KR20100071086A - 하이드롤릭 조절가능한 안구내 렌즈 - Google Patents

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스튜어트 제이. 쿠밍
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Abstract

조절가능한 안구내 렌즈는 고체 실리콘 및 액체 실리콘으로 제조된 광학부를 포함한다. 광학부는 반경을 달라지게 하여 도수를 충전할 수 있는 중심 전방 영역 또는 막을 갖는다.

Description

하이드롤릭 조절가능한 안구내 렌즈 {HYDROLIC ACCOMMODATING INTRAOCULAR LENS}
안구내 렌즈 (intraocular lens)는 수 년간 렌즈를 중앙에 위치시키고 그것을 인간 수정체의 빈 수정체낭 내에 고정시키기 위한, 광학부에 부착된 루프를 갖는 단일 광학부의 디자인이었다. 80년대 중반에 실리콘 렌즈를 포함하며 길이가 10.5 mm이고 광학부가 6 mm인 판 렌즈가 도입되었다. 이러한 렌즈는 접힐 수는 있지만 수정체낭 내에 잘 고정되지 않고, 전낭 및 후낭 사이의 포켓에 위치하였다. 초기의 접을 수 있는 렌즈는 모두 실리콘으로 제조되었다. 1990년대 중반에는 아크릴 물질이 렌즈의 광학부로서 도입되었다. 아크릴 렌즈는 가장자리가 직선인 양면이 볼록한 광학부를 포함하였으며, 여기에 렌즈를 눈의 중앙에 위치시키고 그것을 수정체낭 내에 고정시키기 위한 루프가 삽입되었다.
최근, 조절가능한 (accommodating) 안구내 렌즈가 시장에 도입되었고, 이는 일반적으로 개조된 판 지지부 (haptic) 렌즈로, 실리콘 판 지지부 렌즈와 유사하며, 판과 광학부 뒷면의 연결지점 사이에 뚜렷한 경계를 갖지 않는다. 판 지지부 렌즈는 광학부에 연결된 2개 이상의 판 지지부를 갖는 안구내 렌즈라 칭할 수 있다.
유연한 아크릴 물질은 안과 전문의들 사이에서 상당한 인기를 얻고 있다. 2003년도에는 50％를 초과하는 이식된 안구내 렌즈가 아크릴 광학부를 갖는 것이었다. 히드로겔 및 콜라머 렌즈도 또한 도입되었다.
반복적으로 구부러져 눈의 축을 따라 움직이며 기능하는 조절가능한 렌즈의 출현은 렌즈를 제조할 수 있는 물질을 어느 정도 제한시켰다. 실리콘은 유연하며 어떤 손상을 나타냄이 없이 수백만번 가량 구부러질 수 있기 때문에 이상적인 물질이다. 부가적으로, 홈 또는 힌지를 렌즈 디자인의 일부로서 광학부에 인접한 판을 가로질러 위치시켜, 지지부의 바깥쪽 말단에 대한 광학부의 이동을 용이하게 할 수 있다. 한편, 몇몇 아크릴 물질은 반복적으로 구부러질 경우 파열될 수 있다.
조절가능한 렌즈의 예로는 제이. 스튜어트 쿠밍 (J. Stuart Cumming)의 미국 특허 제6,387,126호 및 기타 특허에 개시되어 있는 유형이 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면, 조절가능한 렌즈는 바람직하게는 파손되지 않고 여러번 구부러지는 것이 가능한 판 지지부일 수 있는, 고체 광학부로부터의 2개 이상의 연장된 부분을 가지며, 바람직하게는 그의 말단부에서 고정 및 중심 특성을 갖는, 유연한 고체 및 내부 액체 광학부를 갖는 렌즈를 포함한다. 광학부에 인접한 연장된 부분을 가로질러 힌지 또는 홈이 존재하여, 연장된 부분의 바깥쪽 말단에 대해 광학부의 전방 및 후방 이동을 용이하게 할 수 있다. 한편, 광학부는 지지부에 단단하게 부착될 수 있다. 또한, 지지부는 없을 수도 있다.
본 발명에 따르면, 광학부는 내부가 액체 실리콘이거나 또는 광학적으로 투명한 유체인, 접힐 수 있고 유연한 실리콘, 아크릴, 콜라머 또는 히드로겔 물질이며, 지지부는 여러번 접히는 것을 손상없이 견뎌낼 접을 수 있는 물질, 예를 들어 실리콘이다. 바람직하게는, 판 지지부의 말단은 T-형 고정 장치를 가지며, 지지부는 광학부에 힌지된다.
본 발명의 렌즈는 액체 실리콘과 함께 고체 실리콘으로 제조되며, 이들은 둘 모두 유사하거나 동일한 굴절률을 가질 수 있다. 액체는 광학적으로 투명하며 고체 실리콘과는 상이한 굴절률을 갖는 임의의 다른 액체일 수 있다. 광학부 내의 액체는 본래 눈의 수양액의 비중과 동일하거나 아주 유사한 비중을 갖는 것이 바람직하다. 렌즈의 도수는 (1) 광학부의 고체 중심 후방부의 반경을 변화시키고/거나 (2) 렌즈 광학부 내 액체 실리콘의 부피를 변화시키거나, (3) 이식 전 또는 후에 액체의 굴절률을 변화시킴으로써 변화시킬 수 있다. 렌즈의 뒷면은 모양체근의 수축에 의한 유리체의 캐비티 압력에 의해 앞으로 밀린다. 이는 렌즈의 전방부 막을 돌출시켜 그의 만곡을 증가시키고, 이에 의해 렌즈의 앞면의 반경이 감소되어 근거리 시력에 대한 렌즈의 도수가 증가된다.
얇은 전방부 막은 그의 주변부가 두꺼워질 수 있어, 렌즈 내부의 압력 증가는 막의 중심을 돌출시킬 것이다. 이러한 구조는 인간 수정체의 전낭의 구조를 흉내내어, 그의 기능을 모방한다. 후방의 중심 광학 부분은 부가적인 단일의 또는 다중의 고체 구면 요소를 가질 수 있거나, 또는 그의 뒷면 상의 비구면체 또는 원환체 (toric)일 수 있다. 또한, 유리체 캐비티 압력의 증가는 렌즈를 기울여 조정을 더욱 용이하게 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 특성은 고체 및 액체 실리콘으로 형성된 개선된 유형의 조절가능한 렌즈를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 렌즈의 바람직한 실시양태의 측면 횡단면도이다.
도 2는 렌즈의 정면으로부터의 평면도이다.
도 3은 렌즈의 후면으로부터의 평면도이다.
도 4는 도 1과 유사하지만 렌즈의 전방 부분의 만곡이 돌출되거나 증가된 렌즈의 횡단면도이다.
도 5 및 도 6은 단면적의 변형체이다.
도 7 및 도 8은 추가의 변형체를 도시한 것이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 렌즈에 사용될 수 있는 지지부의 상이한 형태들을 도시한 것이다.
도면에 의하면, 광학부 (10) 및 지지부 (16)를 갖는 안구내 렌즈를 포함하는 바람직한 실시양태가 상세하게 도시된다. 광학부 (10)는 두 개의 요소, 즉, 바람직하게는 실리콘, 콜라머, 아크릴 또는 히드로겔로 제조된 유연한 고체 부분 (12; 12a 내지 12d) 및 바람직하게는 실리콘인 내부 액체 부분 (14)으로 형성된다. 부분 12a 및 12b는 눈의 섬유화된 수정체낭 내로의 이식시 광학부 (10)의 변형을 방지할만큼 충분히 견고하다. 유연한 연장 부분 (16)은 손상없이 여러번 구부러질 수 있고, 예를 들어 실리콘으로 형성된 판 지지부일 수 있다. 광학부 (10) 및 지지부 (16)는 바람직하게는 단일 평면상에 존재하며, 2개 이상의 지지부 (16)는 광학부 (10)의 반대편으로부터 바깥쪽으로 연장된다. 지지부 (16)의 바깥쪽 말단은 쿠밍의 미국 특허 제6,387,126호에 개시되어 있는 바와 같은 유연한 핑거 (17)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 광학부의 모서리 (24)는 360° 사각형 모서리이다.
렌즈 (10)는 고체 실리콘 부분 (12a, 12b 및 12d)을 포함하고, 부분 12c는 실질적으로 얇으며 12d는 12c보다 더 얇아, 도 1 및 도 4에서 비교하여 볼 수 있는 바와 같이, 유연성의 정도의 조정이 가능하다. 내부 (14)는 액체이고, 바람직하게는 실리콘이다. 공지한 바와 같이, 본 렌즈에 사용되는 실리콘의 비중은 인간의 눈의 수양액의 비중과 동일하거나 매우 유사할 수 있다. 이로 인해 렌즈의 액체 부분은 중력에 의해 전혀 또는 거의 변형되지 않는다. 액체 실리콘 (14)은 고체 요소 (12)와 동일하거나 유사한 굴절률을 가질 수 있다. 부분 12a의 고체 후방 반경은 후방 굴절면의 변형을 방지한다. 부분 12a 또는 12b의 반경은 제조하는 동안 렌즈에서 목적으로 하는 도수를 선택하기 위해 변화시킬 수 있다. 또한, 도수는 렌즈 광학부 (10) 내의 액체 (14)의 부피나 굴절률을 변화시키는 것에 의해, 제조하는 동안 또는 이식 이후에 변화시킬 수 있다.
조절가능한 렌즈에서, 뒷면 부분 (12a)은 모양체근의 수축에 의한 유리체 캐비티 압력에 의해 앞으로 밀린다 (도 1 및 4의 좌측). 전방 부분 (12d)은, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 전방 부분 (12d)의 증가된 만곡, 즉 감소된 반경에 의해 돌출된다.
예시적인 크기는 도 1의 D부터 D까지 부분 12b의 전체 직경이 4.5 내지 10.5 mm, 부분 12d의 직경이 최대 5 mm, 그리고 도 1에서 (우측부터 좌측까지의) 두께가 3 내지 6 mm이다. 고체 실리콘 부분 12a 및 12b의 전형적인 두께는 0.5 mm 내지 1.5 mm이다. 전방부 막 12d의 두께는 매우 얇고, 바람직하게는 약 고무 풍선 두께이며, 환형 12c의 두께는 그 두께의 약 2배로, 고체 후방 렌즈에 충분한 유연성을 부여한다. 힌지 (18) 영역의 두께는 0.1 mm일 수 있다. 힌지 영역 (18)은 도시한 바와 같이 "V" 형일 수 있으나, 사각형 홈일 수도 있다. 또한, 힌지 (22)를 바람직하게는 12c 및 12a 사이에 위치시켜, 후방 광학부 (12a)의 전방 이동을 용이하게 한다.
또한, 본 렌즈의 도수는 광학부 (10)로부터 액체, 바람직하게는 실리콘을 주입하거나 제거하는 것에 의해, 또는 그의 굴절률을 변화시키는 것에 의해, 눈에 이식한 이후에도 변화시킬 수 있다.
부분 12d의 직경 뿐만 아니라 그의 면적은 렌즈의 디자인에서 목적으로 하는 굴절 범위에 따라 후방 부분 12a의 그것보다 클 수도 작을 수도 있다.
상기한 바와 같이, 지지부 (16)는 광학부에 인접한 그의 표면을 가로질러 힌지를 형성하는 공간 또는 얇은 영역 (18)을 가질 수 있다. 이는 광학부가 지지부의 바깥쪽 말단에 대해 앞뒤로 움직이는 것을 용이하게 한다.
도 5 내지 6의 실시양태에 의하면, 전방 부분 12d는 중간이 더 얇고, 이는 증가된 유리체 압력하에서 도 6에 도시한 바와 같이 더 돌출될 것임을 알게 될 것이다. 달리, 부분 12d는 중간이 더 얇지 않은 평행한 면을 가질 수 있다. 또한, 부분 12a의 뒷면은 다중 구면체이거나 원환체일 수 있다.
도 7 내지 8에 의하면, 이들은 2개의 추가의 배열을 도시한다. 도 7a 및 7b에서, 후방 중심 부분 (12a)은 얇고, 도 5 및 6에 도시한 바와 같은 큰 고체 중앙 부분이 아니다. 또한, 전방 부분 12d는 매우 얇으며, 12a 보다 더 얇아 증가된 유리체 압력하에서 돌출될 수 있고, 이는 동시에 후방의 좀 더 두꺼운 막인 12a가 함입되게 하여 굴절 볼록면을 오목한 면으로 변화시킴으로써 광학부의 도수를 추가로 증가시킨다.
도 8a는 다른 대안적 실시양태로, 후방 부분 12a' 및 전방 부분 12e 둘 모두 고체 부분 12b 및 12e를 포함하고, 유연한 환형 부분 12a는 얇고 매우 유연하며, 환형 부분 12d는 더 얇다. 유리체 압력의 증가는 부분 12e가 앞으로 움직이게 한다.
도 8a는 전방 12e 및 후방 12a' 광학 표면 둘 모두가 볼록한 고체 광학 표면을 갖는 광학부를 도시한다. 도 8b는 볼록한 고체 전방 광학 표면 12e 및 오목한 고체 후방 광학 표면 12b를 가지며, 그로 인해 후방의 오목한 면의 작은 움직임과 대비되는 전방의 볼록한 면의 전방으로의 더 큰 움직임이 렌즈의 광학 도수를 더 증가시킨다. 도 8c는 광학부의 추가의 개조물로, 전방 광학 표면 12d는 얇고 볼록하며, 후방 고체 광학 표면 12b는 오목하다. 도 8d는 두꺼운 후방 표면 12c 및 얇고 볼록한 고체 전방 표면 12d를 갖는 또다른 변형체이다.
도 9 내지 12는 본원의 렌즈 실시양태에 대한 다양하고 상이한 지지부의 배열을 도시한다. 도 9 및 11은 렌즈의 정면을 도시한 것이고, 도 10 및 12는 후면을 도시한 것이다. 각각의 예에서, 지지부 (16)는 광학부에 대하여 18에서 힌지될 수 있도록 제공된다. 바람직하게는, 유연한 루프 (17)는 지지부의 말단에 포함되며, 수정체낭의 막힌 벽 (cul-de-sac wall)과 근접해서 가까이에 위치하거나 또는 이에 가볍게 기대어져 위치한다. 막힌 벽은 이들 루프가 안쪽으로 약간 빗나가게 하여 막힌 벽의 만곡에 가깝게 잘 일치시키고, 렌즈를 수정체낭의 중심으로 정확하게 조정한다.
당업계에 널리 알려져있는 바와 같이, 안구내 렌즈는 본래의 수정체를 제거한 후에 눈의 수정체낭 내에 이식된다. 렌즈는 일반적으로 인간 수정체의 전방 수정체낭 내부를 원형으로 개방 컷하고 각막 또는 공막의 내부를 작게 개방하는 것을 통해 수정체낭 내에 삽입된다. 지지부의 바깥쪽 말단, 또는 루프는 수정체낭의 막힌곳 내에 위치한다. 지지부의 바깥쪽 말단, 또는 루프는 낭의 막힌곳과 근접해서 가까이에 존재하고, 루프가 임의의 유형인 경우, 이는 구부러진다. 섬유의 형성으로 인해 수정체낭의 막힌 곳 내에 보다 확실히 위치하도록 루프의 바깥쪽 말단 부분에 마디를 제공할 수 있으며, 섬유의 형성은 전방 수정체낭의 중심 부분 및 수정체 핵과 피질을 수술적으로 제거한 이후에 수정체낭 내에서 전개된다.
따라서, 고체 및 액체 실리콘인 광학부와 판 지지부 또는 루프 지지부를 포함하고, 바람직하게는 각 지지부의 판의 말단에서 고정 및/또는 중심 돌기를 갖는 렌즈를 도시하고 기술하였다.
첨부하는 도면 및 특허청구범위와 함께 본 명세서를 고려한 이후, 본 발명의 다양한 변화, 개조, 변경 및 기타 이용 및 적용은 당업자에게 분명해질 것이다. 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 그러한 모든 변화, 개조, 변경 및 기타 본 출원의 이용은 이하의 특허청구범위에 의해 포괄되는 것으로 의도된다.

Claims (35)

  1. 고체의 고정된 반경을 갖는 유연한 환형의 주변부 광학 요소에 의해 지지되는 일체화된 중심 광학 시스템, 얇고 변형이 가능한 막을 포함하는 중심 전방 광학 요소, 중심의 액체 광학 물질, 및 고체의 환형 지지부에 매달려 있는 후방 중심의 유연한 광학 요소를 포함하는 광학부를 갖는 조절가능한 안구내 렌즈 (accommodating intraocular lens)이며,
    유연한 후방 요소는 얇은 전방부 막에 비해 더 두껍고 탄력이 덜하며,
    후방의 광학 표면은 앞으로 움직여 중심의 액체 광학 물질을 압축하도록 설계되어, 모양체근의 수축에 의해 유리체 캐비티 압력이 증가될 때 얇은 전방부 막이 앞으로 돌출되어 그의 굴절력이 증가되는 것인
    조절가능한 안구내 렌즈.
  2. 제1항에 있어서, 후방 굴절면이 고체이고 볼록한 것인 렌즈.
  3. 제1항에 있어서, 후방 굴절면이 고체이고 오목한 것인 렌즈.
  4. 제1항에 있어서, 후방 굴절면은 유리질 캐비티의 압력이 증가되면 유연한 후방의 볼록한 막이 오목한 면으로 전환되도록 설정된 것인 렌즈.
  5. 제1항에 있어서, 전방 및 후방 굴절면이 둘 모두 볼록하고 고체인 것인 렌즈.
  6. 제1항에 있어서, 전방 굴절면이 볼록하고 고체이며, 후방 굴절면이 오목하고 고체인 것인 렌즈.
  7. 제1항에 있어서, 광학 요소의 한 면이 막이고, 다른 면이 고체 광학 표면인 렌즈.
  8. 제1항에 있어서, 앞면 및 뒷면이 막인 렌즈.
  9. 제1항에 있어서, 전체 광학 시스템이 지지부에 의해 눈의 내부에서 지지되도록 설계된 것인 렌즈.
  10. 제9항에 있어서, 고정 장치가 지지부의 말단부에 위치하는 것인 렌즈.
  11. 제9항에 있어서, 지지부가 판 지지부인 렌즈.
  12. 제9항에 있어서, 지지부가 광학 요소와 인접하여 힌지를 갖는 것인 렌즈.
  13. 제9항에 있어서, 광학 시스템이 지지부의 바깥쪽 말단에 대해 이동가능한 것인 렌즈.
  14. 고체 실리콘 및 액체 실리콘으로 형성된 광학부를 갖는 조절가능한 안구내 렌즈이며,
    광학부는 원형이고 광학부의 앞면 및 뒷면으로 연장된 고체의 주변 환형 부분을 갖고, 광학부는 중심 전방 부분 및 중심 후방 부분을 가지며, 상기 중심 전방 부분은 매우 얇은 부분을 포함하고, 상기 중심 후방 부분은 전방부 막 보다 더 두꺼운 환형 막에 의해 둘러싸인 고체의 중심 광학 부분을 포함하며, 광학부는 후방의 고체 광학 부분 상의 유리체 캐비티 압력이 증가될 때 얇은 전방 부분의 만곡의 반경이 변화될 수 있도록 설계된 것인
    조절가능한 안구내 렌즈.
  15. 제14항에 있어서, 렌즈를 눈 내부에 용이하게 배치하기 위한, 광학부의 모서리로부터 연장된 부분을 더 포함하는 것인 렌즈.
  16. 제15항에 있어서, 연장된 부분이 지지부인 렌즈.
  17. 제15항에 있어서, 연장된 부분이 판 지지부인 렌즈.
  18. 제15항에 있어서, 광학부가 연장된 부분의 바깥쪽 말단에 대해 앞뒤로 움직일 수 있는 것인 렌즈.
  19. 제14항에 있어서, 고체 실리콘 및 액체 실리콘이 인간의 눈의 수양액과 거의 동일한 비중을 갖는 것인 렌즈.
  20. 제14항에 있어서, 유리체 압력에 의한 후방 부분의 뒷면의 압축이 중심 전방 부분의 앞면의 돌출을 야기할 수 있도록 설계된 것인 렌즈.
  21. 제14항에 있어서, 광학부의 고체 및 액체 부분이 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 것인 렌즈.
  22. 제14항에 있어서, 액체가 광학부의 고체 광학 요소와는 상이한 굴절률을 갖는 것인 렌즈.
  23. 제14항에 있어서, 광학부가 모양체근의 이완시 렌즈가 환자에게 정시안으로 이식되도록 하는 반경의 만곡을 갖는 것인 렌즈.
  24. 제14항에 있어서, 얇은 중심 전방 부분이 중심 후방 부분에 비해 더 작은 면적을 갖는 것인 렌즈.
  25. 제14항에 있어서, 얇은 중심 전방 부분이 중심 후방 부분에 비해 더 큰 면적을 갖는 것인 렌즈.
  26. 광학부를 갖고, 렌즈의 후방 부분 및 전방 부분 둘 모두 상에 얇은 단일의 실리콘 막과 함께 고체 및 액체 실리콘 둘 모두로 형성된 조합된 조절가능한 안구내 렌즈이며,
    액체 실리콘은 후방 및 전방 부분의 사이에 함유되고, 전방 부분 상의 막은 중앙에 존재하며, 후방부 막은 환형이고 고체의 볼록한 광학 표면의 주변부에 위치하며, 전방부 막은 후방부 막보다 더 얇고, 유리체 압력에 의한 후방 부분의 압축시 돌출되어 도수를 변화시킬 수 있는 것인
    조합된 조절가능한 안구내 렌즈.
  27. 제26항에 있어서, 렌즈를 눈 내부에 용이하게 배치하기 위한, 광학부의 모서리로부터 연장된 부분을 포함하는 것인 렌즈.
  28. 제27항에 있어서, 연장된 부분이 판 지지부인 렌즈.
  29. 제28항에 있어서, 지지부가 광학부에 인접하여 힌지를 갖는 것인 렌즈.
  30. 제26항에 있어서, 후방부 막이 후방부의 축 부분과 광학부의 후방 및 전방 고체 외부 부분 사이로 연장되고, 얇은 전방 부분의 막이 렌즈의 정면 중심에 위치하는 것인 렌즈.
  31. 고체의 고정된 반경을 갖는 유연한 환형의 주변부 광학 요소에 의해 지지되는 일체화된 중심 광학 시스템, 얇고 변형이 가능한 막을 포함하는 중심 전방 광학 요소, 주변부 광학 요소에 매달려 있는 후방 중심의 고체의 유연한 광학 요소 (얇은 전방부 막에 비해 더 두껍고 탄력이 덜함), 및 전방 및 후방 요소 사이에 함유되어 있는 중심의 액체 광학 물질을 포함하는 광학부를 갖는 조절가능한 안구내 렌즈이며,
    후방 광학부는 앞으로 움직여 중심의 액체 광학 물질을 압축하도록 설계되어, 모양체근의 수축에 의해 유리체 캐비티 압력이 증가될 때 얇은 전방부 막이 앞으로 돌출되어 그의 만곡의 반경이 감소되고 굴절력은 증가되는 것인
    조절가능한 안구내 렌즈.
  32. 제31항에 있어서, 전체 광학 시스템이 지지부에 의해 눈의 내부에서 지지되도록 설계된 것인 렌즈.
  33. 제32항에 있어서, 고정 장치가 지지부의 말단부에 위치하는 것인 렌즈.
  34. 제32항에 있어서, 지지부가 판 지지부인 렌즈.
  35. 제32항에 있어서, 지지부가 광학부와 인접하여 힌지를 갖는 것인 렌즈.
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