(57)【要約】  外科的移植に適した人工角膜を提供する。人工角膜の実施形態は、前側及び後側を有する本体と、該本体の周りに延在する環状フランジとを含む光学要素、並びに該光学要素に結合された組織統合スカートを含んでなる。該本体の該前側は前部光学面を含み、該後側は後部光学面を含み、該組織統合スカートは組織の内殖を促進するように構成され、かつ、該組織統合スカートは、該光学要素の該前側と該後側との間で画定される該環状フランジの周囲の少なくとも一部が該組織統合スカートで覆われるように該光学要素に結合されている。また、人工角膜を提供すること、患者の角膜から角膜組織の断片を除去して人工角膜を取り付けることができる既存の組織の組織床を形成すること、人工角膜の後側が眼の内部の上に浮遊されるように人工角膜を移植すること、及び、移植された人工角膜を組織床の既存の角膜組織に機械的に固定することを含む、本開示の人工角膜を移植する方法も開示する。
2021528136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前側及び後側を有する本体と、該本体の周りに延在する環状フランジとを含む光学要素、並びに
該光学要素に結合された組織統合スカート
を含んでなる人工角膜であって、
該本体の該前側は前部光学面を含み、該後側は後部光学面を含み、該組織統合スカートは組織の内殖を促進するように構成され、かつ、該組織統合スカートは、該光学要素の該前側と該後側との間で画定される該環状フランジの周囲の少なくとも一部が該組織統合スカートで覆われるように該光学要素に結合されていることを特徴とする、人工角膜。
【請求項２】
前記環状フランジは、第一のフランジ構成要素及び該第一のフランジ構成要素の後方に位置する第二のフランジ構成要素を含み、前記第一のフランジ構成要素は第一の前面及び周辺面を画定し、前記第二のフランジ構成要素は、前記周辺面によって前記第一の前面からオフセットされた第二の前面を画定している、請求項１記載の人工角膜。
【請求項３】
前記組織統合スカートは、前記第一の前面、前記周辺面及び前記第二の前面のそれぞれに結合されている、請求項２記載の人工角膜。
【請求項４】
前記環状フランジの第一の前面及び第二の前面は非平行である、請求項２又は３記載の人工角膜。
【請求項５】
前記環状フランジは不均一な厚さを有する、請求項２〜４のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項６】
前記第一のフランジ構成要素及び前記第二のフランジ構成要素はそれぞれ、前記本体の周りを半径方向外向きに延在している、請求項２〜５のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項７】
前記第二のフランジ構成要素は前記第一のフランジ構成要素よりも半径方向外向きに延在している、請求項２〜５のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項８】
前記第二のフランジは少なくとも１つのアパチャを含み、該アパチャはそれを通って組織が増殖することを可能にするように構成されている、請求項２〜５のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項９】
前記少なくとも１つのアパチャはマイクロドリリングによって形成される、請求項８記載の人工角膜。
【請求項１０】
前記第二のフランジは、前記少なくとも１つのアパチャを形成する微細構造を有する材料を含む、請求項８記載の人工角膜。
【請求項１１】
前記後部光学面は、前記環状フランジの後面からオフセットされている、請求項１〜１０のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項１２】
前記後部光学面と前記環状フランジの後面との間のオフセットは、前記後部光学面を横切る組織の増殖に抵抗するのを助けるバリアとして構成されている、請求項１１記載の人工角膜。
【請求項１３】
前記本体の後側は、前記組織統合スカートによる被覆がない、請求項１〜１２のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項１４】
前記組織統合スカートは前記光学要素の前側の一部を覆っている、請求項１〜１３のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項１５】
前側及び後側を有する本体を含み、組織の内殖に抵抗するように構成された光学要素と、
該本体の周りに延在している環状フランジと、
組織の内殖が可能になるように構成された組織統合スカートと
を含んでなる光学要素であって、
該本体の前側は前部光学面を含み、該後側は後部光学面を含み、
該環状フランジは、第一のフランジ構成要素及び該第一のフランジ構成要素の後方に位置する第二のフランジ構成要素を含み、該第一のフランジ構成要素と該第二のフランジ構成要素との間に該本体の周辺面が画定され、該第一のフランジ構成要素は後部フランジ面を画定し、該第二のフランジ構成要素は、該周辺面によって該後部フランジ面からオフセットされた前部フランジ面を画定しており、かつ
該組織統合スカートは該周辺面に結合されている
ことを特徴とする、人工角膜。
【請求項１６】
さらに前記組織統合スカートが、前記前部フランジ面に、前記後部フランジ面に、又は前記前部フランジ面と前記後部フランジ面の両方に、結合されている、請求項１５記載の人工角膜。
【請求項１７】
前記前部光学面は凸状である、請求項１〜１６のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項１８】
前記後部光学面は凹状である、請求項１〜１７のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項１９】
前記光学要素はフルオロポリマーを含む、請求項１〜１８のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項２０】
前記フルオロポリマーは親水性になるように処理されている、請求項１９記載の人工角膜。
【請求項２１】
前記フルオロポリマーは親水性である、請求項２０記載の人工角膜。
【請求項２２】
前記光学要素はテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）とのコポリマーを含む、請求項１〜２１のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項２３】
前記人工角膜は折り畳み可能である、請求項１〜２２のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項２４】
前記人工角膜は、前記人工角膜との相互作用が関与する眼内圧測定によって眼の眼内圧を現場で測定することができるように構成されている、請求項１〜２３のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項２５】
外部からの力が目に直接作用したときに、前記人工角膜が天然角膜組織と界面形成している眼の領域の変形応答を測定することによって、眼の眼内圧を現場で測定することができるように構成されている、請求項２４記載の人工角膜。
【請求項２６】
前記外部からの力は、測定される界面領域に接触している物体によって加えられる、請求項２５記載の人工角膜。
【請求項２７】
前記人工角膜の屈折率は１．３〜１．４の範囲内にある、請求項１〜２６のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項２８】
前記光学要素は組織の内殖に抵抗するように構成されている、請求項１〜２７のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項２９】
前記前部光学面は、それに対する組織付着を可能にすると同時に、組織の内殖に抵抗するように構成されている、請求項１〜２８のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項３０】
前記前部光学面は、組織の内殖に抵抗しながら、前記前部光学面への組織の付着を可能にするように構成された微細構造を含む、請求項２９記載の人工角膜。
【請求項３１】
前記前部光学面は、角膜上皮成長層によって少なくとも部分的に覆われ、前記角膜上皮成長層は、前記前部光学面上での角膜上皮細胞の組織化単層の形成及び維持を促進及び支持するように構成されている、請求項２９記載の人工角膜。
【請求項３２】
前記光学要素は、組織の内殖に抵抗するように構成された微細構造を有する材料から形成されている、請求項１〜３１のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項３３】
前記光学要素は、組織の内殖に抵抗するように構成された材料でコーティングされている、請求項１〜３２のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項３４】
前記組織統合スカートは、組織の内殖を可能にするように構成された微細構造を有する材料から形成されている、請求項１〜３３のいずれか１項記載の人工角膜。
【請求項３５】
前側及び後側を有する本体と、該本体の周りに延在する環状フランジとを含み、さらに該本体の後側に後部光学面を含む光学要素を提供すること、
組織の内殖を促進するように構成されている組織統合スカートを提供すること、及び
該光学要素の前側と後側の間に画定された該環状フランジの周囲の一部が該組織統合スカートによって覆われるように、該組織統合スカートを該光学要素に結合すること
を含んでなる、人工角膜を形成する方法。
【請求項３６】
前記後部光学面を前記環状フランジの後面から長手方向にオフセットさせる、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
さらに前記組織統合スカートを、前記光学要素の前側の一部が前記組織統合スカートによって覆われるように、前記光学要素に結合させる、請求項３５又は３６記載の方法。
【請求項３８】
前記光学要素は組織の内殖に抵抗するように構成され、前記光学要素の前側は、組織の内殖に抵抗しながら、組織の付着を可能にするように構成されている、請求項３５〜３７のいずれか１項記載の方法。
【請求項３９】
請求項１〜３４のいずれか１項記載の人工角膜を提供すること、
患者の角膜から角膜組織の断片を除去して、人工角膜を取り付けることができる既存の角膜組織の組織床を形成すること、
前記人工角膜の後側が目の内部の上に浮遊されるように人工角膜を移植すること、及び、
移植された人工角膜を前記組織床の既存の角膜組織に機械的に固定すること、
を含む、人工角膜を移植する方法。
【請求項４０】
角膜組織の断片の除去は、患者の角膜から角膜組織の全厚断片を除去することを含み、前記人工角膜の移植は、前記人工角膜の後側が前記組織床の既存の角膜組織によって支持されないように前記人工角膜を移植することを含む、請求項３９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に人工角膜に関する。本開示の人工角膜は角膜代替物としての移植に適している。
【背景技術】
【０００２】
角膜は、一般に、光を屈折させて網膜に集束させると共に、眼の眼内構成要素に対する保護バリアとして機能する。角膜は、網膜への光学的に透明な窓であるはずのものが不透明になる原因となりうる多くの疾患、遺伝性障害及び外傷を受けやすい。
【０００３】
損傷又は罹患した角膜を、ドナーの眼から採取した生組織の角膜で置き換えるための外科的処置が存在するが、ドナーの角膜は利用できない場合があり、損傷した眼の潜在的な状態は、ドナーの角膜の不全又は拒絶の可能性が高い場合があり、及び/又は、患者の生理機能は、ドナーの角膜の不全又は拒絶の可能性が高い場合がある。
【０００４】
ドナー角膜の移植が実行可能でない場合に、人工角膜の移植が潜在的な代替治療になる。人工角膜又は角膜プロテーゼは、損傷又は罹患した角膜の一部又は全部を置き換えるために患者の眼に移植できる人工角膜である。角膜プロテーゼが直面している主な課題は、生体統合の合併症及び眼からのデバイスの突出であった。その他の合併症としては、感染症、プロテーゼ後膜の形成、炎症、緑内障、機械的耐久性の欠如及び光学的汚染が挙げられる。
【０００５】
デバイス拒絶の問題を解決するための幾つかのアプローチが試みられてきた。１つのアプローチは、コア及びスカートタイプの構造を有する角膜プロテーゼ設計を含む。コア及びスカートタイプのデバイスは、一般に、視覚的回復のための非孔質光学コアと、スカートを取り巻く眼組織との生体統合のためのスカートを有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、今日まで、従来のコア及びスカートタイプの構造は、最適なデバイス固定及び長期の光学的開通性を示さなかった。したがって、長期の光学的開通性を示すことができる改良された人工角膜が望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの例（「例１」）によれば、人工角膜は、前側及び後側を有する本体と、該本体の周りに延在する環状フランジとを含む光学要素、並びに該光学要素に結合された組織統合スカートを含んでなる人工角膜であって、該本体の該前側は前部光学面を含み、該後側は後部光学面を含み、該組織統合スカートは組織の内殖を促進するように構成され、かつ、該組織統合スカートは、該光学要素の該前側と該後側との間で画定される該環状フランジの周囲の少なくとも一部が該組織統合スカートで覆われるように該光学要素に結合されていることを特徴とする。
【０００８】
別の例（「例２」）によれば、例１に加えて、前記環状フランジは、第一のフランジ構成要素及び該第一のフランジ構成要素の後方に位置する第二のフランジ構成要素を含み、前記第一のフランジ構成要素は第一の前面及び周辺面を画定し、前記第二のフランジ構成要素は、前記周辺面によって前記第一の前面からオフセットされた第二の前面を画定している。
【０００９】
別の例（「例３」）によれば、例２に加えて、前記組織統合スカートは、前記第一の前面、前記周辺面及び前記第二の前面のそれぞれに結合されている。
【００１０】
別の例（「例４」）によれば、例１又は例３に加えて、前記環状フランジの第一の前面及び第二の前面は非平行である。
【００１１】
別の例（「例５」）によれば、例２〜４のいずれかに加えて、前記環状フランジは不均一な厚さを有する。
【００１２】
別の例（「例６」）によれば、例２〜５のいずれかに加えて、前記第一のフランジ構成要素及び前記第二のフランジ構成要素はそれぞれ、前記本体の周りを半径方向外向きに延在している。
【００１３】
別の例（「例７」）によれば、例２〜５のいずれかに加えて、前記第二のフランジ構成要素は前記第一のフランジ構成要素よりも半径方向外向きに延在している。
【００１４】
別の例（「例８」）によれば、例２〜５のいずれかに加えて、前記第二のフランジは少なくとも１つのアパチャを含み、該アパチャはそれを通って組織が増殖することを可能にするように構成されている。
【００１５】
別の例（「例９」）によれば、例８に加えて、前記少なくとも１つのアパチャはマイクロドリリングによって形成される。
【００１６】
別の例（「例１０」）によれば、例８に加えて、前記第二のフランジは、前記少なくとも１つのアパチャを形成する微細構造を有する材料を含む。
【００１７】
別の例（「例１１」）によれば、例１〜１０のいずれかに加えて、前記後部光学面は、前記環状フランジの後面からオフセットされている。
【００１８】
別の例（「例１２」）によれば、例１１に加えて、前記後部光学面と前記環状フランジの後面との間のオフセットは、前記後部光学面を横切る組織の増殖に抵抗するのを助けるバリアとして構成されている。
【００１９】
別の例（「例１３」）によれば、例１〜１２のいずれかに加えて、前記本体の後側は、前記組織統合スカートによる被覆がない。
【００２０】
別の例（「例１４」）によれば、例１〜１３のいずれかに加えて、前記組織統合スカートは前記光学要素の前側の一部を覆っている。
【００２１】
１つの例（「例１５」）によれば、人工角膜は、前側及び後側を有する本体を含み、組織の内殖に抵抗するように構成された光学要素と、該本体の周りに延在している環状フランジと、組織の内殖が可能になるように構成された組織統合スカートとを含んでなる光学要素であって、該本体の前側は前部光学面を含み、該後側は後部光学面を含み、該環状フランジは、第一のフランジ構成要素及び該第一のフランジ構成要素の後方に位置する第二のフランジ構成要素を含み、該第一のフランジ構成要素と該第二のフランジ構成要素との間に該本体の周辺面が画定され、該第一のフランジ構成要素は後部フランジ面を画定し、該第二のフランジ構成要素は、該周辺面によって該後部フランジ面からオフセットされた前部フランジ面を画定しており、かつ、該組織統合スカートは該周辺面に結合されていることを特徴とする。
【００２２】
別の例（「例１６」）によれば、例１５に加えて、前記統合スカートは、前記前部フランジ面、前記後部フランジ面又は前記前部フランジ面と前記後部フランジ面の両方にさらに結合されている。
【００２３】
別の例（「例１７」）によれば、例１〜１６のいずれかに加えて、前記前部光学面は凸状である。
【００２４】
別の例（「例１８」）によれば、例１〜１７のいずれかに加えて、前記後部光学面は凹状である。
【００２５】
別の例（「例１９」）によれば、例１〜１８のいずれかに加えて、前記光学要素はフルオロポリマーを含む。
【００２６】
別の例（「例２０」）によれば、例１９に加えて、前記フルオロポリマーは、それを親水性にするように処理されている。
【００２７】
別の例（「例２１」）によれば、例２０に加えて、前記フルオロポリマーは親水性である。
【００２８】
別の例（「例２２」）によれば、例１〜２１のいずれかに加えて、前記光学要素はテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）とのコポリマーを含む。
【００２９】
別の例（「例２３」）によれば、例１〜２２のいずれかに加えて、前記人工角膜は折り畳み可能である。
【００３０】
別の例（「例２４」）によれば、例１〜２３のいずれかに加えて、前記人工角膜は、前記人工角膜との相互作用が関与する眼内圧測定によって眼の眼内圧を現場で測定することができるように構成されている。
【００３１】
別の例（「例２５」）によれば、例２４に加えて、前記人工角膜は、外部からの力が目に直接作用したときに、前記人工角膜が天然の角膜組織と界面形成している眼の領域の変形応答を測定することによって、眼の眼内圧を現場で測定することができるように構成されている。
【００３２】
別の例（「例２６」）によれば、例２５に加えて、外部からの力は、測定される界面領域に接触している物体によって加えられる。
【００３３】
別の例（「例２７」）によれば、例１〜２６のいずれかに加えて、前記人工角膜の屈折率は１．３〜１．４の範囲内にある。
【００３４】
別の例（「例２８」）によれば、例１〜２７のいずれかに加えて、前記光学要素は組織の内殖に抵抗するように構成されている。
【００３５】
別の例（「例２９」）によれば、例１〜２８のいずれかに加えて、前記前部光学面は、それに対する組織付着を可能にすると同時に、組織の内殖に抵抗するように構成されている。
【００３６】
別の例（「例３０」）によれば、例２９に加えて、前記前部光学面は、組織の内殖に抵抗しながら、前記前部光学面への組織の付着を可能にするように構成された微細構造を含む。
【００３７】
別の例（「例３１」）によれば、例２９に加えて、前記前部光学面は、角膜上皮成長層によって少なくとも部分的に覆われ、前記角膜上皮成長層は、前記前部光学面上での角膜上皮細胞の組織化単層の形成及び維持を促進及び支持するように構成されている。
【００３８】
別の例（「例３２」）によれば、例１〜３１のいずれかに加えて、前記光学要素は、組織の内殖に抵抗するように構成された微細構造を有する材料から形成されている。
【００３９】
別の例（「例３３」）によれば、例１〜３２のいずれかに加えて、前記光学要素は、組織の内殖に抵抗するように構成された材料でコーティングされている。
【００４０】
別の例（「例３４」）によれば、例１〜３３のいずれかに加えて、前記組織統合スカートは、組織の内殖を可能にするように構成された微細構造を有する材料から形成されている。
【００４１】
１つの例（「例３５」）によれば、人工角膜を形成する方法は、前側及び後側を有する本体と、該本体の周りに延在する環状フランジとを含み、さらに該本体の後側に後部光学面を含む光学要素を提供すること、組織の内殖を促進するように構成されている組織統合スカートを提供すること、及び、該光学要素の前側と後側の間に画定された該環状フランジの周囲の一部が該組織統合スカートによって覆われるように、該組織統合スカートを該光学要素に結合することを含んでなる。
【００４２】
別の例（「例３６」）によれば、例３５に加えて、前記後部光学面を前記環状フランジの後面から長手方向にオフセットさせる。
【００４３】
別の例（「例３７」）によれば、例３５又は例３６に加えて、さらに前記組織統合スカートを、前記光学要素の前側の一部が前記組織統合スカートによって覆われるように、前記光学要素に結合させる。
【００４４】
別の例（「例３８」）によれば、例３５〜３７のいずれかに加えて、前記光学要素は組織の内殖に抵抗するように構成され、前記光学要素の前側は、組織の内殖に抵抗しながら、組織の付着を可能にするように構成されている。
【００４５】
１つの例（「例３９」）によれば、人工角膜を移植する方法は、請求項１〜３４のいずれか１項記載の人工角膜を提供すること、患者の角膜から角膜組織の断片を除去して、人工角膜を取り付けることができる既存の角膜組織の組織床を形成すること、前記人工角膜の後側が目の内部の上に浮遊されるように人工角膜を移植すること、及び、移植された人工角膜を前記組織床の既存の角膜組織に機械的に固定することを含む。
【００４６】
別の例（「例４０」）によれば、例３９に加えて、角膜組織の断片の除去は、患者の角膜から角膜組織の全厚断片を除去することを含み、前記人工角膜の移植は、前記人工角膜の後側が前記組織床の既存の角膜組織によって支持されないように前記人工角膜を移植することを含む。
【００４７】
複数の実施形態が開示されているが、さらに他の実施形態は、例示的な例を示しそして記載する以下の詳細な説明から当業者に明らかになるであろう。したがって、図面及び詳細な説明は、本質的に例示的であり、限定的なものではないものと考えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成し、実施形態を示し、記載とともに、本開示の原理を説明するのに役立つ。
【００４９】
【図１】図１は、幾つかの実施形態による人工角膜構造の図である。
【００５０】
【図２】図２は、幾つかの実施形態による、図１の人工角膜構造の背面斜視図である。
【００５１】
【図３】図３は、幾つかの実施形態による、図１の人工角膜構造の上面図である。
【００５２】
【図４】図４は、幾つかの実施形態による、図３の線４-４に沿って取られた図１の人工角膜構造の断面図である。
【００５３】
【図５】図５は、幾つかの実施形態による、図４の人工角膜の断面図であり、組織統合要素が除去された状態である。
【００５４】
【図６】図６は、幾つかの実施形態による人工角膜構造の断面図である。
【００５５】
【図７】図７は、幾つかの実施形態による人工角膜の図である。
【００５６】
【図８】図８は、幾つかの実施形態による図７の人工角膜構造の背面斜視図である。
【００５７】
【図９】図９は、幾つかの実施形態による図７の人工角膜構造の上面図である。
【００５８】
【図１０】図１０は、幾つかの実施形態による図９の線１０−１０に沿って取られた人工角膜構造の断面図である。
【００５９】
【図１１】図１１は、幾つかの実施形態による図１０の人工角膜の断面図であり、組織統合要素が除去された状態である。
【００６０】
【図１２】図１２は、幾つかの実施形態による人工角膜構造の図である。
【００６１】
【図１３】図１３は、図１２の人工角膜の断面図である。
【００６２】
【図１４】図１４は、幾つかの実施形態による人工角膜構造の図である。
【００６３】
【図１５】図１５は、幾つかの実施形態による図１４の人工角膜構造の背面斜視図である。
【００６４】
【図１６】図１６は、幾つかの実施形態による図１４の人工角膜構造の上面図である。
【００６５】
【図１７】図１７Ａ〜１７Ｃは、幾つかの実施形態による図１６の線１７〜１７に沿って取られた人工角膜構造の断面図である。
【００６６】
【図１８】図１８は、幾つかの実施形態による図１７Ａ〜１７Ｃの人工角膜コアの断面図であり、組織統合要素が除去された状態である。
【００６７】
【図１９】図１９は、幾つかの実施形態による人工角膜構造の断面図である。
【００６８】
【図２０】図２０は、幾つかの実施形態による、人工角膜の視度の測定値と眼圧との間の関係を示すグラフ表示である。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
当業者は、本開示の様々な態様が、意図された機能を発揮するように構成された任意の数の方法及び装置によって実現されうることを容易に理解するであろう。本明細書で参照される添付の図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、本開示の様々な態様を説明するために誇張されている場合があり、その点で、図面は限定として解釈されるべきではないことにも留意されたい。
【００７０】
本開示の様々な態様は、人工角膜デバイス、システム、ならびに、製造及び移植方法を対象とする。より具体的には、本開示は、コア及びスカート構造を含む人工角膜を製造及び使用するためのデバイス、システム及び方法に関する。人工角膜１００は、罹患した角膜、損傷した角膜又はさもなければ交換が必要な角膜の合成代替物として機能するインプラント可能なメディカルデバイスである。様々な実施形態において、人工角膜は、光学要素と、該光学要素に結合された組織統合要素とを含む。様々な実施形態において、光学要素は、合成物であり、ポリマー材料を含む。様々な実施形態において、組織統合要素は、合成物であり、ポリマー材料を含む。組織統合要素は、人工角膜の眼への生物学的統合を促進にするように構成され、一方、光学要素は既存の角膜の機能的代替物として動作する。
【００７１】
幾つかの実施形態において、組織統合要素は、組織の内殖及び組織統合要素の材料への組織の付着を可能にするように構成されている。幾つかの実施形態において、光学要素の１つ以上の指定された部分又は領域は、組織の内殖及び付着に抵抗するように構成されうる。例えば、幾つかの実施形態において、光学要素の１つ以上の光学面（例えば、後部光学面）は、組織の内殖及び付着に抵抗するように構成されうる。追加的又は代替的に、幾つかの実施形態において、光学要素の１つ以上の指定された部分又は領域は、組織の内殖に抵抗するように構成されながら、組織の付着を可能にするように構成されうる。すなわち、幾つかの実施形態において、光学要素の材料の１つ以上の部分又は領域は、組織の付着を可能にするように構成されうる。例えば、幾つかの実施形態において、光学要素の光学面（例えば、前部光学面）は、組織の内殖に抵抗しながら、組織の付着を可能にするように構成されうる。
【００７２】
組織の内殖は、一般に、材料の表面を超えた材料中への細胞侵入を意味すると理解することができる（例えば、材料はベース材料及び／又はコーティングを含むことができる）。組織の内殖は、一般に、生物学的細胞が成長するか、さもなければ細孔又はボイドを通って前進することを可能にするのに十分なサイズの細孔又はボイドを含む材料の微細構造に関連する。したがって、組織の内殖は、組織が材料の表面を横切って成長する（そして材料の表面上に存在する）ことができるだけでなく、組織が材料の表面を超えて材料中に実質的に侵入することもできることを意味する。他方、本明細書で使用されるときに、「組織付着」という用語は、一般に、材料の表面を超えて又は実質的に材料の表面を超えて材料中に細胞が侵入することのない、材料の表面への細胞接着又は付着を意味すると理解されうる。付着は、表面電荷、表面粗さ及び/又は化学結合が原因となることができる。例えば、材料は、滑らかではなく、その上及びその中に存在する組織を支持することができるピーク、谷、隆起及び／又はチャネルを含む組織化表面を有することができる。幾つかの例において、材料の微細構造は非孔質であることができ、一方、他の例において、微細構造は、それを通る細胞の前進に対応するのに不十分なサイズの細孔又はボイドを含むことができる。したがって、表面は、その上に存在し、そこに成長する組織を支持するように構成されるが、組織は、材料の表面を超えて（例えば、ピーク、谷、隆起及び／又はチャネルを超えて）材料中に実質的に侵入することができない。組織の内殖に抵抗しながら組織の付着を可能にすることにより、上皮組織などの組織は、実質的に材料中に侵入することなく、材料の表面を横切って増殖及び成長することができる。光学要素の１つ以上の領域又は部分の中への組織の実質的な侵入を回避することは、組織の内殖が光学要素の材料の光学性能を低下させるか又はさもなければ汚染する可能性があるときに、光学要素の光学性能を汚染する可能性を最小限に抑えるのに役立つ。さらに、組織が光学要素の１つ以上の領域又は部分の中に実質的に侵入する可能性を最小限に抑えることにより、表面に付着した組織を続いて医師により表面から除去できるが、光学要素に実質的に侵入した組織は除去するのが（可能な場合であっても）困難である。幾つかの例において、光学表面を横切って成長する組織細胞は、組織化されていない方法で構成されるようになり、光学要素を通して見たときに画像の満足いかない歪みを引き起こす可能性がある。これらの例において、細胞は、それらが付着している光学要素の表面から定期的にこすり落とされなければならないことがある。細胞の表面への付着に限定し、表面を超えた材料中への侵入を最小限に抑えることで、医師は、表面から細胞をこすり落とすなどして、光学要素から細胞を除去することができる。幾つかの実施形態において、組織の光学表面への付着は、メソプラント（例えば、外部環境と内部環境との間でインターフェースするデバイス）をインプラントに転化又は変換するのに役立ち、それによって感染症及びデバイスの突出のリスクを最小限に抑える。
【００７３】
幾つかの実施形態による人工角膜１００は図１に示されている。示されるように、人工角膜１００は、光学要素２００及び組織統合要素３００（組織統合スカートとも呼ばれる）を含む。人工角膜１００は、前側１０２と該前側１０２の反対側の後側１０４とを有する。移植されると、前側１０２は、一般に、外部環境に面するか、そうでなければ外部環境に露出され、一方、後側１０４は、生来の眼の内部に面する。したがって、移植されると、人工角膜１００は、眼の内部と外部環境との間にバリアを形成しうる。人工角膜１００は、一般に円形、楕円形又は卵形に対応する前面プロファイルを含むことができる。人工角膜の縁形状が湾曲又は非湾曲前部及び後部光学面に対応し得るように、前部又は後部光学面（以下で詳細に説明）の１つ以上は湾曲していても又は非湾曲であってもよい。
【００７４】
幾つかの例において、人工角膜１００の人工角膜の周囲に概して延在している人工角膜１００の外周面１０６は規則的又は不規則な形状（例えば、スカラップ、スポーク、星型など）であることができ、そして一般に、人工角膜の周囲に延在している。人工角膜１００は、前部光学面１０８及び後部光学面１１０を含む。以下でより詳細に論じるように、人工角膜１００の前部光学面及び後部光学面１０８及び１１０は、一般に、光学要素２００の前部光学面及び後部光学面に対応し、したがって、当業者が理解するように、それに応じて成形される。例えば、図１、２及び４に示されるように、前側１０２は一般に凸状であり、後側１０４は一般に凹状である。
【００７５】
図４は、図３の線４−４に沿って取られた人工角膜１００の断面図を示す。示されるように、人工角膜は、光学要素２００及び組織統合要素３００を含む。組織統合要素３００は、その周壁又は表面２０８に沿ってそしてその前面２２０に沿って、光学要素２００に結合されて示される。
【００７６】
図１〜５に示される光学要素２００は、患者の眼の中に移植されたときに網膜への光学的に透明な窓として機能するディスク状の部材である。図５は、組織統合要素が除去された状態で光学要素２００を示している。光学要素２００は、一般に、図示のようにディスク状であることができる本体２０２を含む。したがって、本体２０２は、円形又は楕円形を含むことができ、平坦であっても又は湾曲していてもよいことが理解される。様々な実施形態において、本体２０２は、合成生体適合性材料から形成されている。
【００７７】
例えば、本体２０２は、限定するわけではないが、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）、ペルフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ）及びペルフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）などのペルフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＡＶＥ）とのコポリマー、ＴＦＥとヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）とのコポリマー、好ましくはコモノマーとしてＴＦＥを含むペルフルオロポリマー、ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）、ペルフルオロポリエーテルから選ばれるフルオロポリマーを含む多くの適切な材料から形成されることができ、又は、シリコーン、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ハイドロゲル、ポリウレタン又はそれらの任意の適切で適当な組み合わせを含むことができる。
【００７８】
幾つかの例において、本体２０２は、ＴＦＥとＰＭＶＥとのコポリマーを含む材料から形成することができ、これは、実質的に非架橋性でありながら、すなわち、架橋性モノマー及び硬化剤を含まない一方で、優れた機械的特性を有するようにユニークに形成される。コポリマーは、４０〜８０質量％のＰＭＶＥ単位を含み、補完的に、６０〜２０質量％のＴＦＥ単位を含む。架橋系がないため、材料は高純度であり、幾つかの熱硬化性ＴＦＥ/ＰＭＶＥエラストマーとは異なり、インプラント可能な生体材料として理想的に適している。利点としては、優れた生体適合性、高い引張強度、高い透明度、高い耐摩耗性、高純度、十分な弾性、及び、コポリマーの熱可塑性でかつ非架橋性構造による加工の容易さが挙げられる。コポリマーは熱可塑性で非晶性である。また、強度が高く、多孔質ＰＴＦＥをそれ自体又は他の多孔質物質に室温又は高温で結合するのに特に適した結合剤として使用できる。また、非孔質ＰＴＦＥなどのポリマーを含む非孔質材料を結合するのにも使用できる。米国特許第７，０４９，３８０号明細書は、ＴＦＥとＰＭＶＥとのそのようなコポリマーをさらに例示及び記載しており、その全体を参照により本明細書に取り込む。
【００７９】
幾つかの実施形態において、本体２０２は、組織の内殖を最小化、阻害又はさらには防止するように構成されている。幾つかの実施形態において、本体２０２の微細構造は、組織の内殖を最小化、阻害又は防止するように構成されている。追加的又は代替的に、本体２０２に適用されるコーティングは、本体２０２中への組織の内殖を最小化、阻害又は防止するように構成されている。しかしながら、幾つかの例において、本体２０２の１つ以上の表面（例えば、前部光学面２１０）への組織の付着は許容される。幾つかの例において、前部光学面２１０は、組織の内殖（例えば、前部光学面２１０の表面を超えた材料中への組織の侵入）に抵抗しながら、組織付着を支持するように構成されうる。幾つかの実施形態において、１つ以上の表面調整プロセス及び／又は材料コーティングプロセスを利用して、光学要素２００の前部光学面２１０への組織の付着及び増殖を促進するのを助けることができる。例えば、１つ以上の既知の機械的及び／又は化学的調整プロセスを使用して、表面を状態調整する（例えば、表面が滑らかでない表面組織を有するように状態調整する）ことができる。
【００８０】
幾つかの例において、本体２０２は、１．３〜１．４の範囲内など、１．２〜１．６の範囲内の屈折率を有することができる。幾つかの例において、本体は、５０％を超える、より好ましくは８０％を超える可視光透過範囲（４００〜７００ｎｍの波長）での光透過率をすることができる。架橋剤、生物活性物質（例えば、成長因子、サイトカイン、ヘパリン、抗生物質又は他の薬物）、ホルモン、紫外線吸収剤、色素、他の治療剤などの添加剤を、デバイスの望ましい性能に応じて、本体２０２を形成する材料に取り込むことができる。
【００８１】
様々な実施形態において、本体２０２は、光学要素２００が、正常に機能する角膜の合成代替物として動作するという点で、光学的に透明である。幾つかの例において、１つ以上の光学部分などの本体２０２の１つ以上の部分は、光学的に透明である。例えば、以下でより詳細に論じられるように、光学要素２００と組織統合要素３００との間の結合領域の内部に位置する本体２０２の少なくとも一部は、光学的に透明である。
【００８２】
様々な実施形態において、光学要素２００の本体２０２は、前側２０４、後側２０６、及び、前側と後側２０４と２０６との間に延在している周辺面２０８を含む。幾つかの実施形態において、前側２０４は、一般に、外部環境に面しているか、又は、そうでなければ外部環境に露出されて、一方、後側２０６は眼（例えば、眼組織及び眼の内部）に面している。様々な例において、前側２０４は一般に凸状に湾曲しており、一方、後側２０６は一般に凹状に湾曲している。周辺面２０８は、本体２０２の周りに周方向に延在し、前側と後側２０４と２０６との間の遷移部を形成する表面である。周辺面２０８は規則的又は不規則（例えば、スコラップ）であり、前側及び後側２０４及び２０６の１つ以上の表面に対して垂直又は実質的に垂直に延在している１つ以上の部分を含むことができる。周辺面２０８は線形又は非線形であることができ、複数の表面（周辺面２０８を集合的に画定するサブ表面など）を含むことができる。周辺面２０８は、一般に、組織統合要素３００が本体２０２に結合される結合領域の少なくとも一部を形成又は画定する。すなわち、幾つかの実施形態において、組織統合要素３００は周辺面２０８によって少なくとも部分的に画定される結合領域（例えば、前側と後側２０４と２０６との間に延在している表面を有する本体２０２の一部）に沿って光学要素２００に結合される。
【００８３】
様々な例において、光学要素２００の本体２０２の前側２０４は、前部光学面２１０などの前部光学面を含む。様々な実施形態において、前部光学面２１０は、視力の範囲で画像の形成に寄与する。前部光学面２１０は、網膜への光の光路における一次屈折面として動作する。様々な例において、前部光学面２１０は、人工角膜１００の光学要素２００の本体２０２と外部環境との間の界面として動作し、人工角膜１００の前側１０２の少なくとも一部を画定し、そして光学要素２００の本体２０２の前側２０４の少なくとも一部を画定している。前部光学面２１０は、人工角膜１００の前部光学面１０８に対応する。様々な例において、前部光学面２１０は、高い光透過を可能にする表面である。様々な例において、前部光学面２１０は、一般に、湾曲しているか、又は非線形である。例えば、図５に示されるように、前部光学面２１０は凸状である。
【００８４】
幾つかの例において、光学要素２００は、前方突起、又は、本体２０２から前方に延在している本体２０２の突起を含む。例えば、図５に示されるように、光学要素２００は、前方突起２１２を含む。前方突起２１２は、本体２０２の前側２０４のすべて又はすべてより少ない突起であることができる。したがって、以下でさらに論じ、図５に示されるように、様々な例において、本体２０２の前側２０４は、互いに長手方向にオフセットされた複数の表面を含むことができる。様々な例において、前部光学面２１０は、前方突起２１２の前面に対応する。したがって、複数の前面を含む例において、前部光学面２１０は、本体２０２の前面２０４の一部のみを画定する。しかしながら、他の幾つかの例において、前部光学面２１０は、本体２０２の前側２０４全体にわたって延在し、本体２０２の前側２０４を画定している。
【００８５】
幾つかの実施形態において、前方突起２１２は、本体２０２の前側２０４上の突起物として形成される。他の例において、前方突起２１２は、追加的又は代替的に、本体２０２の前側２０４において、環状の周方向に延在する凹部を形成することによって形成される。すなわち、幾つかの例において、材料の環状リングは本体２０２の前側２０４から除去されて、本体２０２の前側２０４の周りに環状の周方向に延在している凹部を形成する。さらに他の例において、前方突起２１２は、本体２０２の周りに周方向に延在している環状フランジ２１８を形成することによって追加的又は代替的に形成され、ここで、環状フランジ２１８の前面２２０は、前部光学面２１０に対して凹んでいるか、又はさもなければ後方にオフセットされている。別の言い方をすれば、幾つかの例において、光学要素２００の前側２０４は、少なくとも第一の前面及び該第一の前面に対してオフセットされた第二の前面を含むように、段状になっている。幾つかの例において、前部光学面は、ゼロ（０）〜２００ミクロンの範囲内で、環状フランジ２１８の前面２２０からオフセットされている。図５に示されるように、第一の表面又は段差２２４は、前部光学面２１０と環状フランジ２１８の前面２２０との間に延在している。
【００８６】
様々な実施形態において、光学要素２００の本体２０２の後側２０６は、後部光学面２１０などの後部光学面を含む。様々な例において、後部光学面２１０は、人工角膜１００の光学要素２００の本体２０２と眼の内部との界面として機能し、そして人工角膜１００の後側１０４の少なくとも一部及び光学要素２００の本体２０２の後側２０６の少なくとも一部を画定する。後部光学面２１４は、人工角膜１００の後部光学面１１０に対応する。様々な例において、後部光学面２１４は、高い光透過が可能な表面である。幾つかの実施形態において、後部光学面２１４は、引っかき傷、くぼみ又はガウジなどの表面欠陥又は不完全部がない。様々な例において、後部光学面２１０は、一般に、湾曲しているか、又は非線形である。例えば、図５に示されるように、後部光学面２１０は凹状である。
【００８７】
幾つかの例において、光学要素２００は、後方突起、又は、本体２０２から後方に延在している本体２０２の突起を含む。例えば、図５に示されるように、光学要素２００は、後方突起２１６を含む。後方突起２１６は、本体２０２の後側２０６のすべて又はそれより少ない突起であることができる。したがって、以下でさらに論じ、図５に示されるように、様々な例において、本体２０２の後側２０６は、互いに長手方向にオフセットされた突起を含むことができる。様々な例において、後部光学面２１０は、後方突起２１６の後面に対応する。したがって、複数の後面を含む例において、後部光学面２１４は、本体２０２の後側２０６の一部のみを画定する。しかしながら、他の幾つかの例において、後部光学面２１０は、本体２０２の後側２０６全体にわたって延在し、本体２０２の後側２０６を画定する。
【００８８】
幾つかの例において、後方突起２１６は、本体２０２の後側２０６上の突起物として形成される。他の例において、後方突起２１６は、追加的又は代替的に、本体２０２の後側２０６において環状の周方向に延在している凹部を形成することによって形成される。すなわち、幾つかの例において、材料の環状リングは本体２０２の後側２０６から除去されて、本体２０２の後側２０６の周りに環状の周方向に延在している凹部を形成する。さらに他の例において、後方突起２１６は、追加的又は代替的に、本体２０２の周りに、環状フランジ２１８などの周方向に延在している環状フランジを形成することによって形成され、ここで、環状フランジの後面は、後部光学面２１４に対して凹んでいるか、又はさもなければ前方にオフセットされている。別の言い方をすれば、光学要素２００の後側２０６は、少なくとも第一の後面及び該第一の後面に対してオフセットされた第二の後面を含むように、場合により段状（例えば、不連続）になっている。幾つかの例において、後部光学面２１４は、ゼロ（０）〜１（１ミリメートル）の範囲内で、環状フランジ２１８の後面２２２からオフセットされている。
【００８９】
様々な例において、前部光学面２１０は前面２２０からオフセットされており、その結果、光学要素２００上の組織統合スカートの配置及び位置配向及び保持を容易にする。幾つかの例において、そのようなオフセットは、一般に、組織統合スカートの厚さに対応するが、それは必須ではない、様々な例において、後部光学面２１４は、後面２２２からオフセットされており、その結果、周辺面２０８の周りに位置する角膜組織が光学要素の後側を横切って成長して後部光学面２１４を覆うのを防止するのを容易にする。幾つかの例において、後部光学面２１４上の角膜組織又は他の関連する眼組織の存在は、光学要素２００の光学性能を低下させるか、又はさもなければ汚染する傾向を有する可能性がある。様々な例において、後部光学面２１４は、当初に炎症を起こしたり又は腫れたりする可能性のある、隣接する角膜組織の期待される厚さを超える量で後面２２２からオフセットされていることができる。
【００９０】
幾つかの例において、オフセットされた第一の後面及び第二の後面を含む光学要素は、光学要素の後側を横切る組織の内殖をさらに抑制するように動作する。すなわち、幾つかの例において、第一の（例えば、光学的）後面と第二の後面との間に延在している段差又は表面は、第二の後面から第一の後面への組織の増殖又は伝播を防ぐように動作する。例えば、そのような段差は、第二の後面を横切って成長する（例えば、光学要素の周辺から成長する）組織が第一の後面上及びそれを横切って成長するのを防ぐのを助けるバリアとして動作する。図４及び５に示されるように、後部光学面２１４と環状フランジ２１８の後面２２２との間に位置する表面又は段差２２６は、組織が後面２２２から後部光学面２１４に増殖するのを防止又はさもなければ抑制するように動作する。このような構成は、生物学的組織の存在による後部光学面２１４の汚染を最小限に抑制し、又はさもなければ汚染を回避するように動作する。様々な例において、後部光学面２１４は、それを横切る組織の増殖（例えば、付着及び／又は内殖を含む）を防止するためにコーティングで処理されている。
【００９１】
幾つかの例において、前方突起及び後方突起２１２及び２１６は、同様のサイズ及び／又は形状である。例えば、図５に示されるように、前方突起及び後方突起２１２及び２１６は、一般に円形である。幾つかの例において、前方突起及び後方突起２１２及び２１６は、異なるサイズ及び／又は形状である。例えば、図５に示されるように、後方突起２１６は、前方突起２１２よりも本体２０２からより多く突出している。同様に、示されるように、後方突起２１６は、前方突起２１２よりも大きい直径を有する（又はさもなければより半径方向に拡張性である）。
【００９２】
幾つかの例において、前方突起、本体の一部及び後方突起の一部は、光学要素２００の本体２０２のコア部分を形成する。幾つかの例において、本体２０２のコア部分は、光学要素２００の本体２０２の残りの部分とは異なる材料から形成されている。幾つかのそのような例において、本体２０２のコアは、本明細書に記載のとおりの光学的に透明な組織内殖阻害材料から形成されうる。
【００９３】
特定の実施形態において、光学要素２００の本体２０２の後側２０６は、図６に示されるように、後方突起２１６を含まない。
【００９４】
上記のように、様々な実施形態において、光学要素２００は、環状フランジ２１８などの周方向環状フランジ（又はフランジ部分）を含む。幾つかの実施形態において、環状フランジ２１８は、光学要素の本体２０２の部分として画定されることができ、該光学要素は前方突起及び後方突起２１２及び２１６のうちの１つ以上の半径方向外向きに延在している。様々な実施形態において、環状フランジ２１８は、さらに以下で論じられるように、組織統合要素３００を本体２０２に結合するための領域と、人工角膜１００を眼の組織に最初に固定するために１つ以上の固定要素（例えば、１つ以上の縫合糸）を通過させることができる要素との両方として動作する。様々な例において、環状フランジ２１８は、前面２２０、後面２２２及び前面２２０と後面２２２の間に延在している表面によって画定される。様々な例において、前面２２０と後面２２２との間に延在している表面は、上記の本体２０２の周辺面２０８に対応する。
【００９５】
周辺面２０８は、前面２２０及び後面２２２の１つ以上に垂直に又は実質的に垂直に延在している１つ以上の部分を含むことができる。追加又は代替的に、周辺面２０８は、人工角膜１００の中心軸に対して平行に又は実質的に平行であることができ、上記のように、線形又は非線形であることができ、周辺面２０８を集合的に画定する複数の表面（例えば、サブ表面）を含むことができる。幾つかの実施形態において、人工角膜１００の中心軸は、前部及び後部光学面１０８及び１１０の１つ以上に垂直に延在し、１つ以上の前部光学面及び後部光学面１０８及び１１０の中心点又は頂点と交差する。このため、幾つかの例において、周辺面２０８は、人工角膜１００の前部及び後部光学面１０８及び１１０のうちの１つ以上の頂点に垂直に又は実質的に垂直に延在している。
【００９６】
光学要素２００は、圧縮成形プロセス又は他の既知のプロセスによって形成することができる。例えば、幾つかの実施形態において、光学要素２００を形成するポリマー材料は、一般に、予め形成されたモールド内で加熱及び圧縮され、これにより、加熱されたポリマー材料は、本明細書に記載されているとおりの光学要素２００の所望の形状に非常に類似する予め形成されたモールドの形状を採用する。幾つかの実施形態において、光学要素２００が形成された後に、光学要素２００は、１つ以上の仕上げプロセスにかけられることができる。例えば、以下でより詳細に論じられるように、光学要素２００又は人工角膜１００は、１つ以上の関連する光学面が精密に成形される１つ以上の精密成形プロセスに供されうる。他の仕上げプロセスの例としては、限定するわけではないが、成形後表面平滑化（例えば、表面欠陥の除去）、研磨、湿潤化、トリミング及び／又は滅菌（化学、熱及び／又は蒸気滅菌など）が挙げられる。
【００９７】
再び図４に戻ると、人工角膜１００は、環状フランジ２１８に結合された組織統合要素３００と共に示されている。組織統合要素３００は、人工角膜１００の眼の周囲組織への結合を容易にするように構成された機械的固定機構又は要素として動作する。幾つかの例において、組織統合要素３００は、組織が組織統合要素３００の材料内及び材料を横切って成長することができるように構成され、これは、眼内の人工角膜１００の位置を維持するのに役立つ。
【００９８】
様々な例において、組織統合要素３００は微孔質であり、周囲の組織の内殖及び付着を促進するように構成されている。幾つかの例において、組織統合要素３００は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）などの多孔質ポリマー材料の１つ以上の層又はシートを含むか、又はさもなければそれから形成される。しかしながら、これらの層又はシートは他のポリマーから形成されることができ、該ポリマーとしては、限定するわけではないが、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリヘキサフルオロプロピレン（ＰＨＦＰ）、ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）、ポリオレフィン、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、アクリルコポリマー、ハイドロゲル、シリコーン及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が挙げられる。これらの材料は、シート、ニット、織布又は不織布の多孔質形態にすることができる。幾つかの例において、層又はシートは、熱処理及び／又は接着剤及び／又は高圧圧縮及び／又は当業者に知られている他のラミネート化方法などによって、ラミネート化されるか、又はさもなければ機械的に結合される。
【００９９】
幾つかの例において、組織統合要素３００を形成するポリマー材料の層もしくはシート又は組織統合要素３００自体は、層状ポリマー材料の微細構造（したがって材料特性）を変更するための１つ以上のプロセスに供される。幾つかの例において、そのようなプロセスとしては、限定するわけではないが、材料コーティングプロセス、表面事前条件調整プロセス及び／又は穿孔プロセスが挙げられる。材料コーティングプロセスを利用して、金属塩（例えば、炭酸銀）及び／又は有機化合物（例えば、クロルヘキシジンジアセテート）などの１つ以上の薬物又は抗微生物性コーティングをポリマー材料に適用することができる。幾つかの実施形態において、材料コーティングプロセスを利用して、上記の議論と一貫する組織統合要素３００への組織の付着及び組織統合要素３００を横切る増殖を促進するのを助けることができる。一般にポリマー表面は本質的に疎水性であるため、ポリマーマトリックスの即時湿潤を可能にする親水性コーティングは、１つ以上のプラズマ処理（又は化学修飾湿潤）プロセスを介して適用することもできる。例えば、ポリマー材料の表面は、親水剤で変性されることができ、それにより、その疎水性を低下させ、その湿潤性を改善することができる。より具体的には、ポリマー材料は、表面を活性化するためにプラズマで前処理され、親水性ポリマーに暴露され、ポリマー材料の表面上の親水性コーティングを架橋するためにプラズマで再び処理されうる。
【０１００】
幾つかの例において、１つ以上の表面事前条件調整プロセスを追加的又は代替的に利用して、好ましい微細構造（例えば、しわ、折り目又は他の幾何学的な面外構造又は起伏のある構造）を示す組織統合要素３００の層を形成することができ、２０１４年８月２１日に出願された米国特許出願公開番号第２０１６/０１６７２９１号、シリアル番号第１４／９０７，６６８号明細書で記載されているとおりであり、その全内容を参照により本明細書に取り込む。同様に、１つ以上のプラズマ処理を利用して、所望の表面構造（例えば、スタッコ様）を達成することができる。そのような表面事前条件調整は、手術後のより大胆な初期炎症段階を促進し、人工角膜１００とそれが界面形成する眼組織との間の初期の安定した界面を提供することができる。さらに、幾つかの例において、１つ以上の穿孔プロセスを追加的又は代替的に利用して、組織統合要素３００内に複数の穿孔又は細孔を形成することができ、これは組織の内殖をさらに促進することができる。
【０１０１】
幾つかの実施形態において、抗酸化成分を含む１つ以上の表面コーティングを、光学要素２００及び組織統合要素３００の１つ以上に適用して、手術後の創傷治癒中に自然に発生する身体の炎症反応を軽減することができる。その表面は、抗増殖性化合物（例えば、マイトマイシンC、5-フルオラシル）で変性して、眼における周囲組織応答を緩和することができる。
【０１０２】
様々な例において、組織統合要素３００のポリマー材料は、光学要素２００に適用する前に、微細構造を変性するための１つ以上のプロセスに供される。例えば、組織統合要素３００のポリマー材料は、２０１４年１１月２９日に出願されたシリアル番号第１１／０００，４１４号である米国特許出願公開番号第２００６／００４７３１１号明細書（その全内容を参照により本明細書に取り込む）に説明されているように、ポリマー材料を光学要素２００に適用する前に、（例えば、組織統合の促進のために）材料に表面構造を与えるためのプラズマ処理プロセスに供されることができる。幾つかの例において、ポリマー材料を処理した後に、ポリマー材料のサイズが決定され、光学要素２００に適用される。幾つかの例において、ポリマー材料は、当業者に理解されるように、１つ以上のレーザ切断又は他の適切な切断プロセスなどによってあるサイズに切断される。
【０１０３】
組織統合要素３００は、光学要素２００の光学性能を損なうことなく光学要素２００に結合されることを理解されたい。すなわち、以下でより詳細に論じられるように、組織統合要素３００は、光学要素２００に結合されたときに、光学要素２００の前部光学面及び後部光学面１０８及び１１０が組織統合要素３００によって遮られないままであるようにサイズ設定及び形状設定される。したがって、組織統合要素３００は、光学要素２００と結合されたときに、前部光学面及び後部光学面１０８及び１１０のうちの１つ以上の周りに周方向に延在する環状形状の部材であることができる。
【０１０４】
図４に示されるように、組織統合要素３００は、前部光学面及び後部光学面１０８及び１１０を横切って延在することなく、そして後面２２２を横切って延在することなく、周辺面２０８及び前面２２０に沿って光学要素２００に結合される。幾つかの実施形態において、したがって、周辺面２０８は、本体２０２の第一の組織統合要素の結合領域を形成又は画定する。同様に、幾つかの実施形態において、環状フランジ２１８の前面２２０は、本体２０２の第二の組織統合要素３００の結合領域を形成又は画定する。
【０１０５】
図に示されるように、環状フランジ２１８の周囲に沿って組織統合要素３００を光学要素２００に結合することにより、従来のデバイス及び設計とは異なる方法で前側２０４と後側２０６との間の人工角膜１００の周辺面に沿った組織統合及びデバイス固定が提供される。組織統合要素３００が光学要素２００の前側２０４の一部に沿って延在するように組織統合要素３００を光学要素２００に結合することにより、人工角膜１００の前面に沿って部分的に組織統合及びデバイス固定が提供される。同様に、組織統合要素３００が周辺面２０８に沿って延在するように組織統合要素３００を光学要素２００に結合することにより、人工角膜１００の前側１０２と後側１０４との間に延在する人工角膜１００の周囲に沿った組織統合及びデバイス固定が提供される。人工角膜１００は、内部眼環境を外部環境と接続するメソプラントであるときに、より良いデバイス固定及び生体統合は、細菌、ウイルス、真菌類又は他の微生物などの外来媒体から内部眼環境を隔離するより良いシールを提供するのに役立ち、これはデバイス保持の可能性を高め、そしてデバイス突出の可能性を低めるのに役立つ。
【０１０６】
幾つかの例において、組織統合要素３００は、任意の既知の取り付け方法に従って、光学要素２００に適用されることができ、取り付け方法としては、限定するわけではないが、接着剤、熱結合、圧力又は成形が挙げられる。幾つかの例において、ポリマー材料は、ＣＯ2レーザを使用してレーザ切断される。具体的には、前部光学面２１０に隣接して配置される組織統合要素３００の内径の切断半径は、光学要素２００上の組織統合要素３００の配置が組織統合要素３００と表面２２４との間の有意なギャップなしに達成されうるようなサイズにされる。このような例において、組織統合要素３００は、ラミネーションフィクスチャにおいて光学要素と同心のカットホールを備えて配置される。前部光学面２１０及び後部光学面２１４の光学的曲率を成形するために、レンズが光学要素２００の上部及び下部に使用され、成形及びラミネート化は、５ｐｓｉを超える圧力をレンズに加えることによって同時に達成される。組織統合要素３００の周辺面２０８へのラミネート化は、組織統合要素３００の前面２２０への第一のラミネート化の後に組織統合要素３００の外径を切断し、組織統合要素３００のポリマー材料を周辺面２０８上で折り畳み、周辺面２０８に接触している組織統合要素３００のポリマー材料を周辺面２０８の周りで半径方向に拘束することによって同様の方法で達成される。その後に、幾つかの例において、完成したラミネート化アセンブリを上部ラミネート化及び側部ラミネート化のためにオーブン内に１７５℃でそれぞれ２０分間配置する。
【０１０７】
様々な例において、組織統合要素３００は、光学要素２００に適用された後に、微細構造を変更するために１つ以上のプロセスに追加的又は代替的に供される。例えば、組織統合要素３００が光学要素２００に適用された後に、組織統合要素３００及び／又は光学要素２００のポリマー材料は、組織統合要素３００のポリマー材料が眼液に湿潤可能であるように、１つ以上の湿潤化プロセス（例えば、親水性処理）に供されることができる。このような構成は、美容術及び迅速な生体統合性を提供するのに役立つ。様々な例において、湿潤可能であることにより、組織統合要素３００はまた、ほぼ透明になり、その結果、人工角膜１００が外観において天然の角膜に類似する。幾つかの例において、湿潤可能な組織統合スカートの追加の利点は、それが眼液及び細胞外マトリックスのより容易かつより速い侵入を提供することである。そのような構成は、一般に、より速い生体統合を促進し、それは次いで、感染症及び突出の可能性を低下させる。
【０１０８】
幾つかの例において、人工角膜１００は、所望の形状を達成するために１つ以上のプロセスに供されることができる。幾つかの例において、これらのプロセスは、患者の角膜に作られた貫通形状に一致する所望の形状を達成することができる。幾つかの例において、これらのプロセスは、人工角膜１００の１つ以上の光学面の所望の形状及び／又は輪郭を達成することができる（例えば、適切な光屈折のために）。そのようなプロセスとしては、上記の説明と一貫する二次成形手順を介して光学要素に直接転写される特定の曲率半径に作られたガラスレンズの使用が挙げられる。他の例において、屈折面は、ステンレス鋼又は他の適切な材料を使用した、機械加工された表面を使用することによって、追加的又は代替的に達成される。幾つかの例において、そのような表面はまた、患者の目に特有の固有の光学的歪みを相殺する特別な曲率を有するようにすることもできる。
【０１０９】
上記のように、幾つかの例において、組織統合要素３００は、光学要素２００の前側２０４の一部が組織統合要素３００によって覆われるか又はさもなければ隠されるように、光学要素２００に適用される。具体的に、幾つかの例において、組織統合要素３００は、環状フランジ２１８の前面２２０に少なくとも適用される。幾つかのそのような例において、環状フランジ２１８の前面２２０に適用された組織統合要素３００の部分の厚さは、前方突起２１２が環状フランジ２１８の前面２２０を超えて突出する量に対応する。すなわち、様々な例において、組織統合要素３００は、人工角膜１００の前側１０２が滑らかになるように光学要素２００の前面２０４に適用される。そのような例において、人工角膜１００の前部光学面１０８と、光学要素２００の前側に適用された組織統合要素３００の部分との間の遷移部は滑らかである（例えば、突起、ギャップなどがない）。前部光学面１０８と組織統合要素３００との間の滑らかな遷移部は、移植された人工角膜１００の前側１０２が不快感又は刺激を引き起こさず、又は、患者の解剖学的構造の他の部分（例えば、患者のまぶたなど）に干渉しないことを提供する。さらに、人工角膜１００の前側１０２の一部に沿った組織統合要素３００の組み込みは、人工角膜の前側１０２の一部に沿った組織内殖の増殖を促進する。組織統合要素３００が環状フランジ２１８の周辺面２０８全体に適用されるように図４に示されているが、幾つかの例において、組織統合要素３００は、周辺面２０８のすべてよりも少ない部分に適用されうることが理解されるべきである。
【０１１０】
幾つかの実施形態において、周辺面２０８は、組織統合要素３００のポリマー材料を収容するために段状であるか又はさもなければ部分的に凹んでいることができる。幾つかの実施形態において、しかしながら、組織統合要素３００が環状フランジ２１８の前面２２０から後面２２２まで延在しているように、組織統合要素３００のポリマー材料は光学要素の周辺面２０８に適用される。そのような構成は、人工角膜１００の周辺の組織内殖を提供する。
【０１１１】
幾つかの例において、環状フランジ２１８の前面２２０に結合された組織統合要素３００のポリマー材料の部分及び光学要素２００の周辺面２０８に結合された組織統合要素３００のポリマー材料の部分は、一緒になって、単一のモノリシック部材を形成する。幾つかの例において、組織統合要素３００は、それが取り付けられるか又は結合される光学要素の表面の相対的な向きを反映するように事前形成又は事前構成されうる。他の例において、組織統合要素３００は、それが取り付け又は結合されているときに、それが取り付け又は結合されている光学要素の表面の相対的な向きに一致するように操作できるという点で順応性である。
【０１１２】
幾つかの実施形態において、組織統合要素３００は、光学要素２００に独立して別々に結合される複数の区別されるセクションを含むことができる。例えば、組織統合要素３００の第一のセクション又は部分は環状フランジ２１８の前面２２０に適用されることができ、一方、組織統合要素３００の第二の区別されるセクション又は部分は光学要素２００の周辺面２０８に適用される。幾つかの例において、これらの区別されるセクション又は部分は、光学要素２００の意図された部分の連続的な被覆を容易にするようにして互いに隣接するか又はさもなければ接触するように適用されうる。したがって、幾つかの例において、ポリマー材料の複数の区別されるセクションは、一般に滑らかで連続的な組織統合要素３００を形成するように光学要素２００に適用されうる。
【０１１３】
組織統合要素３００は、ポリマー材料の複数の層を含むか又はさもなければそれらから構成されることができることを理解されたい。幾つかの例において、これらの層は、濡れ性、透過性、厚さ、順応性、接着性、透明性などの組織統合要素３００の１つ以上の材料特性を最適化するように互いに対して配向されうる。幾つかのこのような例において、様々な層は、当業者が理解するような１つ以上の結合、接着又はラミネート化プロセスを介して一緒に結合することができる。
【０１１４】
様々な例において、環状フランジ２１８の前面２２０を覆っている組織統合要素３００の部分の表面状態は、光学要素２００の周辺面２０８を覆っている組織統合要素３００の部分の表面状態とは異なる。そのような構成は、組織増殖の異なる程度及び速度を促進するように動作する。例えば、幾つかの例において、前面２２０に結合された組織統合スカートの部分は、迅速な上皮化及びそれへの付着を促進するように処理されることができ、、一方、周辺面２０８に付着された組織統合要素３００の部分は、上皮細胞の成長を遅らせ、間質の内殖を促進するように処理されうる。
【０１１５】
様々な実施形態において、組織統合要素３００は、光学要素２００の後側２０６が覆われていないか又はさもなければ露出されたままであるように、光学要素２００に適用される。すなわち、様々な例において、光学要素２００の後側２０６は、組織統合要素３００による被覆がないままである。例えば、図４に示されるように、組織統合要素３００は、人工角膜１００の後側１０４（後部光学面２１４及び環状フランジ２１８の後面２２２を含む）が露出されるか又はさもなければ固定材料により覆われないように、光学要素２００に適用される。したがって、様々な例において、組織統合要素３００は、組織統合要素３００が後部光学面２１４及び環状フランジ２１８の後面２２２を含む光学要素２００の後側２０６に接触しないように、光学要素２００に適用される。別の言い方をすれば、様々な例において、組織統合要素３００は、後側２０６（後部光学面２１４及び後面２２２を含む）が組織統合要素３００との接触がないままであるように、光学要素２００に適用され、後側２０６は眼（例えば、眼の内部及び／又は眼の組織床）に曝されている。組織統合要素３００を後部光学面２１４上に配置することは、光透過を阻害し、光学的汚染を引き起こす可能性がある。
【０１１６】
しかしながら、当業者は、様々な例において、組織統合要素３００が後面２２２を横切って部分的又は完全に配置されうることを理解すべきである。
【０１１７】
図７〜図１１は、別の人工角膜１００の例を示す。図７〜１１の人工角膜１００は、光学要素２００と、該光学要素２００に結合された組織統合要素３００とを含む。図１１に示されるように、光学要素２００は、本体２０２が前部光学面及び後部光学面２１０及び２１４を画定する前方突起及び後方突起２１２及び２１６を含むという点で、図５に関して上で論じられた本体２０２と同様の本体２０２を含む。しかしながら、図７〜図１１に示される本体２０２の環状フランジ２１８は、図１〜５に示される本体の環状フランジとは異なる。特に、図１１に示されるように、環状フランジ２１８は、第一のフランジ構成要素２２８（図１１）及び第二のフランジ構成要素２３０（図１１）によって画定され、これらのそれぞれは、例えば、フランジ部分、フランジ層、フランジセグメント又はフランジ特徴部としてさらに説明されうる。第一のフランジ構成要素２２８は、前方突起及び後方突起２１２及び２１６のうちの１つ以上の半径方向外向きに延在している光学要素２００の本体２０２の第一の環状部分として定義されることができ、第二のフランジ構成要素２３０は、前方突起及び後方突起２１２及び２１６のうちの１つ以上の半径方向外向きに延在し、第一のフランジ構成要素２２８の半径方向外向きに延在している部分を含む、光学要素２００の本体２０２の第二の環状部分と定義されうる。様々な実施形態において、第二のフランジ構成要素２３０は、第一のフランジ構成要素２２８の後方に位置する。
【０１１８】
様々な実施形態において、第一のフランジ構成要素及び第二のフランジ構成要素２２８及び２３０は、環状フランジ２１８を画定する単一のモノリシック本体を形成する。したがって、第一のフランジ構成要素及び第二のフランジ構成要素２２８及び２３０は互いに一体であることができることが理解されるべきであるが、別個の接続された部品もまた考えられる。同様に、環状フランジ２１８は、第一のフランジ構成要素及び第二のフランジ構成要素２２８及び２３０が前方突起及び後方突起２１２及び２１６と一体になるように、本体２０２の他の部分（例えば、前方突起及び後方突起２１２及び２１６）と一体であり、本体２０２を集合的に画定することができる。
【０１１９】
第一のフランジ構成要素２２８は、前面２２０及び周辺面２０８を含むことができる（例えば、図１〜５の光学要素に関して上で論じたのと同様に）。第二のフランジ構成要素２３０は、前面２３２、後面２３４、及び、前面２３２と後面２３４の間に位置するか、又はさもなければそれらの間で遷移部を形成する周縁又は周辺面２３６を含むことができる。幾つかの実施形態において、第二のフランジ構成要素２３０の周縁２３６（周辺面２３６とも呼ばれる）及び光学要素２００の周縁（又は最外周縁）は同じである。様々な実施形態において、第一のフランジ構成要素及び第二のフランジ構成要素２２８及び２３０は、第一のフランジ構成要素２２８の前面２２０が第二のフランジ構成要素２３０の前面２３２の前方に位置するように配向される。逆に、第二のフランジ構成要素２３０の後面２３４は、第一のフランジ構成要素２２８の後面２２２の後方に位置する。幾つかの実施形態において、遷移部２３８は、それぞれ第一のフランジ構成要素及び第二のフランジ構成要素２２８及び２３０の後面２２２と後面２３４との間に画定される。遷移部２３８は、当業者に理解されるべきであるように、滑らかで連続的であることが、あるいは、段状又は不連続的であることができる。図１１に示されるように、第二のフランジ構成要素２３０の周辺面２３６は、第一のフランジ構成要素２２８の周辺面２０８よりもさらに半径方向外向きに延在している。さらに、図１１に示されるように、第一のフランジ構成要素２２８の後面２２２は、後面２２２が後面２３４と後部光学面２１４との間の環状凹部を画定するように、後面２３４及び後部光学面２１４のそれぞれの前方に位置する。
【０１２０】
図１０に示されるように、組織統合要素３００は、組織統合要素３００の第一の部分が第一のフランジ構成要素２２８に結合され、組織統合要素３００の第二の部分が第二のフランジ構成要素２３０に結合されるように、環状フランジ構成要素２１８に結合される。特に、組織統合要素３００は、第一のフランジ構成要素２２８の前面及び周辺面２２０及び２０８のそれぞれ、そして、第二のフランジ構成要素２３０の前面２３２に結合されている。しかしながら、組織統合要素３００は、第二のフランジ構成要素２３０の周辺面２３６にさらに結合されうることが理解されるべきである。図１１に示されるように、組織統合要素３００は、第一のフランジ構成要素及び第二のフランジ構成要素の後面２２２及び２３４にそれぞれ結合されていない。
【０１２１】
図７〜１１に示される本体２０２の構成は、幾つかの点で有利であることができる。例えば、幾つかの例によれば、本体２０２の構成は、人工角膜１００の移植後に眼の天然の角膜組織を支持するための追加の表面を提供し、これは、うまい生体統合を助ける。例えば、天然組織は、組織統合要素３００内及び上に成長することが許容され、それは第一のフランジ構成要素２２８の前面２２０及び周辺面２０８に結合され、また、組織統合要素３００は第二のフランジ構成要素２３０の前面２３２に結合されている。
【０１２２】
様々な実施形態において、環状フランジ２１８の第一のフランジ構成要素２２８は、以下でさらに論じられるように、人工角膜１００を眼の組織に最初に固定するために、１つ以上の締結要素（例えば、１つ以上の縫合糸）を通過させることができる要素としてさらに動作する。
【０１２３】
図１２及び１３は別の人工角膜１００の例を示している。図１２及び１３の人工角膜１００は、光学要素２００と、該光学要素２００に結合された組織統合要素３００とを含む。図１３に示されるように、光学要素は、以下の点で図５、１０及び１１に関して上で論じられた本体２０２とは異なる本体を含む。図５、１０及び１１に示された本体２０２は、前部光学面２１０を画定する前方突起２１２を含むが、図１３に示されるとおりの後部光学面２１４は前方突起によって画定されない。図１２及び図１３に示される本体２０２の環状フランジ２１８は、第一のフランジ構成要素２２８（図１３）及び第二のフランジ構成要素２３０（図１３）によって画定され、これらのそれぞれは、例えば、フランジ部分、フランジ層、フランジセグメント又はフランジ特徴部としてさらに記載されうる。第一のフランジ構成要素２２８は、図７〜１１に関して上で論じた第一のフランジ構成要素２２８と同様であり、前方突起２１２から半径方向外向きに延在している光学要素２０２の本体２０２の第一の環状部分として画定されうる。しかしながら、図１２及び１３に示される第二のフランジ構成要素２３０は、図７〜１１に示される本体の第二のフランジ構成要素２３０とは異なる。特に、図１２及び１３に示されるように、第二のフランジ２３０は、第二のフランジ２３０の前面から第二のフランジ２３０の後面まで通過する少なくとも１つのアパチャ２５６を含む。アパチャ２５６は、細胞が成長、増殖又はさもなければそれを通して前進するのに十分なサイズの直径を有する。アパチャ２５６は、人工角膜１００の眼の周囲組織への結合を促進する。幾つかの例において、アパチャ２５６は、組織成長が第二のフランジ２３０を通って広がる（すなわち、増殖する）ことができるように構成され、これは、眼内の人工角膜１００の位置を維持するのに役立つ。
【０１２４】
様々な実施形態において、第一のフランジ構成要素及び第二のフランジ構成要素２２８及び２３０は、環状フランジ２１８を画定する単一のモノリシック本体を形成する。したがって、第一のフランジ構成要素及び第二のフランジ構成要素２２８及び２３０は互いに一体であることができることが理解されるべきであるが、別個の接続された部品であることも考えられる。同様に、環状フランジ２１８は、本体２０２の他の部分と一体であることができるが、別個の接続された部分であることも考えられる。幾つかの実施形態において、第二のフランジ２３０は、第一のフランジ２２８及び／又は本体２０２と同じ材料を含む。他の実施形態において、第二のフランジ２３０は、第一のフランジ２２８及び本体２０２とは異なる材料を含む。マイクロドリル技術、例えば、超音波ドリル、粉末ブラスト又は研磨ウォータージェット機械加工（ＡＷＪＭ）などの機械的マイクロドリル、レーザ加工などの熱マイクロドリル、ウェットエッチング、深掘り反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）又はプラズマエッチングを含む化学マイクロドリル、スパークアシスト化学彫刻（ＳＡＣＥ）、振動アシストマイクロマシニング、レーザ誘起プラズママイクロマシニング（ＬＩＰＭＭ）及び水アシストマイクロマシニングなどのハイブリッドマイクロドリル技術により、アパチャ２５６を第二のフランジに形成することができる。他の実施形態において、第二のフランジ２３０は、第一のフランジ２２８及び本体２０２とは異なる材料を含み、アパチャ２５６は、第二のフランジ２３０の材料の特徴である。すなわち、第二のフランジ２３０の材料自体の微細構造は、アパチャ２５６を形成するための十分なサイズの細孔を含む。特定の実施形態において、アパチャ２５６は、約７５ｐｍ〜約６００ｐｍの直径を有する。特定の実施形態において、アパチャ２５６は、約２００ｐｍ〜約３００ｐｍの直径を有する。特定の実施形態において、アパチャ２５６は、約３００ｐｍの直径を有する。
【０１２５】
図１２及び１３の人工角膜１００の第一のフランジ構成要素及び第二のフランジ構成要素２２８及び２３０の表面は図７〜１１の人工角膜１００について上で説明したものと同様である。
【０１２６】
図１３に示されるように、組織統合要素３００は第一のフランジ構成要素２２８に結合されている。特に、組織統合要素３００は、第一のフランジ構成要素２２８の前面及び周辺面のそれぞれに結合されている。組織統合要素３００は、しかしながら、第二のフランジ構成要素２３０の前面及び周辺面の一方又は両方にさらに結合されうることが理解あれるべきである。
【０１２７】
幾つかの実施形態において、前方突起２１２を有する、図７〜１１に示されるものと同様の人工角膜１００は、第二のフランジ２３０にアパチャ２５６を含む。
【０１２８】
図１２及び１３に示されるような第二のフランジ構成要素２３０の構成は、人工角膜の厚さにわたる組織成長を提供し、人工角膜の長期の機械的固定を提供するという点で有利である可能性がある。幾つかの実施形態において、組織は組織統合要素３００中に成長し得るが、人工角膜の厚さにわたって組織成長を有することは、より高いレベルの固定及び保持を提供しうる。
【０１２９】
図１４〜１８は、別の人工角膜１００の例を示す。図１４〜１８の人工角膜は、光学要素２００と、該光学要素２００に結合された組織統合要素３００を含む。図１８に示されるように、光学要素２００は、前部光学面及び後部光学面２１０及び２１４を含む本体２０２を含む。しかしながら、本明細書で論じられる他の構成とは異なり、本体２０２は、組織統合要素が結合される半径方向に延在している環状フランジを含まず、代わりに、中に天然の角膜組織を収容するように構成された周方向に延在している凹部２４０を画定する。周方向に延在している凹部２４０は、図１７Ａ〜１７Ｃに示されるように、組織統合要素３００を収容するように同様に構成される。図１７Ａ〜１７Ｃ及び１８を引き続き参照すると、周方向に延在している凹部２４０は、第一の表面２４２、該第一の表面２４２の反対側の第二の表面２４４、及び、第一の表面２４２と第二の表面２４４との間に位置し、それらを横切って延在している第三の表面２４６を含む複数の表面によって画定される。
【０１３０】
幾つかの実施形態において、図１８に示される光学要素２００は、前部光学面及び後部光学面２１０及び２１４と、それぞれがその周囲の半径方向外向きに延在している前部フランジ２４８及び後部フランジ２５０を含む複数のフランジとを有する本体２０２を含むものと記載することができる。前部フランジ及び後部フランジ２４８及び２５０は、周方向に延在している凹部２４０がそれらの間に画定されるように、光学要素２００の長手方向軸に沿って互いにオフセットされている。幾つかの実施形態において、第三の表面２４６は本体２０２の周辺面に対応すると理解され、一方、第一の表面２４２は前部フランジ２４８の後面に対応すると理解され、一方、第二の表面２４４は、後部フランジ２５０の前面に対応すると理解されることができる。幾つかの実施形態において、前部フランジ２４８の前面２５２及び前部光学面２１０は、集合的に、図１４〜１８に示される光学要素２００の前側を画定する。同様に、幾つかの実施形態において、後部フランジ２５０の後面２５４及び後部光学面２１４は、集合的に、図１４〜１８に示される光学要素２００の後側を画定する。
【０１３１】
図１７Ａに示されるように、組織統合要素３００は、第一の表面、第二の表面及び第三の表面２４２、２４４及び２４６のそれぞれに結合され、その結果、患者の眼に移植されると、角膜又は他の関連する眼組織は第一の表面、第二の表面及び第三の表面２４２、２４４及び２４６のそれぞれに沿って組織統合要素３００中に成長することができる。
【０１３２】
図１７Ｂに示されるように、組織統合要素３００は、第二の表面及び第三の表面２４４及び２４６に結合され、その結果、患者の眼に移植されると、角膜又は他の関連する眼組織は第二の表面及び第三表面２４４及び２４６のそれぞれに沿って組織統合要素３００中に成長することができるが、そのような構成では、組織の内殖に耐性がある第一の表面２４２は、位置合わせ縁として機能し、患者の眼内で人工角膜を位置合わせする。
【０１３３】
図１７Ｃに示されるように、組織統合要素３００は、第三の表面２４６にのみ結合され、その結果、患者の眼に移植されると、角膜又は他の関連する眼組織は、第三の表面に沿って組織統合要素３００中に成長することができるが、そのような構成では組織の内殖に耐性がある第一の表面及び第二の表面２４２及び２４４は、位置合わせ縁として機能し、患者の眼内で人工角膜を位置合わせする。
【０１３４】
様々な例において、本明細書に例示及び記載される人工角膜は、トレフィン又はレーザなどの外科的切断器具を使用して、組織の全厚断片が罹患又は損傷した角膜から除去される貫通角膜移植外科的処置と併せて移植される。様々な例において、罹患又は損傷した角膜の円形の全厚プラグが除去され、人工角膜１００を取り付けることができる角膜組織の組織床が残される。そのような構成では、人工角膜１００の後側１０４の一部又は全部が眼の内部の上に浮遊される。すなわち、人工角膜１００の後側１０４の一部又は全部は、眼の既存の角膜組織によって支持されていない。角膜の全厚切除を伴う場合には、角膜は一般に上皮から内皮まで除去される。
【０１３５】
本明細書に例示及び記載されている人工角膜１００はまた、デスメ膜剥離及び自動内皮角膜移植術（ＤＳＡＥＫ）などの部分的な厚さの外科的処置と組み合わせて移植されるように構成され、組織の全厚未満の断片が罹患した又は損傷した角膜から除去され、健康な角膜組織の残留床を残す。これらの実施形態において、前部角膜の罹患部分が切除され、人工角膜１００が健康な角膜組織の残存床上に配置される。
【０１３６】
様々な例において、本明細書で論じられる人工角膜は、移植を容易にするのを助けるために一時的に折り畳まれ、変形されうるように構成される。すなわち、多くの従来の設計とは異なり、人工角膜（例えば、光学要素２００の本体２０２を含む）は、順応性があり、剛性がないように構成されている。例えば、移植手順の間に、医師は、適切な配向を達成するために、及び／又は、天然の組織床に人工角膜を適切に着座させるために、人工角膜を折り畳むか又は変形させる必要がある場合がある。幾つかの場合において、独立した拘束部材を利用して、移植手順の前及び手順中に人工角膜の変形を一時的に維持することができる。様々な例において、人工角膜１００は、組織床内又は組織床上に解放されるとき、及び／又は組織床に固定されるときに変形していない幾何形状をとるのに十分な弾力性がある。順応性及び非剛性となるように人工角膜を構成することにより、人工角膜が移植されている間に、従来の方法に従って眼の眼内圧を監視することもできる。
【０１３７】
例えば、人工角膜は順応性がある（例えば、天然の角膜に匹敵する順応性の尺度を有する）ので、人工角膜が移植される眼の眼内圧は、既知の眼圧測定法を通して決定することができ、該眼圧測定法としては、限定するわけではないが、圧平眼圧測定、ゴールドマン眼圧測定、動的輪郭眼圧測定、電子圧痕眼圧測定、リバウンド眼圧測定、気道眼圧測定、圧痕又は印象眼圧測定及び非接触眼圧測定が挙げられる。本明細書で論じられる人工角膜と組み合わせて使用される場合に、これらの方法は、眼の外部の力によって作用されたときの人工角膜と天然角膜組織との間の界面に沿った変形応答を測定することを含む。例えば、測定は、光学要素と天然角膜組織（例えば、角膜輪部）が係わるか又は界面形成する光学要素の周囲に沿った１つ以上の位置で行われることができる。これには、純粋に天然の角膜組織が含まれる場合もあれば、又は、天然角膜組織が人工角膜にオーバーラップする領域が含まれる場合もある。眼圧測定装置によって送達される外力としては、空気圧及び／又は眼の測定領域に接触する物体によって加えられる外力を挙げることができる。眼の他の領域（例えば、強膜）との相互作用を介して眼内圧を測定するための他の方法が存在し、人工角膜と天然角膜組織との界面に沿って眼内圧を測定することを含む眼圧測定と区別されるものと理解されるべきである。剛性の従来の人工角膜設計はそれ自体十分に変形可能ではなく、天然の眼組織及びそのような従来の剛性の人工角膜設計に沿った界面も十分に変形可能でないために、眼圧測定は従来の剛性人工角膜設計では不可能であることを理解されたい。
【０１３８】
図１９は、人工角膜１００の実施形態を示している。図１９の人工角膜１００は、図１３のものと同様であるが、２つの重要な違いがある。第一に、示されるように、図１９の第二のフランジ構成要素２３０はアパチャ２５６を含まない。第二に、図１９に示される実施形態は、角膜上皮細胞成長層２５８をさらに含む。角膜上皮細胞成長層２５８は、光学要素２００の前側２０４を横切る角膜上皮細胞の組織化単層の形成及び維持を促進及び支持するように構成されている。角膜上皮細胞成長層２５８は、人工角膜１００の前側１０２が滑らかになるように、光学要素２００の前側２０４に堆積される。そのような例において、角膜上皮細胞成長層２５８と、光学要素２００の前側に適用される組織統合要素３００の部分との間の遷移部は滑らかである（例えば、突起、ギャップなどがない）。上皮細胞成長層２５８と組織統合要素３００との間の滑らかな遷移部は、移植された人工角膜１００の前側１０２が不快感又は刺激を引き起こさず、又は、患者の解剖学的構造の他の部分（例えば、患者のまぶた）に干渉しないことを提供する。さらに、組織統合要素３００は、人工角膜の前側１０２の一部に沿った組織内殖の増殖を促進するが、上皮細胞成長層２５８は、光学要素２００の前側２０４上に角膜上皮細胞の組織化単層の形成を促進する。組織統合要素３００は、図１９において、環状フランジ２１８の周辺面２０８全体に適用されるものとして示されているが、幾つかの例において、組織統合要素３００は、周辺面２０８のすべてよりも少ない部分に適用されうることが理解されるべきである。同様に、上皮細胞成長層２５８は、図１９において、組織統合要素３００によって覆われていない光学要素２００の前側２０４全体にわたって適用されるものとして示されているが、幾つかの例において、上皮細胞成長層２５８は、組織統合要素３００によって覆われていない光学要素２００の前側２０４のすべてよりも少ない部分に適用されうる。上記の例に関連して記載されているが、上皮細胞成長層２５８は、本明細書に開示及び記載されている人工角膜の任意の例に組み込むことができる。
【０１３９】
幾つかの実施形態において、上皮細胞成長層２５８は、１つ以上のプラズマコーティング（正又は負に帯電）、糖タンパク質、コラーゲン及びゼラチン及び／又はプロテオグリカンを含む。有用な糖タンパク質としては、例えば、フィブロネクチン、ラミニン及びビトロネクチンが挙げられる。有用なコラーゲンタイプとしては、例えば、タイプＩ、タイプＩＩ、タイプＩＩＩ、タイプＩＶ及びタイプＶが挙げられる。有用なプロテオグリカンとしては、例えば、バーシカン、パーレカン、ニューロカン、アグリカン及びブレビカンが挙げられる。特定の実施形態において、上皮細胞成長層は分子の混合物を含み、マトリックスを形成する。上皮細胞成長層２５８の組成は、角膜上皮細胞の組織化単層が光学要素２００の前側２０４を横切って成長及び増殖するように促進されるように選ばれる。
【０１４０】
ここで図２０に目を向けると、本明細書で論じる人工角膜が移植されたときに、上記で論じた眼圧測定法に従って決定された眼内圧と視度との間の実験的関係のグラフ表示である。眼内の健康な眼圧は、１０〜２０ミリメートル水銀柱（ｍｍＨｇ）の範囲内である。示されているように、移植されたときに、人工角膜は、１０．１ミリメートル水銀柱（ｍｍＨｇ）で約４８．２ジオプターの視度、そして２０．３ミリメートル水銀柱（ｍｍＨｇ）で約４９ジオプターの視度に関連付けられる。図２０中の線の傾きは、測定領域の順応性又は弾性に対応し、ミリメートル水銀柱（ｍｍＨｇ）あたりのジオプターの単位で表される。図２０に示すグラフは、人工角膜と天然角膜組織との間の界面領域の順応性を示しており、これは、ミリメートル水銀柱あたり約０．０６４ジオプターである。界面領域の順応性は、少なくとも部分的に、測定された界面領域及びその周囲に位置する天然角膜組織及び人工角膜材料の順応性に基づく。したがって、本明細書で論じられる人工角膜は、従来の剛性な人工角膜設計では達成できない界面領域での正確な眼球眼圧測定を容易にするのに十分な順応性を有することを理解されたい。
【０１４１】
幾つかの実施形態において、順応性又は弾性の人工角膜は、ゼロより大きく、ミリメートル水銀柱あたり最大約０．０７５ジオプターの順応性又は弾性を有することができる。人工角膜の剛性は、ジオプター/ｍｍＨｇの傾きが減少するにつれて増加すると理解され、人工角膜の剛性は、ジオプター/ｍｍＨｇの傾きが増加するにつれて減少すると理解される。したがって、図２０には示されていないが、傾きがミリメートル水銀柱（ｍｍＨｇ）あたりゼロ（０）ジオプターに近づくと、対応する人工角膜は最小又はゼロ弾性に近づく。これは多くの従来の人工角膜設計に一貫する弾性である。その結果、少なくとも１０〜２０ミリメートル（ｍｍＨｇ）の範囲内でミリメートル水銀柱（ｍｍＨｇ）あたりゼロ（０）ジオプターに近い傾きに関連する人工角膜は、人工角膜又は剛性の人工角膜に隣接する天然角膜組織が眼内圧を正確に測定するための試験条件下で十分に変形できないため、剛性の人工角膜との相互作用を介した眼内圧の測定の精度を低下させる。
【０１４２】
逆に、少なくとも１０〜２０ミリメートル（ｍｍＨｇ）水銀柱（ｍｍＨｇ）の範囲内で０．０７５ジオプター／ミリメートル水銀柱（ｍｍＨｇ）を超えて増加する傾斜は、健康な患者の眼内圧の予想される正常な毎日の変動の経過の間に知覚可能な視力変化の影響をますます受けやすくなる。例えば、患者の眼内圧が1日の経過の間に、１０〜１５ミリメートル水銀柱（ｍｍＨｇ）の間で変動すると予想される場合に、順応性又は弾性が０．０７５ジオプター／ミリメートル水銀柱（ｍｍＨｇ）である人工角膜は約０．３７５ジオプターの視力差を経験すると予想される。比較すると、０．０５ジオプター／ミリメートル水銀柱（ｍｍＨｇ）の順応性又は弾性を有する人工角膜は、同じ条件下で約０．２５ジオプターの視力差を経験すると予想されるが、０．０９５ジオプター／ミリメートル水銀柱（ｍｍＨｇ）の順応性又は弾性を有する人工角膜は、同じ条件下で約０．４７５ジオプターの視力差を経験すると予想される。
【０１４３】
予想される眼内圧変動下で知覚可能な視力変化の可能性を最小限に抑えながら、十分に順応性のある人工角膜を提供することが望ましい。したがって、人工角膜の順応性又は弾性は、患者の予想される眼内圧変動に基づいて選択されるべきであることを理解されたい。
【０１４４】
幾つかの例において、外科的移植方法は、人工角膜の直径に対して、宿主角膜に作られた骨穿孔開窓される孔をアンダーサイズすることを必要とする。幾つかの例において、これは、切除される宿主角膜が外傷（例えば、切開）を経験したときに成長する量を考慮するためのものである。幾つかの例において、そのようなアンダーサイジングはまた、術後の部分的な角膜融解による後退を考慮するように機能する。さらに、このようなアンダーサイジングは、縫合後に創傷を気密及び液密にすることを可能にし、病原体の侵入による感染リスクを回避するのに役立つ。
【０１４５】
様々な例において、人工角膜が既存の角膜組織の組織床内に適切に配置及び配向された後に、人工角膜は、既存の角膜組織に機械的に結合される。様々な例において、１つ以上の縫合糸は、人工角膜を既存の角膜組織に機械的に固定するために利用される。他の幾つかの例において、眼科用接着剤を追加的又は代替的に利用して、人工角膜を既存の角膜組織に機械的に結合することができる。縫合の場合に、特定の外科的縫合技術（例えば、中断された、中断されない、組み合わされた、単一、二重など）は、当業者によって理解されるように、幾つかの外科的適応症に基づいて変化しうる。１つ以上の縫合糸による既存の角膜組織への人工角膜の固定を含む様々な例において、縫合糸は、一般に、人工角膜１００の光学要素２００の環状フランジ２１８内に延在している。幾つかの例において、１つ以上の縫合糸は、環状フランジ２１８の一部のみを通って延在している。例えば、１つ以上の縫合糸は、人工角膜１００の前側１０２に入り、周辺面２０８及び該周辺面２０８を覆う任意の組織統合スカート材料を通って人工角膜１００を出て、次いで、既存の角膜組織に入る。幾つかの例において、１つ以上の縫合糸は、追加的又は代替的に、環状フランジ２１８（第一のフランジ構成要素及び第二のフランジ構成要素２２８及び２３０のうちの１つ以上を含む）を通って完全に延在している。例えば、１つ以上の縫合糸は、人工角膜１００の前側１０２に入り、環状フランジ２１８の後面２２２から出て、次いで、既存の角膜組織に入る。そのような１つの例において、環状フランジ２１８の後面２２２を出る縫合糸は、環状フランジ２１８の後面２２２が載っている既存の角膜組織に入ることができる。
【０１４６】
当業者は、１つ以上の縫合糸が、追加的又は代替的に、環状フランジの周辺面２０８及び該周辺面２０８を覆う任意の組織統合スカート材料を通って環状フランジに入り、続いて、環状フランジの周辺面２０８及び該周辺面２０８を覆う任意の組織統合スカート材料を通って出ることができることを理解すべきである。追加又は代替として、幾つかの例において、１つ以上の縫合糸は、環状フランジの周辺面２０８及び該周辺面２０８を覆う任意の組織統合スカート材料を通って環状フランジに入り、続いて、環状フランジ２１８の後面２２２を出ることができる。当業者はまた、人工角膜１００の既存の角膜組織への機械的固定又は取り付け（例えば、縫合）が一時的又は永久的でありうることを理解すべきである。例えば、幾つかの例において、縫合糸は、移植手順の後にデバイスの機械的固定を提供するが、組織統合要素３００中へのその後の組織の内殖は、取り付けのための恒久的な機構として機能する。
【０１４７】
様々な実施形態において、人工角膜１００を既存の角膜組織に固定することは、当業者が理解するように、角膜組織が組織統合要素３００中に成長する間に、人工角膜１００と既存の角膜組織との間の相対位置を維持するように機能する。同様に、当業者が理解するように、人工角膜１００を既存の角膜組織に固定することは、角膜組織が組織統合要素３００中に成長する間に、既存の角膜組織と人工角膜１００との間の接触を維持するように機能する。このような構成はまた、目の内部を外部環境及び細菌の侵入の可能性からシールする。
【０１４８】
様々な例において、縫合糸は、ナイロン、ポリプロピレン、シルク、ポリエステル及びｅＰＴＦＥなどのフルオロポリマー及び本明細書で論じられる他のコポリマーを含む、任意の適切な生体適合性材料を含むことができる。
【０１４９】
上記の実施形態は、スカートが前面の一部のみを覆う構成を含むが、幾つかの例において、スカートは、前部光学面を含む前側全体を覆うことができる。このような構成は、外部環境に露出される人工角膜の前面全体にわたる上皮組織の増殖及び統合を促進するのに役立ち、それはさらなる生体統合に役立つ。さらに、このような構成は、光学的濡れ性を高め、汚染を最小限に抑えるのに役立つ。しかしながら、特定の場合において、人工角膜の前面全体にわたる上皮組織の成長が望ましくないことがある。例えば、特定の例において、罹患した組織は、明確な屈折面となるための適切な形態を欠いている。したがって、そのような場合において、再生された上皮組織は不明瞭であり、光学的汚染につながる可能性があるため、回避されるべきである。
【０１５０】
本出願の本発明の範囲は、一般的に及び特定の例の両方に関して上記に記載されてきた。本開示の範囲から逸脱することなく、実施例において様々な修正及び変形を行うことができることは、当業者に明らかであろう。同様に、ここで論じられる例で論じられる様々な構成要素は組み合わせることができる。したがって、実施例は、本発明の範囲の修正及び変形を網羅することが意図されている。
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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