JP7241998B2 - 眼内レンズシステム - Google Patents

Description

本発明は医療機器の分野であり、具体的には、眼内レンズ装置およびシステムに関する。

白内障は、世界で最も流行している眼の病気であり、世界において失明原因の半分、視力障害の原因の三分の一を占める。毎年、世界で２５００万人の患者が白内障手術を必要としている。白内障の障害により個人の日常生活の活動に影響や変化が生じる場合、水晶体の除去および眼内レンズ（ＩＯＬ）の移植を含む外科手術が、機能的制限を治療する方法として好ましい。米国において、毎年３００万件以上の白内障外科手術が行われ、６５歳以上の米国人にとって最も多い手術となっている。白内障手術患者の約９７％が、眼内レンズインプラントを受けている。

白内障は、局所的な混濁であろうと、透明度の損失が拡大していようと、患者の眼の水晶体が混濁していることをいう。白内障は、加齢の結果として、または遺伝的要因、外傷、炎症、代謝または栄養障害、または紫外線に伴って生じる。加齢性白内障疾患が最も一般的である。

白内障の治療において、外科医は、水晶体のマトリックスを水晶体嚢から取り除き、それを眼内レンズ（「ＩＯＬ」）インプラントに置き換える。典型的なＩＯＬは選択された焦点距離を提供し、患者の遠見視力を顕著に良好にすることが可能になる。しかし、視力矯正に必要な正確なレンズの特性を予測することは大抵困難である。

現在、最新の多焦点および他の老眼矯正眼内レンズを用いても、治療後に目標の視力を得る患者は５０％未満しかおらず、白内障手術を行った患者は、読書や遠くを見るためにメガネをかけなければならないことが多い。

白内障手術は医学で最も多く行われる外科手術であるが、例えば、正確なレンズ特性（ＥＬＰ）の予測、手術中の誤ったレンズの位置決め、眼の治療過程中の傾きやずれ、および年配者における角膜の円錐形の変化等、幾つかの課題を伴う。

（同一レンズで可能な組み合わせを含む）単焦点、多焦点、トーリック等、視力障害の矯正に用いられるＩＯＬの種類は少ない。装着および治療過程の後に全ての種類のＩＯＬが水晶体嚢に対して動く場合があるため、ＩＯＬの位置を水晶体嚢内部で最適化することで補償を要する。典型的に、焦点の課題を修正するためにＩＯＬの光軸に沿って、および／または、乱視の課題を修正するためにＩＯＬの光軸に沿ってＩＯＬの変形が必要となる。

侵襲および非侵襲の技術が幾つか存在し、それらは、例えば以下の補償を行うのに用いられる。
－レンズの後変形による補償が可能である独特な紫外線感受性ポリマーの使用。この技術は、治療過程の間に紫外線の分離が必要で、後に患者にとって多くの不自由なことが続く、および／または
－レーザ照射を使用する、移植したレンズの形状の直接変更。

そのような周知技術が、外科室の環境で実践されている。

米国特許第８，４２５，５９９号には、調節式眼内レンズが記載されている。調節式眼内レンズは、光流体室を画定する前方要素と後方要素とを含む光学部分と、光学部分から放射状に延在する複数のハプティクスであって、複数のハプティクスのそれぞれが光流体室と流体連通するハプティクス流体室を含み、複数のハプティクスのそれぞれが水晶体嚢の再形成に応じて変形するように適合され、複数のハプティクスのそれぞれが前方－後方の寸法において最大高さ寸法を有し、それは少なくとも前方－後方の寸法における光学部分の最大高さ寸法程度である、複数のハプティクスと、複数のハプティクスの変形に応じてハプティクス流体室と光流体室との間を移動するように適合された流体とを具え、前方要素と後方要素はそれぞれ、ハプティクス流体室と光流体室との流体移動に応じて変形して、眼内レンズの度を変えるように適合される。

米国特許第７，１２２，０５３号には、毛様体筋により加えられた力を用いて生体内で変更される光パラメータを有する調節式眼内レンズが記載されている。レンズ本体は、同一の屈折率または異なる屈折率のいずれかを有する２つの流体で満たされたチャンバを分離するアクチュエータを担持する。アクチュエータの作動により、レンズの光学素子内の流体の容積が変更される。

米国特許第５，４４３，５０６号には、眼内レンズシステムの２つのレンズ面の間に位置する媒体の種類を変えて、レンズの調節作用を変える焦点可変眼内レンズシステムが記載されている。連続的な流路が眼内レンズ内に作成され、これらが眼内レンズの光学ゾーンへの流体の流れを制御する。連続的な流路は、レンズシステムの流路を進む流体の複数の別々のセグメントを含む。流体のセグメントは、正電気を荷電した流体、負電気を荷電した流体、大気、油、水、又は他の流体のセグメントを含むことができる。毛様体が収縮して緩和するときに生成される電圧は、一定の荷電流体を引き寄せ、およびはね返して、レンズの光学ゾーンに含まれる媒体の種類を制御する。光学ゾーンに含まれる媒体の種類を変えることにより、眼内レンズシステムの調節作用を変えることができる。更に、毛様体の収縮および緩和により生成された荷電を用いて流体セグメントを動かすことにより、本発明の可変レンズシステムの調整を変更するのに外部電源または信号は必要ない。

米国特許第４，８１６，０３１号には、ＰＭＭＡ眼内レンズインプラント、その上に設けられたシリコン等の第２の柔らかく柔軟なレンズ、および、柔らかいシリコンレンズと硬いＰＭＭＡレンズとの間の距離を調節する電気機械的回路を含むＩＯＬが記載されている。電気機械的回路は、マイクロ太陽電池、マイクロプロセッサ、微細流動ポンプ、マイクロ流体リザーバ、およびマイクロＤＣ貯蔵セルを含むことができる。電気機械的回路は、遠見視力から近見視力への調整のためのレンズシステムの焦点の調整を行う。

米国特許第４，９３２，９６６号には、比較的柔軟な部分と比較的硬い部分を含み、それらの間に流体充填室を有するレンズ部材を具える調節式眼内レンズ装置が記載されている。好ましい眼内レンズは、眼の筋肉の動きに応答して、流体充填室の流体圧力を変えることにより、柔軟なレンズの形状または位置を変える油圧または他の流体調節機能も含む。

米国特許第６，８８４，２６１号には、後に続く移植のための光学軸を有する調節式眼内レンズを作成する方法が記載されている。方法は、複数の部材により相互接続された第１および第２の視覚要素を有する眼内レンズを提供するステップを具える。部材の少なくとも一部は、視覚要素の少なくとも１つの付近よりも長い距離分だけ光軸から離れて置かれる。その距離は、光軸に対して直交して計測される。方法は更に、第１および第２の視界要素を相対的に回転させることにより、部材を光軸の方へ内側に引くステップを具える。方法は更に、部材を内側に引きながら、光軸に沿って視界要素間の間隔を増やすステップを具える。

米国特許公開第２０１６／００１５５１１号には、温度補償を有する眼内レンズ挿入装置が記載されている。挿入装置は、エネルギー蓄積部、温度補償を提供するアクチュエータ部、およびレンズ支持部を含む。エネルギー蓄積部は、圧縮可能な流体、バネ、および他の装置等の圧縮可能なエネルギー蓄積装置を含む。挿入装置は、実質的に非圧縮性の流体で動作するアクチュエータ部を含むことができる。アクチュエータは、レンズを眼内レンズカードリッジから排出するためにプランジャーを動かす加圧流体の放出の制御をオペレータに提供するように構成することができ、レンズの排出は、温度上昇により、加圧流体からの圧力フィードバックに少なくとも部分的に基づいて制限される。

米国特許公開第２０１６／０２３５５８７号には、眼内一次および二次要素を含むモジュラーＩＯＬシステムが記載され、それらの要素が組み合わさると眼内光学補正装置を形成し、二次要素は、嚢切開部の周囲内で一次要素上に位置し、したがって水晶体嚢に触れる、または他の方法で操作する必要性がない。二次要素は、手術中または手術後に、一次要素を取り外すことを必要とせず、および、水晶体嚢を操作することを必要とせず、光学的結果の修正または変更のために、操作したり、取り外したり、および／または、異なる二次要素と交換することができる。一次要素は、水晶体嚢内の中心化のために延在するハプティクスを有してもよく、二次要素は、ハプティクスを省いてもよく、その代わり、安定のために一次要素への装着部に依存する。そのような装着部は、動作可能な連結部材を含んでもよい。

本発明は、移植後に如何なるときでも、必要な再配置範囲内で、眼内レンズ（ＩＯＬ）の位置を人間の眼の水晶体嚢内で最適化する新規の技術を提供する。一態様において、水晶体嚢内のレンズ位置決めの非侵襲的な補償が可能になるＩＯＬシステムが提供される。有利には、本発明は、レンズ移植後の院内最適化が可能で、および別の外科的侵襲的処置を必要としない創傷治癒が可能である。更に、本発明の技術は、必要な場合、支持構造物／クレードル全体を取り外す必要がなく、ＩＯＬの除去および交換が可能になる。加えて、本発明の技術は、レンズの健全性を維持しながら、レンズ支持構造物／クレードル内のジェネリックレンズの位置決めを制御することにより、ジェネリックの既製品のレンズに適用可能である。乱視等の条件および調節の課題を補償するため、本発明に係るレンズ位置制御は、角度方向および軸方向に対して独立して利用可能であり、それぞれの方向を個別に補償して、必要に応じていずれの位置にもＩＯＬを繰り返し再配置することが可能である。本発明により、外科医が、手術後に所望の視力を得るのに必要とされる正確な視力矯正および最適化に基づいて、ＩＯＬを精密に調節することが可能になる。

この目標を達成するために、本発明は、ＩＯＬの機械的変位および調整を利用する再配置システム／機構／アセンブリが設けられたレンズ支持構造物／ホルダ／クレードルを提供し、当該システムは、ＩＯＬを固定して、遠隔に空間的再配置が可能になるように構成された支持構造物／ホルダ／クレードルを含む。支持構造物／ホルダ／クレードルは、必要に応じて、移植後にＩＯＬを交換することも可能である。再配置システムは、遠隔作動するように構成されたアクチュエータを含み、駆動機構と組み合わせたときに、角度（ｘｙ面、シータ）および軸（ｚ）方向のうち一方または両方でＩＯＬの位置を修正すること、つまり、ＩＯＬを回転させて、その光学的深さを変更することが可能になる。アクアチュエータは、容量および／または立体形状を含むその特性を一時的に変更するように構成されて、駆動機構に影響を与え／駆動機構を作動させ、その駆動機構は同様に支持構造物／ホルダにおけるＩＯＬの位置に影響を与える。アクチュエータの一時的な特性／形状変更は、例えば、形状記憶材料を利用することにより実現可能である。そのような形状記憶材料は、物理的および／または温度等の環境的条件の変化により、一時的に変形可能である。一部の実施形態において、変形は、形状記憶材料が所定の値／勾配により加熱／冷却される場合の収縮を含む。一部の実施形態において、形状記憶材料の元の形状に戻すことは、物理的／環境的条件の変化が取り除かれた／もはや存在しない場合に、変形した形状記憶材料を元の形状に戻させるバネまたはバネ状機構の適用が含まれる。

本発明の再配置システムによるＩＯＬのそれぞれの変位は可逆的であり、ＩＯＬを、光軸を中心に時計回りおよび／または反時計周りの方向に回転させ、また同様に、光軸に沿って前方（眼の内側に向かって、つまり網膜寄り）および／または後方に（網膜から離れて）回転させるのに応用可能である。一部の実施形態において、それぞれ駆動機構に結合された複数のアクチュエータが採用され、結合した駆動機構を有する各アクチュエータは、ＩＯＬを（時計周り、反時計周り、前方および後方の４つの方向から）１つの方向のみに動かすことを担うラチェットとして作用する。

従って、本発明の第一の広い態様に従って、眼内レンズ（ＩＯＬ）を支持するレンズ支持構造物が提供され、レンズ支持構造物は、人間の眼の水晶体に固定的に移植され、ＩＯＬを複数の位置のうちの１つに保持するように構成されるとともに動作可能であり、支持構造物は、リモートエネルギーソースにより遠隔作動し、ＩＯＬを、ＩＯＬの光軸に沿って、またはＩＯＬの光軸を中心にして複数の方向のうち少なくとも１つに制御可能に変位させるように構成されるとともに動作可能であり、それによりＩＯＬが複数の位置間を動くことが可能になる。

一部の実施形態において、再配置アセンブリは、複数の位置のうち少なくとも一部の間でＩＯＬの漸進的な移行をもたらすように構成される。

一部の実施形態において、再配置アセンブリが少なくとも１つのアクチュエータおよびそれぞれの歯列を具え、アクチュエータおよび歯列のうち一方がＩＯＬと固定的な空間関係を有し、アクチュエータは、歯列と選択的に係合する、および係合を外すように構成されるとともに動作可能であり、係合したときに、アクチュエータと歯列との間で相対的な漸進移動が生じ、複数の位置のうちの２つの隣接する位置間のＩＯＬの制御可能な変位をもたらす。アクチュエータおよび／またはそれぞれの歯列は、相対的な漸進移動が、ＩＯＬの光軸に沿って、およびＩＯＬの光軸を中心にして、複数の方向のうち少なくとも１つのそれぞれにおいて、一方向のみに生じるように、ラチェット機構を規定することが可能である。アクチュエータは、第１および第２の空間構成間を可逆的にシフト可能であり、それによって歯列との係合および解放をそれぞれもたらす。アクチュエータは、再配置アセンブリがリモートエネルギーソースにより遠隔作動したときに、アクチュエータの少なくとも第１の空間構成をもたらすように構成されるとともに動作可能な形状記憶材料で形成された変更可能要素を具えることが可能である。アクチュエータは、変更可能要素に結合されるとともに、再配置アセンブリがリモートエネルギーソースにより作動しない場合、アクチュエータの少なくとも第２の空間構成をもたらすように構成されるとともに動作可能であるバネ状要素を具えることが可能である。変更可能要素は、ニチノールを含むことが可能である。

一部の実施形態において、リモートエネルギーソースは、再配置アセンブリの少なくとも一部に熱を供給するように構成されるとともに動作可能である。

一部の実施形態において、リモートエネルギーソースは放射素子を具える。

一部の実施形態において、リモートエネルギーソースはレーザ源を具える。

一部の実施形態において、リモートエネルギーソースは電磁放射送信機を具え、再配置アセンブリは電磁放射受信機を具える。

一部の実施形態において、再配置アセンブリは少なくとも一対のアクチュエータを具え、それぞれのアクチュエータは、ＩＯＬを、ＩＯＬの光軸を中心にして、またはＩＯＬの光軸に沿って、反対方向のうちの１つに制御可能に変位させるように構成されるとともに動作可能である。再配置アセンブリは一対の歯列を具え、それぞれの歯列は、対のアクチュエータの１つと相互作用し、それによって、ＩＯＬの光軸を中心にして反対方向へのＩＯＬの変位が可能になる。再配置アセンブリは対のアクチュエータと相互作用する１つの歯列を具え、それによって、ＩＯＬの光軸に沿った反対方向へのＩＯＬの変位が可能になる。

一部の実施形態において、レンズ支持構造物は、再配置アセンブリのユーザ検査および作動を可能にしながら、再配置アセンブリを密閉し、再配置アセンブリへの組織侵入を防ぐように構成されるとともに動作可能な繊維プロテクタを更に具える。

本発明の別の態様に従い、眼内レンズの位置を制御するレンズ制御システムが提供され、レンズ制御システムが、レンズ支持構造物と、再配置アセンブリを遠隔作動させるように構成されるとともに動作可能なリモートエネルギーソースとを具える。一部の実施形態において、エネルギーソースは、熱発生器、レーザビーム発生器、および電磁放射送受信機のうち少なくとも１つを具える。

本発明の別の態様に従い、レンズ支持構造物と、レンズ支持構造物に一体的に装着された眼内レンズ（ＩＯＬ）とを具える眼内レンズ（ＩＯＬ）システムが提供される。

本明細書に開示された主題をより良く理解するため、および、実際にどのように実施され得るかを例示するため、実施形態を非限定的な例のみにより、以下の添付図面を参照しながら記載する。
図１ａは、ＩＯＬの典型的な形状を示し、必要な場合に補償の方向を定める。図１ｂは、角度補償が可能になるレンズ支持構造物の実施形態の等角図を概略的に示す。図１ｃは、軸補償が可能になるレンズ支持構造物の実施形態の等角図を概略的に示す。図１ｄは、角度および軸補償の両方が可能になるレンズ支持構造物の実施形態の等角図を概略的に示す。図１ｅ乃至図１ｈは、人間の眼に実装される本発明のレンズ支持構造物の例と、エネルギーの利用を示す。 図２ａ乃至図２ｆ２は、角度補償に関する再配置アセンブリの非限定的な例を概略的に示す。 図３ａ乃至図３ｄ２は、角度および軸補償に関する再配置アセンブリの非限定的な例を概略的に示す。 図４ａ及び図４ｂは、本発明のレンズ支持構造物に用いる繊維プロテクタの非限定的な例を概略的に示す。

上述のように、本発明は、眼内レンズ（ＩＯＬ）支持構造物／クレードルであって、レンズの位置を、ＩＯＬの光軸に沿って（Ｚ方向）、ＩＯＬの光軸を中心にして（シータ方向）、または、Ｚ（軸）およびシータ（角度）方向の両方に、遠隔に（非侵襲的に）制御調整することが可能になるＩＯＬ支持構造物／クレードルを提供することを目的とする。この目的を達成するために、本発明は、ＩＯＬの支持構造物に組み込まれた、遠隔制御された再配置アセンブリを提供する。

本発明の技術の一般的な原理を概略的に示す図１ａ乃至図１ｈを参照する。図１ａは一般的に、典型的な市販のＩＯＬインプラント１０を示す。ＩＯＬインプラント１０は、ＩＯＬ１２（光学活性部分）と、ハプティクス１４の一例とを含み、ハプティクス１４は、円形のＩＯＬ１２に取り付けられ（ハプティクスはレンズ体に取り外し可能に取り付けることができ、共に１つの一体部分を形成してもよい）、ＩＯＬが人間の眼に安全に移植されるよう支持する。ＩＯＬは典型的に、解剖上の水晶体嚢の区画、または水晶体嚢が損傷／破裂した場合は解剖上の溝に移植され、ハプティクス１４は、特定の移植解剖部位に合わせて装着されてもよい。以下では、水晶体嚢と溝は、移植部位を示すために可換的に用いることができる。また、図面には、移植後にユーザの視力に必要な矯正を行うためにＩＯＬ１２に対してもたらされるべき、必要とされ得る移動／調整も示されている。図示されるように、ＩＯＬに適用される主な移動は、方向Ｚに沿った軸方向であって、ＩＯＬ１２の光軸１６に沿った移動、および角度シータ（Θ）の角度方向であって、光軸１６を中心にする移動である。

図１ｂ、図１ｃ、および図１ｄはそれぞれ、人間の眼の水晶体嚢に既に移植したまま、ＩＯＬの非侵襲的な角度（シータ）および／または軸（Ｚ）変位が可能になることで、補償および視力矯正が可能なレンズ支持構造物の非限定的な例の等角図を示す。従って、図１ｂ乃至図１ｄは、ＩＯＬ１２を支持するレンズ支持構造物１００、２００、および３００を示し、レンズ支持構造物は（更に以下に示すように）人間の眼の水晶体嚢に固定的に移植されて、ＩＯＬを、複数の位置のうちの１つ、つまりＩＯＬの光軸に対する角度位置、またはＩＯＬの光軸に対する軸位置のいずれか、または角度位置および軸位置の両方に保持するように構成されるとともに動作可能である。以下で更に詳しく述べるように、それぞれの支持構造物は、１２０や２２０等の少なくとも１つの再配置アセンブリを含み、それらは（図１ｆに示す）リモートエネルギーソースにより遠隔作動し、（図１ａに示す）ＩＯＬの光軸に沿った、およびＩＯＬの光軸を中心にした複数の方向のうち少なくとも１つにＩＯＬを制御可能に変位させることで、ＩＯＬが複数の位置間を動くことが可能になるように構成されるとともに動作可能である。再配置アセンブリが作動しない限り、ＩＯＬは水晶体嚢内に安全かつ安定的に位置することを理解すべきである。レンズ支持構造物は、再配置アセンブリを作動させて、ＩＯＬを角度および軸方向の２つの方向のうち１つ以上の方向に変位させるまで、ＩＯＬを両方の方向の常設位置／向きに保持するように構成される。しかし、上述のとおり、本発明のレンズ支持構造物はまた、必要に応じて、ＩＯＬの取り外しおよび交換ができるように構成される。

簡潔に示すために、図１ｂの例は、ＩＯＬを、角度方向においてＩＯＬの光軸を中心にして変位させる本発明の技術の機能に関連して再配置アセンブリ１２０を含み、図１ｃの例は、ＩＯＬを、軸方向においてＩＯＬの光軸に沿って変位させる本発明の技術の機能に関連して再配置アセンブリ２２０を含み、図１ｄの例は、ＩＯＬを、角度方向および軸方向の両方においてそれぞれ独立して、ＩＯＬの光軸を中心にして、およびＩＯＬの光軸に沿って変位させる本発明の技術の機能に関連して再配置アセンブリ１２０および２２０の両方を含む。

本発明の技術により、ＩＯＬを移植した後で、例えば、１ミリ未満および１度未満の解像度まで、ＩＯＬの正確かつ精密な変位が有利に可能になる。一部の非限定的な例において、線形および軸方向変位のピッチは、０．１５ｍｍ乃至０．５５ｍｍとなり、約４ｍｍの線形変位の全領域に及ぶ。一部の非限定的な例において、角度変位のピッチは、０．２５度乃至１度となり、約２０度の角度変位の全領域に及ぶ。そのようにして、レンズ支持構造物には、治療を行う医者がＩＯＬの正確な角度および／または軸の位置（新旧、前後の変位両方）を特定するのに役立つ目盛線１３０を設けることができる。再配置アセンブリ（１２０、２２０）は、ＩＯＬを配置可能な複数の位置のうち少なくとも一部の間でのＩＯＬの漸進移動を提供するように構成されるとともに動作可能である。図示した例において、角度の再配置アセンブリ１２０の目盛線のみを示しているが、目盛線または任意の他の周知技術を、線、軸方向の再配置アセンブリ２２０に適用することも可能である。支持構造物におけるＩＯＬの複数の利用可能な位置のうち、２つの隣接する位置はそれぞれ、等しい、一定の距離／ピッチ／ステップで互いに離れてもよく、異なる、可変の距離／ピッチ／ステップで互いに離れてもよいことを理解されたい。

図１ｅおよび図１ｇはそれぞれ、図１ｂおよび図１ｄのレンズ支持構造物を人間の眼の内部に実装する非限定的な例を示し、特に、そのようなレンズ支持構造物が人間の眼に対して大きい印象を与えている。一貫して、図１ｆは図１ｅの拡大図であり、図１ｈは図１ｇの拡大図であり、眼の内部から外部にかけて位置する水晶体嚢、虹彩、強膜、角膜等、人間の眼の異なる解剖上の部位により囲まれたレンズ支持構造物を示す。図１ｆは更に、レンズ支持構造物における再配置アセンブリの関連部分を遠隔作動させるためにエネルギー２２を生成する、遠隔のエネルギーソース２０の使用を概略的に示す。一部の実施形態において、エネルギーソースは、エネルギーソースと遠隔作動した部分との間に直接視線／途切れない経路／照準線を必要とする一方で、一部の他の実施形態において、そのような要件はなく、直接視線なしに作動させることができる。一部の実施形態において、以下に更に詳細を記載するように、エネルギーソースは、エネルギーを熱の形態で提供し、それによって再配置アセンブリの関連部分を作動させるように構成される。例えば、レーザ光発生装置の形態でエネルギーソースを使用することにより、熱を与えることができ、レーザ光発生装置は、再配置アセンブリの関連部分を照射し、加熱して、所定の温度上昇が生じることで、その部分を作動させて、ＩＯＬの所望の変位を生じさせるように構成される。別の例において、エネルギーソースは電磁送受信機を含み、電磁送受信機は、受信機の部分、例えば、マイクロアンテナが再配置アセンブリの関連部分の付近に位置することで関連部分を加熱して作動させるよう、照射野を生成するように構成されるとともに動作可能である。

ＩＯＬの光軸を中心にする角度（シータ）補償に関してレンズの漸進的な移動／変位が可能になる再配置アセンブリ１２０を有する、レンズ支持構造物１００の非限定的な例をより具体的に示す図２ａ乃至図２ｆ２を参照する。図２ａは、レンズ支持構造物１００を上から見た図である。図２ｂは、レンズ支持構造物１００の分解図である。図２ｃおよび図２ｄは、再配置アセンブリ１２０の拡大図である。図２ａに示すように、ＩＯＬ１２は、眼の水晶体嚢に固定的に受け入れられるハプティクスハウジング１４に位置する。

再配置アセンブリ１２０は、ＩＯＬの変位に関わる少なくとも２つの要素、つまり、アクチュエータ１２２ａと、アクチュエータと関連付けられる歯列（ステップ駆動機構）１２４ａとを含む。一部の実施形態において、再配置アセンブリは、２つ以上のアクチュエータを含み、それぞれ関連付けられた歯列を有する。記載する例において、一対の（２つの）アクチュエータ１２２ａおよび１２２ｂとともに、一対の（２つの）関連付けられた歯列を示す（図２ｄにおいて、組み立てた形態で示す）。図２ｂに示すように、アクチュエータ１２２ａおよび１２２ｂは、歯列とハプティクスハウジング１４との間に受け入れられるアクチュエータハウジング１２６に安全に収容される。アクチュエータ１２２ａおよび１２２ｂ、および関連付けられた歯列１２４ａおよび１２４ｂはそれぞれ、ＩＯＬを、ＩＯＬの光軸を中心にして一方向に動かすよう作用する。言い換えると、一対のアクチュエータおよび関連付けられた歯列により、ＩＯＬを反対方向に動かすことが可能になる。より具体的には、関連付けられた歯列を有する一方のアクチュエータは、ＩＯＬを時計周りの方向に動かすように作用する一方、関連付けられた歯列を有する他方のアクチュエータは、ＩＯＬを反時計回りの方向に動かすよう作用する。各歯列、または一対のアクチュエータおよび歯列により、ＩＯＬを上記のうち一方向に動かすことが可能になるよう設計されるとともに、ＩＯＬが反対方向に動かないようにすることに留意されたい。一部の例において、反対向きに置かれた歯列は２つの部分に分けられた（それぞれの部分は歯列の１つにより形成される）ラチェット機構を形成し、（例えば、図２ｃに示すように）それぞれの間にハープピッチの開きを有することで、妥当な構造寸法を保ちながら、解像度を上げることが可能になる。

アクチュエータまたは歯列のいずれかは、ＩＯＬと一緒に動くように、ＩＯＬと一定の空間関係を有する。記載する例において、歯列はＩＯＬに取り付けられ、歯列およびＩＯＬの両者がアクチュエータに対して一緒に動く。具体的には、歯列１２４ａおよび１２４ｂは、その内側でＩＯＬを取り囲む円形で構成されるとともに、アクチュエータ１２２ａおよび１２２ｂが位置するハプティクスハウジング１４に外側に向かった歯で構成される。理解されるように、歯列１２４ａおよび１２４ｂのそれぞれが平歯車の構造を形成する。

アクチュエータ１２２ａおよび１２２ｂのそれぞれが、関連付けられた歯列１２４ａおよび１２４ｂと選択的に係合する、または係合を外すように構成されるとともに動作可能であり、係合したときに、アクチュエータと関連付けられた歯列との間で相対的な漸進移動が生じ、ＩＯＬが存在し得る複数の位置のうち２つの隣設する位置間の（歯列に付着しているため）ＩＯＬの制御可能な変位をもたらす。

アクチュエータ１２２ａおよび１２２ｂの具体的な非限定的構造を図２ｅ１乃至図２ｆ２に示す。図示するように、アクチュエータ１２２ａまたは１２２ｂは、第１および第２の空間構成間で可逆的にシフト可能で、エネルギーソースがアクチュエータに作用している／作用していない第１の構成１２２１を図２ｆ１（側面図）と図２ｆ２（等角図）に示し、エネルギーソースがアクチュエータに作用していない／作用している第２の構成１２２２を、図２ｅ１（側面図）と図２ｅ２（等角図）に示す。２つの構成間のアクチュエータの動きは、アクチュエータがそれらの構成のうちの一方で歯列と係合することで、歯列と歯列に装着されたＩＯＬとの移動を生じさせ、他方の構成で（例えば、図２ｅ１および図２ｅ２に示したもの）当該歯列からの係合を外すことで、利用可能な複数の位置のうちの１つに安全に配置されたＩＯＬを維持する。

一部の実施形態において、アクチュエータ１２２は、アクチュエータの第１および第２の空間構成１２２１および１２２２のうち少なくとも１つを提供するように構成されるとともに動作可能な変更可能要素１２２４を含む。変更可能要素１２２４は、エネルギーの印加、または印加エネルギーの消失により、その構成を変更する。一部の実施形態において、変更可能要素１２２４は、形状記憶材料により形成される。形状記憶材料は、所定の条件の下で、一定の空間構成を有することが可能な材料である。例えば、一部の実施形態において、本発明は、アクチュエータの変更可能要素１２２４に用いる形状記憶材料として、ニチノール（ニッケル－チタン合金）を用いる。

理解されるように、ニチノールは、その構造を、摂氏数度の勾配のもとでマルテンサイト相からオーステナイトに変更するように構成される。約３２乃至３７度の温度条件で、ニチノールは可塑性のマルテンサイト相になり、外力の作用により所望の形状に形成することが可能である。一方、温度が４１乃至４３度に上昇すると、オーステナイトへの相転移が生じ、そこでは、一定量の外力の作用があってもニチノールが「記憶」された形状へと形状を変え（変形し）、例えば、歯列と係合する場合にアクチュエータの第１の空間構成を形成する。温度が約３７度に戻ったら、ニチノールは可塑性のある状態に戻り、所望通りに再形成することができ、したがってアクチュエータの第２の空間構成を形成する。

一方向で漸進移動ステップを発生させるため、上述のようなラチェット機構を有する往復機構を取り入れることができる。２つ以上のアクチュエータを組み合わせることで、各方向で前後移動が可能になる。

一部の実施形態において、アクチュエータは、変更可能要素１２２４に結合されたバネ状要素１２２６であって、アクチュエータの第１および第２の空間構成間に少なくとも別の空間構成を提供するか、そうするようにアクチュエータを少なくとも支持するように構成されるとともに動作可能であるバネ状要素１２２６を含む。

特に限定されないがこの具体例において、バネ状要素１２２６は、弾性ブラケット１２２８としてＵ字に形成されるが、本発明はこの具体的構成に限定されず、ブラケットは他の方法で形成されてもよく、そのようなバネ状機構は他の適切な構成を有してもよいことを理解すべきである。そのようなＵ字型ブラケット１２２８は、基部側１２２８ａおよび側壁１２２８ｂにより形成される。図に示すように、ブラケット１２２８は非対称的で、ラッチ１２２８ｃは一方の側壁のみに存在する。基部側１２２８ａは、実際にはバネのように機能する。ニチノールワイヤ１２２４（形状記憶要素）が遠隔のエネルギーソースから十分な熱を吸収した場合、図２ｆ１および図２ｆ２に示すように、ワイヤが収縮し、ラッチ１２２８ｃの横移動が生じて、アクチュエータが変形する。ラッチ１２２８ｃは、歯列上の付近の歯を押して、歯列を回転させる。回転が生じる一方で、一対の他方のアクチュエータがノンバックブレーキ要素のように作動し、熱が放散してニチノールが膨張可能になり、ブラケットが（図２ｅ１および図２ｅ２のように）ニチノールおよびアクチュエータを他方の構成に戻そうとするときに歯列が逆回転することを防ぐ。

図３ａ乃至図３ｄ２を参照すると、ＩＯＬの光軸を中心にする角度（シータ）補償について、および、ＩＯＬの光軸に沿った軸（Ｚ）補償についてレンズの漸進的な移動／変位を実現する、（上記で説明したような）再配置アセンブリ１２０および２２０を有するレンズ支持構造物３００の非限定的な例がより具体的に例示されている。移動による補償は、角度および軸方向それぞれにおいて独立していることに再び留意されたい。図３ａはレンズ支持構造物３００を上から見た図であり、図３ｂは、レンズ支持構造物３００の分解図を示す。図３ａに示すように、ＩＯＬ１２は、眼の水晶体嚢に固定的に受け入れられるハプティクスハウジング１４に位置する。

再配置アセンブリ２２０は、ＩＯＬの軸変位に関わる少なくとも２つの要素、つまり、アクチュエータ２２２ａと、軸のＺ方向にアクチュエータと関連付けられた歯列（ステップ駆動機構）２２４とを含む。一部の実施形態において、再配置アセンブリは、歯列２２４と関連付けられた２つ以上のアクチュエータを含む。記載する例において、一対の（２つの）アクチュエータ２２２ａおよび２２２ｂを示す。図３ａおよび図３ｂに示すように、全てのアクチュエータ１２２ａ、１２２ｂ、２２２ａ、および２２２ｂは、ハプティクスハウジング１４により受け入れられるアクチュエータハウジング３２６に安全に収容される。アクチュエータ２２２ａ、２２２ｂはそれぞれ、関連付けられた共通の歯列２２４とともに、ＩＯＬを、ＩＯＬの光軸に沿って一方向に動かすよう作用する。言い換えると、一対のアクチュエータおよび関連付けられた歯列により、ＩＯＬを反対向きの両方向に動かすことが可能になる。より具体的には、一方のアクチュエータは、関連付けられた共通の歯列と、ＩＯＬを眼の内側に向けて前方方向に動かすように作動する一方で、他方のアクチュエータは、関連付けられた共通の歯列と、ＩＯＬを眼の外側に向けて後方方向に動かすように作動する。一対のそれぞれのアクチュエータは、ＩＯＬを上記方向のうち一方に動かすことが可能になるとともに、ＩＯＬが反対方向に動かないように設計されることに留意されたい。

アクチュエータまたは歯列のいずれかは、ＩＯＬと一緒に動くように、ＩＯＬと固定の空間関係を有する。記載する例において、アクチュエータはＩＯＬに装着され、アクチュエータおよびＩＯＬの両者が歯列に対して一緒に動く。

アクチュエータ２２２ａおよび２２２ｂは、同一の構成を有するが、一方が歯列に対して上方に動き、他方が歯列に対して下方に動くように、歯列２２４に対して逆向きに位置することに留意されたい。

アクチュエータ２２２ａおよび２２２ｂのそれぞれは、共通の歯列と選択的に係合する、および係合を外すように構成されるとともに動作可能であり、係合したときに、アクチュエータと歯列との間で相対的な漸進移動が生じ、ＩＯＬが存在し得る複数の位置のうち２つの隣設する位置間で（歯列に付着しているため）ＩＯＬの制御可能な変位をもたらす。

アクチュエータ２２２ａおよび２２２ｂの具体的な非限定的例を図３ｃ１乃至図３ｄ２に示す。図示するように、アクチュエータ２２２ａまたは２２２ｂは、第１および第２の空間構成間で可逆的にシフト可能で、エネルギーソースがアクチュエータに作用している／作用していない第１の構成２２２１を図３ｃ２（等角図）と図３ｄ２（側面図）に示し、エネルギーソースがアクチュエータに作用していない／作用している第２の構成２２２２を、図３ｃ１（等角図）と図３ｄ１（側面図）に示す。２つの構成間のアクチュエータの動きは、アクチュエータがそれらの構成のうちの一方で歯列と係合することで、アクチュエータとアクチュエータに装着されたＩＯＬとの移動を生じさせ、他方の構成では（例えば、図３ｄ１に示したもの）当該歯列からの係合を外すことで、利用可能な複数の位置のうちの１つに安全に配置されたＩＯＬを維持する。

一部の実施形態において、アクチュエータ２２２は、アクチュエータの第１および第２の空間構成２２２１および２２２２のうち少なくとも１つを提供するように構成されるとともに動作可能な変更可能要素２２２４を含む。変更可能要素２２２４は、エネルギー印加、またはエネルギー印加の消失により、その構成を変更する。一部の実施形態において、変更可能要素２２２４は、ニチノール等の形状記憶材料により形成される。

約３２乃至３７度の温度条件で、ニチノールはマルテンサイト相になり、温度が４１乃至４３度に上昇すると、オーステナイトへの相移転が生じ、そこでは、ニチノールがその記憶された形状へと変形し、例えば、アクチュエータの第１の空間構成（変形された構成）を形成する。温度が約３７度まで戻ったら、ニチノールは弛緩し、それにより、アクチュエータの第２の空間構成を形成する。記載する具体例において、変更可能要素２２２４は、長手軸ｘを中心にしてねじれる／回転することで、その立体形状を変形する。変更可能要素２２２４は、一方の側２２２４ｂで安定的なプラットフォーム２２２５に固定して装着され、他方の側は固定されていない。従って、変更可能要素が変形する場合、軸ｘを中心にして自由端部２２２４ａに向けてねじれる。それは、以下で更に記載するように、変更可能要素は、軸ｘに沿った変形を防ぐ、または少なくとも最小限にするブラケットにより保持されているからである。

一方向への漸進移動ステップを発生させるため、上述のようなラチェット機構を有する往復機構を取り入れることができる。２つ以上のアクチュエータを組み合わせることで、各方向への上下移動が可能になる。

一部の実施形態において、アクチュエータは、変更可能要素２２２４に結合されたバネ状要素２２２６を含み、アクチュエータの第１および第２の空間構成間に少なくとも別の空間構成をとる場合に、アクチュエータを提供または少なくとも支持するように構成されるとともに動作可能である。この場合、上述のようなバネ状要素２２２６により、変更可能要素が長手軸ｘを中心にする変形が可能となるとともに、軸ｘに沿った変形を防ぐ／最小限に抑える。

特に限定されないがこの具体例において、バネ状要素２２２６は、弾性半円筒型ブラケットとして形成されるが、本発明は、この具体的構成に限定されず、ブラケットは他の方法で形成されてもよく、そのようなバネ状機構は他の適切な構成を有してもよいことを理解すべきである。ラッチ２２２８は、要素２２２６と一緒に動くように、要素２２２６に装着される。ニチノールワイヤ２２２４（形状記憶材料）が、遠隔のエネルギーソースから十分な熱を吸収した場合、図３ｃ２に示すように、ワイヤが変形して反時計方向にねじれる。要素２２２６は要素２２２４に装着されているため、要素２２２６およびラッチ２２２８も反時計方向に回転する。ラッチが下降し、歯列２２４の付近にある歯を押し出し、そこで、ラッチが水晶体嚢内に固定された歯列を押し下げるにつれて、アクチュエータハウジング２２６およびそれに装着されたＩＯＬを上に動かす。（歯を上方に押して、下方に動かすための）一対の他方のアクチュエータは、ノンバックブレーキ要素のように作動し、熱が放熱したときにＩＯＬが下降することを防ぐ。

アクチュエータと歯列との相互作用を示す図３ｄ１および図３ｄ２に記載の例において、記載の構成は、アクチュエータが歯列を押し上げて、アクチュエータおよびＩＯＬを一段下降させるものである。弛緩した構成を図３ｄ１に示し、作動した構成を図３ｄ２に示す。

具体的に示さないが、レンズ支持構造物３００に対する上記の説明は、図１ｃに示すようなレンズ支持構造物２００に対しても有効であるが、少なくとも以下の例外がある。レンズ支持構造物２００のアクチュエータハウジングは、再配置アセンブリ２２０のアクチュエータのみを収容するように構成されるとともに、ＩＯＬ１２は、角度方向に制限がなく、角度軸において自由に回転するように構成してもよく（例えば、ＩＯＬが単焦点である場合）、または角度軸において特定の向きに固定してもよい。

本発明のレンズ支持構造物（１００、２００および３００）は、生体組織内、つまり、水晶体嚢または眼の角膜内に移植されたインプラントである。周知の通り、生体は異物に反応する。複数の反応のうちの１つが線維症であり、修復または反応工程において、器官または組織で過剰な線維結合組織を形成する。組織形成は、再配置アセンブリ１２０および２２０を遮り、ブロックして、それらの起動または正常作動を妨げ得る。

本発明のレンズ支持構造物のいずれかと共に用いる繊維プロテクタ４００を示す、図４ａ乃至図４ｂを参照する。ここで示す非限定的な例において、繊維プロテクタ４００は、レンズ支持構造物３００と共に例示され、組み立てられた構成を図４ａに、分解図を図４ｂに示す。繊維プロテクタ４００は、再配置アセンブリ、具体的にはアクチュエータおよび関連付けられた歯列を密閉する／覆うようにして、レンズ支持構造物に一致するように構成されたリング形状を有する。繊維プロテクタ４００は、好ましくは、鋭利なエッジで構成され、細胞の不連続性をもたらし、細胞の進行を抑制または少なくとも最小限にして、再配置アセンブリへの侵入を防止する。繊維プロテクタ４００は、透明材料からなり、再配置アセンブリの検査、および外的なエネルギーソースによるアクチュエータの適切な作動が可能になる。

Claims (13)

1. 眼内レンズ（ＩＯＬ）を支持するレンズ支持構造物において、前記レンズ支持構造物は、人間の眼の水晶体に固定的に移植され、前記ＩＯＬを複数の位置のうちの１つに保持するように構成されるとともに動作可能であり、前記レンズ支持構造物は、リモートエネルギーソースにより遠隔作動し、前記ＩＯＬを、前記ＩＯＬの光軸に沿って、または前記ＩＯＬの光軸を中心にして、軸方向および角度方向のうち少なくとも１つに独立して制御可能にそれぞれ移動させるように構成されるとともに動作可能であり、それにより前記ＩＯＬが複数の位置間を動くことが可能になる再配置アセンブリを具え、
   前記再配置アセンブリは、互いに向き合う少なくとも１つのアクチュエータ（１２２、２２２）および少なくとも１つの歯列（１２４、２２４）を具え、前記少なくとも１つのアクチュエータおよび前記少なくとも１つの歯列のうち一方が前記ＩＯＬと固定的な空間関係を有して、前記少なくとも１つのアクチュエータまたは前記少なくとも１つの歯列が移動するときに前記ＩＯＬがともに移動し、
   前記少なくとも１つのアクチュエータが、前記リモートエネルギーソースにより作動される時の第１の三次元形状（１２２１）と、静止している時の第２の三次元形状（１２２２）との間で可逆的にシフト可能であり、
   前記少なくとも１つのアクチュエータは、前記再配置アセンブリが前記リモートエネルギーソースにより遠隔作動したときに、前記少なくとも１つのアクチュエータの少なくとも前記第１の三次元形状をもたらすように構成されるとともに動作可能な形状記憶材料で形成された変更可能要素（１２２４、２２２４）を具え、
   前記少なくとも１つのアクチュエータが、前記第１および第２の三次元形状のそれぞれの場合において、前記少なくとも１つの歯列と選択的に係合して係合を外すように動作可能なラッチ（１２２８ｃ、２２２８）を具え、係合したときに、前記ラッチが前記少なくとも１つの歯列の１つの歯を押して、前記少なくとも１つのアクチュエータと前記少なくとも１つの歯列との間の軸方向または角度方向の相対的な移動をもたらすことにより、前記ＩＯＬの制御可能な移動を前記複数の位置における隣接する２つの位置の間で引き起こすことを特徴とするレンズ支持構造物。
2. 請求項１に記載のレンズ支持構造物において、前記再配置アセンブリは、前記複数の位置のうち少なくとも一部の間で前記ＩＯＬの移行をもたらすように構成されることを特徴とするレンズ支持構造物。
3. 請求項１または２に記載のレンズ支持構造物において、前記アクチュエータおよび／またはそれぞれの歯列は、前記相対的な移動が、前記ＩＯＬの光軸に沿って、または前記ＩＯＬの光軸を中心にして、前記軸方向または前記角度方向のそれぞれにおいて、一方向のみに生じるように、ラチェット機構を規定することを特徴とする、レンズ支持構造物。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ支持構造物において、前記アクチュエータは、バネ状要素（１２２６、２２２６）であって、前記変更可能要素に結合されるとともに、前記再配置アセンブリが前記リモートエネルギーソースにより作動しない場合、前記アクチュエータの前記第２の三次元形状に戻すように構成されるとともに動作可能であるバネ状要素（１２２６、２２２６）を具えることを特徴とする、レンズ支持構造物。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ支持構造物において、前記変更可能要素はニチノールを含むことを特徴とする、レンズ支持構造物。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレンズ支持構造物において、前記リモートエネルギーソースは、前記再配置アセンブリの前記アクチュエータの前記変更可能要素に少なくとも熱を供給するように構成されるとともに動作可能であることを特徴とする、レンズ支持構造物。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレンズ支持構造物において、前記リモートエネルギーソースはレーザ源を具えることを特徴とする、レンズ支持構造物。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載のレンズ支持構造物において、前記リモートエネルギーソースが電磁放射送信機を具え、前記再配置アセンブリは電磁放射受信機を具えることを特徴とする、レンズ支持構造物。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレンズ支持構造物において、前記再配置アセンブリは前記アクチュエータの少なくとも２つのアクチュエータ（１２２ａおよび１２２ｂ、または２２２ａおよび２２２ｂ）を具え、それぞれのアクチュエータは、前記ＩＯＬの光軸周りの互いに反対の方向のうちの一方、または前記ＩＯＬの光軸に沿った互いに反対の方向のうちの一方に、前記ＩＯＬを制御可能に移動させるように構成されるとともに動作可能であることを特徴とする、レンズ支持構造物。
10. 請求項９に記載のレンズ支持構造物において、
    ａ）前記再配置アセンブリは前記歯列の少なくとも２つの歯列（１２４ａ、１２４ｂ）具え、それぞれの歯列は、前記少なくとも２つのアクチュエータ（１２２ａ、１２２ｂ）の１つと相互作用し、それによって、前記ＩＯＬの光軸周りの互いに反対の角度方向に前記ＩＯＬを移動させることが可能になるか、または、
    ｂ）前記再配置アセンブリは前記少なくとも２つのアクチュエータ（２２２ａ、２２２ｂ）と相互作用する１つの歯列（２２４）を具え、それによって、前記ＩＯＬの光軸に沿った互いに反対の軸方向に前記ＩＯＬを移動させることが可能になることを特徴とする、レンズ支持構造物。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のレンズ支持構造物において、前記再配置アセンブリのユーザ検査および作動を可能にしながら、前記再配置アセンブリを密閉し、前記再配置アセンブリへの組織侵入を防ぐように構成されるとともに動作可能な繊維プロテクタを更に具えることを特徴とする、レンズ支持構造物。
12. 眼内レンズ（ＩＯＬ）の位置を制御するレンズ制御システムであって、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のレンズ支持構造物と、前記レンズ支持構造物の再配置アセンブリを遠隔作動させるように構成されるとともに動作可能なリモートエネルギーソースとを具え、前記リモートエネルギーソースが、熱発生器、レーザビーム発生器、および電磁放射送受信機のうち少なくとも１つを具えることを特徴とする、レンズ制御システム。
13. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のレンズ支持構造物と、前記レンズ支持構造物に一体的に装着された眼内レンズ（ＩＯＬ）とを具えることを特徴とする、眼内レンズ（ＩＯＬ）システム。

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