[发明专利]具有球面像差补偿的可调人工晶状体系统和方法

说明书

本申请是2009年6月5日递交的第200780045125.4号发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有原位(in-situ)可变光学参数的人工晶状体(“IOL”)。具体而言，本发明应用于针对白内障患者或者老花眼患者的囊内(in-capsule)植入的IOL中，其中晶状体囊的移动向外围受支撑的襻施加力，以更高效地引起流体介质在IOL内部的传送从而改变晶状体的屈光力(optical power)。

背景技术

白内障是全球主要失明肇因和最流行眼疾。白内障所致视觉残疾导致每年逾八百万例的医生诊所病访。当白内障所致残疾影响或者改变个人的日常生活活动时，借助人工晶状体(intraocular lens，IOL)植入的外科晶状体去除是治疗功能限制的优选方法。在美国，每年进行约两百五十万例的白内障外科手术，这使它成为年龄逾65岁的美国人的最常见外科手术。约百分之九十七的白内障外科患者接受人工晶状体植入，在美国用于白内障外科手术和关联护理的每年费用在四十亿美元以上。

白内障是患者晶状体的任何不透明性，无论它是局部化的不透明还是扩散的透明性全面丧失。然而在临床上有意义的是，白内障必然造成视觉敏锐度的明显减少或者功能损伤。白内障的出现归因于衰老或者间接地归因于遗传因素、外伤、炎症、代谢或者营养紊乱、或者辐射。与年龄有关的白内障疾病最为普遍。

在治疗白内障时，外科医生从晶状体囊去除晶状体基质并且将它用人工晶状体(“IOL”)植入来取代。典型IOL提供所选焦距，其允许患者具有距离相当好的视力。然而由于晶状体再也无法调节，所以患者通常需要眼镜进行阅读。

具体而言，数个光学接口有助于人眼的成像性质。健康年轻人的眼睛具有约59个屈光度的总度数，其中角膜的前表面(例如包括泪层的外表面)提供约48个屈光度的度数，而后表面提供约-4个屈光度。在经由小带由睫状肌支撑的透明弹性囊(这里也称为“液囊(capsular sac)”)中的瞳孔后面设置的晶状体提供约15个屈光度的度数并且也执行将图像聚焦于视网膜上的关键功能。称为“调节”的这一聚焦能力实现对在各种距离的对象的成像。

可以通过将晶状体的形状从适度凸起的形状调整成高度凸起的形状来将年轻人的眼睛中的晶状体的度数从15个屈光度调整成约29个屈光度。公认用于形成这一调整的机制在于支撑囊(以及其中容纳的晶状体)的睫状肌在松弛状态(对应于适度凸起的形状)与收缩状态(对应于高度凸起的形状)之间移动。由于晶状体本身由在“洋葱式”分层结构中布置的粘性胶状透明纤维组成，所以睫状肌经由小带向囊施加的力造成晶状体改变形状。

与眼睛分离时，松弛的囊和晶状体采用更为球形的形状。然而在眼睛内，囊在它的外围通过约70个细微韧带纤维连接到睫状肌，这些睫状肌又附接到眼球的内表面。因此认为支撑晶状体和囊的睫状肌以括约肌-肌肉模式动作。因而，当睫状肌松弛时，囊和晶状体绕周边拉伸至更大直径，由此使晶状体变平，而当睫状肌收缩时，晶状体和囊松弛一些并且呈现与更为球形的形状接近的更小直径。

如上文所言，年轻人的眼睛具有约14个屈光度的调节。随着人的衰老，晶状体硬化并且变得弹性更少，从而在约45-50岁的年龄，调节减少至约2个屈光度。在更年长的年龄，可以认为晶状体无法调节，即称之为“老花眼”的疾病。由于成像距离固定，所以老花眼通常需要双焦以有助于近视和远视。

除了调节能力与年龄有关的丧失之外，这样的丧失是为了治疗白内障而放置IOL所固有的。IOL一般是由适合的聚合物材料如丙烯酸树脂或者硅树脂制成的单个元件晶状体。在放置之后，不再有可能调节，虽然接受IOL的人士通常已经丧失这一能力。非常需要在IOL产品中提供调节，从而IOL接受者将具有调节能力。

虽然在调节IOL领域中的先前已知工作者已经实现一些进步，但是迄今开发的方法和装置的相对的复杂性已经妨碍了这种设备的广泛商业化。先前已知设备已经证实过于复杂而构造起来不切实际，或者由于无法提供多于1-2个屈光度的调节而仅实现很有限的成功。