JP6921761B2 - 屈折異常矯正用の角膜フィラー - Google Patents
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Description
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2015年6月12日に出願された米国仮出願第62/175,123号の優先権を主張する。
発明の分野
本発明は、屈折異常矯正用の角膜フィラーに関する。
屈折異常とは、眼の著しい屈折の異常を指す。光は主として、角膜−空気界面近くの屈折と、眼の水晶体による屈折との組合せにより、網膜に集束される。遠近調節(眼の焦点の調節)は、眼の屈折力を微調整するレンズの変化によって行われる。眼の全屈折力約60ジオプター(dpt)のうち約42dptは、角膜の湾曲に起因するものであり、遠近調節の間に変化しない。屈折異常には、近視(近眼)、遠視(遠眼)及び乱視(円柱収差及び他の収差)が含まれる。いずれの形態の屈折異常も、少なくとも部分的には、眼鏡又はコンタクトレンズによって矯正できる。
本開示は、透明な角膜フィラー、並びに屈折異常、特に遠視及び老視により歪められた視覚を矯正するためにこれらのフィラーを使用する方法を提供する。これらの新しい方法では、例えばパルスレーザーを用いて、角膜表面下の角膜実質内の深部に二次元の小さな切開部を作製する。レーザー切断を行う場合には、目の瞳孔野内の光の屈折に関与する角膜中心部上の円形又は楕円形領域に広がる二次元スリットを別とすれば、角膜は大部分が無傷のままである。切断は、角膜の厚さの底部約50%以内の、例えば、角膜の厚さの底部約10、15、20、25、30、35、40、45又は50%の範囲の、例えば、角膜の底面若しくは後面から約50〜250μmの領域の切り込みを含む。
角膜フィラーの一般的な使用方法
新しい方法においては、透明な角膜フィラーを使用して、屈折異常によって歪められた視覚を矯正する。一般に、この矯正を行うために、二次元(「2D」)切り込み又はスリットを、角膜内深部の角膜実質内に、例えばパルスレーザーによって作製する。このようなレーザーは、以前から眼手術に使用されており、充分に説明されており(例えば、レーシック);レーザーは、典型的には、フェムト秒、ピコ秒又はナノ秒パルス近赤外又は紫外線レーザーである。本明細書中に記載する方法においては、必要とされる角膜表面を通る切開は小さいか又は角膜表面を通る切開は必要なく、角膜フラップは決して作製しない。この点で、角膜は、レーシック後の角膜に比べて無傷のままであり、角膜リング配置後の角膜に比べてはるかに無傷のままである。レーザー切断は、角膜厚さの底部50%以内の深さ、深さ約250〜450μm、例えば深さ約300〜450μm又は深さ350〜400μmの範囲(角膜の前面又は外表面から測定)で行い、目の視軸に沿った光の屈折に関与する角膜中心部の全てではないにしても大部分に及ぶ円形又は楕円形の領域に及ぶ。この角膜内切断の直径は、約3〜9mm、例えば4〜8mm、又は5〜6若しくは7mmである。
角膜移植片に起因する屈折変化
上記表1及び2に列挙された値は、フィラー体積ΔVが注入後に変化しないという仮定の下に計算されている。フィラー材料によっては、移植後の体積変化が、例えば自由水の交換に起因して起こり、表1及び表2の値の変更を必要とする可能性がある。
生物学とフィラー材料
図1A及び図1Bに示されるように、眼10は、角膜14及び強膜22(眼の「白い部分」)を含む種々の部分からできている。角膜14は、胚皮膚から作られ、重要な相違点を有する同一の基本構造の多くを共有する。発生初期に、皮膚のパッチが発生中の眼に付着し、分離し、角膜14と強膜22に分化する。強膜22は透明ではなく、血管を含み、種々の刺激によって容易に炎症を起こし、皮膚とほぼ同じ厚さを有する。角膜14は透明で、約0.5mmの厚さを有し、血管を含まず、含水量が低く、コラーゲン含有量が高く、皮膚コラーゲンの線維パターンではなく、配向コラーゲン線維の非常に規則的に配列された層を有する。角膜14基底部の内皮細胞は、イオン及び水を前房に送り、その屈折率をコラーゲンフィブリルの屈折率のより近くに維持することによって角膜を透明に保つ。
移植片の形状寸法
図7A〜図7Dに示されるように、本明細書中に記載する方法は、遠視及び/又は乱視の矯正に適合させることができる。図7Aは、円形切り込み102aを有する角膜14の上面図を示す。円形切り込み102a及び角膜移植片の100のその後の形状は、円形で対称であり、角膜14の中心光軸24に位置し、全ての角度で角膜14に入射する光を一様に屈折させる。乱視も矯正しようとする場合には、図7B及び図7Cに示されるように、レーザー切断の形状を円形ではなく卵形にして、切り込み及びその後の形状の1つの軸を他よりも長くすることができる。このような実施形態において、軸2a>2bの水平切り込み102b(図7B)、軸2a<2bの垂直切り込み102c(図7C)、又はβ±90度の乱視の軸に一致する任意の角度β(図7D)で、楕円の長軸を乱視の軸を横切って配向させることができる。したがって、乱視と遠視は、同時に矯正することができる。
深部角膜切り込みに移植された角膜フィラーの有効性を試験するために、実験を行った。除去したばかりのブタの眼を、水柱で20mmHgの眼内圧まで加圧した。ブタの眼の角膜は、厚さが約1cmであって、ヒトの角膜の厚さの概ね2倍である。直径5mm及び深さ500μmの切り込みを、2μm×2μmのスポット分離を用いて、355nm、400psのレーザー及び1μJのパルスエネルギーでスキャンした。切り込みに、J.Ultra Plus XCフィラー材料1.5μl、次いで6μlを逐次的に注入した。図8A〜図8Cに示されるように、第1のフィラー注入前及び各フィラー注入後に、光干渉断層撮影(OCT)スキャンを行った。図9A〜図9Cは、同じ時点での半径方向の表面適合を示している。
表層角膜切り込みに移植された場合の角膜フィラーの有効性を試験するために、実験を行った。除去したばかりのブタの眼を、水柱で20mmHgの眼内圧まで加圧した。直径6mm及び深さ100μmの切り込みを、2μm×2μmのスポット分離を用いて、355nm、400psのレーザー及び690nJのパルスエネルギーでスキャンした。切り込みに、J. Ultra Plus XCフィラー材料2μl注入した。図10A〜図10Cに示されるように、切断前、切断後、フィラー注入後にOCTスキャンを行った。図11A及び図11Bは、注入後の前面及び裏面の半径方向の表面適合を示している。
他の実施形態
本発明をその詳細な説明に関連して記載したが、前記記載は、本発明の範囲は添付した特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を例示するものであって、限定するものではない。他の態様、利点及び修正は、以下の特許請求の範囲の範囲内である。
Claims (14)
- 第1の角膜移植片と第2の角膜移植片との組み合わせであって、
ここにおいて第1の角膜移植片は、1.3〜1.6の屈折率を有する第1の透明なフィラー材料を含み、5ジオプターまでの所定の矯正分だけ角膜の屈折力を増加させるための形状であり、レンチキュラー形状を有し、
ここにおいて第2の角膜移植片は、1.4〜1.6の屈折率を有する第2の透明なフィラー材料を含み、10.0〜25ジオプターの角膜の屈折力を更に増加させるための形状であり、レンチキュラー形状を有する、
第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。 - 第1のフィラー材料および第2のフィラー材料がヒドロゲルフィラー材料を含む、請求項1に記載の第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。
- 第1のフィラー材料および第2のフィラー材料を、光曝露により架橋させる、請求項1または2に記載の第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。
- 第1のフィラー材料および第2のフィラー材料を、光架橋剤の添加及び光曝露によって架橋させる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。
- 第1のフィラー材料および第2のフィラー材料が固化したものである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。
- 第1のフィラー材料および第2のフィラー材料が、非免疫刺激性のフィラー材料を含む、請求項1に記載の第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。
- 第1の角膜移植片が、均一な屈折率を有する、請求項1に記載の第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。
- 第1の角膜移植片が、1.3〜1.5、1.33〜1.4又は1.36〜1.39の屈折率を有する、請求項1に記載の第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。
- 第1のフィラー材料および第2のフィラー材料が、架橋ヒアルロン酸(HA)、低濃度のコラーゲンフィブリル、コラーゲンゲル及びシリコーンのうちの1種又は複数を含む、請求項1に記載の第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。
- 第1のフィラー材料および第2のフィラー材料がリボース架橋ヒアルロン酸(HA)を含む、請求項9に記載の第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。
- 第1の角膜移植片が二焦点形状を有する、請求項1に記載の第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。
- 第1の角膜移植片がレンチキュラー形状を有する、請求項1に記載の第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。
- 第1の透明なフィラー材料および第2の透明なフィラー材料が同じ材料を含む、請求項1に記載の第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。
- 第1の透明なフィラー材料および第2の透明なフィラー材料が異なる材料を含む、請求項1に記載の第1および第2の角膜移植片の組み合わせ。
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