用于建筑物透明表面以提供眼睛的保护和治疗的预防性元件 【发明领域】
本发明计划用于市场的眼科行业，在治疗和预防性质的光学应用领域内。本发明总地提供透明过滤光学介质，或黄色素，应用至建筑物的透明或半透明的垂直面，以保护健康的眼睛和/或人工晶状体眼(经历了白内障外科手术的眼睛)和/或具有由引起视网膜变性的500至380nm可见光谱的短波长引起的视网膜变性的眼睛。例如，指出该过滤元件是用于房屋、办公室和商店的窗户。
【发明背景】
视觉是应答380-760nm波长范围中的可见光辐射的结果。在环境中，太阳辐射是对视力的最大风险因素。太阳发出UV射线和IR辐射，其主要由大气吸收。太阳辐射通过大气传播至地球表面时，其由UV-B射线(230-300nm)、UV或UV-A射线(300-380nm)、可见光射线(380-760nm)和IR射线(760-1400nm)组成。健康的人眼睛将IR射线和大部分可见光谱的那些直接传播至视网膜，但角膜和晶状体防止可见光谱的大部分反应性波长(UV-B射线和光谱的蓝色部分)到达视网膜。
随着年龄，人晶状体改变了其传播特性，通过加强其黄色因此增强了其滤出UV和蓝光射线的能力。因此，在大于65岁的人群中，没有传播紫色光(＜400nm)，而且蓝色光(400-500nm)的传播明显降低。
视网膜能够以两种方式保护自身免受短波长光的损伤：通过其光感受器的不均匀分布，使得在黄斑凹陷中不存在对蓝色光敏感的光感受器；和通过该区域中的黄色素的作用，其也发挥了保护作用。
这些天然保护系统，人眼对抗较短波长的光--晶状体和视网膜的结构--可能受到特定疾病和/或外科手术程序的严重影响：
-白内障，其外科手术处理包括除去晶状体。
-另外，发现引起视网膜结构退化的病理性老化过程是常见的，这产生了年龄相关的黄斑变性(AMD)。
我们还应当考虑白内障和AMD两者可以共同存在于大于65岁的人群中。在该老年患者的群体中，白内障是视力降低的主要原因，而AMD是失明的主要原因。此外，我们应当预期除了别的因素以外，由于我们提高的生命预期，这两种疾病将增加。这转化成在研究领域和光学领域中对这些疾病及其治疗选择的极大关注。
几个流行病学研究已经评价了白内障手术和AMD之间的关系。因此，Klein(Klein R，Klein BE，Wong TY，Tomany SC，CruickshanksK J.The association of cataract and cataract surgery with thelong-term incidence of age-related maculopathy(白内障和白内障手术与年龄相关黄斑病变的长期发病率的关联)，Arch Ophthalmol120：1551-1558.2002)和Freeman(Freeman E，Munoz B，West SK，Tielsch J M，Schein OD.Is there an association between cataractsurgery and age-related macular degeneration？(白内障手术和年龄相关黄斑变性之间存在关联吗？)，Am J Ophthalmolm 135(6)：849-856.2003)阐述了在已经经历白内障手术的人群中存在着较高的产生AMD症状的风险。然而，在较早Wang(Wang J J，Mitchell P，Cumming R G，Lim R.Cataract and age-related maculopathy：theBlue Mountains Eye Study(白内障和年龄相关黄斑病变：蓝山眼研究)，Ophthalmic Epidemiol 6：317-326.1999)和McCarty(McCartyC A，Mukesh B N，Fu CL，Mitchell P，Wang J J，Taylor HR.Risksfactors for age-related maculopathy：the Visual ImpairmentProject(年龄相关黄斑病变的风险因素：视觉缺陷项目)，ArchOphthalmol 119：1455-1462.2001)的研究中否决了这种假设，可能是因为用于这些疾病诊断测量的技术不够发达。可以精确、快速而非入侵地追踪视网膜神经变性过程的技术如光学相干断层扫描是最近才引入的。这些技术对于建立吸收有害辐射的天然色素的决定作用是必需的。
还研发了几个技术来保护接受了白内障手术的眼睛免受短波光：
-市场上存在几种类型的含有黄色素的滤光器，但是还没有优化程序和/或装置将这些滤光器用于人眼睛，作为保护性和/或治疗性的方法来替代和/或提高眼睛的天然保护。
-从20世纪90年代中期开始，经历白内障摘除的眼睛植入了含有黄色素作为滤光器的眼内晶状体。这种选择需要外科手术，具有风险和困难。还存在一大群在白内障手术过程中植入了透明晶状体来替代天然晶状体的患者，因此他们缺少必需的保护。在这些患者中，需要用支持黄色素的系统例如眼科晶状体或隐形眼镜来补充缺乏黄色素地人工晶状体。
已经产生了几个涉及该技术状态的专利(用于健康的、人工晶状体眼和/或正经受神经变性的眼睛)，尽管它们与本发明的目的明显不同：
-设计用来提高或改变颜色视觉的方法和光学介质，和用于制备它们的方法(U.S.专利No.5,774,202)，基于在包括玻璃的任何表面上使用特定传播范围的滤色镜。
-用作窗户、分隔物或保护屏、滤光器或其他可以导电的电子系统(专利DE 10023765)。
-传播电磁辐射的窗户(专利JP8210042)。
-传播红外辐射用于热压环境的窗户(U.S.专利No.3,663,984)。
-过滤一部分光化辐射的光致变色窗户(专利GB1111977)。
-视觉差异滤光器(JP61087106)，用以防止亮度变化和随后的色调变化，并降低对提供可能的最大吸收的眼睛的需求。
-紫外线滤光器和由该滤光器组成的玻璃(专利JP10020347)，其UV辐射的透射率是可变的和可适应的。
-电磁过滤器(专利JP2000349542和JP2000349541)，其保护以免于例如通过窗户接受的特定磁频。
-用于颜色暴露系统的吸收滤光器(U.S.专利No.5,121,030)，其通过使用染料改善了强亮度条件下的可见度。
-改善色的滤光器及其用于改善人视觉的使用方法(U.S.专利No.6,158,865)。该装置包括在所有光环境下改善视觉的滤光器，甚至在极端环境光和低亮度水平下，和用于滤光器的适配环。
-用于特定活动的专用滤光器和使用这些滤光器的光学配件(U.S.专利No.6,893,127)，以提高物体的可视性，例如，在运动活动中。
这些装置与本发明的不同主要在于它们的目的和效用，因为没有一个是设计用来保护眼睛免受可见光谱的短波长，以防止和降低神经变性视网膜过程。
发明描述
本发明总的目的是通过应用于建筑物透明或半透明表面的滤光器来保护和防止眼睛吸收蓝色和紫色光。如上所述，在人工晶状体眼人群的情况中特别有用，以在功能上补偿他们的保护性色素缺失(在外科手术过程中去除的)，并且预防受试者遭受神经变性。这两个病症是老年人中常见的，但本发明对于保护任何受试者的健康眼睛同等重要。
通过将吸收500至380nm短波长的黄色滤光器应用于患者可以看到的建筑物的透明或半透明表面来准备本发明。作为实例，该滤光器可以应用于房屋、办公室或商店的窗户。
因此，本发明结合了三个组成部分：
-任何建筑物(家庭、办公室、商店等)的透明或半透明表面。
-安装框或系统，以将滤光器应用于透明表面。
-市场上可获得的与表面材料相容并吸收500至380nm短波长的那些黄色染料，遍布表面的整个光传播区域。
发明详述和实施例
根据待应用滤光器的表面材料，存在几种制造本发明的方式。提供了以下的说明作为用于房屋窗户的玻璃中的实施例，但不是以任何方式来限制本发明。
以下的多层玻璃可以用来制造窗户：90％Tvis(可见光透射率)的透明单块玻璃；62％Tvis的带黄色单块玻璃，88％Tvis的叠层单块玻璃，82％Tvis的透明缎光玻璃，56％Tvis的带黄色缎光玻璃，80％Tvis的叠层缎光玻璃。
因此，通过将其中患者可以发现的建筑物的几个透明或半透明表面结合黄色滤光器，任何个体可保护他/她健康的眼睛免受短波长光，并且已经经历了白内障切除和植入透明人工晶状体的患者可以矫正他们缺乏的天然保护。此外，可以改善患有神经变性的眼睛，因为本发明提高了它们的天然保护。因此，可以避免与市场上可获得的技术选择相关的问题(没有应用系统和人工晶状体的滤光器)。