではなく、先行技術との本発明の根本的差異を立証するために述べているものである。この差異の事実上の結果の一つは以下の通りである:先行技術で使用される材料の場合、屈折率勾配(GRIN)を形成させることにより屈折性または回折性構造が作り出され、本発明によるハイドロゲルの場合、修正された屈折率をほぼ一定に保ちながらも様々なボクセル深度のパターンを形成することにより同様の屈折性または回折性効果を達成することが可能である。さらに、この屈折率値は、まず等張生理食塩水の屈折率に近づき、最終的にはこれに近似することになると考えられる。   Thus, a large phase shift (more than one wavelength) will require the formation of voxels with a large depth. It is usually estimated that the voxel depth can reach at most about 5-6 microns. However, if the refractive index in the collection volume decreases, the elongated voxels will act as a light guide to guide additional light pulses to be absorbed at the bottom of the voxels. Thus, the depth of voxels may increase gradually with increasing number of pulses, and even if the index of refraction is approximately constant, remaining equal to or higher than 1.3335, the phase shift will increase as well. Thus, this mechanism is different from previously reported mechanisms in which the voxel size remains nearly constant but the refractive index change increases with increasing energy absorbed (eg the number of pulses achieved). The presently proposed mechanism is believed to be able to provide voxel depths greater than 10 microns, and phase shifts corresponding to voxel depths as high as 25 or 30 microns have been observed. This is not a limitation on the present invention, but is stated to demonstrate the fundamental differences of the present invention with the prior art. One of the practical consequences of this difference is as follows: In the case of the materials used in the prior art, refractive or gradient structures (GRIN) are created to create refractive or diffractive structures, according to the invention In the case of hydrogels according to the same, it is possible to achieve similar refractive or diffractive effects by forming patterns of various voxel depths while keeping the modified refractive index nearly constant. Furthermore, it is believed that this refractive index value will first approach, and eventually approximate, the refractive index of isotonic saline.

この新規機構の成果として、新たに作り出された屈折性または回折性構造は、異なる長さの並行導波管(すなわち、周囲のハイドロゲルより低い屈折率をもつ伸長したボクセル)の系を形成し、それにより位相シフトが、それらの変動する屈折率ではなく変動するボクセル深度により制御される。   As a result of this new mechanism, the newly created refractive or diffractive structure forms a system of parallel waveguides of different lengths (ie elongated voxels with a lower refractive index than the surrounding hydrogel) , Whereby the phase shifts are controlled by the varying voxel depth rather than their varying refractive index.

本発明のさらなる特徴は、個々のボクセルの付近に屈折率の勾配を作り出すことである。ボクセル内での解重合により放出されるモノマーおよび他のフラグメントは、周囲のハイドロゲルを通して拡散することにより放射状に移動する。温度が天井温度(メタクリレートの場合には200℃前後)未満に低下するとき、放出されたモノマーおよび/またはフラグメントの少なくとも一部は再重合し、親ハイドロゲルより高い屈折率をもつより高い密度のネットワーク構造を作り出し得る。この機構は、2つの有益な成果を有する:第一に、この機構は、インプラントの外側に拡散して代謝される化合物の量を低減させ、第二に、かくして形成された屈折率の勾配によりボクセルの導光特性が改善される。   A further feature of the invention is to create a gradient of refractive index in the vicinity of the individual voxels. The monomers and other fragments released by depolymerization in voxels move radially by diffusing through the surrounding hydrogel. When the temperature drops below the ceiling temperature (around 200 ° C. in the case of methacrylates), at least a portion of the released monomers and / or fragments re-polymerize and have a higher density with a higher refractive index than the parent hydrogel It can create a network structure. This mechanism has two beneficial consequences: First, it reduces the amount of compound diffused and metabolized outside the implant, and secondly, by the gradient of the refractive index thus formed The light guiding properties of the voxels are improved.

すなわち、解重合により放出されるモノマーは、ハイドロゲルの外側に全て拡散し得るわけではなく、ボクセル付近において部分的に再重合し得る。その意味で、本方法は、両方とも何らかのポリマー塊を除去し、代わりに水を保持するという点でFSレーザーアブレーションに幾分類似しているが、本来、用語「アブレーション」は、ポリマーと水がプラズマ(気体)に変換される分解のプロセスを意味することが多い。本明細書で開示されたプロセスはよりいっそう穏やかなので、ポリマー分解が破裂するような気泡を作り出すことはない。   That is, the monomers released by depolymerization can not all diffuse to the outside of the hydrogel, but can partially repolymerize near voxels. In that sense, the method is somewhat similar to FS laser ablation in that it both removes some polymer clumps and instead holds water, but the term "ablation" inherently means that the polymer and water are It often refers to the process of decomposition that is converted to plasma (gas). The processes disclosed herein are even more gentle, so they do not create bubbles that would break the polymer degradation.

ハイドロゲルコポリマーの解重合は、本明細書で開示されたプロセスに関与する主要機構であると考えられるが、これは、(メタ)アクリレートペンダント基の加水分解、または酸化など、小さな水溶性フラグメントを形成する他の分解反応により補われ得る。   Depolymerization of the hydrogel copolymer is believed to be the primary mechanism involved in the process disclosed herein, but this involves small water soluble fragments such as hydrolysis or oxidation of (meth) acrylate pendant groups It can be compensated by other decomposition reactions that form.

本発明によるハイドロゲルにおけるドーパント濃度は、約0.05mol%〜約5mol%、有利には約0.1mol%〜約2.5mol%の範囲で変動する。別法として、異なる最適ドーパント濃度が様々なドーパントに使用され得、例えばベンゾフェノン誘導体については0.25〜0.55モル%、またはベンゾトリアゾール誘導体については0.1〜0.2モル%である。好ましいドーパントは、可視光線のための低吸光度、すなわち約390nmの波長より大きいUV吸収剤である。好適なドーパントの例は、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾールおよびクマリンのビニル、アクリレートまたはメタクリレート誘導体であるが、当業者であれば、本発明の意味するところにおいてドーパントとして働く他の好適なUV吸収剤を確実に識別できるはずである。   The dopant concentration in the hydrogel according to the invention varies from about 0.05 mol% to about 5 mol%, preferably from about 0.1 mol% to about 2.5 mol%. Alternatively, different optimum dopant concentrations may be used for the various dopants, for example 0.25 to 0.55 mole% for benzophenone derivatives or 0.1 to 0.2 mole% for benzotriazole derivatives. The preferred dopant is a low absorbance for visible light, ie a UV absorber greater than a wavelength of about 390 nm. Examples of suitable dopants are vinyl, acrylate or methacrylate derivatives of benzophenone, benzotriazole and coumarin, but one skilled in the art will ensure that other suitable UV absorbers act as dopants within the meaning of the invention. It should be identifiable.

活性化基は、約0.25mol%〜約5mol%、有利には約0.75〜約3.5mol%の濃度で存在する。いくつかの実施形態において、メタクリル酸の好ましいモル濃度は、1〜1.25モル%である。好ましいアクチベータ基は、カルボキシレート基、スルフェート基、スルホネート基およびホスフェート基を含むペンダント酸性基を含むアクリル酸またはメタクリル酸の誘導体である。かかる酸性基は、好ましくは適切な有機カチオンまたは無機カチオンにより中和される。アクチベータ対ドーパント基のモル比は、約0.75〜10、有利には約1〜約5とするべきである。別法として、アクチベータ/ドーパントの異なる最適モル比は、ドーパントが異なれば異なる。例えば、ベンゾフェノン誘導体についての最適比は、約2〜4であり、ベンゾトリアゾール誘導体についての最適比は約5〜約7である。   The activating group is present at a concentration of about 0.25 mol% to about 5 mol%, preferably about 0.75 to about 3.5 mol%. In some embodiments, the preferred molar concentration of methacrylic acid is 1-1.25 mole%. Preferred activator groups are derivatives of acrylic acid or methacrylic acid comprising a pendant acidic group comprising a carboxylate group, a sulfate group, a sulfonate group and a phosphate group. Such acidic groups are preferably neutralized by suitable organic or inorganic cations. The molar ratio of activator to dopant groups should be about 0.75 to 10, preferably about 1 to about 5. Alternatively, different optimum molar ratios of activator / dopant will be different for different dopants. For example, the optimum ratio for benzophenone derivatives is about 2 to 4 and the optimum ratio for benzotriazole derivatives is about 5 to about 7.

本発明によるハイドロゲルの好ましい組成は、ペンダント中性親水性基を伴うメタクリレートモノマーの主要フラクションを含む。「主要フラクション」とは、ハイドロゲルにおける全モノマー単位の少なくとも50mol%を意味する。いくつかの実施形態において、親水性メタクリレートモノマーのモル分率は、90mol%〜99.5mol%であり、多くの場合で97.5mol%〜99mol%である。かかる親水性メタクリレートモノマーは、グリコール、グリコールエーテル、グリセロールおよび糖など、ポリオール脂肪族化合物のエステルであり得る。この基において最もよく知られているのは、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(2−HEMA)である。上述のエステルに対する代替モノマーは、メタクリルアミド、N−イソプロピルメタクリルアミドまたはN−(2−ヒドロキシエチル)メタクリルアミドなど、メタクリル酸のアミドを含む。ハイドロゲルポリマーのこの主要フラクションはまた、上記親水性モノマーの混合物を含み得る。別法として、メタクリレートモノマーのマイナー部分(ただし25mol%以下)を、類似アクリル酸誘導体により置換することができる。いくつかの実施形態では、0.5mol%〜5mol%を、アクリレートモノマーで置き換えることができる。   The preferred composition of the hydrogel according to the invention comprises a major fraction of methacrylate monomers with pendant neutral hydrophilic groups. By "major fraction" is meant at least 50 mol% of the total monomer units in the hydrogel. In some embodiments, the mole fraction of the hydrophilic methacrylate monomer is 90 mol% to 99.5 mol%, often 97.5 mol% to 99 mol%. Such hydrophilic methacrylate monomers may be esters of polyol aliphatic compounds such as glycols, glycol ethers, glycerol and sugars. The best known of this group is 2-hydroxyethyl methacrylate (2-HEMA). Alternative monomers to the above mentioned esters include the amides of methacrylic acid such as methacrylamide, N-isopropylmethacrylamide or N- (2-hydroxyethyl) methacrylamide. This major fraction of hydrogel polymer may also comprise a mixture of the above hydrophilic monomers. Alternatively, minor portions (but up to 25 mol%) of methacrylate monomers can be replaced by similar acrylic acid derivatives. In some embodiments, 0.5 mol% to 5 mol% can be replaced with an acrylate monomer.

モノマー単位のマイナー部分は、負に荷電したペンダント基を伴う上述のアクチベータモノマーにより形成され、さらに別のマイナー部分は上述のドーパントモノマーにより形成される。   The minor portion of the monomer unit is formed by the above-described activator monomer with a negatively charged pendant group, and the further minor portion is formed by the above-described dopant monomer.

ポリマーは、有利には共有結合的に架橋されている。架橋結合は、放射線架橋、ペンダントOH基間におけるエーテル結合の形成による架橋結合など、当業者に知られた方法のいずれかにより達成され得る。好ましい架橋結合方法は、例えば、トリエチレングリコールジメタクリレートなど、ポリオールのメタクリレートもしくはアクリレート架橋結合ジエステルもしくはトリエステルのマイナーフラクションとの共重合である。   The polymers are preferably covalently crosslinked. Crosslinking may be achieved by any of the methods known to those skilled in the art, such as radiation crosslinking, crosslinking by formation of ether linkages between pendant OH groups. A preferred method of crosslinking is, for example, copolymerization of a polyol with a minor fraction of methacrylate or acrylate cross-linked diesters or triesters, such as triethylene glycol dimethacrylate.

本発明によるハイドロゲルの屈折率は、約1.38〜約1.48、好ましくは約1.40〜約1.45である。いくつかの実施形態において、RIは、約1.40、または約1.41、または約1.42、または約1.43、または約1.44、または約1.45である。   The refractive index of the hydrogel according to the invention is about 1.38 to about 1.48, preferably about 1.40 to about 1.45. In some embodiments, RI is about 1.40, or about 1.41, or about 1.42, or about 1.43, or about 1.44, or about 1.45.

本発明による好ましいハイドロゲルは、生の眼内環境と平衡した状態で約25重量%〜約85重量%の液体を含む。生得の水晶体を補うかまたはこれと置き換えられる眼内レンズの場合、より有利な平衡液体濃度は、35重量%〜50重量%、さらに特定すれば、40重量%〜47重量%である。いくつかの実施形態では、平衡含水量は、重量にして41%±0.75%、または42.5±1重量%、または44.5±1重量%である。当業者には、ハイドロゲルにおける平衡液体含有量が、体温、体液の組成または周囲組織もしくは身体構造がかける圧力など、多くの変数に影響されるという共通認識がある。また、小さなハイドロゲルインプラントにおける液体含有量の測定は、ある一定の測定誤差を抱えることになり得るため、これらの値は実例的なものである。負に荷電したアクチベータ基は平衡液体含有量を高め、すなわちハイドロゲルの屈折率を減少させる傾向があるため、より高濃度のアクチベータは、含水量を減らし、眼科用インプラント設計にとって望ましい範囲まで屈折率を高めることになるメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、イソボルニルメタクリレートまたはエトキシエチルメタクリレートなど、疎水性アクリレートもしくはメタクリレートの添加で補正され得る。上記の添加されるメタクリレートまたはアクリレートの典型的濃度は、約40モル%以下である。いくつかの実施形態において、添加される疎水性モノマーの濃度は、約5モル%〜25モル%である。   Preferred hydrogels according to the present invention comprise about 25 wt% to about 85 wt% liquid in equilibrium with the native intraocular environment. In the case of an intraocular lens that supplements or replaces the native lens, a more advantageous equilibrium fluid concentration is 35% to 50% by weight, and more specifically 40% to 47% by weight. In some embodiments, the equilibrium water content is 41% ± 0.75%, or 42.5 ± 1 wt%, or 44.5 ± 1 wt% by weight. The person skilled in the art has a common understanding that the equilibrium liquid content in the hydrogel is influenced by many variables, such as body temperature, the composition of the body fluid or the pressure exerted by the surrounding tissue or body structure. Also, these values are illustrative, as measurement of liquid content in small hydrogel implants can be subject to certain measurement errors. Since negatively charged activator groups tend to increase the equilibrium liquid content, ie, to decrease the refractive index of the hydrogel, higher concentrations of activators reduce the water content and the refractive index to the extent desired for ophthalmic implant design It may be corrected by the addition of hydrophobic acrylates or methacrylates, such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, benzyl methacrylate, isobornyl methacrylate or ethoxyethyl methacrylate which will enhance the Typical concentrations of the above-mentioned added methacrylates or acrylates are up to about 40 mol%. In some embodiments, the concentration of hydrophobic monomer added is about 5 mol% to 25 mol%.

ドーパント基および活性化基は、同一ポリマー鎖に位置する場合もあれば、例えばポリマー混合物中、またはポリマーネットワークの2つの異なるセグメント上にあるなど、緊密に接触している別々のポリマー鎖に位置する場合もある。どちらか一方が移植体上にある場合もあり、または一方が移植体上、他方が基本鎖上にあることも可能である。ドーパント基および活性化基は、それらの相互作用を可能にする適切な立体関係にある単一分子に存在し得る。また、かかる「ドーパント−アクチベータ複合体」は、ポリマー鎖に共有結合されるか、またはポリマー中に混ぜられるか、または主ポリマー鎖の一部になり得る。   The dopant group and the activating group may be located on the same polymer chain, for example on separate polymer chains in close contact, eg in the polymer mixture or on two different segments of the polymer network In some cases. One may be on the graft, or one on the graft and the other on the base strand. Dopant groups and activating groups can be present in a single molecule in the proper conformation to allow their interaction. Also, such "dopant-activator complexes" may be covalently attached to the polymer chain, mixed into the polymer, or be part of the main polymer chain.

負に荷電したアクチベータ基は、改善された生体適合性、タンパク質の吸着に対する抵抗性、バイオフィルムの形成に対する抵抗性、石灰化に対する抵抗性、ならびに細胞の接着および拡散に対する抵抗性(後嚢の硬化に対する抵抗性および後嚢の混濁に対する抵抗性につながる)など、眼内インプラントについてのいくつかのさらなる利点を有する。   The negatively charged activator group has improved biocompatibility, resistance to protein adsorption, resistance to biofilm formation, resistance to calcification, and resistance to cell adhesion and diffusion (back capsule hardening Have some additional advantages over intraocular implants, such as resistance to and resistance to posterior capsule opacification.

本発明によるハイドロゲルインプラントは、光路に沿った眼内の様々な位置に配置させることができる。それは、屈折性または回折性レンズが作り出される「ブランク」の形態を有し得るか、またはそれは、光学特性がインプラントの選択された場所内における屈折率変化により修正された屈折性または回折性レンズの形態を有し得る。   The hydrogel implants according to the invention can be placed at various positions in the eye along the light path. It may have the form of a "blank" in which a refractive or diffractive lens is created, or it may be of a refractive or diffractive lens whose optical properties have been modified by refractive index changes in selected locations of the implant It may have a form.

眼内レンズは、部分的にまたは完全に生得の水晶体と置き換えられ得る。眼内ハイドロゲルレンズは、他のIOLタイプを凌ぐいくつかの利点を有しており、様々なタイプおよび関連した製造方法は、例えば以下の特許および特許出願において記載されている:Stoy,V.ら:Bioanalogic Intraocular Lens、国際特許出願国際公開第2014111769号;Wichterle,O.:Method Of Molding An Intraocular Lens、米国特許第4846832号;Wichterle,O.:Soft And Elastic Intracameral Lens And Method For Manufacturing Thereof、米国特許第4,846,832号;Stoy,V.:Implantable Ophthalmic Lens, A Method Of Manufacturing Same And A Mold For Carrying Out Said Method、米国特許第5,674,283号;Sulc,J.ら:Soft Intracameral Lens、米国特許第4,994,083号および米国特許第4,955,903号;およびMichalek,J.ら:Method Of Manufacturing An Implantable Intraocular Planar/Convex,Biconvex,Planar/Concave Or Convex/Concave Lens And A Lens Made Using This Method,米国特許第8409481号。これらはそれぞれ、参照によって本明細書に組み込まれる。   The intraocular lens can be replaced partially or completely with the native lens. Intraocular hydrogel lenses have several advantages over other IOL types, and various types and associated manufacturing methods are described, for example, in the following patents and patent applications: Stoy, V. et al. Et al: Bioanalogic Intraocular Lens, International Patent Application No. WO 2014111769; Wichterle, O. et al. Method Of Molding An Intraocular Lens, US Pat. No. 4,846,832; Wichterle, O. et al. Stoy, V .: Soft and Elastic Intracameral Lens And Method For Manufacturing Thereof, U.S. Pat. No. 4,846,832; U.S. Pat. No. 5,674,283; Sulc, J .: Implantable Ophthalmic Lens, A Method Of Manufacturing Same And A Mold For Carrying Out Said Method. Et al: Soft Intracameral Lens, U.S. Patent Nos. 4,994,083 and 4,955,903; and Michalek, J. et al. Et al .: Method Of Manufacturing An Impantable Intraocular Planar / Convex, Biconvex, Planar / Concave Or Convex / Concave Lens And Using A Lens Made Using This Method, US Patent No. 8409481. Each of these is incorporated herein by reference.

別のタイプの埋め込み式眼科用レンズは、いわゆる「埋め込み式コンタクトレンズ」(すなわちICL)である。ICLは、虹彩と生得の水晶体との間に置かれる有水晶体レンズである。それは、いくつかの特許、例えば、Fedorovら、Intraocular lens for correcting moderate to severe hypermetropia,米国特許第5,766,245号;Feingold V.,Intraocular contact lens and method of implantation,UP第5,913,898号;Intraocular refractive correction lens,米国特許第6,106,553号に記載されており、それぞれ参照によって本明細書に組み込まれる。   Another type of implantable ophthalmic lens is the so-called "embedded contact lens" (or ICL). The ICL is a non-quama lens which is placed between the iris and the natural lens. It is described in several patents, for example, Fedorov et al., Intraocular lenses for correcting moderate to severe hypermetropia, US Pat. No. 5,766,245; Intraocular contact lenses and methods of implantation, UP 5, 913, 898; Intraocular reflective correction lenses, US Pat. No. 6, 106, 553, each of which is incorporated herein by reference.

これらの埋め込み式レンズは、生物学的成分、通常はコラーゲンを組み込んだハイドロゲルから作られる。これらのいわゆる「コラマー」は、Feingoldら、Biocompatible,optically transparent,ultraviolet light absorbing,polymeric material based upon collagen and method of making,米国特許第5,910,537号;Feingoldら、Biocompatible optically transparent polymeric material based upon collagen and method of making、米国特許第5,654,349号、米国特許第5,654,388号および米国特許第5,661,218号;Fedorovら、Biocompatible polymeric materials, methods of preparing such materials and uses thereof、米国特許第5,993,796号;Method of preparing a biological material for use in ophthalmologyなど、様々な特許に記載されており、それぞれ参照によって本明細書に組み込まれる。   These implantable lenses are made from hydrogels that incorporate biological components, usually collagen. These so-called "colamers" are described by Feingold et al., Biocompatible, optically transparent, ultraviolet light absorbing, polymeric material based upon collagen and method of making, US Patent No. 5, 910, 537; Feingold et al., Biocompatible optically transparent polymeric material upon reaction No. 5,654,349, U.S. Pat. No. 5,654,388 and U.S. Pat. No. 5,661,218; Fedorov et al., Biocompat Various patents have been described, such as ble polymeric materials, methods of preparing such materials and uses thereof, U.S. Pat. No. 5,993,796; and methods of preparing a biological material for use in ophthalmology, each of which is incorporated herein by reference. Incorporated into

屈折補正に対する別のアプローチは、基質内または角膜内インプラントまたはインレーであり、例えばMiller、Aspherical corneal implant、米国特許第7,776,086号;Lang,Alan、Design of Inlays With Intrinsic Diopter Power,米国特許出願公開第2007/0255401号;Dishler;Jonら、Small Diameter Inlays,米国特許出願公開第2007/0203577号;Lang,Alanら、Intracorneal Inlays、米国特許出願公開第2007/0129797;およびDishlerら、Method of using small diameter intracorneal inlays to treat visual impairment、米国特許第8,057,541号に記載されており、それぞれ参照によって本明細書に組み込まれる。   Another approach to refractive correction is an intra- or intra-corneal implant or inlay, such as Miller, Aspherical corneal implant, US Pat. No. 7,776,086; Lang, Alan, Design of Inlays With Intrinsic Power, US Pat. Application Publication No. 2007/0255041; Dishler; Jon et al., Small Diameter Inlays, US Patent Application Publication No. 2007/0203577; Lang, Alan et al., Intracorneal Inlays, US Patent Application Publication No. 2007/0129797; and Dishler et al., Method of using small diameter intracorn al inlays to treat visual impairment, are described in U.S. Pat. No. 8,057,541, incorporated herein by reference.

いくつかの基質内インプラントは、レーザーによる術後屈折力調節用に設計されており、例えばPeyman,Gholam A.、Intrastromal corneal modification via laser、米国特許出願公開第2001/0027314号;Adjustable ablatable inlay、米国特許出願公開第2002/0138069号および第2002/0138070号;Ablatable intracorneal inlay with predetermined refractive properties、米国特許出願公開第2003/0093066号;およびBifocal implant and method for altering the refractive properties of the eye、米国特許出願公開第2005/0222679号に記載されており、それぞれ参照によって本明細書に組み込まれる。   Some intra-substrate implants are designed for post-operative refractive power adjustment with a laser, for example Peyman, Gholam A. et al. , Intrastromal corneal modification via laser, U.S. Patent Application Publication No. 2001/0027314; Adjustable ablatable inlay, U.S. Patent Application Publication Nos. 2002/0138069 and 2002/0138070; Ablatable intracorneal inlay with predetermined refractory properties, U.S. Patent Application Publication No. 2003/0093066; and Bifocal implant and method for altering the reflective properties of the eye, described in US Patent Application Publication No. 2005/0222679, Each is incorporated herein by reference.

また、改善された遠近調節能力、設計のモジュール性またはインプラントを個々の部分からin situで組み立てるときの埋め込み切開部のサイズの縮小を達成するために縦に並んだ2つのレンズを用いる眼内インプラントもある。   Also, an intraocular implant using two lenses side by side to achieve improved accommodation, modularity of design or reduction in size of the embedded incision when assembling the implant in situ from the individual parts There is also.

上記の眼科用レンズタイプは全て、本開示によるハイドロゲルから製造し、次いでフェムト秒レーザー処理を用いることにより修正することができる。   All of the above mentioned ophthalmic lens types can be made from hydrogels according to the present disclosure and then corrected by using femtosecond laser processing.

この場合も、何らかの特定の理論により制限されることを望まないものとして、本明細書で開示された方法の部分的解重合は、集光フェムト秒レーザー(FSL)に曝露されたときの本発明ハイドロゲルにおいて観察される大規模な負の位相シフトの機構であると思われる。上記で示したように、このプロセスは、吸収されるFSPパルス数の増加と共にさらに伸長される並行した縦の「ボクセル」の系を生成すると思われる。ボクセル長は、1.3335である、水のRI値未満まで減少することはできない、所定の屈折率について達成可能な位相シフトを制御する。さらに、本明細書で開示されているハイドロゲルおよび方法において影響を受けるのは、屈折率自体ではなく、実際には位相シフトである。この機構は、先行技術により開示されたものとは異なる(推定される架橋結合が屈折率の増加をもたらす含水量の減少を招くため、対応する正の位相シフトとなる)。   Again, as not wishing to be limited by any particular theory, the partial depolymerization of the method disclosed herein is not limited to the present invention when exposed to a focused femtosecond laser (FSL). It is believed to be the mechanism of the large negative phase shift observed in hydrogels. As indicated above, this process appears to produce a system of parallel longitudinal "voxels" which are further stretched as the number of FSP pulses absorbed is increased. The voxel length can not be reduced below the RI value of water, which is 1.3335, to control the achievable phase shift for a given refractive index. Furthermore, it is not the refractive index itself but the phase shift that is actually affected in the hydrogels and methods disclosed herein. This mechanism is different from that disclosed by the prior art (the estimated crosslinks result in a decrease in water content leading to an increase in refractive index, resulting in a corresponding positive phase shift).

先行技術とのさらなる差異は、本明細書で開示されているハイドロゲルおよび方法は、コポリマー特性を修飾することにより(ポリマー架橋結合によるなど)ハイドロゲルの含水量を減らすのではなく、ハイドロゲル形成コポリマーの一部を水または水性流体で置き換えることである。   A further difference from the prior art is that the hydrogels and methods disclosed herein do not reduce the water content of the hydrogel (such as by polymer crosslinking) by modifying the copolymer properties, but rather the hydrogel formation. Replacing part of the copolymer with water or an aqueous fluid.

図面において、同様の数字は全体を通して同様の構成要素を示す。ある種の用語が、便宜のみを目的として本明細書で使用されているが、本発明に対する制限としてみなしてはならない。以下、本発明の好ましい実施形態を記載する。しかしながら、この開示に基づき、本発明が、本明細書に記載された好ましい実施形態により制限されるわけではないことを理解するべきである。   In the drawings, like numerals indicate like elements throughout. Certain terms are used herein for convenience only and are not to be regarded as a limitation on the present invention. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, based on this disclosure, it should be understood that the present invention is not limited by the preferred embodiments described herein.

NCLは、時間の経過に伴って展開する非常に複雑な構造を有する。構造上の特徴の一つは、NCL103の後面および前面の非球面性である。近年、E.L.Markwellら、MRI study of the change in crystalline lens shape with accommodation and aging in humans,Journal of Vision(20110 11(3);19,1−16;M.Dubbelmanら、Change in shape of the aging human crystalline lens with accommodation,Vision Research 45(2005),117−132;F.Mannsら、Radius of curvature and asphericity of the anterior and posterior surface of human cadaver crystalline lens,Experimental Eye Research 78(2004),39−51;M.Dubbelmanら、The shape of the aging human lens:curvature,equivalent refractive index and the lens paradox,Vision Research 41(2001)1867−1877において確立されたように、若年者の水晶体の前面および後面は両方とも双曲的であり、以下の等式を特徴とし得る:
Y−Yo=X^2/{Ro*(1+1−h*(X/Ro)^2)^0.5} 等式1
NCL has a very complex structure that evolves over time. One of the structural features is the asphericity of the posterior and anterior surfaces of NCL 103. Recently, E.I. L. Markwell et al., MRI study of crystalline shape with accommodation and accommodation in humans, Journal of Vision (20110 11 (3); 19, 1-16); M. Dubbelman et al., Change in shape of human crystalline lenses with accommodation, Vision Research 45 (2005), 117-132; F. Manns et al., Radius of curvature and affinity of the anterior and posterior surfaces of human cadaver crystall in eye lens, Experimental Eye Research 78 (2004), 39-51; M. Dubbelman et al., The shape of the aging human lens: Curvature, equivalent refractive index and the lens paradox, Vision Research 41 (2001) 1867-1877. As such, the anterior and posterior surfaces of the juvenile lens are both hyperbolic and may be characterized by the following equation:
Y-Yo = X ^ 2 / {Ro * (1 + 1-h * (X / Ro) ^ 2) ^ 0.5} Equation 1

式中、Yは主光軸1A方向の座標であり、Xは主光軸1Aからの距離であり、Yoは主光軸1A上の頂点の位置であり、Roは中心曲率半径であり、hは円錐定数(または形状パラメータ)である。等式1は、形状パラメータh値により変化する任意の円錐断面の曲線を説明するもので、h=0の場合は放物線形であり、h=1の場合は円形であり、h<0の場合は双曲面形であり、0<h<1の場合は扁長楕円形であり、h>1の場合は扁円楕円形である。   Where Y is the coordinate in the direction of the main optical axis 1A, X is the distance from the main optical axis 1A, Yo is the position of the vertex on the main optical axis 1A, Ro is the central radius of curvature, h Is the conic constant (or shape parameter). Equation 1 describes the curve of any conical cross-section that varies with the shape parameter h value, and is parabolic if h = 0, circular if h = 1, and h <0 Is a hyperboloid shape, is an oblong oval shape in the case of 0 <h <1, and is an oblong oval shape in the case of h> 1.

典型的な若年者のNCLについて、前面は後面より双曲面性であり、双曲性は遠近調節により著しく増加し、老齢のNCLがほぼ球面になり得るようにヒト水晶体は年齢と共に成長し、その双曲性は減少するということが見出された。   For a typical young NCL, the anterior surface is more hyperbolic than the posterior surface, hyperbolicity is significantly increased by accommodation, and the human lens grows with age so that the old NCL can be approximately spherical. It has been found that the hyperbolicity is reduced.

参照された試験では、選択された集団試料についての典型的NCLの寸法をマッピングした。これらの参考文献によると、典型的なヒト水晶体の前方中心半径は約5〜13mmの範囲であり、平均前方円錐パラメータは約−4(約−22〜+6の範囲に及ぶ)である。後方中心半径は約4〜8mmの範囲であり、平均後方円錐パラメータは約−3(約−14〜+3の範囲に及ぶ)である。   In the referenced study, the dimensions of typical NCLs for selected population samples were mapped. According to these references, the anterior central radius of a typical human lens is in the range of about 5 to 13 mm, and the average anterior cone parameter is about -4 (ranging from about -22 to +6). The aft center radius is in the range of about 4 to 8 mm and the mean aft cone parameter is about -3 (ranging from about -14 to +3).

若年者の弛緩したNCLの中心厚さは、典型的には約3.2mm〜約4.2mmの範囲であり、加齢および/または短焦点調節により約3.5mm〜約5.4mmの厚さまで増加する。NCLの後方部深度は、典型的には前方部深度と同じであるか、またはそれより大きい。したがって、後方水晶体面のサジタル深度は、典型的には、約8.4mm〜約10mmの赤道直径上約1.75mm〜約2.75mmである。これは、後嚢の「生得」状態での基本的寸法を定義する。   The central thickness of relaxed NCL in young people is typically in the range of about 3.2 mm to about 4.2 mm, with a thickness of about 3.5 mm to about 5.4 mm with aging and / or short focus adjustment To increase. The posterior depth of the NCL is typically the same as or greater than the anterior depth. Thus, the sagittal depth of the posterior lens surface is typically about 1.75 mm to about 2.75 mm on an equatorial diameter of about 8.4 mm to about 10 mm. This defines the basic dimensions of the posterior capsule in the "native" state.

上記参考文献は、NCLの幾何学的特性と光学特性との間の何らかの特定の関係を述べてはいないが、本発明者らは、双曲面が、レンズを屈折力がその中心部では最大で周辺に向かって徐々に減少する多焦点性に変えることを数学的モデリングにより見出した。かかる多焦点性から予測される一つの直接的結果は、レンズの大きな焦点深度であり、その結果、何らかの特定のレンズ形状の変化を伴わなくても近くの物体を網膜上に投影させることができる。モデリングから推測される別の結果は、レンズの平均屈折力が開口部(aperture)の減少に伴って増加することである。したがって、短焦点を、瞳孔の収縮(これは、事実上臨床的に短焦点で観察され得るいわゆる「瞳孔反射」すなわち「短距離縮瞳(near myosis)」)により改善することができるという結論に達する。生得の水晶体の双曲性から推定される別の結果は、ヒト(特に若年者)脳の、自然に神経適合し、双曲面レンズを通して網膜上に映すことにより形成された画像を正確に解釈する能力である。   Although the above references do not mention any specific relationship between the geometrical and optical properties of NCL, we note that the hyperboloid has a lens whose power is at its maximum at its central part. It turned out by mathematical modeling that it changed to multifocality which decreases gradually towards the periphery. One direct consequence predicted from such multifocality is the large depth of focus of the lens so that nearby objects can be projected onto the retina without any specific lens shape change . Another result inferred from the modeling is that the average power of the lens increases with decreasing aperture. Thus, to the conclusion that the short focus can be improved by the contraction of the pupil, which is so-called "pupil reflex" or "near myosis", which can be observed practically at the short focus Reach. Another result, inferred from the hyperbolic nature of the innate lens, is a natural neurofit of the human (especially young) brain that correctly interprets the image formed by projecting onto the retina through a hyperbolic lens It is an ability.

ある特定タイプの多焦点性を利用するこの遠近調節機構は、以下の通りさらなる説明を行う価値がある。   This accommodation mechanism, which exploits a certain type of multifocality, is worthy of further explanation as follows.

少なくとも1つの双曲面を有するレンズは、球面収差の反対である「双曲面収差」を示す:すなわち、中心を通って入射する光線を、レンズに最も近い焦点へ屈曲させ、その焦点は、レンズ中心からレンズ周辺部へ向かって増加する距離で入射する光線のためレンズから漸次遠のく。   A lens having at least one hyperboloid exhibits "hyperboloid aberration" which is the opposite of the spherical aberration: the ray incident through the center is bent to the focal point closest to the lens, which focal point is the lens center Gradually from the lens due to light rays incident at increasing distances from the lens towards the lens periphery.

したがって、双曲面をもつレンズは、正の多焦点性である:すなわち、中心部で最短焦点距離(すなわち最高の屈折力)を有し、焦点距離は中心部からレンズ周辺部に向かって増加する(すなわち、屈折力は減少する)。双曲面レンズの焦点範囲は、むしろ大きいものであり得、いわゆる円錐定数または双曲面形状を定義する形状パラメータにより制御可能である。   Thus, a lens with a hyperboloid is positive multifocal: it has the shortest focal length at the center (ie the highest refractive power) and the focal length increases from the center towards the lens periphery (Ie, the refractive power decreases). The focal range of the hyperboloid lens can be rather large and can be controlled by so-called conic constants or shape parameters defining a hyperboloid shape.

双曲面をもつレンズにおける屈折力の分布の例を図2に示しており、図中、ジオプトリm-1で示す局所屈折力を、mmで示す光軸からの距離に対してプロットする。光軸からの距離に伴い、またはイメージング系の開口部(aperture)、または眼の瞳孔直径に伴い、屈折力が減少する上記の光学的側面は、元々埋め込まれたレンズに存在し得ること、またはこれは、レンズ埋め込み後のレーザーによるハイドロゲル修正により作り出され得るということがわかる。 An example of the distribution of refractive power in a lens with a hyperboloid is shown in FIG. 2 in which the local refractive power indicated by dioptre m −1 is plotted against the distance from the optical axis indicated in mm. The above optical aspects of decreasing refractive power with distance from the optical axis, or with the aperture of the imaging system, or with the pupil diameter of the eye, may already be present in the implanted lens, or It can be seen that this can be produced by laser hydrogel correction after lens implantation.

本発明での試験に基づき、正の多焦点性および生得の水晶体におけるその変化は、いくつかの方式で眼が遠近調節するのを助けるということがわかる:   Based on tests in the present invention, it can be seen that positive multifocality and its changes in the innate lens help the eye to adjust in several ways:

生得の水晶体は、レンズの焦点領域が包含する全距離における視野にある全物体の画像を網膜上に同時に投影させる。これは、全物体が十分焦点の合った画像を作り出すため(脳が抑制するように学習する多くの焦点の合っていない画像を伴う)、これは、眼の焦点の深度を著しく(1ジオプトリを超えて)増加させる。   The native lens causes the images of all objects in the field of view at all distances covered by the focal region of the lens to be simultaneously projected onto the retina. This is enough to create an image in which all objects are well in focus (with many out of focus images that the brain learns to suppress), which significantly increases the depth of focus of the eye (1 diopter Increase).

生得の水晶体は、遠近調節によりその双曲性を増すが、これによりレンズの焦点領域をさらに増やし、したがって、焦点の深度をさらに遠ざけることになる。   The native lens increases its hyperbolicity by accommodation, which further increases the focal area of the lens and thus furthers the depth of focus.

眼は、瞳孔を狭くすることにより近物体に焦点を合わせるのを助ける。このいわゆる「瞳孔反射」すなわち「短距離縮瞳」は、2つの結果を有する:まず、それは、開口部(aperture)を減らすため、光学システムとしての眼の焦点の深度を増すことになり(開口部を狭めることにより、軸から遠くにあり、軸に関して鋭角で入射する光線を遮断する);そして、最高の屈折力でその中心部分のみを用いることによりレンズの平均屈折力を増す。   The eye helps to focus on near objects by narrowing the pupil. This so-called "pupil reflex" or "short-distance migraine" has two consequences: first it increases the depth of focus of the eye as an optical system to reduce the aperture (aperture Narrowing blocks the light rays which are far from the axis and incident at an acute angle with respect to the axis) and increases the average power of the lens by using only its central part with the highest refractive power.

短距離縮瞳が双曲面収差、すなわち正の多焦点性をもつレンズについてのみ短焦点を補助できることは、本発明者らの試験から明らかである。単焦点放物線形レンズではほとんど効果がなく、負の多焦点性をもつレンズでは逆効果になる:球形または楕円形(例、メニスコイド)レンズは、短焦点に必要とされるより強いレンズではなく短距離縮瞳により屈折力が低い弱いレンズとなる。   It is clear from our tests that short-distance pupils can only aid short-focus for lenses with hyperbolic aberration, ie positive multifocality. Monofocal parabolic lenses have little effect, negative multifocal lenses have opposite effect: spherical or elliptical (eg, meniscoid) lenses are short lenses rather than stronger lenses required for short focus It becomes a weak lens with low refractive power due to the distance pupil.

本発明による人工レンズは、生得の水晶体に取って代わるためにヒト眼の後眼房に埋め込むことができるハイドロゲルデバイスである。本発明による人工レンズは、先の試みによりいくつかの状況においてもたらされ得る問題を生じることなく、生得の水晶体の不可欠な生理学的および光学的機能を模倣または複製するように設計されている。これは、成果はあまり得られず、個々に、または異なる組み合わせで以前に適用されたものであり得る特徴の新規な組み合わせにより達成されることを認識することが重要である。生得の水晶体はまた、単一の特徴によるのではなく、均衡のとれた特徴の組み合わせによりその機能を達成する。     The artificial lens according to the present invention is a hydrogel device that can be implanted in the posterior chamber of the human eye to replace the native lens. The artificial lenses according to the present invention are designed to mimic or replicate the essential physiological and optical functions of the innate lens without causing the problems that can be brought about in some circumstances by previous attempts. It is important to recognize that this is achieved with a novel combination of features that may not be very successful and may have been applied individually or in different combinations before. The innate lens also achieves its function by a combination of balanced features, rather than by a single feature.

全体的機能に寄与し、本発明により組み合わされる特徴は、インプラントのサイズおよび形状、材料特性、表面特性、光学特性、埋め込み方法および製造方法を含む。我々は、以下に様々な特徴を記載し、いかにして個々の特徴が相互に作用して有益な効果を提供するかということの具体的な構成を提供する。インプラントは、記載された特徴のいくつかを組み合わせて望ましい効果を達成し得るが、本発明が下記の具体例としての構成に限定されるわけではなく、特徴の様々な組み合わせを含むことを認識するのは重要である。   Features contributing to the overall function and combined according to the invention include the size and shape of the implant, the material properties, the surface properties, the optical properties, the embedding method and the manufacturing method. We describe the various features below and provide a specific configuration of how the individual features interact to provide a beneficial effect. The implant may combine some of the described features to achieve the desired effect, but recognizes that the present invention is not limited to the exemplary configurations described below but includes various combinations of features Is important.

図3Aおよび図3Bを参照すると、インプラントは、中心光学部分2と周辺支持部分3と共に主光軸1Aを有する。インプラントの全体形状は、その前面4、後面5ならびに前面および後面それぞれの上部境界7Aおよび上部境界7Bの間にある移行面6により画定される。各面は、2またはそれ以上の面により構成される。前方中心光学面8Aは境界9Aを有し、中心後方光学面8Bは境界9Bを有する。各面は、円形、直線またはそれ以外の画定された形状であるそれらの間の境界(図5A〜図5Cにおける13Aおよび13Bで示す)によって2またはそれ以上の区域に分けられていてもよい。中心前方光学面の頂部10Aおよび中心後方光学面の頂部10Bは、主光軸1A上に配置される。前方周辺部支持面は11Aであり、後方周辺部支持面は11Bである。   Referring to FIGS. 3A and 3B, the implant has a main optical axis 1A with a central optical portion 2 and a peripheral support portion 3. The overall shape of the implant is defined by its anterior surface 4, posterior surface 5 and transition surface 6 between upper boundary 7A and upper boundary 7B of each of the anterior and posterior surfaces. Each face is composed of two or more faces. The front central optical surface 8A has a boundary 9A, and the central rear optical surface 8B has a boundary 9B. Each face may be divided into two or more sections by boundaries (shown as 13A and 13B in FIGS. 5A-5C) that are circular, linear or otherwise defined shapes. The top 10A of the center anterior optical surface and the top 10B of the center posterior optical surface are disposed on the main optical axis 1A. The front peripheral support surface is 11A and the rear peripheral support surface is 11B.

いくつかの異なる材料または層を含むレンズを描写する図6A、図6Bおよび図6Cを参照すると、光路における層または構造はいずれも本発明によるハイドロゲルにより形成され得ることは言うまでもない。好ましい層は、角膜に最も近い層、すなわちレンズの前方光学面を形成する層であり得る。ハイドロゲル光学的修正により形成される光学構造は、屈折性構造、回折性構造、図6Bに示されるフレネルレンズ、屈折率勾配レンズまたは同様のものであり得る。かかる構造は、ハイドロゲル内、またはその表面上、好ましくは前方光学面上で形成され得る。   With reference to FIGS. 6A, 6B and 6C depicting lenses comprising several different materials or layers, it goes without saying that any layer or structure in the light path can be formed by the hydrogel according to the invention. A preferred layer may be the layer closest to the cornea, ie the layer forming the anterior optical surface of the lens. The optical structure formed by the hydrogel optical modification may be a refractive structure, a diffractive structure, a Fresnel lens as shown in FIG. 6B, a refractive index gradient lens or the like. Such structures may be formed in the hydrogel or on the surface thereof, preferably on the anterior optical surface.

境界7Aおよび境界7Bは、それぞれ前面4および後面5の頂部の切れ目として区別することができる。かかる切れ目は、光軸方向にある面の屈曲点にあるか、または光軸方向にある面の二次導関数の不連続点にある。境界は、曲線的でも連続的でもよいが、有利には境界は鋭い縁部または端部により形成される。鋭い端部の利点は、嚢表面に沿う線維芽細胞などの細胞の遊走(後嚢混濁に関する通常の原因)に対する障害を形成することにある。   The boundaries 7A and 7B can be distinguished as the top cut of the front surface 4 and the rear surface 5, respectively. Such a break is at the inflection point of the surface in the optical axis direction or at the discontinuity of the second derivative of the surface in the optical axis direction. The boundaries may be curvilinear or continuous, but preferably the boundaries are formed by sharp edges or ends. The advantage of the sharp end is to create an obstacle to the migration of cells such as fibroblasts along the surface of the capsule (the usual cause for posterior capsule opacification).

全体的直径は、境界7Aと境界7Bのうちの大きい方の直径として定義される。レンズ光学域の直径は、境界9Aと境界9Bのうちの最小直径として定義される。後方サジタル深度は、後方頂点10Bと後方境界7Bを画定する平面との間の垂直距離である。中心厚さは、頂点10Aと頂点10Bとの間の距離である。前方深度は、前方頂点10Aと前方境界7Aを画定する平面との間の垂直距離である。   The overall diameter is defined as the larger of the boundaries 7A and 7B. The diameter of the lens optical zone is defined as the smallest diameter of the boundary 9A and the boundary 9B. The posterior sagittal depth is the vertical distance between the posterior apex 10B and the plane defining the posterior boundary 7B. The center thickness is the distance between the vertex 10A and the vertex 10B. The front depth is the vertical distance between the front vertex 10A and the plane defining the front boundary 7A.

主光軸1Aは、境界7Aおよび境界7Bならびに境界9Aおよび境界9Bが光軸に垂直な平面における円により画定される場合、および中心光学部分2が対称形であり、例えば円柱形構成成分を全く有しない場合、対称軸であってよい。対称な円形フットプリントを有するかかるインプラントを図3Bに示す。しかしながら、縁部および境界は、円形フットプリント以外、例えば図4Aに示す楕円形のフットプリントを有していてもよく、または単一、2つ、3つまたは4つの先端切断12A〜12Dを有する図4B〜図4Eにおける先端切断円として形作られたフットプリントを有していてもよい。これらの先端切断フットプリントは、いくつかの目的を果たす役割をする。   If the main optical axis 1A is defined by the circles in the plane perpendicular to the optical axis, the boundaries 7A and 7B and the boundaries 9A and 9B are defined by a circle, and the central optical part 2 is symmetrical, for example a cylindrical component If not, it may be a symmetry axis. Such an implant having a symmetrical circular footprint is shown in FIG. 3B. However, the edges and boundaries may have other than circular footprints, for example the oval footprint shown in FIG. 4A, or have single, two, three or four tip cuts 12A-12D. It may have a footprint shaped as the tipping circle in FIGS. 4B-4E. These tipping footprints serve several purposes.

上記フットプリントは、埋め込みの間レンズ後方の空間へのアクセスをより良好なものにする。外科的切開部を閉じる前に、粘弾性ポリマーもしくは潤滑剤または他の助剤を除去するため、この空間を清潔にすることが重要である。   The footprint provides better access to the space behind the lens during implantation. Before closing the surgical incision it is important to clean this space in order to remove the visco-elastic polymer or lubricant or other auxiliaries.

上記フットプリントは、水晶体嚢がIOL周囲で収縮した後のレンズの回転を防ぐ。これはトーリクレンズの場合特に重要である。   The footprint prevents lens rotation after the lens capsule has contracted around the IOL. This is particularly important in the case of toric lenses.

上記フットプリントにより、小さな切開による折り畳みおよび挿入が容易になる。   The footprint facilitates folding and insertion with small incisions.

光学系が、円柱形の構成要素を有する場合、円柱軸1Bは、外側縁部の非対称性に関して規定された方式、例えば図4Fに示される先端切断12Aおよび12Bに対する角度αで配置されることになる。先端切断12A〜12Dが必ずしも直線の切断である必要はないことは言うまでもないが、好適には例えば三日月形状に成形されていてもよく、またそれらの数は4を超えていてもよい。また、先端切断は、同じ長さでなくてもよく、対称的に配置されなくてもよい。先端が切断された縁部をもつフットプリントがインプラントの折り畳みを容易にし、小さな外科的切開によるその挿入を容易にすることがわかる。さらに、非対称の縁部フットプリントは、一旦その周囲に水晶体嚢が定着するとインプラントの回転を阻止することになる。これは、乱視を補正するように設計された円柱形構成要素をもつトーリックレンズの場合特に重要である。   If the optical system has cylindrical components, the cylindrical axis 1B is to be arranged in a defined manner as to the asymmetry of the outer edge, for example at an angle α to the tip cuts 12A and 12B shown in FIG. 4F. Become. It goes without saying that the distal cuts 12A to 12D do not necessarily have to be straight cuts, but preferably they may be shaped, for example, in the shape of a crescent, and their number may exceed four. Also, the tip cuts do not have to be the same length and may not be arranged symmetrically. It can be seen that a footprint with a truncated edge facilitates folding of the implant and facilitates its insertion with a small surgical incision. Furthermore, the non-symmetrical edge footprint will prevent rotation of the implant once the capsular bag has settled around it. This is particularly important in the case of toric lenses with cylindrical components designed to correct astigmatism.

後面5は、生得の水晶体の後面の形状およびサイズと近似するように、また眼の後嚢の少なくとも主要部分との接触を達成するような形状およびサイズとされている。これはいくつかの理由により重要である。   The posterior surface 5 is shaped and sized to approximate the shape and size of the posterior surface of the native lens and to achieve contact with at least a major portion of the posterior capsule of the eye. This is important for several reasons.

インプラントは、その最適な光学性能のため、後嚢をその生得の形状で皺がなく平滑な状態に保つことになる。   The implant, due to its optimal optical performance, will keep the posterior capsule free of wrinkles and smooth in its native shape.

水晶体嚢とインプラントとの間の緊密な接触は、後嚢混濁を誘発し得る線維芽細胞の遊走を阻止することになり、これは、後面が高度に水和状態であり、負の固定電荷をもつ場合特に有効である。   Intimate contact between the lens capsule and the implant will prevent migration of fibroblasts that can induce posterior capsule opacification, which is highly hydrated on the posterior surface and has a negative fixed charge. It is especially effective when it has.

インプラントは、生得の水晶体の後方側面によって空いた空間を占めることにより、硝子体が前に進むことを防ぎ、それにより網膜に対する硝子体の圧力の減少(網膜剥離および/または嚢胞様黄斑浮腫を促進させ得る)を抑制することになる。   The implant prevents the vitreous from advancing by occupying the space left by the posterior side of the native lens, thereby reducing vitreous pressure on the retina (promoting retinal detachment and / or cystic macular edema ) Can be suppressed.

インプラントと後嚢との緊密な接触は、本明細書で後述するように、インプラント機能を妨害することになる(またはその位置をずらすこともある)後嚢の線維症およびその結果起こる硬化、混濁および収縮を阻止するため、インプラントの接触面が親水性であり、負の固定電荷をもつ場合には特に有益であることに注目するべきである。   Close contact between the implant and the posterior capsule will result in fibrosis of the posterior capsule and consequent hardening, clouding that will interfere with (or even displace) implant function, as described later herein. It should be noted that the contact surface of the implant is hydrophilic and is particularly beneficial if it has a negative fixed charge to prevent contraction and contraction.

本発明の好ましい実施形態において、後面5の少なくとも主要部分は、光軸周囲における円錐断面の回転により形成される全般的に平滑な凸状面であるかまたはかかる面の組み合わせである。周辺部は、好ましくは円錐面または双曲面により形成され、中心光学面は好ましくは双曲面、放物面または球面(またはそれらの組み合わせ)により形成される。後面のサジタル深度(すなわち、主光軸1A上で測定される、後方中心光学面頂点10Bと後面7Bの境界との間の垂直距離)は、レンズがその機能を十分に果たせるように1.1mmより大きいものとするべきである。屈折範囲全体で十分に機能を果たせるために、後方サジタル深度は、1.25mmより大、有利には1.75mmより大、そして好ましくは2mmより大とするべきであるが、いずれにしても約2.75mm未満とするべきである。   In a preferred embodiment of the invention, at least the main part of the rear surface 5 is a generally smooth convex surface formed by the rotation of the conical cross section around the optical axis or a combination of such surfaces. The periphery is preferably formed by a conical surface or a hyperboloid, and the central optical surface is preferably formed by a hyperboloid, a paraboloid or a sphere (or a combination thereof). The sagittal depth of the back surface (i.e. the vertical distance between the back center optical surface vertex 10B and the boundary of the back surface 7B measured on the principal optical axis 1A) is 1.1 mm so that the lens can perform its function well Should be larger. The aft sagittal depth should be greater than 1.25 mm, advantageously greater than 1.75 mm, and preferably greater than 2 mm, in order to function well throughout the refractive range, but in any event about Should be less than 2.75 mm.

インプラントの全外径(LOD)は、その中心性、位置安定性および水晶体嚢充填能力にとって重要である。後面5の外径、すなわち後方外部境界7B(主軸1Aに対し垂直な平面における)の最大寸法は、8.4mmより大、望ましくは少なくとも8.9m、そして好ましくは少なくとも9.2mmとするべきである。許容され得る最大外径は約11mmであるが、望ましくは10.75mmを下回り、好ましくは10.5mmより小とするべきである。外形寸法におけるかなりの柔軟性は、いくつかの要因、すなわちレンズの柔軟性、および特に中心光学部分2を変形させることなく様々な嚢サイズおよび嚢収縮を調節することができる外周辺支持部分3の柔軟性により可能とされる。   The overall outer diameter (LOD) of the implant is important for its centrality, positional stability and lens capsule filling ability. The outer diameter of the rear face 5, ie the largest dimension of the rear outer boundary 7B (in a plane perpendicular to the main axis 1A), should be greater than 8.4 mm, preferably at least 8.9 m and preferably at least 9.2 mm is there. The maximum allowable outer diameter is about 11 mm, but should desirably be less than 10.75 mm, preferably less than 10.5 mm. The considerable flexibility in the external dimensions is due to several factors, namely the flexibility of the lens and, in particular, of the outer peripheral support part 3 which can adjust different capsule sizes and capsule contractions without deforming the central optical part 2 It is made possible by the flexibility.

中心光学面は、幾何学的に異なる1またはそれ以上の区域により構成され得る。それらの区域は同心状であってよく、その場合、図5Aにおけるそれらの間の後方境界13Bは円形となる。区域はまた、直線境界により分割されていてもよく、その場合、区域は三日月形または楔形のフットプリントを有し得る。様々な例を図5A〜図5Cに示す。上記区域は前方光学面上にあってもよく、または後方光学面上にあってもよい。図5Aは、後方光学面が、境界13Bにより2つの同心光学区域、すなわち中心光学区域8B1および外側光学区域8B2に分けられていることを示す。例えば、中心光学区域8B1の後方光学面は、はっきりとした近見視力に使用される球面または放物面の区域であり得、双曲面外側区域は中間および遠距離視力に対し役割を果たす。別法として、両区域とも、異なる中心半径Roおよび/または異なる円錐定数をもつ双曲面を有する場合もある。各光学面はまた、2つより多い区域に分けられることもある。図5Bにおける例は、前方光学面8Aが直線境界13Aにより等しい領域8A1および領域8A2の2つの光学区域に分けられているレンズの上面図を示す。それらの区域はそれぞれ、異なる光学パラメータをもつ異なる形状を有する。図5Cにおける例は、2本の直線境界13Aおよび13Bにより4つの対を成す光学区域8A1および8A2に分けられ、それぞれが異なる領域および異なる光学パラメータを有する前方光学面8Aを有するレンズの上面図を示す。例えば、8A1は、8A2よりも高い屈折力を有し、短焦点に対し役割を果たす場合もある。上記区域の1つは円柱形構成要素を有していてもよい。   The central optical surface may be constituted by one or more geometrically different areas. The areas may be concentric, in which case the back boundary 13B between them in FIG. 5A is circular. The areas may also be divided by straight boundaries, in which case the areas may have a crescent-shaped or wedge-shaped footprint. Various examples are shown in FIGS. 5A-5C. The area may be on the anterior optical surface or may be on the posterior optical surface. FIG. 5A shows that the posterior optical surface is divided by the boundary 13B into two concentric optical areas, a central optical area 8B1 and an outer optical area 8B2. For example, the posterior optical surface of central optic area 8B1 may be a spherical or parabolic area used for clear near vision, and the hyperbolic outer area plays a role for intermediate and distance vision. Alternatively, both areas may have hyperboloids with different central radii Ro and / or different conic constants. Each optical surface may also be divided into more than two areas. The example in FIG. 5B shows a top view of a lens in which the anterior optical surface 8A is divided into two optical areas, an area 8A1 and an area 8A2 that are equal to a linear boundary 13A. Each of these areas has different shapes with different optical parameters. The example in FIG. 5C is a top view of a lens having a front optical surface 8A divided into four pairs of optical zones 8A1 and 8A2 by two straight boundaries 13A and 13B, each having different areas and different optical parameters. Show. For example, 8A1 has a higher power than 8A2 and may play a role for short focus. One of the zones may have a cylindrical component.

両方の光学面(またはそれらの区域またはセグメント)は、光軸に沿った円錐断面の回転により、またはその組み合わせにより形成される面である。光学面の一方または両方が、1つまたはそれより多い球面光学区域を含み得る。光学面の少なくとも1つは、好ましくは外側光学区域に少なくとも1つの双曲面を含むのが有利である。好ましくは、両光学面とも、少なくとも1つの双曲面区域をそれぞれ含む。かかる双曲面は、NCLの面と類似しており、その有益な光学特性の一部を模倣する。さらにいっそう好ましくは、後方光学面および前方光学面は両方とも、双曲面または2つもしくはそれ以上の同心双曲面区域の組み合わせである。少なくとも1つの双曲面をもつレンズは、球面、楕円面またはメニスコイド面をもつレンズの球面収差と正反対である、いわゆる双曲面収差を有する。双曲面収差をもつレンズは、中心部で最高の屈折を有し、それは光軸からの距離に伴い徐々に減少する。(球面収差をもつレンズでは、屈折力は光軸からの距離に伴って増加する。) 双曲面収差は、眼が上記のいくつかの機構を通じて遠近調節するのを助ける。双曲面収差が、幾何学的な意味で正確な双曲面によるだけでなく、面の峻度が光軸からの距離に伴って全般的に減少する類似した面によっても作り出され得ることは明らかである。したがって、「双曲面」とは、この特性に近似している他の双曲面(hyperbole)様面も意味する。   Both optical surfaces (or their areas or segments) are surfaces formed by rotation of the conical cross section along the optical axis, or a combination thereof. One or both of the optical surfaces may include one or more spherical optical areas. Advantageously, at least one of the optical surfaces preferably comprises at least one hyperboloid in the outer optical area. Preferably, both optical surfaces each comprise at least one hyperboloid area. Such hyperboloids are similar to the plane of NCL and mimic some of their useful optical properties. Even more preferably, the posterior and anterior optical surfaces are both hyperboloids or combinations of two or more concentric hyperboloid areas. A lens with at least one hyperboloid has so-called hyperbolic aberration, which is the exact opposite of the spherical aberration of a lens with spherical, elliptical or meniscoid surface. A lens with hyperbolic aberration has the highest refraction at the center, which decreases gradually with distance from the optical axis. (In lenses with spherical aberration, refractive power increases with distance from the optical axis.) Hyperbolic aberration helps the eye to adjust through some of the above mechanisms. It is clear that hyperbolic aberrations can be produced not only by geometrically accurate hyperboloids, but also by similar surfaces whose surface steepness generally decreases with distance from the optical axis. is there. Thus, "hyperboloid" also refers to other hyperbole-like surfaces that approximate this property.

球面収差は開口部(aperture)(または瞳孔直径)で測定されるため、双曲面様面の負の球面収差は絶対値で増加する(すなわちさらに負の値が増す)。球面収差は、ミクロンで示される波面の偏向として、または光軸からの局所屈折力の減少の峻度として、開口部(aperture)の増加に伴う屈折力の減少により、またはかかる光学的側面に対応する円錐定数または形状パラメータの値によるなど、様々な代替的方式で表すことができる。当業者であれば、かかる値の1つを、異なる方式で表された対応する値に容易に変換することができるはずである。この発明の方法を用いて球面収差の値を術後に調節することができるため、本発明によるインプラントは、本来いかなる球面収差を有していてもよい。   Because spherical aberration is measured at the aperture (or pupil diameter), the negative spherical aberration of the hyperboloid-like surface increases in absolute value (i.e., more negative values increase). Spherical aberration corresponds to the deflection of the wavefront as shown in microns, or as a steeping of the decrease of the local power from the optical axis, by the decrease of the power with the increase of the aperture, or to such an optical aspect It can be expressed in various alternative ways, such as by the value of the conic constant or shape parameter. One skilled in the art could easily convert one of such values to the corresponding value represented in a different manner. The implant according to the invention may inherently have any spherical aberration, since the value of the spherical aberration can be adjusted after surgery using the method of the invention.

最終埋め込み段階(すなわち、レーザーによるハイドロゲル修正後)における球面収差は、一般的に開口部(aperture)4.5mmにおいて約−0.1ミクロン〜−2ミクロンとなる。好ましくは、最終球面収差は、開口部4.5mmに対し約−0.5ミクロン〜−1.5ミクロンとなり、さらにいっそう有利には、球面収差は開口部4.5mmに対し約−0.75ミクロン〜−1.25ミクロンとなる。   The spherical aberration in the final embedding step (i.e. after laser hydrogel correction) will generally be about -0.1 to -2 microns at an aperture of 4.5 mm. Preferably, the final spherical aberration will be about -0.5 microns to -1.5 microns for an aperture of 4.5 mm, and even more preferably the spherical aberration will be about -0.75 for an aperture of 4.5 mm It is micron to -1.25 micron.

NCLの光学特性を模倣するために、前方光学面および後方光学面の円錐定数を、中心光学部分2の屈折力が、光軸での最高値から中心光学部分2の周辺部での最低値まで全般的に減少するように選択する。   In order to mimic the optical properties of NCL, the conical constants of the anterior and posterior optical surfaces, from the highest value at the central optical part 2 to the lowest value at the peripheral part of the central optical part 2, at the optical axis Choose to decrease generally.

光軸からの距離に伴う屈折力減少の峻度は、双曲面の形状パラメータ(円錐定数)により変化する。円錐パラメータは、屈折力の平均減少が−0.25Dpt/mm〜−3Dpt/mm、有利には−0.5Dpt/mm〜−2.5Dpt/mm、好ましくは約−1Dpt/mm〜−2Dpt/mmであるように選択されるべきである。   The steepness of the decrease of the refractive power with the distance from the optical axis changes with the shape parameter (cone constant) of the hyperboloid. The conical parameter has an average decrease in optical power of -0.25 Dpt / mm to -3 Dpt / mm, advantageously -0.5 Dpt / mm to -2.5 Dpt / mm, preferably about -1 Dpt / mm to -2 Dpt / mm. Should be chosen to be mm.

後方中心曲率半径(光軸が後方頂点と交差する点における)は、有利には2.5〜8mm、好ましくは約3.0〜5mmである。後面の円錐定数は、有利には、NCLについて報告された約+3〜約−14、好ましくは約−1〜−8の範囲から選択される。   The back central radius of curvature (at the point where the optical axis intersects the back apex) is advantageously 2.5 to 8 mm, preferably about 3.0 to 5 mm. The conic constant of the rear face is advantageously selected from the range of about +3 to about -14, preferably about -1 to -8 reported for NCL.

前方光学面8Aの中心半径Roは、約+3mmより大または約−3mmより小、好ましくは約+5mmより大または約−5mmより小であるように選択される。   The central radius Ro of the anterior optical surface 8A is selected to be greater than about +3 mm or less than about -3 mm, preferably greater than about +5 mm or less than about -5 mm.

前方光学面8Aの円錐定数は、ヒトNCLから報告された+6〜−22の範囲から、好ましくは約−1〜−8mmの範囲から選択される。   The conical constant of the anterior optical surface 8A is selected from the range of +6 to -22 reported from human NCL, preferably from the range of about -1 to -8 mm.

前方光学面8Aは、球面または放物面により部分的または完全に形成され得る。その場合、中心後方光学面8Bは、好ましくは、レンズ全体が双曲面収差を有するような範囲で選択された円錐パラメータを有する双曲面であるべきである。   The anterior optical surface 8A may be partially or completely formed by a spherical or paraboloid. In that case, the central posterior optical surface 8B should preferably be a hyperboloid with conical parameters selected in such a range that the whole lens has hyperbolic aberration.

しかしながら、好ましくは、前方光学面8Aの少なくとも主要部分は双曲面、特に外側光学区域である。約1.5〜4mm、有利には約2〜3.5mmの直径を有する前方光学面の中心光学区域は、短焦点解像度をさらに改善するために放物面または球面により形成され得る。   However, preferably at least the main part of the front optical surface 8A is a hyperboloid, in particular the outer optical area. The central optical zone of the front optical surface having a diameter of about 1.5 to 4 mm, preferably about 2 to 3.5 mm, may be formed by a paraboloid or a spherical surface to further improve the short focus resolution.

図2は、本発明によるレンズの好ましい光学的側面の一例を概略的に示す。眼が異なれば、埋め込まれるレンズの必要とされる屈折力も異なることを理解するべきである。   FIG. 2 schematically shows an example of a preferred optical aspect of a lens according to the invention. It should be understood that different eyes have different required refractive power of the implanted lens.

現用のIOLのほとんどは、それらがNCLの基本的光学機能のみを真似るように、すなわち網膜上で離れた物体に焦点を合わせるのに必要とされる基本的屈折力を提供するように設計されているため、生体類似型ではない。具体的な眼によって異なるが、基本的屈折力は通常15〜30Dptであり、いずれかの側面に対しある程度のばらつきを伴う。NCLの主平面付近のどこかに位置するほぼ単焦点の(通常は球形)剛性レンズがこの必要条件を満たすことができる。最も詳細な画像は光軸に位置する網膜の比較的小さな部分(黄斑)に投影されるため、また我々の活動の多くは小さな眼開口部(縮瞳)で行われるため、ほとんどのIOLはNCLより著しく小さい(NCLの場合の9.5〜10.5mmに対しほとんどのIOLについては4.5〜6mm)。小さなサイズの光学系は、小さな切開により埋め込むのにかかるIOLの方が容易に適合するため、IOL製造業者の中にはこれを好ましいとするところもある。同じ理由のため、ほとんどのIOLは、変形した(折り畳まれた、巻かれたなど)形状で小さな切開による埋め込みを可能にする軟質の弾性材料から製造される。しかしながら、この変形能は、光学機能と全く関係はない。   Most of the current IOLs are designed to mimic only the basic optical functions of the NCL, ie to provide the basic power needed to focus on distant objects on the retina Because it is not a biosimilar type. Depending on the specific eye, the basic refractive power is usually 15 to 30 Dpt, with some variation on either side. An approximately monofocal (usually spherical) rigid lens located somewhere near the main plane of the NCL can meet this requirement. Most IOLs are NCL, as the most detailed image is projected onto a relatively small part of the retina (macular) located at the optical axis, and most of our activity takes place in the small eye opening (miosis) It is significantly smaller (4.5-6 mm for most IOLs versus 9.5-10.5 mm for NCL). Some small size optical systems are preferred by some IOL manufacturers, as such IOLs are more easily adapted to implantation by small incisions. For the same reason, most IOLs are manufactured from a soft, elastic material that allows for small incision implantation in a deformed (folded, rolled, etc.) shape. However, this deformability has nothing to do with the optical function.

しかしながら、小さなサイズの光学系はその不利な点を有する。IOL端部は、大きく瞳孔を開いた状態では(例、夜間の運転中)光線を反射することがあり、グレア、ハローおよび他の有害な影響をもたらすことがある。その上、小さな光学系は、特に大きく瞳孔を開いた状態では、NCLが映すように全ての周辺および軸外の光線を映すことができない。最後に、小さなサイズの光学系は、診断および処置に必要とされることもある網膜周辺部の明瞭な視感度(visibility)を妨げる。それらの理由のため、NCLとサイズが類似した大きな光学系は、現用のIOLのほとんどで使用されている小さな光学系よりも好ましい。重要なことに、大きな光学区域全体は、光学的に有用であるために明確な幾何学を有しなくてはならない。メニスコイド光学面をもつレンズは、特に周辺領域では画定が不十分な形状を有する。これは、予想外の不穏な光学的現象を誘発することがある。   However, small sized optical systems have their disadvantages. The IOL end may reflect light rays with a large pupil opening (e.g. during driving at night), which may lead to glare, halos and other harmful effects. Moreover, small optics, especially with large pupils, can not image all marginal and off-axis rays as NCL does. Finally, the small size of the optics interferes with the clear visibility of the retinal periphery that may be needed for diagnosis and treatment. For those reasons, large optics similar in size to NCL are preferred over the small optics used in most current IOLs. Importantly, the entire large optical area must have a clear geometry to be optically useful. Lenses with meniscoid optical surfaces have shapes that are poorly defined, especially in the peripheral region. This can cause unexpected disturbing optical phenomena.

現在のIOLの中には、NCLの遠近調節または擬似遠近調節(pseudoaccomodation)をある程度真似る(すなわち、離れた物体および近くの物体の両方に眼が焦点を合わせられる)ように設計されているものもある。様々なIOLは、この目標を達成するために異なる手段を用いる:すなわち、二焦点、マルチ焦点または多焦点の光学系を用いるものもあれば、眼に関してIOL光学系の前方−後方シフトを可能にするか、または2つのレンズの間で相互の位置を変えることにより屈折力(optical power)の変化を可能にする設計を用いるものもある。レンズの中には、毛様体筋および/または硝子体の圧力、頭部の位置の変化または小型ポンプが働きかけてレンズ内で液体が移動することで屈折力を変化させさえするものもある。   Some current IOLs are designed to mimic NCL accommodation or pseudoaccommodation to some extent (ie, the eye can be focused on both distant and nearby objects). is there. Different IOLs use different means to achieve this goal: Some use bifocal, multifocal or multifocal optics, and allow for the forward-backward shift of the IOL optics with respect to the eye Some also use designs that allow changes in optical power by changing the position of the two lenses relative to each other. Some lenses may even have a change in the pressure of the ciliary muscle and / or vitreous, a change in the position of the head, or a small pump acting to move the liquid within the lens to change the refractive power.

これらの設計は、時にはむしろ複雑で新奇な仕掛けであり、NCLとはサイズ、形状および材料特性が非常に異なる。この結果、それらの機能を邪魔する水晶体嚢の線維症または細胞の内方成長またはそれらの表面でのタンパク質堆積など、様々な問題を被ることになる。さらに、それらの嵩が増し、複雑化された設計は、小さな切開により埋め込み可能であるという現在のIOL全てについての要求を妨げる。これは、直径の小さな光学系での設計、およびNCLよりも高い屈折性である高屈折率材料の使用を必要とするため、グレアおよびハローの問題を増加させる。   These designs are sometimes rather complex and novel tricks and are very different in size, shape and material properties from NCL. This results in various problems such as lens capsule fibrosis or cell ingrowth or protein deposition on their surface that interferes with their function. In addition, their bulky and complicated design precludes the requirement for all current IOLs to be implantable with a small incision. This increases glare and halo problems as it requires design with small diameter optics and the use of high refractive index materials that are more refractive than NCL.

ほとんどの場合、これらのレンズは、光路の中心に光学系を置くため細長くて柔軟な「ハプティック(haptics)」をもつ、典型的には4.5〜6mmという小さな直径の光学系を使用している。さらに、小さな切開により埋め込むため、折り畳みまたは巻き取りを可能にする変形可能な材料を使用する。かかるIOLの表面特性は、より良い生体適合性を達成するために修正されることもある(例、A.M Domschke、米国特許出願公開第2012/0147323号、J.Salamoneら、米国特許出願公開第2008/0003259号)。   In most cases, these lenses use small diameter optics, typically 4.5-6 mm, with elongated and flexible "haptics" to place the optics in the center of the light path There is. In addition, deformable materials are used that allow folding or winding for implantation with small incisions. The surface properties of such IOLs may be modified to achieve better biocompatibility (e.g. A. M Domschke, U.S. Patent Application Publication 2012/0147323, J. Salamone et al., U.S. Patent Application Publication 2008/0003259).

この共通の設計により、比較的小さな切開(通常2〜3mm)により埋め込むためのIOLの折り畳みが可能となる。しかしながら、この小さなIOLサイズは、それ自体の欠点を有する。   This common design allows the folding of the IOL for implantation with a relatively small incision (usually 2-3 mm). However, this small IOL size has its own drawbacks.

光条件が不十分なため眼の開口部が大きい場合(夜間のグレア、ハロー、周辺視野の制限などを誘発する)、またはIOLが偏心する場合(「サンセット症候群」または他の問題を誘発する)、直径が6mmまたはそれ未満の小さな光学系では、直径9〜10.5mmの水晶体を完全には置き換えられないことがある。   Insufficient light conditions cause large eye openings (causes night glare, halos, peripheral vision limitations etc) or eccentric IOL ("sunset syndrome" or other problems) A small optical system, 6 mm in diameter or less, may not completely replace the 9-10.5 mm diameter lens.

小さな光学系では、NCLが映す全ての周辺および軸外の光線を映すことができないため、特に(例えば夜間の周辺視野に必要とされる)大きく瞳孔が開いた状態では画像化性能が低減され得る。   Smaller optics may not be able to reflect all the peripheral and off-axis rays that the NCL does, so imaging performance may be reduced, especially with large open pupils (e.g. needed for night vision peripheral vision) .

小さな光学系は、(特に糖尿病の場合に重要であり得る)網膜の検査および処置を複雑にするかまたは阻むことさえある。   Small optics may complicate or even prevent examination and treatment of the retina (which may be important, especially in the case of diabetes).

さらに、小さいIOLサイズは、それよりかなり大きなNCLが元々占めていた空間を本質的に空いたままにしてしまう。その結果、硝子体を前進させることになり、網膜に対するその圧力が部分的に軽減される。 これは、J.A.Rowe,J.C.Erie,K.H.Baratzら(1999).“Retinal detachment in Olmsted County,Minnesota,1976 through 1995”.Ophthalmology 106(1):154−159により報告されたように、白内障手術後における網膜剥離の可能性の増加の原因となり得る。また、同じ影響が、嚢胞様黄斑浮腫(CME)を誘発するかまたは促進することもある。Steven R.Virata,The Retina Center,Lafayette,Indiana:Cystoid Macular Edema,WEBページ参照。   In addition, the small IOL size essentially leaves the space originally occupied by the much larger NCL. As a result, the vitreous is advanced and its pressure on the retina is partially relieved. This is described in J. A. Rowe, J.J. C. Erie, K .; H. Baratz et al. (1999). “Retinal detachment in Olmsted County, Minnesota, 1976 through 1995”. As reported by Ophthalmology 106 (1): 154-159, it may be responsible for the increased likelihood of retinal detachment after cataract surgery. The same effect may also induce or promote cystic macular edema (CME). Steven R. See Virata, The Retina Center, Lafayette, Indiana: Cistoid Macular Edema, WEB page.

小さな光学系およびハプティックをもつ慣用的IOL設計には別の不利な点が存在する:すなわち、比較的脆弱なハプティック手段により比較的空いた空間に吊るされた光学系をもつIOLは、偶発的な衝撃(滑り易い表面での転倒、車の衝突、パンチをくらうなど)の場合に損傷および/または転置を被り易いことがある。   Another disadvantage exists in conventional IOL designs with small optics and haptics: IOLs with optics suspended in relatively open spaces by relatively fragile haptic means are incidental It may be susceptible to damage and / or displacement in the event of an impact (such as a slip on a slippery surface, a car crash, a punch hit, etc.).

嵩が小さいIOLおよび小さな直径の光学系に由来するいくつかの問題点は、大なり小なりNCLにより空いた空間を満たすIOL設計により取り組まれている。これにはいくつかのアプローチがあり、それぞれが、それ自体の有利な点および不利な点を有する。   Some problems stemming from the small bulk IOL and small diameter optics are addressed by the IOL design which fills the space left and right by the NCL. There are several approaches to this, each having its own advantages and disadvantages.

シリコーンゴムなどの透明で柔軟な固体に固化することができる液体による水晶体嚢の充填である。充填材料がNCLと類似した変形能を有する限り、このアプローチが生得の水晶体の調節機能を回復することになると期待された(例、Gasserら、米国特許第5224957号)。しかしながら、これまでに使用された材料は、水晶体嚢の線維症および混濁を誘発することが多い。その上、in situで形成されたIOLの形状および光学パラメータを制御することは困難である。   Fill the capsular bag with a liquid that can solidify into a clear, flexible solid such as silicone rubber. It was expected that this approach would restore the regulatory function of the native lens as long as the filler material had a deformability similar to that of NCL (eg, Gasser et al., US Pat. No. 5,224,957). However, materials used to date often induce fibrosis and clouding of the lens capsule. Moreover, it is difficult to control the shape and optical parameters of the in situ formed IOL.

合理的に小さな切開による埋め込みを可能にし、水晶体嚢のかなりの部分を満たす、高度に変形した形状の大きなかさ高いIOLの埋め込み。このアプローチを、埋め込みのために高度に変形させた形状で「凍結」させることができ、体温に加熱すると、元の機能的形状に戻せる疎水性記憶ポリマーにより試した(Gupta、米国特許第4,834,750号および米国特許第RE36,150号)。しかしながら、この疎水性記憶ポリマーは、非常に異質な材料であり、水晶体嚢を満たすのに使用される同様の材料と類似した問題を誘発する。   Implants of large, bulky IOLs with highly deformed shapes that allow for implantation by a reasonably small incision and fill a significant portion of the lens capsule. This approach has been tested with hydrophobic memory polymers that can be "frozen" in a highly deformed shape for implantation and return to their original functional shape when heated to body temperature (Gupta, US Pat. No. 4, 834,750 and U.S. Patent No. RE 36,150). However, this hydrophobic memory polymer is a very heterogeneous material and induces problems similar to similar materials used to fill the lens capsule.

また、同様のアプローチをハイドロゲルで試した。生得の水晶体のサイズおよび形状を模倣する非常に大きなIOLを、空いている水晶体嚢に埋め込んだ(例、Wichterle‘732およびStoy‘283)。これらの特定IOLの問題は、それらの特殊な光学系であった。これらのレンズは、NCLの幾何学に強く由来するメニスコイド前方光学面を有していた。このメニスコイド形状は、モノマー混合物の自由表面の固化により形成されたもので、かかるIOLの光学特性の制御との問題があった。さらに、これらのレンズは、多くの場合小さな切開により埋め込むにはかさ高過ぎた。さらに、これらのレンズで使用されるハイドロゲルの中には負の固定電荷を欠くものもあったが、かかるハイドロゲルの場合、それらの埋め込み後ある時点で石灰化する傾向を有する。他の水晶体嚢充填レンズ(Sulcら、‘083および‘903)の中には、虹彩に触れることにより、ほぼ中心位置でレンズを安定させるが、液流の遮断、レンズ光学系の変形および虹彩びらんなどの様々な問題を引き起こす前方突出を有するものもあった。   We also tried a similar approach with hydrogels. Very large IOLs that mimic the size and shape of the innate lens were embedded in the open lens capsule (eg, Wichterle 732 and Stoy 283). The problem with these particular IOLs was their special optics. These lenses had a meniscoid anterior optical surface strongly derived from the geometry of the NCL. This meniscoid shape was formed by the solidification of the free surface of the monomer mixture and had problems with the control of the optical properties of such IOLs. Furthermore, these lenses were often too bulky to implant with a small incision. Furthermore, some of the hydrogels used in these lenses lack a negative fixed charge, but such hydrogels have a tendency to calcify at some point after their implantation. Some other lens capsule-filled lenses (Sulc et al. '083 and' 903) stabilize the lens at approximately the center position by touching the iris but block the liquid flow, deform the lens optics, and irritate the lens Some have a forward protrusion that causes various problems such as

別のアプローチは、in situで固化する液体により埋め込み後に満たされる中空レンズ(またはレンズシェル)の埋め込みであった(例、Nakadaら、米国特許第5,091,121号および同第5,035,710号)。   Another approach has been the implantation of hollow lenses (or lens shells) that are filled after implantation by a liquid that solidifies in situ (eg, Nakada et al., US Pat. Nos. 5,091,121 and 5,035, 710).

別のアプローチは、一方は前嚢と接触し、他方は後嚢と接触する2つのレンズをもち、両レンズが柔軟な部材またはコネクタにより離された状態である、二重光学系IOLの埋め込みであった(米国特許第4,946,469号;米国特許第4,963,148号;米国特許第5,275,623号;米国特許第6,423,094号;米国特許第6,488,708号;米国特許第6,761,737号;米国特許第6,764,511号;米国特許第6,767,363号;米国特許第6,786,934号;米国特許第6,818,158号;米国特許第6,846,326号;米国特許第6,858,040号;米国特許第6,884,261号)。   Another approach is the implantation of a dual optics IOL, with two lenses, one in contact with the anterior capsule and the other in contact with the posterior capsule, both lenses being separated by a flexible member or connector (US Patent No. 4,946,469; US Patent No. 4,963,148; US Patent No. 5,275,623; US Patent No. 6,423,094; US Patent No. 6,488, U.S. Pat. No. 6,761,737; U.S. Pat. No. 6,764,511; U.S. Pat. No. 6,767,363; U.S. Pat. No. 6,786,934; U.S. Pat. U.S. Pat. No. 6,846,326; U.S. Pat. No. 6,858,040; U.S. Pat. No. 6,884,261).

元々の水晶体の嚢全体を本質的に満たすかかるインプラントもまた、いくつかの問題点を有する。   Such implants, which essentially fill the entire capsular bag of the original lens, also have several problems.

NCLと類似した水和および負電荷を伴う非常に生体適合性の高い材料から作られたのではない場合、IOLの前面は、虹彩と触れ、そのびらん、脱色素、出血または炎症を誘発することもある。   The front face of the IOL should touch the iris and induce erosion, depigmentation, hemorrhage or inflammation if not made from a highly biocompatible material with hydration and negative charge similar to NCL There is also.

いくつかの材料は、高い平衡含水量を有することによって生体適合性がより高いものとなっている。しかしながら、その場合、屈折率を最適値(若年NCLについての値)よりかなり低くまで減らすことになる。   Some materials are more biocompatible by having high equilibrium water content. However, in that case, the refractive index will be reduced to much lower than the optimum value (the value for young NCL).

IOLに重要なのは、形状および光学系のタイプのみならず、その材料である。NCLは、水、塩ならびにコラーゲンタンパク質、多糖類およびプロテオグリカンを含有するポリマー成分を含む複雑な天然ハイドロゲル構造で構成される。重要なことに、上記ポリマー成分は、かなりの濃度でカルボキシレートまたはスルフェートなどの酸性イオン性基を含有する。これらの基は、レンズ材料に負の固定電荷を提供する。水和および負電荷は、NCLと眼内液中のタンパク質との間の相互作用に影響を及ぼす。さらに、その表面特性は、レンズと細胞との間の相互作用に影響を及ぼす。負の固定電荷をもつ表面を含む合成ハイドロゲルが、タンパク質および細胞を引き付けることがなく、ハイドロゲルを石灰化に対してより抵抗性のあるものにし(Karel Smetana Jr.ら、“Intraocular biocompatibility of Hydroxyethylmethacrylate and Methacrylic Acid Copolymer/Partially Hydrolyzed Poly(2−Hydroxyethyl Methacrylate),”Journal of Biomedical Materials Research(1987)vol.21 pp.1247−1253)、免疫系により異物として認識されない(Karel Smetana Jr.ら、“The Influence of Hydrogel Functional Groups on Cell Behavior”,Journal of Biomedical Materials Research(1990)vol.24 pp.463−470)ことが知られている。多くのIOL製造業者は、カルボキシレートがカルシウムイオンを引き付けることにより石灰化を誘発するという推測に基づいてカルボキシレート基を有する材料を避けるが、カルボキシレート基を含むハイドロゲルIOLについていくつかの参考文献が存在する(Wichterle‘732,Sulcら、‘083および‘903,Stoy、米国特許第5,939,208号,MichalekおよびVacik、‘093)。   Important to the IOL are not only the shape and type of optics, but also its materials. NCL is composed of a complex natural hydrogel structure comprising water, salt and polymer components containing collagen proteins, polysaccharides and proteoglycans. Importantly, the polymer component contains acidic ionic groups such as carboxylates or sulfates at significant concentrations. These groups provide the lens material with a negative fixed charge. Hydration and negative charge affect the interaction between NCL and proteins in intraocular fluid. Furthermore, its surface properties influence the interaction between the lens and the cells. Synthetic hydrogels containing surfaces with a negative fixed charge do not attract proteins and cells, making them more resistant to calcification (Karel Smetana Jr. et al., "Intraocular biocompatibility of Hydroxyethyl methacrylate" and Methacrylic Acid Copolymer / Partially Hydrolyzed Poly (2-Hydroxyethyl methacrylate), "Journal of Biomedical Materials Research (1987) vol. , "The Influence of Hydrogel Functional Groups on Cell Behavior", Journal of Biomedical Materials Research (1990) vol.24 pp.463-470) it is known. Many IOL manufacturers avoid materials with carboxylate groups based on the assumption that carboxylates induce calcification by attracting calcium ions, but some references to hydrogel IOLs that contain carboxylate groups (Wichterle '732, Sulc et al.,' 083 and '903, Stoy, U.S. Patent No. 5,939,208, Michalek and Vacik,' 093).

例えば、Stoy‘208 およびSulcら、米国特許第5,158,832号で記載されているように、カルボキシレート基は、ハイドロゲルに均一に分散するか、または主として、膨張および電荷密度の勾配を形成する表面上で濃縮され得る。典型的には、NCL材料は、平均して約66重量%の水を含有する。しかしながら、NCLは、より高い密度のコアとより高い水和状態のジャケットとで構築されており、NCLの水和は、年齢と共に、また個体ごとに変化する。したがって、平均以外の単一の含水量の値をNCLに当てることはできない。   For example, as described in Stoy '208 and Sulc et al., US Pat. No. 5,158, 832, carboxylate groups are uniformly dispersed in the hydrogel, or primarily due to swelling and charge density gradients. It can be concentrated on the forming surface. Typically, the NCL material contains an average of about 66% water by weight. However, NCL is built with a higher density core and a higher hydration jacket, and hydration of NCL varies with age and from individual to individual. Therefore, it is not possible to assign a single water content value other than the average to NCL.

同様に、NCLの様々な層は、異なる屈折率を有する。レンズの屈折率は、レンズの中心層でのおよそ1.406からより密度が低い層での1.386まで変化する。例えば、Hecht,Eugene.Optics,2nd ed.(1987),Addison Wesley,ISBN 0−201−11609−X.p.178を参照。したがって、光学的に意味のある等価屈折率、すなわちERIは、NCLの特性として与えられる。屈折率および含水量は両方とも、レンズ年齢に伴って変化する。平均ERI=1.441−3.9x10^−4×年齢、すなわち、誕生時での約1.441から70歳での約1.414まで減少する。M.Dubbelmanら、“The Shape Of The Aging Human Lens:Curvature,Equivalent Refractive Index And The Lens Paradox”,Vision Research 41(2001)1867−1877、図9を参照。   Similarly, the various layers of NCL have different refractive indices. The refractive index of the lens varies from approximately 1.406 in the central layer of the lens to 1.386 in the less dense layer. For example, Hecht, Eugene. Optics, 2nd ed. (1987), Addison Wesley, ISBN 0-201-11609-X. p. See 178. Therefore, the optically meaningful equivalent refractive index, ie, ERI, is given as a characteristic of NCL. Both refractive index and water content change with lens age. Average ERI = 1.441-3.9 x 10 ^-4 x age, ie decreasing from about 1.441 at birth to about 1.414 at 70 years of age. M. See Dubbelman et al., "The Shape of the Aging Human Lens: Curvature, Equivalent Refractive Index And The Lens Paradox", Vision Research 41 (2001) 1867-1877, FIG.

さらに、ERIは、調節により1ジオプトリ当たり約0.0013〜0.0015ほど増加する。M.Dubbelmanら、“Change In Shape Of The Aging Human Crystalline Lens With Accommodation”,Vision Research 45 (2005),117−132Ref pp.127−128参照。屈折率のこの変化は、遠近調節中におけるレンズの変形による含水量の変化(減少)と関連していることが予測され得る。これらの複雑な関係を無視して、本願では、特に断らない限り平均ERI=1.42を用いることにする。   Furthermore, ERI increases by about 0.0013 to 0.0015 per diopter due to modulation. M. Dubbelman et al., “Change in Shape of the Aging Human Crystalline Lens With Accommodation”, Vision Research 45 (2005), 117-132 Ref pp. 127-128. This change in refractive index can be expected to be associated with a change (decrease) in water content due to lens deformation during accommodation. Ignoring these complex relationships, we will use the average ERI = 1.42 unless otherwise stated.

NCL材料と同じ含水量と同時に同じ屈折率をもつ合成ハイドロゲルを見つけることは不可能ではないにしても、非常に困難であると見られることは興味深い。具体的には、66重量%の水を含有する合成ハイドロゲルは、典型的には、50%に近い割合で水を含有するハイドロゲルで予測される1.42ではなく約1.395の屈折率を有することになる。   It is interesting to see that finding a synthetic hydrogel with the same water content and at the same time the same refractive index as the NCL material appears to be very difficult, if not impossible. Specifically, synthetic hydrogels containing 66% by weight water typically have a refractive index of about 1.395 rather than the 1.42 expected for hydrogels containing water at a percentage close to 50%. Will have a rate.

ERI=1.441(非常に若年の平均NCL)についての平均液体含有量は40%の水となるが、ERI=1.414(老年の平均NCL)の場合、約55重量%の含水量を有するハイドロゲルが必要とされることになる。本発明者らは、生体類似型IOL材料について、NCLの含水量より屈折率を真似ることがより重要であると考えているため、本発明の具体的実施形態によるIOLの望ましい平均含水量の範囲を40重量%〜55重量%であるように選択した。勿論、これは、NCLの場合と類似した平均含水量であり、レンズは、含水量が異なる様々な層、例えばより高い屈折率を有する内部およびより低い屈折率を有する外層を有していてもよい。   The average liquid content for ERI = 1.441 (very young average NCL) will be 40% water, but for ERI = 1.414 (geriatric average NCL) a water content of about 55% by weight It is necessary to have a hydrogel. Because we believe that mimicking the refractive index is more important than the water content of NCL for biosimilar IOL materials, a range of desirable average water content of the IOL according to a specific embodiment of the present invention Were selected to be 40% to 55% by weight. Of course, this is an average water content similar to that of NCL, and the lens has different layers with different water content, eg an inner layer with higher refractive index and an outer layer with lower refractive index Good.

若干の先行技術参考文献は、含水量が高いハイドロゲルによるIOLを挙げているが、含水量と屈折率の値との間の関係を認識してはいない。例えば、Wichterle‘732は、望ましい屈折率の値を1.4前後であると明記している(広範には1.37〜1.45、これは含水量が特定された既知の合成ハイドロゲルでは明らかに不可能であり、少なくとも60%、好ましくは65〜70%が1.39〜1.405の屈折率範囲となる)。実施例は、低含有量のカルボキシレート基を有する配合物を示す。   Although some prior art references cite IOLs with hydrogels with high water content, they do not recognize the relationship between water content and refractive index values. For example, Wichterle '732 specifies that the desired refractive index value is around 1.4 (broadly 1.37 to 1.45, for known synthetic hydrogels whose water content is specified) Clearly impossible, at least 60%, preferably 65 to 70%, with a refractive index range of 1.39 to 1.405). The examples show formulations having a low content of carboxylate groups.

Sulcら、‘083および‘903は、表面またはその一部において少なくとも70%、有利には少なくとも90%の含水量を開示しており、先行技術IOLにおける55〜70%の含水量を挙げている。より高い屈折率を有するコアおよびより低い屈折率を有するケーシングが挙げられており、コアはフレネルレンズの形態を有し得る。水和および屈折率の両方の勾配は、場合によってはハイドロゲル共有結合ネットワークの再編成を達成するNaOH処理により得られる。この参考文献の実施例1は、含水量88.5%を有するIOLを示し、実施例2は含水量81%を有するIOLを示し、実施例4は含水量91%を有するレンズを示す。実施例3については、含水量は与えられていない。   Sulc et al. '083 and' 903 disclose a water content of at least 70%, preferably at least 90% at the surface or part thereof and mentions 55-70% water content in prior art IOLs . A core with a higher refractive index and a casing with a lower refractive index are mentioned, the core may have the form of a Fresnel lens. Gradients for both hydration and refractive index are sometimes obtained by NaOH treatment to achieve reorganization of the hydrogel covalent network. Example 1 of this reference shows an IOL having a moisture content of 88.5%, Example 2 shows an IOL having a moisture content of 81%, and Example 4 shows a lens having a moisture content of 91%. Water content is not given for Example 3.

Charles Freemanは、米国特許出願公開第2009/0023835号において、含水量が55%より低く、屈折率が1.41より高く、ナトリウムイオン流量が約16マイクロ当量−mm/時/cm2〜約20マイクロ当量−mm/時/cm2の範囲であり、特に有水晶体の後眼房IOLに有用である、ハイドロゲル材料について記載している。カルボキシル基または酸性基については全く触れていないが、それらの存在がハイドロゲルを通るイオン拡散流量を増加させることは知られている。 Charles Freeman, in US Patent Application Publication No. 2009/0023835, has a water content lower than 55%, a refractive index higher than 1.41, and a sodium ion flow rate of about 16 microequivalent-mm / hr / cm 2 to about 20 A hydrogel material is described that is in the range of microequivalents-mm / hr / cm 2 and is particularly useful for the posterior chamber IOL of the pterite. There is no mention at all of the carboxyl or acidic groups, but it is known that their presence increases the ion diffusion flux through the hydrogel.

NCL材料のハイドロゲル特性は、いくつかの可能な、明白さは劣るが、潜在的に重要な結果を有しており、すなわちその含水量はレンズに対する圧力に左右される。結果的に、遠距離に調節されたNCLは、近物体に調節された弛緩したレンズとは異なる含水量を有し、したがって異なる屈折率を有し得る。遠距離に調節されたNCLにおけるストレスは均等に振り分けられていないため、膨張の勾配および屈折率の勾配が生じ得る。これは、NCL表面の多焦点性に加えて、光学特性に微妙な変化を生じさせることになる。これらの微妙な変化は視覚にとって重要であるかもしれず、NCLのものと類似した物理化学特性および光学特性ならびに類似した幾何学のハイドロゲルを用いることによる以外他の方法でそれらの変化を複製することは困難となるはずである。特に、NCL代用物のハイドロゲルは、類似した屈折率、およびNCLに対して作用することが合理的に予測され得る外部ストレスにより含水量を変化させる能力を有するべきである。したがって、生体類似型IOLで使用されるハイドロゲルは、水に対する水力学的流動能力を有するべきである。   The hydrogel properties of NCL materials have some possible, less obvious but potentially important consequences, ie their water content depends on the pressure on the lens. As a result, far-range-tuned NCL may have a different water content than a near-field adjusted relaxed lens, and thus may have a different refractive index. Since the stress in NCL adjusted at long distances is not evenly distributed, a gradient of expansion and a gradient of refractive index may occur. This will cause subtle changes in optical properties in addition to the multifocality of the NCL surface. These subtle changes may be important for vision and to replicate those changes in ways other than by using hydrogels of similar physicochemical and optical properties and similar geometry to those of NCL Should be difficult. In particular, hydrogels of NCL substitutes should have similar refractive index and the ability to change the water content due to external stress that can reasonably be expected to act on NCL. Thus, the hydrogels used in biosimilar IOLs should have a hydraulic flow ability to water.

したがって、インプラントの少なくとも後嚢と接触している部分は、生得の水晶体を形成する組織の光学特性、親水性および電気化学的性質と近似する透明で柔軟なハイドロゲル材料により製造される。   Thus, at least the portion of the implant in contact with the posterior capsule is made of a transparent, flexible hydrogel material that approximates the optical, hydrophilic and electrochemical properties of the tissue forming the innate lens.

IOLの前方部分は、硝子体液の流れを妨げるかまたは遮断することさえあり、その結果IOPの増加および最終的には緑内障を誘発し得る。この設計は先行的虹彩切除を必要とすることが多い。   The anterior portion of the IOL can prevent or even block the flow of the vitreous humor, which can result in increased IOP and ultimately glaucoma. This design often requires prior iris removal.

NCLと類似した水和および負電荷をもつ非常に生体適合性の高い材料から製造されるのでなければ、水晶体嚢と現在のIOLで使用される人工材料との間の広領域の接触が時に水晶体嚢混濁、線維症などを誘発することがある。これらの問題点は、現在ではこの発明による生体類似型眼内レンズにより解決されている。   The large area contact between the lens capsule and the artificial material used in the current IOL is sometimes a lens, unless manufactured from a highly biocompatible material with hydration and negative charge similar to NCL. It may cause capsular opacification, fibrosis and so on. These problems are currently solved by the biosimilar intraocular lens according to the present invention.

中心光学部分2は、約35%〜65%、有利には約38%〜55%、そして好ましくは約40%〜50%の平衡含水量(特に断らない限り、%は全て重量パーセントであり、平衡含水量は、眼内液と平衡状態にある含水量である)を有するハイドロゲルなどの変形性の弾性材料で製造される。   The central optical part 2 has an equilibrium water content of about 35% to 65%, advantageously about 38% to 55%, and preferably about 40% to 50% (all percentages are by weight unless otherwise stated) The equilibrium water content is made of a deformable elastic material such as a hydrogel having a water content that is in equilibrium with the intraocular fluid.

光学部分の変形性は、小さな切開による埋め込みおよびその調節機能の両方にとって重量である。光学部分は、図6Aで示されるように、液体または軟質ゲルから構成されるコアをもつハイドロゲルシェルとして構築され得る。図6Aは、後方ハイドロゲルジャケット14、より軟質のコア15および前方シェル16を有するレンズの断面図を示す。後方ハイドロゲルジャケット14は、有利にはレンズの周辺支持部分3と一体化しており、少なくともその後面に負の固定電荷を含む。コア15は、有利には鉱油もしくはシリコーン油などの疎水性液体から、または軟質シリコーンもしくは当業者であれば容易に設計し、作り出すことができるアクリル系の僅かに架橋結合したゲルから作製され得る。別法として、コアは、親水性流体または軟質ハイドロゲルから作製され得る。前方シェル16は、後方ハイドロゲルジャケット14と同一または異なる材料から作製され得る。   The deformability of the optic is weight for both the small incision implantation and its adjustment function. The optic can be constructed as a hydrogel shell with a core composed of liquid or soft gel as shown in FIG. 6A. FIG. 6A shows a cross-sectional view of a lens having a posterior hydrogel jacket 14, a softer core 15 and an anterior shell 16. The rear hydrogel jacket 14 is advantageously integrated with the peripheral support portion 3 of the lens and comprises a negative fixed charge on at least its rear face. The core 15 may advantageously be made of a hydrophobic liquid, such as mineral oil or silicone oil, or of a soft silicone or an acrylic, slightly cross-linked gel which can easily be designed and produced by a person skilled in the art. Alternatively, the core can be made of hydrophilic fluid or soft hydrogel. The anterior shell 16 may be made of the same or different material as the posterior hydrogel jacket 14.

一実施形態において、ハイドロゲルジャケットおよび軟質コア15は、屈折の主要部分が、レンズの内部接触面においてではなく、その外部光学面で行われるように、本質的に同じ屈折率を有する。これは、例えば1.42前後の屈折率を有するシリコーン液またはシリコーンゲルからコアを作り、水分約41%〜45%の含水量を有するハイドロゲルからジャケットを作ることにより達成することができる。ハイドロゲルを正確に配合することにより、当業者は、ハイドロゲルにおける含水量を調整し、屈折率の実質的調和を達成することができる。別法として、コアおよびジャケットは、屈折の一部が材料間の内部接触面上で行われるように異なる屈折率を有することもあり得る。   In one embodiment, the hydrogel jacket and soft core 15 have essentially the same refractive index so that the main part of refraction is performed at the external optical surface of the lens rather than at the internal contact surface. This can be accomplished, for example, by making the core from a silicone fluid or gel having a refractive index around 1.42 and making a jacket from a hydrogel having a water content of about 41% to 45% water. By correctly formulating the hydrogel, one skilled in the art can adjust the water content in the hydrogel to achieve a substantial reconciliation of refractive index. Alternatively, the core and the jacket may have different refractive indices so that part of the refraction takes place on the internal interface between the materials.

図6B、すなわちコア15と隣接する光学媒体16との内部接触面を有するレンズの断面図であり、複合レンズ、例えばフレネルレンズを形成するように形作られる。コア15の材料および光学媒体16の材料は、異なる屈折率を有し、それらの一方は、有利には、変形性および屈折の両方を改善することができる流体である。区域15または16(より低い屈折率を有する方)は、レーザーを用いた本発明によるハイドロゲルの修正により作り出すことができる。ハイドロゲル修正は、術前的または術後的に実施することができる。この配置の利点は、基本的構築材料として高い含水量および低い屈折率を有するハイドロゲルを使用し、かつ小さな切開による埋め込みを可能にするレンズの比較的低い中心厚さを達成することが可能なことである。   FIG. 6B, a cross-sectional view of a lens having an internal contact surface between core 15 and an adjacent optical medium 16, shaped to form a complex lens, eg, a Fresnel lens. The material of the core 15 and the material of the optical medium 16 have different refractive indices, one of which is advantageously a fluid capable of improving both deformability and refraction. The areas 15 or 16 (which have the lower refractive index) can be produced by modifying the hydrogel according to the invention with a laser. The hydrogel correction can be performed preoperatively or postoperatively. The advantage of this arrangement is that it can use hydrogels with high water content and low refractive index as the basic building material and achieve a relatively low center thickness of the lens which allows implantation by small incisions It is.

図6Cは、2つの異なる材料を含むレンズの代替的設計を示す。後方側面14における材料は、高い水和率を有し、負に荷電した基を含むハイドロゲルである。これは、光学部分および支持部分についても同じである。コア15の前方側面材料は、より低い含水量およびより高い屈折率を有する材料である。これら2つの材料の接触面は屈折性である。   FIG. 6C shows an alternative design of a lens comprising two different materials. The material at the posterior side 14 is a hydrogel with a high hydration rate and containing negatively charged groups. This is the same for the optical part and the support part. The front side material of the core 15 is a material with lower water content and higher refractive index. The contact surfaces of these two materials are refractive.

中心光学前面8Aおよび中心後方光学面8Bは両方とも、約5.6mmより大きい直径、有利には約6.5mmより大きい直径、好ましくは約7.2mmより大きい直径を有する。これら2つの光学面の大きい方の最適直径は、NCL光学系のサイズと近似するために約7.5mmより大きく、有利には約8mmである。かかる大きな光学系は、通常、凸凹または平凸中心光学部分2に好適である。両凸光学部分について、前方光学直径は、通常光学部分の中心厚さを最小にするためにより小さく選択される。いずれにしても、前方光学面8Aの直径は、有利には中心後方光学面8Bの直径より大きくはない。   Both the central optical front surface 8A and the central rear optical surface 8B have a diameter of greater than about 5.6 mm, advantageously a diameter of greater than about 6.5 mm, preferably a diameter of greater than about 7.2 mm. The larger optimum diameter of these two optical surfaces is greater than about 7.5 mm, preferably about 8 mm, to approximate the size of the NCL optical system. Such a large optical system is usually suitable for the uneven or plano-convex central optical part 2. For biconvex optical portions, the anterior optical diameter is usually chosen smaller to minimize the center thickness of the optical portion. In any case, the diameter of the front optical surface 8A is preferably not larger than the diameter of the central rear optical surface 8B.

中心光学面8Aおよび8Bは、必ずしも円形とは限らない境界9Aおよび9Bにより囲まれている。また、レンズの折り畳みおよび小さな切開による埋め込みを容易にするために、境界9Aおよび/または9Bは楕円形であってもよく、または先端が切断された円の形状を有してもよい。非円形光学面は、円柱形構成要素を有するレンズに特に適している。   The central optical surfaces 8A and 8B are surrounded by boundaries 9A and 9B which are not necessarily circular. Also, the boundaries 9A and / or 9B may be elliptical or have the shape of a truncated circle to facilitate lens folding and implantation by a small incision. Non-circular optical surfaces are particularly suitable for lenses having cylindrical components.

後方周辺支持面11Bは、凸面、有利には主光軸1Aと同一である軸を有する双曲面または円錐面により形成される。この面は、カルボキシレート基、スルホ基、硫酸基またはリン酸基などの酸性基の含有量のため、高親水性であり、負の固定電荷を有する。この水和と負電荷の組み合わせは、水晶体嚢への永続的接着を防ぎ、レンズと水晶体嚢との間の接触面に沿った細胞、特に線維芽細胞の遊走を妨げ、不可逆的タンパク質吸着を低減させ、水晶体嚢の線維症および混濁を阻む。後方周辺面は、有利には、光学区域に向かう細胞遊走をさらに阻む鋭い端部7Bにより制限される。   The rear peripheral support surface 11B is formed by a convex surface, preferably a hyperboloid or conical surface having an axis which is identical to the main optical axis 1A. This surface is highly hydrophilic and has a negative fixed charge because of the content of the acid group such as carboxylate group, sulfo group, sulfate group or phosphate group. This combination of hydration and negative charge prevents permanent adhesion to the lens capsule, prevents migration of cells, especially fibroblasts, along the interface between the lens and lens capsule and reduces irreversible protein adsorption To prevent fibrosis and opacity of the lens capsule. The posterior peripheral surface is advantageously limited by the sharp edge 7B which further impedes cell migration towards the optical zone.

前方周辺支持面11Aは、その頂点が光軸上に位置する凹面であり、好ましくは軸1Aに沿って対称である。有利には、その軸が主光軸1Aと一致する円錐面または双曲面である。前記の面は、細胞接着および遊走ならびに前嚢線維症を阻むため、有利には高親水性であり、負の固定電荷を有する。前方周辺面は、有利には、細胞遊走をさらに阻む鋭い端部7Aにより制限される。   The front peripheral support surface 11A is a concave surface, the top of which is located on the optical axis, and is preferably symmetrical along the axis 1A. Advantageously, it is a conical surface or hyperboloid whose axis coincides with the main optical axis 1A. Said surface is preferably highly hydrophilic and has a negative fixed charge, in order to prevent cell adhesion and migration as well as anterior capsule fibrosis. The anterior peripheral surface is advantageously limited by the sharp end 7A which further impedes cell migration.

前方周辺支持面11Aおよび後方周辺支持面11Bは、接続面6と一緒になって、周辺支持部分3の形状を画定する。周辺支持部分は、後方側面では凸状であり、前方側面では凹状であり、これら2面間の平均距離は、約0.05mm〜1mm、有利には約0.1mm〜0.6mm、好ましくは約0.15mm〜0.35mmの範囲である。最適距離は、含水量、負電荷密度、架橋密度および他のパラメータに左右される材料の剛性に応じて変動する。   The front peripheral support surface 11A and the rear peripheral support surface 11B together with the connecting surface 6 define the shape of the peripheral support portion 3. The peripheral support portion is convex on the rear side and concave on the front side, and the average distance between these two surfaces is about 0.05 mm to 1 mm, advantageously about 0.1 mm to 0.6 mm, preferably It is in the range of about 0.15 mm to 0.35 mm. The optimum distance varies depending on the moisture content, the negative charge density, the crosslink density and the stiffness of the material depending on other parameters.

後面および前面が、双曲面など、似た幾何学の面により形成される場合、周辺支持部分3は同等の厚さを有することになる。図7Aに示す配置は、様々なサイズの水晶体嚢に対し容易に変形可能および調節可能であり、2つの鋭い端部7Aおよび7Bが光学区域に向かう線維芽細胞の遊走を阻止するという利点を有する。   If the back and front faces are formed by faces of similar geometry, such as hyperboloids, the peripheral support portion 3 will have the same thickness. The arrangement shown in FIG. 7A is easily deformable and adjustable for various sizes of lens capsule and has the advantage that the two sharp ends 7A and 7B prevent the migration of fibroblasts towards the optical zone .

また、周辺支持部分3を、図7Bおよび図7Cでそれぞれ示すように、縁部から中心部に向かうその厚さを増すかまたは減らすことにより多かれ少なかれ変形可能にすることができる。また、これらの図面は、端部7Aおよび7Bの様々な代替的配置を示す。   Also, the peripheral support portion 3 can be made more or less deformable by increasing or decreasing its thickness from edge to center, as shown respectively in FIGS. 7B and 7C. Also, these figures show various alternative arrangements of the ends 7A and 7B.

インプラントの前面4は、虹彩びらん、瞳孔ブロック、インプラントへの虹彩色素移行および他の問題を誘発し得る、虹彩との永続的な接触を一切回避するように形作られる。また、かかる接触は、眼内液の流れを妨げるため、眼内圧の逆転を引き起こすこともあり得る。また、かかる接触は、生得の水晶体および本発明によるインプラントの両方により短焦点を補う、いわゆる近距離縮瞳を防ぐように瞳孔の収縮を妨げる可能性もある。したがって、前方中心光学面8A部分は、前方周辺支持面11A陥没部により、また前方境界7Aにより画定される平面下の境界9Aの位置決めにより部分的に沈められる。中心前面8Aは、約0.25mm超ほどレンズの最高点(7Aおよび7Bのうちの高い方)より下の、有利には上方縁部を一切超えない前方頂点10Aを有する、好ましくは少なくとも0.1mmほど最高点7Aより下の前方頂点10Aを有する、平面、凸面または凹面である。   The front face 4 of the implant is shaped to avoid any permanent contact with the iris which may cause iris erosion, pupil block, iris pigment transfer to the implant and other problems. Such contact may also cause a reversal of intraocular pressure as it impedes the flow of intraocular fluid. Such contact may also interfere with pupil contraction so as to prevent so-called near-field miosis, which compensates for the short focus with both the natural lens and the implant according to the invention. Thus, the front central optical surface 8A portion is partially sunk by the front peripheral support surface 11A recess and by the positioning of the boundary 9A under the plane defined by the front boundary 7A. The central anterior surface 8A has a front apex 10A, advantageously no more than the upper edge, preferably more than about 0.25 mm below the highest point of the lens (the higher of 7A and 7B), preferably at least 0. It is a flat, convex or concave surface with a front apex 10A of about 1 mm below the highest point 7A.

前面4および後面5の両方の少なくとも主要部分(中心光学面8Aおよび8Bを含む)は、主光軸1Aの周りを1つまたはそれ以上の円錐断面が回転することにより画定され、ここで用語「円錐断面」は、本願の目的に関する線分を含む。前記回転により画定される面は、軸および主光軸1Aにより対称である円錐面に対し垂直な平面を含むことになる。周辺支持部分は、後方側面では凸状であり、前方側面では凹状であり、これら2面間の平均距離は、約0.05mm〜1mm、有利には約0.1mm〜0.6mm、好ましくは約0.15mm〜0.35mmの範囲である。   At least the main part of both the front face 4 and the rear face 5 (including the central optical faces 8A and 8B) is defined by rotation of one or more conical cross sections around the main optical axis 1A, where the term " Conical section "includes a line segment for the purpose of the present application. The plane defined by said rotation will comprise a plane perpendicular to the conical plane which is symmetrical by the axis and the main optical axis 1A. The peripheral support portion is convex on the rear side and concave on the front side, and the average distance between these two surfaces is about 0.05 mm to 1 mm, advantageously about 0.1 mm to 0.6 mm, preferably It is in the range of about 0.15 mm to 0.35 mm.

少なくとも1つの実施形態において、本発明によるレンズは、液体ポリマー前駆体の固化により製造される。好ましい実施形態において、固化は、固体型、特に疎水性プラスチック製の型と接触した状態で行われる。ポリマーの表面微細構造は、その固化が起こる環境に依存することは言うまでもない。固化が固液界面で起こる場合と、固化が液液界面または液気界面で起こる場合とでは、表面微細構造は違ったものになる。好ましくは、少なくとも全ての光学面は、固体界面上での前駆体の固化により作られる。さらにいっそう好ましくは、インプラントの面全体は、固体面、特に疎水性プラスチック面に対する液体前駆体の固化により形成される。型に好ましいプラスチックはポリオレフィンであり、特に好ましいプラスチックはポリプロピレンである。ポリオレフィンは低い極性を有し、ハイドロゲル前駆体として使用される高極性モノマーとの相互作用は低いものである。同様に、液体前駆体固化により形成されるハイドロゲルは、型表面への接着性が非常に低く、顕微鏡レベルの表面損傷さえ伴うことなくきれいに剥がすことができる。このことは、インプラントの光学特性および長期生体適合性の両方にとって重要である。   In at least one embodiment, a lens according to the present invention is manufactured by solidification of a liquid polymer precursor. In a preferred embodiment, solidification takes place in contact with a mold of solid type, in particular of a hydrophobic plastic. It goes without saying that the surface microstructure of the polymer depends on the environment in which its solidification takes place. The surface microstructure is different when solidification occurs at the solid-liquid interface and when solidification occurs at the liquid-liquid interface or the liquid-gas interface. Preferably, at least all optical surfaces are made by solidification of the precursor on a solid interface. Even more preferably, the entire surface of the implant is formed by solidification of the liquid precursor to a solid surface, in particular a hydrophobic plastic surface. The preferred plastic for the mold is a polyolefin, and a particularly preferred plastic is polypropylene. Polyolefins have low polarity and low interaction with highly polar monomers used as hydrogel precursors. Similarly, the hydrogel formed by liquid precursor solidification has very low adhesion to the mold surface and can be peeled off cleanly without even surface damage at the microscopic level. This is important for both the optical properties of the implant and the long-term biocompatibility.

モールディングにより正確な形状の比較的大きなレンズを製造することは困難である。液体前駆体の固化には全て、20パーセントを超えさえすることもある体積収縮が伴うことは当業者の認めるところである。一定体積の閉鎖成形型では、かかる収縮は、内部型表面の複製を妨げるため、液胞、気泡の形成、表面の変形および他の欠陥を誘発することになる。これが、上記メニスカスキャスティング方法をIOLモールディングに使用した主な理由である。他の発明者らは、体積収縮により生み出された吸引力により過剰量のモノマーを隣接空間から輸送させる方法および成形型の設計を報告している(Shepherd T.,米国特許第4,815,690号)。しかしながら、液体前駆体が、架橋重合のために低い変換率(例、5パーセント〜10パーセント)でゲル化する(gellifies)場合、この方法を使うことはできない。   It is difficult to manufacture relatively large lenses of precise shape by molding. It is appreciated by those skilled in the art that solidification of liquid precursors is all accompanied by volumetric shrinkage that may even exceed 20 percent. With a constant volume closed mold, such shrinkage would cause vacuoles, bubble formation, surface deformation and other defects as it impedes replication of the inner mold surface. This is the main reason for using the meniscus casting method for IOL molding. Other inventors have reported methods and mold designs that allow excess monomer to be transported from the adjacent space by the suction created by volumetric contraction (Shepherd T., US Pat. No. 4,815,690). issue). However, this method can not be used if the liquid precursor gels with low conversion (eg, 5 to 10 percent) for cross-linking polymerization.

本発明者らは、体積収縮の補償、すなわち、ある特定の成形型部分の変形による内部成形用空洞体積の減少についての異なる方法を発見した。図8に描く成形型は、2つの部分18Aおよび18Bにより構成され、部分18Aは、前面4のモールディングに使用され、部分18Bは後面5のモールディングに使用される。   The inventors have found a different way of compensating for the volume shrinkage, i.e. the reduction of the internal mold cavity volume by the deformation of a certain mold part. The mold depicted in FIG. 8 is made up of two parts 18A and 18B, part 18A being used for molding of the front face 4 and part 18B being used for molding of the back face 5.

部分18Bの形状面19Bは、レンズの後方光学面8Bを形成するのに要求される形状を有する。成形面の周辺部分22Bは、レンズの直径より大きな直径を有し、有利には双曲面または円錐の形状を有する。   The shaped surface 19B of the portion 18B has the shape required to form the back optical surface 8B of the lens. The peripheral portion 22B of the shaping surface has a diameter greater than that of the lens, and preferably has the shape of a hyperboloid or cone.

部分18Aは、レンズの前方光学面8Aを形作る中心部分21A、およびレンズの直径より大きな直径の周辺部分22Aに分けられる形状面19Aを有する。周辺部分22Aは、有利には双曲面または円錐の形状を有する。周辺面22Aは、部分18Bの対応する面22Bと実質的に平行である。   The portion 18A has a central portion 21A which forms the front optical surface 8A of the lens, and a shaped surface 19A which is divided into peripheral portions 22A of a diameter which is larger than the diameter of the lens. The peripheral portion 22A preferably has the shape of a hyperboloid or a cone. The peripheral surface 22A is substantially parallel to the corresponding surface 22B of the portion 18B.

成形部分18Aおよび18Bの成形の際の直径は、レンズの直径より大きく、有利にはそれらは同じである。22Aまたは22Bに関する面のうちの1つは、レンズの面6の幾何学に対応する内面を持つ比較的薄く変形可能なバリア20を備えている。部分20の高さは、典型的には約0.05mm〜1.3mmであり、その厚さはその高さより少ない。部分20の側面は、有利には楔状であるかまたは三角形である。部分20の面のうちの少なくとも1つは、有利には光学軸1Aと平行である。バリア20は、部分18Aおよび18Bから分離されていてもよいが、有利にはそれらの部分のうちの1つの一体化部分である。有利には、この部分20は、凹面22B上に位置する。好ましい操作方式では、液体前駆体を、バリア20に到達するように僅かに過剰量で凹面成形部分18Bに充填し、次いで部分18Aでこれを覆う。部分18Aと部分18Bとの間の接触のみが部分20を介した形になるように、成形型を構築する。前駆体の固化により、その収縮が起こり、その結果、成形用空洞における圧力の減少が起こる。低い変換率では、追加の液体前駆体は、成形用空洞中へ引きこまれる。架橋により一旦ゲル点に到達すると、前駆体はそれ以上流動することはできない。減圧は、部分20の変形を誘発し、部分18Aと部分18Bとの間の距離の減少をもたらし、その結果、成形空洞体積の減少をもたらすことになる。本発明によるIOLのための2部式成形型は、好ましくはポリオレフィン、有利にはポリプロピレンからの射出成形により作製される。   The diameter during molding of the shaped parts 18A and 18B is larger than the diameter of the lens, preferably they are the same. One of the faces for 22A or 22B comprises a relatively thin deformable barrier 20 with an inner surface corresponding to the geometry of the face 6 of the lens. The height of portion 20 is typically about 0.05 mm to 1.3 mm, and its thickness is less than its height. The sides of the part 20 are preferably bowl-shaped or triangular. At least one of the faces of the part 20 is preferably parallel to the optical axis 1A. The barrier 20 may be separate from the parts 18A and 18B but is advantageously an integral part of one of the parts. Advantageously, this portion 20 is located on the concave surface 22B. In the preferred mode of operation, the liquid precursor is filled into the concave molding portion 18B in a slight excess to reach the barrier 20 and then covered by the portion 18A. The mold is constructed such that only contact between portion 18A and portion 18B results in the formation via portion 20. Solidification of the precursor causes its contraction, which results in a reduction of pressure in the molding cavity. At low conversion rates, additional liquid precursor is drawn into the forming cavity. Once the gel point is reached by crosslinking, the precursor can not flow any further. The reduced pressure induces deformation of portion 20, resulting in a decrease in the distance between portions 18A and 18B, resulting in a decrease in the shaped cavity volume. The two-part mold for an IOL according to the invention is preferably made by injection molding from a polyolefin, preferably polypropylene.

本発明に好ましい液体前駆体は、架橋剤、開始剤および当業者によく知られた他の成分を含むアクリル系モノマーおよび/またはメタクリル系モノマーの混合物である。好ましい前駆体組成物は、アクリル系モノエステルおよび/またはメタクリル系モノエステルおよびグリコールのジエステルの混合物であって、この場合、モノエステルは親水性成分であり、ジエステルは架橋剤である。好ましい前駆体はまた、アクリル酸および/またはメタクリル酸またはその塩を含む。好ましい前駆体はまた、有利には、メタクリロイルオキシベンゾフェノン(MOBP)などの重合性二重結合を有するUV吸収性分子を含む。アクリル酸またはメタクリル酸の他の可能な誘導体は、それらのエステル、アミド、アミジンおよび塩である。   Preferred liquid precursors for the present invention are mixtures of acrylic and / or methacrylic monomers including crosslinkers, initiators and other components well known to those skilled in the art. Preferred precursor compositions are mixtures of acrylic monoesters and / or methacrylic monoesters and diesters of glycols, where the monoester is the hydrophilic component and the diester is the crosslinker. Preferred precursors also include acrylic acid and / or methacrylic acid or salts thereof. Preferred precursors also advantageously comprise UV-absorbing molecules having polymerizable double bonds, such as methacryloyloxybenzophenone (MOBP). Other possible derivatives of acrylic or methacrylic acid are their esters, amides, amidines and salts.

また、ハイドロゲル構造の一部は、カルボキシレートペンダント基、硫酸ペンダント基、リン酸ペンダント基またはスルホン酸ペンダント基などの負電荷をもつイオン性基である。イオン性基は、メタクリル酸またはアクリル酸など、上記の基を持つ適切なモノマーとの共重合により導入され得る。この場合、イオノゲン(ionogenic)官能基は、ハイドロゲルにおいて均一に分散される。特に有利なのは、主として膨張および電荷密度の結果として生じる勾配をもつ面上で濃縮されたイオノゲン基を有するハイドロゲルである。かかる勾配を、例えばStoy‘208およびSulcら、米国特許第5,080683号および同第5,158,832号に記載の方法により、成形されたレンズの後処理により作り出すことができる。   Also, part of the hydrogel structure is an ionic group having a negative charge such as carboxylate pendant group, sulfuric acid pendant group, phosphoric acid pendant group or sulfonic acid pendant group. The ionic groups can be introduced by copolymerization with suitable monomers carrying the above-mentioned groups, such as methacrylic acid or acrylic acid. In this case, the ionogenic functional groups are uniformly dispersed in the hydrogel. Particularly advantageous are hydrogels having ionogenic groups concentrated on the side with a gradient resulting mainly from expansion and charge density. Such gradients can be produced by post-treatment of molded lenses, for example by the method described in Stoy ‘208 and Sulc et al., US Pat. Nos. 5,0806,83 and 5,158,832.

他の方法には、例えばレンズ表面にイオノゲン基を含むモノマーのグラフティングがある。レンズ表面の一部のみ高濃度のイオノゲン基を含むように処理してもよく、または上記表面の異なる部分を異なる方法により処理してもよいことが分かる。   Other methods include, for example, grafting of monomers containing ionogenic groups on the lens surface. It will be appreciated that only part of the lens surface may be treated to contain high concentrations of ionogenic groups, or different parts of the surface may be treated in different ways.

本発明によるレンズを、変形した、部分脱水状態で埋め込むことができる。マグネシウムイオンまたはナトリウムもしくはカリウムなどの1価イオンの塩化物、硫酸塩またはリン酸塩など、生理学的に許容し得る塩の適切な高張水溶液とレンズを接触させることにより、制御された部分脱水を達成することができる。塩濃度を調整して、液体の約15重量%〜25重量%の水和を達成することができる。高張溶液中のレンズを、有利にはオートクレーブにより滅菌することができる。   The lens according to the invention can be implanted in a deformed, partially dewatered state. Achieve controlled partial dehydration by contacting the lens with an appropriate aqueous solution of magnesium ions or physiologically acceptable salts of salts such as chlorides, sulfates or phosphates of monovalent ions such as sodium or potassium, etc. can do. The salt concentration can be adjusted to achieve hydration of about 15% to 25% by weight of the liquid. The lenses in hypertonic solution can be sterilized, preferably by autoclaving.

サイズが縮小された切開による埋め込み用のハイドロゲルレンズの別の調製方法は、可塑化されたハイドロゲルが、周囲温度よりは高いが眼の温度よりは低い軟化点を有するように、グリセロールまたはジメチルスルホキシドなど、非毒性の有機水混和性溶媒によりハイドロゲルを可塑化する方法である。かかる組成物およびプロセスは、例えばSulcら、米国特許第4834753号に記載されており、これは参照によって本明細書に組み込まれる。   Another method of preparing a hydrogel lens for implantation by reduced size dissection is glycerol or dimethyl dimethylate so that the plasticized hydrogel has a softening point above ambient temperature but below eye temperature It is a method of plasticizing hydrogel with non-toxic organic water miscible solvent such as sulfoxide. Such compositions and processes are described, for example, in Sulc et al., US Pat. No. 4,834,753, which is incorporated herein by reference.

本発明の少なくとも1つの実施形態によるレンズは、有利には、一時的に組織に付着するように浸透圧非平衡状態で埋め込まれる。この浸透圧非平衡によって、水晶体嚢がレンズ周囲で収縮する間にレンズを後嚢に対して付着させることによりレンズを中心に置くことが可能となる。一旦レンズが水晶体嚢により包まれると、その位置が安定化される。浸透圧非平衡は、様々な方法、すなわち埋め込み前に、高張塩溶液に、例えば10重量%〜22重量%、有利には15重量%〜19重量%のNaClの溶液にレンズを浸漬すること、埋め込み前に、水をより低濃度のグリセロールまたはジメチルスルホキシドなどの水混和性溶媒により置き換えること、またはイオノゲン(iogenic)基が完全にはイオン化されていない状態、すなわち中和前の酸性状態でレンズを埋め込み、体液からの陽イオンによりin situで自発的に中和を進行させることにより達成され得る。レンズは、埋め込みの数時間〜数日後にその浸透圧非平衡に自然に到達する。   A lens according to at least one embodiment of the present invention is advantageously implanted in an osmotic non-equilibrium state so as to temporarily attach to tissue. This osmotic imbalance allows the lens to be centered by attaching the lens to the posterior capsule while the capsule shrinks around the lens. Once the lens is enveloped by the lens capsule, its position is stabilized. Osmotic non-equilibrium can be achieved in various ways, ie by immersing the lens in a hypertonic salt solution, for example in a solution of 10% by weight to 22% by weight, preferably 15% by weight to 19% by weight NaCl, prior to implantation. Prior to implantation, replace the water with a lower concentration of a water-miscible solvent such as glycerol or dimethylsulfoxide, or the lens in a state in which the ionogenic groups are not completely ionized, ie in the acidic state prior to neutralization Implantation can be achieved by spontaneously advancing neutralization in situ by cations from body fluids. The lens spontaneously reaches its osmotic non-equilibrium several hours to several days after implantation.

レンズ形状は、好ましくは、閉鎖型2部式成形型におけるメタクリル酸エステルおよび/またはアクリル酸エステルおよび塩の架橋共重合により形成される。   The lens shape is preferably formed by cross-linking copolymerization of methacrylic acid ester and / or acrylic acid ester and salt in a closed two-part mold.

レンズのある部分を除去することにより、例えば支持部分の一部を切り取ることにより、光学区域外のレンズに穴をあけることなどにより、成形後にレンズの形状を調整することができる。形状調整は、ハイドロゲル状態またはキセロゲル(すなわち、非水和)状態で為され得る。本発明者らは、負に荷電したハイドロゲル材料により、超音波水晶体乳化吸引、焼灼またはフェムト秒レーザー処置など、主として生体組織(NCRを含む)用に開発された方法の使用さえも可能となることを見出した。これらの方法により、完全水和ハイドロゲル状態においてでさえ形状調整が可能となる。フェムト秒レーザーは、例えば乱視を補償するための屈折性円柱型レンズとして、レンズにおける新たな屈折性部材を形成するのに使用され得るハイドロゲルレンズの内側の空洞の形成のためにさえ使用され得る。形状調整により(例、レーザー処置により)除去されるものが、水溶性であり、実質的に非毒性である場合、かかる光学調整は、恐らくはin situで術後であっても達成され得る。レンズの少なくとも処理された部分におけるハイドロゲルの組成は、有利にはポリメタクリル酸のエステルに基づくべきである。かかるポリマーは、良好な可溶性で容易に拡散し得る低毒性の化合物であるそれらの親モノマー(2−ヒドロキシエチルメタクリレートまたはメタクリル酸など)へと解重合できることが、知られている。ポリアクリレート、ポリビニル化合物またはポリウレタンなど、他のポリマーは、この利点を有していない。   By removing certain parts of the lens, it is possible to adjust the shape of the lens after molding, for example by cutting out a part of the support part, by drilling holes in the lens outside the optical zone, etc. Shape adjustment may be done in the hydrogel state or in the xerogel (i.e. non-hydrated) state. We use the negatively charged hydrogel material to even allow the use of methods developed primarily for living tissue (including NCR), such as ultrasound phacoemulsification, ablation or femtosecond laser treatment I found out. These methods allow shape control even in the fully hydrated hydrogel state. Femtosecond lasers may even be used for the formation of internal cavities of hydrogel lenses that may be used to form new refractive members in lenses, for example as refractive cylindrical lenses to compensate for astigmatism . If the one removed by shape adjustment (e.g. by laser treatment) is water soluble and substantially non-toxic, such optical adjustment may possibly be achieved even after surgery in situ. The composition of the hydrogel in at least the treated part of the lens should preferably be based on an ester of polymethacrylic acid. Such polymers are known to be capable of depolymerizing into their parent monomers (such as 2-hydroxyethyl methacrylate or methacrylic acid), which are well soluble, easily diffusing, low toxicity compounds. Other polymers, such as polyacrylates, polyvinyl compounds or polyurethanes do not have this advantage.

発明の範囲を制限することなく追加の情報を提供することを意味する以下の実施例により、本発明についてさらに説明する。   The invention is further illustrated by the following examples which are meant to provide additional information without limiting the scope of the invention.

次のモノマー混合物を調製した:98重量部の2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、0.5重量%のトリエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)、1重量%のメタクリロイルオキシベンゾフェノン(MOBP)、1重量%のメタクリル酸、0.25重量%のカンファーキノン(CQ)および0.05重量%のトリエタノールアミン(trieathanolamine)(TEA)。この混合物を二酸化炭素の使用により脱気し、18Bが後方レンズ面を成形するための成形型の部分であり、18Aがレンズの面の前方部分を形作るための成形型の部分である、図8で概略的に示した2部式プラスチック成形型に充填した。両部分とも、ポリプロピレン(PP)から射出成形される。部分18Bの形状面19Bは、2つの同心双曲面により形成される形状を有する。この面の中心部分は、直径3mm、3.25mmの中心半径および円錐定数−3.76を有し、周辺部分は3.25mmの中心半径および円錐定数−6.26を有する双曲面である。成形型表面は、非対称の三角形側面を有する直径8.5mm、高さ0.2mmの突出した円形バリア20を備えている。この縁部は、図3Aにおける接続面6を形作るように設計される。   The following monomer mixture was prepared: 98 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), 0.5% by weight of triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA), 1% by weight of methacryloyloxybenzophenone (MOBP), 1% by weight Methacrylic acid, 0.25% by weight camphorquinone (CQ) and 0.05% by weight trieethanolamine (TEA). This mixture is degassed by the use of carbon dioxide, 18B being part of the mold for molding the posterior lens surface and 18A being part of the mold for shaping the anterior portion of the lens surface, FIG. The two-part plastic mold shown schematically in FIG. Both parts are injection molded from polypropylene (PP). The shaped surface 19B of the portion 18B has a shape formed by two concentric hyperboloids. The central part of this surface is a hyperboloid with a diameter of 3 mm, a central radius of 3.25 mm and a conic constant of -3.76, and the peripheral part with a central radius of 3.25 mm and a conic constant of -6.26. The mold surface is provided with a projecting circular barrier 20 with a diameter of 8.5 mm and a height of 0.2 mm with asymmetric triangular sides. This edge is designed to form the connection surface 6 in FIG. 3A.

部分18Aは、直径6.8mmの中心部分21および直径13mmの周辺部分22Aに分けられる形状面19Aを有する。周辺部分は、中心半径3.25mmおよび円錐定数−6.26を有する双曲面により形成される。周辺双曲面は、部分18Bの対応する面と平行である。部分18Aの中心部は、−20mmの中心曲率半径および円錐定数h=1を有する。   The portion 18A has a shaped surface 19A divided into a central portion 21 of diameter 6.8 mm and a peripheral portion 22A of diameter 13 mm. The peripheral part is formed by a hyperboloid having a central radius of 3.25 mm and a conic constant of -6.26. The peripheral hyperboloid is parallel to the corresponding surface of the portion 18B. The central portion of the portion 18A has a central radius of curvature of -20 mm and a conical constant h = 1.

約0.1mlのモノマー混合物を、部分18Bにピペットで移し入れ、次いで、注意深く中心に置き、小重量で軽く圧力をかけた部分18Aでこれを覆う。上記部分間における唯一の直接的な接触は、バリア20と22Aの周辺部分との間の円形接触である。次いで、成形型に、波長471nmでの青色光を10分間照射する。この光は、比較的低い変換率でのゲル化および変換率とだいたい比例する体積収縮を伴ってモノマーの重合を開始させる。軟質ゲルの収縮は、成形型の両方の部分を合わせて引き込む弱い真空を作り出す。成形型18Aの円錐周辺部分22Aは、バリア20を圧迫し、それを僅かに変形させ、部分18Bに近づけて、成形用空洞の体積を縮小させる。これは、重合に起因する体積収縮を補償する。上記の成形型の設計は、比較的低変換率でゲル点に達する高い重合収縮を伴う材料から比較的かさ高のIOLを製造するのに特に適している。   About 0.1 ml of the monomer mixture is pipetted into portion 18B and then carefully centered and covered with a lightly pressed portion 18A of small weight. The only direct contact between the parts is a circular contact between the barrier 20 and the peripheral part of 22A. The mold is then irradiated with blue light at a wavelength of 471 nm for 10 minutes. This light initiates the polymerization of the monomer with a relatively low conversion gelation and volume shrinkage roughly proportional to the conversion. The contraction of the soft gel creates a weak vacuum which draws both parts of the mold together. The conical peripheral portion 22A of the mold 18A squeezes the barrier 20 causing it to deform slightly and approach the portion 18B to reduce the volume of the molding cavity. This compensates for the volumetric shrinkage due to polymerization. The above mold design is particularly suitable for producing relatively bulky IOLs from materials with relatively low conversion rates and high polymerization shrinkage reaching gel points.

成形型の部分を分離し、成形用空洞の正確な複製であるキセロゲルレンズを、重炭酸ナトリウム溶液で中和し、等張液で抽出する。キセロゲルレンズとハイドロゲルレンズとの間の線形膨張係数は1.17である。光学特性の評価後、レンズを密閉したブリスターパッケージ中で18重量%のNaCl水溶液に浸漬し、オートクレーブにより滅菌した。   The mold parts are separated and the xerogel lens, which is an exact duplicate of the molding cavity, is neutralized with sodium bicarbonate solution and extracted with an isotonic solution. The linear expansion coefficient between the xerogel lens and the hydrogel lens is 1.17. After evaluation of the optical properties, the lenses were immersed in 18% by weight aqueous NaCl solution in a sealed blister package and sterilized by autoclave.

次のモノマー混合物を調製した:94重量部の2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、0.5重量%のトリエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)、4.5重量%のメタクリロイルオキシベンゾフェノン(MOBP)、1重量%のメタクリル酸および0.25重量%のジベンゾイルペルオキシド。混合物を、窒素炭素を用いて脱気し、図8に概略的に示した2部式プラスチック成形型に充填した。部分18Bの形状面19Bは、2つの同心面により形成される形状を有する。この面の中心部分は、直径3mm、3.00mmの中心半径および円錐定数1を有し、周辺部分は3.25mmの中心半径および円錐定数−6.26を有する双曲面である。成形型表面は、非対称の三角形側面を有する直径8.8mm、高さ0.15mmの突出した円形バリア20を備えている。バリア20の内側面は、図3Aにおける接続面6を形作るように設計される。   The following monomer mixture was prepared: 94 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), 0.5% by weight of triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA), 4.5% by weight of methacryloyloxybenzophenone (MOBP), 1 Wt% methacrylic acid and 0.25 wt% dibenzoyl peroxide. The mixture was degassed using nitrogen and carbon and filled into a two-part plastic mold as schematically shown in FIG. The shaped surface 19B of the portion 18B has a shape formed by two concentric planes. The central part of this surface is hyperbolic with a diameter of 3 mm, a central radius of 3.00 mm and a conic constant of 1, and the peripheral part with a central radius of 3.25 mm and a conic constant of -6.26. The mold surface is provided with a projecting circular barrier 20 of diameter 8.8 mm and height 0.15 mm with asymmetric triangular sides. The inner surface of the barrier 20 is designed to form the connecting surface 6 in FIG. 3A.

部分18Aは、直径7.1mmの中心部分21および直径13mmの周辺部分22Aに分けられる形状面19Aを有する。周辺部分は、中心半径3.25mmおよび円錐定数−6.26を有する双曲面により形成される。周辺双曲面は、部分18Bの対応する面と平行である。部分18Aの中心部は、光軸1Aに対し垂直の平面である。   The portion 18A has a shaped surface 19A divided into a central portion 21 of diameter 7.1 mm and a peripheral portion 22A of diameter 13 mm. The peripheral part is formed by a hyperboloid having a central radius of 3.25 mm and a conic constant of -6.26. The peripheral hyperboloid is parallel to the corresponding surface of the portion 18B. The central portion of the portion 18A is a plane perpendicular to the optical axis 1A.

約0.1mlのモノマー混合物を、部分18Bにピペットで移し入れ、次いで、注意深く中心に置き、小重量で軽く圧力をかけた部分18Aでこれを覆う。上記部分間における唯一の直接的な接触は、バリア20と22Aの周辺部分との間の円形接触である。次いで、成形型を6時間75℃に加熱する。   About 0.1 ml of the monomer mixture is pipetted into portion 18B and then carefully centered and covered with a lightly pressed portion 18A of small weight. The only direct contact between the parts is a circular contact between the barrier 20 and the peripheral part of 22A. The mold is then heated to 75 ° C. for 6 hours.

成形型の部分を分離し、成形用空洞の正確な複製であるキセロゲルレンズを、重炭酸ナトリウム溶液で中和し、エチルアルコールで3回、および等張液で5回抽出する。このレンズは、UV光および青色可視光の一部の完全吸収により黄色であった。キセロゲルレンズとハイドロゲルレンズとの間の線形膨張係数は1.13である。光学特性の評価後、レンズを密閉したブリスターパッケージ中で15重量%のNaCl水溶液に浸漬し、オートクレーブにより滅菌した。   The mold part is separated and the xerogel lens, which is an exact duplicate of the molding cavity, is neutralized with sodium bicarbonate solution and extracted three times with ethyl alcohol and five times with isotonic solution. The lens was yellow due to complete absorption of UV light and some of the blue visible light. The linear expansion coefficient between the xerogel lens and the hydrogel lens is 1.13. After evaluation of the optical properties, the lenses were immersed in a 15% by weight aqueous NaCl solution in a sealed blister package and sterilized by autoclave.

次のモノマー混合物を調製した:94.5重量部の2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、0.5重量%のトリエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)、5重量%のメタクリロイルオキシベンゾフェノン(MOBP)および0.25重量%のジベンゾイルペルオキシド。混合物を、窒素炭素を用いて脱気し、図8に概略的に示した2部式プラスチック成形型に充填した。部分18Bの形状面19Bは、2つの同心面により形成される形状を有する。この面の中心部分は、直径6.5mm、4.5mmの中心半径および円錐定数0を有し、周辺部分は4.25mmの中心半径および円錐定数−8を有する双曲面である。成形型表面は、非対称の三角形側面を有する直径9.3mm、高さ0.35mmの突出した円形バリア20を備えている。バリア20の内側面は、図3Aにおける接続面6を形作るように設計される。   The following monomer mixture was prepared: 94.5 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), 0.5% by weight of triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA), 5% by weight of methacryloyloxybenzophenone (MOBP) and 0 .25% by weight of dibenzoyl peroxide. The mixture was degassed using nitrogen and carbon and filled into a two-part plastic mold as schematically shown in FIG. The shaped surface 19B of the portion 18B has a shape formed by two concentric planes. The central part of this surface is hyperbolic with a diameter of 6.5 mm, a central radius of 4.5 mm and a conic constant of 0, and the peripheral part with a central radius of 4.25 mm and a conic constant of -8. The mold surface is provided with a projecting circular barrier 20, with a diameter of 9.3 mm and a height of 0.35 mm, with asymmetric triangular sides. The inner surface of the barrier 20 is designed to form the connecting surface 6 in FIG. 3A.

部分18Aは、直径6.4mmの中心部分21および直径13mmの周辺部分22Aに分けられる形状面19Aを有する。周辺部分は、中心半径4.25mmおよび円錐定数−8を有する双曲面により形成される。周辺双曲面は、部分18Bの対応する面と平行である。部分18Aの中心部は、直径6.4mm、中心半径−3.75mmおよび円錐定数−6を有する面である。   The portion 18A has a shaped surface 19A divided into a central portion 21 of diameter 6.4 mm and a peripheral portion 22A of diameter 13 mm. The peripheral part is formed by a hyperboloid having a central radius of 4.25 mm and a conic constant of -8. The peripheral hyperboloid is parallel to the corresponding surface of the portion 18B. The central portion of the portion 18A is a surface having a diameter of 6.4 mm, a central radius of -3.75 mm and a conic constant of -6.

約0.1mlのモノマー混合物を、部分18Bにピペットで移し入れ、次いで、注意深く中心に置き、小重量で軽く圧力をかけた部分18Aでこれを覆う。上記部分間における唯一の直接的な接触は、バリア20と22Aの周辺部分との間の円形接触である。次いで、成形型を6時間75℃に加熱する。   About 0.1 ml of the monomer mixture is pipetted into portion 18B and then carefully centered and covered with a lightly pressed portion 18A of small weight. The only direct contact between the parts is a circular contact between the barrier 20 and the peripheral part of 22A. The mold is then heated to 75 ° C. for 6 hours.

成形型部分を分離し、成形用空洞の正確な複製である、キセロゲルレンズを抜き出す。次いで、参考文献Stoy、‘208に記載された第4級塩基でレンズを処理する。   Separate the mold parts and withdraw the xerogel lens, which is an exact duplicate of the mold cavity. The lens is then treated with the quaternary base described in reference Stoy, ‘208.

透き通った電気的に中性の架橋親水性ポリマーによるzレンズは、高い水和および負電荷密度を有する勾配層により作られた面を有する。このレンズを、重炭酸ナトリウム溶液により中和し、エチルアルコールで3回、および等張液で5回抽出する。上記レンズは透明であり、UV光を完全に吸収した。キセロゲルレンズとハイドロゲルレンズとの間の線形膨張係数は約1.12である。光学特性の評価後、レンズを密閉したブリスターパッケージ中で等張性NaCl水溶液に浸漬し、オートクレーブにより滅菌した。   The z-lens with a transparent electrically neutral cross-linked hydrophilic polymer has a surface created by a gradient layer with high hydration and negative charge density. The lens is neutralized with sodium bicarbonate solution and extracted three times with ethyl alcohol and five times with isotonic solution. The lens was clear and completely absorbed UV light. The linear expansion coefficient between the xerogel lens and the hydrogel lens is about 1.12. After evaluation of the optical properties, the lenses were immersed in an isotonic aqueous NaCl solution in a sealed blister package and sterilized by autoclave.

本発明のハイドロゲルのラマンスペクトルは、当初のハイドロゲルと、フェムト秒レーザーの集束ビームへの曝露によりTPAにかけられた同一ハイドロゲルとの間の顕著な差異を示す。すなわち、水に対応する3420cm-1でのシグナルとポリマーバックボーン由来のCH2基に対応する2945cm-1でのシグナルの比には顕著な差異がある(図9A参照)。2つのピークの強度間の比は、修正材料と非修正材料との間における試験レーザービームの位相シフト(波長の数で示す)に比例している(図9B参照)。ハイドロゲル内の修正ストリップに対するラマン走査は、処理領域において増加した含水量を示した(図9C参照)。他方、2000cm-1未満の領域のラマンスペクトルは、新たな化学基の指標を全く示さなかった。これは、解重合などの機構を通した水性液によるポリマー塊の一部の置き換えと一致している。 The Raman spectra of the hydrogels of the invention show a marked difference between the original hydrogel and the same hydrogel that has been subjected to TPA by exposure to a focusing beam of a femtosecond laser. That is, the ratio of the signal at 2945cm -1 corresponding to the CH 2 group of the derived signals and the polymer backbone of at 3420cm -1 corresponding to the water there is a significant difference (see FIG. 9A). The ratio between the intensities of the two peaks is proportional to the phase shift (in number of wavelengths) of the test laser beam between the correction material and the non-correction material (see FIG. 9B). Raman scans on the modified strips in the hydrogel showed increased water content in the treated area (see FIG. 9C). On the other hand, Raman spectra in the region below 2000 cm -1 did not show any indication of new chemical groups. This is consistent with the partial replacement of the polymer mass by the aqueous liquid through mechanisms such as depolymerization.

これらの利点および本発明の他の利点は、上記の明細書から当業者には明白なものとなるはずである。したがって、本発明の広範な発明概念から逸脱することなく、上記の実施形態に対し変更または修正を加え得ることは、当業者であれば認識するはずである。したがって、この発明は、本明細書に記載された特定の実施形態に限定される訳ではないが、請求の範囲で示された本発明の範囲および精神に含まれる変更および修正を全て包含することを意図しているのは言うまでもない。   These and other advantages of the present invention should be apparent to those skilled in the art from the foregoing specification. Therefore, it should be recognized by those skilled in the art that changes or modifications can be made to the above embodiments without departing from the broad inventive concept of the present invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the particular embodiments described herein, but is intended to encompass all changes and modifications that are included in the scope and spirit of the present invention as set forth in the claims. It goes without saying that it is intended.

Claims (55)

(メタ)アクリル酸の誘導体および/または(メタ)アクリル酸のモノマー単位を含むポリマーを含み、UV吸収性ドーパント部分および生理学的pHでは負に荷電しているアクチベータ部分を含む、共有結合的に架橋されたハイドロゲルであって、該完全水和ハイドロゲルを電磁放射線に曝露することにより、該ハイドロゲルにおける1または複数の構造上の変化および屈折率の負の変化を誘発する2光子吸収が起こる、ハイドロゲル。   Covalently crosslinked comprising a polymer comprising a derivative of (meth) acrylic acid and / or monomeric units of (meth) acrylic acid and comprising a UV absorbing dopant moiety and an activator moiety which is negatively charged at physiological pH Hydrogel, wherein exposing the fully hydrated hydrogel to electromagnetic radiation results in two-photon absorption which induces one or more structural changes and a negative change in refractive index in the hydrogel , Hydrogel. 該ドーパント部分およびアクチベータ部分が、ポリアクリレートポリマーまたはポリメタクリレートポリマーのペンダント基である、請求項1に記載のハイドロゲル。   The hydrogel according to claim 1, wherein the dopant moiety and the activator moiety are pendant groups of a polyacrylate polymer or polymethacrylate polymer. 該ドーパント部分が、約400nm波長の光を強く吸収しないUV吸収性化合物である、請求項1に記載のハイドロゲル。   The hydrogel of claim 1 wherein the dopant moiety is a UV absorbing compound that does not strongly absorb light of about 400 nm wavelength. 該ドーパント部分が、ローダミン、ベンゾフェノン、クマリン、フルオレセイン、ベンゾトリアゾールおよびそれらの誘導体から成る群から選択される化合物である、請求項1に記載のハイドロゲル。   The hydrogel according to claim 1, wherein the dopant moiety is a compound selected from the group consisting of rhodamine, benzophenone, coumarin, fluorescein, benzotriazole and derivatives thereof. 該アクチベータ部分が、カルボキシレート基、スルホン酸基、硫酸基またはリン酸基を含む化合物である、請求項1に記載のハイドロゲル。   The hydrogel according to claim 1, wherein the activator moiety is a compound containing a carboxylate group, a sulfonate group, a sulfate group or a phosphate group. 前記の1または複数の構造上の変化が、前記ハイドロゲルの部分的解重合を含む、請求項1に記載のハイドロゲル。   The hydrogel of claim 1, wherein the one or more structural changes comprise partial depolymerization of the hydrogel. 前記部分的解重合が、前記ハイドロゲルにおいて水で満たされた空隙を形成する、請求項6に記載のハイドロゲル。   7. The hydrogel of claim 6, wherein the partial depolymerization forms a water-filled void in the hydrogel. 該ハイドロゲルの前記部分的解重合の深度が、該ハイドロゲルの所定の位置で吸収された累積エネルギーに依存する、請求項6に記載のハイドロゲル。   7. The hydrogel of claim 6, wherein the depth of the partial depolymerization of the hydrogel is dependent on the accumulated energy absorbed at the predetermined position of the hydrogel. 請求項1に記載のハイドロゲルを含む眼科用インプラント。   An ophthalmic implant comprising the hydrogel according to claim 1. アクリレートコポリマーまたはメタクリレートコポリマーのハイドロゲルを含むin situ調節型架橋ハイドロゲル眼科用インプラントであって、前記コポリマーが、少なくとも4つのコモノマー:
a)少なくとも1つのペンダントヒドロキシル基を含むアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル;
b)1つのポリオールエステルまたはアミドにつき少なくとも2つのアクリレート基またはメタクリレート基を伴うポリオールアクリル酸エステルもしくはアミドまたはポリオールメタクリル酸エステルもしくはアミド;
c)少なくとも1つのペンダントカルボキシル基を有するアクリル酸もしくはメタクリル酸の誘導体;ならびに
d)ペンダントUV吸収性基を有するビニル系モノマー、アクリル系モノマーまたはメタクリル系モノマー
を含み、
前記インプラントの屈折特性が、前記ハイドロゲルによる標的電磁放射線の吸収を制御して、前記インプラントの選択された位置における屈折率の負の変化をもたらすことにより調節される、
ハイドロゲル眼科用インプラント。
An in situ controlled cross-linked hydrogel ophthalmic implant comprising a hydrogel of an acrylate or methacrylate copolymer, wherein said copolymer comprises at least four comonomers:
a) acrylic or methacrylic esters comprising at least one pendant hydroxyl group;
b) polyol acrylic esters or amides or polyol methacrylic esters or amides with at least two acrylate or methacrylate groups per polyol ester or amide;
c) a derivative of acrylic acid or methacrylic acid having at least one pendant carboxyl group; and d) a vinyl-based monomer having a pendant UV-absorbing group, an acrylic monomer or a methacrylic monomer,
The refractive properties of the implant are adjusted by controlling the absorption of target electromagnetic radiation by the hydrogel, resulting in a negative change in refractive index at selected locations of the implant.
Hydrogel ophthalmic implant.
該インプラントが、正または負の屈折力をもつレンズを形成する前屈折面および後屈折面を有する、請求項10に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   11. The hydrogel ophthalmic implant according to claim 10, wherein the implant has anterior and posterior refractive surfaces forming a lens with positive or negative refractive power. 該レンズが基質内レンズである、請求項11に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   The hydrogel ophthalmic implant according to claim 11, wherein the lens is a matrix inner lens. 該レンズが、前眼房レンズである、請求項11に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   The hydrogel ophthalmic implant according to claim 11, wherein the lens is an anterior chamber lens. 該レンズが、虹彩と生得の水晶体との間に置くための有水晶体レンズである、請求項11に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   The hydrogel ophthalmic implant according to claim 11, wherein the lens is a non-quartz lens for placing between an iris and a natural lens. 該レンズが、生得の水晶体を少なくとも部分的に置き換えるための後眼房レンズである、請求項11に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   The hydrogel ophthalmic implant according to claim 11, wherein the lens is a posterior chamber lens for at least partially replacing a native lens. 該屈折面の少なくとも1つが、負の球面収差を有する非球状面である、請求項11に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   The hydrogel ophthalmic implant according to claim 11, wherein at least one of the refractive surfaces is a non-spherical surface having negative spherical aberration. 該ペンダントカルボキシル基を含むモノマーが、中和されたかまたは部分的に中和されたメタクリル酸である、請求項10に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   11. The hydrogel ophthalmic implant according to claim 10, wherein the monomer comprising pendent carboxyl groups is neutralized or partially neutralized methacrylic acid. 該ペンダントカルボキシル基を含むモノマーが、該コポリマーの全モノマー単位に基づいた0.1モル%〜5モル%の濃度で存在する、請求項10に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   11. The hydrogel ophthalmic implant of claim 10, wherein the monomer comprising the pendant carboxyl group is present at a concentration of 0.1 mole% to 5 mole% based on total monomer units of the copolymer. 該ペンダントカルボキシル基を含むモノマーが、該コポリマーの全モノマー単位に基づいた0.5モル%〜2モル%の濃度で存在する、請求項18に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   19. The hydrogel ophthalmic implant of claim 18, wherein the monomer comprising the pendant carboxyl group is present at a concentration of 0.5 mol% to 2 mol% based on total monomer units of the copolymer. 該ペンダントUV吸収性基を含むモノマーが、該コポリマーの全モノマー単位に基づいた0.1モル%〜5モル%の濃度で存在する、請求項10に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   11. The hydrogel ophthalmic implant of claim 10, wherein the monomer comprising the pendant UV absorbing group is present at a concentration of 0.1 mole% to 5 mole% based on total monomer units of the copolymer. 該ペンダントUV吸収性基を含むモノマーが、該コポリマーの全モノマー単位に基づいた0.2モル%〜2.5モル%の濃度で存在する、請求項20に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   21. The hydrogel ophthalmic implant of claim 20, wherein the monomer comprising the pendant UV absorbing group is present at a concentration of 0.2 mol% to 2.5 mol% based on total monomer units of the copolymer. 該ペンダントUV吸収性基が、芳香族基と共役したフェノール性ヒドロキシル基を含む、請求項10に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   11. The hydrogel ophthalmic implant of claim 10, wherein the pendant UV absorbing group comprises a phenolic hydroxyl group conjugated to an aromatic group. 該ペンダントUV吸収性基を含むモノマーが、該コポリマーの全モノマー単位に基づいた0.1モル%〜5モル%の濃度で存在する、請求項22に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   23. The hydrogel ophthalmic implant of claim 22, wherein the monomer comprising the pendant UV absorbing group is present at a concentration of 0.1 mole% to 5 mole% based on total monomer units of the copolymer. 該UV吸収性ペンダント基の少なくとも1つが、ベンゾフェノンの誘導体、ベンゾトリアゾールの誘導体、クマリンの誘導体およびフルオレセインの誘導体から成る群から選択される、請求項10に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   11. The hydrogel ophthalmic implant according to claim 10, wherein at least one of the UV absorbing pendant groups is selected from the group consisting of derivatives of benzophenone, derivatives of benzotriazole, derivatives of coumarin and derivatives of fluorescein. 該ペンダントカルボキシル基およびペンダントUV吸収性基が、約0.25〜約5のモル比で存在する、請求項10に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   11. The hydrogel ophthalmic implant of claim 10, wherein the pendent carboxyl group and the pendent UV absorbing group are present in a molar ratio of about 0.25 to about 5. 該ペンダントカルボキシル基およびペンダントUV吸収性基が、約0.5〜約3.5のモル比で存在する、請求項25に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   26. The hydrogel ophthalmic implant of claim 25, wherein the pendant carboxyl groups and pendant UV absorbing groups are present in a molar ratio of about 0.5 to about 3.5. 該コポリマーが、異なるUV吸収性基を含む少なくとも2つの異なるコモノマーを含む、請求項10に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   The hydrogel ophthalmic implant according to claim 10, wherein the copolymer comprises at least two different comonomers comprising different UV absorbing groups. 該UV吸収性基の少なくとも1つが、ベンゾフェノンまたはその誘導体である、請求項27に記載のハイドロゲル眼科用インプラント。   The hydrogel ophthalmic implant according to claim 27, wherein at least one of the UV absorbing groups is benzophenone or a derivative thereof. 該ペンダントカルボキシル基がイオン化されており、イオン化ペンダントカルボキシル基対UV吸収性ペンダント基のモル比が約0.5〜約3.5である、請求項11に記載の眼科用レンズ。   The ophthalmic lens according to claim 11, wherein the pendant carboxyl groups are ionized and the molar ratio of ionized pendant carboxyl groups to UV absorbing pendant groups is about 0.5 to about 3.5. 前記ハイドロゲルの該ポリマーの少なくとも主要部分が、メタクリル酸の親水性誘導体である、請求項11に記載の眼科用レンズ。   The ophthalmic lens according to claim 11, wherein at least a major portion of the polymer of the hydrogel is a hydrophilic derivative of methacrylic acid. 該親水性メタクリル酸誘導体の少なくとも主要部分が、メタクリル酸のグリコールエステルである、請求項30に記載の眼科用レンズ。   31. The ophthalmic lens according to claim 30, wherein at least a major portion of the hydrophilic methacrylic acid derivative is a glycol ester of methacrylic acid. 該共有結合的に架橋されたハイドロゲルが、平衡生理学的条件下において30重量%を超える割合で液体を含む、請求項11に記載の眼科用レンズ。   The ophthalmic lens according to claim 11, wherein the covalently cross-linked hydrogel comprises a liquid in a proportion greater than 30% by weight under equilibrium physiological conditions. 該共有結合的に架橋されたハイドロゲルが、平衡生理学的条件下において55重量%未満の割合で液体を含む、請求項11に記載の眼科用レンズ。   The ophthalmic lens according to claim 11, wherein the covalently crosslinked hydrogel comprises liquid in a proportion of less than 55% by weight under equilibrium physiological conditions. 該共有結合的に架橋されたハイドロゲルが、平衡生理学的条件下において35重量%〜47.5重量%の割合で液体を含む、請求項11に記載の眼科用レンズ。   The ophthalmic lens according to claim 11, wherein the covalently crosslinked hydrogel comprises a liquid in a proportion of 35% to 47.5% by weight under equilibrium physiological conditions. 少なくとも後方光学面が、負の球面収差での屈折をもたらす、請求項11に記載の眼科用レンズ。   The ophthalmic lens according to claim 11, wherein at least the posterior optical surface provides refraction at negative spherical aberration. 該後方光学面が、−0.1ミクロン〜−2ミクロンの負の球面収差での屈折をもたらす、請求項11に記載の眼科用レンズ。   The ophthalmic lens according to claim 11, wherein the posterior optical surface provides refraction at negative spherical aberration of −0.1 microns to −2 microns. 該負の球面収差が、−0.5ミクロン〜−1.5ミクロンである、請求項36に記載の眼科用レンズ。   The ophthalmic lens according to claim 36, wherein the negative spherical aberration is between -0.5 microns and -1.5 microns. 該負の球面収差が、4.5mmより大きい開口部で−0.75ミクロン〜−1.25ミクロンである、請求項37に記載の眼科用レンズ。   40. The ophthalmic lens of claim 37, wherein the negative spherical aberration is -0.75 microns to -1.25 microns at an aperture greater than 4.5 mm. 芳香族系と共役したフェノール性ヒドロキシル基を含むUV吸収性ペンダント基およびベンゾトリアゾール構造を含むUV吸収性基の両方を含む、請求項11に記載の眼科用レンズ。   The ophthalmic lens according to claim 11, comprising both UV-absorbing pendant groups comprising phenolic hydroxyl groups conjugated with aromatic systems and UV-absorbing groups comprising benzotriazole structures. 前記芳香族系と共役したフェノール性ヒドロキシル基を含むUV吸収性ペンダント基および前記ベンゾトリアゾール構造を含むUV吸収性基が、眼科用レンズの別々の層に位置する、請求項39に記載の眼科用レンズ。   40. The ophthalmic lens according to claim 39, wherein the UV absorbing pendant group comprising a phenolic hydroxyl group conjugated to the aromatic system and the UV absorbing group comprising the benzotriazole structure are located in separate layers of an ophthalmic lens. lens. 該レンズが角膜に埋め込まれる、請求項11に記載の眼科用レンズ。   The ophthalmic lens according to claim 11, wherein the lens is embedded in the cornea. 該レンズが、角膜と虹彩との間における眼の前眼房に埋め込まれる、請求項11に記載の眼科用レンズ。   The ophthalmic lens according to claim 11, wherein the lens is implanted in the anterior chamber of the eye between the cornea and the iris. 該レンズが、虹彩と生得の水晶体との間に埋め込まれる有水晶体レンズである、請求項11に記載の眼科用レンズ。   The ophthalmic lens according to claim 11, wherein the lens is a non-quartz lens embedded between an iris and a natural crystalline lens. 該レンズが、後眼房に埋め込まれ、少なくとも部分的に生得の水晶体に取って代わる、請求項11に記載の眼科用レンズ。   The ophthalmic lens according to claim 11, wherein the lens is embedded in the posterior chamber and at least partially substitutes for the native lens. 請求項1に記載の完全水和ハイドロゲルの屈折特性を調節する方法であって、2光子吸収が起こるように前記ハイドロゲルに電磁放射線を集束照射する段階を含み、前記ハイドロゲルのポリマー成分に対し解重合および/または分解が行われる方法。   A method of adjusting the refractive properties of a fully hydrated hydrogel according to claim 1, comprising focusing irradiation of the hydrogel with electromagnetic radiation such that two-photon absorption occurs, wherein the polymer component of the hydrogel is The way in which depolymerization and / or decomposition take place. ハイドロゲル眼科用インプラントの光学パラメータのin situ調節方法であって、
a)眼に請求項9に記載のハイドロゲル眼科用インプラントを含ませておく段階、および
b)フェムト秒レーザーを用いて電磁放射線で前記ハイドロゲル眼科用インプラントの一部分を照射する段階を含み、それによって前記ハイドロゲルのコポリマーの部分が解重合および/または分解され、
前記インプラントの光学パラメータが調節される、方法。
A method for the in situ adjustment of optical parameters of hydrogel ophthalmic implants, comprising
a) including in the eye the hydrogel ophthalmic implant according to claim 9; and b) irradiating a portion of the hydrogel ophthalmic implant with electromagnetic radiation using a femtosecond laser, Part of the copolymer of said hydrogel is depolymerized and / or degraded by
The method wherein the optical parameters of the implant are adjusted.
前記光学パラメータが屈折率を含む、請求項46に記載の方法。   47. The method of claim 46, wherein the optical parameter comprises refractive index. 前記照射により、ハイドロゲル眼科用インプラントの内側に細長い空洞またはボクセルが生じる、請求項46に記載の方法。   47. The method of claim 46, wherein the irradiation results in an elongated cavity or voxel inside a hydrogel ophthalmic implant. 前記ボクセル深度が10ミクロンより大きい、請求項48に記載の方法。   49. The method of claim 48, wherein the voxel depth is greater than 10 microns. 屈折率はほぼ一定のままでありながら、該ボクセルの深度を増すと位相シフトが増加する、請求項48に記載の方法。   49. The method of claim 48, wherein increasing the depth of the voxel increases the phase shift while the refractive index remains approximately constant. 前記屈折率が1.3335より大きいかまたは同等である、請求項50に記載の方法。   51. The method of claim 50, wherein the refractive index is greater than or equal to 1.3335. 前記位相シフトが30ミクロン以下である、請求項50に記載の方法。   51. The method of claim 50, wherein the phase shift is 30 microns or less. 前記照射によりアブレーションされた該解重合体が、可溶性で拡散し易い低毒性化合物を含む、請求項46に記載の方法。   47. The method of claim 46, wherein the radiation-ablated depolymer comprises a soluble, easily diffusing, low toxic compound. 前記修正光学特性が、修正された屈折率をほぼ一定に保ちながら前記ハイドロゲルにおいて様々な深度の細長いボクセルのパターンを形成することにより提供される、請求項46に記載の方法。   47. The method of claim 46, wherein the modified optical properties are provided by forming a pattern of elongated voxels of various depths in the hydrogel while keeping the modified refractive index substantially constant. 前記位相シフトが、屈折率を変えることによるのではなく、ボクセル深度を変えることにより制御される、請求項50に記載の方法。   51. The method of claim 50, wherein the phase shift is controlled by changing voxel depth rather than by changing refractive index.
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