KR20100021422A

KR20100021422A - 네가티브 이상 광시증을 감소시키기 위해 설계된 주변부를 갖는 안구내 렌즈

Info

Publication number: KR20100021422A
Application number: KR1020097025008A
Authority: KR
Inventors: 마이클 제이. 심프슨; 시아오시아오 창
Original assignee: 알콘, 인코퍼레이티드
Priority date: 2007-04-30
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2010-02-24
Also published as: CN101677856A; AU2008247855A1; IL201769A0; US20080269890A1; EP2146671A2; WO2008137419A2; RU2009144093A; BRPI0810810A2; CA2685365A1; JP2010525884A; WO2008137419A3; MX2009011653A

Abstract

일 양태에서, 본 발명은 옵틱(12), 및 옵틱을 둘러싸는 주변 광학 플랜지(14)를 포함하는 안구내 렌즈(IOL)를 제공한다. 옵틱은 IOL 사용자의 망막 상에 시각 영역의 이미지를 형성할 수 있으며, 주변 플랜지는 이상 광시증을 억제할 수 있다. 예를 들어, 주변 플랜지는 제 2 주변 이미지의 형성을 억제하거나, 일부 광을 이러한 제 2 이미지와 IOL에 의해 형성된 이미지 사이의 음영 영역으로 산란시킴으로써, 광선의 산란을 유도하여 이상 광시증을 억제하도록 하는, 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 수용하도록 구성된 하나 이상의 텍스쳐링된 표면을 포함할 수 있다.

Description

네가티브 이상 광시증을 감소시키기 위해 설계된 주변부를 갖는 안구내 렌즈{INTRAOCULAR LENS WITH PERIPHERAL REGION DESIGNED TO REDUCE NEGATIVE DYSPHOTOPSIA}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 35 U.S.C. §119 하에 2007년 4월 30일자 출원된 미국 정식 특허 출원 제11/742,041호를 우선권 주장하며, 이 출원의 전체 내용은 본원에 참고로 통합된다.

관련 출원

본 출원은 본원과 함께 동시 출원된 하기 특허 출원과 관련되며, 이들 각각은 본원에 참조로 통합된다["Intraocular Lens with Asymmetric Optics" (Attorney Docket No. 3360), "IOL peripheral Surface Designs to Reduce Negative Dysphotopsia" (Attorney Docket No. 3345), "Intraocular Lens with Asymmetric Haptics" (Attorney Docket No. 3227), "Intraocular Lens With Edge Modification," (Attorney Docket No. 3225), "A New Ocular Implant to Correct Dysphotopsia, Glare, Halo, and Dark Shadow" (Attorney Docket No.3226), "Haptic Junction Designs to Reduce Negative Dysphotopsia," (Attorney Docket No. 3344), 및 "Graduated Blue Filtering Intraocular Lens," (Attorney Docket No. 2962)].

본 발명은 일반적으로 안구내 렌즈(IOL), 특히 주변 시각 영역내 인위적 영상(visual artifact)을 지각하지 않으면서 시각 영역의 이미지를 환자에게 제공하는 IOL에 관한 것이다.

안구의 광학 파워(optical power)는 각막의 광학 파워 및 천연 수정체의 광학 파워에 의해 결정되며, 상기 수정체는 안구의 전체 광학 파워의 약 1/3을 제공한다. 노화 과정 뿐만 아니라 당뇨병과 같은 특정 질환은 천연 수정체를 혼탁하게 할 수 있으며, 이러한 상태는 통상적으로 백내장(cataract)으로서 알려진 것으로서, 환자의 시력에 악영향을 미칠 수 있다.

안구내 렌즈(intraocular lens)는 통상적으로 이러한 혼탁해진 천연 수정체를 대체하기 위해 사용된다. 이러한 IOL이 실질적으로 환자 시력의 질을 회복시킬 수 있지만, IOL을 이식한 일부 환자들에게서 이들 시력에 있어서, 훈륜(halos), 눈부심(glare) 또는 암부 영역(dark region)과 같은, 비정상적인 광학 현상이 보고된다. 이러한 이상(aberration)은 흔히 "이상 광시증(dysphotopsia)"으로서 칭하여 진다. 특히, 일부 환자들에게서 특히 이들의 이측 주변 시각 영역(temporal peripheral visual field)에서 암영(dark shadow)를 지각한다고 보고되었다. 이러한 현상은 일반적으로 "네가티브 이상 광시증(negative dysphotopsia)"으로서 칭하여 진다.

이에 따라, 향상된 IOL, 특히 일반적으로 이상 광시증, 및 구체적으로 암영의 지각 또는 네가티브 이상 광시증을 감소시킬 수 있는 IOL가 요구되고 있다.

발명의 요약

본 발명은 일반적으로 옵틱(optic)의 주변 영역이 일부 IOL 환자들에게서 보고된 암영의 지각을 경감시키고, 바람직하게는 이를 제거하도록 설계된 안구내 렌즈(IOL)를 제공한다.

본 발명은 부분적으로, 광이 매우 큰 시각(visual angle)으로 눈에 진입할 때 이중 이미지화 효과(double imaging effect)에 의해 IOL 환자에 의해 지각되는 음영이 초래될 수 있다는 발견을 기초로 한 것이다. 더욱 특이적으로는, 많은 통상적인 IOL에서, 눈에 진입하는 대부분의 광이 각막과 IOL 둘 모두에 의해 망막 상에 포커싱(focusing)되지만, 일부 주변광이 IOL을 빗나가며, 이에 따라 각막에 의해서만 포커싱된다는 것을 발견하였다. 이는 제 2 주변 이미지(second peripheral image)의 형성을 초래한다. 이러한 이미지가 주변 시각 영역를 확장하기 때문에 유용할 수 있지만, 몇몇 IOL 사용자에서 이 이미지는, 혼란을 일으킬 수 있는 음영-유사 현상(shadow-like phenomenon)의 지각을 야기할 수 있다.

백내장 수술의 잠재적 합병증을 감소시키기 위하여, 최신 IOL의 설계자는, 환자의 천연 수정체를 제거한 후에 IOL이 더욱 용이하게 수정체낭(capsular bag)에 삽입될 수 있도록 보다 작은 (바람직하게는 접혀질 수 있는) 광학적 구성요소 ("옵틱(optic)")을 제조하기 위해 노력하고 있다. 감소된 렌즈 직경, 및 접혀질 수 있는 렌즈 물질은 현대의 IOL 수술의 성공에 있어서 중요한 인자들인데, 왜냐하면 이 물질들은 요구되는 각막 절개의 크기를 감소시킬 수 있기 때문이다. 또한 이는 외과적 절개로부터의 각막 수차(corneal aberration)를 감소시킬 수 있는데, 왜냐하면 잦은 봉합을 필요로 하지 않기 때문이다. 자가-실링 절개(self-sealing incision)의 사용은 빠른 재활을 제공하고, 유발된 수차(aberration)를 추가로 감소시킨다. 그러나, 옵틱 직경 선택의 중요성은 IOL 옵틱이 항상 눈으로 들어가는 모든 광을 수용하기에 충분히 크지 않을 수 있다는 것이다(또는 홍채로부터 너무 멀리 옮져 놓여질 수 있다).

또한, 향상된 폴리머 물질의 사용과 IOL 기술에서의 다른 발달은 예를 들어, 세포 성장으로 인해, 안구에 IOL의 이식 후 조직학적으로 발생하는 낭 혼탁(capsular opacification)을 실질적으로 감소시킨다. 외과적 기술들은 또한 렌즈 설계, 및 IOL의 모서리 부근의 광에 영향을 주었던 생물학적 물질과 함께 개선되고 있으며, IOL을 둘러싸는 영역에서는 더 이상 개선이 없다. 이러한 개선들은 IOL 사용자들을 위해, 보다 우수한 주변 시력 뿐만 아니라 보다 우수한 중심와 시력(foveal vision)을 제공한다. 주변 이미지가 중심 (축) 이미지 만큼 선명하게 보이지는 않지만, 주변 시력은 매우 가치있을 수 있다. 예를 들어, 주변 시력은 IOL 사용자에게 IOL 사용자의 시각 영역내 물체의 존재를 인식할 수 있게 하고, 이에 반응하여 이들은 보다 선명한 물체의 이미지를 얻을 수 있다. 이와 관련하여 망막이 매우 곡선화된 광학 센서이고, 이에 따라 거의 평평한 광센서보다 우수한 비축(off-axis) 검출 능력을 잠재적으로 제공할 수 있다는 것이 관심을 끈다. 실제로, 널리 인식되어 있지는 않지만, 약 60도 보다 큰 시각(visual angle)에 대한 주변 망막 센서는 안구의 전반부에 위치하고, 일반적으로 안구의 뒤쪽으로 향한다. 그러나, 일부 IOL 사용자에서, 향상된 주변 시력은 예를 들어, 음영 형태의 주변 인위적 영상의 지각을 야기시키거나 이를 악화시킬 수 있다.

이상 광시증(또는 네가티브 이상 광시증)은 흔히 코, 볼, 및 눈썹이 이측 방향(temporal direction)으로부터 안구로 진입하는 것을 제외하고, 가장 큰 각의 주변 광선을 차단하기 때문에 환자에 의해 시각 영역의 일부분만이 관찰된다. 또한, IOL이 통상적으로 햅틱(haptic)에 의해 수정체낭의 내부에 붙여지도록 설계되기 때문에, 특히 정렬 불량(misalignment)으로 보다 많은 이측 주변광이 IOL 광학부를 우회하는 경우, 상기 수정체낭에서의 고정 오류 또는 임의의 비대칭은 문제를 악화시킬 수 있다.

많은 구체예에서, 본 발명의 IOL은 이상 광시증을 억제하는 방식으로 눈에 진입하는 주변 광선(peripheral light ray)을 포집하거나 방향을 바꾸도록 구성된다. 예를 들어, 몇몇 구체예에서, 본 발명의 IOL은 큰 시각으로 눈에 진입하는 광선을 수용하도록 구성되는 주변 플랜지에 의해 둘러싸인 옵틱(optic)을 포함할 수 있다. 몇몇 구체예에서, 이러한 플랜지는 예를 들어, 옵틱에 의해 형성된 것과는 다른 주변 이미지(peripheral image)의 형성을 억제함으로써, 또는 IOL를 빗나간 눈에 진입하는 광선에 의해 형성된 제 2 주변 이미지와 옵틱에 의해 형성된 제 1 이미지 간의 감소된 강도(음영) 영역으로 소정의 광을 유도함으로써 이상 광시증을 억제하도록 입사광을 산란시킬 수 있다(예를 들어, 하나 또는 그 초과의 텍스쳐링된(textured) 표면을 통해). 다른 구체예에서, 플랜지는 입사되는 주변 광선이 망 막 상에 도달하지 못하도록 하거나, 이러한 광선의 세기를 감소시켜서 IOL을 빗나간 눈에 진입하는 광선의 일부에 의해 망막에 형성될 수 있는 제 2 주변 이미지를 감쇠시키도록 하기 위해 불투과성일 수 있다. 또 다른 구체예에서, IOL은 예를 들어, 산란 또는 흡수를 통해, 또는 시각 영역의 단일 이미지가 형성되도록 주변 광선을 포커싱함으로써, 주변 광선이 제 2 이미지를 형성하지 못하도록 하기에 충분히 큰 옵틱을 포함할 수 있다.

일 양태에서, 본 발명은 옵틱, 및 옵틱을 둘러싸는 주변 광학 플랜지(peripheral optical flange)를 포함하는 안구내 렌즈(IOL)을 제공한다. 옵틱은 IOL이 이식되어 있는 환자 눈의 망막 상에 시각 영역의 이미지를 형성하고, 주변 플랜지는 환자의 주변 시각 영역내 인위적 영상의 지각을 억제한다(예를 들어, 이상 광시증). 예를 들어, 몇몇 경우에, 주변 플랜지는 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 포집하고, 이러한 광선이 제 2 주변 이미지를 형성하지 못하도록 하며, 다른 경우에, 주변 플랜지는 일부 광을 이러한 제 2 이미지와 IOL에 의해 형성된 이미지 사이의 음영 영역으로 유도한다(예를 들어, 산란에 의해). 많은 경우에, 옵틱은 약 4밀리미터(mm) 내지 약 9mm 범위의 직경을 가지며, 주변 플랜지는 약 0.5mm 내지 약 1mm 범위의 폭을 지닌다.

관련된 양태에서, 주변 플랜지는 하나 이상의 텍스쳐링된 표면, 예를 들어, 그 위에 입사되는 광의 산란을 유도하도록 구성되어 이상 광시증을 억제하는 텍스쳐링된 전면을 포함한다. 예를 들어, 텍스쳐링된 전면은 큰 시각으로(예를 들어, 약 50 내지 약 80도 범위의 각으로) 눈에 진입하는 주변 광선을 수용할 수 있으며, 이러한 광선이 제 2 이미지를 형성하지 못하도록 광선의 산란을 유도할 수 있으며, 이와 같이 않을 경우 이상 광시증을 유도할 것이다. 다르게는, 텍스쳐링된 전면은 그 위에 입사된 광선의 일부 또는 전부를 음영(shadow) 영역으로 유도할 수 있다. 표면의 텍스쳐링은 예를 들어, 대략 가시광 파장의 광로 거리 효과(optical path distance effect)를 발휘하는 크기를 갖는 다수의 표면 요철을 통해 달성될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구체예에서, 물리적 표면 크기는 약 0.2마이크론 내지 약 2마이크론의 범위일 수 있다. 다르게는, 텍스쳐링된 주변 플랜지는 그 위에 입사된 광선의 일부 또는 전부를 제 2 주변 이미지와 IOL 옵틱에 의해 형성된 이미지 사이의 음영 영역으로 산란시킬 수 있다.

또 다른 양태에서, 주변 광학 플랜지는 가시선에 대해 불투과성이다. 몇몇 구체예에서, 이러한 불투과성 주변 플랜지는 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 수용할 수 있고, 이러한 광선이 제 2 망막 이미지를 형성하지 못하도록 할 수 있다(흡수를 통해). 다르게는, 불투과성 주변 플랜지는 이를 통과하는 주변 광선의 세기를 감쇠시킬 수 있다.

또 다른 양태에서, 주변 플랜지는 가시선에 대해 반투과성이다. 반투과성 플랜지 상에 입사된 광선의 일부(예를 들어, 큰 시각으로 눈에 진입하는 광선)는 플랜지를 통과할 수 있지만, 확산된다. 이는 제 2 주변 이미지 형성을 억제시킬 수 있고/있거나 충분한 광을 음영 영역으로 유도하여 주변 시각 영역내 인위적 영상의 지각을 억제할 수 있다.

또 다른 양태에서, 주변 플랜지는 그의 표면 상에 배치된(예를 들어, 플랜지 의 전면 상에 배치된) 회절 구조체를 포함할 수 있으며, 회절 구조체는 제 2 주변 이미지와 옵틱에 의해 형성된 이미지 사이의 음영 영역 상에 그 위에 입사되는 광의 일부를 유도하도록 구성된다. 몇몇 구체예에서, 회절 구조체와 결합된 광학 파워는 눈의 각막 단독의 광학 파워보다 낮고/거나 각막의 광학 파워와 옵틱의 광학 파워를 합한 것보다 낮다(예를 들어, 약 25% 내지 75% 범위의 배율로).

또 다른 양태에서, 주변 플랜지는 그 위에 입사되는 광을, 옵틱에 의해 형성된 이미지와 IOL을 빗나간 눈에 진입하는 광선에 의해 형성된 제 2 주변 이미지 사이의 망막 음영 영역으로 유도하기 위한 프레넬 렌즈(Fresnel lens)를 포함할 수 있다. 몇몇 구체예에서, 프레넬 렌즈의 광학 파워는 눈의 각막 단독의 광학 파워보다 낮고/거나 각막의 광학 파워와 옵틱의 광학 파워를 합한 것보다 낮을 수 있다(예를 들어, 약 25% 내지 75% 범위의 배율로). 예를 들어, 일부 실행예에서, 프레넬 렌즈의 광학 파워는 각막의 광학 파워와 IOL의 중심 옵틱의 광학 파워를 합한 것의 대략 절반이다.

또 다른 양태에서, 상기 IOL에서 옵틱은 다초점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 옵틱은 전면 및 후면, 및 이러한 표면 중 하나 이상의 위에 배치된 회절 구조체를 포함할 수 있다. 회절 구조체는 근초점(near-focus) 광학 파워 뿐만 아니라 원초점(far-focus) 광학 파워를 제공할 수 있다(예를 들어, 근초점 파워는 약 1D 내지 약 4D 범위이다).

또 다른 양태에서, 전면 및 후면을 포함하는 옵틱을 포함하며, 옵틱은 시각 영역의 이미지를 생성하기 위한 중심부, 및 예를 들어, 제 2 주변 이미지의 형성을 억제함으로써 이상 광시증을 억제하기 위한 주변부를 포함하는 IOL이 기술된다. 예를 들어, 옵틱은 직경이 약 4mm 내지 약 9mm 범위일 수 있으며, 그 중심부는 직경이 약 3.5mm 내지 약 8mm범위이고, 그 주변부의 폭은 약 0.5mm 내지 약 1mm 범위일 수 있다.

관련된 양태에서, 상기 IOL에서, 옵틱의 주변부는 예를 들어, 제 2 망막 이미지의 형성을 억제하거나, 일부 광을 음영 영역으로 유도함으로써, 그 위에 입사된 광선(예를 들어, 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선)을 산란시켜서 이상 광시증을 억제하도록 구성된, 텍스쳐링된 영역(다수의 표면 요철에 의해 특징됨)을 포함한다. 텍스쳐링된 영역은 전면 또는 후면 상에 배치될 수 있지만, 보다 바람직하게는 주변부의 전면 상에 배치된다.

또 다른 양태에서, 옵틱의 주변부는 불투과성이거나 반투과성일 수 있다. 불투과성 주변부는 큰 시각으로 진입하는 주변 광선이 예를 들어, 이러한 광선의 흡수 또는 확산을 통해, 이상 광시증을 유발하는 제 2 이미지를 형성하지 않도록 할 수 있다. 다르게는, 불투과성부는 제 2 주변 이미지의 형성을 억제(개선 또는 방지)하고/하거나 그 위에 입사되는 광의 일부 또는 전부를, 예를 들어 확산을 통해, 음영 영역으로 유도함으로써 이상 광시증을 억제할 수 있다.

또 다른 양태에서, 회절 구조체는 제 2 주변 이미지와 IOL에 의해 형성된 이미지 사이의 음영 영역에 일부 광을 유도하기 위해 옵틱의 주변부 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 회절 구조체는 각막 단독의 초점 파워(focus power) 및/또는 각막의 초점 파워와 IOL의 초점 파워를 합한 것보다 적은 초점 파워를 제공할 수 있 다.

또 다른 양태에서, 프레넬 렌즈는 옵틱의 전면 및/또는 후면의 주변부 상에 배치되어, 광을, IOL에 의해 형성된 이미지와 IOL을 빗나간 눈에 진입하는 광선에 의해 형성된 제 2 주변 이미지 사이의 음영 영역으로 유도할 수 있다.

또 다른 양태에서, 눈에 진입하는 축상 광선(axial ray) 뿐만 아니라 큰 시각으로 눈에 진입하는 광선을 포커싱하여 시각 영역의 단일 이미지를 형성하기에 충분히 큰 포커싱 표면을 지닌 IOL이 기술된다. 예를 들어, 이러한 IOL은 광학 축에 대해 배치된 전면 및 후면을 지닌 옵틱을 포함할 수 있으며, 전면 및 후면은 약 6.5mm 초과(예를 들어, 약 6.5mm 내지 약 9mm 범위)의 직경을 갖는다.

또 다른 양태에서, 회절 구조체는 IOL이 근초점 광학 파워(예를 들어, 약 1D 내지 약 4D 범위의 파워를 첨가하는 것에 상응함) 뿐만 아니라 원초점 광학 파워를 제공할 수 있도록 IOL의 전면 및/또는 후면 중 어느 하나 상에 배치될 수 있다.

다른 양태에서, 중심 옵틱 및 옵틱을 둘러싸는 주변 플랜지를 지닌 IOL을 제공하고, IOL을 환자 눈에 이식하는 것을 포함하여, 시력을 교정하는 방법이 기술된다. 옵틱은 시각 영역의 이미지를 형성하기 위해 구성되며, 플랜지는 이상 광시증을 억제하기 위해 구성된다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 환자 눈의 시각 영역에서 이상 광시증을 억제하는 방법으로서, 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 포집하거나 이러한 광선을 망막으로 유도하여 시각 영역의 단일 이미지를 형성하도록 IOL이 충분히 크게 되도록 함으로써 IOL을 이식하는 방법을 제공한다.

본 발명은 하기 간략하게 기술되는 첨부되는 도면과 함께 하기 상세한 설명을 참조하여 보다 잘 이해될 수 있을 것이다.

도 1A는 본 발명의 일 구체예에 따른 IOL의 개략적인 상면도이다.

도 1B는 도 1A에 도시된 IOL의 개략적인 측면도이다.

도 1C는 중심 옵틱, 및 중심 옵틱에 경사져 있는 주변 플랜지를 포함하는 또 다른 구체예에 따른 IOL의 개략도이다.

도 2A는 환자 눈에 이식된 종래의 IOL의 개략도이며, 큰 시각으로 눈에 도입되고, IOL을 빗나간 주변 광선에 의한 제 2 이미지의 형성을 개략적으로 도시한 것이다.

도 2B는 환자 눈에 이식된 본 발명의 일 구체예에 따른 IOL의 개략도이며, IOL의 주변 플랜지가 큰 시각으로 눈에 도입되는 주변 광선에 의한 제 2 이미지의 형성을 억제하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.

도 2C 환자 눈에 이식된 본 발명의 일 구체예에 따른 IOL의 개략도이며, IOL의 텍스쳐링된 주변 플랜지가 광선의 일부를 IOL의 옵틱에 의해 형성된 이미지와 IOL을 빗나간 눈에 진입하는 광선에 의해 형성된 제 2 이미지 사의 음영 영역으로 산란시키는 것을 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 IOL의 개략적인 전면도(anterior view)이다.

도 4는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 IOL의 개략적인 측면도이다.

도 5A는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 IOL의 개략적인 측면도이다.

도 5B는 포커싱 플랜지에 의해 둘러싸인 옵틱을 포함하는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 IOL의 개략적인 측면도이다.

도 5C는 회절성 주변 플랜지를 갖는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 IOL의 개략적인 측면도이다.

도 5D는 도 5C의 IOL의 개략적인 전면도이다.

도 5E는 IOL의 주변 플랜지의 전면 상에 프레넬 렌즈를 지닌 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 IOL의 개략적인 측면도이다.

도 6A는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 IOL의 개략적인 전면도이다.

도 6B는 도 6A의 IOL의 개략적인 전면도이다.

도 7A는 IOL의 주변부가 이상 광시증을 억제하는 것을 개략적으로 도시한, 환자 눈에 이식된 도 6A의 IOL의 개략도이다.

도 7B는 IOL의 주변 텍스쳐링부가 IOL에 의해 형성된 이미지와 IOL을 빗나간 눈에 진입하는 광선에 의해 형성된 제 2 주변 이미지 사이의 음영 영역에 광선의 일부를 산란시키는, 환자 눈에 이식된 도 6A의 IOL의 일 예시적인 실행예에 대한 개략도이다.

도 8A는 불투과성 주변부를 지닌 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 IOL의 개략적인 측면도이다.

도 8B는 도 8A의 IOL의 개략적인 전면도이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 IOL의 개략적인 측면도이다.

도 10A는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 IOL의 개략적인 측면도이다.

도 1OB는 IOL의 전면의 주변부 상에 배치된 프레넬 렌즈를 지닌, 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 IOL의 개략적인 측면도이다.

도 11은 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 IOL의 개략적인 측면도이다.

도 12는 IOL이 이상 광시증을 억제하는 것으로 개략적으로 도시하고 있는, 환자의 눈에 이식된 도 11의 IOL의 개략도이다.

도 13A는 그 전면 상에 회절 구조체를 갖는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 다초점 IOL이다.

도 13B는 도 13A의 IOL의 개략적인 전면도이다.

본 발명은 일반적으로 일부 안구내 렌즈(IOL) 환자들이 보고한 암영(dark shadow)의 지각을 개선하고, 바람직하게는 방지하는 IOL을 제공한다. 이러한 효과는 일반적으로 당해 이상 광시증으로서 공지되어 있다. 하기에서 보다 자세히 논의되는 바와 같이, 많은 구체예에서, 본 발명의 IOL은 주변 플랜지에 의해 둘러싸인 중심 옵틱을 포함하며, 플랜지는 예를 들어, 제 2 이미지의 형성을 억제하거나, 일부 광을 이러한 제 2 주변 이미지와 IOL에 의해 형성된 제 1 이미지 사이의 음영 영역으로 유도함으로써, 이상 광시증을 억제한다. 이를 위해, 몇몇 경우, 주변 플랜지는 예를 들어, 큰 시각으로, 눈에 진입하는 주변 광선을 산란시킬 수 있고, 다른 경우, 주변 플랜지는 가시선에 대해 실질적으로 불투과성일 수 있다. 또 다른 경우, 주변 플랜지는 중심 옵틱이 이미지를 형성하는 망막의 소정 부분으로 주변 광선을 굴절 및/또는 회절시키거나, 광선의 일부를 음영 영역으로 포커싱시킴으로써 포커싱 엘리먼트로서 기능하고, 이로써 이상 광시증을 억제할 수 있다. 다른 구체예에서, 별도의 광학 플랜지를 이용하는 것 대신, IOL 옵틱이 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 포집하거나 방향을 바꾸도록 충분히 커서 이상 광시증을 억제한다. 용어 "안구내 렌즈" 및 이의 약어 "IOL"은 눈의 수정체를 교체하거나, 수정체가 제거되거나 제거되지 않거나와 무관하게 시력을 증진시키기 위해 눈안으로 이식되는 렌즈를 기술하기 위해, 본원에서 서로 교환가능하게 사용된다.

도 1A 및 1B는 중심 옵틱(12), 및 중심 옵틱을 둘러싸는, 광학 축(OA)에 대해 배치된 주변 플랜지(14)를 포함하는, 본 발명의 일 구체예에 따른 IOL(10)의 개략도이다. 이 구체예에서, 중심 옵틱은 광학 축에 대해 약 2mm 내지 약 3.5mm 범위의 반경(R)을 지니며, 플랜지는 광학 축에 대해 약 2.5mm 내지 약 4.5mm 범위의 반경(R')을 지닌다.

중심 옵틱(12)은 협동하여 요망되는 광학 파워를 제공하는 전면(16) 및 후면(18)을 포함한다. 이러한 구체예에서, 중심 옵틱이 양면 볼록 모양을 지닐 수 있지만, 다른 구체예에서는, 다른 모양, 예컨대, 볼록면-오목면, 평면-볼록면, 또는 평면-오목면 모양을 지닐 수 있다. 유사하게, 주변 플랜지는 전면(20) 및 후면(22)을 포함한다. 이 구체예에서, 플랜지의 전면 및 후면은 실질적으로 평평하나, 다른 구체예에서는 그 위에 입사되는 광을 포커싱하도록 곡면일 수 있다.

옵틱(12) 및 주변 플랜지(14)는 바람직하게는 생적합성 물질, 예컨대, 연질 아크릴, 실리콘, 하이드로겔, 또는 특정 적용을 위해 필요한 굴절 지수를 갖는 그 밖의 생적합성 중합체 물질로 형성된다. 예를 들어, 몇몇 구체예에서, 이들은 2-페닐에틸 아크릴레이트와 2-페닐에틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체(이는 일반적으로 아크리소프(Acrysof)^®로서 공지되어 있음)로 형성될 수 있다. IOL(10)은 또한 눈에서의 교체를 용이하게 하는 한쌍의 고정화 부재(햅틱)(24)를 포함한다. 햅틱(24)은 또한 폴리메틸메타크릴레이트와 같은 적합한 중합체 물질로 형성될 수 있다. 몇몇 구체예에서, 햅틱은 옵틱과 일체적으로 형성될 수 있고, 다른 구체예에서(보통 멀티피스 IOL로서 언급됨), 햅틱은 별도로 형성되고 당해 공지된 방식으로 옵틱에 부착된다. 후자의 경우, 햅틱을 형성하는 물질은 옵틱을 형성하는 물질과 동일하거나 상이할 수 있다. 렌즈 안정성 및 센트레이션(centration)을 유지하기 위한 다양한 햅틱 설계는 공지되어 있으며, 예를 들어, C-루프, J-루프, 및 판형상 햅틱 설계가 포함되는 것으로 이해해야 한다. 본 발명은 이러한 임의의 햅틱 설계가 용이하게 사용된다.

계속 도 1A 및 1B와 관련하면, 플랜지 전면(20)은 그 위에 입사되는 광을 산란시키기 위해 텍스쳐링된다. 하기에서 더 논의되는 바와 같이, 본 구체예에서, IOL이 눈에 이식되면, 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선의 일부 또는 전부가 텍스쳐링된 플랜지 후면 상에 입사되며, 이러한 후면은 그러한 광선을 산란시켜 제 2 이미지의 형성을 억제한다. 본원에서 사용되는 용어 "큰 시각"은 약 50도 초과, 예를 들어 약 50도 내지 약 80도 범위인, 눈의 시축에 대한 각도를 나타낸다. 본 구체예에서, 플랜지 후면의 텍스쳐링은 약 0.2 마이크론 내지 약 2 마이크론 범위의 물리적 표면 크기를 갖는 다수의 표면 요철(26)에 의해 달성된다. 많은 경우에, 텍스쳐링된 표면에 의한 광 산란은 다수의 방향에 대해 무작위로, 표면에 입사되는 광의 40% 이상, 또는 약 90% 이상, 또는 약 95% 이상을 분산시킬 수 있다.

몇몇 실행예에서, IOL의 주변 플랜지는 중심 옵틱에 대해 전방 또는 후방으로 경사질 수 있다. 예를 들어, 도 1C를 참조하면, IOL(10')은 중심 옵틱에 대해 경사진 주변 플랜지(20')에 의해 둘러싸인 중심 옵틱(12')을 포함할 수 있다. 보다 특히, 중심 옵틱의 엣지면(ES1)에 대한 수직면(N1)은 IOL의 광학 축(OA)에 대해 실질적으로 직교하는 반면, 플랜지의 엣지면(ES2)에 대한 수직면(N2)은 광학 축에 대해 각도 θ를 이룬다. 플랜지는 예를 들어, 상기 및 추가로 하기에서 논의되는 방식으로, 이상 광시증을 억제하도록 구성될 수 있다. 또한, 이러한 구체예 및 다른 구체예의 몇몇 실행예에서, 플랜지의 두께는 중심 옵틱의 최소(또는 평균) 두께보다 얇을 수 있다(예를 들어, 약 5 배).

백내장 수술 동안에, 혼탁한 수정체는 제거되고, IOL(10)로 교체될 수 있다. 예를 들어, 다이아몬드날(diamond blade)을 통해 각막 절개가 이루어져서 다른 기국가 눈에 도입되도록 할 수 있다. 이후, 수정체 전낭(anterior lens capsule)이 그러한 절개를 통해 원형 형태로 절삭되는 그러한 절개를 통해 접근되어, 눈에서 제거될 수 있다. 이후, 프로브가 각막 절개부를 통해 삽입되어 초음파를 통해 수정체를 파괴하고, 수정체 단편이 흡인될 수 있다. 인젝터(injector)가 원래의 수정체낭에서 접힌 상태로 IOL을 배치하기 위해 사용될 수 있다. 삽입시, IOL은 접히지 않을 수 있으며, 그것의 햅틱은 IOL을 수정체낭내에 고정시킬 수 있다.

몇몇 구체예에서, IOL은 겸자 삽입(forceps insertion)을 사용하기 보다는 인젝터 시스템을 사용함으로써 눈에 이식된다. 예를 들어, 작은 절개를 통해 눈에 삽입하도록 구성된 노즐을 지닌 인젝션 핸드피스(injection handpiece)가 사용될 수 있다. IOL은 겹쳐지거나, 꼬여지거나, 다르게는 압축된 상태로 수정체낭에 전달되도록 노즐 구멍을 통해 밀려질 수 있다. 이러한 인젝터 시스템의 사용은 작은 절개를 통해 IOL를 눈에 이식되게 함으로써, 그리고 전문 의료진에 의해 IOL을 최소로 다루게 함으로써 유리할 수 있다. 예를 들어, 본원에 참고로 통합되는 미국 특허 제 7,156,854호(발명의 명칭: "Lens Delivery System")에는 IOL 인젝터 시스템이 기술되어 있다. 본 발명의 여러 구체예에 따른 IOL, 예컨대 IOL(10)은 바람직하게는, 그 모양 및 크기가 작은 절개를 통해 인젝터 시스템에 의해 눈에 삽입되도록 하면서, 이상 광시증을 억제하도록 설계된다.

예시적인 이러한 구체예에서, 눈에 이식되면, IOL의 중심 옵틱은 시각 영역의 이미지를 형성하고, IOL의 주변 플랜지는 이상 광시증을 일으키는 제 2 주변 이미지의 형성을 억제한다. 이상 광시증을 억제함에 있어서 주변 플랜지의 역할을 추가로 도시하기 위해, 도 2A는 눈에 이식된 종래의 IOL(28)을 도시하고 있으며, 도 2B는 눈에 이식된 상기 IOL(10)을 도시하고 있다. 도 2A를 참조하면, 종래의 IOL(28)은 눈의 망막으로 진입하는 다수의 광선(예컨대, 광선(17))을 포커싱함으로써 시각 영역의 이미지(I1)을 형성할 수 있다. 그러나, 큰 시각으로 눈에 진입하는 다수의 주변 광선(예컨대, 광선(19))은 각막에 의해 굴절되고, IOL(28)을 빗나간다. 이와 같이, 그러한 주변 광선은 이미지(I1)과 떨어져 있는 위치에서 망막에 도달하여 많은 경우에 제 2 주변 이미지(I2)를 형성한다. 이러한 제 2 이미지의 형성은, 예를 들어 약 25% 내지 약 100% 범위의 환자가 그러한 이미지들 간에 음영 유사 현상을 지각하게 할 수 있다.

대조적으로, 도 2B에 개략적으로 도시된 바와 같이, IOL(10)의 중심 옵틱(12)이 다수의 광선(예컨대, 광선(30))을 망막으로 포커싱함으로써 환자의 망막에 이미지(I1)를 형성하지만, 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선(예컨대, 광선(32))이 주변 플랜지(14)의 텍스쳐링된 전면(20)에 입사된다. 텍스쳐링된 전면은 입사되는 주변 광선을 산란시키고, 이로써 그러한 광선이 환자의 망막에 제 2 이미지를 형성하지 못하도록 한다. 이러한 방식으로, 이상 광시증을 억제한다.

상기 구체예에서, 플랜지(14)의 후면(22)은 후낭 혼탁화(posterior capsular opacification: PCO) 가능성을 최소화하도록 텍스쳐링되지 않지만, 다른 구체예에서, 플랜지의 후면 둘 모두가 텍스쳐링되거나, 플랜지의 전면 및 후면 둘 모두가 텍스쳐링될 수 있다.

본 구체예의 몇몇 다른 실행예에서, 텍스쳐링된 플랜지는 제 2 주변 이미지 형성을 억제하기 보다는, 일부 광을 그러한 제 2 주변 이미지와 IOL에 의해 형성된 제 1 이미지 사이의 음영 영역으로 산란시켜서 IOL 사용자에 의한 예를 들어 암영 형태의 주변 인위적 영상의 지각을 억제하면서, 주변 시력에 대해 유리할 수 있는 제 2 주변 이미지를 보존한다. 예를 들어, 도 2C에 개략적으로 도시된 바와 같이, IOL(10)이 환자의 눈에 이식되면, 그 중심 옵틱은 시각 영역의 이미지(I1)를 형성할 수 있다. 그러나, 이러한 경우, IOL은, 플랜지가 매우 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 포집할 수 있도록 충분히 크지 않다. 이로써, 이러한 광선 중 일부 또는 전부(예를 들어, 예시적 광선(21))는 IOL을 빗나가고, 이에 따라 각막에 의해 굴절되어 제 2 주변 이미지(I2)를 형성한다. 이러한 제 2 주변 이미지가 상기 주지되는 바와 같이 IOL 사용자의 주변 시력을 확장시킬 수 있기는 하지만, 또한 일부 경우에서는, 예를 들어, 이미지들 사이의 음영 영역의 존재로 인해, 이상 광시증을 유발할 수 있다. 이러한 효과를 경감시키기 위해, 이러한 경우, 플랜지의 텍스쳐링된 표면은 그 위에 입사된 광선의 일부(예컨대, 예시적 광선(23))을 그러한 음영 영역으로 산란시키고, 이로써 주변의 인위적 영상의 지각을 개선시키고, 바람직하게는 억제한다.

상기 예시적인 IOL(10)에서는, 플랜지(14)의 전면 전체가 텍스쳐링되어 있지만, 다른 구체예에서는 상기 전면의 특정 부분만이 텍스쳐링될 수 있다. 예를 들어, 도 3은 중심 옵틱(36)과 주변 플랜지(38)를 갖는 IOL(34)을 개략적으로 도시하고 있으며, 여기서 이측 측(temporal side)으로부터 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 수용하는 플랜지의 전면의 일부(40)가 텍스쳐링되어 있다.

다른 구체예에서, IOL의 주변 광학 플랜지는 이상 광시증을 억제하도록 가시선에 대해 불투과성이다. 예를 들어, 도 4는 주변 플랜지(46)에 의해 둘러싸인 중심 옵틱(44)을 포함하는 구체예에 따른 IOL(42)을 개략적으로 도시하고 있다. 도시되지는 않았지만, IOL(42) 또한 환자 눈에 용이하게 배치하기 위한 다수의 고정화 부재(햅틱)를 포함할 수 있다. 중심 옵틱(44)은 환자의 망막 상에 시각 영역의 이미지를 형성하기 위한 요망되는 광학 파워를 협력적으로 제공하는 전면(48) 및 후면(50)을 포함한다. 또한, 주변 광학 플랜지는 전면(52) 및 후면(54)을 포함한다. 이러한 구체예에서는, 플랜지의 전면 및 후면이 실질적으로 평평하지만, 다른 구체예에서, 이들은 곡면 프로파일을 가질 수 있다.

계속해서 도 4를 참조하면, 플랜지(46)는 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선이 망막에 도달하지 못하도록 하거나, 이러한 광선의 세기를 감소시키기 위해 가시선에 대해 불투과성이다. 본원에서 사용되는 용어 "가시선에 대해 불투과성"이라는 것은 가시선, 예를 들어, 약 380nm 내지 약 780nm 범위의 파장을 갖는 광선의 세기를 약 25%초과, 또는 약 40% 초과, 또는 약 90% 초과, 또는 약 95% 초과, 또는 100% 감소시키는 불투과도를 나타낸다. 예를 들어, 많은 구체예에서, 불투과성 플랜지를 통과하는 입사선의 세기는 약 25%초과의 배율만큼, 보다 바람직하게는 약 50% 초과의 배율로 감소된다.

몇몇 경우에, 플랜지의 불투과도는 플랜지의 생적합성 물질을 가시 파장계에서 흡수 스펙트럼을 갖는 하나 또는 그 초과의 염료와 함께 함침시킴으로써 달성된다. 이러한 염료의 몇몇 예가 하기 문헌에 제시된다[미국 특허 제5,528,322호(발명의 명칭: "Polymerizable Yellow Dyes And Their Use In Ophthalmic Lenses"), 제5,470,932호(발명의 명칭: "Polymerizable Yellow Dyes And Their Use In Ophthalmic Lenses"), 제5,543,504호(발명의 명칭: "Polymerizable Yellow Dyes And Their Use In Ophthalmic Lenses), 및 제5,662,707호(발명의 명칭: "Polymerizable Yellow Dyes And Their Use hi Ophthalmic Lenses), 이들은 모두 본원에 참조로 통합된다]. 또한, 이러한 구체예에서, 주변 연장부 전체가 불투과성이지만, 다른 구체예에서, 이러한 불투과성은 주변 연장부의 일부에만, 예를 들어, 연장부의 전면 및/또는 후면에 인접한 부분에 부여될 수 있다.

다른 구체예에서, 주변 플랜지는 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선이 제 2 주변 이미지를 생성하지 못하도록 하거나, 통과하는 광선을 회절시켜서 그러한 광선의 일부가 이러한 제 2 주변 이미지와 IOL에 의해 형성된 제 1 이미지 사이의 음영 영역에 도달하도록 반투과성일 수 있다. 예를 들어, 도 5A는 중심 옵틱(58) 및 옵틱을 둘러싸는 주변 플랜지(60)을 포함하는 구체예에 따른 IOL(56)을 개략적으로 도시하고 있다. 주변 플랜지는 가시선에 대해 반투과성이다. 이와 같이, 이는 주변 광선의 통과를 허용하지만, 확산된다. 이는 제 2 이미지의 형성을 방지하거나, 광선의 일부가 제 2 주변 이미지와 IOL의 제 1 이미지 사이의 망막 영역에 감소된 광 세기로 입사되도록 함으로써, 이상 광시증을 예방하거나, 적어도 개선시킨다. 예를 들어, 반투과성 플랜지는 생적합성의 투과성 고분자 물질에 산란성 센터(scattering center)를 혼입시킴으로써 형성될 수 있다. 몇몇 경우에, 주변 플랜지는 약 0.2 마이크론 내지 약 2 마이크론 범위, 바람직하게는 약 0.2 마이크론 내지 약 0.4 마이크론 범위의 폭을 갖는 하나 이상의 표면 상에 표면 요철(또는 조도)을 생성시킴으로써 반투과성이 될 수 있다.

또 다른 구체예에서, 주변 플랜지는 이상 광시증을 억제하면서 IOL 사용자의 주변 시력을 증진시키기 위해 환자의 망막에 중심 옵틱에 의해 형성된 이미지의 가장자리를 향해 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 유도하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5B는 광학 플랜지(61)가 커플링되어 있는 중심 옵틱(59)을 갖는 IOL(57)을 개략적으로 도시한 것이다. 중심 옵틱(59)은 전면(59a) 및 후면(59b)을 포함하는 양면 볼록 렌즈의 형태이지만, 평면-볼록면 또는 평면-오목면과 같은 다른 형태 또한 가능하다. 전면 및 후면의 굴곡은 시각 영역의 이미지를 생성하기 위해, 중심 옵틱이 요망되는 광학 파워, 예를 들어 약 -15 내지 약 +40D를 제공하도록 선택된다. 도시되어 있지는 않지만, IOL(57)은 안내 안전한 이식을 위해 햅틱을 포함할 수 있다.

계속해서 도 5B를 참조하면, 주변 플랜지는 또한 모두 곡면인 전면(61a) 및 후면(61b)으로 형성된다. 많은 구체예에서, 이러한 면의 굴곡은 플랜지가 중심 옵틱(59)의 광학 파워와 실질적으로 동일한 광학 파워를 제공하도록 한다. 이러한 구체예에서, 플랜지는 중심 옵틱에 의해 포커싱된 광선과 함께 시각 영역의 단일 이미지를 형성하도록, 그 위에 입사되는 주변 광선을 망막으로 포커싱한다.

몇몇 다른 구체예에서, 플랜지에 의해 제공된 광학 파워는 중심 옵틱의 광학 파워보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 플랜지의 광학 파워는 약 25% 내지 약 75% 범위의 배율로 중심 옵틱의 광학 파워와 다를 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구체예에서, 플랜지의 광학 파워는 옵틱의 광학 파워의 약 50% 미만이다. 몇몇 경우에, 플랜지의 광학 파워는 각막의 광학 파워 및/또는 각막의 광학 파워와 옵틱의 광학 파워를 합한 것보다 낮을 수 있다(예를 들어, 약 25% 내지 약 75% 범위의 배율(예를 들어, 약 50%)로).

몇몇 경우에, 플랜지는 그 위에 입사되는 광을, IOL을 빗나간 눈에 진입하는 주변 광선에 의해 형성된 제 2 주변 이미지와 IOL에 의해 형성된 이미지 사이의 음영 영역으로 유도하기 위한 회절 구조체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5C는 중심 옵틱(65), 및 옵틱을 둘러싸는, 전면(67a) 및 후면(67b)을 갖는 주변 플랜지(67)를 갖는 IOL(63)을 개략적으로 도시하고 있다. 회절 구조체(69)는 플랜지의 전면 상에 위치한다. 회절 구조체(69)는 다수의 회절 존(71)으로 형성되며, 이들 각각의 단(step)에 의해 인접하는 존과 분리되어 있다. 이러한 구체예에서, 단 높이는 균일하고 - 다른 구체예에서, 균일하지 않은 높이 또한 가능하다 - 하기 관계식에 의해 표현될 수 있다:

상기 식에서,

λ는 고안 파장(예를 들어, 550nm)이고,

a는 여러 차수에 관련된 회절 효율을 조절하도록 조정될 수 있는 파라미터를 가리킨다. 예를 들어, a는 1일 수 있다.

n₂는 안구의 굴절 지수이며;

n₁는 렌즈를 둘러싸는 매체의 굴절 지수를 가리킨다.

사용시, 회절 구조체(69)는 그 위에 입사된 광선의 일부 또는 전부를 제 2 주변 이미지와 IOL에 의해 형성된 이미지 사이의 음영 영역으로 유도할 수 있다. 몇몇 실행예에서, 회절 구조체는 옵틱의 광학 파워보다 적은 광학 파워를 제공한다(예를 들어, 약 25% 내지 약 75% 범위의 배율로). 많은 구체예에서와 같이, 회절 구조체(69)는 비축 주변 광선을 수용하며, 회절 구조체는 주변 광선이 옵틱에 의해 형성된 이미지와 IOL을 빗나간 눈에 진입하는 광선에 의해 형성된 이미지 사이의 망막의 음영 영역에 도달하도록 그러한 주변 광선(예를 들어, 약 50도 내지 약 80도 범위의 시각으로 눈에 진입하는 광선)을 유도하는데 효과적인 광학 파워를 갖는 것으로서 특징될 수 있다.

몇몇 구체예에서, 플랜지는 망막 음영 영역에 광을 유도하기 위한 프레넬 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 도 5E는 전면(85a) 및 후면(85b)를 갖는 주변 플랜지(85)에 의해 둘러싸인 중심 옵틱(83)을 포함하는 구체예에 따른 IOL(81)을 개략적으로 도시한 것이다. 프레넬 렌즈(87)는 전면 상에 위치하며, 그 위에 입사된 광선을 망막의 음영 영역으로 유도하도록 구성되어 있다. 이를 위해, 많은 구체예에서, 프레넬 렌즈는 각막 단독의 광학 파워 및/또는 각막 및 IOL의 옵틱의 광학 파워보다 적은 광학 파워를 갖는다. 예를 들어, 프레넬 렌즈의 광학 파워는 각막 단독의 광학 파워 및/또는 각막과 IOL의 옵틱의 광학 파워의 대략 절반일 수 있다.

다른 구체예에서, 중심 옵틱 및 별도의 주변 플랜지를 사용하기 보다는, IOL은 시각 영역의 이미지를 생성하기 위한 포커싱면으로서 기능할 수 있는 중심부, 및 예를 들어, 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선에 의한 제 2 이미지 형성을 억제하거나, 광을 음영 영역으로 유도함으로써 이상 광시증을 억제하도록 구성된 주변부를 지닌 광학면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 6A 및 6B는 광학 축(OA)에 대해 위치한 전면(66) 및 후면(68)을 지닌 옵틱(64)을 포함하는 구체예에 따른 IOL(62)를 개략적으로 도시한 것이다. 옵틱(64)은 광학 축에 대해 약 2mm 내지 약 4.5mm 범위, 바람직하게는 약 2.5mm 내지 약 3.5mm 범위로 방사상 연장부(R)를 지닐 수 있다. 전면 및 후면은, 각각 IOL이 환자의 눈에 이식되면, 협동하여 시각 영역의 이미지를 형성하는 중심부(66a 및 68a), 및 예를 들어 제 2 이미지의 형성을 방지함으로써 이상 광시증을 억제하는 주변부(66b 및 68b)를 갖는 것으로 특징될 수 있다. 중심부(66a 및 68a)는 광학 축에 대해 약 2mm 내지 약 3.5mm 범위의 반경을 가질 수 있고, 주변부(66b 및 68b)는 약 0.5mm 내지 약 1mm 범위의 폭(w)을 가질 수 있다. 상술된 구체예들과 유사하게, IOL(62)은 눈에 용이하게 배치되도록 하는 한쌍의 고정화 부재(햅틱)(70)를 포함할 수 있다.

이러한 구체예에서, 전면(66)의 주변부(66b)는 그 위에 입사되는 광을 산란시키는 다수의 표면 요철(72)을 포함한다. 즉, 전면의 주변부는 텍스쳐링된다. 많은 경우, 요철은 약 0.2 마이크론 내지 약 2 마이크론 범위의 물리적 표면 크기를 갖는다.

도 7A에 개략적으로 도시된 바와 같이, 몇몇 실행예에서, IOL(62)이 환자의 눈에 이식되면, 전면 및 후면의 중심부는 예를 들어, 예시적 광선(72)을 망막으로 포커싱시킴으로써 시각 영역의 이미지를 형성한다. 그러나, IOL의 전면의 주변부(66b)는 큰 시각으로, 예를 들어 약 50도 초과로 눈에 진입하는 주변 광선(예컨대, 광선(74))을 수용하여, 상기 광선을 산란시킨다. 이러한 산란은 그러한 주변 광선이 암영을 지각하도록 유도하는 제 2 이미지를 형성하지 못하도록 한다.

다르게는, 도 7B를 참조하면, 몇몇 다른 실행예에서, IOL의 전면의 텍스쳐링된 주변부(66a)는, 제 2 주변 이미지의 형성을 억제하기 보다는, 그 위에 입사된 광선의 일부를 이러한 제 2 주변 이미지(I2)와 IOL에 의해 형성된 제 1 이미지(I1) 사이의 음영 영역으로 유도한다.

이러한 구체예에서, 전면의 주변부가 텍스쳐링되지만, 다른 구체예에서, 전면의 주변부, 또는 양면의 주변부가 텍스쳐링될 수 있다(그러나, 텍스쳐링을 전면의 주변부로 제한하는 것이 몇몇 경우에 후낭 혼탁화의 위험을 낮출 수 있기 때문에 바람직하다).

도 8A 및 8B를 참조하면, IOL(76)은 광학 축(OA)에 대해 배치된 옵틱(78)을 포함하며, 옵틱은 주변부(82)에 의해 둘러싸인 중심부(80)를 포함한다. 보다 구체적으로, IOL(76)은 전면(82) 및 후면(84)을 포함하며, 각각은 중심부(각각 전면(82) 및 후면(84)에 상응하여 중심부(82a) 및 (84a))로부터 주변부(각각 전면(82) 및 후면(84)에 상응하여 주변부(82b) 및 (84b))로 연장된다. 옵틱(78)은 약 2mm 내지 약 4.5mm 범위의 반경을 가지며, 그 중심부는 약 2mm내지 약 3.5mm 범위의 반경을 가지고, 그 주변부는 약 0.5mm 내지 약 1mm 범위의 폭을 갖는다. 많은 구체예에서, 불투과성 주변부는 렌즈를 형성하는 생적합성 고분자 물질을 하나 또는 그 초과의 염료(들)와 함께 함침시킴으로써 형성될 수 있다.

이러한 구체예에서, 주변부(82)는 가시선에 대해 불투과성이다. IOL(76)이 환자의 눈에 이식되면, 옵틱의 중심부는 시각 영역의 이미지를 형성한다. 그러나, 큰 시각으로 눈에 진입하는 다수의 주변 광선이 IOL(76)의 주변부 상에 입사된다. 주변부가 불투과성임에 따라, 이러한 주변 광선의 상당수(및 몇몇 경우에, 전부)가 망막에 도달하지 않고, 이로써 제 2 주변 이미지의 형성을 억제하거나 그 세기를 상당히 감쇠시킨다. 예를 들어, 주변부는 주변부를 통과하는 광선의 세기를 약 25% 이상, 약 40% 이상, 또는 약 90% 이상, 또는 약 95% 이상, 또는 100% 감소시킬 수 있다.

도 9는 전면(90) 및 후면(92)으로 형성된 옵틱(88)을 포함하는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 IOL(86)을 개략적으로 도시한 것이다. 옵틱(88)은 시각 영역의 이미지를 형성하도록 구성된 중심부(88a), 및 이상 광시증을 억제하도록 구성된 반투과성 주변부(88b)를 포함한다. 많은 경우에, 옵틱의 중심부는 약 2mm 내지 약 3.5mm 범위의 반경을 가지며, 반투과성 환형부는 약 0.5mm 내지 약 1mm 범위의 폭(w)을 갖는다. 사용시, IOL의 반투과성부는 큰 시각으로 눈에 진입하는 광선을 수용하고, 이러한 광선이 망막에 제 2 주변 이미지를 형성하지 못하도록 한다. 다르게는, 몇몇 실행예에서, 제 2 주변 이미지의 형성을 억제하기 보다는, 반투과성부는 그 위에 입사된 광선의 일부 또는 전부를 이러한 제 2 주변 이미지와 IOL의 제 1 이미지 사이의 음영 영역으로 유도하여 이상 광시증을 억제한다.

도 10A를 참조하면, 몇몇 구체예에서, IOL(73)은 전면(75) 및 후면(77), 및 그 위에 입사된 광선의 일부를 제 2 주변 이미지와 IOL에 의해 형성된 이미지 사이의 음영 영역으로 유도할 수 있는 그 전면의 주변부 상에(또는 다른 실행예에서, 후면의 주변부 상에) 배치된 회절 구조체(79)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회절 구조체의 파라미터는 상술된 IOL(63)과 관련하여 상기 논의된 방식으로 선택될 수 있다. 도 10B를 참조하면, 몇몇 실행예에서, 프레넬 렌즈(89)가 IOL(73')의 전면(75')의 주변부에 배치되어 그 위에 입사되는 광을 망막의 음영 영역으로 유도한다. 몇몇 경우에서, 이러한 프레넬 렌즈의 광학 파워는 각막 단독의 광학 파워 및/또는 각막의 광학 파워와 IOL의 광학 파워를 합한 것보다 낮다(예를 들어, 대략 절반).

다른 구체예에서, 이상 광시증을 억제하기에 충분히 큰 포커싱 옵틱을 포함하는 IOL이 제공된다. 예를 들어, 도 11은 약 6.5mm, 바람직하게는 약 6.5mm 내지 약 8mm 범위의 직경을 갖는 옵틱(96)을 포함하는, 구체예에 따른 IOL(94)을 개략적으로 도시한 것이다. 옵틱은 협력하여 시각 영역의 이미지를 제공하는 전면(96a) 및 후면(96b)으로 형성된다. 많은 구체예에서, 전면 및 후면은 협력하여 약 -15D 내지 약 40D 범위의 광학 파워를 제공한다.

도 12를 참조하면, IOL(94)이 환자의 눈에 이식되는 경우, 옵틱(96)은 중심 광선(예컨대, 광선(98a 및 98b)) 뿐만 아니라 큰 시각, 예를 들어, 약 50도 내지 약 80도 범위의 각으로 눈에 진입하는 주변 광선(예컨대, 예시적 광선(100))을 포커싱하여 시각 영역의 단일 이미지(I1)를 형성한다. 즉, 옵틱은 주변 광선을 수용하여, IOL에 의해 형성된 단일 이미지의 주변부를 형성하도록 주변 광선이 포커싱되도록 한다.

몇몇 실행예에서, IOL(94)는 예를 들어, 약 -10 내지 약 -100의 범위, 또는 약 -15 내지 약 -25의 범위의 비구면 상수(conic constant)에 의해 특징되는 하나 이상의 비구면(aspheric surface)을 지닐 수 있다. 또한, 몇몇 경우에, IOL(94)의 하나 이상의 표면은 토릭 면(toric profile)(즉, 두개의 직교하는 표면 방향을 따라 두개의 상이한 광학 파워에 의해 특징되는 면)을 가질 수 있다. 본원에서 논의되는 다양한 구체예와 같은 IOL의 비구면 및/또는 토릭면의 사용에 관한 추가의 내용은 본원에 참고로 통합되는, 공개 번호 제2006/011673호로서 공개되어 있는, 2004년 12월 1일자 출원된 미국 특허 출원 제11/000,728호(발명의 명칭: "Contrast-Enhancing Aspheric Intraocular Lens") 에서 찾아볼 수 있다.

상기 구체예에서는, IOL이 단일 광학 파워를 제공하지만, 다른 구체예에서는, 원초점 광학 파워 및 근초점 광학 파워 둘 모두를 제공하도록 회절 구조체를 이용함으로써 다초점 IOL이 제공될 수 있다. 예를 들어, 이러한 회절 구조체는 상술된 구체예 중 어느 하나에 상응하는 IOL의 옵틱의 전면(또는 후면 또는 양면)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 13A 및 13B를 참조하면, 이러한 구체예에 따른 IOL(102)은 광학 축(OA)에 대해 배치되어 있는, 주변 플랜지(106)에 의해 둘러싸인 중심 옵틱(104)을 포함한다. 중심 옵틱은 전면(108) 및 후면(110)을 포함한다. IOL이 환자의 눈에 이식되면, 중심 옵틱은 환자의 망막 상에 시각 영역의 이미지를 형성하고, 주변 플랜지는 이상 광시증을 억제한다. 이를 위해, 몇몇 구체예에서, 주변 플랜지는 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 산란시키고, 다른 구체예서 주변 플랜지는 이러한 주변 광선에 의한 제 2 이미지의 형성을 억제하도록 불투과성 또는 반투과성일 수 있다. 옵틱의 전면 및 후면의 굴곡은 IOL이 예를 들어, 약 -15D 내지 약 34D 범위의 요망되는 원초첨 광학 파워를 제공하도록 선택된다.

계속해서 도 13A 및 13B를 참조하면, 전면 상에 배치되어 있는 회절 구조체(108)는 예를 들어, 약 1D 내지 약 4D의 근초점 광학 파워를 제공한다. 이러한 구체예에서, 회절 구조체(108)는 광학 축(OA)로부터 거리를 증가시킴에 따라 높이가 낮아지는 다수의 단에 의해 서로 분리되어 있는 다수의 회절 존(110)을 포함한다(그러나, 다른 구체예에서, 상기 단 높이는 균일할 수 있다). 즉, 이러한 구체예에서, 회절 존의 경계에서의 단 높이는 "아포다이즈(apodized)"되어서, 구경 크기에 따라서 근 초점 및 원 초점으로 회절되는 광 에너지의 분획을 변경한다(예를 들어, 구경 크기가 증가되면서, 더 많은 광 에너지는 원 초점으로 회절된다). 예를 들어, 2중 초점 회절 패턴의 각 존 경계에서 단 높이는 하기 식에 따라 정해질 수 있다:

식(1)

상기 식에서,

λ는 고안 파장(예를 들어, 550 nm)을 가리키며,

a는 여러 차수에 관련된 회절 효율을 조절하도록 조정될 수 있는 파라미터를 가리키고, 예를 들어, a는 1.9일 수 있고;

n₂는 안구의 굴절 지수를 가리키며,

n₁는 렌즈가 위치하는 매체의 굴절 지수를 가리키고,

f_apodize는 크기 함수로서 이의 값은 렌즈의 전면과 광학 축의 교차점으로부터의 반지름 거리가 증가하는 함수에 따라 감소한다. 예를 들어, 크기 함수 f_apodize는 하기 식에 의해 정의될 수 있다:

식(2)

상기 식에서,

r_i은 i번째 회절 존의 반지름이며,

r_out은 마지막 2중 초점 회절 존의 외측 반지름이다.

다른 아포다이즈 크기 함수는 또한 사용될 수 있으며, 예컨대 본원에 참조로서 통합되는, 동시 계류중인 시리얼 넘버 11/000770로 2004년 12월 1일에 출원된 특허 출원(발명의 명칭: "Apodized Aspheric Diffractive Lenses")에 기재되어 있는 것들이 있다. 또한, 아포다이즈된 회절 렌즈에 관한 추가의 내용은 본원에 참고로 통합되는, 미국 특허 제 5,688,142(발명의 명칭: "Diffractive Multifocal Ophthalmic Lens")에서 찾아볼 수 있다.

이러한 예시적 구체예에서, 회절 존은 환형 영역의 형태이며, 존 경계(r_i)의 방사상 위치는 하기 식에 따라 정해진다:

공식(4)

상기 식에서,

i는 회절 존의 수를 가리키며(i=0은 중심 존),

r_i는 i 번째 존의 방사상 위치를 가리키며,

λ는 고안 파장을 가리키고,

f는 애드 파워를 가리킨다.

사출 성형과 같은 당해 공지되어 있는 여러 IOL 제조 기술이 본 발명의 교시에 따라 IOL을 형성하는데 사용될 수 있다.

당업자들은 본 발명의 범위를 벗어남 없이 상기 구체예에 대한 여러 변경이 가능함을 인지할 것이다.

Claims

중심 옵틱(central optic), 및 상기 옵틱을 둘러싸는 주변 광학 플랜지(peripheral optical flange)를 포함하는 안구내 렌즈(intraocular lens: IOL)에 있어서,

중심 옵틱이 안구내 렌즈가 이식된 환자 눈의 망막 상에 시각 영역(field of view)의 이미지를 형성하고, 상기 주변 플랜지가 환자의 주변 시각 영역내 인위적 영상(visual artifact)의 지각을 억제하는 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 주변 플랜지가 안구내 렌즈를 빗나간 눈에 진입하는 주변 광선에 의한 제 2 주변 이미지의 형성을 억제하는 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 주변 플랜지가 광선의 일부를, 안구내 렌즈에 의해 형성된 이미지와 안구내 렌즈를 빗나간 눈에 진입하는 주변 광선에 의해 형성된 제 2 이미지 사이의 음영 영역(shadow region)으로 유도하는 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 중심 옵틱이 약 2mm 내지 약 3.5mm 범위의 반경을 가지며, 상기 주변 플랜지가 약 0.5mm 내지 약 1mm 범위의 폭을 갖는 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 주변 플렌지가 하나 이상의 텍스쳐링된(textured) 표 면을 포함하는 안구내 렌즈.
제 5항에 있어서, 상기 텍스쳐링된 표면이 약 0.2 마이크론 내지 약 2 마이크론 범위의 물리적 표면 크기를 갖는 다수의 요철을 포함하는 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 주변 플랜지가 전면 및 후면을 포함하고, 상기 텍스쳐링된 표면이 전면을 형성하는 안구내 렌즈.
제 6항에 있어서, 상기 텍스쳐링된 표면이 큰 시각(visual angle)으로 눈에 진입하는 주변 광선(peripheral light rays)을 수용하고, 상기 광선을 산란시켜서 이러한 광선이 제 2 이미지를 형성하지 못하도록 구성되는 안구내 렌즈.
제 6항에 있어서, 상기 텍스쳐링된 표면이 그 위에 입사된 광선의 일부 또는 전부를 안구내 렌즈에 의해 형성된 이미지와 안구내 렌즈를 빗나간 눈에 진입하는 주변 광선에 의해 형성된 제 2 주변 이미지 사이의 음영 영역으로 산란시키도록 구성되는 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 플랜지가 가시선에 대해 불투과성인 안구내 렌즈.
제 10항에 있어서, 상기 불투과성 플랜지가 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 수용하고, 상기 광선이 망막 상에 제 2 이미지를 형성하지 못하도록 구성되는 안구내 렌즈.
제 10항에 있어서, 상기 불투과성 플랜지가 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 수용하고, 상기 광선에 의해 형성된 제 2 주변 이미지의 세기를 감쇠시키도록 구성되는 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 플랜지가 가시선에 대해 반투과성인 안구내 렌즈.
제 13항에 있어서, 상기 반투과성 플랜지가 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 수용하고, 상기 광선이 환자의 시각 영역에 암영(dark shadow)이 지각되는 망막 상의 제 2 이미지를 형성하지 못하도록 구성되는 안구내 렌즈.
제 13항에 있어서, 상기 반투과성 플랜지가 그 위에 입사된 광선의 일부 또는 전부를, 안구내 렌즈에 의해 형성된 이미지와 안구내 렌즈를 빗나간 눈에 진입하는 광선에 의해 형성된 제 2 주변 이미지 사이의 음영 영역으로 회절시키는 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 플랜지의 표면 상에 배치된 회절 구조체를 추가로 포함하는 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 회절 구조체가 상기 옵틱의 광학 파워(optical power)보다 적은 광학 파워를 제공하는 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 회절 구조체가 각막의 광학 파워보다 적은 광학 파워를 제공하는 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 회절 구조체가 각막의 광학 파워와 옵틱의 광학 파워를 합한 것보다 적은 광학 파워를 제공하는 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 플랜지가 굴절성 광학 파워를 제공하기 위해 하나 또는 그 초과의 굴곡면을 포함하는 안구내 렌즈.
제 20항에 있어서, 상기 플랜지의 광학 파워이 약 25% 내지 약 75% 범위의 배율로 상기 옵틱의 광학 파워보다 적은 안구내 렌즈.
제 20항에 있어서, 상기 플랜지의 광학 파워이 각막의 광학 파워, 또는 각막의 광학 파워와 옵틱의 광학 파워를 합한 것중 어느 하나보다 적은 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 옵틱이 눈에 삽입되도록 접힐 수 있는 안구내 렌즈.
제 1항에 있어서, 상기 중심 옵틱의 표면 상에 배치된 회절 구조체를 추가로 포함하는 안구내 렌즈.
제 24항에 있어서, 상기 회절 구조체가 약 1D 내지 약 4D 범위의 근초점(near-focus) 광학 파워를 제공하는 안구내 렌즈.
제 24항에 있어서, 상기 옵틱이 광학적 전면 및 광학적 후면을 포함하고, 상기 회절 구조체는 상기 전면 상에 배치되는 안구내 렌즈.
전면 및 후면을 포함하는 옵틱을 포함하는 안구내 렌즈에 있어서,

상기 옵틱이 주변부로 연장되는 중심부를 가짐으로써 특징되고,

상기 옵틱이 안구내 렌즈가 이식된 환자 눈의 망막 상에 시각 영역의 이미지를 형성하고, 상기 주변부가 환자의 주변 시각 영역내 인위적 영상의 지각을 억제하도록 구성되는 안구내 렌즈.
제 27항에 있어서, 상기 옵틱이 약 4mm 내지 약 9mm 범위의 직경을 갖는 안구내 렌즈.
제 27항에 있어서, 상기 옵틱의 주변부가 그 위에 입사된 광선을 산란시키도 록 구성된 텍스쳐링된 영역을 포함하는 안구내 렌즈.
제 29항에 있어서, 상기 옵틱의 전면의 주변부가 상기 텍스쳐링된 영역을 함유하는 안구내 렌즈.
제 27항에 있어서, 상기 주변부가 가시선에 대해 불투과성인 안구내 렌즈.
제 31항에 있어서, 상기 불투과성 주변부가 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 수용하고, 상기 광선이 망막에 제 2 이미지를 형성하지 못하도록 구성되는 안구내 렌즈.
제 31항에 있어서, 상기 불투과성 주변부가 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 수용하고, 상기 광선에 의해 형성된 제 2 주변 이미지의 세기를 감쇠시키도록 구성되는 안구내 렌즈.
제 27항에 있어서, 상기 주변부가 가시선에 대해 반투과성인 안구내 렌즈.
제 34항에 있어서, 상기 반투과성 주변부가 큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 수용하고, 상기 광선이 망막 상에 제 2 이미지를 형성하지 못하도록 구성되는 안구내 렌즈.
제 34항에 있어서, 상기 반투과성 주변부가 그 위에 입사된 광선의 일부 또는 전부를, 안구내 렌즈에 의해 형성된 이미지와 안구내 렌즈를 빗나간 눈에 진입하는 광선에 의해 형성된 제 2 주변 이미지 사이의 음영 영역으로 회절시키는 안구내 렌즈.
제 27항에 있어서, 상기 주변부가 상기 중심부와 함께 시각 영역의 단일 이미지를 형성하도록 그 위에 입사되는 광을 포커싱(focusing)하는 안구내 렌즈.
제 27항에 있어서, 상기 전면 또는 후면 중 하나 이상에 배치된 회절 구조체를 추가로 포함하는 안구내 렌즈.
제 38항에 있어서, 상기 회절 구조체가 약 1D 내지 약 4D 범위의 근초점 광학 파워를 제공하는 안구내 렌즈.
제 27항에 있어서, 상기 주변부의 표면 상에 배치된 프레넬 렌즈(Fresnel lens)를 추가로 포함하는 안구내 렌즈.
제 40항에 있어서, 상기 프레넬 렌즈가 눈의 각막의 광학 파워보다 적은 광학 파워를 제공하는 안구내 렌즈.
제 40항에 있어서, 상기 프레넬 렌즈가 각막의 광학 파워와 옵틱의 광학 파워를 합한 것보다 적은 광학 파워를 제공하는 안구내 렌즈.
중심 옵틱 및 상기 옵틱을 둘러싸는 주변 플랜지를 갖는 안구내 렌즈를 제공하고, 상기 안구내 렌즈를 환자의 눈에 이식하는 것을 포함하여 시력을 교정하는 방법으로서,

상기 옵틱이 시각 영역의 이미지를 형성하도록 구성되고, 상기 플랜지가 이상 광시증을 억제하도록 구성되는 방법.
큰 시각으로 눈에 진입하는 주변 광선을 수용하고, 상기 광선이 이상 광시증을 유발하지 못하도록 구성된 주변부를 갖는 안구내 렌즈를 제공하는 것을 포함하여, 안구내 렌즈가 이식된 환자 눈의 시각 영역에서 이상 광시증을 억제하는 방법.