[发明专利]选择性过滤特定的蓝光波长的光色眼科系统

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求在2009年3月25日提交的美国临时申请61/163,227的权益。本申请也是在2007年10月31日提交的美国专利申请11/933,069的部分接续，该美国专利申请11/933,069是在2007年6月12日提交的美国专利申请11/761,892的部分接续，该美国专利申请11/761,892是在2006年3月20日提交的美国专利申请11/378,317的部分接续，并且要求在2006年6月12日提交的美国临时申请60/812,628的优先权。美国专利申请11/933,069也是在2007年8月23日提交的美国专利申请11/892,460的部分接续，该美国专利申请11/933,069要求在2006年8月23日提交的美国临时申请60/839,432、在2006年9月1日提交的美国临时申请60/841,502和在2006年11月28日提交的美国临时申请60/861,247的优先权。美国专利申请11/933,069也要求在2007年10月8日提交的美国临时申请60/978,175的优先权。所有这些申请通过引用被整体包含于此。

背景技术

来自太阳的电磁辐射持续地轰击地球的大气。光由以波传播的电磁辐射构成。电磁频谱包括无线电波、毫米波、微波、红外线、可见光、紫外线(UVA和UVB)、x射线和伽马射线。可见光频谱包括大约700nm的最长可见光波长和大约400nm(纳米或10^-9米)的最短可见光波长。蓝光波长落在大约400nm至500nm的范围内。对于紫外线频带，UVB波长是从290nm至320nm，并且UVA波长是从320nm至400nm。伽马和x射线构成这个频谱的较高频率，并且被大气吸收。紫外线辐射(UVR)的波长谱是100-400nm。大多数UVR波长被大气吸收，除了存在平流层臭氧空洞的区域的地方。在过去20年中，已经记录了主要由于工业污染引起的臭氧层的空洞。越来越多地暴露于UVR具有广泛的公共健康影响，因为预期有越来越多的UVR眼睛和皮肤疾病的负担。

臭氧层吸收高达286nm的波长，因此避免生物暴露于具有最高能量的辐射。然而，我们暴露于大于286nm的波长，该波长的大多数落在人的可见光谱(400-700nm)内。人的视网膜仅响应于电磁频谱的可见光部分。较短的波长引起最大的危险，因为它们相反包含更多的能量。蓝光已经显示是对于动物的视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium)(RPE)细胞产生最大的光化学损害的可见光谱的部分。对于这些波长的暴露已经被称为蓝光危害，因为这些波长被人眼感知为蓝色。

白内障和黄斑变性被广泛认为分别源自对于人工晶状体和视网膜的光化学损害。已经表明蓝光暴露加速了葡萄膜黑色素瘤(uveal melanoma)细胞的增殖。在可见光谱中的能量最大的光子具有在380和500nm之间的波长，并且被感知为紫色或蓝色。在所有机制上总计的光毒性(phototoxicity)的波长依赖性经常被表示为作用光谱，诸如在下文中所述：Mainster和Sparrow在2003年的Br.J.Ophthalmol第87卷1523-29页的《IOL应该透射多少蓝光？(How Much Blue Light Should an IOL Transmit？)》以及图6。在没有人工晶状体的眼睛(无晶状体(aphakic)眼睛)中，具有比400nm短的波长的光可以引起损害。在有晶状体(phakic)眼睛中，这个光被人工晶状体吸收，因此并不促使视网膜光毒性；然而，它可以引起晶状体的光学退化或白内障。

眼睛的瞳孔响应于以特罗兰(torland)计量的适光视网膜照度，它是视网膜的具有波长相关的敏感度的入射通量和瞳孔的投影面积的乘积。在下文中描述了这个敏感度：纽约的Wiley公司1982年出版的《Color Science：Concepts and Methods.Quantitative Data and Formulae》(Wyszecki和Stiles著)102-107页。

当前的研究强有力地支持下述前提：具有大约400nm-500nm的波长的短波长可见光(蓝光)可以是AMD(年龄相关性黄斑变性)的起作用的起因。认为蓝光吸收的最高水平出现在430nm周围的区域，诸如400nm-460nm。研究进一步显示，蓝光恶化了在AMD中的其他致病因素，诸如遗传、烟草烟雾和过量饮酒。

人的视网膜包括多层。以最早暴露于任何进入眼睛的光到最深的顺序列出的这些层包括：

1)神经纤维层

2)神经节细胞