(57)【要約】  角膜組織に膜を挿入し、放射線発光要素を活性化し、角膜内の所望の領域に架橋を行うことによる、角膜組織を架橋するシステム、デバイス及び方法。【選択図】図７
2019530554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角膜組織の架橋を行うデバイスであって、
膜と、
放射線放射要素と、
を有してなり、
前記膜は、角膜に取り外し可能に埋め込まれるように構成される、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記膜は、可逆的に変形可能である、
請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
前記膜は、
反射素子、
を備え、
前記膜は、前記放射線放射要素により放射される放射線を少なくとも部分的に反射する、
請求項１記載のデバイス。
【請求項４】
前記膜は、
変形していない構成と、
変形した構成と、
を備え、
前記膜は、角膜ポケットの内側で、前記変形した構成から、前記変形していない構成に戻るように構成される、
請求項１記載のデバイス。
【請求項５】
前記放射線放射要素は、ＵＶ放射線を放射するように構成される、
請求項１記載のデバイス。
【請求項６】
前記膜は、前記ＵＶ放射線を反射するように構成される、
請求項５記載のデバイス。
【請求項７】
前記ＵＶ放射線は、前記角膜中に存在する光増感薬剤を活性化するように選択される、
請求項５記載のデバイス。
【請求項８】
前記光増感薬剤は、
リボフラビン、
を含む、
請求項７記載のデバイス。
【請求項９】
前記放射線放射要素は、電線管に接続され、
前記電線管は、放射線発生器から前記放射線放射要素に光信号を送るように構成される、
請求項１記載のデバイス。
【請求項１０】
前記電線管の一部は、前記膜内に埋め込まれる、
請求項９記載のデバイス。
【請求項１１】
前記放射線放射要素は、複数の放射線放射素子を備える、
請求項１記載のデバイス。
【請求項１２】
前記放射線放射素子は、前記膜内に少なくとも部分的に埋め込まれるアレイを形成する、
請求項１１記載のデバイス。
【請求項１３】
前記デバイスが角膜内に埋め込まれたとき、制御部は、前記アレイにより放射される放射線のパターンを制御するように構成される、
請求項１２記載のデバイス。
【請求項１４】
前記アレイは、長方形であり、
前記アレイは、
少なくとも一列の放射線放射素子、
を備える、
請求項１２記載のデバイス。
【請求項１５】
前記アレイは、
少なくとも１つの環状の放射線放射素子、
を備える、
請求項１２記載のデバイス。
【請求項１６】
角膜組織の架橋を行う方法であって、
角膜内にポケットを作製する工程と、
前記角膜の少なくとも一部に光増感剤を導入する工程と、
可逆的に変形可能な膜と放射線放射要素とを備えるデバイスを前記ポケット内に配置する工程と、
放射線を放射するために、前記放射線放射要素を活性化する工程と、
を含み、
前記放射線放射要素は、前記光増感剤と反応する放射線を放射するように選択される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記角膜の表面に切開部を作製する工程、
をさらに含み、
前記デバイスは、
変形していない構成と、
変形した構成と、
を備え、
前記切開部の幅は、前記変形していない構成中の前記デバイスの最大幅より小さい、
請求項１７記載の方法。
【請求項１８】
前記配置する工程の前に、前記膜が変形される、
請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記配置する工程の後に、前記デバイスは、前記膜を広げることにより、前記変形していない構成へと少なくとも部分的に戻される、
請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記活性化する工程の後に、前記デバイスは、変形し、前記ポケットから取り除かれる、
請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記デバイスは、移植機構を用いて前記ポケット内に配置され、
前記移植機構は、
変形チャンバ、
を備える、
請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記デバイスは、前記移植機構を用いて前記ポケットから取り除かれる、
請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記デバイスが前記ポケットから取り除かれる間、前記移植機構は、前記デバイスを変形させる、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記光増感剤は、
リボフラビン、
を含み、
前記導入する工程の後に、前記光増感剤は、前記配置する工程の前の選択された期間、前記角膜内に拡散することができる、
請求項１６記載の方法。
【請求項２５】
前記光増感剤は、前記ポケットに導入される、
請求項１６記載の方法。
【請求項２６】
前記ポケットは、前記角膜の前側境界から８０μｍと、前記角膜の後側境界から２０μｍと、の間に作製される、
請求項１６記載の方法。
【請求項２７】
前記膜は、
前記放射線放射素子により放射される放射線を少なくとも部分的に反射するように、少なくとも１つの反射素子、
を備える、
請求項１６記載の方法。
【請求項２８】
前記放射線放射要素は、
複数の放射線放射素子を、
備え、
前記方法は、
前記複数の放射線放射素子により放射される放射線のパターンを制御する工程、
をさらに含む、
請求項１６記載の方法。
【請求項２９】
前記放射線放射要素は、ＵＶ放射線を放射するように構成される、
請求項１６記載の方法。
【請求項３０】
前記ＵＶ放射線は、角膜組織の架橋を引き起こすように選択された波長、
を備える、
請求項２９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
紫外線放射は、円錐角膜、ペルーシド角膜変性症、テリエン周辺角膜変性症などの拡張症または他の変成状態を患う角膜と、屈折手術後の角膜との中の角膜コラーゲン繊維を架橋するために使用され得る。角膜架橋（角膜クロスリンキング）（「ＣＸＬ」）は、特に、隣接する繊維間の強い化学結合の形成により、コラーゲンを強化し、変性を受けにくい強い角膜を結果として得る。
【０００２】
典型的には、ＣＸＬ手技は、目の表面への光増感薬剤（例えば、リボフラビン溶液）の点眼、次いで、ＵＶ放射線処理を含む。光増感薬剤は、放射線により励起され、次いで、例えば、組織内のアミノ酸間の架橋結合を形成することにより、コラーゲン繊維の化学結合を強めるために、吸収されたエネルギーを部分的に化学エネルギーに変換する。光増感剤は、角膜組織へのビタミンのさらに効率的な向上した拡散のために、脱上皮化された角膜に塗布され得て、または無傷な上皮を有する角膜に塗布され得る。
【０００３】
典型的なＣＸＬ手技は、いくつかの欠点を有する。例えば、放射線透過の正確な深さを十分に制御することは、実際には不可能である。これにより、特に、ＣＸＬ手技から利益を受け得る患者にはよくあるが、角膜が非常に薄い場合、不十分な組織架橋、および／または、角膜と目とのさらに深部の層への放射線による損傷が結果的に起こり得る。角膜の特定の層または特定の領域への放射線適用の不正確さは、ＣＸＬを使用することから利益を受け得る手技の種類も顕著に制限する。例えば、ＣＸＬ手技は、目の屈折補正を行うために必要とされる正確さと可制御性とを欠いている。別の欠点は、ほとんどの場合、十分に光増感剤を拡散させるために、患者の目の上皮を除去することが必要なことであり、これは非常に繊細な手技であり、重篤な痛みと不快さとを結果として生じ得て、術後の合併症と疾患とを引き起こし得る。上皮を無傷のまま残すことは、角膜組織内への光増感剤の拡散が、脱上皮化された角膜内への拡散よりもかなり長くかかるため、かなり長時間の手技となり、それでも十分な拡散が行われない場合がある。
【０００４】
改良されたＣＸＬのデバイスと方法とが必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
一態様では、本開示は、角膜組織の架橋を行うデバイスであって、このデバイスは、膜と、放射線放射要素（radiation emitting component）と、を有してなり、角膜に取り外し可能に埋め込まれるように構成される。
【０００６】
別の態様では、本開示は、角膜組織の架橋を行うシステムであって、このシステムは、可逆的に変形可能な膜と、放射線発生器と、放射線放射要素と、を有してなり、可逆的に変形可能な膜は、角膜に取り外し可能に埋め込まれるように構成される。
【０００７】
さらなる態様では、本開示は、角膜組織の架橋を行う方法であって、この方法は、角膜内にポケットを作製する工程と、角膜の表面や内側などの少なくとも一部に光増感剤を導入する工程と、可逆的に変形可能な膜を備えるデバイスをポケット内に配置する工程と、放射線を放射するために、放射線放射要素を活性化する工程と、を含み、放射線放射要素は、光増感剤と反応する放射線を放射するように選択される。
【０００８】
さらなる態様では、本開示は、角膜組織の架橋を行うシステムであって、このシステムは、角膜組織に取り外し可能に埋め込まれるように構成され、膜と、膜に連結する複数の放射線放射要素と、を備えるデバイスを有してなり、このシステムは、さらに、制御部を有してなり、制御部は、デバイスが角膜組織に埋め込まれている間、複数の放射線放射要素を選択的に活性化するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本開示にかかる角膜組織の架橋を行うシステムの例の概略斜視図であり、角膜組織の架橋を行うデバイスの例の概略上面図を含み、デバイスが第１構成で示される。
【００１０】
【図２】図２は、図１のシステムの概略斜視図であり、図１のデバイスの斜視図を含み、デバイスが第１構成で示される。
【００１１】
【図３】図３は、図１のシステムの概略斜視図であり、図１のデバイスの斜視図を含み、デバイスが第２構成で示される。
【００１２】
【図４】図４は、図１のシステムの概略斜視図であり、図１のデバイスを含み、デバイスが第３構成で示される。
【００１３】
【図５】図５は、角膜ポケットを示すヒトの目の一部の概略側面図である。
【００１４】
【図６】図６は、図５のヒトの目の一部の概略上面図である。
【００１５】
【図７】図７は、目の角膜に形成されたポケットにデバイスを埋め込むための移植デバイス（implantation device）中に配置された、図１の角膜架橋デバイスの概略斜視図である。
【００１６】
【図８】図８は、図１のデバイスが角膜ポケット内に配置された図１のシステムの概略斜視図である。
【００１７】
【図９】図９は、角膜ポケット内に配置された図１のデバイスの概略断面図である。
【００１８】
【図１０Ａ】図１０Ａは、本開示にかかる角膜組織の架橋を行うデバイスのさらなる例である。
【００１９】
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本開示にかかる角膜組織の架橋を行うデバイスのさらなる例である。
【００２０】
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本開示にかかる角膜組織の架橋を行うデバイスのさらなる例である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
種々の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明し、同様の参照番号は、いくつかの図面にわたって、同様の部分と集合体とを表す。種々の実施形態に関する言及は、添付の特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲を制限するものではない。さらに、本明細書に記載されるいずれの実施形態は、限定することを意図するものものではなく、添付の特許請求の範囲に記載された発明のための多くの可能な実施形態のうちのいくつかを単に記載したものである。図面は、必ずしも縮尺どおりに描かれておらず、ある図面の縮尺と別の図面の縮尺とは必ずしも一致していない。
【００２２】
図１は、本開示にかかる角膜組織の架橋を行うシステム１００の例の概略斜視図であり、角膜組織の架橋を行うデバイス１０２の例の概略上面図を含み、デバイス１０２は第１構成で示される。図２は、図１のシステム１００の概略斜視図であり、図１のデバイス１０２の斜視図を含み、デバイス１０２は第１構成で示される。図３は、図１のシステム１００の概略斜視図であり、図１のデバイス１０２の斜視図を含み、デバイス１０２は第２構成で示される。図４は、図１のシステム１００の概略斜視図であり、図１のデバイス１０２の斜視図を含み、デバイス１０２は第３構成で示される。
【００２３】
図１から図４を参照すると、システム１００は、デバイス１０２と、放射線発生器１０４と、電線管１０６と、を有してなる。デバイス１０２は、膜１０８と、放射線放射要素（radiation emitting component）１１０と、を備える。いくつかの例では、デバイス１０２は、可逆的に変形可能である。これらの例では、デバイス１０２の１つ以上の構成要素（例えば、膜１０８および／または放射線放射要素１１０）、またはこれらの一部分は、可逆的に変形可能である。さらに、いくつかの例では、電線管１０６の１つ以上の部分は、可逆的に変形可能である。デバイス１０２が、変形した構成（変形構成）で、製造され、および／または提供され得て、次いで、デバイスが角膜ポケットに移植されるときに、医師により変形が戻されるか、または部分的に変形が戻されることも理解されるべきである。
【００２４】
膜１０８は、前面１１２と、後面１１４と、を備え、前面１１２と後面１１４とが、その間の厚みを画定する。いくつかの例では、この厚みは、約１０ミクロン−約５００ミクロンの範囲でもよい。この範囲から外れる厚みが適切な場合もある。
【００２５】
放射線発生器１０４は、信号生成モジュールに電力を供給する電源を備える。電線管１０６は、放射線発生器１０４に一端で接続し、反対の端部で放射線放射要素１１０に接続する。信号生成モジュールにより生成される信号は、放射線発生器１０４から放射線放射要素１１０まで、電線管１０６を移動していき、それにより、放射線放射要素１１０を活性化し、すなわち、放射線放射要素に放射線を放射させる。いくつかの例では、電線管１０６は、信号生成モジュールにより生成された光信号を放射線放射要素に送る１つ以上の光ファイバーを備える。
【００２６】
放射線放射要素１１０は、任意の適切な放射線源、例えば、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）でもよい。放射線放射要素１１０は、１つ以上の放射線放射素子（radiation emitting element）、例えば、ＬＥＤを備えてもよい。放射線放射要素１１０は、１つ以上の波長または波長範囲の紫外光、可視光、赤外光などの電磁放射線を放射するように構成されてもよい。いくつかの例では、放射線放射要素１１０は、光増感薬剤に放射線を曝露することにより、結果的に角膜中のコラーゲン繊維が架橋するように、角膜に拡散された光増感薬剤（例えば、リボフラビン）に対して、吸収スペクトル内の波長または複数の波長で紫外（ＵＶ）光を発するように構成される。
【００２７】
いくつかの例では、放射線発生器１０４は、放射線放射要素１１０により放射される放射線の特徴、例えば、放射線の波長および／またはパワーを（時間に応じて、および／または放射線の放射方向に応じて、および／または膜１０８の前面１１２に対する放射線放射位置に応じて）制御する制御部（例えば、放射線発生器と一体化しているか、または放射線発生器に接続される）を備える。例えば、放射線は、前面１１２に対して異なる位置に配置された１つ以上のＬＥＤから放射されてもよく、ＬＥＤは、膜１０８に対して種々の位置から異なる波長および／または異なるパワーで一定または非一定（例えば、パルス型の）の放射線を放射する。いくつかの例では、放射線発生器１０４、電線管１０６、放射線放射要素１１０のうち、１つ以上は、ＭＩＧＨＴＥＸ（登録商標）  Ｈｉｇｈ  Ｐｏｗｅｒ  Ｆｉｂｅｒ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  ＬＥＤ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅにより与えられる。
【００２８】
電線管１０６は、第１端１１６で放射線発生器１０４に接続し、第２端１１８で放射線放射要素１１０に接続する。いくつかの例では、電線管１０６の一部１２０が膜１０８内を通り、すなわち、電線管１０６の一部１２０が膜１０８に埋め込まれる。別の例では、電線管１０６の一部は、膜１０８の外側表面（例えば、前面１１２または後面１１４）に（例えば、接着剤、熱接着、はんだ付けなどを用いて）固定される。別の例では、電線管１０６は、膜１０８に固定されておらず、直接的に放射線放射要素１１０を通る。いくつかの例では、第２端１１８に隣接する電線管１０６の少なくとも一部は、角膜組織への挿入のために構成される厚みを有し、例えば、最大厚みが１００ミクロンから５ｍｍである。この範囲から外れた厚みが適切な場合もある。
【００２９】
電線管１０６は、可撓性（例えば、湾曲可能）または剛性でもよい。電線管１０６は、好ましくは、放射線放射要素１１０により放射される所望の波長または複数の波長の放射線を生成する信号（例えば、光信号、電気信号）を送るように構成される。いくつかの例では、電線管１０６の少なくとも一部は、角膜への挿入のために生体適合性材料で被覆される。放射線放射要素１１０は、膜１０８内に部分的に、または完全に埋め込まれてもよい。代わりに、放射線放射要素１１０は、埋め込まれることなく、例えば、接着剤、熱接着、はんだ付けなどを用いて膜表面に固定される。さらに別の可能な実施形態では、膜は、放射線放射要素に物理的に接続されておらず、放射線放射要素は、角膜ポケットの内側または外側のいずれかに位置する。
【００３０】
膜１０８は、放射線放射要素１１０を保有する。しかしながら、放射線放射要素が角膜に挿入されることなく、代わりに膜が角膜に挿入されてもよいことが理解されるべきである。いくつかの例では、膜は、膜１０８に面する（すなわち、膜１０８に向かって伝播する）（例えば、膜１０８の前面１１２に向かう伝播）放射線放射要素１１０により放射される放射線を吸収するように選択された材料または複数の材料から構築される。いくつかの例では、膜は、膜１０８の前面１１２に面する（すなわち、膜１０８の前面１１２に向かって伝播する）放射線放射要素１１０により放射される放射線を反射するように選択された材料または複数の材料から構築される。例えば、前面１１２自体は、放射線放射要素１１０により放射される放射線の波長または複数の波長で、反射性または吸収性を備えてもよい。これにより、膜１０８の後面１１４に対して後側に配置された角膜組織への、放射線放射要素１１０により放射される放射線への望ましくない曝露を減らすか、または防ぐことができる。別の例では、膜は、放射線放射要素１１０により放射される放射線に対して、少なくとも部分的に透明および／または半透明である。
【００３１】
いくつかの例では、膜１０８は、角膜ポケットに適合するような、および／または目の特定の部分への放射線の曝露を減らすか、または防ぐような大きさおよび形状である。例えば、膜１０８は、丸形または楕円型の円板形状でもよい。不規則な形状を含む他の形状も、変化する厚みを有する膜も、特定の患者または手技に適切な場合がある。
【００３２】
いくつかの例では、膜１０８は、可逆的に変形可能な生体適合性材料または複数の生体適合性材料で構成される。すなわち、膜１０８は、変形していない構成（非変形構成）（例えば、図１に示されるとおり）と、変形した構成（変形構成）（例えば、図３と図４とに示されるとおり）と、を備え、膜は、変形した後に、変形していない構成に戻ることができる。変形した構成では、膜１０８は、任意の望ましい構成、例えば、圧縮され、丸められ、折りたたまれた構成（例えば、図３の第２構成）、Ｕ字形またはＣ字形の輪郭になるように裏返された構成、またはこれらに似た構成（例えば、図４）であることが想定され得る。いくつかの例では、膜１０８は、膜１０８の縁部１２２が、膜１０８の別の部分と接触しないように変形する（例えば、図４に示される膜１０８の第３構成）。
【００３３】
膜１０８の前面１１２（および後面１１４）は、膜１０８が変形していない構成である場合、最大幅ｗ１（図１）を有してもよい。いくつかの例では、膜１０８は、ｗ１より小さな幅（例えば、幅ｗ１の４分の３、半分、またはより小さい）を有する角膜切開部を通じて、変形した構成で挿入されることができるように、可逆的に変形可能である。
【００３４】
医師は、放射線放射要素１１０と電線管１０６とは別個の構成要素として、膜１０８を与えることができる。代わりに、膜は、放射線放射要素および／または電線管１０６に既に連結された状態で医師に与えられる。
【００３５】
図５は、角膜ポケット１３２を示すヒトの目の一部１３０の概略側面図である。図６は、図５のヒトの目の一部の概略上面図である。
【００３６】
図５−６を参照すると、ヒトの目の一部１３０は、角膜１３４と、前眼房１３６と、を備える。角膜１３４は、後側境界１３８と、前側境界１４０と、を備える。
【００３７】
ポケット（角膜ポケット）１３２は、本技術分野で既知の任意の適切な様式で、例えば、手動で、フェムト秒レーザまたは機械的な角膜ポケット製造機を用いて形成され得る。本願発明者は、例えば、その開示内容が全体的に本明細書に参考として援用される米国特許第７，９０１，４２１号に記載されるような角膜ポケットを作製するシステムと方法とを既に開示している。
【００３８】
いくつかの例では、ポケット１３２は、組織を切除することなく、角膜組織の隣接する層の間に形成される。他の例では、角膜組織の一部は、デバイス１０２（図１）の挿入の前に、ポケット１３２から切除される。図５−６に示される例では、ポケットは、先ず、角膜の前面に切開部１４２を作製することにより作られる。切開部１４２は、幅ｗ２を有する。いくつかの例では、幅ｗ２は、幅ｗ１（図１）より小さく、デバイス１０２（図１）は、切開部１４２の周囲の組織を切り裂くことなく、または切開部１４２を拡張することなく、角膜ポケット１３２への移植のための切開部１４２を介して適合し得るように変形する。
【００３９】
図７は、目の角膜に形成されたポケットにデバイス１０２を埋め込むための移植機構（implantation mechanism）１５０中に配置された、図１の角膜架橋デバイス１０２の概略斜視図である。目の角膜ポケット１３２と、角膜１３４と、前眼房１３６とは、前述のとおりである。さらに、前述のとおり、デバイス１０２は、電線管１０６に接続されている。デバイス１０２は、移植機構１５０内に、変形した構成で示される。
【００４０】
デバイス１０２は、例えば、鉗子を用いるなど、任意の適切な手段により、角膜ポケット１３２に移植される。図７に示される例では、移植機構１５０は、角膜ポケット１３２にデバイス１０２を移植するために使用される。移植機構１５０は、変形チャンバ１５４を備える中空部材１５２を備える。移植機構１５０は、軸方向プッシャ１５６も備える。変形チャンバ１５４内に配置される１つ以上の変形部材は、変形チャンバ１５４を通り、デバイス１０２の背後にある軸方向プッシャ１５６の変形チャンバ１５４を通る軸方向の移動により（物理的な接触および／または空気圧差により）付勢されるときに、デバイス１０２を変形させるように構成される。
【００４１】
いくつかの例では、変形チャンバ１５４の内壁の形状により、デバイス１０２は、デバイス１０２が変形チャンバ１５４の先端１５８で移植機構１５０から出て、その先端が切開部１４２を介して角膜ポケット１３２に挿入される際に、所望の構成へと変形する。
【００４２】
図７に示される例では、軸方向に整列された、またはほぼ軸方向に整列された穴１６０は、電線管１０６を収容するように、軸方向プッシャ１５６の全体に配置される。他の例では、電線管１０６は、軸方向プッシャの側面に沿って通るか、または軸方向プッシャは使用されず、デバイス１０２が、他の手段により、例えば、手により、または把持工具を用いて電線管１０６を導くことにより、変形チャンバ１５４の中を通される。
【００４３】
変形チャンバを使用する角膜インプラント送達システムは、例えば、その開示内容が全体的に本明細書に参照により援用される米国特許第８，０２９，５１５号において、本願発明者により既に開示されている。デバイス１０２は、参照される米国特許第８，０２９，５１５号に開示される角膜インプラント送達システムを用いて、角膜に移植され得ることが理解されるべきである。
【００４４】
図８は、図１のデバイスが角膜ポケット内に配置された、図１のシステムの概略斜視図である。図９は、角膜ポケット内に配置された図１のデバイスの概略断面図である。
【００４５】
図８−９を参照すると、前述のとおり、後側境界１３８（図９）と、前側境界１４０と角膜ポケット１３２とを備える角膜１３４が示されている。前述のとおり、デバイス１０２は、角膜ポケット１３２に移植され、デバイス１０２は、膜１０８と放射線放射要素１１０とを備え、膜は、前面１１２と後面１１４とを備える。前述のとおり、さらに、放射線発生器１０４と電線管１０６とが備えられる。
【００４６】
図８−９では、デバイス１０２は、少なくとも部分的に、角膜ポケット１３２内で、その変形していない構成（図１に示されるとおり）に戻っている。この例では、デバイス１０２の少なくとも膜１０８部分は、変形した構成（図７を参照）で角膜ポケット１３２に移植された後、その変形していない構成（図１に示されるとおり）に少なくとも部分的に戻っている。元の位置で（in situ）変形していない位置または実質的に変形していない位置を達成するために、膜１０８は、例えば、先端が丸いへら（spatula）または他の適切な工具を用いて、角膜ポケット１３２内で広げられてもよい。
【００４７】
図９を参照すると、矢印により示される放射線１６１は、放射線放射要素１１０により制御可能に放射される。この例では、放射線放射要素１１０は、膜１０８の前面１１２上に配置される。放射線放射要素１１０により放射される放射線が前面１１２に向かって伝播する程度まで、放射線は、膜１０８により（例えば、前面１１２で）部分的に、または完全に反射され、それにより、膜１０８の背後に（すなわち、角膜の後側境界１３８に向かって）位置する目の一部への放射線の透過を減らすか、または防ぐ。一方、放射線１６１は、膜１０８の前側に（すなわち、角膜の前側境界１４０に向かって）位置する角膜の所望の位置を通って透過し、放射線が、角膜組織内に存在する光増感剤（例えば、リボフラビン）を活性化することを可能にする。この様式で、角膜は、膜１０８に対して前側に配置され、放射線がこれを通じて伝播する第１領域１６２と、膜１０８に対して後側に配置され、放射線の伝播がこれを通じて膜１０８により防がれるか、または妨害される第２領域１６４と、の本質的に２つの領域に分けられる。
【００４８】
当然ながら、他の例では、膜１０８に対する放射線放射要素１１０の向きに対する変更や、角膜に移植されたときのデバイス１０２の向きの変更（例えば、図９に示されたものから反転されているか、または角度が付けられているか）が、放射線が照射されるか、または放射線から遮蔽される角膜内の異なる領域を画定することが理解されるべきである。
【００４９】
医師は、角膜ポケットの位置および向き、膜の大きさ、形状、および反射特性、放射線放射要素の位置および種類（例えば、単数、複数）、放射線放射要素の放射線放射特徴（例えば、放射線の伝播方向）、角膜ポケット内のデバイス１０２の位置（例えば、向き、変形度）のうち、１つ以上の選択により、角膜のどの領域または複数の領域を照射するか、どの領域または複数の領域を放射線から遮蔽または部分的に遮蔽するかの選択において、大きな自由度を与えられる。
【００５０】
図８−９を再度参照すると、放射線放射要素１１０による角膜組織への照射の後、デバイス１０２は、角膜から取り除かれる。デバイス１０２の除去は、任意の適切な手段により、例えば、鉗子を用いて、または移植機構を通じてデバイス１０２を後退させることにより（例えば、図７に示される移植機構１５０の変形チャンバ１５４内にデバイス１０２を引っ張るか、または引き込むことにより）、達成され得る。したがって、デバイス１０２は、変形した構成または変形していない構成のいずれかで、角膜から取り除かれ得ることが理解されるべきである。同様に、デバイス１０２の可逆の変形性は、使い捨ておよび処分、または繰り返し使用（適切な滅菌後に）のためのデバイスを可能にし得る。
【００５１】
図１０Ａは、本開示にかかる角膜組織の架橋を行うデバイス２００のさらなる例である。図１０Ｂは、本開示にかかる角膜組織の架橋を行うデバイス３００のさらなる例である。図１０Ｃは、本開示にかかる角膜組織の架橋を行うデバイス４００のさらなる例である。図１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃそれぞれにおいて、前述のとおり、電線管１０６が示される。
【００５２】
図１０Ａを参照すると、膜２０２の前面２０１上に、複数の行と複数の列を備える２次元の長方形アレイに整列された複数の放射線放射素子２０４からなる放射線放射要素が配置される。いくつかの例では、放射線放射素子２０４は、ＬＥＤである。
【００５３】
図１０Ｂを参照すると、膜３０２の前面３０１上に、膜３０２の中央に配置された１個の放射線放射素子３０４’を備えた、同心環状（同心円状）に整列された複数の放射線放射素子３０４からなる放射線放射要素が配置される。いくつかの例では、放射線放射素子（３０４，３０４’）は、ＬＥＤである。
【００５４】
図１０Ｃを参照すると、膜４０２の前面４０１上に、同心環状に整列された複数の放射線放射素子４０４からなり、膜４０２の中央４０６に放射線放射素子が配置されていない、放射線放射要素が配置される。いくつかの例では、放射線放射素子４０４は、ＬＥＤである。
【００５５】
膜には、放射線放射素子（例えば、ＬＥＤ）のさらなる配置が設けられてもよいことが理解されるべきである。ＬＥＤは、膜の表面に固定されてもよい。または、ＬＥＤは、膜に部分的に、または完全に埋め込まれてもよい。いくつかの例では、膜は、ＬＣＤスクリーンなどの発光ディスプレイを備える。
【００５６】
複数のＬＥＤ（又は他の放射線放射部（radiation emitter））は、例えば、電線管１０６を介して電気信号を送るコンピュータを操作する特定用途向けソフトウェアを用いて、制御可能でもよく、選択される患者に特定のパターンとシーケンスとでＬＥＤのオンとオフが切り替えられる。放射線の種類（例えば、波長）も、放射される放射線の強度も制御可能であり、ＬＥＤごとに異なり得る。ＬＥＤの整列から放射される放射線の特徴を制御することにより、医師は、角膜の異なる部分への放射線の曝露を制御することができ、患者にとって何が治療的に望ましいのかに従った、正確な架橋パターンを可能にする。円錐角膜などの変性疾患を治療することに加えて、この様式での角膜内の制御された放射線の放射は、特定の位置または領域で架橋により組織を強化することにより、近視、遠視、老眼、乱視などの健康な角膜の屈折異常、またはこれらの屈折異常のいくつかの組み合わせを補正するためにも使用され得る。
【００５７】
本開示にかかる角膜組織を架橋する方法は、角膜に切開部を作製する工程と、切開部からアクセス可能（accessible）な角膜ポケットを作製する工程と、光増感剤を（例えば、注射器(syringe)を用いて）角膜ポケットに導入し、角膜組織に十分に吸収させることを可能にする工程と、膜と放射線放射要素とを備えるデバイスを可逆的に変形させる工程と、切開部を介して、デバイスを角膜ポケットに移植する工程と、角膜ポケットに移植されたデバイスの変形を少なくとも部分的に元に戻させる工程と、放射線放射要素に放射線を放射させるために、放射線放射要素を活性化させる工程と、移植したデバイスを角膜ポケットから取り除く工程と、を含む。いくつかの例では、同方法は、デバイスを取り除いた後に、例えば、接着剤、縫合などを用いて、切開部を密封するさらなる工程を含む。
【００５８】
同方法のいくつかの例では、切開部は、膜の最大幅よりも小さな幅を有する。いくつかの例では、角膜ポケットは、ほぼ丸形の形状で作られ、直径が約３ｍｍ−約１２．５ｍｍであり、角膜前面からの深さが、角膜の前側境界（すなわち、上皮層）から約８０μｍと、角膜の後側境界（すなわち、内皮層）から約２０μｍとの間である。これらの範囲から外れた深さが適切な場合もある。
【００５９】
同方法のいくつかの例では、光増感剤は、リボフラビン溶液であり、リボフラビン溶液は、約０．０１％−約０．３％のリボフラビン濃度を有し、ポケットに導入される溶液の体積は、１０μｌ−約２００μｌの範囲である。いくつかの例では、溶液は、約５分−約６０分の範囲の期間、角膜組織に拡散される。これらの範囲から外れた濃度と、体積と、期間とが適切な場合もある。
【００６０】
同方法のいくつかの代替的な例では、デバイスは、ポケットに光増感剤を導入する前に、ポケットに移植される。これらの例では、膜は、角膜の特定の部分への光増感剤の拡散を阻害するように作用してもよい。
【００６１】
同方法のいくつかの例では、デバイスは、変形していない構成のときのデバイスの最大幅より小さい（例えば、４分の３より小さい、または半分より小さい）切開部を介して適合し得るように、角膜ポケットに移植する前に変形される。いくつかの例では、デバイスは、変形され、および／または移植機構を用いて角膜ポケットに移植される。移植機構は、任意で、変形チャンバ、１つ以上の変形部材、および／または軸方向プッシャを備えてもよい。
【００６２】
同方法のいくつかの例では、膜は、変形していない構成で、臨床的に有用であろう治療領域の範囲を包含するように、約３ｍｍ−約１３ｍｍの範囲の最大幅を有する。この範囲から外れた寸法が適切な場合もある。いくつかの例では、膜は、放射線放射要素により放射される放射線を少なくとも部分的に反射するように、少なくとも１つの反射素子を備え、ポリマ膜、金属膜、または箔のうち、１つ以上から製造される。いくつかの例では、膜は、ポリマを含み、その上に反射性金属が結合される。
【００６３】
同方法のいくつかの例では、角膜ポケット内でデバイスの変形を少なくとも部分的に元に戻す工程は、例えば、スパチュラを用いて膜を平らにし、次いで、平らにするために使用される任意のデバイスを角膜ポケットから取り除くことにより達成される。いくつかの例では、膜は、角膜ポケットに放出されると、その変形していない構成に、またはその変形していない構成に向かって、自動的に戻るように構成される。
【００６４】
同方法のいくつかの例では、放射線放射要素は、ＵＶ光を、連続的な様式または非連続的な様式で、約５分間−約６０分間の期間、約３６５μｍ−約３８０μｍの範囲の波長で、約１ｍＷ／ｃｍ２−約１０ｍＷ／ｃｍ２の範囲のパワーで発する。これらの範囲から外れた波長と期間とが適切な場合もある。
【００６５】
同方法のいくつかの例では、照射の後、デバイスは、角膜ポケットから、例えば、移植機構を用いて取り除かれる前、または取り除かれている間、変形される。
【００６６】
角膜の前面付近に架橋が示される方法のいくつかの例では、角膜の上皮層が除去され、角膜ポケットを介する光増感剤溶液の導入に代えて、またはこれに加えて、光増感剤溶液が、角膜の脱上皮化された表面に導入される。なお、角膜ポケットを介する光増感剤溶液の導入は、上皮を除去する場合よりも痛みを少なくし得る。
【００６７】
前述の記載は、本発明の特定の実施形態の完全な記載であるが、種々の代替例と、改変例と、等価物とが使用されてもよい。したがって、前述の記載は、添付の特許請求の範囲により規定される本発明の技術的範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【国際調査報告】
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