KR20130021361A

KR20130021361A - 인공 수정체

Info

Publication number: KR20130021361A
Application number: KR1020127025604A
Authority: KR
Inventors: 게리 에이. 리처드슨
Original assignee: 보오슈 앤드 롬 인코포레이팃드
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2013-03-05
Also published as: JP2015110021A; CA2793844A1; US20110245920A1; US8449611B2; EP2552351B1; HUE025063T2; JP6448030B2; ES2400803T3; CN102821713B; TWI461185B; HK1175391A1; TW201141450A; PL2552351T3; CA2793844C; WO2011123224A1; JP2013523259A; CN102821713A; EP2552351A1; ES2400803T1; KR101695505B1

Abstract

인공 수정체는 주연 에지를 갖는 시각 부분 및 적어도 두 개의 지지부를 포함한다. 각각의 지지부는 대응 지지부 통합 구역에 의해 시각 부분의 주연 에지와 통합된다. 또한, 각각의 지지부는 원위 세그먼트 구역 및 변형 세그먼트 구역을 포함한다. 원위 세그먼트 구역은 지지부의 외부 표면 상의 근위 종점과 원위 종점에 의해 한정되는 외부 원위 길이를 가지며, 20°내지 30°의 원위 세그먼트 각도(α)에 의해 묘사된다. 원위 세그먼트 각도는, 시각 중추로부터 1.5mm 내지 1.9mm의 반경방향 거리와 수직축으로부터 30°내지 45°의 세그먼트 각도(θ)에 의해 한정되는 반경방향 세그먼트 내에 놓이는 세그먼트 기점을 갖는다. 수직축은 적어도 하나의 지지부의 원위 종점과 시각 중추를 통해서 연장된다.

Description

인공 수정체{INTRAOCULAR LENS}

본 발명은 인공 수정체에 관한 것이며, 특히 수정체 낭 주머니 내에서 렌즈의 위치 안정화를 제공하도록 설계된 지지부를 갖는 인공 수정체에 관한 것이다.

백내장 눈을 치료하는 보편적이고 바람직한 방법은 백내장 적출로 알려진 수술에서 변성된 자연 수정체를 제거하고 이를 인공 수정체(IOL)로 대체하는 것이다. 낭외 적출 방법에서, 자연 수정체는 수정체 낭 주머니의 후방 부분(바람직하게는 수정체 낭 주머니의 전방 부분의 적어도 일부)을 안구 내의 적소에 남겨둔 채로 수정체 낭 주머니로부터 제거된다. 이 경우에, 수정체 낭 주머니는 소대 섬유(zonular fiber)를 통해서 안구의 섬모체에 고정 유지된다. 낭 주머니는 또한 안구 전방의 눈방수와 안구 후방의 유리체액 사이에 천연 장벽을 제공하는 그 기능을 계속한다.

오늘날의 백내장 수술에서의 다른 트렌드는 각막 절개 크기의 감소인데, 이는 커다란 절개부 크기가 절개로 인한 난시와 같은 원치않는 수술후 상태에 기여하기 때문이다. IOL 및 2.5mm 이하의 절개를 통해서 IOL을 성공적으로 삽입할 수 있는 IOL 삽입체가 대부분의 백내장 의사에 의해 요망된다. IOL은 IOL 삽입체를 통과할 때 압축력 및 기타 힘을 겪기 때문에, IOL의 치수(특히 단면)는 따라서 최소화되어야 한다. IOL 설계자는 따라서 안구 내에서 중심조절된(centered) 상태로 유지되도록 강도와 안정성을 갖지만, 2.5mm 이하의 절개부 크기를 통과하도록 실온 부근에서 치수적 크기 및 기계적 안정성을 갖게 될 IOL을 제조하는데 있어서 추가의 어려움에 직면한다. 더 작은 절개부 내에 끼워지도록 IOL 치수를 감소시키는 것은 안구 내의 IOL의 강도 및 안정성의 감소를 초래할 수 있다는 점에서 이들은 종종 모순적인 설계 목표가 된다는 것이 이해될 것이다.

안구 내의 IOL의 강도 및 안정성은 당연히 의과의사 그리고 더 중요하게는 환자가 기대하는 의도된 시력 교정을 달성 및 유지하는데 있어서 중요하다. 따라서, 2.5mm 이하의 절개부를 통해서 끼워지도록 치수화되지만 수술 후 수년간 낭 주머니 내에서 위치적으로 안정적인 개선된 IOL 설계에 대한 요구가 남아있다. 또한, 수정체 삽입 이후 수정체의 물리적 조작 정도를 최소화하기 위해 IOL이 낭 주머니 내에서 자체-중심조절되는 능력을 갖는 것은 의사에게 중요하다.

인공 수정체는 주연 에지를 갖는 시각 부분 및 적어도 두 개의 지지부(haptic)를 포함한다. 각각의 지지부는 대응 지지부 통합 구역에 의해 시각 부분의 주연 에지와 통합된다. 또한, 각각의 지지부는 원위 세그먼트 구역 및 변형 세그먼트 구역을 포함한다. 원위 세그먼트 구역은 지지부의 외부 표면 상의 근위 종점과 원위 종점에 의해 한정되는 외부 원위 길이를 가지며, 20°내지 30°의 원위 세그먼트 각도(α)에 의해 묘사된다. 원위 세그먼트 각도는, 시각 중추(optic center)로부터 1.5mm 내지 1.9mm의 반경방향 거리와 수직축으로부터 30°내지 45°의 세그먼트 각도(θ)에 의해 한정되는 반경방향 세그먼트 내에 놓이는 세그먼트 기점을 갖는다. 수직축은 적어도 하나의 지지부의 원위 종점과 시각 중추를 통해서 연장된다.

일 실시예는 시각 부분과 두 개의 지지부를 포함하는 인공 수정체에 관한 것이며, 각각의 지지부는 지지부 통합 구역에 의해 시각 부분의 주연 에지에 통합된다. 시각 부분, 두 개의 지지부 및 지지부 통합 구역은 각각 2 MPa 내지 6 MPa의 접선 탄성률(tangent modulus of elasticity)을 갖는 소수성 폴리머 재료로 형성된다. 지지부의 각각은 원위 세그먼트 구역 및 변형 세그먼트 구역을 포함한다. 원위 세그먼트 구역은 지지부의 외부 표면 상의 근위 및 원위 종점에 의해 한정되는 외부 원위 길이를 가지며, 20°내지 30°의 원위 세그먼트 각도(α)에 의해 묘사된다. 원위 세그먼트 각도는 시각 중추로부터 1.5mm 내지 1.9mm의 반경방향 거리 및 수직축으로부터 34°내지 40°의 세그먼트 각도(θ) 연장되는 세그먼트 기점을 갖는다. 수직축은 두 개의 지지부 중 적어도 하나의 원위 종점 및 시각 중추를 통해서 연장된다. 변형 세그먼트 구역은 외부 표면 상의 근위 변형 종점 및 대응 원위 세그먼트 구역의 근위 종점에 의해 한정되는 외부 변형 길이를 가지며, 세그먼트 기점으로부터 20°내지 40°의 변형 세그먼트 각도(β)에 의해 묘사된다.

다른 실시예는 시각 부분과 적어도 두 개의 지지부를 포함하는 인공 수정체에 관한 것이다. 각각의 지지부는 지지부 통합 구역에 의해 시각 부분의 주연 에지에 통합되며, 지지부의 각각은 원위 세그먼트 구역 및 변형 세그먼트 구역을 포함한다. 원위 세그먼트 구역의 일부와 변형 세그먼트 구역의 일부는, 사람 눈의 수정체 낭 주머니를 모델링하는 ISO 테스트 넘버 11979-3(2006)에 따른 아치형 조(jaw)에 의해 지지부가 직경방향으로 응력을 받을 때 50°이상 70°이하의 접촉 각도를 형성하도록 조합된다.

첨부도면을 참조하여 본 발명의 예시적이고 비제한적인 실시예를 예를 들어 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 IOL의 도시도이다.
도 2a는 종래 기술의 IOL의 도시도이다.
도 2b는 종래 기술의 IOL의 도시도이다.
도 3a 및 도 3b는 종래 기술의 IOL의 도시도이다.
도 4는 사람 눈의 수정체 낭 주머니 내에 이식된 본 발명의 IOL의 사진이다.
도 5는 반경방향 세그먼트의 기하학적 도시도이다.
도 6은 큰 접촉 각도를 갖는 본 발명의 IOL의 모델 도시도이다.
도 7a는 지지부가 수정체 낭 주머니와 형성하는 접촉 각도를 결정하기 위해 사용되는 모델의 아치형 조 내의 IOL의 개략 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 모델의 아치형 조 내의 IOL의 개략 측면도이다.
도 8은 접촉 각도와 낭 주머니 내의 도 2a의 종래 기술의 IOL의 모델 도시도이다.
도 9는 접촉 각도와 낭 주머니 내의 도 2b의 종래 기술의 IOL의 모델 도시도이다.
도 10은 접촉 각도와 낭 주머니 내의 도 3a의 종래 기술의 IOL의 모델 도시도이다.
도 11은 접촉 각도와 낭 주머니 내의 다른 종래 기술의 IOL의 모델 도시도이다.
도 12a는 본 발명의 IOL의 정면도이다.
도 12b는 도 12a의 IOL의 단면도이다.
도 12c는 도 12a의 IOL의 후면도이다.
도 13은 본 발명의 IOL의 후면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 인공 수정체(10)는 주연 에지(14)를 갖는 시각 부분(12)과 적어도 두 개의 지지부(16)를 구비하며, 각각의 지지부(16)는 대응 지지부 통합 구역(18)에 의해 시각 부분의 주연 에지와 통합된다. 각각의 지지부(16)는 원위 세그먼트 구역(20) 및 변형 세그먼트 구역(30)을 구비한다. 원위 세그먼트 구역(20)은 근위 종점(22) 및 원위 종점(24)에 의해 한정되는 외부 원위 길이를 갖는다. 원위 세그먼트 구역(20)은, 시각 중추(25)로부터 1.5mm 내지 1.9mm의 반경방향 거리(28)와 수직축으로부터 30°내지 45°의 세그먼트 각도(θ)에 의해 한정되는 반경방향 세그먼트 내에 놓이는 세그먼트 기점(26)을 갖는 20°내지 30°의 원위 세그먼트 각도(α)에 의해 묘사된다. 도시하듯이, 수직축(Va)은 적어도 하나의 지지부(16)의 원위 종점(24)과 시각 중추(25)를 통해서 연장된다. 전술했듯이, 인공 수정체(10)는 또한, 근위 변형 종점(32) 및 원위 세그먼트 구역(20)의 근위 종점(22)에 의해 한정되는 외부 변형 길이를 갖는 변형 세그먼트 구역(30)을 구비한다. 변형 세그먼트 구역(30)은 세그먼트 기점(26)으로부터 20°내지 40°의 변형 세그먼트 각도(β)에 의해 묘사된다.

전술했듯이, 적어도 두 개의 지지부(16)는 시각 부분(12)의 주연 에지(14)와 통합된다. "통합된다"는 용어는 지지부(16)가 시각 부분(12)과 원피스 IOL로서 형성될 수 있음을 의미한다. 일 예로서, IOL은 폴리머 버튼(polymeric button)으로 형성될 수 있다. 폴리머 버튼은 이후, 단일 폴리머 재료로부터 시각 부분과 지지부를 구비하는 IOL의 외부 기하 형상으로 선반 가공된다. "통합된다"는 용어는 또한, 지지부(16)와 시각 부분(12)이 상이한 폴리머 재료로 형성된 후 시각 부분(12)의 주연 에지(14)에서 결합될 수 있음을 의미한다. 일 예로서, 후속 결합되는 두 개의 개별 형성된 지지부와 시각 부분을 갖는 IOL은 당업계에서 3-피스 IOL로서 지칭된다. 따라서, 당업자는 "통합된다"는 용어를 단일 폴리머 재료로 형성 및 형상화되는 원피스 IOL 또는 지지부가 시각 부분에 결합되거나 부착되는 다중 피스 IOL, 예를 들면 방금 기술한 3-피스 IOL을 지칭하는 것으로 이해한다.

IOL이 단일 폴리머 재료로 형성되거나 선반 가공되지 않으면, 지지부는 예를 들어 Vanderbilt의 미국 특허 제5,217,491호에 기재된 당업계에 공지된 방법에 의해 시각 부분에 결합될 수 있다. 일부 예에서, 3-피스 IOL은 추가 기능 설계 요건을 제공할 수 있다. 통상적으로, 안구 내의 섬모체근의 이완 또는 수축에 반응하여 시각 부분의 이동 또는 틀어짐을 촉진하고 주로 어느 정도의 수정체 조절을 제공하기 위해, 상이한 폴리머 재료로 IOL을 설계할 수 있다. 설계 선택은 종종, 지지부에 대한 예를 들어 폴리이미드와 같은 비교적 강성 폴리머의 선택 및 시각 부분에 대한 비교적 소프트하거나 압축성인 폴리머의 선택을 수반한다.

오늘날 환자에게 이용가능한 소수성 아크릴 IOL의 한 가지 공통 단점은 지지부가 수정체 낭 주머니와 형성하는 비교적 작은 접촉 각도이다. 이는 이러한 수정체의 이식(hydrophobic acrylic) 중에 외과의사가 마주치는 여러가지 문제를 초래한다. 첫 번째로, 구조적으로 설계된 엘보우에서 비교적 국소적인 굴곡을 나타내는 비교적 강성의 지지부는 낭 주머니에 IOL을 이식할 때 후낭의 천공을 초래할 수 있다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 지지부(40)는 구조적으로 설계된 엘보우(42)를 구비한다. IOL의 이식 이후 낭 주머니에 의해 지지부의 원위 단부(44)에 가해지는 반경방향 내측 힘은 지지부가 주로 설계된 엘보우(42)에서 구부러지게 한다. 구조적 엘보우 설계는, 지지부(40)를 낭 주머니의 구 형상에 합치시킬 수 있는 기계적 자유도를 제한한다. 그 결과 도 8 및 도 9에 각각 도시하듯이 지지부(40)와 낭 주머니 사이의 접촉 각도가 작다.

외과의사가 마주치는 두 번째 문제는 도 2a 및 도 2b의 종래 기술의 IOL의 강성 아암 지지부에 의해 초래될 것으로 믿어지는 낭 주머니의 국소 신장 및 비틀림이다. 이 국소 신장 및 비틀림은 후낭이 주름지게 할 수 있으며, 이 주름은 원치않는 시각 영향을 초래할 수 있다. 대조적으로, 본 명세서에 기재된 IOL의 지지부는 낭 주머니의 형상에 합치되도록 설계되며, 이는 주머니의 내부 주연 표면과 지지부 사이에 큰 접촉 면적이 가능하게 한다. 지지부에 대한 주머니의 압축은 IOL을 안정화시키는 한편 주머니의 국소 신장을 최소화하기에 충분하다. 또한, 지지부와 낭 주머니 사이의 비국소 접촉은 종래 기술의 IOL에서 관찰되는 주머니의 불균일한 신장 정도를 최소화한다.

환자들에게 이용가능한 종래의 세 번째 소수성 IOL은 도 2a 및 도 2b의 두 개의 소수성 IOL에 존재하는 구조적 엘보우의 기계적 거동을 필연적으로 모방하기 위해 지지부 내의 구조적 굴곡에 의존한다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 시각 부분(52)과 통합되는 지지부(50)의 연결부(54)는 비교적 대칭적인 상부 프로파일을 가지며, 시각 부분 주연 에지(53)로부터 거의 수직하게 돌출한다. 지지부(50)는 이후 예리한 굴곡(56)을 이루고 시각 부분 주위로 구부러진다. 실제로, 도 3a의 IOL에서의 접촉 각도는 도 2a의 IOL의 접촉 각도와 매우 유사하다.

본 출원인의 IOL 설계는 지지부에 명확한 형상 또는 곡률을 제공한다. 이 설계는 사람 눈의 수정체 낭 주머니와 지지부 사이에 큰 접촉 각도를 제공한다. 전술했듯이, 지지부는 원위 세그먼트 구역 및 변형 세그먼트 구역을 구비한다. 바람직한 실시예에서, 지지부는 도 2a 및 도 2b에 도시된 구조적으로 설계된 엘보우를 구비하지 않는다. 그러나 당업자는, 본 발명의 IOL이 기능적 엘보우를 가질 수 있지만 엘보우의 설계가 도 2a 및 도 2b에서의 IOL의 지지부(40)가 보여주는 레버-아암 작용을 제공하지는 않음을 이해하고 인지한다. 지지부 설계에서 구조적 엘보우의 기능적 중요성을 최소화함으로써, 본 발명은 전통적인 종래 설계에서 얻을 수 없는 지지부의 큰 접촉 길이를 따라서 유효한 기계적 자유도를 필연적으로 만들어낸다. 그 결과, 본 발명의 IOL의 지지부는 지지부와 낭 주머니 사이에 비교적 큰 접촉 각도를 가질 것이다. 전부는 아니지만 대부분의 경우에, 본 발명의 IOL은 50°이상 또는 52°이상 70°이하의 접촉 각도를 가질 것이다.

시각 부분에 대한 지지부의 설계 형상 또는 곡률은 사람 눈에서의 수정체 낭 주머니의 내부 주변 구역과 지지부 사이에 접촉 각도를 형성하는데 있어서 중요하다. 접촉 각도를 최대화함으로써, 이식된 IOL에 더 큰 위치 안정성을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 IOL이 이식 이후 낭 주머니 내에 자체-중심조절되는 성향을 제공할 수 있다. 사람 눈의 수정체 낭 주머니 내에 이식된 본 발명의 IOL이 도 4에 도시되어 있다. 도시하듯이, 지지부와 낭 주머니 사이의 접촉 각도는 필연적으로 지지부의 원위 세그먼트 구역의 대부분과 변형 세그먼트 구역의 대부분에 걸쳐서 연장된다. 당업자는 도 4로부터, 지지부와 접촉하고 있는 낭 주머니의 매우 약간의 신장과, 상기 주머니의 신장이 큰 지지부 길이에 걸쳐서 균일하게 연장되는 것을 알 것이며, 이는 상기 종래 기술의 IOL의 어느 것에서도 관찰되지 않는 특징이다. 다시, 지지부의 길이를 따라서 큰 영역에 걸쳐서 접촉 각도를 최대화 또는 연장함으로써, 본 발명은 더 큰 위치 안정성을 갖고 다른 IOL에서는 이제까지 찾아볼 수 없는 "자동-중심조절" 특징을 갖는 IOL을 설계하였다.

도 1을 참조하면, 무응력(unstressed) IOL(10)은 지지부(16)의 원위 세그먼트 구역(20)의 설계로 시작될 수 있다. "무응력" IOL이란 용어는 IOL에 대한 외부 압축력 또는 인장력이 전혀 없는 IOL을 지칭한다. 필연적으로, 무응력 IOL은 IOL 패키지 내에 수납되거나 벤치 상부에 배치되는 IOL로서 기술될 수 있다. 원위 세그먼트 구역(20)은 세그먼트 기점(26)을 갖는 20°내지 30°의 원위 세그먼트 각도(α)에 의해 묘사된다. 세그먼트 각도(α)의 하나의 벡터는 세그먼트 기점(26)으로부터 원위 종점(24)으로 연장되며, 대응 벡터는 근위 종점(22)으로 연장된다. 따라서, 이들 두 종점을 구비하고 그 사이에 있는 지지부(16)의 구역은 원위 세그먼트 구역이다.

세그먼트 기점(26)은 시각 중추로부터 1.5mm 내지 1.9mm의 반경방향 거리(28)를 갖는 반경방향 세그먼트 내에 놓인다. 시각 중추(25)는 무응력 IOL의 시각 부분(12)의 중심 기원(center origin)이다. 도 5를 참조하면, 반경방향 세그먼트는 수직축(Va)으로부터 30°및 45°의 세그먼트 각도(θ₁, θ₂)에 의해 한정된다. 도시하듯이, 수직축은 적어도 하나의 지지부(16)의 원위 세그먼트 구역(20)의 원위 종점(24)과 시각 중추(25)를 통해서 연장된다. 상기 반경방향 세그먼트는 또한 반경방향 거리(r₁, r₂)에 의해 한정된다.

인공 수정체(10)는 또한 지지부(16)의 외부 표면 상의 근위 변형 종점(32)과 원위 세그먼트 구역(20)의 근위 종점(22)에 의해 한정되는 변형 세그먼트 구역(30)을 구비한다. 변형 세그먼트 구역(30)은 세그먼트 기점(26)으로부터 20°내지 40°의 변형 세그먼트 각도(β)에 의해 묘사된다. 세그먼트 각도(β)의 하나의 벡터는 세그먼트 기점(26)으로부터 원위 세그먼트의 근위 종점(24)으로 연장되며, 대응 벡터는 근위 변형 종점(32)으로 연장된다.

일 실시예에서, 세그먼트 기점은 시각 중추로부터 각각 1.6mm 내지 1.8mm의 반경방향 거리(r₁, r₂)를 갖는 반경방향 세그먼트 내에 놓인다. 반경방향 세그먼트는 또한 수직축으로부터 각각 33°내지 40°의 세그먼트 각도(θ₁, θ₂)에 의해 한정된다. 또한, 원위 세그먼트 각도(α)는 20°내지 30°이며, 변형 세그먼트 각도(β)는 20°내지 32°이다.

다른 실시예에서, 세그먼트 기점은 시각 중추로부터 각각 1.62mm 내지 1.74mm의 반경방향 거리(r₁, r₂)를 갖는 반경방향 세그먼트 내에 놓인다. 반경방향 세그먼트는 또한 수직축으로부터 각각 34°내지 39°의 세그먼트 각도(θ₁, θ₂)에 의해 규정된다. 또한, 원위 세그먼트 각도(α)는 22°내지 28°이며, 변형 세그먼트 각도(β)는 22°내지 30°이다.

또 다른 실시예에서, 세그먼트 기점은 시각 중추로부터 각각 1.65mm 내지 1.72mm의 반경방향 거리(r₁, r₂)를 갖는 반경방향 세그먼트 내에 놓인다. 반경방향 세그먼트는 또한 수직축으로부터 각각 35°내지 38°의 세그먼트 각도(θ₁, θ₂)에 의해 규정된다. 또한, 원위 세그먼트 각도(α)는 24°내지 26°이며, 변형 세그먼트 각도(β)는 23°내지 27°이다.

수정체 낭 주머니의 내부 주연 표면을 최상으로 적합화하기 위해, 원위 세그먼트 구역의 외부 표면은 4.3mm 내지 5.7mm의 곡률반경을 갖는 아치형인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 변형 세그먼트 구역의 외부 표면은 4.3mm 내지 5.7mm의 곡률반경을 갖는 아치형인 것이 바람직하다. 또한, 낭 주머니의 내부 주연 표면에 합치되도록 충분한 유연성을 유지하기 위해, 원위 세그먼트 구역의 적어도 80% 및 변형 세그먼트 구역의 적어도 70%는 0.25mm 내지 0.65mm, 0.30mm 내지 0.55mm, 또는 0.35mm 내지 0.50mm의 일정한 폭(Wh)을 바람직하게 가질 것이다. 또한, 지지부를 포함하는 폴리머 재료는 2 MPa 내지 6 MPa의 접선 탄성률을 바람직하게 가질 것이다. 지지부(16)의 단면 프로파일은 짧은 치수의 Wh를 갖는 장방형 형상이 바람직하지만 임의의 형상일 수 있다.

"접선 탄성률"이라는 용어는 10% 변형율에서의 응력-변형율 도표의 기울기를 지칭한다. 또한, 특정 재료, 특히 폴리머 재료에 대한 접선 탄성률을 결정하기 위해 사용되는 방법 및 장치는 당업자에 의해 주지 및 인지되어 있다.

전술했듯이, 지지부는 지지부, 특히 원위 세그먼트 구역 및 변형 세그먼트 구역의 원위 부분과 수정체 낭 주머니 사이의 접촉 각도를 최대화하도록 설계된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 원위 세그먼트 구역 및 변형 세그먼트 구역의 대응 부분은, 낭 주머니 내에 수정체가 이식된 후 지지부가 응력을 받을 때 사람 눈의 수정체 낭 주머니와 50°이상의 접촉 각도(AC)를 갖는 접촉 구역을 형성하도록 조합된다. 일 실시예에서, 접촉 각도(AC)는 52°이상 70°이하이다.

접촉 각도는 ISO 11979-3에 제공된 지침에 따라 수정체로부터 직접 측정될 수 있다. 도 7a 및 도 7b는 사람 눈의 수정체 낭 주머니를 모델링하기 위해 사용되는 기계적 모델의 개략도이다. 물리적 수정체를 이용할 수 없으면, 접촉 각도는 동일 ISO 표준에 기초한 압축의 유한요소 모델을 사용하여 계산될 수 있다. 유한요소법은 편미분 방정식의 근사해를 구하기 위한 수치 기법이며, 몇 가지 시판중인 소프트웨어 패키지(ANSYS™, Abaqus™, Nastran™ 등)는 인가 하중 및 제약으로 인해 고형물에 발생하는 변형율을 구하기 위해 유한요소법을 사용한다.

종래의 IOL에 대한 접촉 각도를 결정하기 위해서, 인공 수정체의 입체 모델을 유한 요소에 의해 개산하고 수정체의 외경을 ISO 11979-3에 따라 10mm로 압축하기 위해 소프트웨어 패키지 Abaqus™가 사용되었다. 압축된 수정체의 화상은 Abaqus™로부터 송출되고 이후 별도의 소프트웨어 패키지인 SolidWorks™에 의해 스케일링 및 분석된다. 외부 지지부 에지와 원호의 교차점은 압축 고정구가 위치하는 외부 10mm로부터 0.05mm 오프셋된다. 이들 두 지점 사이의 각거리가 이후 측정되는 바, 이 값은 수정체의 접촉 각도를 나타낸다. 주어진 인공 수정체, 예를 들면 종래 기술의 IOL의 유한요소 모델을 생성하는데 있어서, 수정체 형상은 그래픽 또는 치수 상세를 포함하는 교부 특허로부터 얻어질 수 있거나 또는 수정체로부터 직접 취해진 측정에 의해 얻어질 수 있다.

본 명세서에 기재된 종래 기술의 IOL 각각에서의 접촉 각도는 기재된 모델을 사용하여 결정된다. 기재된 종래 기술의 IOL 각각에서의 접촉 각도는 약 48°미만이다. 도 9, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 도 2a, 도 2b 및 도 4의 종래 기술의 IOL에서의 접촉 각도는 전술한 수학적 소프트웨어 프로그램을 사용하여 결정되었다. 상기 세 개의 종래 기술의 IOL은 모두 단일의 소수성 공중합체로 형성된 원피스 IOL이다. "소수성 공중합체"라는 용어는 5중량% 미만의 평형 함수량(equilibrated water content)을 갖는 공중합체로서 정의된다. 도 11에 도시된 제4의 종래 기술의 IOL은 약 28중량%의 함수량을 갖는 친수성 공중합체로 형성된다. 종래의 IOL 각각에서의 접촉 각도는 하기 표 1에 열거되어 있다.

종래 기술의 IOL: 접촉 각도

도 2a/8	도 2b/9	도 4/10	도 11
44.6°	38.1°	42.8°	48.3°

예상할 수 있듯이, 본 발명의 IOL의 이식 이후의 지지부와 낭 주머니의 내부 주연 표면 사이의 물리적 접촉은 지지부, 특히 지지부의 원위 세그먼트 구역이 IOL의 시각 중추를 향해 내측으로 이동하게 한다. 사실, 사람 눈의 낭 주머니에 이식되면, 세그먼트 기점은 시각 중추로부터 0.3mm 이하의 반경방향 거리 내의 지점으로 병진이동한다. 이상적으로, 세그먼트 기점은 실제로 시각 중추로 병진이동할 것이다. 어느 경우에나, 세그먼트 기점은 IOL의 이식 이후 시각 중추를 향해서 내측으로 시각 중추로부터 0.3mm 이하, 0.2mm 이하 또는 0.1mm 이하의 반경방향 거리로 이동한다.

접촉 각도를 결정하기 위해 사용된 모델을 참조하면, 아치형 조가 IOL 상에 폐쇄될 때 지지부의 원위 세그먼트 구역이 시각 중추를 향해서 내측으로 이동함에 따라, 세그먼트 기원은 시각 중추로부터 0.3mm 이하의 반경방향 거리 내의 지점으로 병진이동한다. 이상적으로, 세그먼트 기원은 실제로 시각 중추로 병진이동할 것이다. 어느 경우에나, 세그먼트 기원은 ISO 테스트 넘버 11979-3(2006)에 따라서 IOL의 이식 이후에 시각 중추를 향해 내측으로 시각 중추로부터 0.3mm 이하, 0.2mm 이하, 0.1mm 이하의 반경방향 거리로 이동한다.

일 실시예에서, 도 12a에 도시된 바와 같이, IOL(60)의 시각 부분은 중심 광학 구역(63), 광학 구역을 완전히 둘러싸는 주변 구역(64), 주변 구역(64)의 후방에 배치되는 오목한 환형 구역(65) 및 광학 주연 에지(69)를 갖는 전면을 구비한다. 도 12a에 도시된 IOL은 또한, 개구(75)를 갖고 따라서 외부 통합 부재(76) 및 내부 통합 부재(78)를 형성하는 지지부(66)의 통합 구역을 구비한다. IOL(60)의 지지부(66)는, 낭 주머니 안에 수정체가 이식된 후 지지부가 응력을 받을 때 사람 눈의 수정체 낭 주머니에 대해 50°이상, 또는 52°이상, 70°이하의 접촉 각도를 나타낼 것이다. 도 12b는 중심 광학 구역(63), 주변 구역(64) 및 오목한 환형 구역(65)을 갖는 전면을 도시하는 도 12a의 IOL의 시각 부분의 단면도이다. 후방 광학 구역(68)도 도시되어 있다. 도 12c는 후방 광학 구역(68)을 도시하는 도 12a의 IOL의 후면도이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 도 12a, 도 12b 및 도 12c에 개시 및 도시된 전방 광학 특징부에 추가적으로, IOL(80)은 후방 광학 구역(82)을 구비하며, 적어도 두 개의 지지부(86)는 원위 후면(87), 근위 후면(88), 및 그 사이에 경계로서 배치되는 단차면(85)을 구비할 수 있다. 원위 후면(88)은 광축에 거의 수직할 수 있거나, 또는 광축에 수직한 평면에 대해 경사 배치될 수 있다. IOL(80)의 지지부(86)는 낭 주머니 안에 수정체가 이식된 후 지지부가 응력을 받을 때 사람 눈의 수정체 낭 주머니에 대해 50°이상, 또는 52°이상, 70°이하의 접촉 각도를 나타낼 것이다.

일 실시예에서, 각각의 수정체의 시각 부분은 5.7mm 내지 4.5mm의 광학 직경을 가질 것이다. IOL의 광학 직경은 물론 수정체의 굴절력에 종속될 것이다. 수정체 굴절력이 낮은 수정체, 예를 들어 15 디옵터 수정체는 통상적으로, 더 큰 굴절력을 갖는 IOL, 예를 들면 30 디옵터 수정체보다 큰 광학 직경을 가질 것이다. IOL에 대한 예시적 광학 직경의 주어진 범위가 표 2에 제공된다.

굴절력 (디옵터)	광학 직경 (mm)	굴절력 (디옵터)	광학 직경 (mm)
15-18	5.7-5.1	21-26	5.4-4.5
17-23	5.5-4.8	24-30	5.1-4.5

일 실시예에서, 각각의 IOL의 시각 부분은 18 내지 23 디옵터의 굴절력 범위에 걸쳐서 평균 중심 두께로부터 15% 이하 편향되는 중심 두께를 가질 것이다. 또한, 어느 하나의 시각 부분의 단면적은 18 내지 23 디옵터의 굴절력 범위에 걸쳐서 평균 단면적으로부터 6% 이하 또는 4% 이하 편향된다. 19 디옵터 내지 22 디옵터의 굴절력을 갖는 IOL의 예시적 크기의 시각 부분은 0.50mm 내지 0.60mm의 시각 중추 두께 및 2.1㎟ 내지 2.7㎟의 공칭 단면적을 가질 것이다.

인공 수정체의 시각 부분은 또한 난시교정(toric) 광학 구역("난시교정 IOL"로 통칭됨)을 구비할 수 있다. 난시교정 IOL은 수정체의 기능적 요구를 제공할 뿐 아니라 각막 난시와 연관된 눈의 정확한 굴절 이상을 제공할 수 있다. 난시교정 광학 구역은 난시를 보상하기 위해 원통형 교정을 제공한다. 또한, 난시는 대개 근시 또는 원시와 같은 다른 굴절 이상과 연관되기 때문에, 난시교정 IOL은 근시성 난시 또는 원시성 난시를 교정하기 위해 구형 교정과 더불어 처방될 수 있다. 난시교정 광학면은 수정체 후면에("후면 난시교정 IOL" 달성을 위해) 형성되거나 수정체 전면(anterior lens surface)에("전면 난시교정 IOL" 형성을 위해) 형성된다.

상기 IOL의 위치 안정성 및 자체-중심조절 특징은 난시교정 IOL의 설계에 있어서 매우 중요해진다. 전술했듯이, 지지부에 의해 제공되는 고유한 안정화 특징은 이식 이후 낭 주머니 내에서의 수정체의 회전을 금지한다. 즉, 외과의사에 의한 난시교정 IOL의 적절한 축방향 정렬 이후, 난시교정 지역의 원통형 축은 이식 이후 수년간 난시의 축과 대체로 정렬 유지된다.

난시교정 IOL에 대한 처방은 통상, 굴절력과, 베이스 축에 대한 구형 교정 및 원통형 교정을 특정할 것이다. 난시교정 IOL 처방은 일반적으로 0°내지 180°범위의 5°또는 10°증분으로 제공된다. 난시교정 광학 지역은 광학 분야에 주지된 방법을 사용하여 IOL의 시각 부분의 후면 또는 전면에 쉽게 가공된다. 또한, 당업자는 각 환자의 특정 시각 교정 요구에 따라 난시교정 IOL을 진단 및 처방하는 방법을 알 것이다.

도 8에 도시된 적어도 하나의 지지부(77)에 개구(75)를 갖는 것의 한 가지 장점은, 개구 내에 회전 공구를 위치시키고 수정체를 낭 주머니 내에서 적절한 축방향 정렬로 회전시킴으로써 외과의사가 수정체의 이식 이후 IOL을 쉽게 회전할 수 있다는 것이다. 다시, 상기 IOL의 위치 안정성 및 자체-중심조절 특징은 이를 가능하고 매우 실현가능하게 만든다.

일 실시예는 시각 부분과 두 개의 지지부를 포함하는 인공 수정체에 관한 것이며, 각각의 지지부는 지지부 통합 구역에 의해 시각 부분의 주연 에지에 통합된다. 시각 부분, 두 개의 지지부 및 지지부 통합 구역은 각각 2 MPa 내지 6 MPa의 접선 탄성률을 갖는 소수성 폴리머 재료로 형성된다. 각각의 지지부는 원위 세그먼트 구역 및 변형 세그먼트 구역을 포함한다. 원위 세그먼트 구역은 지지부의 외부 표면 상의 근위 및 원위 종점에 의해 한정되는 외부 원위 길이를 가지며, 20°내지 30°의 원위 세그먼트 각도(α)에 의해 묘사된다. 원위 세그먼트 각도는 시각 중추로부터 1.5mm 내지 1.9mm의 반경방향 거리 및 수직축으로부터 34°내지 40°의 세그먼트 각도(θ) 연장되는 세그먼트 기점을 갖는다. 수직축은 두 개의 지지부 중 적어도 하나의 원위 종점 및 시각 중추를 통해서 연장된다. 변형 세그먼트 구역은 외부 표면 상의 근위 변형 종점 및 대응 원위 세그먼트 구역의 근위 종점에 의해 한정되는 외부 변형 길이를 가지며, 세그먼트 기점으로부터 20°내지 40°의 변형 세그먼트 각도(β)에 의해 묘사된다.

광학 폴리머 재료

상기 지지부 설계 원칙은 광범위한 광학 폴리머 재료에 적용될 수 있다. 이러한 재료의 비제한적 예로는 IOL에 사용되는 것으로 알려진 것이 포함된다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 실록시-함유 공중합체, 아크릴 공중합체, 친수성 공중합체 또는 소수성 공중합체에 적용될 수 있다. 용어 폴리머와 공중합체는 상호교환적으로 사용되며, 당업자라면 공중합체가 하나보다 많은 모노머 성분으로부터 준비됨을 알 것이다.

일 실시예에서, 본 명세서에 기재된 IOL을 제조하기 위해 사용될 수 있는 공중합체 재료는 실온에서 가공하기에 충분히 단단할 것이며, 그 하나는 제어된 수화 공정을 통해서 절첩될 수 있다. IOL은 최소 물 흡수에 의해 적절히 유연한 상태로 수화될 수 있다. 비교적 낮은 물 흡수는 기계적 또는 광학적 특성에 영향을 주지 않으면서 효과적인 수화를 가능하게 하며, 수정체의 치수 또는 굴절율의 변화가 있더라도 작은 변화를 초래한다. 상기 특징 또는 특성을 갖는 하나의 예시적 공중합체는 (a) 아릴 아크릴레이트 또는 아릴 메타크릴레이트로부터 선택되는 제1 모노머 성분, (b) 에틸렌 불포화의 개소를 적어도 하나 갖는 치환기를 갖는 방향족 고리를 갖는 모노머인 제2 모노머 성분, 및 (c) 높은 함수량 히드로겔-형성 모노머인 제3 모노머 성분을 구비할 수 있다. 공중합체는 가교결합제를 더 구비할 수 있다.

상기 IOL은 (a) 에틸렌 글리콜 페닐 에테르 아크릴레이트와 폴리에틸렌 글리콜 페닐 에테르 아크릴레이트로 구성되는 그룹에서 선택되는 약 20중량% 이상의 제1 모노머 성분, (b) 치환 스티렌과 비치환 스티렌으로 구성되는 그룹에서 선택되는 약 10중량% 이상의 제2 모노머 성분, (c) 히드록시 에틸 메타크릴레이트, 히드록시에톡시 에틸 메타크릴레이트, 및 메타크릴산으로 구성되는 그룹에서 선택되는 약 10중량% 이상의 제3 모노머 성분, 및 (d) 디아크릴레이트와 디메타크릴레이트로 구성되는 그룹에서 선택되는 약 10중량% 미만의 가교결합제를 포함하는 공중합체를 구비할 수 있다. 또한, 공중합체는 약 1.50을 초과하는 굴절율을 가질 것이며, 수화 시에 표준 실온에서 절첩될 수 있고, 건조 시에 약 실온에서 가공될 수 있다.

다른 실시예에서, 인공 수정체는 양이온식으로 중합가능한 분기 알켄 모노머 및 펜던트 벤조사이클로부텐 기("BCB 기"로 지칭됨)를 구비하는 모노머로부터 준비되는 경화 공중합체를 포함한다. 양이온식으로 중합가능한 분기 알켄 모노머는 알켄의 비닐기에 제3급 탄소를 함유하는 것이 바람직하다. 당업자에게 공지되어 있듯이, 제3급 탄소양이온은 양이온의 정전하를 안정화시키는 주위 탄소의 전자-밀도로 인해 비교적 안정하다. 전술한 바람직한 분기 알켄 모노머인 폴리이소부틸렌은 제3급 탄소를 함유하는 양이온 화학 수단에 의해 중합가능한 알켄 모노머의 일 예이다. 프로펜과 같은 분자는 비닐기에서 제2급 탄소를 함유하며, 당업자에게 공지되어 있듯이 양이온식으로 중합되지 않는다.

스트레인드(strained) 4원자 고리로 인해, BCP 기는 180℃보다 큰 온도에서 o-크실렌으로 변환된다. 이러한 고온에서, BCB 기는 친디엔체(dienophile)와 Diels-Alder 반응하여 6원자 고리를 형성하거나, 그 자체와 반응하여 8원자 고리를 형성한다. 분자사슬당 다수의 펜던트 BCB 기를 함유하는 폴리머는 열적으로 친디엔체와 가교결합되거나 친디엔체없이 가교결합될 수 있다. 각각의 가교결합은, 가황 폴리머에서 황 가교보다 열적으로 안정적이고 실리콘 공중합체에서 Si--O 결합보다 강력한 탄소-탄소 결합의 고리 구조로 구성된다. BCB 가교결합은 열만 수반한다. 폴리머가 가교결합 온도에서 안정적인 한, 경화 가교결합 공중합체를 형성하기 위해 수반되는 독성 화학물이 전혀 없다.

BCB 기를 갖는 모노머는 적어도 하나의 BCB-관능기를 갖는 임의의 모노머일 수 있다. 모노머는 양이온식으로 중합될 수 있으며 분기 알켄 모노머와 양립될 수 있는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, BCB 기를 갖는 모노머는 하기 식을 가지며

여기에서 R은 수소 또는 알킬 기이고, n은 0, 1, 2 또는 3에서 선택되는 정수이다. BCB 기를 갖는 적합한 모노머는 4-비닐벤조사이클로부텐, 2-(4-벤조사이클로부테닐)-프로펜 및 2-(4-벤조사이클로부테닐)-1-부텐과 같은 4-(α-알킬비닐)벤조사이클로부텐, 및 2-메틸-3-(4-벤조사이클로부테닐)-1-프로펜 및 2-메틸-4-(4-벤조사이클로부테닐)-1-부텐과 같은 4-(2-메틸-알케닐)벤조사이클로부텐을 구비한다.

분기 알켄과 같이, 펜던트 벤조사이클로부텐(BCB) 기를 갖는 모노머도 양이온식으로 중합 가능해야 한다. 비닐기에 제2급 탄소를 갖는 올레핀은, 비닐기에 인접한 방향족 고리의 전기음성도가 탄소양이온을 안정화시킬 수 있는 경우에 양이온식으로 중합 가능하다. 따라서, 4-비닐벤조사이클로부텐과 같은 모노머 올레핀은 양이온식으로 중합될 수 있으며, 간단히 그 중합 중에 적정 반응됨으로써 폴리머에 쉽게 통합될 수 있다. 이것은 예를 들어 양이온 중합에 추가될 수 없는 알릴-BCB와 다른데, 이는 부분적으로 BCB 내의 방향족 고리가 비닐기에 인접하지 않기 때문이다.

비닐기에 제3급 탄소를 갖는 BCB-형 모노머는 또한, 비닐기가 BCB의 방향족 고리에 인접하지 않아도 양이온 중합에 적합하다. 중합 중에 제4급 탄소가 되는 제3급 탄소는 주위 탄소의 전기음성도에 의해 안정화된다. 따라서, 비닐 탄소에 제3급 탄소를 갖는 모노머는 제3급 탄소를 갖는 알켄이 통합되는 방식과 매우 동일하게 양이온 중합 반응에 통합될 수 있다. 2-메틸-3-(4-벤조사이클로부테닐)-프로펜은 이 형태의 화합물의 일 예이다. 또한 바람직한 것은 주위 탄소 및 방향족 고리 양자의 전기음성도를 이용하는 모노머, 예를 들면 2-(4-벤조사이클로부테닐)-프로펜이다. 이들 형태의 모노머는 메틸기[2-(4-벤조사이클로부테닐)-프로펜의 경우에서와 같이] 및 방향족 고리 양자에 의해 안정화되므로 양이온식으로 중합될 것이다.

다른 실시예에서, 광학 폴리머 재료는 적어도 세 개의 모노머 성분으로부터 공중합체로서 준비될 수 있다. 제1 모노머 성분은 공중합체 내에 70중량% 이상의 양으로 존재하며, 그 호모폴리머는 1.50 이상, 바람직하게 1.52 이상 또는 1.54 이상의 굴절율을 가질 것이다. 제2 모노머 성분은 공중합체 내에 3중량% 내지 20중량% 또는 3중량% 내지 10중량%의 양으로 존재하며, 그 호모폴리머는 약 300℃ 미만, 바람직하게 약 220℃ 미만의 유리 전이 온도를 가질 것이다. 제1 및 제2 모노머 성분은 함께 공중합체의 80중량% 이상을 나타낸다. "호모폴리머"라는 용어는 각각의 모노머 성분으로부터 거의 완전히 유도되는 폴리머를 지칭한다. 호모폴리머의 형성을 촉진하기 위해 통상적으로 소량의 촉매, 억제제 등이 포함될 수 있다.

제1 및 제2 모노머 성분의 비제한적 예는 C₁-C₁₀ 알킬 메타크릴레이트(예를 들면, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 옥틸 메타크릴레이트 또는 2-에틸헥실 메타크릴레이트; 기계적 특성을 제어하기 위해서는 메틸 메타크릴레이트가 바람직), C₁-C₁₀ 알킬 아크릴레이트(예를 들면, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 또는 헥실 아크릴레이트; 기계적 특성을 제어하기 위해서는 부틸 아크릴레이트가 바람직), C₆-C₄₀ 아릴알킬 아크릴레이트(예를 들면, 2-페닐에틸 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 3-페닐프로필 아크릴레이트, 4-페닐부틸 아크릴레이트, 5-페닐펜틸 아크릴레이트, 8-페닐옥틸 아크릴레이트, 또는 2-페닐에톡시 아크릴레이트; 굴절율을 증가시키기 위해서는 2-페닐에틸 아크릴레이트가 바람직), 및 C₆-C₂₄ 아릴알킬 메타크릴레이트(예를 들면, 2-페닐에틸 메타크릴레이트, 3-페닐프로필 메타크릴레이트, 4-페닐부틸 메타크릴레이트, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 3,3-디페닐프로필 메타크릴레이트, 2-(1-나프틸에틸)-메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 또는 2-(2-나프틸에틸) 메타크릴레이트의 유닛을 포함하는 폴리머를 구비한다.

특히 유용한 제1 모노머 성분은 스티렌, 비닐 카르바졸, 비닐 나프탈렌, 벤질 아크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트 및 그 혼합물을 포함한다. 특히 유용한 제2 모노머 성분은 n-부틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2-에톡시에틸 아크릴레이트 및 그 혼합물을 포함한다. 제3 모노머 성분은 제1 또는 제2 모노머 성분과 가교결합을 형성할 수 있는 가교결합 모노머 성분으로서 가장 잘 기재된다. 바람직하게, 가교결합 모노머 성분은 다기능적이며, 제1 및 제2 모노머 성분 양자와 화학적으로 반응할 수 있다. 바람직하게, 제3 성분은 공중합체의 약 3중량% 미만의 양으로 공중합체에 존재한다. 유용한 가교결합 모노머 성분의 예로는 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 등 및 그 혼합물이 포함된다.

공중합체는 친수성 모노머 성분으로부터 유도되는 제4 성분을 더 구비할 수 있다. 이 제4 성분은 공중합체의 2중량% 내지 10중량%의 양으로 존재한다. 가끔 소수성 수정체 렌즈에 따라서, 친수성 모노머 성분의 추가는, 광을 산란시킬 수 있고 당업계에서 "반짝임(glistenings)"으로 지칭되는 것을 초래할 수 있는 수포의 형성을 감소시킬 수 있다.

다른 실시예에서, 광학 폴리머 재료는 또한 하기 식을 갖는 모노머로부터 준비될 수 있으며,

여기에서 R은 H 또는 CH₃이고; m은 0 내지 10이며; Y는 무(nothing), 0, S 또는 NR이고; R은 H, CH₃, C_nH_2n+1(n=1-10), 이소 OC₃H₇, 페닐 또는 벤질이며; Ar은 H, CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇, 이소-C₃H₇, OCH₃, C₆H₁₁, Cl, Br, 페닐 또는 벤질로 비치환 또는 치환될 수 있는 벤젠과 같은 임의의 방향족 고리; 및 다수의 중합성 에틸렌 불포화 기를 갖는 가교결합 모노머이다. 광학 재료는 37℃ 이하의 유리 전이 온도와 150% 이상의 연신율을 가질 것이다.

예시적인 모노머는, 대응 메타크릴레이트 및 아크릴레이트를 구비하는 2-에틸페녹시 메타크릴레이트, 2-에틸페녹시 아크릴레이트, 2-에틸티오페닐 메타크릴레이트, 2-에틸티오페닐 아크릴레이트, 2-에틸아미노페닐 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 2-페닐에틸 메타크릴레이트, 3-페닐프로필 메타크릴레이트, 4-페닐부틸 메타크릴레이트, 4-메틸페닐 메타크릴레이트, 4-메틸벤질 메타크릴레이트, 2-2-메틸페닐에틸 메타크릴레이트, 2-3-메틸페닐에텔 메타크릴레이트, 2-4-메틸페닐에틸 메타크릴레이트, 2-(4-프로필페닐)에틸 메타크릴레이트 등을 포함하지만 이것에 한정되지는 않는다.

광학 재료에 기초한 아릴 아크릴레이트/메타크릴레이트는 일반적으로 메타크릴레이트 에스테르 잔기(residues)보다 아크릴레이트 에스테르 잔기를 더 많은 몰 퍼센트 포함할 것이다. 아릴 아크릴레이트 모노머가 폴리머의 약 60 몰 퍼센트 내지 약 95 몰 퍼센트를 구성하고 아릴 메타크릴레이트 모노머가 폴리머의 약 5 몰 퍼센트 내지 약 40 몰 퍼센트를 구성하는 것이 바람직하다. 가장 바람직한 것은 약 60-70 몰 퍼센트의 2-페닐에틸 아크릴레이트 및 약 30-40 몰 퍼센트의 2-페닐에틸 메타크릴레이트를 포함하는 폴리머이다.

또 다른 실시예에서, 광학 폴리머 재료는 또한, 하기 모노머 성분들, 즉 (A) 하기 일반식으로 표현되는 아크릴레이트의 5 내지 25중량%,

여기에서 Ar은 그 수소 원자가 치환 기로 치환될 수 있는 방향족 고리를 나타내고, X는 산소 원자 또는 직접 본딩을 나타내며, m은 1 내지 5의 정수를 나타내고; (B) 2-히드록시에틸 (메타)크릴레이트의 50 내지 90중량%; 및 (C) 모노머(A)를 표현하고 2-히드록시에틸 (메타)크릴레이트를 표현하지 않는 식의 것은 아니지만 (메타)크릴레이트 모노머의 5 내지 45중량%를 중합시킴으로써 준비될 수 있다. 또한, 모노머(C)의 호모폴리머의 수분 흡수율은 30중량% 이하이다.

본 발명에서, 수분 흡수율은 식: 수분흡수율(%wt)=(W-Wo)/Wo×100으로서 정의되며, 이 값은 절단 시에 1mm 두께를 갖는 견본을 사용하여 25℃에서 계산되고, W는 물의 평형 상태에서 견본의 중량을 나타내며, Wo는 건조 상태에서 견본의 중량을 나타낸다.

상기 실시예의 각각에서, 광학 폴리머 재료는 종래의 중합 방법에 의해 각각의 모노머 성분으로부터 준비된다.

Claims

주연 에지를 갖는 시각 부분 및 적어도 두 개의 지지부를 포함하는 인공 수정체이며,
각각의 지지부는 대응 지지부 통합 구역에 의해 시각 부분의 주연 에지와 통합되고, 각각의 지지부는 원위 세그먼트 구역 및 변형 세그먼트 구역을 포함하며, 상기 원위 세그먼트 구역은 지지부의 외부 표면 상의 근위 종점과 원위 종점에 의해 한정되는 외부 원위 길이를 가지며, 상기 원위 세그먼트 구역은 20°내지 30°의 원위 세그먼트 각도(α)에 의해 묘사되고, 상기 원위 세그먼트 각도는 시각 중추로부터 1.5mm 내지 1.9mm의 반경방향 거리와 수직축으로부터 30°내지 45°의 세그먼트 각도(θ)에 의해 한정되는 반경방향 세그먼트 내에 놓이는 세그먼트 기점을 가지며, 상기 수직축은 적어도 하나의 지지부의 원위 종점과 시각 중추를 통해서 연장되는 인공 수정체.
제1항에 있어서, 상기 변형 세그먼트 구역은 외부 표면 상의 근위 변형 종점 및 원위 세그먼트 구역의 근위 종점에 의해 한정되는 외부 변형 길이를 가지며, 상기 변형 세그먼트 구역은 세그먼트 기점으로부터 20°내지 40°의 변형 세그먼트 각도(β)에 의해 묘사되는 인공 수정체.
제2항에 있어서, 상기 원위 세그먼트 구역의 적어도 80%와 상기 변형 세그먼트 구역의 적어도 70%는 0.25mm 내지 0.65mm의 일정한 폭(W_H)을 갖는 인공 수정체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통합 구역은 개구를 포함하여, 외부 통합 부재 및 내부 통합 부재를 형성하는 인공 수정체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반경방향 세그먼트는 시각 중추로부터 1.6mm 내지 1.8mm의 반경방향 거리와 수직축으로부터 34°내지 40°의 세그먼트 각도(θ)에 의해 한정되는 인공 수정체.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원위 세그먼트 각도는 22°내지 28°이고, 세그먼트 기점은 시각 중추로부터 1.62mm 내지 1.72mm의 반경방향 거리를 연장되고, 원위 세그먼트 구역의 외부 표면은 4.3mm 내지 5.7mm의 곡률반경을 갖는 아치형인 인공 수정체.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원위 세그먼트 구역 및 변형 세그먼트 구역의 외부 표면의 대응 부분은, 사람 눈의 수정체 낭 주머니 내에 수정체가 이식된 후 지지부가 응력을 받을 때 수정체 낭 주머니와 50°이상의 접촉 각도를 형성하도록 조합되는 인공 수정체.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원위 세그먼트 구역 및 변형 세그먼트 구역의 외부 표면의 대응 부분은, 지지부가 ISO 테스트 넘버 11979-3(2006)에 따라 직경방향으로 응력을 받을 때 아치형 조와 50°이상의 접촉 각도를 형성하도록 조합되는 인공 수정체.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 접촉 각도는 52°이상 70°이하인 인공 수정체.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 세그먼트 기점은 지지부가 ISO 테스트 넘버 11979-3(2006)에 따라 직경방향으로 응력을 받을 때 시각 중추로부터 0.3mm 이하의 이식된 반경방향 거리로 병진이동하는 인공 수정체.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 2 MPa 내지 6 MPa의 접선 탄성률을 갖는 원피스 폴리머 재료로서 형성되는 인공 수정체.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시각 부분은 전면 및 실질적으로 대향하는 후면을 포함하며, 상기 전면은 중심면, 주위면 및 환형면을 구비하고, 상기 환형면은 중심면과 주위면 사이에서 후방으로 오목한 인공 수정체.
시각 부분 및 적어도 두 개의 지지부를 포함하는 인공 수정체이며,
각각의 지지부는 지지부 통합 구역에 의해 시각 부분의 주연 에지에 통합되고, 각각의 지지부는 원위 세그먼트 구역 및 변형 세그먼트 구역을 포함하며,
원위 세그먼트 구역의 일부와 변형 세그먼트 구역의 일부는 적어도 두 개의 지지부가 ISO 테스트 넘버 11979-3(2006)에 따라 직경방향으로 응력을 받을 때 아치형 조와 52°이상 70°이하의 접촉 각도를 형성하도록 조합되는 인공 수정체.
제13항에 있어서, 상기 시각 부분은 전면 및 실질적으로 대향하는 후면을 포함하며, 상기 전면은 중심면, 주위면 및 환형면을 구비하고, 상기 환형면은 중심면과 주위면 사이에서 후방으로 오목한 인공 수정체.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 시각 부분과 상기 적어도 두 개의 지지부는 2 MPa 내지 6 MPa의 접선 탄성률을 갖는 폴리머 재료로 이루어지는 인공 수정체.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시각 부분은 19 디옵터 내지 22 디옵터의 굴절력, 0.50mm 내지 0.60mm의 시각 중추 두께, 및 2.1㎟ 내지 2.7㎟의 공칭 단면적을 갖는 인공 수정체.