[发明专利]采用激光折射率改变的视力矫正

说明书

方法和系统，其中通过在光学聚合物材料或眼组织中聚焦的飞秒激光脉冲，执行激光诱导的折射率改变来解决各种类型的视力矫正，并且激光诱导的折射率改变避免了消融和去除光学聚合物材料，同时最小化散射损失。

技术领域

本公开内容涉及视力矫正，并且更具体地涉及通过利用高重复、低脉冲能量的飞秒激光改变光学聚合物透镜(lens)材料或眼睛中的眼组织的折射率来进行视力矫正。

背景技术

美国公开号2008/0001320描述了使用来自脉冲能量为0.5nJ-1000nJ的可见或近红外激光的非常短的脉冲改变光学聚合物材料如人工晶状体、角膜嵌体或隐形眼镜的折射率的方法，其中光强度足以改变聚焦体积内的材料的折射率，而刚好在聚焦体积外的部分受激光的影响最小，该公开的内容通过引用整体结合到本文中。在聚焦体积内的辐照导致折射光学结构，其表征为相对于本体(未照射的)聚合物材料的折射率的0.005或更大的折射率的正改变。在某些辐照条件下和在某些光学材料中，测得折射率改变为0.06。通常，有两种类型的人工晶状体，称为伪晶状体眼IOL和晶状体眼IOL。前一种类型通常替代眼睛的天然晶状体，以替代已经被移除的白内障晶状体。后一种类型用于补充现有的晶状体，并且用作永久矫正晶状体，其被植入前房或后房中以矫正眼睛的折射不正。折射率的改变可用于在光学聚合物材料中形成图案化的期望的折射结构。

与在诸如人工晶状体或隐形眼镜的眼科透镜中改变折射率相反，US8,512,320公开了一种通过改变眼组织(诸如角膜组织或天然晶状体组织)本身的折射率来矫正患者视力的方法，该公开的内容通过引用整体并入本文。该方法包括识别和测量患者的视力矫正程度；以及确定要写入患者角膜组织中的折射结构的位置和类型以矫正患者视力。通过用聚焦的激光脉冲辐照角膜组织的选择区域来写入折射结构，该聚焦的激光脉冲具有在可见光或近红外(IR)中的波长，例如从400nm至900nm，以及从0.01nJ至10nJ的脉冲能量。折射结构的特征在于相对于患者的未辐照的角膜组织的折射率正改变。这样的过程可以被称为生物组织中的组织内折射率整形(IRIS)或光学聚合物(例如人工晶状体、隐形眼镜或角膜嵌体)中的聚合物内折射率整形(IRIS)。

美国公开号2012/0310340描述了一种通过用来自可见或近红外激光器的光脉冲沿着光学聚合物材料的区域扫描而形成设置在器件的前表面和后表面之间的至少一个激光改变的梯度折射率(GRIN)层，从而提供由光学聚合物材料制成的光学器件的屈光力改变的方法，该公开的内容通过引用整体结合于此。所述至少一个激光改变的GRIN层包括多个相邻的折射段，并且其特征还在于以下中的至少一者的折射率改变：(i)横向于扫描方向的相邻折射段的一部分；以及(ii)沿着扫描方向的折射段的一部分。美国公开号2012/0310223号公开了一种改变眼组织中的折射率的方法，其中在角膜基质和晶状体中的至少一个处直接形成激光改变的梯度折射率(GRIN)层，其公开内容在此全部引入作为参考。

在这样的过程中，光学组织或光学聚合物材料的辐照区域可以采取二维或三维，面积或体积填充的折射结构的形式。折射结构是通过在光学组织或聚合物材料的选定区域上扫描激光而形成的，从而形成可以为光学组织或聚合物透镜提供球面、非球面、环形或柱面校正的折射光学结构。实际上，可以形成任何光学结构以产生正或负光焦度矫正。而且，光学结构可以垂直堆叠或写在光学组织或聚合物材料中的单独平面中，以用作单个透镜元件。

持续需要新的和改进的技术和材料，以及由此得到的折射矫正器视觉组件，以改善人类视觉。这样的部件可以包括白内障手术后使用的IOL，或者可以是角膜嵌体或其他可植入视力矫正装置或隐形眼镜的形式。还存在由允许原位改变这些部件的折射性质(例如，折射率、屈光力)以及直接改变眼组织以提供矫正视力的这些技术和部件产生的优点和益处。存在进一步改进技术和材料的需要，其旨在以形状受控的图案在这种材料中提供折射结构，其覆盖眼睛的大部分临床相关光学区域(例如，常规瞳孔直径的圆形区域)。

发明内容