(57)【要約】  撓曲可能なレンズ要素がその光軸に沿って基板に固定されて、流体で満たされた空間を画定した調節眼内レンズが提供される。この空間と流体連通して配置された流体で満たされたハプティックは、毛様体筋によって加えられた力に反応してこの空間内の流体の体積を変化させ、それによってレンズ要素の外縁を基板に対して撓ませ、眼内レンズの光学屈折力を変化させる。
2009511230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼内レンズであって、
光学的に透明な材料を含む基板と、
光軸と、外縁と、該光軸に沿って配置されたアンカーとを有するレンズ要素であって、光学的に透明な材料を含み、前記基板に固定された状態に取り付けられて、レンズ要素と該基板との間に空間を画定したレンズ要素と、
毛様体筋の動きによって加えられた力に反応して変形するように構成されたハプティック部分であって、前記空間と流体連通した内容積を有するハプティック部分と、
前記空間内及び前記ハプティック部分の前記内容積内に配置された流体と、
を含み、
前記ハプティック部分から前記空間に運ばれた前記流体によって、前記レンズ要素の前記外縁が前記アンカーに対して変形して、前記眼内レンズの光学屈折力を変化させる、
眼内レンズ。
【請求項２】
前記レンズ要素が更に、前記基板と係合するように構成された側壁を含む、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項３】
前記レンズ要素が更に、前記側壁に隣接して配置された仕切りを含み、該仕切りが、前記基板と密閉式に係合して環状室を画定するように構成された、請求項２に記載の眼内レンズ。
【請求項４】
前記側壁及び仕切りが、前記ハプティック部分からの流体の流入に反応して変形する、請求項３に記載の眼内レンズ。
【請求項５】
前記流体が、前記レンズ要素及び基板の屈折率と一致した屈折率を有する、請求項４に記載の眼内レンズ。
【請求項６】
後レンズ面を更に含む、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項７】
前記後レンズ面が、前記基板の後面に一体に形成された、請求項６に記載の眼内レンズ。
【請求項８】
前記レンズ要素が凸形の形状をとる調節状態と、該レンズ要素の前記外縁が前記アンカーに対して変位して、該レンズ要素の凸性が低下した非調節状態とを有する、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項９】
前記ハプティック部分が、１つまたは複数の変形可能な管状部材を含む、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項１０】
流体連通した状態で前記空間に結合された柔軟なリリーフリザーバを更に含む、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項１１】
前記ハプティック部分が、前記レンズ要素に結合された前半ハプティックと、前記基板に結合された後半ハプティックとを含む、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項１２】
前記前半ハプティックが、柔軟な膜によって前記レンズ要素に結合された、請求項１１に記載の眼内レンズ。
【請求項１３】
前記レンズ要素から延びる複数のスペーサを更に含む、請求項１１に記載の眼内レンズ。
【請求項１４】
前記基板が更に、前記複数のスペーサと係合するように構成された外縁ステップを含む、請求項１３に記載の眼内レンズ。
【請求項１５】
眼内レンズであって、
中心に配置されたレセプタクルを有する基板であって、光学的に透明な材料を含む基板と、
外縁と、中心に配置されたアンカーとを有するレンズ要素であって、光学的に透明な材料を含み、該アンカーが、固定された状態で前記レセプタクルの中に結合されて、レンズ要素と前記基板との間に空間を画定したレンズ要素と、
毛様体筋の動きによって加えられた力に反応して変形するように構成されたハプティック部分であって、前記空間と流体連通した内容積を有するハプティック部分と、
前記空間内及び前記ハプティック部分の前記内容積内に配置された流体と、
を含み、
前記ハプティック部分から前記空間に運ばれた前記流体によって、前記レンズ要素の前記外縁が前記アンカーに対して変形して、前記眼内レンズの光学屈折力を変化させる、
眼内レンズ。
【請求項１６】
前記レンズ要素が更に、
前記基板と係合するように構成された側壁と、
前記側壁に隣接して配置された仕切りであって、前記基板と係合して環状室を画定するように構成された仕切りと、
を含む、請求項１５に記載の眼内レンズ。
【請求項１７】
前記側壁及び仕切りが、前記ハプティック部分からの流体の流入に反応して変形する、請求項１６に記載の眼内レンズ。
【請求項１８】
前記流体が、前記レンズ要素及び基板の屈折率と一致した屈折率を有する、請求項１５に記載の眼内レンズ。
【請求項１９】
前記基板の表面に一体に形成されたレンズ面を更に含む、請求項１５に記載の眼内レンズ。
【請求項２０】
前記レンズ要素が凸形の形状をとる調節状態と、前記外縁が前記アンカーに対して変位して、該レンズ要素の凸性が低下した非調節状態とを有する、請求項１５に記載の眼内レンズ。
【請求項２１】
前記ハプティック部分が、１つまたは複数の変形可能な管状部材を含む、請求項１５に記載の眼内レンズ。
【請求項２２】
流体連通した状態で前記空間に結合された柔軟なリリーフリザーバを更に含む、請求項１５に記載の眼内レンズ。
【請求項２３】
前記ハプティック部分が、前記レンズ要素に結合された前半ハプティックと、前記基板に結合された後半ハプティックとを含む、請求項１５に記載の眼内レンズ。
【請求項２４】
前記前半ハプティックが、柔軟な膜によって前記レンズ要素に結合された、請求項２３に記載の眼内レンズ。
【請求項２５】
前記レンズ要素から延びる複数のスペーサを更に含む、請求項２４に記載の眼内レンズ。
【請求項２６】
前記基板が更に、前記複数のスペーサと係合するように構成された外縁ステップを含む、請求項２５に記載の眼内レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現場で（in-situ）可変な光学パラメータを有する眼内レンズ（ＩＯＬ：intraocular lens）に関する。より具体的には、本発明は、白内障患者の水晶体包内に埋め込む（for in-capsule implantation）ＩＯＬに応用され、眼内で毛様体筋によって加えられた力が、ＩＯＬの内部の流体媒質の移動を引き起こし、それによってレンズの光学屈折力（optical power）が変化して、調節を提供する。
【背景技術】
【０００２】
白内障は、世界中の失明の主要な原因であり、最も一般的な眼病である。白内障による視覚障害によって、毎年８００万人を超える人が医療機関を訪れる。白内障による障害が、個人の日常生活に影響を及ぼし、または個人の日常生活を変化させるとき、手術により水晶体を摘出し、眼内レンズを埋め込む方法は、その機能上の制約を治療する好ましい方法である。米国では、毎年約２５０万件の白内障手術が実施されており、この手術は、６５才以上の米国人の最も一般的な手術となっている。白内障手術患者の約９７パーセントが眼内レンズの移植を受け、米国における白内障手術及び関連医療の年間費用は４０億ドル以上に達する。
【０００３】
白内障は、水晶体のあらゆる混濁（opacity）であり、限局性の混濁であるのか、または広範性の全体的な透明度の喪失であるのかを問わない。しかし、臨床的に重大であるためには、その白内障が、視力の重大な低下または機能障害を引き起こすものでなければならない。白内障は老化の結果として生じ、あるいは、遺伝因子、外傷、炎症、代謝もしくは栄養障害または放射によって２次的に生じる。老化に関連した白内障状態が最も一般的である。
【０００４】
白内障の治療では、外科医が、水晶体包から水晶体基質を除去し、その代わりに眼内レンズを埋め込む。一般的なＩＯＬは、かなり良好な遠方視力を患者が有することを可能にする選択された１つの焦点距離を提供する。しかし、このレンズはもはや調節することができないため、物を読むのに患者は一般に眼鏡を必要とする。
【０００５】
より具体的には、人間の眼の結像特性は、いくつかの光学界面によって助長にされる。健康な若々しい人間の眼は約５９ジオプトリ（diopter）の合計屈折力を有し、角膜の前面（例えば涙層を含む外面）は約４８ジオプトリの屈折力を提供し、後面は約−４ジオプトリを提供する。瞳孔の後ろに位置し、毛様体筋によって支えられた弾力のある透明な水晶体包の中に入れられた水晶体は、約１５ジオプトリの屈折力を提供し、水晶体は、網膜上に像を集束させる重要な機能も実行する。「調節（accommodation）」と呼ばれるこの集束能力は、さまざまな距離にある物体の結像を可能にする。
【０００６】
若々しい眼の水晶体の屈折力は、水晶体の形状を、適度に凸形の形状から高度に凸形の形状に調節することによって、１５ジオプトリから約２９ジオプトリに調節することができる。一般に受け入れられているこの調整を生み出す機構は、水晶体包（及びその中に含まれる水晶体）を支えている毛様体筋が、弛緩状態（適度に凸形の形状に対応する）と収縮状態（高度に凸形の形状に対応する）の間を移動するというものである。水晶体それ自体は、「タマネギ様（onion-like）」の積層構造として配置された粘性のゼラチン様の透明な繊維からなるため、毛様体筋によって水晶体包に加えられる力によって、水晶体は形状を変化させる。
【０００７】
眼から取り出されたとき、弛緩した水晶体包及び水晶体は球の形状をとる。しかし、眼内では、水晶体包は、その周囲の約７０の小さな靱帯繊維によって、毛様体筋に接続されており、毛様体筋は、眼球の内面に結合されている。水晶体及び水晶体包を支える毛様体筋はしたがって、括約筋モードで機能すると考えられる。したがって、毛様体筋が弛緩しているとき、水晶体包及び水晶体は周囲から引っ張られて、より大きな直径を持ち、それによって水晶体を平らにし、毛様体筋が収縮しているときには、水晶体及び水晶体包はやや弛緩して、より球に近いより小さな直径を持ち、それによって水晶体のジオプトリ屈折力を増大させる。
【０００８】
前述のとおり、若々しい水晶体は約１４ジオプトリの調節を有する。年をとるにつれ、水晶体は硬くなり、弾性を失い、その結果、４５〜５０才までに、調節は約２ジオプトリにまで低下する。これより後の年齢では、水晶体は、非調節性の「老眼（presbyopia）」として知られる状態にあるとみなされることもある。結像距離が固定されるため、老眼では一般に、近方視及び遠方視を容易にする２焦点眼鏡が必要となる。
【０００９】
年齢に関連した調節能力の喪失とは別に、このような調節能力の喪失は、白内障治療のためのＩＯＬの配置にとっても生得的（innate）である。ＩＯＬは一般に、アクリル樹脂、シリコーン等の適当なポリマー材料から製作された単一要素レンズである。配置後は、もはや調節は不可能だが、ＩＯＬを受容する人にとって、この能力は一般にすでに失われている。ＩＯＬ製品に調節を提供して、ＩＯＬ受容者が調節能力を持つようにすることが相当に求められている。
【００１０】
調節ＩＯＬの分野の以前から知られている研究者らは、いくつかの進歩を達成したが、これまでに開発された方法及び装置の相対的な複雑さは、該装置の広範な商業化を妨げた。以前から知られている装置は、実際に製造するには複雑すぎることが判明し、または１〜２ジオプトリを超える調節を提供することができないため、限定された成功しか得られなかった。
【００１１】
特許文献１は、毛様体筋の収縮によって生み出される電位が、中央の光学部分に担持された流体の屈折率の変化を引き起こす、流体で満たされた調節レンズを記載している。特許文献２は、単一の室によって硬いＰＭＭＡレンズが柔軟な薄いレンズ層から分離されたＩＯＬを開示しており、このＩＯＬは、マイクロ流体ポンプ（microfluid pump）を使用して、ＰＭＭＡレンズ部分と薄層部分の間にある流体の体積を変化させ、調節を提供する。特許文献３は、その外縁に沿って支持層に密閉式に結合された薄い柔軟な層を含み、ハプティック（haptic）内の流体リザーバ（reservoir）に加えられた力が、これらの複数の層間の流体の体積を変化させて、調節を提供する眼内レンズを開示している。
【００１２】
上記の特許に記載された機構等、流体によって作動する機構を検討したが、米カリフォルニア州Aliso ViejoのEyeonics, Inc.社によって開発された調節レンズ等の市販の調節レンズは、ＩＯＬハプティックの毛様体筋収縮に依存して、レンズを網膜に向かって湾曲させ、またはレンズから遠ざけて、装置の焦点を調節する。
【００１３】
一連の有望なＩＯＬ装置及び方法が、本発明と共通の譲受人に譲渡された特許文献４に開示されている。これには、ＩＯＬの変形可能な表面の中心または中心近くに配置された１つまたは複数のピストンを有するＩＯＬを埋め込むことによって、患者の視力を向上させることができる装置及び方法が記載されている。ＩＯＬの光軸の近くでピストンが動く間に反射が生じる可能性があるため、これらのピストンアクチュエータをＩＯＬの外縁部分に移動させることが望ましいかもしれない。
【００１４】
以上のことを考慮すれば、人間の眼に対して適当な光学集束屈折作用を回復させる装置及び方法を提供することが望ましいであろう。
【００１５】
また、眼内の毛様体筋機構によって動レンズ面を効果的に操作することができる方法及び装置を提供することも望ましいであろう。
【００１６】
更に、調節筋肉の作用によって加えられた圧力を利用して、ＩＯＬの光学面を変形させる方法及び装置を提供することも望ましいであろう。特に、機械的な利点を得るために、１つまたは複数のアクチュエータを通して筋肉の圧力を加えることができるＩＯＬを提供することが望ましいであろう。
【００１７】
ＩＯＬの光軸に沿ってまたはＩＯＬの光軸の近くに位置する機械式アクチュエータの動きに起因するＩＯＬ内の反射の可能性を低減させる方法及び装置を提供することも望ましい。
【特許文献１】米国特許第５，４４３，５０６号明細書
【特許文献２】米国特許第４，８１６，０３１号明細書
【特許文献３】米国特許第４，９３２，９６６号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００５／０１１９７４０号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００４／０１６９８１６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
以上のことを考慮すれば、本発明の目的は、人間の眼に対して適当な光学集束屈折作用を回復させる装置及び方法を提供することにある。
【００１９】
本発明の他の目的は、眼内の毛様体筋機構によって動レンズ面を効果的に操作することができる方法及び装置を提供することにある。
【００２０】
本発明の他の目的は、調節筋肉の作用によって加えられた圧力を利用して、ＩＯＬの光学面を変形させる方法及び装置を提供することにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、ＩＯＬの１つまたは複数の表面の光学パラメータを変化させる際に機械的な利点を得るために、１つまたは複数のアクチュエータを通して筋肉の圧力を加える方法及び装置を提供することにある。
【００２２】
本発明の他の目的は、ＩＯＬの光軸に沿ってまたはＩＯＬの光軸の近くに位置する機械式アクチュエータの動きに起因するＩＯＬ内の反射の可能性を低減させる方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明のこれらの目的及び他の目的は、毛様体筋、毛様小帯及び水晶体包の動きによって流体リザーバに発揮された力が動光学面に加わるレンズを提供することによって達成される。
【００２４】
本発明の原理によれば、１つまたは複数のハプティックに加えられた力に反応して撓む動レンズ面を有するＩＯＬが提供される。好ましい一実施形態では、この変形可能な面がＩＯＬの光軸の近くで基板に固定され、この変形可能面が、その外縁の撓曲によって、調整状態（accommodated state）から非調整状態（unaccommodated state）に変形する。このようにして、本発明のＩＯＬは、ＩＯＬに入射した光が、ＩＯＬの光軸またはＩＯＬの光軸の近くに配置されたアクチュエータの動きによって反射される可能性を低下させる。
【００２５】
本発明の他の態様によれば、毛様体筋の動きによって生じた圧縮力が、ハプティック部分及び流体を通して伝えられて、動表面を変形させ、それによってＩＯＬの調節が変化するように、流体を含むリザーバがＩＯＬのハプティック部分に配置される。
【００２６】
本発明のレンズを使用する方法も提供される。
【００２７】
本発明の追加の特徴、その性質及びさまざまな利点は、添付図面及び好ましい実施形態の以下の詳細な説明からより明白となろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明は、現場で調節する（in-situ accommodating）眼内レンズシステムを対象とする。本発明の原理に従って、変形可能な表面を含む光学要素と、この変形可能面を選択的に撓ませてレンズの光学屈折力を変化させるアクチュエータとをレンズが有する方法及び装置が提供される。本発明の原理によれば、変形可能面の中心部分が基板に固定され、変形可能面の外縁領域の撓曲によって、レンズが、調節位置と非調節位置との間を移動する。
【００２９】
最初に、本発明の背景として、図１及び図２を参照して、人間の眼の構造及び動作を説明する。眼１０は、角膜１１、瞳孔１２、毛様体筋１３、靱帯繊維１４、水晶体包１５、水晶体１６及び網膜１７を含む。水晶体１６は、「タマネギ様」の積層構造として配置された粘性のゼラチン様の透明な繊維からなり、透明な弾性の水晶体包１５の中に配置されている。水晶体包１５は、その周囲の靱帯繊維１４によって、毛様体筋１３に接合されており、毛様体筋１３は、眼１０の内面に結合されている。
【００３０】
眼から取り出されたとき、弛緩した水晶体包及び水晶体は球の形状をとる。しかし、靱帯繊維１４によって眼の中に吊り下げられると、水晶体包１５は、前述のとおり、適度に凸形の形状（毛様体筋が弛緩したとき）と高度に凸形の形状（毛様体筋が収縮したとき）との間を移動する。図２Ａに示すように、毛様体筋１３が弛緩しているとき、水晶体包１５及び水晶体１６は周囲から引っ張られ、それによって水晶体を平らにする。図２Ｂに示すように、毛様体筋１３が収縮しているとき、水晶体包１５及び水晶体１６はやや弛緩し、これによって水晶体及び水晶体包がより球形の形状をとるようにし、それによって水晶体のジオプトリ屈折力を増大させる。
【００３１】
先に論じたとおり、米カリフォルニア州Aliso ViejoのEyeonics, Inc.社のCrystalens装置等の市販の調節レンズは一般に、毛様体筋の直径方向の動きを、網膜に対するＩＯＬの光学部分の前後の動きに変換することを含む。この方法が必要と考えられているのは、白内障に侵された水晶体を摘出した後の水晶体包は非常にたるんでおり、水晶体包を毛様体筋に結合する靱帯繊維はもはや緊張状態にないためである。Crystalens等の装置はしたがって、前述の自然の調節機構を使用せず、その代わりに、毛様体筋によってＩＯＬのハプティックに加えられる半径方向内側への圧縮力に直接に依存する。
【００３２】
本発明の原理によれば、ＩＯＬのハプティックに加えられた圧縮力を使用して、レンズの動表面を撓ませることによって、調節を提供する。この撓曲は、レンズを通過する光路の変化を引き起こし、したがってその光学パラメータを変化させる。
【００３３】
次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、特許文献５に記載の調節ＩＯＬの一実施形態を説明する。この装置では、異なる屈折率の２種類の流体間に位置する柔軟な層を撓ませて、レンズの調節屈折力を変化させる。ＩＯＬ２０は、サンドイッチ状の構成に組み立てられた基板２１、アクチュエータ要素２２、柔軟な層２３及び前要素２４を含む。
【００３４】
基板２１は、頑丈な透明ポリマーを含むことが好ましく、後レンズ２５、ハプティック２６、下室２７、リザーバ２８、通路２９及び下リリーフリザーバ（relief reservoir）３０を含む。下室２７は、ハプティック２６の端に配置されたリザーバ２８と、通路２９を通して連通する。下室２７、リザーバ２８、通路２９及び下リリーフリザーバ３０は透明な流体３１で満たされる。ハプティック２６の外向きの表面は、弾力のある弾性材料を含み、この弾性材料は、毛様体筋によってこれらの表面に加えられた力によって、流体が通路２９を通ってリザーバ２８から下室２７に移動することを可能にする。
【００３５】
アクチュエータ要素２２は、アクチュエータ要素２２の上面から上方へ延びる複数のセル３３を有する円盤形の部材３２を含む。セル３３はそれぞれ、例示的に、環状の側壁３４及び上面３５を含む。部材３２と側壁３４及び上面３５との相対的な厚さは、加圧された流体が下室２７に導入されたときに、セル３３の上面３５が軸方向上方へ延びるように選択される。例示的に、セル３３は、レンズ２０の光軸から所定の半径のところある環として配置されているが、図よりも多くの、または図よりも少ないセル３３を使用してもよく、セルの位置は、後述するように、層２３の撓曲を強化するように選択される。
【００３６】
前要素２４は、堅い透明材料を含むことが好ましく、前レンズ３６及び上リリーフリザーバ３７を含む。前要素２４の内面は凸形であり、後述するように、柔軟な層２３の上方への移動を収容する上室３８を形成する。上リリーフリザーバ３７は、前レンズ３６の光路の外に、基板２１の下リリーフ室３０と整列して配置される。上室３８は、通路３９を介して上リリーフリザーバ３７と連通し、透明な流体４０で満たされる。
【００３７】
柔軟な層２３は、その周囲が基板２１に貼り付けられ、セル３３の上面３５と接触して配置される。アクチュエータ要素２２の上面と層２３の下面との間の空間４２には、透明な流体４１が含まれる。下リリーフリザーバ３０は、基板２１の中に配置された通路４３を通して空間４２と連通する。後述する目的のため、層２３の一部が、上リリーフリザーバ３７を下リリーフリザーバ３０から分離する。空間４２の中に配置された流体４１は、下室２７の中の流体４１と同じ屈折率を有し、上室３８の中に含まれる流体４０とは異なる屈折率を有することが好ましい。
【００３８】
図３Ｂに示すように組み立てられ、白内障患者の空の水晶体包の中に埋め込まれると、毛様体筋によって加えられた圧縮力によって、流体３１が、リザーバ２８から下室２７に移動し、それによって、セル３３の上面３５が軸方向上方へ延びる。セル３３の上面３５が上方へ移動することによって、層２３が上方へ撓み、上室３８の中の流体４０を追い出す。上室３８から追い出された流体は、通路３９を通って上リリーフリザーバ３７に流入する。
【００３９】
下リリーフリザーバ３０は空間４２と連通しているため、セル３３によって層２３が上方へ撓むと、同時に、下リリーフリザーバ３０から流体４１が引き込まれる。その結果として、上リリーフリザーバ３７を下リリーフリザーバ３０から分離する層２３の部分が、一方のリザーバに流体が追い出され、同時にもう一方のリザーバから流体が引き出されることを可能にする隔膜の役目を果たす。これは、流体の相対的な体積のバランスをとり、流体４０及び４１の総体積を一定に維持するために、流体４０及び４１がこの光学空間に自由に出入りすることを可能にする。
【００４０】
層２３の移動、並びにそれに伴う上室３８の中の流体４０の体積及び空間４２の中の屈折率の異なる流体４１の対応する体積の移動は、レンズの光学パラメータを変化させ、それによってレンズの焦点を、近くから遠くへ、または遠くから近くへ移動させる。このケースでは固体材料を含む後レンズ２５も追加の光学屈折力を提供する。後レンズ２５は更に、全ての次数の波面収差または色収差を含む収差特性を最適化するため、光学屈折率分散（optical index dispersion）を提供してもよい。
【００４１】
毛様体筋が弛緩すると、セル３３の上面３５が収縮し、層２３が、その最初の位置まで弾性収縮する。これによって、空間４２内の余分な流体４１が再び下リリーフリザーバ３０の中へ戻る。更に、上室３８の圧力が低下すると、流体４０が、上リリーフリザーバ３７から上室３８内へ引き込まれる。
【００４２】
図３の実施形態では、リザーバ２８の表面に作用する毛様体筋の力によって、流体３１がセル３３の中に押しやられ、その結果、アクチュエータがレンズの光軸に平行な方向に機能する。理解されるとおり、アクチュエータ要素２２は、セル３３の動きに伴って移動する流体３１及び空間４２内のセル３３の周囲の流体４１と屈折率が一致していなければならない。図３の実施形態では更に、基板２１と同じ材料から後レンズ２５が形成される。あるいは、後レンズ２５は、このレンズシステムの光学性能を最適化するように選択された形状及び光学パラメータを有する、基板２１とは異なる材料を含む。
【００４３】
本発明のＩＯＬに関して、図３に示した装置のセル３３は、層２３を撓ませる働きをするだけでなく、支接点（fulcrum contact point）の役割も果たす。この効果を、支接点の配置の効果が説明された図４Ａ〜図４Ｃに関して一般的に説明する。表面５０（前述の実施形態の柔軟な層２３に対応する）の光学ゾーン内における固定は一般に、ＩＯＬハプティック内のリザーバに作用する力によって室またはセル内に移動する流体によって提供される流体力の要求される効果及び効率に応じたいくつかの方法で実施することができる。
【００４４】
表面５０が、より小さい光学集束屈折力を提供するより平らな構成５０’（図４Ａに点線で示す）をとることが望ましい場合、支点５１での固定が望ましいであろう。一方、毛様体筋が収縮したときに、表面５０がより大きな屈折力を提供することが望ましい場合（図４Ｂに点線で示した高度に凸形の構成５０’’に対応する）には、支点５２での固定が望ましいであろう。
【００４５】
追加の代替構成として、流体力を最も効率的に使用するため、例えば、表面５０の所与の移動（図４Ｃの表面構成５０’’’に対応する）に対して光学屈折力を最も大きく変化させるために、ある中間の支点５３でのある固定が望ましいこともありうる。支点５３は、光学ゾーン内の流体の総体積の変化を最小化し、それによって余分な流体体積を吸い込むリリーフリザーバが不要になるように選択することもできる。この後者のケースでは、柔軟な層の撓曲が、レンズの屈折力を変化させるのに十分な第１及び第２の室内の流体の再分布を引き起こす。
【００４６】
支点の以上の議論は特許文献５に記載された２流体システムだけでなく、本発明と共通の譲受人に譲渡された特許文献４に記載されたシステム等のシステムでも有利に使用することができる。その出願に記載された調節ＩＯＬでは、変形可能なレンズ要素の光軸の近くに配置された１つまたは複数のアクチュエータを使用して、調節状態と非調節状態との間でレンズを移動させる。
【００４７】
本発明の原理によれば、ＩＯＬの光軸の近くに配置されたアクチュエータの動きによって反射が起こる可能性を低減させるために、図４Ａ〜図４Ｃに関して先に論じた支点の概念が特許文献４のそれと同様のレンズシステムに適用される。特に、アクチュエータが変形可能なレンズ要素の外縁まで移動され、動表面の中心が、ＩＯＬの光軸に沿って、レンズ基板に固定される。
【００４８】
次に、図５Ａ〜図５Ｄを参照して、本発明の原理に従って構築されたＩＯＬの第１の実施形態を説明する。ＩＯＬ６０の設計は特許文献４のＩＯＬの設計と同様だが、ＩＯＬ６０では、アクチュエータが前レンズ要素の外縁に配置される点が異なる。ＩＯＬ６０は、図４Ａの動表面に対して説明した方法で動作し、その前レンズ要素はレンズ基板に固定される。前レンズ要素の外縁に配置されたアクチュエータの作動によって、レンズ要素の縁が持ち上がり、それによって表面が平らになり、ＩＯＬの調節が低下する。反対に、前レンズの外縁の下降は、ＩＯＬ６０の凸性（convexity）及び調節を増大させる。
【００４９】
後により詳細に説明するが、ＩＯＬ６０は、その弛緩状態において、すなわちそれに外力が作用していないときに、調節位置をとる。患者の眼に埋め込まれた後、毛様体筋が収縮し、水晶体包が弛緩すると、ＩＯＬは調節構成をとる。逆に、毛様体筋が弛緩し、水晶体包がぴんと引っ張られると、水晶体包によりハプティックに加えられた力によって、ＩＯＬは非調節状態に移行する。
【００５０】
ＩＯＬ６０は、光学部分６１とハプティック部分６２とを含む。光学部分６１は、前レンズ要素６３、基板６４及び後レンズ面６５を含む。ハプティック部分６２は、例示的に、基板６４から突き出た延長部分６７に取り付けられた変形可能な４つの管状部材６６を含む。本発明は、図５に示された数よりも多い管状部材または少ない管状部材を使用して実施することができることを理解されたい。
【００５１】
基板６４は、頑丈な透明なポリマーを含むことが好ましく、例示的に、その表面に一体に形成された後レンズ面６５を有する。前レンズ要素６３は、アンカー６８によって基板６４の中心に結合され、レンズ要素の外縁は、側壁６９によって基板６４の縁に密閉式に結合される。前レンズ要素６３は更に、基板に結合されて環状室７１を画定する柔軟な円形の仕切り７０を含む。前レンズ要素６３と基板６４とによって仕切り７０の内側に画定された空間７２は、光学部分６１の周囲の構成要素と一致した屈折率を有するシリコーン油等の流体７３で満たされることが好ましい。
【００５２】
基板６４は、後レンズ面６５の外縁の近くに配置され、通路７５を介して空間７２と連通した、１つまたは複数のリリーフリザーバ７４を含む。基板６４は更に、通路７７を介して環状室７１及び管状部材６６の内部と連通した外縁通路７６を含む。管状部材６６の内部、環状室７１、外縁通路７６及び通路７７は全て、周囲の構成要素と一致した屈折率を有する流体７８で満たされる。その必要性はないが、流体７８は、空間７２内の流体７３と同じであることが好ましい。
【００５３】
管状部材６６は、柔軟な流体密エンドキャップ７９を含み、適当な生物適合性接着剤、熱着または当技術分野で知られている他の方法を使用して、基板６４の延長部分６７に取り付けられる。管状部材６６は、弛緩状態において、すなわちそれに力が作用していないときに、実質的に円形の断面を有することが好ましい。ハプティック部分６２のこれらの管状部材は、水晶体包によって管状部材の前面及び後面に加えられた力により管状部材が楕円形に移行し、それによって流体７８が通路７７及び外縁通路７６を通って環状室７１に流入するように構成される。管状部材に加えられた横方向の力が止むと、例えば、毛様体筋が収縮した結果として水晶体包がたるむと、管状部材６６は、応力を受けていない形状に戻り、流体を、環状室７１から再び管状部材の内部に流入させる。
【００５４】
本発明の原理によれば、アンカー６８は、図４Ａの支点５１の機能を果たし、環状室７１は、アクチュエータの役目を果たす。ハプティック部分６２から環状室７１に流体が移動すると、前レンズ要素の外縁が上方へ持ち上がり、それによってレンズ面が平らになり、レンズのジオプトリ屈折力が低下する。前レンズ要素６３の縁の持ち上がりに起因する空間７２の容積の増大を埋めるため、通路７５を介して、柔軟なリザーバ７４から空間７２内へ流体７３が引き込まれる。同様に、レンズが調節状態に移行すると、流体７３は、通路７５を通して柔軟なリザーバ７４に戻る。
【００５５】
動作について説明する。眼に埋め込まれたとき、毛様体筋が収縮すると、ハプティック部分６２の管状部材６６は実質的に円形の形状をとる。この状態は、管状部材６６の内部の最大容積及び環状室７１内の流体７８の最小体積に対応する。毛様体筋が弛緩すると、水晶体包は、毛様小帯によってぴんと引っ張られ、管状部材６６の前面及び後面に圧縮力を加える。これによって、管状部材は変形して非円形の断面を呈し、それにより流体を環状室７１の中へ押し出す。環状室７１の容積の増大に反応して側壁６９及び仕切り７０が伸び、それによって前レンズ要素６３の縁を持ち上げる。この動作に起因する空間７２の容積の増大は、通路７５を介した柔軟なリザーバ７４から空間７２への流体７３の移動によって埋められる。これらの作用の結果、ＩＯＬ６０は、より低調節の構成をとる。
【００５６】
毛様体筋が弛緩すると、管状部材６６は横方向の圧縮力をもはや受けず、応力を受けていない幾何形状に戻る。これにより、環状室７１内の流体の体積が減り、側壁６９及び仕切り７０は変形していない元の形状に戻り、それにより前レンズ要素６３の凸性が増大する。同様に流体７３も、通路７５を通して、前レンズ要素６３と基板６４の間の空間７２から、柔軟なリザーバ７４の中へ戻される。したがってＩＯＬ６０は調節構成に戻る。
【００５７】
ＩＯＬ６０は、前述のとおり、所定の体積の流体７３及び７８を有するように製造することができる。あるいは、管状部材６６及び／または柔軟なリザーバが半透過性の浸透材料を含み、ＩＯＬの動作のために望ましい量よりも少ない量の流体７３及び７８を含むようにＩＯＬを製造することもできる。この代替実施形態では、わずかにつぶれた状態でＩＯＬ６０を埋め込むことができ、それによって挿入を容易にすることができる。その後、浸透勾配によって、眼内の水が、管状部材及び／または柔軟なリザーバに浸透して、流体７３及び７８の体積を増大させ、ＩＯＬ６０の矯正機能を提供する。
【００５８】
次に、図６を参照して、本発明のＩＯＬの代替実施形態を説明する。図５の実施形態と同様に、ＩＯＬ８０も、レンズ要素の縁が持ち上がってＩＯＬを非調節状態に移行させるように基板に固定された前レンズ要素の中心を有する。
【００５９】
ＩＯＬ８０は、外力が作用していないときに調節位置をとる。患者の眼に埋め込まれた後、毛様体筋が収縮すると、ＩＯＬは調節構成をとる。逆に、毛様体筋が弛緩し、水晶体包が毛様小帯によってぴんと引っ張られると、水晶体包がＩＯＬのハプティック部分に力を加え、それにより、ＩＯＬは非調節状態に移行する。
【００６０】
ＩＯＬ８０は、光学部分８１とハプティック部分８２とを含む。光学部分８１は、光を成形し、その光を視神経上に集中させ、ハプティック部分８２は、ＩＯＬの向きを定め、水晶体包とともにＩＯＬを支え、ＩＯＬの調節機構を作動させる。図６Ｃに示すとおり、ＩＯＬ８０は、例示的に、後部分８４に貼り付けられた前部分８３を含む。
【００６１】
前部分８３は、前レンズ要素８５を形成する柔軟で光学的に透明な材料を含む。前レンズ要素８５は、レンズ要素８５の中心から後方に延びるアンカー８６を含む。レンズ要素８５は、柔軟な膜８９によって、その縁８７に沿って、半ハプティック（haptic half）８８に結合される。更に、前部分８３の内面から後方にスペーサ９０が延びる。後部分８４は、頑丈で光学的に透明なポリマー基板９１、後レンズ面９２、後半ハプティック９３、外縁ステップ９４及びレセプタクル９５を含む。
【００６２】
前部分８３は、図６Ｂに示すように、アンカー８６がレセプタクル９５の中に固定された状態に受け取られ、スペーサ９０が外縁ステップ９４に着座し、後半ハプティック９３が前半ハプティック８８と密閉式に対合するような方法で、後部分８４に付着するように構成される。このように組み立てられると、半ハプティック８８及び９３は、スペーサ９０間に配置された通路９８を通して、前レンズ要素８５と基板９２の間の空間９７と連通した室９６を形成する。室９６と空間９７とを含むＩＯＬの内容積は、ＩＯＬ８０の周囲の構成要素の屈折率と一致するように選択された屈折率を有する透明な流体９９で満たされる。柔軟な膜８９は、前レンズ要素８４の縁８７が、ハプティック部分８２の圧力の変動に反応して、基板９１から遠ざかることを可能にする。
【００６３】
本発明によれば、ハプティック部分８２の半ハプティック８８及び９３は、半ハプティックの表面に加えられた力がハプティック部分を変形させることを可能にする弾力のある弾性材料を含む。毛様体筋が収縮したときに、ハプティック部分が応力を受けていない状態にあり、実質的に円形の断面をとることが好ましい。この状態は、室９６の最大内容積及び空間９７の最小容積に対応する。
【００６４】
毛様体筋が弛緩すると、毛様小帯が水晶体包をぴんと引っ張り、それによってハプティック部分の前面及び後面に圧縮力を加え、この圧縮力によって、流体９９が、室９６から通路９８を通って空間９７内へ移動する。流体が空間９７内に入ることによって、前レンズ要素８５の縁８７が前方に持ち上がり、それによって前レンズ要素の凸性が低下し、レンズのジオプトリ屈折力が低下する。膜８９の柔軟な性質は、空間９７の容積が増大したときに、縁８７が自由に撓むことを可能にする。
【００６５】
流体９９の体積は、外圧がＩＯＬ８０に加わっていないときに、流体９９がＩＯＬの内部を満たし、前レンズ要素８５が、その最も凸形の形状を有するように選択されることが好ましい。したがって、ハプティック部分８２に圧力が加わると、流体９９は前レンズ要素８５の下に移動して、ＩＯＬ８０を非調節状態に移行させる。
【００６６】
更に、基板９１の前面は、ＩＯＬの流体９９が例えばシールの破損の結果として失われた場合でも、ＩＯＬが基板の前輪郭に従い、それにより所望の程度の矯正をその後も患者に提供するような所定の前輪郭を有することが好ましい。好ましい一実施形態では、基板９１が、外縁ステップ９４が均一な深さを有するような対称性を有する。この場合、相対的な任意の回転角で、前部分８１を基板９１に取り付けることができる。
【００６７】
前レンズ要素８５は、中心から外縁まで一定の厚さを有してもよく、または変化する厚さを有してもよい。例えば、前レンズ要素は、アンカー８６の近くで薄く、縁８７に向かって増大する厚さを有することができる。あるいは、前レンズ要素は、アンカーの近くで厚く、縁８７に向かって薄くなる厚さを有することができる。
【００６８】
以上に、本発明の好ましい例示的な実施形態を説明したが、本発明から逸脱することなく、それらの実施形態に、さまざまな変更及び修正を加えることができることは当業者には明白であろう。添付の特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨及び範囲に含まれるこのような全ての変更及び修正をカバーすることを意図したものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】人間の眼の側断面図である。
【図２Ａ】毛様体筋の弛緩状態を示す、図１の水晶体及び支持構造の詳細側断面図である。
【図２Ｂ】毛様体筋の収縮状態を示す、図１の水晶体及び支持構造の詳細側断面図である。
【図３Ａ】特許文献５に記載された調節眼内レンズの例示的な一実施形態の分解透視図である。
【図３Ｂ】特許文献５に記載された調節眼内レンズの例示的な一実施形態の線３Ｂ−３Ｂに沿って切った側断面図である。
【図４Ａ】特許文献５に記載された、光学面の撓曲を容易にするための支点の使用を示す概略図である。
【図４Ｂ】特許文献５に記載された、光学面の撓曲を容易にするための支点の使用を示す概略図である。
【図４Ｃ】特許文献５に記載された、光学面の撓曲を容易にするための支点の使用を示す概略図である。
【図５Ａ】本発明の調節眼内レンズの一実施形態の透視図である。
【図５Ｂ】本発明の調節眼内レンズの一実施形態の上面図である。
【図５Ｃ】本発明の調節眼内レンズの一実施形態の線５Ｃ−５Ｃに沿って切った断面透視図である。
【図５Ｄ】本発明の調節眼内レンズの一実施形態の分解透視図である。
【図６Ａ】本発明の調節眼内レンズの代替実施形態の透視図である。
【図６Ｂ】本発明の調節眼内レンズの代替実施形態の線６Ｂ−６Ｂに沿って切った断面透視図である。
【図６Ｃ】本発明の調節眼内レンズの代替実施形態の分解透視図である。
【図６Ｄ】本発明の調節眼内レンズの代替実施形態の上面図である。
【符号の説明】
【００７０】
６０，８０  眼内レンズ
６２，８２  ハプティック部分
６３，８５  前レンズ要素
６４，９１  基板
６５，９２  後レンズ面
６６  管状部材
６８，８６  アンカー
６９  側壁
７０  仕切り
７１  環状室
７２，９７  空間
７３，７８，９９  流体
７４  リリーフリザーバ
８７  前レンズ要素の縁
８８  前半ハプティック
８９  柔軟な膜
９０  スペーサ
９３  後半ハプティック
９４  外縁ステップ
９５  レセプタクル
９６  ハプティック部分の室
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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