專利名稱：利用剩余調(diào)節(jié)來使用有晶狀體眼多焦點(diǎn)光學(xué)部件改善中距視力的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般性地涉及用于矯正視力的方法，尤其涉及通過利用人
工晶體(intraocular lenses, IOL)提高有晶狀體眼(phakic eye)視力的這類方法。
背景技術(shù)：
人眼的屈光能力(optical power)由角膜和晶狀體的屈光能力決定，其中晶狀體提供人眼總屈光能力的約三分之一。晶狀體是透明的雙凸結(jié)構(gòu)，其曲率可以通過睫狀肌調(diào)整其屈光能力而改變，從而能讓眼睛對(duì)不同距離的物體聚焦。這一過程;故稱為調(diào)節(jié)(accommodation )。晶狀體會(huì)隨著人年齡增長(zhǎng)而變大變硬，這使得睫狀肌對(duì)晶狀體屈光能力的調(diào)整變得愈發(fā)困難。調(diào)節(jié)能力的退化被稱為老視(presbyopia)，其早期癥狀是難以看清近處物體。
因此就需要為遭受老視痛苦的個(gè)體矯正并提高視力的方法。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種矯正視力的方法，該方法包括確定人眼的天然晶狀體所呈現(xiàn)的剩余調(diào)節(jié)(residual accommodation )，并選擇用于植入眼內(nèi)同時(shí)保留天然晶狀體的多焦點(diǎn)人工晶體(IOL)，該IOL呈現(xiàn)遠(yuǎn)焦屈光能力(例如范圍在約-15至約+50屈光度(D)之間)和增加能力(add power,例如范圍在約ID至約4D之間)選擇IOL的增加能力隨著剩余調(diào)節(jié)而改變，使得IOL和天然晶狀體的結(jié)合提供約20周/度(cycles/degree)的空間頻率下大于約10%的視覺對(duì)比度，以看見(view)距離人眼約30cm以外的物體。
在一個(gè)相關(guān)方面，視覺對(duì)比度可以通過例如在選定的輻射波長(zhǎng)(例如550nm)和給定的孔徑尺寸(例如3mm)下利用離焦調(diào)制傳遞函數(shù)(through-focus modulation transfer function )來確定。
在另一個(gè)方面，將IOL增加能力的值選擇為在約ID至約2.5D范圍之間，使得IOL的遠(yuǎn)焦能力提供遠(yuǎn)距視力，IOL的近焦能力提供中距視力，且該IOL的近焦能力和天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)的結(jié)合提供近距視力。
在另 一個(gè)方面，將IOL增加能力的值選擇為在約2.5D至約4.5D范圍之間，使得IOL的遠(yuǎn)焦能力提供遠(yuǎn)距視力，IOL的近焦能力提供近距視力，且該IOL的遠(yuǎn)焦能力和天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)的結(jié)合提供中距視力。
在另一個(gè)方面，在上述矯正視力的方法中，基于天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)選擇與該IOL的近焦相關(guān)聯(lián)的焦深，使得剩余調(diào)節(jié)的增加能力的移位可產(chǎn)生在約20周/度的空間頻率下視覺對(duì)比度大于約10%的近距視力。
在又一個(gè)方面，在上述矯正視力的方法中，基于天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)選擇與該IOL的遠(yuǎn)焦相關(guān)聯(lián)的焦深，使得天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)的遠(yuǎn)焦移位可以產(chǎn)生提供在約20周/度的空間頻率下視覺對(duì)比度大于約10%的中距視力。
在其他方面，本發(fā)明提供適于植入有晶狀體眼內(nèi)的人工晶體。例如，這類人工晶體可以包括提供遠(yuǎn)焦和近焦的光學(xué)部件，其中近焦由范圍在約1D至約4.5D之間的增加能力表征，并且這些焦點(diǎn)中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的焦深大于1D(例如，范圍在約1D至約4.5D之間)。IOL的遠(yuǎn)焦屈光能力的范圍例如可以在約-15D至約+50D之間。
在某些情況下，在上述有晶狀體眼IOL中，對(duì)于范圍在約1D至約2.5D之間的增加能力，前述焦深的范圍可以在約1D至約2.5D之間。在其他情況下，對(duì)于范圍在約2.5D至約4.5D之間的增加能力，上述焦點(diǎn)中的一個(gè)或兩者的焦深的范圍可以在約2.5D至約4.5D之間。
在另一個(gè)方面，上述有晶狀體眼IOL包括被配置為提供遠(yuǎn)焦的前光學(xué)表面和后光學(xué)表面，以及布置在上述表面中的一個(gè)表面上的提供增加能力的衍射結(jié)構(gòu)。在某些情況下，衍射結(jié)構(gòu)能夠包括由梯級(jí)
(step )彼此分開的多個(gè)衍射帶(diffractive zone)，其中梯級(jí)的高度隨著其離開晶體光軸的距離增加而降低。在其他情況下，衍射結(jié)構(gòu)可
以呈現(xiàn)均一的梯級(jí)高度。
在另一個(gè)方面，/〉開了一種矯正碎見力的方法，該方法包4舌確定人眼的天然晶狀體呈現(xiàn)的剩余調(diào)節(jié)，以及選擇提供遠(yuǎn)焦和近焦屈光能力的多焦點(diǎn)人工晶體(IOL)用于植入人眼同時(shí)保留所述天然晶狀體。選擇與遠(yuǎn)焦或近焦相關(guān)聯(lián)的焦深，使得由剩余調(diào)節(jié)所引起的遠(yuǎn)焦或者近焦的移位可各自產(chǎn)生在約20周/度的空間頻率下視覺對(duì)比度大于約10 %的中距視力或近距視力。
在一個(gè)相關(guān)方面，在上述方法中，選擇近焦屈光能力，使得IOL的遠(yuǎn)焦能力提供遠(yuǎn)距視力，該IOL的近焦能力提供中距視力，且該IOL的近焦能力和天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)的結(jié)合提供近距視力。例如，近焦可由范圍在約1D至約2.5D之間的增加能力表征。
在一個(gè)相關(guān)方面，在上述方法中，選擇近焦屈光能力，使得IOL的遠(yuǎn)焦能力促進(jìn)遠(yuǎn)距視力，該IOL的近焦能力提供近距視力，且該IOL的近焦能力和天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)的結(jié)合提供中距視力。例如，近焦能力可由范圍在約2.5D至約4.5D之間的增加能力表征。
對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解可結(jié)合附圖參考下文詳細(xì)描述來獲得，隨后將對(duì)附圖做簡(jiǎn)要描述。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明 一個(gè)實(shí)施例描繪一種矯正視力的示例性方法中的各個(gè)步驟的流程圖2說明性地描繪了假想離焦視敏度曲線(through-focus visualacuity curve),該曲線對(duì)應(yīng)于具有約2D增加能力的IOL和其中植入該IOL的有晶狀體眼的天然晶狀體的結(jié)合，其中上述天然晶狀體呈現(xiàn)出約ID的剩余調(diào)節(jié)；
圖3說明性地描繪了假想離焦視敏度曲線，該曲線對(duì)應(yīng)于具有約4D增加能力的IOL和其中植入該IOL的有晶狀體眼的天然晶狀體的結(jié)合，其中上述天然晶狀體呈現(xiàn)出約2D的剩余調(diào)節(jié)；
圖4說明性地例示了適于在本發(fā)明實(shí)踐中使用的示例性衍射型
IOL;
圖5說明性地描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例在虹膜前植入有晶狀體眼的前房?jī)?nèi)的IOL;
圖6A說明性地描繪了作為散焦(defocus)的函數(shù)計(jì)算出的雙眼視敏度曲線，其中該曲線針對(duì)假想多焦點(diǎn)IOL與其中植入該IOL的有晶狀體眼的天然晶狀體的結(jié)合，并且假設(shè)天然晶狀體呈現(xiàn)約0.5D的剩余調(diào)節(jié)；
圖6B說明性地描繪了作為散焦的函數(shù)計(jì)算出的雙眼^L敏度曲線，其中該曲線針對(duì)假想多焦點(diǎn)IOL與其中植入該IOL的有晶狀體眼的天然晶狀體的結(jié)合，并且假設(shè)天然晶狀體呈現(xiàn)約1D的剩余調(diào)節(jié)；
圖7A說明性地描繪了作為散焦的函數(shù)計(jì)算出的雙眼^L敏度曲線，其中該曲線針對(duì)假想多焦點(diǎn)IOL與其中植入該IOL的有晶狀體眼的天然晶狀體的結(jié)合，并且假設(shè)天然晶狀體呈現(xiàn)約1.5D的剩余調(diào)節(jié)；以及
圖7B說明性地描繪了作為散焦的函數(shù)計(jì)算出的雙眼視敏度曲線，其中該曲線針對(duì)假想多焦點(diǎn)IOL與其中植入該IOL的有晶狀體眼的天然晶狀體的結(jié)合，并且假設(shè)天然晶狀體呈現(xiàn)約2D的剩余調(diào)節(jié)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明 一 般性地提供方法和實(shí)現(xiàn)上述方法的眼用透鏡(ophthalmic lenses)，用于在有晶狀體眼的天然晶狀體呈現(xiàn)出退化的調(diào)節(jié)時(shí)提高該有晶狀體眼的視力。例如，本發(fā)明提供用于將人工晶體(IOL)植入其天然晶狀體呈現(xiàn)部分剩余調(diào)節(jié)(例如，小于2屈光度)的有晶狀體眼以便通過利用IOL的近焦和遠(yuǎn)焦能力以及天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)來改善患者視力的方法。術(shù)語"人工晶體，，及其縮寫"IOL"在本文中可互換使用，并用于描述植入眼內(nèi)以提高視力的透鏡。在隨后的實(shí)施例中，這些IOL被植入其天然晶狀體被保留的眼內(nèi)(這些IOL在此也被稱為有晶狀體眼IOL )。
參見圖1中的流程圖10，在某些實(shí)施例中， 一種根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的矯正視力的方法包括確定人眼的天然晶狀體所呈現(xiàn)的剩余調(diào)節(jié)(步驟1)，并且選擇呈現(xiàn)出遠(yuǎn)焦屈光能力和產(chǎn)生近焦屈光能力的增加能力的多焦點(diǎn)人工晶體(IOL),用于植入眼內(nèi)同時(shí)保留天然晶狀體(步驟2)。天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)可以使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的方法來確定。選擇IOL的增加能力作為天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)的函數(shù)，使得IOL和天然晶狀體的結(jié)合提供在約20周/度的空間頻率下大于約10%的視覺對(duì)比度，從而能夠看見距離人眼從無限遠(yuǎn)到約30cm或約50cm的物體。
在某些情況下，視覺對(duì)比度可以通過在給定空間頻率(例如，20周/度)下獲得的離焦調(diào)制傳輸函數(shù)(MTF)來確定。正如本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員所知的，成像系統(tǒng)(諸如IOL和天然晶狀體的結(jié)合)的MTF可被定義為與系統(tǒng)形成的物體圖像相關(guān)聯(lián)的對(duì)比度以及與物體相關(guān)聯(lián)的對(duì)比度之比。與光學(xué)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的MTF通常不僅僅依賴于照亮該成像系統(tǒng)的光的強(qiáng)度分布，它還會(huì)受到其他因素的影響，諸如照明孔徑的尺寸以及照射光的波長(zhǎng)。在許多實(shí)施例中，可以用約3mm的孔徑尺寸針對(duì)波長(zhǎng)約550nm的光來測(cè)量和/或計(jì)算MTF，雖然也可以使用其他的波長(zhǎng)或者波長(zhǎng)的結(jié)合。舉例而言，指示由IOL和天然晶狀體的結(jié)合所提供的視覺對(duì)比度的離焦MTF可以通過利用(例如，經(jīng)由光線跟蹤)結(jié)合了 IOL和天然晶狀體的模型眼來獲得。作為替換或者作為附加，視覺對(duì)比度可以通過利用斯奈倫視力表(Snellen eyechart)來確定。
在許多實(shí)施例中，有晶狀體眼IOL的遠(yuǎn)焦屈光能力的范圍在約誦15D至約+50D之間，并且可被選擇用以增強(qiáng)和/或矯正處于放松態(tài)下的天然晶狀體聚焦能力。IOL的增加能力的范圍例如可以在約1D至約4.5D之間。對(duì)增加能力的選擇可以基于天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)以及患者的視覺需要來進(jìn)行，從而如下所討論的那樣能夠利用天然晶狀體的調(diào)節(jié)能力來提供提高的中距或近距視力。
例如，有晶狀體眼IOL的增加能力可被選擇為在約ID至約2.5D 的范圍之間，使得IOL的遠(yuǎn)焦能力提供遠(yuǎn)距視力(結(jié)合角膜和放松態(tài) 下天然晶狀體的屈光能力)，IOL的近焦能力提供中距視力，并且IOL 的近焦能力和天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)的結(jié)合提供近距視力。
術(shù)語"遠(yuǎn)距視力" 一般指能夠看見距離約80cm以外的物體的能 力。更具體地，在本申請(qǐng)的上下文中，如果與距離人眼80cm以上的 物體圖像相關(guān)聯(lián)的視覺對(duì)比度在20周/度的空間頻率下大于約10% ， 則有晶狀體眼IOL (憑借其本身或是在與天然晶狀體的調(diào)節(jié)能力的結(jié) 合)提供遠(yuǎn)距視力。術(shù)語"近距視力" 一般指能夠看見距離約45cm 以內(nèi)(例如范圍在約30cm至約45cm之間)的物體的能力。更具體地， 在本申請(qǐng)的上下文中，如果與距離人眼范圍在約30cm至約45cm之間 的物體圖像相關(guān)聯(lián)的視覺對(duì)比度在20周/度的空間頻率下大于約10 %，則可認(rèn)為有晶狀體眼IOL (憑借其本身或是在與天然晶狀體的調(diào) 節(jié)能力的結(jié)合)提供了近距視力。
此外，術(shù)語"中距視力" 一般指能夠看見距離人眼范圍在約45cm 至約80cm之間的物體的能力。更具體地，在本申請(qǐng)的上下文中，如 果與距離人眼范圍在約45cm至約80cm之間的物體圖像相關(guān)聯(lián)的視覺 對(duì)比度在20周/度的空間頻率下大于約10%，則可認(rèn)為有晶狀體眼 IOL (憑借其本身或是在與天然晶狀體的調(diào)節(jié)能力的結(jié)合)提供了中 距視力。為了估計(jì)IOL本身或其與天然晶狀體結(jié)合時(shí)提供遠(yuǎn)距視力、 中距視力和近距視力的能力，可以對(duì)視覺對(duì)比度加以確定，例如通過 在包含有晶狀體眼IOL、天然晶狀體和平均人類角膜(例如，帶有由 約0.18的二次曲面常數(shù)表征的非球面性的角膜)模型的模型眼中測(cè)量 或者計(jì)算調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)。作為替換，視覺對(duì)比度也可以通過 測(cè)量有晶狀體眼IOL的患者眼部的視敏度來確定。
如上所述，在其中IOL的增加能力的范圍在約ID至約2.5D之 間的一些實(shí)施例中，IOL的近焦能力和天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)結(jié)合為 患者提供近距視力。作為進(jìn)一步說明，圖2說明性地描繪了 IOL與其中植入了該IOL的有晶狀體眼的天然晶狀體結(jié)合的假想離焦視敏度 曲線12。曲線12描繪了當(dāng)天然晶狀體處于放松態(tài)時(shí)(即不存在調(diào)節(jié))， 由結(jié)合的IOL和天然晶狀體(在此被任意性地描繪為對(duì)應(yīng)于零散焦) 提供的遠(yuǎn)焦屈光能力(A)(例如，范圍在約-15至約+34屈光度之間)， 以及由IOL提供的約2D的增加能力(B)。在沒有來自天然晶狀體 的任何調(diào)節(jié)的情況下，遠(yuǎn)聚焦能力提供看見遠(yuǎn)距離(例如，3巨離人目艮 約80cm以上)物體的視力，并且增加能力提供對(duì)中距的視力(例如， 看見距離人眼范圍在約45cm至約80cm之間的物體)。
然而，天然晶狀體的調(diào)節(jié)可被用于移位曲線A，使得近焦和剩余 調(diào)節(jié)的結(jié)合能夠提供對(duì)近距離的視力。例如，曲線14(示出為虛線) 對(duì)應(yīng)于由IOL結(jié)合人眼天然晶狀體的最大調(diào)節(jié)(例如，約1D)所提 供的離焦視敏度。這一曲線示出了 IOL的近聚焦能力已借助天然晶狀 體的剩余調(diào)節(jié)移位，由此提供近距視力(近焦能力峰已移位至約3D 的散焦值處)。此外，IOL的遠(yuǎn)聚焦能力也已移位，由此提高遠(yuǎn)距-中距區(qū)域(即近焦靜態(tài)峰和遠(yuǎn)焦靜態(tài)峰(即，不存在調(diào)節(jié))之間的區(qū) 域)內(nèi)的視力。因此，隨著天然晶狀體的調(diào)節(jié)從零增至其最大值，離 焦視覺對(duì)比度曲線也從A移位至B，從而提供遠(yuǎn)距離到近距離的視力。
在某些其他實(shí)施例中，IOL的增加能力可被選擇為在約2.5D至 約4.5D的范圍之間，使得IOL的遠(yuǎn)焦能力促進(jìn)遠(yuǎn)距視力，IOL的近 焦能力提供近距視力，IOL的遠(yuǎn)焦能力和天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)結(jié)合 提供中距視力。作為對(duì)這些實(shí)施例的進(jìn)一步說明，圖3說明性地描繪 了呈現(xiàn)出約4D的增加能力的假想有晶狀體眼IOL與其中植入該IOL 的人眼天然晶狀體結(jié)合的聚焦特性曲線，其中該聚焦特性曲線具有視 覺對(duì)比度隨散焦變化的形式，并且其中選擇零散焦作為與IOL和天然 晶狀體提供的遠(yuǎn)焦相對(duì)應(yīng)。假設(shè)天然晶狀體提供約2D的剩余調(diào)節(jié)。 曲線16說明性地描繪了隨散焦變化的IOL和天然晶狀體結(jié)合的視覺 對(duì)比度。在不存在天然晶狀體的任何調(diào)節(jié)的情況下(即當(dāng)天然晶狀體 處于其放松態(tài)時(shí))，IOL的遠(yuǎn)焦(指定為A)促進(jìn)遠(yuǎn)距視力，即對(duì)距 離人眼約80cm以外的物體的聚焦能力，同時(shí)IOL的近焦(指定為B)提供近距視力，即對(duì)距離人眼約45cm以內(nèi)(例如在約30cm至約45cm 的范圍之間)的物體的聚焦能力。
然而，天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)還能移位IOL的聚焦能力以提供 中距視力。曲線18 (示出為虛線)說明性地描繪了 IOL的近聚焦能 力在天然晶狀體的最大調(diào)節(jié)下的移位。換句話說，隨著天然晶狀體壓 縮以提供增加的調(diào)節(jié)，離焦敏度曲線從曲線16移位至曲線18。通過 這一移位，提供附加的視覺對(duì)比度從而能夠看見中間距離的物體，即 提高了中距視力。當(dāng)然，天然晶狀體的調(diào)節(jié)還可以將與IOL的近焦相 關(guān)聯(lián)的峰移至更大的散焦值(對(duì)應(yīng)于更短的視距)。然而，在此實(shí)施 例中，選擇IOL具有相對(duì)較大的增加能力(例如，約4D)以提供足 以看見近處物體(例如，距離人眼范圍在約30cm至約45cm之間的物 體)的靜態(tài)近聚焦能力(即，當(dāng)天然晶狀體處于放松態(tài)時(shí)的近聚焦能 力)。因此在此實(shí)施例中，剩余調(diào)節(jié)雖然對(duì)近距視力有所幫助，但也 不是近距視力所必須的。
在許多實(shí)施例中，基于天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)以及多焦點(diǎn)有晶狀 體眼IOL的增加能力來選擇該IOL的一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)的焦深，由此 優(yōu)化對(duì)人眼視調(diào)節(jié)的提高。在此可互換使用的術(shù)語"景深"和"焦深" 在透鏡(或者透鏡系統(tǒng))領(lǐng)域內(nèi)周知，并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠 很容易地理解其指的是在物體和圖像空間中能夠分辨出可接受的圖像 的距離。就需要更為量化的測(cè)量的情況而言，術(shù)語"景深"和"焦深" 可以指與光學(xué)系統(tǒng)(例如， 一個(gè)或多個(gè)透鏡或者透鏡的組合)相關(guān)聯(lián) 的散焦量，其中在所述散焦量處，在用3mm孔徑和綠光(例如，波 長(zhǎng)為約550nm的光)測(cè)量(或計(jì)算)的該光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù) (MTF)呈現(xiàn)出在約20周/度的空間頻率下至少約10%的對(duì)比度。還 可以應(yīng)用其他定義并且應(yīng)該明確焦深受到許多因素的影響，例如孔徑 尺寸、光的色彩內(nèi)容以及透鏡本身的基礎(chǔ)能力。但不管怎樣，如上所 述和如下將要討論的MTF測(cè)試可以作為用于確定焦深的直接測(cè)試。 在多焦點(diǎn)透鏡的情況下，對(duì)透鏡的多個(gè)焦點(diǎn)處的焦深應(yīng)用上述定義。
舉例而言，在其中IOL的增加能力在約ID至約2.5D范圍之間的某些實(shí)施例中，與IOL的近焦相關(guān)聯(lián)的焦深能夠基于人眼天然晶狀 體的剩余調(diào)節(jié)來選擇，使得剩余調(diào)節(jié)對(duì)增加能力的移位能夠?qū)崿F(xiàn)在約 20周/度的空間頻率下視覺對(duì)比度大于約10%的近距視力。例如，在 這些實(shí)施例中，與IOL的近焦相關(guān)聯(lián)的焦深范圍可以在約1D至約 2.5D之間。 一般地，在許多情況下，隨著剩余調(diào)節(jié)的減弱，所選的焦 深增加。
在其中IOL的增加能力在約2.5D至約4.5D范圍之間的某些實(shí)施 例中，與IOL的遠(yuǎn)焦相關(guān)聯(lián)的焦深可以基于天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)來 選擇，使得剩余調(diào)節(jié)對(duì)遠(yuǎn)焦的移位能夠?qū)崿F(xiàn)在約20周/度的空間頻率 下視覺對(duì)比度大于約10%的中距視力。例如，在這些實(shí)施例中，與IOL 的遠(yuǎn)焦相關(guān)聯(lián)的焦深范圍可以在約2.5D至約4.5D之間。同樣地，選 擇IOL以便為較低的剩余調(diào)節(jié)呈現(xiàn)更大的焦深。
在本發(fā)明的實(shí)踐中可以利用各種IOL。作為示例，圖4說明性地 描繪了具有光學(xué)部件22的這一類多焦點(diǎn)IOL20,其中該光學(xué)部件22 優(yōu)選地由軟性可折疊生物相容性材料制成。這些材料的一些示例包括 但不限于水凝膠、硅樹脂以及軟丙烯酸類聚合物(soft acrylic polymers)(例如，用于制造可商業(yè)購得且商標(biāo)為Acrysof⑥的透鏡的 材料)。包括前表面24和后表面26的光學(xué)部件22提供了范圍在例如 約-15D至約+50D之間(優(yōu)選地在約-5D至約+34D之間)的遠(yuǎn)焦能力。 在某些實(shí)施例中，布置在前表面24上的衍射結(jié)構(gòu)28為IOL提供范圍 在約1D至約2.5D之間的增加能力，而在其他實(shí)施例中，衍射結(jié)構(gòu)28 被配置為提供范圍在約2.5D至約4.5D之間的增加能力。
透鏡20還包括多個(gè)固定件或觸件(haptic) 30，這些固定件或觸 件30也由周知的生物相容性材料制成并用于促進(jìn)透鏡20在眼內(nèi)的放 置。固定件優(yōu)選地以本領(lǐng)域內(nèi)周知的方式來i殳計(jì)，以確保IOL保持在 眼內(nèi)而在較長(zhǎng)時(shí)期(例如，十年或以上)內(nèi)都不會(huì)引起任何副作用。 適用于有晶狀體眼IOL的片形觸件的一些示例在題為"Anterior Chamber Phakic Lens"的美國(guó)專利6,562,070中有所描述，其中該專 利通過引用結(jié)合在此。在某些實(shí)施例中，衍射結(jié)構(gòu)由多個(gè)梯級(jí)彼此分開的多個(gè)衍射帶表 征，其中這些梯級(jí)呈現(xiàn)出隨著與光軸距離的增加而減小的高度，換句
話說，在衍射帶邊界處的梯級(jí)高度是"平滑的(apodized)，，，以隨 著孔徑尺寸的變化修改衍射入近焦和遠(yuǎn)焦的光能所占分?jǐn)?shù)(例如，隨 著孔徑尺寸的增加，有更多的光能衍射至遠(yuǎn)焦)。舉例而言，每個(gè)帶 邊界處的梯級(jí)高度可以根據(jù)以下關(guān)系式來定義
=戶A 、/平滑 方程(1)
其中
A表示設(shè)計(jì)波長(zhǎng)(例如，550 nm)，
"表示可被調(diào)整用于控制與各種階次(order)相關(guān)聯(lián)的衍射效率 的參數(shù)，例如可以選擇"等于2.5;
"2表示光學(xué)部件的折射率，
",表示其中放置有透鏡的介質(zhì)的折射率，以及
/平滑表示標(biāo)度函數(shù)，其值隨著與光軸和透鏡前表面交叉點(diǎn)的徑向 距離的增加而減小。例如，該標(biāo)度函數(shù)可以由下列關(guān)系定義
y"平滑==i -
其中
"、
方程(2 )
r,表示第i帶的徑向距離，以及
表示最后的雙焦點(diǎn)衍射帶的外徑。也可以利用其他的平滑標(biāo)度 函數(shù)，諸如那些在2004年12月1日提交的題為"Apodized Aspheric Diffractive Lense，，的共同待決申請(qǐng)序列號(hào)11/000770中所公開的函數(shù)， 其中上述申請(qǐng)通過引用結(jié)合在此。
在某些實(shí)施例中，衍射帶具有圍繞光學(xué)部件的光軸展開的環(huán)形區(qū)
域的形式。在這些實(shí)施例的一部分實(shí)施例中，帶邊界(。)的徑向位置可
以根據(jù)下列關(guān)系確定
f=(2/ + l);i/ 方程(3)其中
/表示帶號(hào)(/ = 0表示中心帶)，
r,表示第/帶的徑向位置， ;i表示設(shè)計(jì)波長(zhǎng)，以及 /表示增加能力。
在某些實(shí)施例中，近焦和/或遠(yuǎn)焦處的焦深可以通過選擇性地改 變環(huán)形衍射帶的面積來調(diào)整。舉例而言，帶邊界的徑向位置可以根據(jù)
下列關(guān)系確定
f = (2/+i);i/+g(/) 方程(4)
其中
z'表示帶號(hào)(/ = 0表示中心帶)，
;i表示設(shè)計(jì)波長(zhǎng)， /表示近焦焦距，以及
g(O表示非常值函數(shù)(non-constant function )。 在某些情況下，函數(shù)g(0根據(jù)下列關(guān)系定義
g(/) = (fl/2+6/)/ 方程(5)
其中
/表示帶號(hào)，
a和6是兩個(gè)可調(diào)參數(shù)，
/表示近焦焦距。舉例而言，"的范圍可以在約O.l義至約0.3義之
間，6的范圍可以在約1.5;i至約2.5義之間，其中；t表示設(shè)計(jì)波長(zhǎng)。通 過調(diào)整函數(shù)g(O,就可以改變與近焦和/或遠(yuǎn)焦相關(guān)聯(lián)的焦深。例如與 這些焦點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的離焦視覺對(duì)比度曲線可以變寬，由此使得部分入射 光轉(zhuǎn)向中焦區(qū)域。
在某些實(shí)施例中，衍射透鏡各焦點(diǎn)處的焦深可以通過選擇分隔衍 射帶的梯級(jí)的輪廓來加以調(diào)整。例如，雖然在某些實(shí)施例中，梯級(jí)具 有鋸齒狀輪廓，但在其他實(shí)施例中，梯級(jí)可以具有直邊緣的形式。
在某些實(shí)施例中，可以在有晶狀體眼中植入三焦點(diǎn)IOL，由此連
同人眼天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié) 一起，提供從近距視力到遠(yuǎn)距視力的增強(qiáng)的視力。舉例而言，可以在保留人眼天然晶狀體的同時(shí)在眼內(nèi)植入
具有遠(yuǎn)焦能力(例如，范圍在約-15D至約+50D之間)、近焦增加能 力(例如，范圍在約3D至約9D之間)、以及中焦增加能力(例如， 范圍在約1.5D至約4.5D之間)的三焦點(diǎn)透鏡。天然晶狀體的剩余調(diào) 節(jié)可以移位與三焦點(diǎn)IOL相關(guān)聯(lián)的離焦視覺對(duì)比度曲線，以填補(bǔ)與 IOL的遠(yuǎn)焦、中焦和近焦相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)(不存在調(diào)節(jié))視覺對(duì)比度峰 之間的視覺對(duì)比度不足的V型深谷(notch),由此提供從近焦延伸 至遠(yuǎn)焦的期望的視覺對(duì)比度(例如，在約20周/度的空間頻率下大于 10%的對(duì)比度)。適用于在本發(fā)明的實(shí)踐中使用的三焦點(diǎn)IOL的一些 示例在2006年2月9日提交的題為"Pseudo-Accommodative IOL Having Diffractive Zones With Varying Areas"的美國(guó)專利中請(qǐng)序歹'J 號(hào)11/350,437中，以及在2006年2月 9日提交的題為 "Pseudo-Accommodative IOL Having Multiple Diffractive Patterns" 的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)11/350,497中有所公開。上述申請(qǐng)都通過引用 結(jié)合在此。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，有晶狀體眼IOL可以植入眼前房。 例如，圖5說明性地描繪了具有天然晶狀體34且其中植入了根據(jù)本發(fā) 明教導(dǎo)的IOL 36的人眼32。更具體地，1OL被植入虹膜40前面的眼 前房38內(nèi)，并且其固定件36a將透鏡保持在其合適的位置和定向上。 作為替換，透鏡36可以植入虹膜后的前房?jī)?nèi)。當(dāng)然也可以使用任何其 他合適的植入方法。
為了進(jìn)一步例示本發(fā)明的某些顯著的特征，如下將提供一些假想 示例。應(yīng)該理解這些示例的提供僅處于示例性目的而非旨在必要性地 表明可從實(shí)踐本發(fā)明的視力矯正方法而獲取的優(yōu)化結(jié)果。
例1
圖6A說明性地描繪了針對(duì)植入具有天然晶狀體的有晶狀體眼內(nèi) 的假想多焦點(diǎn)IOL的結(jié)合且作為散焦的函數(shù)計(jì)算出雙眼視敏度，其中 天然晶狀體呈現(xiàn)出約0.5D的剩余調(diào)節(jié)。曲線A指示了 IOL的靜態(tài)(即， 不存在調(diào)節(jié))聚焦特性曲線，示出了由遠(yuǎn)焦能力(示出為零散焦)以
16及3D的增加能力表征的IOL。靜態(tài)曲線A可以在天然晶狀體調(diào)節(jié)的 影響下移位，以獲取最大調(diào)節(jié)(在此為0.5D)下的視敏度曲線B。這 一移位增強(qiáng)了中距視力的視敏度。虛線描繪的曲線C示出了對(duì)應(yīng)于不 同調(diào)節(jié)(從0至約0.5D)而合成的動(dòng)態(tài)離焦曲線包封視敏度曲線。 例2
參考圖6B，這一示例利用了與前例相同的多焦點(diǎn)IOL,不同之 處在于假設(shè)天然晶狀體具有更大的剩余調(diào)節(jié)(約1D的調(diào)節(jié))。與前 例類似，曲線A描繪了由IOL提供的靜態(tài)離焦視敏度，而曲線B則 描繪了由IOL和天然晶狀體的最大調(diào)節(jié)的結(jié)合所提供的離焦視敏度。 此外，曲線C (示出為虛線的)是對(duì)應(yīng)于不同調(diào)節(jié)而合成的動(dòng)態(tài)離焦 曲線包封視敏度曲線，示出了特別在中距的增強(qiáng)的視力。
例3
參考圖7A,這一示例利用了與前例相同的多焦點(diǎn)IOL,不同之 處在于假設(shè)天然晶狀體提供1.5D的剩余調(diào)節(jié)。同樣地，曲線A和B 各自示出了靜態(tài)離焦視敏度以及最大調(diào)節(jié)下的離焦視敏度。合成曲線 C示出了不同調(diào)節(jié)下的視敏度曲線的包封，指示較大的剩余調(diào)節(jié)能夠 實(shí)現(xiàn)對(duì)中距視力的視敏度不足V型深谷的進(jìn)一步填補(bǔ)。
例4
參考圖7B，這一示例利用了與前例相同的多焦點(diǎn)IOL,不同之 處在于假設(shè)天然晶狀體提供2D的剩余調(diào)節(jié)。同樣地，曲線A和B各 自示出了靜態(tài)離焦視敏度以及最大調(diào)節(jié)下的離焦視敏度。合成曲線C 示出了不同調(diào)節(jié)下的視敏度曲線的包封，指示在此剩余調(diào)節(jié)下，IOL 和晶狀體的結(jié)合提供了從近距視力到遠(yuǎn)距視力的距離范圍的增強(qiáng)的視 敏度。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)上述實(shí)施例可以各種修改而不 背離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種矯正視力的方法，包括以下步驟a)確定人眼的天然晶狀體呈現(xiàn)的剩余調(diào)節(jié)；b)選擇呈現(xiàn)遠(yuǎn)焦屈光能力和增加能力的多焦點(diǎn)人工晶體(IOL)，用于植入人眼同時(shí)保留所述天然晶狀體，其中該IOL的增加能力被選擇為隨著剩余調(diào)節(jié)改變，使得該IOL和晶狀體的結(jié)合提供在約20周/度的空間頻率下大于約10％的視覺對(duì)比度，用于看見距離人眼約30cm以外的物體。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述視覺對(duì)比度由離焦調(diào)制 傳遞函數(shù)(MTF)表征。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括選擇該IOL的增加能力范 圍在約ID至約2.5D之間的步驟，使得該IOL的遠(yuǎn)焦屈光能力提供遠(yuǎn) 距視力，該IOL的增加能力提供中距視力，且該IOL的增加能力和 所述天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)的結(jié)合提供近距視力。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括選擇該IOL的增加能力范 圍在約2.5D至約4D之間的步驟，使得該IOL的遠(yuǎn)焦屈光能力提供遠(yuǎn) 距視力，該IOL的增加能力提供近距視力，且該IOL的遠(yuǎn)焦屈光能 力和所述天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)的結(jié)合提供中距視力。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，還包括基于所述天然晶狀體的剩 余調(diào)節(jié)選擇與該IOL的近焦相關(guān)聯(lián)的焦深的步驟，使得由天然晶狀體 的剩余調(diào)節(jié)引起的人眼整體屈光能力的任何改變產(chǎn)生在約20周/度的 空間頻率下視覺對(duì)比度大于約10%的近距視力。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，還包括基于所述剩余調(diào)節(jié)選擇與 該IOL的遠(yuǎn)焦屈光能力相關(guān)聯(lián)的焦深的步驟，使得由天然晶狀體的剩 余調(diào)節(jié)引起的人眼遠(yuǎn)焦的移位產(chǎn)生在約20周/度的空間頻率下視覺對(duì) 比度大于約10%的中距視力。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該IOL提供范圍在約-15D至 約+50D之間的遠(yuǎn)焦屈光能力。
8. —種適于植入有晶狀體眼的人工晶體(IOL)，包括 提供遠(yuǎn)焦以及由增加能力表征的近焦的光學(xué)部件，所述增加能力的范圍在約1D至約4.5D之間，其中與至少一個(gè)焦點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的焦深大 于約1D。
9. 如權(quán)利要求8所述的IOL，其中所述焦深由在約20周/度的 空間頻率下對(duì)比水平大于約10 %的離焦MTF的全寬表征。
10. 如權(quán)利要求8所述的IOL，其中所述焦深的范圍在約1D至 約4.5D之間。
11. 如權(quán)利要求8所述的IOL，其中對(duì)于范圍在約1D至約2.5D 之間的增加能力，所述焦深的范圍在約1D至約2.5D之間。
12. 如權(quán)利要求8所述的IOL,其中對(duì)于范圍在約2.5D至約4.5D 之間的增加能力，所述焦深的范圍在約2.5D至約4.5D之間。
13. 如權(quán)利要求8所述的IOL，其中該光學(xué)部件提供范圍在約-15D 至約+50D屈光度之間的遠(yuǎn)焦能力。
14. 如權(quán)利要求8所述的IOL，其中該光學(xué)部件還包括,皮配置為 提供遠(yuǎn)焦的前光學(xué)表面和后光學(xué)表面，以及布置在上述表面之一上的 用于提供增加能力的衍射結(jié)構(gòu)。
15. 如權(quán)利要求8所述的IOL，其中該光學(xué)部件由在約20周/度 的空間頻率下近焦和遠(yuǎn)焦的任一焦點(diǎn)處大于10%的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)表征。
16. —種矯正視力的方法，包括以下步驟a) 確定人眼的天然晶狀體呈現(xiàn)的剩余調(diào)節(jié)；b) 選擇提供遠(yuǎn)焦和近焦屈光能力的多焦點(diǎn)人工晶體(IOL)， 用于植入人眼同時(shí)保留所述天然晶狀體，其中選擇與遠(yuǎn)焦或近焦相關(guān)聯(lián)的焦深，使得由天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)所引起的人眼遠(yuǎn)焦或者近焦的移位產(chǎn)生分別在約20周/度的空間 頻率下視覺對(duì)比度大于約10%的中距視力或近距視力。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括選擇近焦屈光能力的步 驟，使得IOL的遠(yuǎn)焦能力提供遠(yuǎn)距視力，該IOL的近焦能力提供中距視力，且該IOL的近焦屈光能力和天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)的結(jié)合提 供近距視力。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括選擇近焦屈光能力的步 驟，使得IOL的遠(yuǎn)焦能力提供遠(yuǎn)距視力，該IOL的近焦能力提供近 距視力，且該IOL的遠(yuǎn)焦屈光能力和天然晶狀體的剩余調(diào)節(jié)的結(jié)合提 供中距視力。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，還包括將與該IOL的近焦相關(guān) 聯(lián)的增加能力選擇為在約1D至約2.5D范圍之間。
20. 如權(quán)利要求18所述的方法，還包括將與該IOL的近焦相關(guān) 聯(lián)的增加能力選擇為在約2.5D至約4.5D范圍之間。
全文摘要
在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種矯正視力的方法，該方法包括確定人眼(32)的天然晶狀體(34)所呈現(xiàn)的剩余調(diào)節(jié)，以及選擇用于植入眼內(nèi)同時(shí)保留天然晶狀體的多焦點(diǎn)人工晶體(IOL)(20，36)，該IOL呈現(xiàn)遠(yuǎn)焦屈光能力(例如范圍在約-15至約+50屈光度(D)之間)和增加能力(例如范圍在約1D至約4D之間)。選擇IOL的增加能力隨著剩余調(diào)節(jié)而改變，使得IOL和天然晶狀體的結(jié)合提供在約20周/度的空間頻率下大于約10％的視覺對(duì)比度，用于看見距離人眼約30cm以外的物體。
文檔編號(hào)A61F2/16GK101677852SQ200880005444
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月12日
發(fā)明者M·卡拉克雷, 張曉嘯, 昕 洪 申請(qǐng)人:愛爾康公司