人工晶状体及其制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280015005.0

申请日:

2012.03.23

公开号:

CN103458828A

公开日:

2013.12.18

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):A61F 2/16申请日:20120323|||公开

IPC分类号:

A61F2/16

主分类号:

A61F2/16

申请人:

兴和株式会社

发明人:

洲崎朝树

地址:

日本爱知县

优先权:

2011.03.24 JP 065836/2011

专利代理机构:

北京市中咨律师事务所 11247

代理人:

杨晓光;于静

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内容摘要

提供了具有高实用性的新颖结构的人工晶状体,该人工晶状体易于适应患者并且可改善视觉质量(QOV)。在人工晶状体(10)中,将光学特性设定为在光轴周围旋转对称,并且在提取眼睛的晶状体之后设定与在患者眼睛中余留的彗形像差对应的尺寸的球面像差。

权利要求书

权利要求书
1.  一种人工晶状体制造方法,包括:
光学特性设定步骤,其在光学单元中设定与从其中提取人晶状体的患者人眼中余留的彗形像差对应的尺寸以及在该患者的该人眼中余留的球面像差将不会偏移并且将保持的尺寸的球面像差;
晶状体形状设定步骤,其确定所述光学单元的晶状体形状,其中提供在所述光学特性设定步骤中设定的所述球面像差作为用于在该患者的该人眼中的残留不规则散光的矫正光学特性;以及
晶状体形成步骤,其借助于形成具有由所述晶状体形状设定步骤确定的晶状体形状的所述光学单元,形成具有其中该光学单元的高阶像差在光轴周围旋转对称的光学特性的人工晶状体。

2.  根据权利要求1所述的人工晶状体制造方法,其中在所述光学特性设定步骤中,采用满足下面公式两者的RMS值设定所述光学单元的球面像差:
人工晶状体的球面像差≥在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.37μm;以及
人工晶状体的球面像差≤在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.17μm。

3.  根据权利要求1或2所述的人工晶状体制造方法,其中在所述光学特性设定步骤中,采用满足所有下面公式的RMS值设定用于所述光学单元的球面像差设定,其中A和B是常数:
人工晶状体的球面像差=A+B×患者年龄
-0.4≤A(μm)≤-0.1;以及

0.  003≤B(μm)≤0.004。

4.  根据权利要求1至3中任何一项所述的人工晶状体制造方法,其中在所述光学特性设定步骤中,通过使用与所述患者同一年龄段人群的人眼球 面像差的测量数据的平均值和所述患者的角膜球面像差之间的差来设定用于所述光学单元的所述球面像差设定。

5.  一种人工晶状体,包括:
光学单元,其采用球面像差设定为用于患者人眼中的残留不规则散光的矫正光学特性,所述球面像差具有与从其中提取人晶状体的所述患者的所述人眼中余留的彗形像差对应的尺寸以及在该患者的该人眼中余留的所述球面像差将不会偏移并且将保持的尺寸,
其中所述光学单元的高阶像差在光轴周围旋转对称。

6.  根据权利要求5所述的人工晶状体,其中用于所述光学单元的所述球面像差设定具有满足下面公式两者的RMS值:
人工晶状体的球面像差≥在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.37μm;以及
人工晶状体的球面像差≤在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.17μm。

7.  根据权利要求5或6所述的人工晶状体,其中用于所述光学单元的所述球面像差设定具有满足所有下面公式的RMS值,其中A和B是常数:
人工晶状体的球面像差=A+B×患者年龄;
-0.4≤A(μm)≤-0.1;以及

0.  003≤B(μm)≤0.004。

8.  根据权利要求5至7中任一项所述的人工晶状体,通过使用在与所述患者同一年龄段人群的人眼球面像差的测量数据的平均值和所述患者的角膜的球面像差之间的差来设定用于所述光学单元的所述球面像差设定。

说明书

说明书人工晶状体及其制造方法
技术领域
本发明涉及用于在人眼中使用的人工晶状体(intraocular lens),特别是可改善QOV(视觉质量)的新颖结构的人工晶状体,以及它们的制造方法。
背景技术
众所周知,人眼的人晶状体可由于老化、疾病等具有诸如调节能力、透明度等特性的下降,并且伴随着该情况,产生诸如屈光不正、白内障等问题并且视觉能力下降。作为用于这种情况的治疗,过去已经提出了人工晶状体。在提取并且移除人眼的囊内人晶状体之后,通常将该人工晶状体嵌入囊内来代替人晶状体。
然而,对于传统结构的人工晶状体,已设定球面晶状体放大率,并且考虑到角膜曲率、眼轴长度等来选择和使用适于患者的球面晶状体放大率的人工晶状体。
然而,甚至当使用适合于患者的人工晶状体时,存在来自已嵌入人工晶状体的患者的诸如“难以看见”、“我不能清楚地看见物体”等抱怨。这类视觉问题指视觉质量(QOV),并且在近年来已发现是由于残留的不规则散光造成。残留的不规则散光是由于人眼的高阶像差,并且这不可能使用球面晶状体放大率和诸如人工晶状体、眼镜或隐性眼镜的柱面晶状体放大率来矫正视觉的用于视觉矫正的传统晶状体来矫正。
为处理这类问题,以减少在人眼中的高阶像差,在日本专利号为4459501(专利文件1)中提出了向指定人群的人眼中的波像差提供逆向码值的波像差的人工晶状体。然而,在该人工晶状体中,很难说关于指定人群的选择,波像差的测量,对人工晶状体的逆向码值波像差设定等已经建 立有效的方法,并且将其投入实际使用非常困难。
具体而言,正如在专利文件1指出的说明,用于为其设定逆向码值高阶像差的人工晶状体光学特性以便将人眼的高阶像差偏移为零的规定可能是理想化的,而使该实用性非常困难。也许因为除了存在人眼的不同高阶像差的事实外,具有对视觉质量(QOV)特别大的不利影响的彗形像差等还具有在光轴周围的不同光学特性,所以采用用于矫正的高阶像差来设定的人工晶状体必须是定制产品,并且不仅这些人工晶状体的设计而且其制造也是非常困难和不切实际的。
虽然涉及在公开号为2006-517676(专利文件2)的翻译的日本专利申请中作为指出的相比为本发明主题的人工晶状体的不同技术领域的隐形眼镜,因为改善与残留的不规则散光相关的QOV的方法提供了使用对于由Zernike多项式表示的高阶像差的每阶所实际测量的对QOV的影响水平的图表的矫正晶状体,指定对于QOV改进重要的高阶像差的阶次,并且将指定的高阶像差偏移以达到零。然而,如在该专利文件2的段落[0097]至[0099]中指出的,这不过是仅选择不利地影响视觉的指定高阶像差并且给出使所选的指定高阶像差偏移以达到零的矫正晶状体的目标。基于使用以这种方式仅使指定的高阶像差为零的矫正晶状体放大率的本发明的发明人的检查,由于其它残留的高阶像差而对视觉不利的影响很大,并且难以获得足够的QOV改善效果。
特别地,在专利文件2指出的该方法中,当矫正晶状体具有多阶高阶像差作为主体并且将所有那些高阶像差偏移以达到零时,矫正晶状体的设计和制造非常复杂并且它们必须定制,所以它们非常不实用,并且与专利文件1的那些同类问题不可避免。同时,当提供仅具有一个高阶像差(例如球面像差)的矫正晶状体作为主体并且偏移该高阶像差以达到零时,由于其它余留的高阶像差(例如彗形像差)的不利影响很大,并且难以实现良好视觉。
背景技术文件
[专利文件]
专利文件1:JP-B-4459501
专利文件2:JP-A-2006-517676
发明内容
本发明试图解决的问题
本发明在上面指出的情况下作为背景创建,并且其目的在于提供具有新颖结构的人工晶状体以及能够有效改善视觉质量(QOV)以及易于应用于患者并且具有高度实用性的其制造方法。
用于解决该问题的手段
本发明提供人工晶状体的制造方法,其包括(a)光学特性设定步骤,其在光学单元中设定与从其提取人晶状体的患者的人眼中余留的彗形像差对应的尺寸以及在该患者的该人眼中余留的球面像差将不会偏移并且将保持的尺寸的球面像差;(b)晶状体形状设定步骤,其确定光学单元的晶状体形状,其中提供在光学特性设定步骤中设定的球面像差作为用于在该患者的该人眼中的残留不规则散光的矫正光学特性;以及(c)晶状体形成步骤,其借助于形成具有由晶状体形状设定步骤确定的晶状体形状的光学单元,形成具有在其中该光学单元的高阶像差在光轴周围旋转对称的光学特性的人工晶状体。
从一开始,本发明的人工晶状体具有允许彗形像差余留在患者眼睛中的前提条件,并且关于这点完全不同于如同具有尽可能多地消除高阶像差目的的专利文件1中的现有技术矫正晶状体的概念。然后,最重要的是,通过主动向人工晶状体提供与彗形像差对应的尺寸的球面像差,减少由于彗形像差导致的QOV下降。
具体而言,当改善视觉时本发明的重点是在高阶像差之间的彗形像差,并且实际上不会给出偏移彗形像差的矫正光学特性,而是基于通过给出与彗形像差对应的尺寸的球面像差作为矫正光学特性来改善视觉的新认识。 换句话说,只要基于通过偏移所有的或指定的高阶像差来简单地达到零的现有技术概念以便抑制由于如前面描述的专利文件1和2中指出的高阶像差导致的视觉下降,则对于改善视觉不可能避免极其困难的设计和制造。与此相反,关注对视觉具有大的不利影响的彗形像差,通过使用关于光学中心轴旋转对称的球面像差,本发明建立在减少由于不与关于光学中心轴旋转对称的彗形像差导致的不利影响的与过去完全不同的新颖技术概念上。特别地,采用这种类型的本发明,提供给用作矫正光学特性的晶状体的球面像差只不过是与彗形像差对应的光学特性,因此不言而喻通过偏移彗形像差不能达到零,并且通过偏移球面像差也不能达到零。应该理解,这是与过去的角度完全不同的技术,这使得具有彗形像差和球面像差在某种情况下仍然是肯定的。
实际上,当作为本发明的实施方式的制造或处理人工晶状体时,做外科手术等时,能够有效处理具有对QOV较大的不利影响的彗形像差具有重大意义。具体而言,通过仅关注彗形像差,为了向彗形像差提供逆向码的波像差,必须向人工晶状体提供旋转不对称的复杂晶状体表面形状,并且不仅其设计和制造非常困难,而且同样当嵌入眼睛中时,需要在圆周方向上具有精确的对准,所以这是不实际的。与此相反,用于根据本发明设定球面像差的人工晶状体形成具有在光轴周围旋转对称的光学特性,所以没必要诸如在制造过程期间或当嵌入眼睛中时指定在圆周方向上的位置,所以容易制造和处理,这使得容易将其投入实际使用。
换句话说,除了发现可以通过使用球面像差减少由于彗形像差的QOV下降,重点还在于能够采用处于旋转对称的人工晶状体光学特性执行在人工晶状体中球面像差的设定,并且通过相互组合这些来完成本发明。然后,如果遵循基于这类新颖基本概念完成的本发明,能够提供可减少由于彗形像差的QOV下降的新颖的人工晶状体,其中彗形象差是一种在过去其实际对策极其困难的类型的高阶像差,并且在制造和实施方面足够实用的同时能够提供良好的QOV。
关于本发明,为了处理由于从其中提取人晶状体的人眼中余留的彗形像差的QOV下降,使用人工晶状体主动给出球面像差是有效的事实已经通过在示例和稍后描述的实施例中的比较示例之间的比较客观地确认。当由本发明的发明人检查时,通过给出球面像差使至少主观焦点深度更深,并且被认为这是承认一个技术基础所针对的项目。特别地,通过根据本发明的人工晶状体展现的QOV改善效果从稍后描述的示例数据中同样清楚。
然而,关于本发明的人工晶状体的球面像差在对应于彗形像差的尺寸处设定,并且如果彗形像差大,则设定大的球面像差,而如果彗形像差小,则设定小的球面像差。在此,可以不仅考虑患者眼睛的客观光学特性,还考虑患者的主观视觉偏好等来确定与患者眼睛中余留的彗形像差有关的人工晶状体的球面像差设定值的特定相关性。
对于这类确定方法,在日本专利号4652558、美国专利号7,078,665的说明书等中披露了可以轻易测量不仅用于晶状体光学系统还用于人眼光学系统的球面像差的设备,并且例如由于Spot Optics公司制造的PAL 300(产品名称)可用在市场上作为使用Shack-Hartmann方法的波像差测量设备,所以本领域技术人员可容易地实现这类方法。特别地,当确定与关于眼光学系统的彗形像差对应的球面像差值时,如上所述不必匹配这两个项目。例如,甚至当处理隐形眼镜或眼镜时,处方最终留给用户的主观视觉感觉,或基于应用的考虑来选择。从这点来看,球面像差值的确定应该由本领域技术人员通过参考用户的意见、眼光学系统客观测量信息等来处理。因此,例如与如在专利文件1和2中所指出的现有技术结构的隐形眼镜相比,实现本发明不涉及不能实行的难度级别。当然,采用本发明,为了能够可以更容易和快速地确定球面像差,有效地进一步缩小球面像差的选择范围,并且从该目的优选地使用由在下文中指出的公式等给出的光学特性选择技术。
具体而言,关于人眼,甚至在提取的人晶状体的状态中,存在例如当存在由于角膜形状等导致的球面像差时的情况。在该情况下,考虑到关于提取人晶状体在人眼中余留的球面像差,设计用于本发明的人工晶状体的 球面像差设定。在特定条件中,在光学特性设定步骤中,优选采用满足在提取人晶状体(RMS值)之后与在眼睛中余留的彗形像差相关的任何以下公式的RMS值设定关于人工晶状体(RMS值)的光学单元的球面像差。
人工晶状体的球面像差≥在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.37μm
人工晶状体的球面像差≤在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.17μm
RMS值是使用波像差分析设备(波传感器)将人眼光学系统的瞳孔区域中波像差放入数字形式(显示为根均方)的值(单位:μm)。根据如上指出的公式,通过向人工晶状体提供对应于患者眼睛的彗形像差的球面像差,容易获得同样考虑在角膜中余留的球面像差的良好QOV。
同样,人眼的光学特性趋向于随着年龄的增加而变化。鉴于此,例如使用角膜等的光学特性,可以根据患者的年龄估计在提取人晶状体之后的患者中余留的彗形像差。从这个角度来看,作为本发明的发明人的额外检查的结果,在光学特性设定步骤中,基于如下公式使用对应于彗形像差的患者年龄作为指数,设定用于在人工晶状体中的光学单元的球面像差设定(RMS值)对于获得良好的QOV同样有效。
人工晶状体的球面像差=A+B×患者年龄
-0.4≤A(μm)≤-0.1
0.003≤B(μm)≤0.004。
此外,考虑到作为一个人眼的光学特性的彗形像差根据年龄变化的事实,本发明的发明人进行了额外的检查。因此,发现从与已经提取人晶状体的患者相同年龄段的人群的人眼光学特性测量数据中,可以发现将为该患者提供良好QOV的人工晶状体球面像差。具体而言,在光学特性设定步骤中,使用用于使用在与患者同一年龄段人群的人眼球面像差的测量数据平均值和该患者的角膜球面像差之间的差异来设定用于光学单元的球面像差的人工晶状体对于获得良好QOV是有效的。
此外,本发明提供了对于光学单元设定与已经从其中提取人晶状体的患者人眼中余留的彗形像差对应的尺寸以及球面像差将不会偏移并且将保持在该患者的人眼中的尺寸的球面像差作为在该患者的人眼中的残留不规则散光的矫正光学特性并且光学单元的高阶像差在光轴周围旋转对称的人工晶状体。
从以上说明中可以清楚地得出,具有这类结构的人工晶状体可向患者提供良好的QOV,并且实际上可容易实现设计和制造,所以容易在市场上提供并且投入实际使用。使用上述本发明的方法优选制造根据本发明的这类结构的人工晶状体。此外,只要其在结构上可行,在以上制造方法的说明中指出的每个优选模式都可应用于本发明的人工晶状体。
此外,在本发明的人工晶状体中,优选的是根据如上所述的本发明的方法设定的至少一个球面像差值或RMS值显示在晶状体主要单元、其单独的包装、外壳包装或外壳盒子中的至少一个上。
本发明的效果
如果遵循本发明,则通过应用在光轴周围旋转对称的光学特性的球面像差来改善QOV,该球面像差与具有对QOV大的不利影响的彗形像差相关并且其难以实现具有偏移彗形像差的光学特性的人工晶状体。因此,可以实现容易设计、制造和处理并且实际可用性优秀的新颖结构的人工晶状体。
附图说明
图1是作为本发明一个实施例示出的人工晶状体的正视图。
图2是在其中嵌入图1中示出的人工晶状体的人眼的垂直横截面的说明性视图。
图3是用于解释随着人眼的角膜球面像差老化的变化的曲线图。
图4是用于解释随着人眼的角膜彗形像差老化的变化的曲线图。
图5是示出在如本发明的第一至第五示例以及用于将球面像差设定为零的比较性示例1的用于人工晶状体的同一患者人眼的应用期间的视觉的模拟光学图像。
图6是示出在如本发明的第六至第八示例以及用于将球面像差设定为零的比较性示例2的用于人工晶状体的同一患者人眼的应用期间的视觉的模拟光学图像。
具体实施方式
接着,我们将在参考附图的同时描述本发明的实施例。首先,在图1中,将人工晶状体10示为本发明的实施例。
该人工晶状体10构成包括:光学单元12,其给出构成晶状体主要单元的光学特性;以及一对支撑单元14,14从光学单元12中延伸出来。光学单元12配备有大致上球形凸面表面形状分别是晶状体表面的前表面和后表面,这些前表面和后表面是折射面,并且设定指定的光学特性。在这个实施例中,光学单元12的几何中心轴和光轴(光学中心轴)设定为相同,并且这用作晶状体中心轴15。同时,一对支撑单元14,使14从在光学单元12上的外部圆周边缘部分的径向方向上相互相对朝向地定位的两个位置处面向相互相对的方向延伸出来而形成。此外,每个支撑单元14的顶端部分是在光学单元12的圆周方向上延伸曲线的自由边缘。
然后,如图2中所示,通过在移除用于患者的人眼16的人晶状体之后通过在人晶状体囊18的内侧嵌入人工晶状体10,安装该人工晶状体10以代替人晶状体。在这些情况下,支撑单元14的顶端部分,14邻接人晶状体囊18的圆周边缘部分,并且将光学单元12保持在人晶状体囊18内侧的指定中心位置中。
人工晶状体10的材料不受本发明限制,并且可以使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、硅橡胶或过去已知的作为光学单元12的材料等。同样也可以使用用于支撑单元14的已知的各种合成树脂材料以及14,但是同样 可以具有一个单片结构,该单片结构具有光学单元12和支撑单元14,14形成为整体单元。
然而,在该实施例的人工晶状体10中,将球面像差主动提供给光学单元12。具体而言,作为人工晶状体的原始功能,本发明的人工晶状体10除了替代人晶状体的球面晶状体放大率(D),还作为光学特性球面像差。
众所周知,基于患者的眼轴长度和角膜形状确定球面晶状体放大率(D)的值,并且通常设定约+10至25D的值。在大多数情况下,该球面晶状体放大率设定为单一焦点,但具有多个焦点的设定同样可接受。
同时,在与提取人晶状体的患者的人眼16中余留的彗形像差值对应的尺寸以及使得球面像差将不会偏移并且将保持在患者的人眼16中的尺寸处设定用于人工晶状体10的光学单元12的球面像差。在特定条件中,在已经嵌入人工晶状体的患者的人眼16中,设定球面像差用于人工晶状体的光学单元12使得彗形像差的尺寸与球面像差的水平大致相同。以这种方式,这个实施例的人工晶状体10的制造方法构成包括光学特性设定步骤。彗形像差和球面像差值两者都可由RMS值(μm)表示。换句话说,与正交于光线的虚拟波表面相关的实际波表面的光线方向上的倾斜量代表每个像差作为在该虚拟波表面上的根均方中表示的值。同样,在其中嵌入人工晶状体10的患者的人眼16中存在的彗形像差几乎全部取决于使用具有在光轴周围旋转对称的光学特性的人工晶状体10的本发明的角膜。基于使用例如角膜曲率计(keratometer)、反射角膜曲率计或波表面传感器获得的角膜形态测量值可发现患者角膜的彗形像差。例如,C31和C3–1项是例如通过执行波像差分析获得的具有Zernike多项式的水平彗形像差和垂直彗形像差,并且该彗形像差表示为水平彗形像差和垂直彗形像差的合成矢量量。
在那时,除了人工晶状体10以外的眼组织的球面像差存在于已经在其中嵌入人工晶状体的人眼16中。在提取人晶状体之后的人眼16中余留的几乎所有球面像差是由于角膜的原因。因为该原因,考虑到患者角膜的球面像差来确定人工晶状体10本身的球面像差。基于与上面指出的彗形像差 相同种类的测量设备的测量值可发现患者角膜的球面像差。例如,通过执行波像差分析获得的具有Zernike多项式的C40项用作球面像差。因此,基于下面的公式可以发现用于人工晶状体10的球面像差值设定。
人工晶状体的球面像差≈在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-角膜球面像差
然而,在以上的公式中,“人工晶状体的球面像差”不一定完全最优地匹配右侧的等式(在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-角膜球面像差)。也许这是因为视觉(QOV)是主观项目并且存在大的个体差异,并且例如被判定是最优的人工晶状体的球面像差可能在感觉例如由于距主体项目的距离的差异在清晰度上具有大的差异而不理想的患者与认为他想仅观察在最高级别清晰度处的指定距离的物体的患者之间不同。
如图3中所示出的,人眼16的角膜的球面像差几乎不随着老化而变化,并且可以估计在所有年龄中的平均球面像差为0.27μm(RMS)。考虑到这个事实,可以使用下面的公式来表示以前面描述的光学特性设定过程设定的人工晶状体10的光学单元12的球面像差(RMS值)的优选设定范围。
人工晶状体的球面像差≥在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.37μm
人工晶状体的球面像差≤在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.17μm
此外,在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差几乎都是由于角膜的原因,并且如在图4中所示出的,根据在大致0.2至0.3μm的范围中的老化,该角膜彗形像差作为线性函数变化。考虑到这个事实,在前面描述的光学特性的设定过程期间具有人工晶状体10的光学单元12设定的球面像差(RMS值)的优选设定范围可使用A和B各是常数的下面公式来表示。
人工晶状体的球面像差=A+B×患者年龄
-0.4≤A(μm)≤-0.1
0.003≤B(μm)≤0.004
同样,使用考虑人眼光学特性随着老化而变化的不同方法,在基于当在与患者相同年龄水平中的多个健康人员设定为人群时的人群的人眼光学特性而确定的特定范围内的前面描述的光学特性设定过程期间,同样优选地设定用于人工晶状体10设定的光学单元12设定的球面像差值。
在具体方面,将在上面指出的人群中的人眼(包括角膜和人晶状体的整体眼光学系统)的球面像差测量数据的平均值和患者角膜的球面像差之间的差设定为用于该患者的人工晶状体10的球面像差。本发明的发明人发现了以这种方式设定的人工晶状体10的球面像差大致等于在上面指出的人群的健康人员的人眼中人晶状体具有的球面像差的事实。
如上所述,在优选的设定范围中,考虑到提取人晶状体的患者的人眼16中余留的彗形像差和球面像差所确定的球面像差,特别是具有采用前面描述的光学特性设定过程设定的用于残留不规则散光的矫正光学特性的球面像差,和与提取人晶状体的患者的人眼16中余留的球面放大率对应的球面晶状体放大率两者都设定为在光轴周围旋转对称的光学特性,并且通过这样做,执行确定人工晶状体10的目标光学特性(晶状体形状)的晶状体形状设定过程。如在光学晶状体设计中涉及的本领域技术人员所熟知的,如果以这种方式确定光学特性的设定值,则使用例如利用基于斯涅耳定律(Snell’s Law)的光线跟踪算法的各种类型的熟知晶状体设计软件可设定人工晶状体10的特定形状(反射表面的形状)。通过多线性函数等将该人工晶状体10的形状指定为例如晶状体前部和后部的径向横截面形状。在这之后,基于以前面描述的晶状体形状设定过程确定的设计信息的晶状体形状的光学单元12通过使用特定晶状体材料和使用熟知的成型方法、车床车削方法等的晶状体形成过程来形成,并且制造具有目标光学特性的人工晶状体10。
然后,以这种方式确定形状的人工晶状体10大致是圆盘的形状,并且配有以晶状体中心轴15作为旋转中心轴的旋转对称光学特性。同样,在人工晶状体10的光学单元12中,高阶像差在晶状体中心轴15周围旋转对称,并且由于非对称的光学特性不在诸如彗形像差等的晶状体中心轴15周围 的圆周方向上设定,所以在当先决条件是使用均匀的晶状体材料的通常情况下,晶状体前部和后部形状同样是以晶状体中心轴15作为旋转中心轴的旋转体的形状。通过这样做,在人工晶状体10中,在包括制造、处理、嵌入到人眼16等的任何阶段,可以容易执行设计和制造以及做外科手术而不需特别考虑在圆周方向上的对准。
顺便提及,如上所述,执行以确认在该实施例中由人工晶状体10给出的良好QOV的若干模拟结果在下文中作为本发明的示例示出。
首先,图5示出当根据本发明制造的人工晶状体用于60岁患者时的模拟结果。在该模拟中,使用光学设计软件ZEMAX(产品名称,由美国ZemaxDevelopment Corp制造),作为60岁患者的眼球模型,构建了具有0.24μm的彗形像差(具有Zernike多项式的C3-1项的垂直彗形像差量)的项目,并且以Landolt环模拟光学图像评估与适用于6mm瞳孔的光学区域相关的眼光学系统的光学特性。具体而言,示例1至5和比较示例1都与在其中嵌入人工晶状体的人眼相关,并且被认为是保持0.24μm的彗形像差的项目。然后,对于这些示例1至5和比较示例1的每个模型,采用球面晶状体放大率的焦点位置最优(0.00D)的点作为参考,当焦点位置在附近方向上倾斜距那里与0.50D和1.00D相关的距离时,获得每个位置的模拟光学图像,并且使用那些来评估视觉(QOV)。
对于该人眼,在比较示例1中,例如根据如在专利文件1中指出的技术概念,这与当将人工晶状体嵌入使得球面像差(具有Zernike多项式的C40项的球面像差量)变为零(即,设定逆向码的球面像差以便偏移在角膜中余留的球面像差)时的情况相关。同时,在示例1至5中,在所有情况下,这与当采用根据本发明主动设定球面像差的光学特性嵌入人工晶状体时的情况相关。特别地,示例3与当考虑到角膜的球面像差来设定人工晶状体的球面像差使得设定与在人眼中余留的彗形像差具有相同RMS值的球面像差时的情况相关。
从在图5中示出的模拟光学图像的结果中,明显的是与当球面像差偏移并且设定为零时的情况相比,在人眼中主动设定球面像差的情况抑制伴 随焦点位置中变化的视觉变化(图像质量)。具体而言,在比较示例1中,在最优焦点位置(0.00D)中,图像清晰度高但随着从其离开存在突然的视觉下降,而在1.00D改变的位置处,几乎不可能看见,并且仅可以看见指定距离的项目,所以我们可理解确保视觉质量很困难。此外,不仅在最优设定球面像差的示例3中,而且特别在示例2和4的项目中,甚至在改变1.00D的位置处,明显的是与比较示例1相比很好地确保图像质量。
此外,图6示出当使用根据本发明制造的人工晶状体用于20岁患者时的模拟结果。在该模拟中,与上面指出的示例1至5相同,使用ZEMAX,作为20岁患者的眼球模型,构建0.14μm的彗形像差(具有Zernike多项式的C3–1项的垂直彗形像差量)的项目,并且对于与对应于6mm瞳孔的光学区域相关的眼光学系统的光学特性,可获得Landolt环模拟光学图像并且评估视觉。
具体而言,与比较示例1相同,比较示例2与采用人工晶状体球面像差偏移角膜球面像差并且使眼光学系统的球面像差为零的情况相关。同时,在示例6至8中,所有的这些与采用根据本发明主动设定的眼光学系统的球面像差的光学特性嵌入人工晶状体的情况相关。特别地,示例7是设定与眼光学系统的彗形像差大致相同RMS值的球面像差的项目。
从在图6中示出的模拟光学图像的结果中,如在示例6至8中所示出的与当将球面像差偏移并且设定为零的情况相比,在通过能够抑制伴随焦点位置变化的视觉(图像质量)变化在确保整体视觉质量中,当主动设定对应于余留的彗形像差的球面像差时的情况可理解为是有利的。
关键符号
10:人工晶状体
12:光学单元
16:人眼

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1、(10)申请公布号 CN 103458828 A(43)申请公布日 2013.12.18CN103458828A*CN103458828A*(21)申请号 201280015005.0(22)申请日 2012.03.23065836/2011 2011.03.24 JPA61F 2/16(2006.01)(71)申请人兴和株式会社地址日本爱知县(72)发明人洲崎朝树(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所 11247代理人杨晓光 于静(54) 发明名称人工晶状体及其制造方法(57) 摘要提供了具有高实用性的新颖结构的人工晶状体,该人工晶状体易于适应患者并且可改善视觉质量(QOV)。在人工晶状体。

2、(10)中,将光学特性设定为在光轴周围旋转对称,并且在提取眼睛的晶状体之后设定与在患者眼睛中余留的彗形像差对应的尺寸的球面像差。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2013.09.24(86)PCT申请的申请数据PCT/JP2012/002054 2012.03.23(87)PCT申请的公布数据WO2012/127881 JA 2012.09.27(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书8页 附图4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书8页 附图4页(10)申请公布号 CN 103458828 ACN 103458828 A1/2页2。

3、1.一种人工晶状体制造方法,包括:光学特性设定步骤,其在光学单元中设定与从其中提取人晶状体的患者人眼中余留的彗形像差对应的尺寸以及在该患者的该人眼中余留的球面像差将不会偏移并且将保持的尺寸的球面像差;晶状体形状设定步骤,其确定所述光学单元的晶状体形状,其中提供在所述光学特性设定步骤中设定的所述球面像差作为用于在该患者的该人眼中的残留不规则散光的矫正光学特性;以及晶状体形成步骤,其借助于形成具有由所述晶状体形状设定步骤确定的晶状体形状的所述光学单元,形成具有其中该光学单元的高阶像差在光轴周围旋转对称的光学特性的人工晶状体。2.根据权利要求1所述的人工晶状体制造方法,其中在所述光学特性设定步骤中,。

4、采用满足下面公式两者的RMS值设定所述光学单元的球面像差:人工晶状体的球面像差在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.37m;以及人工晶状体的球面像差在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.17m。3.根据权利要求1或2所述的人工晶状体制造方法,其中在所述光学特性设定步骤中,采用满足所有下面公式的RMS值设定用于所述光学单元的球面像差设定,其中A和B是常数:人工晶状体的球面像差=A+B患者年龄-0.4A(m)-0.1;以及0.003B(m)0.004。4.根据权利要求1至3中任何一项所述的人工晶状体制造方法,其中在所述光学特性设定步骤中,通过使用与所述患者同一年龄段人群的人眼球面像差的。

5、测量数据的平均值和所述患者的角膜球面像差之间的差来设定用于所述光学单元的所述球面像差设定。5.一种人工晶状体,包括:光学单元,其采用球面像差设定为用于患者人眼中的残留不规则散光的矫正光学特性,所述球面像差具有与从其中提取人晶状体的所述患者的所述人眼中余留的彗形像差对应的尺寸以及在该患者的该人眼中余留的所述球面像差将不会偏移并且将保持的尺寸,其中所述光学单元的高阶像差在光轴周围旋转对称。6.根据权利要求5所述的人工晶状体,其中用于所述光学单元的所述球面像差设定具有满足下面公式两者的RMS值:人工晶状体的球面像差在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.37m;以及人工晶状体的球面像差在晶状体提。

6、取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.17m。7.根据权利要求5或6所述的人工晶状体,其中用于所述光学单元的所述球面像差设定具有满足所有下面公式的RMS值,其中A和B是常数:人工晶状体的球面像差=A+B患者年龄;-0.4A(m)-0.1;以及0.003B(m)0.004。权 利 要 求 书CN 103458828 A2/2页38.根据权利要求5至7中任一项所述的人工晶状体,通过使用在与所述患者同一年龄段人群的人眼球面像差的测量数据的平均值和所述患者的角膜的球面像差之间的差来设定用于所述光学单元的所述球面像差设定。权 利 要 求 书CN 103458828 A1/8页4人工晶状体及其制造方法技术领域。

7、0001 本发明涉及用于在人眼中使用的人工晶状体(intraocular lens),特别是可改善QOV(视觉质量)的新颖结构的人工晶状体,以及它们的制造方法。背景技术0002 众所周知,人眼的人晶状体可由于老化、疾病等具有诸如调节能力、透明度等特性的下降,并且伴随着该情况,产生诸如屈光不正、白内障等问题并且视觉能力下降。作为用于这种情况的治疗,过去已经提出了人工晶状体。在提取并且移除人眼的囊内人晶状体之后,通常将该人工晶状体嵌入囊内来代替人晶状体。0003 然而,对于传统结构的人工晶状体,已设定球面晶状体放大率,并且考虑到角膜曲率、眼轴长度等来选择和使用适于患者的球面晶状体放大率的人工晶状体。

8、。0004 然而,甚至当使用适合于患者的人工晶状体时,存在来自已嵌入人工晶状体的患者的诸如“难以看见”、“我不能清楚地看见物体”等抱怨。这类视觉问题指视觉质量(QOV),并且在近年来已发现是由于残留的不规则散光造成。残留的不规则散光是由于人眼的高阶像差,并且这不可能使用球面晶状体放大率和诸如人工晶状体、眼镜或隐性眼镜的柱面晶状体放大率来矫正视觉的用于视觉矫正的传统晶状体来矫正。0005 为处理这类问题,以减少在人眼中的高阶像差,在日本专利号为4459501(专利文件1)中提出了向指定人群的人眼中的波像差提供逆向码值的波像差的人工晶状体。然而,在该人工晶状体中,很难说关于指定人群的选择,波像差的。

9、测量,对人工晶状体的逆向码值波像差设定等已经建立有效的方法,并且将其投入实际使用非常困难。0006 具体而言,正如在专利文件1指出的说明,用于为其设定逆向码值高阶像差的人工晶状体光学特性以便将人眼的高阶像差偏移为零的规定可能是理想化的,而使该实用性非常困难。也许因为除了存在人眼的不同高阶像差的事实外,具有对视觉质量(QOV)特别大的不利影响的彗形像差等还具有在光轴周围的不同光学特性,所以采用用于矫正的高阶像差来设定的人工晶状体必须是定制产品,并且不仅这些人工晶状体的设计而且其制造也是非常困难和不切实际的。0007 虽然涉及在公开号为2006-517676(专利文件2)的翻译的日本专利申请中作为。

10、指出的相比为本发明主题的人工晶状体的不同技术领域的隐形眼镜,因为改善与残留的不规则散光相关的QOV的方法提供了使用对于由Zernike多项式表示的高阶像差的每阶所实际测量的对QOV的影响水平的图表的矫正晶状体,指定对于QOV改进重要的高阶像差的阶次,并且将指定的高阶像差偏移以达到零。然而,如在该专利文件2的段落0097至0099中指出的,这不过是仅选择不利地影响视觉的指定高阶像差并且给出使所选的指定高阶像差偏移以达到零的矫正晶状体的目标。基于使用以这种方式仅使指定的高阶像差为零的矫正晶状体放大率的本发明的发明人的检查,由于其它残留的高阶像差而对视觉不利的影响很大,并且难以获得足够的QOV改善效。

11、果。0008 特别地,在专利文件2指出的该方法中,当矫正晶状体具有多阶高阶像差作为主说 明 书CN 103458828 A2/8页5体并且将所有那些高阶像差偏移以达到零时,矫正晶状体的设计和制造非常复杂并且它们必须定制,所以它们非常不实用,并且与专利文件1的那些同类问题不可避免。同时,当提供仅具有一个高阶像差(例如球面像差)的矫正晶状体作为主体并且偏移该高阶像差以达到零时,由于其它余留的高阶像差(例如彗形像差)的不利影响很大,并且难以实现良好视觉。0009 背景技术文件0010 专利文件0011 专利文件1:JP-B-44595010012 专利文件2:JP-A-2006-517676发明内容。

12、0013 本发明试图解决的问题0014 本发明在上面指出的情况下作为背景创建,并且其目的在于提供具有新颖结构的人工晶状体以及能够有效改善视觉质量(QOV)以及易于应用于患者并且具有高度实用性的其制造方法。0015 用于解决该问题的手段0016 本发明提供人工晶状体的制造方法,其包括(a)光学特性设定步骤,其在光学单元中设定与从其提取人晶状体的患者的人眼中余留的彗形像差对应的尺寸以及在该患者的该人眼中余留的球面像差将不会偏移并且将保持的尺寸的球面像差;(b)晶状体形状设定步骤,其确定光学单元的晶状体形状,其中提供在光学特性设定步骤中设定的球面像差作为用于在该患者的该人眼中的残留不规则散光的矫正光。

13、学特性;以及(c)晶状体形成步骤,其借助于形成具有由晶状体形状设定步骤确定的晶状体形状的光学单元,形成具有在其中该光学单元的高阶像差在光轴周围旋转对称的光学特性的人工晶状体。0017 从一开始,本发明的人工晶状体具有允许彗形像差余留在患者眼睛中的前提条件,并且关于这点完全不同于如同具有尽可能多地消除高阶像差目的的专利文件1中的现有技术矫正晶状体的概念。然后,最重要的是,通过主动向人工晶状体提供与彗形像差对应的尺寸的球面像差,减少由于彗形像差导致的QOV下降。0018 具体而言,当改善视觉时本发明的重点是在高阶像差之间的彗形像差,并且实际上不会给出偏移彗形像差的矫正光学特性,而是基于通过给出与彗。

14、形像差对应的尺寸的球面像差作为矫正光学特性来改善视觉的新认识。换句话说,只要基于通过偏移所有的或指定的高阶像差来简单地达到零的现有技术概念以便抑制由于如前面描述的专利文件1和2中指出的高阶像差导致的视觉下降,则对于改善视觉不可能避免极其困难的设计和制造。与此相反,关注对视觉具有大的不利影响的彗形像差,通过使用关于光学中心轴旋转对称的球面像差,本发明建立在减少由于不与关于光学中心轴旋转对称的彗形像差导致的不利影响的与过去完全不同的新颖技术概念上。特别地,采用这种类型的本发明,提供给用作矫正光学特性的晶状体的球面像差只不过是与彗形像差对应的光学特性,因此不言而喻通过偏移彗形像差不能达到零,并且通过。

15、偏移球面像差也不能达到零。应该理解,这是与过去的角度完全不同的技术,这使得具有彗形像差和球面像差在某种情况下仍然是肯定的。0019 实际上,当作为本发明的实施方式的制造或处理人工晶状体时,做外科手术等时,说 明 书CN 103458828 A3/8页6能够有效处理具有对QOV较大的不利影响的彗形像差具有重大意义。具体而言,通过仅关注彗形像差,为了向彗形像差提供逆向码的波像差,必须向人工晶状体提供旋转不对称的复杂晶状体表面形状,并且不仅其设计和制造非常困难,而且同样当嵌入眼睛中时,需要在圆周方向上具有精确的对准,所以这是不实际的。与此相反,用于根据本发明设定球面像差的人工晶状体形成具有在光轴周围。

16、旋转对称的光学特性,所以没必要诸如在制造过程期间或当嵌入眼睛中时指定在圆周方向上的位置,所以容易制造和处理,这使得容易将其投入实际使用。0020 换句话说,除了发现可以通过使用球面像差减少由于彗形像差的QOV下降,重点还在于能够采用处于旋转对称的人工晶状体光学特性执行在人工晶状体中球面像差的设定,并且通过相互组合这些来完成本发明。然后,如果遵循基于这类新颖基本概念完成的本发明,能够提供可减少由于彗形像差的QOV下降的新颖的人工晶状体,其中彗形象差是一种在过去其实际对策极其困难的类型的高阶像差,并且在制造和实施方面足够实用的同时能够提供良好的QOV。0021 关于本发明,为了处理由于从其中提取人。

17、晶状体的人眼中余留的彗形像差的QOV下降,使用人工晶状体主动给出球面像差是有效的事实已经通过在示例和稍后描述的实施例中的比较示例之间的比较客观地确认。当由本发明的发明人检查时,通过给出球面像差使至少主观焦点深度更深,并且被认为这是承认一个技术基础所针对的项目。特别地,通过根据本发明的人工晶状体展现的QOV改善效果从稍后描述的示例数据中同样清楚。0022 然而,关于本发明的人工晶状体的球面像差在对应于彗形像差的尺寸处设定,并且如果彗形像差大,则设定大的球面像差,而如果彗形像差小,则设定小的球面像差。在此,可以不仅考虑患者眼睛的客观光学特性,还考虑患者的主观视觉偏好等来确定与患者眼睛中余留的彗形像。

18、差有关的人工晶状体的球面像差设定值的特定相关性。0023 对于这类确定方法,在日本专利号4652558、美国专利号7,078,665的说明书等中披露了可以轻易测量不仅用于晶状体光学系统还用于人眼光学系统的球面像差的设备,并且例如由于Spot Optics公司制造的PAL 300(产品名称)可用在市场上作为使用Shack-Hartmann方法的波像差测量设备,所以本领域技术人员可容易地实现这类方法。特别地,当确定与关于眼光学系统的彗形像差对应的球面像差值时,如上所述不必匹配这两个项目。例如,甚至当处理隐形眼镜或眼镜时,处方最终留给用户的主观视觉感觉,或基于应用的考虑来选择。从这点来看,球面像差值。

19、的确定应该由本领域技术人员通过参考用户的意见、眼光学系统客观测量信息等来处理。因此,例如与如在专利文件1和2中所指出的现有技术结构的隐形眼镜相比,实现本发明不涉及不能实行的难度级别。当然,采用本发明,为了能够可以更容易和快速地确定球面像差,有效地进一步缩小球面像差的选择范围,并且从该目的优选地使用由在下文中指出的公式等给出的光学特性选择技术。0024 具体而言,关于人眼,甚至在提取的人晶状体的状态中,存在例如当存在由于角膜形状等导致的球面像差时的情况。在该情况下,考虑到关于提取人晶状体在人眼中余留的球面像差,设计用于本发明的人工晶状体的球面像差设定。在特定条件中,在光学特性设定步骤中,优选采用。

20、满足在提取人晶状体(RMS值)之后与在眼睛中余留的彗形像差相关的任何以下公式的RMS值设定关于人工晶状体(RMS值)的光学单元的球面像差。0025 人工晶状体的球面像差在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.37m说 明 书CN 103458828 A4/8页70026 人工晶状体的球面像差在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.17m0027 RMS值是使用波像差分析设备(波传感器)将人眼光学系统的瞳孔区域中波像差放入数字形式(显示为根均方)的值(单位:m)。根据如上指出的公式,通过向人工晶状体提供对应于患者眼睛的彗形像差的球面像差,容易获得同样考虑在角膜中余留的球面像差的良好QOV。

21、。0028 同样,人眼的光学特性趋向于随着年龄的增加而变化。鉴于此,例如使用角膜等的光学特性,可以根据患者的年龄估计在提取人晶状体之后的患者中余留的彗形像差。从这个角度来看,作为本发明的发明人的额外检查的结果,在光学特性设定步骤中,基于如下公式使用对应于彗形像差的患者年龄作为指数,设定用于在人工晶状体中的光学单元的球面像差设定(RMS值)对于获得良好的QOV同样有效。0029 人工晶状体的球面像差=A+B患者年龄0030 -0.4A(m)-0.10031 0.003B(m)0.004。0032 此外,考虑到作为一个人眼的光学特性的彗形像差根据年龄变化的事实,本发明的发明人进行了额外的检查。因此。

22、,发现从与已经提取人晶状体的患者相同年龄段的人群的人眼光学特性测量数据中,可以发现将为该患者提供良好QOV的人工晶状体球面像差。具体而言,在光学特性设定步骤中,使用用于使用在与患者同一年龄段人群的人眼球面像差的测量数据平均值和该患者的角膜球面像差之间的差异来设定用于光学单元的球面像差的人工晶状体对于获得良好QOV是有效的。0033 此外,本发明提供了对于光学单元设定与已经从其中提取人晶状体的患者人眼中余留的彗形像差对应的尺寸以及球面像差将不会偏移并且将保持在该患者的人眼中的尺寸的球面像差作为在该患者的人眼中的残留不规则散光的矫正光学特性并且光学单元的高阶像差在光轴周围旋转对称的人工晶状体。00。

23、34 从以上说明中可以清楚地得出,具有这类结构的人工晶状体可向患者提供良好的QOV,并且实际上可容易实现设计和制造,所以容易在市场上提供并且投入实际使用。使用上述本发明的方法优选制造根据本发明的这类结构的人工晶状体。此外,只要其在结构上可行,在以上制造方法的说明中指出的每个优选模式都可应用于本发明的人工晶状体。0035 此外,在本发明的人工晶状体中,优选的是根据如上所述的本发明的方法设定的至少一个球面像差值或RMS值显示在晶状体主要单元、其单独的包装、外壳包装或外壳盒子中的至少一个上。0036 本发明的效果0037 如果遵循本发明,则通过应用在光轴周围旋转对称的光学特性的球面像差来改善QOV,。

24、该球面像差与具有对QOV大的不利影响的彗形像差相关并且其难以实现具有偏移彗形像差的光学特性的人工晶状体。因此,可以实现容易设计、制造和处理并且实际可用性优秀的新颖结构的人工晶状体。附图说明0038 图1是作为本发明一个实施例示出的人工晶状体的正视图。0039 图2是在其中嵌入图1中示出的人工晶状体的人眼的垂直横截面的说明性视图。说 明 书CN 103458828 A5/8页80040 图3是用于解释随着人眼的角膜球面像差老化的变化的曲线图。0041 图4是用于解释随着人眼的角膜彗形像差老化的变化的曲线图。0042 图5是示出在如本发明的第一至第五示例以及用于将球面像差设定为零的比较性示例1的用。

25、于人工晶状体的同一患者人眼的应用期间的视觉的模拟光学图像。0043 图6是示出在如本发明的第六至第八示例以及用于将球面像差设定为零的比较性示例2的用于人工晶状体的同一患者人眼的应用期间的视觉的模拟光学图像。具体实施方式0044 接着,我们将在参考附图的同时描述本发明的实施例。首先,在图1中,将人工晶状体10示为本发明的实施例。0045 该人工晶状体10构成包括:光学单元12,其给出构成晶状体主要单元的光学特性;以及一对支撑单元14,14从光学单元12中延伸出来。光学单元12配备有大致上球形凸面表面形状分别是晶状体表面的前表面和后表面,这些前表面和后表面是折射面,并且设定指定的光学特性。在这个实。

26、施例中,光学单元12的几何中心轴和光轴(光学中心轴)设定为相同,并且这用作晶状体中心轴15。同时,一对支撑单元14,使14从在光学单元12上的外部圆周边缘部分的径向方向上相互相对朝向地定位的两个位置处面向相互相对的方向延伸出来而形成。此外,每个支撑单元14的顶端部分是在光学单元12的圆周方向上延伸曲线的自由边缘。0046 然后,如图2中所示,通过在移除用于患者的人眼16的人晶状体之后通过在人晶状体囊18的内侧嵌入人工晶状体10,安装该人工晶状体10以代替人晶状体。在这些情况下,支撑单元14的顶端部分,14邻接人晶状体囊18的圆周边缘部分,并且将光学单元12保持在人晶状体囊18内侧的指定中心位置。

27、中。0047 人工晶状体10的材料不受本发明限制,并且可以使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、硅橡胶或过去已知的作为光学单元12的材料等。同样也可以使用用于支撑单元14的已知的各种合成树脂材料以及14,但是同样可以具有一个单片结构,该单片结构具有光学单元12和支撑单元14,14形成为整体单元。0048 然而,在该实施例的人工晶状体10中,将球面像差主动提供给光学单元12。具体而言,作为人工晶状体的原始功能,本发明的人工晶状体10除了替代人晶状体的球面晶状体放大率(D),还作为光学特性球面像差。0049 众所周知,基于患者的眼轴长度和角膜形状确定球面晶状体放大率(D)的值,并且通常设定约+10至2。

28、5D的值。在大多数情况下,该球面晶状体放大率设定为单一焦点,但具有多个焦点的设定同样可接受。0050 同时,在与提取人晶状体的患者的人眼16中余留的彗形像差值对应的尺寸以及使得球面像差将不会偏移并且将保持在患者的人眼16中的尺寸处设定用于人工晶状体10的光学单元12的球面像差。在特定条件中,在已经嵌入人工晶状体的患者的人眼16中,设定球面像差用于人工晶状体的光学单元12使得彗形像差的尺寸与球面像差的水平大致相同。以这种方式,这个实施例的人工晶状体10的制造方法构成包括光学特性设定步骤。彗形像差和球面像差值两者都可由RMS值(m)表示。换句话说,与正交于光线的虚拟波表面相关的实际波表面的光线方向。

29、上的倾斜量代表每个像差作为在该虚拟波表面上的根均方说 明 书CN 103458828 A6/8页9中表示的值。同样,在其中嵌入人工晶状体10的患者的人眼16中存在的彗形像差几乎全部取决于使用具有在光轴周围旋转对称的光学特性的人工晶状体10的本发明的角膜。基于使用例如角膜曲率计(keratometer)、反射角膜曲率计或波表面传感器获得的角膜形态测量值可发现患者角膜的彗形像差。例如,C31和C31项是例如通过执行波像差分析获得的具有Zernike多项式的水平彗形像差和垂直彗形像差,并且该彗形像差表示为水平彗形像差和垂直彗形像差的合成矢量量。0051 在那时,除了人工晶状体10以外的眼组织的球面像。

30、差存在于已经在其中嵌入人工晶状体的人眼16中。在提取人晶状体之后的人眼16中余留的几乎所有球面像差是由于角膜的原因。因为该原因,考虑到患者角膜的球面像差来确定人工晶状体10本身的球面像差。基于与上面指出的彗形像差相同种类的测量设备的测量值可发现患者角膜的球面像差。例如,通过执行波像差分析获得的具有Zernike多项式的C40项用作球面像差。因此,基于下面的公式可以发现用于人工晶状体10的球面像差值设定。0052 人工晶状体的球面像差在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-角膜球面像差0053 然而,在以上的公式中,“人工晶状体的球面像差”不一定完全最优地匹配右侧的等式(在晶状体提取之后的眼睛中。

31、余留的彗形像差-角膜球面像差)。也许这是因为视觉(QOV)是主观项目并且存在大的个体差异,并且例如被判定是最优的人工晶状体的球面像差可能在感觉例如由于距主体项目的距离的差异在清晰度上具有大的差异而不理想的患者与认为他想仅观察在最高级别清晰度处的指定距离的物体的患者之间不同。0054 如图3中所示出的,人眼16的角膜的球面像差几乎不随着老化而变化,并且可以估计在所有年龄中的平均球面像差为0.27m(RMS)。考虑到这个事实,可以使用下面的公式来表示以前面描述的光学特性设定过程设定的人工晶状体10的光学单元12的球面像差(RMS值)的优选设定范围。0055 人工晶状体的球面像差在晶状体提取之后的眼。

32、睛中余留的彗形像差-0.37m0056 人工晶状体的球面像差在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差-0.17m0057 此外,在晶状体提取之后的眼睛中余留的彗形像差几乎都是由于角膜的原因,并且如在图4中所示出的,根据在大致0.2至0.3m的范围中的老化,该角膜彗形像差作为线性函数变化。考虑到这个事实,在前面描述的光学特性的设定过程期间具有人工晶状体10的光学单元12设定的球面像差(RMS值)的优选设定范围可使用A和B各是常数的下面公式来表示。0058 人工晶状体的球面像差=A+B患者年龄0059 -0.4A(m)-0.10060 0.003B(m)0.0040061 同样,使用考虑人眼光学特性。

33、随着老化而变化的不同方法,在基于当在与患者相同年龄水平中的多个健康人员设定为人群时的人群的人眼光学特性而确定的特定范围内的前面描述的光学特性设定过程期间,同样优选地设定用于人工晶状体10设定的光学单元12设定的球面像差值。0062 在具体方面,将在上面指出的人群中的人眼(包括角膜和人晶状体的整体眼光学系统)的球面像差测量数据的平均值和患者角膜的球面像差之间的差设定为用于该患者的说 明 书CN 103458828 A7/8页10人工晶状体10的球面像差。本发明的发明人发现了以这种方式设定的人工晶状体10的球面像差大致等于在上面指出的人群的健康人员的人眼中人晶状体具有的球面像差的事实。0063 如。

34、上所述,在优选的设定范围中,考虑到提取人晶状体的患者的人眼16中余留的彗形像差和球面像差所确定的球面像差,特别是具有采用前面描述的光学特性设定过程设定的用于残留不规则散光的矫正光学特性的球面像差,和与提取人晶状体的患者的人眼16中余留的球面放大率对应的球面晶状体放大率两者都设定为在光轴周围旋转对称的光学特性,并且通过这样做,执行确定人工晶状体10的目标光学特性(晶状体形状)的晶状体形状设定过程。如在光学晶状体设计中涉及的本领域技术人员所熟知的,如果以这种方式确定光学特性的设定值,则使用例如利用基于斯涅耳定律(Snell s Law)的光线跟踪算法的各种类型的熟知晶状体设计软件可设定人工晶状体1。

35、0的特定形状(反射表面的形状)。通过多线性函数等将该人工晶状体10的形状指定为例如晶状体前部和后部的径向横截面形状。在这之后,基于以前面描述的晶状体形状设定过程确定的设计信息的晶状体形状的光学单元12通过使用特定晶状体材料和使用熟知的成型方法、车床车削方法等的晶状体形成过程来形成,并且制造具有目标光学特性的人工晶状体10。0064 然后,以这种方式确定形状的人工晶状体10大致是圆盘的形状,并且配有以晶状体中心轴15作为旋转中心轴的旋转对称光学特性。同样,在人工晶状体10的光学单元12中,高阶像差在晶状体中心轴15周围旋转对称,并且由于非对称的光学特性不在诸如彗形像差等的晶状体中心轴15周围的圆。

36、周方向上设定,所以在当先决条件是使用均匀的晶状体材料的通常情况下,晶状体前部和后部形状同样是以晶状体中心轴15作为旋转中心轴的旋转体的形状。通过这样做,在人工晶状体10中,在包括制造、处理、嵌入到人眼16等的任何阶段,可以容易执行设计和制造以及做外科手术而不需特别考虑在圆周方向上的对准。0065 顺便提及,如上所述,执行以确认在该实施例中由人工晶状体10给出的良好QOV的若干模拟结果在下文中作为本发明的示例示出。0066 首先,图5示出当根据本发明制造的人工晶状体用于60岁患者时的模拟结果。在该模拟中,使用光学设计软件ZEMAX(产品名称,由美国ZemaxDevelopment Corp制造)。

37、,作为60岁患者的眼球模型,构建了具有0.24m的彗形像差(具有Zernike多项式的C3-1项的垂直彗形像差量)的项目,并且以Landolt环模拟光学图像评估与适用于6mm瞳孔的光学区域相关的眼光学系统的光学特性。具体而言,示例1至5和比较示例1都与在其中嵌入人工晶状体的人眼相关,并且被认为是保持0.24m的彗形像差的项目。然后,对于这些示例1至5和比较示例1的每个模型,采用球面晶状体放大率的焦点位置最优(0.00D)的点作为参考,当焦点位置在附近方向上倾斜距那里与0.50D和1.00D相关的距离时,获得每个位置的模拟光学图像,并且使用那些来评估视觉(QOV)。0067 对于该人眼,在比较示例1中,例如根据如在专利文件1中指出的技术概念,这与当将人工晶状体嵌入使得球面像差(具有Zernike多项式的C40项的球面像差量)变为零(即,设定逆向码的球面像差以便偏移在角膜中余留的球面像差)时的情况相关。同时,在示例1至5中,在所有情况下,这与当采用根据本发明主动设定球面像差的光学特性嵌入人工晶状体时的情况相关。特别地,示例3与当考虑到角膜的球面像差来设定人工晶状体的球面像差使得设定与在人眼中余留的彗形像差具有相同RMS值的球面像差时的情况相关。说 明 书CN 103458828 A10。

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