專利名稱：眼內(nèi)人工晶體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于植入到無晶狀體眼中的眼內(nèi)人工晶體(IOL)，所述無晶狀體眼的自然晶狀體因損壞或疾病(例如白內(nèi)障晶狀體(cataractous lens))而摘除。本發(fā)明尤其涉及一種新型IOL，其設(shè)計為能夠抑制眩目以及晶狀體上皮細胞(LEC)在IOL和后囊袋之間的不需要的增長，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也稱后者為后囊渾濁化或“PCO”。
背景技術(shù)：
治療白內(nèi)障眼睛的通用和希望的方法是在稱作白內(nèi)障摘除的手術(shù)過程中摘除模糊的自然晶狀體，并用人工IOL來代替。在囊外摘除術(shù)方法中，從囊袋中摘除自然晶狀體，同時囊袋的后部(優(yōu)選和囊袋的至少一部分前部)留在人眼的適當(dāng)位置中。在這種情況下，通過小帶纖維使囊袋保持固定到人眼的睫狀體上。在稱作囊內(nèi)摘除的可替換過程中，通過切斷小帶纖維而將晶狀體和囊袋整體摘除，并且利用必須固定在缺少囊袋的人眼中的IOL來代替。囊內(nèi)摘除法與囊外摘除法相比不那么有吸引力，因為在囊外摘除法中，囊袋保持附著于人眼的睫狀體上，因此為人眼中的IOL提供一種自然定心和定位的裝置。囊袋還在人眼前部的水狀體和人眼后部的玻璃體之間提供天然屏障的功能。
囊外白內(nèi)障摘除帶來的一個已知的問題是后囊渾濁化，或者繼發(fā)性白內(nèi)障，晶狀體上皮細胞沿著IOL后表面之后的后囊發(fā)生增殖和遷移，形成囊沿光軸的渾濁化。這需要再次進行手術(shù)，如Nd:YAG激光囊切開術(shù)來打開后囊，由此清理光軸。囊切開術(shù)之后可能伴隨不希望的并發(fā)癥。例如，由于后囊在人眼后部的玻璃體與人眼前部的水狀體之間提供天然屏障，因此摘除后囊會使玻璃體移動到水狀體，導(dǎo)致嚴重的威脅視覺的并發(fā)癥(sight-threatening complication)。因此非常需要首先防止后囊渾濁化，由此排除對繼發(fā)的后囊切開術(shù)的需要。
在本領(lǐng)域中已經(jīng)提出各種方法來防止或至少最小化PCO，以及因PCO而需要的Nd:YAG激光囊切開術(shù)的次數(shù)。這些PCO預(yù)防方法包括兩種主要的類型機械法和藥物法。
在PCO預(yù)防的機械法類型中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員致力于在后囊壁中形成尖銳的不連續(xù)的彎曲，這被廣泛認為是最小化PCO的一種有效的方法。例如參見Nishi于1999年1月在《Joumal ofCataract & Refractive Surgery》第25卷上發(fā)表的“Posterior capsuleOpacification”。后囊壁中的不連續(xù)彎曲可以利用具有這樣一種后緣的IOL形成，所述后緣與IOL的外圍壁形成銳邊。
在PCO預(yù)防的藥物法中，已經(jīng)提出通過利用LEC指標的藥劑(LEC-targeted pharmaceutical agent)來消除LEC和/或抑制LEC的有絲分裂。例如參見授予Bretton的題為“Method For DestroyingResidual Lens Epithelial Cells”的美國專利US5,620,013。盡管這一方法在理論上是合乎情理的，但是將這種方法應(yīng)用到臨床實踐中是有一定困難的，因為例如從一些LEC抑制劑本身(例如，saporin)的毒性所產(chǎn)生的并發(fā)癥，以及在確保完全殺死囊袋中的所有LEC方面存在困難。盡管在手術(shù)時試圖除去LEC，但是任何殘留的LEC都可能最終在IOL上增殖并遷移，導(dǎo)致PCO。
抑制IOL后表面形成LEC的最有前途的方法是機械法，即通過設(shè)計IOL特別是在后表面-外圍緣的接合點處具有尖銳外圍緣而在后囊壁中形成不連續(xù)的彎曲。已經(jīng)在臨床上證實，后囊壁中的不連續(xù)彎曲可抑制LEC通過該彎曲并沿著IOL表面的增長和遷移。平凸IOL的這種PCO抑制效果的早期報告之一可以在Nishi等人于1996年3月在《Cataract & Refractive Surgery》第22卷第273頁發(fā)表的“Explanation of Endocapsule Posterior Chamber Lens AfterSpontaneous Posterior Dislocation”中得到，其中作者檢驗外植的(explanated)平凸聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)IOL，其中IOL的后表面是平坦的，與IOL的外圍緣形成直角邊緣“外植的IOL和囊的宏觀圖顯示囊直徑為9.5mm。開放的圓環(huán)沿著囊中緯線精確擬合。也適當(dāng)?shù)乇３帜抑芯暰€不與觸感元件(haptic)接觸(圖3)。在觸感元件和鏡片之間看到不透明的晶狀體塊(Soemmering環(huán)狀白內(nèi)障)。面向IOL鏡片的后囊是清楚的。
外植囊的組織病理學(xué)說的檢驗顯示在后囊上存在很少的上皮細胞(LEC)。在環(huán)和鏡片之間，看到在鏡片邊緣處因積累而成的晶狀體塊(圖4)。在后囊中的這一位置存在明顯的彎曲?！?著重強調(diào))這樣，自該報告以來的這些年中，行業(yè)中一直致力于形成具有尖銳后緣的IOL，以便在后囊壁中形成尖銳的不連續(xù)的彎曲。盡管已經(jīng)證明在后表面-外圍緣接合點處具有尖銳后緣的IOL與具有圓緣的IOL相比抑制PCO，但是仍然存在LEC沿著后囊并在IOL表面之后遷移的可能性，特別是如果IOL周邊與囊袋存在不均勻的接觸和力的情況下。例如，在手術(shù)之后，可能發(fā)生IOL在囊袋中的移動。因此，仍然需要一種解決LEC遷移和PCO形成的問題的改進的IOL設(shè)計。
有時候眩目是帶有人工眼內(nèi)人工晶體的患者遇到的另一個問題。通過入射到邊緣表面并反射回到視網(wǎng)膜上的入射光線，在沿著植入IOL的邊緣出現(xiàn)眩目。這在如圖3中現(xiàn)有技術(shù)的IOL30所示出的具有平面外圍緣幾何形狀的IOL的情況下是實際存在的，該IOL包括在凸的前表面34和平的后表面36的接合點處定義的平面外圍壁32。盡管這種晶狀體設(shè)計因銳邊E30而能夠很好地抑制PCO，但是不能防止因光在內(nèi)部反射離開平面壁32并入射到視網(wǎng)膜上而產(chǎn)生的眩目。
圖4的現(xiàn)有技術(shù)的IOL40設(shè)計為通過圓緣設(shè)計來防止眩目，這種圓緣設(shè)計為使前表面和后表面44分別形成圓形來形成外圍緣E40。盡管這種設(shè)計可用于抑制眩目，但是它很可能使晶狀體上皮細胞容易沿圓形外圍表面42遷移，由此產(chǎn)生PCO。
因此認識到設(shè)計目標為抑制PCO，同時消除眩目，這兩者如現(xiàn)有技術(shù)中表明是彼此沖突的。另一方面，已經(jīng)證實圓形的邊緣幾何形狀用于消除導(dǎo)致眩目的反射，但在另一方面，圓形邊緣可能導(dǎo)致出現(xiàn)PCO。因此，已經(jīng)證實銳邊幾何形狀用于防止PCO，而定義銳邊的表面又可能產(chǎn)生眩目。這樣解決這些問題中的一個可能無意中產(chǎn)生其他問題，反之亦然。因此，本領(lǐng)域需要這樣一種IOL，它能夠成功地實現(xiàn)PCO和抑制眩目的設(shè)計目標，并從容易制造和容易植入的觀點來看具有相對簡單的設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過向具有鏡片的IOL提供圓形前外圍表面的鏡片周邊而成功地解決了抑制PCO和眩目的設(shè)計目標，圓形前外圍表面與平面后外圍表面在外圍緣處交會，形成一個基本上90°的角。外圍緣在鏡片的整個周邊延伸，并在IOL植入到人眼中時與后囊接合。因此由于其定義的90°角而使外圍緣具有銳邊結(jié)構(gòu)，還具有圓形的前外圍表面，通過引導(dǎo)入射到該表面的光遠離視網(wǎng)膜來有效消除眩目。
下面是披露各種IOL鏡片邊緣設(shè)計的專利和出版物1992年12月15日授予Nishi的美國專利US5,171,320。
1997年12月2日授予Woffinden等人的美國專利US5,693,093。該IOL在下面參照現(xiàn)有技術(shù)的圖3進行詳細說明，圖3是Woffinden等人的IOL。
2000年12月19日授予Deacon等人的美國專利US6,162,249。Deacon的專利公開了旨在減少PCO和眩目的各種IOL邊緣設(shè)計，但是與這些設(shè)計相關(guān)聯(lián)的邊緣幾何形狀成倍地彎曲和/或具有粗糙表面，這對于制造是很困難和昂貴的。


圖1是人眼的橫截面視圖，其中示出自然晶狀體在人眼的囊袋中；圖2是人眼的橫截面視圖，其中示出已經(jīng)摘除了自然晶狀體并用現(xiàn)有技術(shù)的IOL來代替；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的IOL的側(cè)視圖；圖4是另一種現(xiàn)有技術(shù)的IOL的側(cè)視圖；圖5a是依照本發(fā)明制造的IOL的側(cè)視圖；以及圖5b是顯示圖5a的虛線圓中外圍緣結(jié)構(gòu)的細節(jié)的放大片斷圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖，從圖1中看到人眼10的橫截面視圖，人眼10具有由虹膜30分開的前室12和后室14。囊16位于后室14中，容納人眼的自然晶狀體17。光經(jīng)過角膜18進入人眼到達晶狀體17，它們引導(dǎo)光并將其聚焦在位于人眼后方的視網(wǎng)膜20上。視網(wǎng)膜與視神經(jīng)22相連，視神經(jīng)將視網(wǎng)膜接收到的圖像傳送給大腦，用以解釋圖像。
在自然晶狀體受到損害(例如，因白內(nèi)障而變混濁)的人眼中，自然晶狀體不能再適當(dāng)?shù)鼐劢购鸵龑?dǎo)入射光到達視網(wǎng)膜，圖像變得模糊。治療這種病癥的眾所周知的外科技術(shù)包括摘除受損的晶狀體，用通常所說的眼內(nèi)人工晶體或IOL的人工晶狀體來代替受損的晶狀體，IOL如圖2中所看到的現(xiàn)有技術(shù)的IOL24。盡管存在許多不同的IOL設(shè)計，以及關(guān)于將IOL精確放置在人眼中的許多不同的選擇，但是本發(fā)明本身涉及一種用于植入到人眼10的基本上為卵形的囊16內(nèi)部的IOL。這種植入技術(shù)在本領(lǐng)域中通常稱為“袋中(in-the-bag)”技術(shù)。在這種外科技術(shù)中，切除囊袋前部的一部分(稱為“capsularhexis”)，此時后囊16a保持完整，并仍然固定在睫狀體26上。
這樣，在IOL外科學(xué)的“袋中”技術(shù)中，將IOL放置在囊16中，囊16位于虹膜30后面人眼的后室14中。IOL包括中心鏡片部分24a，該部分通過將光引導(dǎo)和聚焦在視網(wǎng)膜上來模擬摘除的自然晶狀體，IOL還包括用于將鏡片固定在囊袋中適當(dāng)位置處的裝置。固定鏡片的通用IOL結(jié)構(gòu)稱為觸感元件，是一種從鏡片周邊向外徑向延伸的彈性結(jié)構(gòu)。在特別常用的IOL設(shè)計中，兩個觸感元件24b，24c從鏡片的相對側(cè)伸出并彎曲，以提供抵抗囊內(nèi)部的推壓力，將鏡片固定在囊中的適當(dāng)位置處(參見圖2)。
如背景技術(shù)部分中所述，可能出現(xiàn)稱為后囊混濁化或PCO的不希望的手術(shù)后情況(post-surgical condition)，導(dǎo)致植入的IOL變模糊，并因此不能適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)和聚焦從中通過的光。這種情況的主要原因是在IOL鏡片之后的囊的后面上晶狀體上皮細胞(LEC)的有絲分裂和遷移。如圖2中所示，囊16的后表面16a接觸IOL鏡片的后表面24a。當(dāng)手術(shù)摘除受損的自然晶狀體時，在囊16中特別是在其中緯線16b處仍存在大量的LEC，這是引發(fā)LEC的主要來源。盡管外科醫(yī)生嘗試在IOL植入手術(shù)時從囊袋中摘除所有LEC，但是摘除每個單個的LEC幾乎是不可能的。任何剩余的LEC都可能沿著后囊壁16a增殖和遷移。這在具有圓緣的IOL中是確實存在的，臨床上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在手術(shù)后三年有20％-50％的嚴重PCO患者。目前防止PCO的通用和有效的方法是通過在IOL體的后緣處提供銳邊而在后囊壁16a中形成尖銳的不連續(xù)的彎曲。如從圖3的現(xiàn)有技術(shù)的IOL30中可以看到，IOL包括在后表面36和外圍側(cè)壁32的接合點處限定的尖銳外圍緣E30。當(dāng)出于上面解釋的原因?qū)⑦@種特殊的IOL邊緣設(shè)計用來抑制PCO時，因為光在內(nèi)部反射離開平面外圍壁32并入射到視網(wǎng)膜上，因此這種設(shè)計很可能導(dǎo)致出現(xiàn)眩目。這樣，當(dāng)圖3的IOL用于抑制PCO時，會產(chǎn)生不期望的眩目，這也是本發(fā)明要克服的一個問題。
參考圖4，示出另一種現(xiàn)有技術(shù)的IOL40，主要涉及防止IOL邊緣處的眩目。這通過使得接近和在邊緣E40處交會的前表面和后表面42，44都成圓形的邊緣設(shè)計來實現(xiàn)。在Woffinden等人′786專利的說明書中，即現(xiàn)有技術(shù)的IOL的主題，指出這種設(shè)計通過將入射到該邊緣的入射光反射遠離視網(wǎng)膜來有效防止邊緣眩目。盡管這種設(shè)計對于防止眩目很有效，但是因為在文獻中暗含圓形的后表面，特別是在IOL的周邊的圓形后表面是導(dǎo)致PCO的原因，因此這種設(shè)計很可能出現(xiàn)PCO。
現(xiàn)在參考圖5a和5b，示出創(chuàng)造性的IOL50的優(yōu)選實施方案。可以看到，IOL50包括分別具有相反的前表面和后表面52和54的中心鏡片部分。當(dāng)植入到人眼中時，前鏡片表面52面向角膜18，后鏡片表面54面向視網(wǎng)膜20。一個或多個觸感元件(未示出)可以附裝于鏡片周邊并從鏡片周邊的相反側(cè)伸出，同時配置為提供抵靠囊16內(nèi)部的推壓力，從而將IOL50適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉谄渲?。尤其是，將觸感元件配置為使IOL植入到囊袋中時，觸感元件以圖2中所示的方式與囊袋的內(nèi)表面接合。觸感元件和囊之間的接合產(chǎn)生一個推壓力，使IOL鏡片向后朝向視網(wǎng)膜成穹形，因此IOL鏡片的后表面54緊緊壓靠囊l6的后囊壁16a的內(nèi)部。注意，其他已知的IOL定位裝置也是可以使用的，并且也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且，IOL50可以由任何合適的IOL材料制成，例如，PMMA，硅樹脂，水凝膠，丙烯酸樹脂類及它們的組合物。IOL50還可以是整體的(觸感元件與鏡片整體形成)或多部分設(shè)計(觸感元件和/或其他IOL元件獨立地形成并附裝于鏡片上)。
仍然參考圖5a和5b，可以看到IOL50包括在前表面52和后表面54的外圍接合點處定義的鏡片外圍緣E50。由于觸感元件提供上面所說的推壓力，因此鏡片后表面54壓住后囊袋壁16a，IOL鏡片的尖銳外圍緣E50也壓住后囊壁16a。如上所述，引發(fā)LEC的主要來源是在鏡片周邊徑向向外設(shè)置的囊袋的中緯線16b處。當(dāng)LEC增殖時，它們開始沿著囊袋徑向向內(nèi)遷移。利用植入到人眼中的創(chuàng)造性IOL50，從囊的中緯線16b朝IOL50遷移的LEC遇到邊緣E50，該邊緣起到抑制LEC遷移通過該點(即，在后囊壁16a和IOL后表面54之間)的屏障的作用，并且抑制PCO。注意，邊緣E50實際上可以凹入囊壁中，并在囊壁中形成彎曲。在這種情況下，由于邊緣E50的屏障效應(yīng)和通過邊緣E50與囊壁的相互作用而產(chǎn)生的囊壁中的彎曲，仍然可以抑制PCO。
盡管創(chuàng)造性的IOL如上所述用作抑制PCO，但是不會無意中導(dǎo)致如圖3中看到的現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計中所出現(xiàn)的眩目。尤其是，圖5a和5b中看到的IOL50包括前表面52，在邊緣E50處與后表面54形成基本上90°的角，如上所述有效抑制PCO。然后前外圍表面52p幾乎立即開始形成朝鏡片光軸oa50行進的弧形，如圖5b的詳圖中清晰可見，并且由此通過將入射到該區(qū)域上的光反射遠離視網(wǎng)膜來防止眩目。前外圍緣段由附圖標記52p′表示，位于與光軸oa50基本上平行的平面內(nèi)，并具有大約0至大約100微米之間的距離d，更優(yōu)選的是在大約0和20微米之間的距離d。前外圍表面52p以形成平滑過渡的前鏡片表面的方式在離開部分52p′的方向上朝光軸oa50形成弧形。當(dāng)前外圍表面52p形成如上所述的曲線時，后外圍表面54p基本上保持平面。盡管圖5a和5b中示出位于前外圍表面52p和54p徑向內(nèi)部的IOL50的其余鏡片表面輪廓基本上是平面的，但是也可以根據(jù)患者的需要按照本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的形狀進行設(shè)計(例如，球面，非球面，凹面及其變化和組合)。
目前形成IOL鏡片50中的邊緣結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方法包括車削操作和/或銑削操作，將IOL鏡片安裝到夾具上，利用車床和/或銑床切削包括邊緣E50的IOL幾何形狀?？梢圆捎眯纬赏鈬墡缀涡螤畹钠渌椒?，包括例如模塑法。同樣優(yōu)選的是在IOL50的拋光過程中保護邊緣E50，以便確保邊緣E50保持其原始的幾何形狀。
還要注意IOL可以由任何合適的材料制成，包括但不限于水凝膠，硅樹脂，PMMA，丙烯酸樹脂類及其組合物。例如，IOL可以具有由一種材料制成的鏡片，由另一種材料制成的邊緣E50，以及由與鏡片或邊緣E50相同材料或不同的第三材料制成的觸感元件。
這種獨特的外圍緣結(jié)構(gòu)提供一種基本上抑制了上面所述的PCO和眩目的IOL50。
權(quán)利要求
1.一種用于植入人眼的眼內(nèi)人工晶體，包括a)一個晶狀體鏡片，具有光軸(oa50)和分別相反的前表面(52)和后表面(54)，所述前表面(52)和后表面(54)分別具有前外圍部分(52p)和后外圍部分(54p)，所述前表面外圍部分(52p)進一步包括前外圍緣段(52p′)，該段具有在大約0和大約100微米之間的距離(d)；b)形成在所述前外圍緣段(52p′)和所述后外圍部分(54p)的接合處的邊緣(E50)，所述邊緣形成基本上90°角，在所述眼內(nèi)人工晶體植入到人眼中時與人眼的后囊壁接合，所述邊緣起到屏障的作用，以防止在所述鏡片的所述后表面(54)和人眼的后囊壁之間的晶狀體上皮細胞遷移；以及c)所述前外圍部分(52p)沿著與所述前表面剩余部分形成平滑過渡表面的弧線向著離開所述前外圍緣段(52p′)的方向延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的眼內(nèi)人工晶體，其中所述距離(d)在大約0和大約20微米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的眼內(nèi)人工晶體，進一步包括用于將所述眼內(nèi)人工晶體定位在人眼中的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的眼內(nèi)人工晶體，其中所述定位裝置包括從所述鏡片周邊伸出的一個或多個觸感元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的眼內(nèi)人工晶體，其中，在將所述眼內(nèi)人工晶體植入到所述人眼中時，所述觸感元件在所述鏡片后表面方向上施加一個抵靠所述鏡片的推壓力。
全文摘要
一種抑制PCO和眩目的眼內(nèi)人工晶體，包括具有帶銳邊的外周邊的鏡片，該銳邊壓住后囊壁，由此形成LEC遷移的屏障。盡管銳邊形成90°角，但是前緣表面部分沿著引導(dǎo)入射到晶狀體邊緣的入射光遠離視網(wǎng)膜的弧延伸。
文檔編號A61F2/16GK1684643SQ03822990
公開日2005年10月19日 申請日期2003年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月25日
發(fā)明者喬治·F·格林 申請人:博士倫公司