專利名稱：用于眼內透鏡的折疊設計的制作方法
用于眼內透鏡的折疊設計相關申請的交叉引用本申請要求2009年7月14日提交的美國臨時專利申請61/225，323和2009年10 月9日提交的美國臨時專利申請61/250，159的權益。
背景技術：
當天然眼睛的晶狀體例如由于白內障而變得受損或老化時，能夠摘除天然晶狀體并用人工眼內透鏡(IOL)來替代。在很多情況下，IOL設計用于單焦遠視視力，但是一些 I0L，如多焦IOL或適應式I0L，也可以設計為提供近視視力。仍然需要提供能夠通過小的切口進行手術植入的I0L。還仍然需要提供能夠提供近視視力、中間視力和遠視視力的I0L。

發(fā)明內容
提供了用于眼內透鏡的折疊設計。還提供了植入折疊的眼內透鏡、然后在活體中展開眼內透鏡的方法。


圖1描繪了示例性的眼內透鏡，包括兩種鉸接的可折疊的(A、B和C)和可卷繞設計(D)。這些設計包括用于電活性孔的操作的電子元件的示例性布置。圖2描繪了支持電活性孔的操作的電子封裝的組裝圖，包括電池、ASIC、以及天線以支持電池的遠程充電。電子元件能夠封裝到晶圓上并氣密地密封在薄晶圓中。圖3描繪了包括鉸接翼的示例性眼內透鏡設計。A示出了可與中心全鉸接設計使用的鉸接翼，而B示出了可與信箱(letterbox)折疊設計使用的信箱翼。這兩個實施例都包括剛性的電活性元件。在這兩個實施例中，電子元件示出在遠離光路的觸覺裝置-光學裝置結合處。在這些設計中，光學部分變暗，以避免當電活性孔在工作時光穿透光學部分。圖4描繪了用于IOL光學元件的示例性可折疊設計，該IOL光學元件包括電活性單元，大多數(shù)為剛性的。A.信箱，B.雙鉸接，C.中心部分鉸接，D.中心全鉸接，E.偏移單鉸接。在圖4中，透光中心孔示出為黑色。白色部分(沿著折疊線)較不透光或不透明。圖5描繪了通過示例性IOL設計對遠視視力的模擬光學結果。圖6描繪了通過示例性IOL設計對近視視力的模擬光學結果。圖7描繪了用于信箱、中心部分鉸接、以及雙鉸接構型的示例性IOL的調制傳遞函數(shù)(MTF)。其還示出了當電活性孔關閉或打開時在無限遠(遠距離)和500mm遠(中距離) 的物距處對MTF的影響。圖8描繪了當電活性孔打開和關閉時，作為從無限遠(90m)到500mm的物距的函數(shù)的電活性IOL的MTF。具有或不具有孔的視網膜圖像的MTF作為物距的函數(shù)。圖形示出了對于當孔工作(ON)(即關閉)時在800mm(0. 8M)到5000mm(5M)的范圍內的物距，看到 MTF的充分提高。
圖9描繪了對于70°的角度的玻璃的建模折疊應力。A示出了導致90MPa峰值應力的0. 5mm的間隔和100 μ m的單元厚度。B示出了導致27MPa峰值應カ的0. 5mm的間隔和 200 μ m的單元厚度。C示出了導致63ΜΙ^峰值應カ的Imm的間隔和IOOym的單元厚度。
具體實施例方式本文描述的眼內透鏡(IOL)的特征在于改進了植入和/或性能的鉸接和/或折疊圖案。本文提供的可折疊IOL可選地包括電活性(EA)元件，例如電活性単元，其能夠改變透鏡的光學功率，以適應包括近距觀察、中距觀察和遠距觀察在內的多種視覺要求。在一些實施例中，與柔性的IOL基體材料相比，電活性元件更為剛性。在一個實施例中，IOL元件的折疊設計有利地考慮到IOL的輪廓變窄，以便插入，同時最小化或消除穿過更剛性的EA元件的折疊線。在另ー個實施例中，IOL的特征可以在于柔性的電子元件。電活性元件可以由柔性塑料材料制造，該柔性塑料材料可以被卷繞，以在插入到眼睛的過程中呈較小的輪廓。柔性電活性元件可以結合到可卷繞設計中，如圖ID所示?？删砝@設計有利地最小化或消除了
折疊線。電子元件IOL可以包括各種電子元件，這些電子元件包括但不限于諸如可再充電電池的電池、諸如專用集成電路(ASIC)的電路、天線和傳感器。電子元件用來操作電活性元件。電子元件可以聚集成組，或者可將它們分隔開。在一個實施例中，電子元件被聚集成組，以形成集成的晶圓。電子元件可以氣密地密封在薄的晶圓中。圖2示出了還包括電活性単元的電子晶圓的一個實施例。圖IA示出了間隔開的構型的一個實施例。在該實施例中，電子元件嵌入在觸覺裝置的遠端邊緣處或附近，而電活性単元保留在光學裝置的中心處。在該構型中，應當在電子元件與電活性単元之間設置電連接。由于電子元件一般是不透光的，因此它們可以處于IOL上除了透光中心孔以外的幾乎任何位置。在一個實施例中，電子元件布置在觸覺裝置上。同時，電活性孔可以位于光學裝置的中心處，從而將電子元件遠離從物體到視網膜的射線路徑布置。例如，圖IA示出了布置在觸覺裝置的邊緣上的電子元件。在另ー個實施例中，電子元件布置在觸覺裝置-光學裝置結合處或附近。例如，電子元件可以嵌入在疏水的亞克カ材料中，其中至少ー個折疊線布置成使得基本剛性的元件不必折疊以使設備能夠透過相對較小的切ロ植入。在圖IC和圖3Α及;3Β中，電子元件示出在觸覺裝置-光學裝置結合處。電子元件在觸覺裝置-光學裝置結合處的布置可與圖4所描繪的折疊設計一起使用。折疊設計通過包括策略性布置的折疊線，包括EA元件的IOL能夠被折疊，使其可通過小的手術切ロ插入。結合有這種折疊線的設計示出在圖1、3和4中。圖3示出了ー類名叫“翼” 的設計，因為其包括在兩側由柔性部分包圍的中心剛性部分，該柔性部分可以繞中心剛性元件折疊。觸覺裝置然后被往回折疊以位于折疊翼上方。在一個實施例中，眼內透鏡包括基體，該基體包括一個或多個折疊線，使得基體能夠呈折疊構型和展開構型；以及容納在基體中或基體上的電活性元件，其中折疊構型的至少ー個尺寸小于大約5mm。電活性元件容納在IOL基體上或嵌入在IOL基體內。在一個實施例中，其嵌入在基體內。電活性元件可以利用本領域已知的材料和方法來構建，如US 2006/0091528和US 2008/0208335中的材料和方法。IOL還可以包括容納在基體上或基體中的電池、電路和傳感器中的ー個或多個。IOL的基體由足夠柔性以允許折疊到至少一定角度(大約1°到大約180°，至少大約45°，或大約90°到大約180° )的材料構建。示例性材料包括但不限于硅酮和亞克力材料。IOL基體還可以包括透光中心孔。該中心孔具有例如大于60%、大于75%、大于 90%、大于95%或大于99%的透光率。中心孔的直徑例如為大約0. 1至大約2mm，大約0.5 至大約1. 5mm，或大約1mm。本文描述的IOL包括ー個或多個折疊線。折疊線產生折疊圖案，這些圖案可以是跨IOL基體對稱或不對稱的。當IOL基本為平面時(折疊線定位為小于10°，優(yōu)選為大約 0° )，IOL處于展開構型。展開構型也稱為“在使用中的”構型，因為其為將在由佩戴者使用時在活體內所呈現(xiàn)的構型。當IOL沿折疊圖案的所有線折疊吋，IOL處于折疊構型。折疊構型也稱為“可植入”構型，因為折疊減小了 IOL的尺寸，用于通過小的手術切ロ植入。(I0L 可以在展開構型下植入，但這將需要較大的切ロ)。當IOL沿一些但非全部折疊線折疊時， 或者當IOL沿一個或多個折疊線折疊但不折疊到對于可植入構型最理想的角度吋，IOL被稱為處干“部分折疊”構型。折疊構型可以包括跨ー個或多個折疊線的180°的折疊或小于180°的折疊。由于折疊的角度越大，置于IOL元件上的內部應カ則越大，所以一些實施例被折疊到小于 180°，甚至在可植入構型下。在某一實施例中，IOL被折疊大約1°到大約180°，大約45° 到大約180°，大約70°到大約90°，大約90°到大約135°，或者大約90°到大約180°。 在一個實施例中，折疊角度是導致小于大約70MPa、小于大約65MPa、小于大約60MPa、小于大約50MPa、小于大約40MPa、小于大約30MPa、或者小于大約25MPa的峰值應カ的任何角度。 這些峰值應力水平能夠在IOL的表面、在IOL基體內和/或在単元之間評估。在一個實施例中，折疊線可以具有大約0. Imm到大約1mm、大約0. 25到大約 0. 75mm、大約0. 3mm到大約0. 8mm、大約0. 5mm到大約0. 6、或者大約0. 5mm的寬度(鉸接尺寸)。該量度評估了與IOL的剰余部分相比處于折疊應カ下的部分，所述剩余部分即使在折疊構型下也保持基本是平面的。在一個實施例中，IOL基體的厚度為大約0. 1到大約2mm，大約0. 5到大約1. 5mm, 或者大約1mm。在另ー個實施例中，電活性元件的厚度為大約50 μ m到大約500 μ m,大約100 μ m 到大約300 μ m,大約150 μ m到大約250 μ m,或者大約200 μ m或更小。折疊線能夠透光或吸光。例如，折疊線能夠具有大于99%、大于95%、大于90%、 大約70%到大約90%、大約50%到大約75%、大約30%到大約50%、小于大約20%、小于大約10%或者小于大約5%的透光率。當折疊線設計成透光吋，其被設計成使當IOL處于囊膜(capsular sac)內的位置時由其發(fā)射的光線的變形最小化。因此，在一個實施例中，折疊線具有最少為90%的透光率。當通過折疊線透射的光線的變形不能夠避免吋，使得折疊線較不透光或是不透明的，以避免在視網膜上引入變形的光線。因此，在另ー個實施例中， 折疊線具有小于20%的透光率。在一個實施例中，折疊圖案包括兩條平行的折疊線。在一個實施例中，每個折疊線到最近的IOL基體的外邊緣之間的距離是相同的，使得折疊線將基本為圓形的IOL分成兩個相等的片段(segment)以及中心部分。這種類型的示例性折疊圖案包括圖4A所示的信箱圖案和圖4B所示的雙鉸接圖案。在另ー個實施例中，每個折疊線到最近的IOL基體的外邊緣之間的距離與折疊線之間的距離也是相同的，使得片段和中心部分都具有相同的寬度。在優(yōu)選實施例中，IOL包括信箱折疊圖案，其中IOL沿著兩條平行的折疊線被折疊到大于90°、大于135°或大約180°。在一個實施例中，IOL沿著折疊線被折疊到大約 180°，使得IOL被折疊成像折了三次的信用于插入到信封中。信箱設計允許驅動電活性孔所需的所有電子元件布置在被IOL聚焦的光線的路徑以外的觸覺裝置-光學裝置結合處。 其還允許基本剛性的電子封裝，包括電活性孔，以在將IOL折疊到能夠穿過小于5mm的切ロ 植入的尺寸的同時保持不被折疊。在另ー個實施例中，IOL包括雙鉸接折疊圖案，其中IOL沿兩條平行的折疊線被折疊到大約30°到大約90°，大約45°到大約90°，或者大約90°或更小。在一個實施例中，IOL沿著折疊線被折疊到大約90°。在一個實施例中，至少一條折疊線穿過中心孔。這種類型的示例性折疊圖案包括圖4D所示的中心全鉸接和圖4E所示的偏移單鉸接。在一個實施例中，至少一條折疊線將 IOL基體二等分，即折疊線穿過IOL的中心點。這種類型的示例性折疊圖案包括圖4C所示的中心部分鉸接和圖4D所示的中心全鉸接。穿過中心孔的折疊線可以需要或不需要中心孔的折疊。在一些實施例中，折疊線穿過中心孔完全延伸橫跨IOL基體。在其他實施例中， 折疊線可以如圖4C的中心部分鉸接圖案那樣是不連續(xù)的。在一個實施例中，中心孔在折疊和展開IOL構型下都保持基本是平面的。這能夠通過例如1) 一條或多條折疊線不穿過中心孔的折疊圖案、或幻包括穿過中心孔的不連續(xù)折疊線的折疊圖案來實現(xiàn)。通常，本文描述的折疊圖案允許IOL通過小于大約5mm的手術切ロ而被植入。由于IOL基體的直徑通常為大約6mm(或者包括觸覺裝置為大約12mm)，所以與在“在使用中的”構型下插入IOL所需的切ロ相比，折疊允許較小的切ロ。因此，在一個實施例中，折疊構型包括小于大約5mm、小于大約4mm、小于大約3. 5mm、小于大約3mm、小于大約2. 5mm或者小于大約2mm的尺寸。在一個實施例中，折疊構型包括3. 5mm或更小的尺寸。在另ー個實施例中，折疊構型包括大約3. 2mm到大約3. 5mm的尺寸。這些用于折疊IOL的尺寸參數(shù)與用于將在下面進ー步詳細討論的植入IOL的方法的手術切ロ尺寸直接相關。IOL還可以包括將IOL在活體內固定在適當位置的觸覺裝置。觸覺裝置的布置和設計是本領域公知的。在本文的一些實施例中，IOL包括鉸接觸覺裝置。觸覺裝置(一般為兩個)可以同心地延伸至基本為圓形的IOL基體的圓周。在一個實施例中，IOL還包括將觸覺裝置與IOL基體的外邊緣間隔開的翼。翼可以柔性地連接于IOL基體，使它們可以相對于IOL基體鉸接和/或樞轉。見圖3。植入可折疊IOL的方法
在另ー個實施例中，植入眼內透鏡的方法包括以下步驟提供上文描述的可折疊眼內透鏡；提供處于折疊構型的眼內透鏡；將折疊的眼內透鏡插入到眼睛中；以及將眼內透鏡展開到其展開構型。在一個實施例中，將折疊的IOL插入到眼中包括通過小于大約5mm、小于大約4mm、 小于大約3. 5mm、小于大約3mm、小于大約2. 5mm或小于大約2mm的手術切ロ將折疊的IOL插入。在一個實施例中，手術切ロ為3. 5mm或更小。在另ー個實施例中，手術切ロ為大約3. 2 至大約3. 5mmο展開IOL可以包括主動地展開IOL或被動地允許IOL呈其展開狀態(tài)(取決于IOL 材料的弾性)。圖像質量分析本文提供的可折疊IOL即使折疊中斷也可以提供卓越的視覺性能。下面對視覺性能的測量在折疊和展開IOL之后實現(xiàn)。在一個實施例中，IOL實現(xiàn)了至少大約5%、至少大約10%、至少大約15%、至少大約20%或至少大約25%的調制傳遞函數(shù)(MTF)。見圖7。在一個實施例中，IOL實現(xiàn)了對于遠視視力、中間視カ和/或近視視カ焦點任務的該MTF。在一個實施例中，IOL實現(xiàn)了對于近視視カ的該MTF。在另ー個實施例中，IOL實現(xiàn)了對于中間視カ的該MTF。在另ー個實施例中，IOL實現(xiàn)了對于遠視視カ的該MTF。在又一個實施例中，IOL實現(xiàn)了對于所有近視視カ、中間視カ和遠視視力的該MTF。示例示例1 光學建模通過分析利用ZEMAX software中的Liou Brennan眼睛模型的示例性折疊IOL 設計的圖像質量來評估光學性能。結果示出在圖5-6中。如圖5所示，利用示例性折疊IOL基本保持了遠視視力。通過在EA単元開啟時添加EA單元提高了近視視カ。提高的程序取決于IOL的機械設計，并且發(fā)現(xiàn)對于信箱設計的
提高程度最佳。示例2 調制傳遞函數(shù)多個示例性I0L(中心部分鉸接、雙鉸接、以及信箱)的調制傳遞函數(shù)(MTF)被模擬，并與沒有折疊線的控制系統(tǒng)進行比較。在將電活性元件設置在無限遠處聚焦的同時對于500mm遠處的物體模擬MTF。如圖7所示，示例性IOL示出了近視視カ的顯著改迸。接下來，在將物距從無限遠(90m)改變到500mm的同時模擬MTF，以評價中間距離處的視力。能夠看到對于100線對/mm(如對于ISO 11979-2所使用的)、40Ip/mm、和 27. 5Ip/mm的MTF隨著液晶透光率從60% (清晰)變化到6% (不透明)而提高。見圖8。示例3 應カ測試為了創(chuàng)建可折疊I0L，玻璃元件必須能夠抵抗一定量的折疊應カ。玻璃應カ測試被建摸。變量參數(shù)和產生的峰值應カ示出在圖9中并且提供如下模型間隔(mm) 單元厚度(μ m) 峰值應カ(MPa)A 0.510090B 0. 520027
C110063對于Imm厚的透鏡，玻璃優(yōu)選表現(xiàn)出小于70MPa的峰值應力。如這些建模應カ測試所顯示的，可以通過増大間隔(將模型A與C相比較)和/或通過增加単元厚度(將模型A與B相比較)來減小玻璃應カ。
權利要求
1.一種眼內透鏡，包括，基體，所述基體包括一個或多個折疊線，使得所述基體能夠呈折疊構型和展開構型；和容納在所述基體中或所述基體上的電活性元件， 其中，所述折疊構型的至少一個尺寸小于大約5mm。
2.根據(jù)權利要求1所述的眼內透鏡，包括兩條平行的折疊線。
3.根據(jù)權利要求1所述的眼內透鏡，包括穿過中心孔的折疊線。
4.根據(jù)權利要求1所述的眼內透鏡，包括將所述基體二等分的折疊線。
5.根據(jù)權利要求1所述的眼內透鏡，其中，所述中心孔在所述眼內透鏡基體的折疊構型和展開構型下都保持基本是平面的。
6.根據(jù)權利要求1所述的眼內透鏡，其中，所述折疊構型的至少一個尺寸小于大約4mm ο
7.根據(jù)權利要求6所述的眼內透鏡，其中，所述折疊構型的至少一個尺寸小于大約 3. 5mmο
8.根據(jù)權利要求7所述的眼內透鏡，其中，所述折疊構型的至少一個尺寸小于大約3mm ο
9.根據(jù)權利要求1所述的眼內透鏡，其中，在進行了折疊和展開之后的所述眼內透鏡實現(xiàn)至少大約5%的調制傳遞函數(shù)。
10.根據(jù)權利要求1所述的眼內透鏡，其中，所述眼內透鏡還包括鉸接的觸覺裝置。
11.根據(jù)權利要求10所述的眼內透鏡，還包括柔性連接于所述基體的翼，其中所述觸覺裝置從所述翼繞所述基體的周邊同心地延伸。
12.根據(jù)權利要求11所述的眼內透鏡，其中，所述翼能夠相對于所述基體鉸接和/或樞轉。
13.根據(jù)權利要求1所述的眼內透鏡，其中，所述眼內透鏡還包括從由電池、電路、天線和傳感器構成的組中選擇的一個或多個電子元件。
14.根據(jù)權利要求13所述的眼內透鏡，其中，一個或多個電子元件定位在觸覺裝置上。
15.根據(jù)權利要求13所述的眼內透鏡，其中，一個或多個電子元件定位在觸覺裝置-光學裝置結合處。
16.一種植入眼內透鏡的方法，包括 提供如權利要求1所述的眼內透鏡； 將所述眼內透鏡折疊到折疊構型； 將折疊的眼內透鏡插入到眼睛中； 將眼內透鏡展開到其展開構型。
全文摘要
提供了用于眼內透鏡的折疊圖案。在第一實施例中，公開了一種眼內透鏡，其包括基體，所述基體包括一個或多個折疊線，使得所述基體能夠呈折疊構型和展開構型；和容納在所述基體中或所述基體上的電活性元件，其中，所述折疊構型的至少一個尺寸小于大約7mm。
文檔編號A61F2/16GK102596100SQ201080041836
公開日2012年7月18日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權日2009年7月14日
發(fā)明者A·古普塔, A·索雷爾, J-N·費爾, U·施內爾 申請人:伊蘭扎公司