用可调谐的光学器件矫正视力的眼科植入物及其制造和使用方法
文献发布时间:2024-07-23 01:35:21
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年10月4日提交的美国临时申请63/262,073的优先权,其全部公开内容通过引用并入本文。
出于各种目的,以下参考文献通过引用整体并入本文:美国专利NO.10,485,655;PCT出版物NO.WO/2017/156077;和美国出版物NO.2019/0076242。
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背景技术
已知眼内透镜(例如眼内人工晶体(Collamer)透镜(ICL))的外周部分(例如触觉件)适用于防止或最小化由入射光和透镜的一个或更多个表面之间的相互作用引起的视觉干扰可能是有益的。附加地或替代地,在光学器件的设计中提供更多个定制或调谐选项可能是有益的,比如但不限于光学器件的一个或更多个尺寸(例如,光学直径、光学中心厚度或光学外周厚度)。本文的公开内容包括一种适用于提供一个或更多个这些益处的透镜和制造方法。
发明内容
本公开的一个方面是一种眼科植入物,其包括:透明的光学部分;和外周非光学部分,该外周非光学部分联接到光学部分并从其向外周延伸,该外周部分被设定尺寸并被配置成接合眼睛的沟,该透明的光学部分由适用于允许可见光穿过的透明的光学材料制成,并且该外周非光学部分由适用于吸收可见光的光吸收材料制成。该方面还可以包括来自本文的任何植入物或透镜的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种单焦点眼科植入物,其包括:透明的光学部分,该透明的光学部分具有4mm到7mm的直径;和外周非光学部分,该外周非光学部分联接到光学部分并从其向外周延伸,该外周部分被设定尺寸并被配置成接合眼睛的沟,该透明的光学部分由适用于允许可见光穿过的透明的光学材料制成,并且该外周非光学部分由适用于吸收可见光的光吸收材料制成。该方面还可以包括来自本文的任何植入物或透镜的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种用于治疗老花眼的眼科植入物,其包括:透明的光学部分,其被配置为扩展景深光学器件以用于治疗老花眼;以及外周非光学部分,该外周非光学部分联接到光学部分并从其向外周延伸,该外周部分被设定尺寸并被配置成接合眼睛的沟,该透明的光学部分由适用于允许可见光穿过的透明的光学材料制成,并且该外周非光学部分由适用于吸收可见光的光吸收材料制成。该方面还可以包括来自本文的任何植入物或透镜的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种有晶状体(phakic)的眼内透镜,其包括:由透明的光学材料制成的透明的光学器件,该光学器件具有从-15D到-30D或者从+5D到+15D的屈光度、从2mm到5mm的直径和中心厚度和边缘厚度的小于500微米的差值;以及由可见光吸收材料制成的不透明的外周非光学部分,该不透明的外周非光学部分联接到光学器件并从其向外周延伸,该不透明的外周部分被设定尺寸并被配置成接合眼睛的沟。该方面还可以包括来自本文的任何植入物或透镜的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种眼内透镜,其包括:由透明的光学材料制成的透明的光学器件,该光学器件具有1mm到3mm的直径;以及不透明的外周非光学部分,该不透明的外周非光学部分联接到光学器件并从其向外周延伸,该外周部分被设定尺寸并被配置成接合眼睛的沟,并且将透镜固接在眼睛中。该方面还可以包括来自本文的任何植入物或透镜的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种矫正视力的方法,其包括:将透镜定位到眼睛的后房中,该透镜包括由透明的光学材料制成的透明的光学器件,以及联接到该光学器件并且从其向外周延伸的不透明的外周非光学器件,该不透明的外周非光学器件由适用于吸收可见光的光吸收材料制成,并且其被设定尺寸并被配置成接合眼睛的沟,以及将透镜固接在眼睛中,其中,将透镜定位到后房中包括使外周部分与眼睛的沟相互接合,以将透镜固接在眼睛中,并且使不透明的外周非光学部分吸收入射在不透明的外周非光学部分上的可见光。该方面还可以包括来自本文的任何方法的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种植入单焦点透镜的方法,其包括:将单焦点透镜定位到眼睛的后房中,该透镜包括由适用于允许可见光穿过的透明的光学材料制成的透明的光学部分,该光学部分具有4mm到7mm的直径,以及由适用于吸收可见光的光吸收材料制成的不透明的外周非光学部分,该不透明的外周非光学部分联接到所述光学部分并且从其向外周延伸,其中,将单焦点透镜定位到后房中包括使外周部分与眼睛的沟相互接合,以将透镜固接在眼睛中,并且使外周部分吸收入射在外周部分上的可见光。该方面还可以包括来自本文的任何方法的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种治疗老花眼的方法,其包括:将透镜定位到眼睛的后房中,该透镜包括透明的光学部分,该透明的光学部分被配置为扩展景深光学器件,以治疗老花眼,该光学部分由透明的光学材料制成并且具有3mm到5mm的直径,以及不透明的外周非光学部分,该不透明的外周非光学部分由适用于吸收可见光的光吸收材料制成,并且该外周部分联接到光学部分并且从其向外周延伸,其中,将透镜定位到后房中包括将外周部分与眼睛的沟相互接合,以将透镜固接在眼睛中,并且使外周部分吸收入射在外周部分上的可见光。该方面还可以包括来自本文的任何方法的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种植入有晶状体的透镜的方法,其包括:将透镜定位到眼睛的后房中,有晶状体的透镜包括由透明的光学材料制成的透明的光学部分,该光学部分具有从-15D到-30D或从+5D到+15D的屈光度、从2mm到5mm的直径和中心厚度和边缘厚度的小于500微米的差值,以及不透明的外周非光学部分,该不透明的外周非光学部分由可见光吸收材料制成并且联接到光学部分并从其向外周延伸,其中,将有晶状体的透镜定位到后房中包括将外周部分与眼睛的沟相互接合,以将透镜固接在眼睛中,并且使外周部分吸收入射到外周部分上的可见光。该方面还可以包括来自本文的任何方法的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种为患者提供视力矫正的方法,其包括:在眼睛有像差的患者中,将透镜定位到眼睛的后房中,该透镜包括由透明的光学材料制成的透明的光学部分,该光学部分具有1mm到3mm的直径,以及不透明的外周非光学部分,该不透明的外周非光学部分由可见光吸收材料制成并且联接到光学部分并从其向外周延伸,其中,将有晶状体的透镜定位到后房中包括将外周部分与眼睛的沟相互接合,以将透镜固接在眼睛中,并且使外周部分吸收入射到外周部分上的可见光。该方面还可以包括来自本文的任何方法的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种制造眼科透镜的方法,其包括:生成透明的光学材料的光学棒;生成由适用于吸收光的可见光吸收材料制成的外周部分棒;在外周部分棒中形成柱形通道;将光学棒定位到柱形通道中;以及将光学棒粘附到外周部分棒以形成具有中心透明区域和外周可见光吸收区域的粘附棒。该方面还可以包括来自本文的任何方法的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种制造眼科透镜的方法,该方法包括:将光学棒定位到延伸经过外周非光学部分棒的柱形通道中,该光学棒由透明的光学材料制成,并且外周部分棒由可见光吸收材料制成;以及将光学棒粘附到外周部分棒以形成具有中心透明区域和外周可见光吸收区域的复合棒。该方面还可以包括来自本文的任何方法的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种眼内透镜,其包括:透明的光学部分和包含可见光吸收材料的非光学外周部分,其中,光学部分具有偏离并平行于外周部分轴线的轴线。该方面还可以包括来自本文的任何透镜的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种眼内透镜,其包括:透明的光学部分和包含可见光吸收材料的非光学外周部分,该非光学外周部分包括穿过其中的邻近光学部分的一个或更多个孔隙,该一个或更多个孔隙朝向透镜的外周成一定角度。该方面还可以包括来自本文的任何透镜的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
本公开的一个方面是一种眼内透镜,其包括:透明的光学部分和包含可见光吸收材料的非光学外周部分,该非光学外周部分包括穿过其中的邻近光学部分的一个或更多个孔隙,该一个或更多个孔隙各自具有不平行于光学部分轴线的轴线。该方面还可以包括来自本文的任何透镜的任何合适的可组合特征,包括提交的权利要求中的任何特征。
附图说明
图1A和图1B分别是示例性透镜的俯视图(前视图)和侧视图,该透镜具有由适用于允许可见光穿过的透明材料制成的透明的光学器件,以及也由适用于允许可见光穿过的透明材料制成的外周非光学部分。
图2A和图2B示出了示例性透镜的俯视图(前视图),该透镜具有由适用于允许可见光穿过的透明材料制成的透明的光学器件,以及由适用于吸收可见光的光吸收材料制成的外周非光学部分。
图3A和图3B示出了一种示例性透镜,该透镜具有由适用于允许可见光穿过的透明材料制成的透明的光学器件,以及由适用于吸收可见光的光吸收材料制成的外周非光学部分。
图4A和图4B示出了一种示例性透镜,该透镜具有由适用于允许可见光穿过的透明材料制成的透明的光学器件,以及由适用于吸收可见光的光吸收材料制成的外周非光学部分。
图5A和图5B示出了一种示例性透镜,该透镜具有由适用于允许可见光穿过的透明材料制成的透明的光学器件,以及由适用于吸收可见光的光吸收材料制成的外周非光学部分。
图6A、图6B、图6C和图6D示出了一种示例性透镜,每个透镜具有由适用于允许可见光穿过的透明材料制成的透明的光学器件,以及由适用于吸收可见光的光吸收材料制成的外周非光学部分。
图7A示出了一种示例性透镜,该透镜具有相对小直径的光学器件和外周部分孔隙。
图7B示出了图7A的示例性透镜的一部分的侧视图,该透镜包括外周孔隙中的一个。
图8和图9示出了示例性制造的透镜的透视图,该透镜具有由适用于允许可见光穿过的透明材料制成的透明的光学器件,以及由适用于吸收可见光的光吸收材料制成的外周非光学部分。
图10A-图10F示出了制造透镜的示例性方法。
具体实施方式
本公开涉及一种眼科植入物,比如被配置成用于放置到眼睛中的透镜。仅作为示例,本文的一些透镜可以被配置成放置在眼睛的后房中,在虹膜和囊袋之间。本文的透镜可以被选择性地配置为扩展景深透镜。本文的概念也可以适用于植入眼睛的其他部位中的透镜,并且可以适用于被配置成用于各种类型的视力矫正(例如,老花眼、近视、散光、角膜损伤或疾病、晶状体损伤或疾病等)的透镜。
本公开的一个方面涉及被配置成用于矫正视力的可植入透镜,其中光学器件是可调谐的,或者根据特定治疗应用的需要是可适应的。本文的透镜可以包括联接到透明的光学器件的外周非光学部分。本文中的外周部分通常可以被称为触觉部分,并且它们可以包括一个或更多个触觉件(haptics)。外周部分通常为眼科植入物提供结构支撑,并且通常相对于光学器件确定大小和布置以接合组织(例如,沟)并且将光学器件居中定位。
本文所述的透镜还包括透明的光学器件,该透明的光学器件包括适用于允许光穿过并到达视网膜的透明的光学材料。透明材料可以包括例如硅树脂、丙烯酸树脂或水凝胶。透明材料可以包括疏水材料或亲水材料。透明材料可以包括
本文的透镜可以包括外周非光学部分,该外周非光学部分由适用于吸收可见光的可见光吸收材料制成。外周部分的可见光吸收材料可以包括一种或更多种组成成分或试剂,其赋予光吸收材料(比如钛、黑曜石、金、二氧化钛、碳化硅、碳、木炭或烟灰或有机发色团中的一种或更多种)可见光吸收特性,该光吸收材料吸收穿过电磁波谱的可见部位的光。
仅在一些示例中,外周非光学部分可以包含与光学部分相同的成分或试剂中的一种或更多种,同时还包含一种或更多种可见光吸收成分或试剂。仅作为示例,本文的外周部分可以包含硅树脂、丙烯酸树脂或水凝胶,以及钛、黑曜石、金、二氧化钛、碳化硅、碳、木炭或烟灰或有机发色团中的一种或更多种。仅在一些示例中,除了外周部分材料可以包含一种或更多种可见光吸收成分或试剂之外,光学器件和外周材料也可以包含相同或基本上相同的成分。仅作为示例,光学器件可以包含
仅在一些示例中,光学材料和外周材料可以包含相同或基本上相同的成分,除了外周部分(其包括一种或更多种可见光吸收成分或试剂)可以不包括包含在光学部分材料中的紫外线阻挡发色团。由于外周部分包含一种或更多种可见光吸收成分或试剂,因此外周部分可以不需要包含例如紫外线辐射阻挡发色团。仅作为示例,光学部分可以包含
仅在一些示例中,在外周部分提供可见光阻挡的有机或无机发色团可以与外周部分的基础聚合物交联。
本文中的外周非光学部分通常为眼科植入物提供结构支撑,并且通常相对于光学器件确定大小、配置和布置以接合组织(例如,沟)并将光学器件居中定位(然而,在下面的一些实施例中,光学部分可能不居中定位)。因此,本文中的外周部分也被称为结构支撑部分。在一些应用中,可能希望透镜的外周结构支撑部分具有与透镜的光学部分不同的机械性能。例如,光学部分和外周结构支撑部分可以由具有不同光学特性并且由不同机械特性的两种不同材料制成。仅作为示例,可能希望提供比光学部分更坚硬的外周部分,或者可能希望外周部分比光学部分硬度更低。因此,可以选择用于光学器件和外周部分的材料,从而为透镜的不同部分赋予所需的光学和机械性能。仅作为示例,外周部分的材料可以与用于光学部分的材料基本上不同,并且外周部分还可以包括一种或更多种光吸收材料。
图1A和图1B示出了包括透明的光学部分110的示例性透镜100,该透明的光学部分包括中心孔140,该中心孔的大小和位置设置成使房水能够流经透镜。透镜100还包括联接到光学部分的外周非光学部分120,该外周非光学部分从光学部分径向地延伸,并且选择性地(但不是必须地)由吸收光的光吸收材料制成,如本文所述。透镜100还包括将光学部分110连接或联接到外周非光学部分120的过渡区域150。本文的过渡区域可以被认为是透镜的一部分,其作为光学部分和外周非光学部分之间的过渡。本文中的过渡区域可以选择性地被认为是透镜的非光学部分的一部分,因为它们没有被具体配置为光学部分的一部分。图1A和图2B示出了包括板或板状触觉件的示例性外周部分120,该板或板状触觉件包括如图所示的示例性和选择性的平台,但是本文的透镜可以具有其他外周部分构造。
应当注意,图2-图7用“黑色”区域示出了外周非光学部分,而图1A和图1B也是透镜的可选示例,其包括具有一种或更多种可见光吸收材料的外周非光学部分,但是没有用黑色对外周非光学部分进行标记。应当理解,本文中的可见光吸收外周部分可以被视为变黑的区域(例如,图2-图7,其可以更好地描述制造后透镜的外貌)或者如图1A和图1B所示。
图2A和图2B示出了包括透明的光学部分210的示例性透镜200,该透明的光学部分包括中心孔240,该中心孔的大小和位置设置成使房水能够流经透镜。透镜200还包括联接到光学部分的外周非光学部分220,该外周非光学部分从光学部分径向地延伸,并且选择性地由吸收光的光吸收材料制成,如本文所述。透镜200还包括将光学部分210连接或联接到外周非光学部分220的过渡区域250。图2A和图2B示出了包括板或板状触觉件的示例性外周部分220,该板或板状触觉件包括如图所示的示例性和选择性的平台,但是本文的透镜可以具有其他外周部分构造。
本文的透镜(包括由可见光吸收材料制成的外周部分)可以赋予透镜一个或更多个优点或益处,以及根据需要为调谐或调整透镜设计提供更多选项。例如,之前发送可见光的外周部分(例如过渡区域)可能偶尔引起视觉干扰,比如眩光或者光晕。例如,在夜间,瞳孔会扩张以允许更多的光进入,并且光与透镜的非光学外周部分表面相互作用,这可能造成光晕或者其他干扰、症状或者闪光视觉障碍(dysphotopsias)。本文描述的吸收可见光的外周部分防止光从其中穿过,从而防止由入射光和外周部分的非光学表面之间的相互作用引起的视觉干扰。
将光吸收外周部分结合到本文的透镜中的附加的示例性益处是,它可以允许在光学器件的设计中进行更多的定制或调谐,比如允许对透镜的光学部分的一个或更多个尺寸(例如,直径、光学器件中心厚度、光学器件外周厚度)进行更多的设计选项。在一些特定的应用中,本文的透镜可以放置在虹膜和囊袋之间的沟中(在该袋中有天然晶状体或者替代IOL)。这可能是空间有限的眼睛区域,并且具有相对非常薄的光学部分(例如,200微米或更小)以占据尽可能小的空间并且在虹膜上施加尽可能小的力,并且避免完全接触晶状体,并且对于晶状体的其余部分也尽可能薄,从而占据尽可能小的空间并且在虹膜上施加尽可能小的力,并且避免完全接触晶状体,这可能是有益的。例如,在虹膜上施加力可以减小角度,从而降低通过施累姆氏管(Schlemm's canal)的房水排出,增加眼内压。此外,接触晶状体可能会诱发外伤性白内障。附加地或替代地,对于一些晶状体(和治疗),光学器件具有相对小的光学直径可能是有益的。对于不包括任何可见光吸收成分的外周部分,减小光学器件的直径固有地增加了外周部分的径向向内延伸的程度,这使得外周部分的非光学表面进一步径向地向内延伸,从而增加了不希望的光散射的可能性。然而,如本文所述,将一种或更多种光吸收成分结合到外周部分中,生成了防止可见光在外周非光学部分中散射的外周部分。结合一种或更多种可见光吸收成分的外周部分因此可以进一步径向地向内延伸,而不会引起不希望的可见光散射。事实上,当外周部分包括可见光吸收成分时,光学部分的直径可以根据需要减小,而不必担心可见光从外周部分的非光学表面散射。
作为前述设计选项的示例,虽然单焦点透镜中的光学部分(例如,如图2A和图2B所示)可以具有相对较大的直径,但是可能希望用于治疗老花眼的光学部分(仅作为示例)通常相对小于典型单焦点透镜的光学部分。例如,对于一些扩展景深透镜(比如在美国专利No.10485655和No.10881504中描述的那些透镜,其全部内容通过引用并入本文以用于所有目的),具有相对较小的光学直径可能是有益的,以避免必须处理进一步径向地远离视觉轴线(“轴线”在图1B的侧剖视图中示出)的光线,并且因此这些光线以比更多中心光线更大的法线角度入射到角膜和晶状体上。作为另一个示例,对于一些扩展景深透镜(比如在美国专利No.10485655和No.10881504中描述的那些透镜,其全部内容通过引用并入本文用于所有目的),具有足够大的光学直径以提供具有不同光学屈光度的不同光学区域可能是有益的,其中,这些区域足够大,以提供足够的可见光强度来提供足够亮的图像,从而允许清楚地看到不同距离处的物体。图3A和图3B示出了示例性透镜300,其可以被配置为用于治疗老花眼的扩展景深透镜。通常地,对于折射来自不同距离的光以将其同时聚焦在视网膜上的透镜设计来说,即使当晶状体由于老花眼而变得坚硬时,具有可以调谐和优化的光学直径有利于对位于距眼睛一定距离范围内(例如40cm、67cm、80cm、2m和远距离)的物体提供良好图像。
单焦点眼科透镜经由折射来自前曲面和后曲面的光来起作用。通常地,前表面和后表面以彼此不同的方式弯曲,这使得透镜厚度在光学器件的表面上变化,对于比如添加到眼睛上以矫正近视的负屈光度的透镜(比如图1A和图1B所示)而言总体上是中心薄、外周厚的,并且对于比如添加到眼睛上以矫正远视或者替代天然晶状体的正屈光度的透镜而言是中心相对厚、外周相对薄的。根据患者所需的视力矫正,可能需要植入相对高屈光度的透镜。然而,与低屈光度的透镜相比,高屈光度的透镜(正或负)在光学器件的表面上需要更大的厚度变化,以提供更高屈光度的光学器件。图1B总体上示出了中心和外周之间的光学厚度的示例性变化,并且在一个示例性实施例中,例如,沿着轴线A的中心厚度可以是150微米,半径为1.0mm处的厚度可以是193微米,半径为1.5mm处的厚度可以是216微米,半径为2.25mm处的厚度可以是382微米,并且半径为3.0mm处的厚度可以是565微米。在该示例中,透镜可以具有-9.5D的屈光度。这些示例性厚度也可以应用于例如图2A和图2B中的透镜200。因为透镜在光学器件的任何给定位置处必须具有最小厚度以保持机械稳定性,因此透镜随着屈光度的增加而变得更厚,对于负屈光度的透镜而言在外周处最厚,对于正屈光度的透镜而言在中心处最厚。如果透镜外周部分不包括可见光吸收成分,则外周部分无法径向地向内延伸太远,否则通常会发生不希望的散射,如本文所述。因此,光学部分通常可以具有防止来自外周部分的不希望的散射的径向程度(直径)。然而,对于较高屈光度的透镜,较薄区域和较厚区域之间相对较大的厚度差可能会使透镜过厚,从而使透镜不期望地与虹膜和/或天然晶状体或天然晶状体囊相互作用。然而,通过将一种或更多种光吸收成分结合到外周部分中避免了外周部分的光散射问题。因此,可以使高屈光度光学器件具有更小的直径,并且光学器件的外周和外周部分不需要像透镜没有光吸收外周部分那样厚,这可以防止或至少最小化本文讨论的不期望的组织相互作用的可能性。因此,具有较小的光学直径可能是有利的,以防止透镜变得太厚,从而摩擦晶状体或者推压虹膜,或者两者都有。如本文所述,能够通过结合不透明的外周部分来减小光学器件的直径,因此可以允许设计更高屈光度透镜并将其安全地植入沟内。本文使用的术语“高屈光度”透镜包括负高屈光度透镜和正高屈光度透镜。负高屈光度透镜包括-15D或-30D,或者从-15D到-30D的透镜。正高屈光度透镜本文包括+5D或+15D,或者从+5D到+15D的透镜。在此之前,将高屈光度透镜安全地植入普通大小的眼睛的沟内是一项挑战。图4A和图4B示出了示例性透镜400,其可以用作本文的任何高屈光度透镜。在一些实施例中,本文的高屈光度透镜(例如,图4A和图4B中的透镜400)可以具有从2mm到4mm(比如从2.5mm到3.5mm,比如2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm、3.0mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm或3.5mm)的光学直径。在一些实施例中,本文的高屈光度透镜可以具有从100微米到200微米的中心厚度,比如120微米到180微米,比如130微米到170微米,比如140微米到160微米,比如150微米,并且可选地,光学边缘厚度从200微米到700微米,比如300微米到700微米,比如400微米至700微米,比如500微米到700微米。在一些实施例中,本文的高屈光度透镜(无论是负的还是正的)的中心厚度和边缘厚度之间的差异可以从100微米到600微米,比如从200微米到600微米,比如300微米到600微米,比如350微米到550微米。
本公开的另一方面是具有本文所述的透明的光学器件和不透明的外周非光学部分的透镜,其中,光学器件具有相对小得多的光学直径,比如从1mm到3mm,比如1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm,其一个示例在图5A和图5B中的透镜500中示出。这方面的透镜可以被植入到由于像差而具有较差视力的眼睛中。这种眼睛可能是圆锥角膜或者以前的角膜移植或者身体损伤或者其他原因的结果。光学器件被设计成对眼睛的中心部分提供折射矫正并且阻挡中心外周的可见光。到达视网膜并聚焦于其上的可见光仅行进穿过眼睛的中心部分,从而阻挡了经过瞳孔的大部分进入的光线。将到达视网膜的光线限制在眼睛的单个部分,该单个部分对其形状并入了比正常情况下更大的扰动,这允许那些到达视网膜的光线彼此更加相似,因此生成比所有入射到瞳孔上的光线都被允许到达瞳孔时更好的图像。相对于用于需要这种治疗的眼睛的没有限制的透镜,这种透镜可以提供基本上改善的视力。图5A和图5B示出了示例性的ICL,其具有相对较小直径的光学部分(例如,1mm到2mm)。图5A示出了适用于吸收可见光的示例性外周部分520。图5B以虚线示出了外周部分的区域作为参考,其中虚线区域示出了透镜的一部分,该部分可以是先前透镜设计中的透镜的光学部分的一部分。替代地,可以设计透镜,使得透镜的透明的光学部分布置在透镜中,使得光学器件在植入时位于瞳孔的非中心区域,或者不在瞳孔的中心。仅作为示例,当光学路径的中心部分比更外周部分的像差更大时,例如当角膜的中心部分被选择性地损伤到畸变或变得更不透明的程度时,这种构造可能是理想的。
图6A-图6D分别示出了来自图2B、图3B、图4B和图5B的透镜,以示出光学部分直径的示例性差异,其示出了当结合适用于吸收可见光的外周部分时本文ICL的设计选项。图6A-图6D示出了本文所述的透镜的光学部分和外周部分如何根据透镜设计以进行治疗的视觉障碍进行调谐。仅作为示例,图2B和图6A中的透镜可以设计成单焦点透镜,或者是也被成形为矫正散光的单焦点透镜,并且例如可以包括直径从4mm到7mm(比如4.5mm到6.5mm,比如6.0mm)的透镜。仅作为示例,图3B和图6B中的透镜可以设计成适用于治疗老花眼的ICL(比如扩展景深透镜),或者为也被成形为矫正屈光不正的单焦点透镜,或者为被成形为矫正散光的单焦点透镜,或者为被成形为矫正屈光不正或散光的单焦点透镜,并且例如可以包括直径为从3mm到5mm(比如3.5mm到5mm,比如3.5mm、3.6mm、3.7mm、3.8mm、3.9mm、4.0mm、4.1.mm、4.2mm、4.3mm、4.4mm、4.5mm、4.6mm、4.7mm、4.8mm、4.9mm或5.0mm)的光学部分。仅作为示例,图4B和图6C中的透镜可以设计成高屈光度ICL以矫正高度屈光不正或者伴有散光的高度屈光不正,并且可以例如具有直径为2mm-4mm(比如2.5mm-3.5mm,比如3.0mm)的光学部分。仅作为示例,图5B和图6D中的透镜可以设计成治疗性ICL(本文提供了其示例),该透镜还可矫正屈光不正或伴有散光的屈光不正,并且可以例如具有直径为从1mm到3mm(比如1.5mm到2.5mm,比如2.00mm)的光学部分。
图2A和图2B中的ICL 200可以适用于用作单焦点ICL,其包括不透明的外周部分220,该外周部分有助于阻挡可见光入射到光学器件110和外周部分220之间的过渡区域。
图3A和图3B中的ICL 300可以适用于治疗老花眼,其包括不透明的外周部分320,该外周部分的尺寸有助于阻挡外周可见光光线以改善视网膜上的成像(如上所述),但它也有助于将ICL配合到相对较小的空间中而不损伤组织,以及阻挡可见光入射到光学部分和外周部分之间的过渡区域上。
图4A和图4B中的ICL 400可以适用于作为高屈光度的透镜,其包括不透明的外周部分420,该外周部分的尺寸使透镜配合到相对较小的空间中而不会损伤组织(如上所述),以及阻挡光入射到光学部分410和外周部分420之间的过渡区域上。
图5A和图5B中的ICL 500可以适用于作为治疗透镜,其包括不透明的外周部分520,外周部分的尺寸有助于阻挡中周和外周光线以改善视网膜上的成像(如上所述),并且其也有助于将透镜配合到相对较小的空间中而不损伤组织(如上所述),以及阻挡可见光入射到光学部分510和外周部分520之间的过渡区域上。
在一些实施例中,本文中具有外周不透明区域的透镜也可以适用于通过使用包括柱形屈光度的透镜来提供对散光的矫正。这种透镜不是径向对称的,但是具有轴线,透镜厚度围绕该轴线变化。这种透镜能够以与球面透镜受益相同的方式受益于本文描述的创新概念。
上面直接阐述的示例性益处示出了通过将不透明的外周部分并入到本文的ICL中所提供的设计和调节选项。
如下文更详细描述的,本文的透镜可以包括透明的光学器件和由不同于光学部分材料的可见光吸收材料制成的外周非光学部分。当由亲水材料制成时,当植入到眼睛的水相环境中时,或者当储存在用于运输的流体(例如平衡盐溶液)中时,透镜将相对于处于未水合状态中的透镜而在一定程度上溶胀。如果光学器件和外周非光学部分中的一个比另一个溶胀得更多,则光学器件和非光学部分之间的联接区域可能会在植入后受到应力或以其他方式受到损害。这可能会使透镜(包括光学器件和/或外周部分)在植入后呈现不期望的构造,比如由于光学器件和非光学部分之间的屈曲,这可能导致透镜表现不佳。此外,不同的相对溶胀可以对光学器件和外周部分之间的结合施加力,这可能导致光学器件和外周部分彼此分离。因此,本文中的光学器件和外周部分可以具有相同或基本上相同的溶胀指标,使得当它们被制造、包装和/或植入时,它们将溶胀到尽可能接近的程度。本文使用的术语溶胀指数也可以称为膨胀系数或者其他类似的术语。本文所用的溶胀指数通常是指材料在暴露于眼睛的天然房水或类似溶液(比如平衡盐溶液(BSS))后溶胀的程度,并且通常可以选择性地用溶胀前和溶胀后的线性尺寸或体积的变化或重量的变化来表征。
在本文的任何示例中,透明的光学材料和可见光吸收材料可以具有彼此相同的溶胀指标。在本文的任何示例中,透明的光学材料和可见光吸收材料的线性溶胀指标可以在彼此的约5%以内,比如在彼此的5%以内,或者优选地在彼此的1%以内。如上所述,光学部分的材料可以与外周部分的材料基本上相同。举例来说,透镜可以包含
仅作为示例,第一光学材料在BSS中可以具有1.21的溶胀指数。在1.21的5%以内的溶胀指标在BSS中将包括1.15-1.27。在1.21的1%以内的溶胀指标将包括1.20-1.22。这些仅仅是溶胀指标分别在彼此的5%和1%以内的示例。
中心孔140(以及本文中的其他透镜孔,中心或其他)允许房水以类似于本文所述的不包含透镜的眼睛中的房水流动的方式流经眼睛。中心孔被中心地定位,以便将由于可见光从孔的壁或入口或出口散射而发生的光学干扰最小化,但是其位置无法完全消除散射。为了允许房水的流动,在虹膜改变大小的大部分时间期间,该孔必须被定位在眼睛的瞳孔内。对于具有相对较小的光学区域的透镜(仅作为示例,图5A和图5B中的透镜500),一个或更多个孔740可以有利地定位在透镜的可见光吸收区域720中,靠近光学区域710但是径向地位于该光学区域的外部(如图7A和图7B中的示例性透镜700所示),使得房水可以流经一个或更多个孔740足够长的时间以防止眼内压力积聚,但是通过使一个或更多个孔740朝向透镜外周并远离视网膜成角度(如图7B中的局部剖视图所示),散射光不会对透镜接受者造成困扰。孔的中心轴线可以相对于透镜的光学轴线在远离视网膜中央凹(fovea)的方向上倾斜或成角度(例如,图7A和图7B),即,在一些实施例中,该角度在10度和45度之间(例如,图7B)。在一些实施例中,一个或更多个成角度的孔可以具有从100微米至500微米的直径,比如从200微米到400微米,比如从250微米到400微米(例如300微米)。
图8示出了制造的示例性透镜800的透视图,该透镜包括光学部分810和外周部分820。图8是透镜的前视图。如本文所述,外周部分820由可见光吸收材料制成,并且光学部分810由透明材料制成。与本文的任何透镜的任何方面相关的任何公开可以通过引用并入到示例性透镜800中。透镜800还包括中心孔隙840和过渡区域850,该过渡区域被认为是非光学外周部分820的一部分。图8示出了联接或结合部位890,其通常是指光学部分810的外周联接或结合到外周部分820的内部区域的环形区域(本文描述了示例性制造方法)。透镜800可以选择性地包括本文所述的任何透镜的任何其它合适的可组合特征,该可组合特征包括任何尺寸并且也可以适用于本文的任何视力矫正。在该示例中,光学轴线穿过中心孔隙840。
图9示出了制造的示例性透镜900的透视图,该透镜可以在任何方面都与透镜800相同或相似。透镜900包括联接到不透明的外周部分920的透明的光学器件910。如本文所述,外周部分920由可见光吸收材料制成,并且光学部分910由透明材料制成。与本文的任何透镜的任何方面相关的任何公开可以通过引用并入到示例性透镜900中。透镜900包括过渡区域950,该过渡区域被认为是非光学外周部分920的一部分。在该示例中,透镜900不包括中心孔隙。图9示出了联接或结合部位990,其通常是指光学部分910联接或结合到外周部分920的环形区域(本文描述了示例性制造方法)。透镜900可以选择性地包括本文所述的任何透镜的任何其它合适的可组合特征,该可组合特征包括任何尺寸并且也可以适用于本文的任何视力矫正。
本公开还包括制造本文所述的任何透镜的方法。图10A-图10F示出了示例性制造顺序,该制造顺序可以选择性地用于制造本文中的包括不透明的外周部分的任何透镜,该不透明的外周部分包括一种或更多种可见光吸收材料。该方法可以包括将光学部分材料联接到外周非光学部分材料。在一些实施例中,光学部分材料被化学地联接或连接到外周非光学部分材料。制造的示例性方法可以包括生成用于光学和非光学部分的原始材料棒。棒可以由具有相同或基本上相同溶胀指数的材料制成(其细节在本文中描述),并且其中,棒中的一个包括可见光吸收成分或试剂。例如,图10A示出了由可见光吸收材料制成的外周部分棒1050和由透明材料制成的原始光学棒1010。图10B示出了通过将原始棒1010的直径减小到透镜的光学器件的期望直径而形成的光学棒1010'。棒1010和棒1010'都可以被认为是光学棒,如本文使用的短语,即使棒1010'在该示例中是与透镜光学器件的期望直径一致的棒。图10C示出了在纵向穿过棒1050形成柱形孔或通道1051后的外周部分棒1050'。图10C还示出了在箭头所示方向上将被定位到通道1051中的棒1010'。然后,光学棒1010'的材料可以粘附或结合到外周棒1050'的材料,如图10D所示,外周棒也可以被认为是“复合”棒。图10D也可以表示已经插入到外周棒中之后但在结合之前的光学棒。一旦光学材料结合到外周材料,它们就被认为联接在一起。图10E示出了通过从图10D所示的复合棒上切下一较小部段而生成的按钮1070。按钮1070包括中心透明部段1072和外周部段1071,该外周部段在联接部位1073处联接到中心部段1072,该联接部位是环形区域。眼科透镜1073然后可以使用各种表面形成步骤由按钮1070形成,比如车削和/或铣削透镜和外周部分的期望光学和非光学表面。图10A-图10F所示的示例性方法可以用于制造本文所述的任何透镜。此外,如果光学棒首先被生成为具有期望的直径,则没有必要如图10A到图10B的过渡所示减小直径。因此,应当理解,在该示例性方法中该步骤可能不是必需的。此外,外周部分和光学部分(本文的任何透镜的)应该优选地(但不是必须地)具有共同的或相同的轴线,使得当外周部分和光学部分联接在一起时它们的轴线是对齐的。
还应当理解,本文描述和要求保护的制造方法不必包括图10A-图10E中的所有步骤。例如,本文的制造方法可以包括将光学棒定位到柱形通道中(例如,如图10C中的箭头所示),并且将光学棒结合或粘附到外周部分棒以形成具有中心透明区域和外周可见光吸收区域的粘附或复合棒,其示例如图10D所示。
作为本文中由一种或更多种光吸收材料制成的外周部分的替代方案,外周部分可以选择性地具有一个或更多个适用于散射光的表面,并且适用于使得散射光不会被错误地聚焦。例如,散射表面可以适用于使入射光以总体上随机的方式散射,使得优选地没有特定的方向。具有一个或更多个散射表面的外周部分可以选择性地由与光学器件相同的材料制成,并且透镜可以被制造成一体式透镜。在制造透镜后,可以修改外周部分表面的一个或更多个,使其适用于散射光。一般来说,生成散射表面的示例性非限制性方式是将表面粗糙化。外周部分的前表面和后表面中的一个或两个可以适用于如本文所述的散射。
- 眼科器件及其制造和使用方法
- 用于光接收器的光学子器件,包含该器件的光接收器和/或收发器,及其制造和使用方法