(57)【要約】【課題】  侵襲性が最小限で角膜の湾曲を調節し視覚異常を矯正するデバイスを提供する。【解決手段】  本発明は、予備形成された角膜実質内挿入物（812、814）である。これは生理学的に適合性のポリマーで作製され、そして角膜の湾曲を調節することによって視覚異常を矯正するために使用され得る。セグメントの挿入物(812、814)は、治療剤または診断剤を角膜の内部または眼の内部へと送達するためにも用いられ得る。挿入物(812、814)はリングの一部のみ（あるいは「弧」）に対応し、角膜の視野の外側の角膜の正面を周回する。本発明はまた、このデバイスを角膜へ挿入するための手順を包含する。【選択図】  図３
2004283616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角膜内実質内導路内に導入するために適した、予備成形された生理学的に適合性のポリマーセグメントを含み、そして該実質内導路内に挿入されるときに360°未満の弧角を有する、角膜実質内に導入するに適した角膜実質内挿入物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、予備形成された角膜実質内挿入物に関する。これは生理学的に適合性のポリマーで作製され、そして角膜の湾曲を調節することによって視覚異常を矯正するために使用され得る。この挿入物またはセグメントは、治療剤または診断剤を角膜の内部または眼の内部へと送達するためにも用いられ得る。この挿入物は、リングの一部のみ（あるいは「弧」）に対応し、角膜の正面の円周の内側である前部角膜（しかし角膜の視野の外側）を周回するが、複数を用いて完全な円弧を形成し得、あるいは種々の厚みを構成し得る。本発明はまた、１つまたはそれ以上のデバイスを角膜へ挿入するための、侵襲が最小限である手順、ならびにこのようにして矯正される眼の両方を包含する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
眼の全体形状における変形は視覚障害を引き起こし得る。遠視（「farsightedness」）は、眼球内の前後距離が短すぎる場合に起こる。このような場合に、眼から20フィートを超えて生じる平行光は網膜より後ろで焦点を結ぶ。逆に、眼球の前後距離が長すぎる場合に近視（「nearsightedness」）が起こり、眼に入射する平行光の焦点は網膜の前に生じる。乱視は、平行光線が、眼の内部の一点に焦点を結ばないというよりはむしろ、角膜が異なる距離で異なる経線上で光を屈折させる事実により焦点が変わりやすい場合に起こる状態である。ある程度の乱視は正常であるが、乱視が著しいときには、矯正しなければならない。
【０００３】
遠視、近視、および乱視は、通常は眼鏡またはコンタクトレンズにより矯正される。このような障害を矯正するために外科的な方法が知られている。これらの方法には、放射状角膜切開術（例えば、米国特許第4,815,463号（特許文献１）および同4,688,570号（特許文献２）を参照のこと）、およびレーザ角膜切除（例えば、米国特許第4,941,093号（特許文献３）を参照のこと)が挙げられる。
【０００４】
それらの障害を矯正する他の方法として、眼の角膜実質にポリマーのリング（角膜実質内リングまたは「ICR」）を移植して角膜の湾曲を変える方法がある。ポリメチルメタクリレート（PMMA）リング、同種移植片角膜組織、およびヒドロゲルの移植に関する以前の研究は、十分に文献に記載されている。リングデバイスの１つは、角膜の実質層にあらかじめ切開された導路（channel）中に挿入されるスプリットリング（splitring）の設計を包含する。導路の作製および移植片の挿入の両方のために、最小限の侵襲性の切開が使用される。例えば、Reynoldsの米国特許第4,452,235号（特許文献４）；Reynoldsの同4,671,276号（特許文献５）；Reynoldsの同4,766,895号（特許文献６）；およびKilmerらの同4,961,744号（特許文献７）におけるPMMA実質内リングの使用を参照のこと。これらの文献は、角膜を完全に取り巻くICRの使用のみを示唆している。
【０００５】
実質内挿入物として柔軟なポリマーを使用することはあまり広く知られてはいない。例えば、Simonの米国特許第5,090,955号（特許文献８）は、硬化可能なポリマーまたはゲルをあらかじめ作製しておいた実質内導路に導入することによって作製されるICRを示唆している。この手順によって、得られるリングの正確なサイズを外科医が特定することはできず、そしてこの手順は眼内を流動するポリマーの経路を正確に制御することができるプロセスではない。なぜならゲルは単に実質内導路の形状に従うに過ぎないからである。しかし、これは、ゲルをベースとする挿入物を入れた角膜を中心とするアーチ状の導路を矯正のために使用するという概念を示している。
【０００６】
Temirovら、「高度の近視の矯正における屈折円形トンネル角膜移植(refractivecircular tunnel keroplasty)」,Vestnik Oftalmologii 1991:3-21-31（非特許文献１）は、ICR材料としてコラーゲンの糸を使用することを示唆している。
【特許文献１】米国特許第4,815,463号
【特許文献２】米国特許第4,688,570号
【特許文献３】米国特許第4,941,093号
【特許文献４】米国特許第4,452,235号
【特許文献５】米国特許第4,671,276号
【特許文献６】米国特許第4,766,895号
【特許文献７】米国特許第4,961,744号
【特許文献８】米国特許第5,090,955号
【非特許文献１】Temirovら、「高度の近視の矯正における屈折円形トンネル角膜移植、VestnikOftalmologii 1991:3-21-31
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の刊行物は、種々の視覚異常の矯正のために予備形成されたポリマーのアーチ型挿入物を角膜中に導入することを示唆していない。明らかに、これらの刊行物は、角膜実質内空隙に治療用または診断用の物質を導入するためにデバイスを使用し得ることを意図していない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（発明の要旨）
本発明は、角膜実質の層間へ挿入するに適した、予備形成されたポリマー挿入物である。この挿入物は弧状のリングのセグメントであり、単独で使用され得、分離した複数で使用され得、組み合わされた複数で使用され得、あるいは角膜の少なくとも一部を囲むより大きな組立物のセグメントとして、または種々の厚みの構築物を形成する組立物として使用され得る。この挿入物は、１種またはそれ以上の親水性または疎水性の合成または天然のポリマー製であり得、あるいは層状の材料を含むハイブリッドデバイスであり得、あるいは中空であり得る。
【０００９】
挿入物は生物学的試薬、薬剤または他の液体、乳濁液、あるいは徐放性の眼の治療用または診断用材料で充填され得るように選択され得る。
【００１０】
この挿入物がハイブリッドの場合、内側部分および外側部分は、両方とも１種またそれ以上の種々の高弾性率または低弾性率の生理学的に適合性のポリマー、あるいは低弾性率ポリマーと高弾性率ポリマーの複合体を含み得る。内側部分はまた、中空中心層中に導入された後、その場で（インサイチュ(in situ)）で重合するゲルまたはポリマー材料を含み得る。
【００１１】
本発明のセグメント状の挿入物は、角膜周擁の回旋(rotation)の少なくとも一部を横切る実質内導路を提供する工程を包含する手法を用いて角膜実質中に導入され得る。乱視のような特定の適応症は、１つまたはそれ以上の挿入物を前部角膜表面のより急勾配の部分を平らにするための部分的な実質内導路中に挿入することによって、完全な角膜内リング(ICR)を挿入することなく調節され得る。
【００１２】
水和可能なポリマーが使用される場合、これらのデバイスを眼に導入するために用いられる外科用器具によって作製された実質内通路中にデバイスを導入する前または後で、これらのポリマーは水和され得る。外側層が眼への挿入の前に水和される場合、挿入物の最終サイズは挿入の前に設定される。水和可能なポリマーが角膜の空隙内で水和される場合、デバイスは（適切なポリマーが選択されるならば）眼内でその最終サイズまで膨潤する。予備水和される場合、外側層はしばしばデバイスに一定の潤滑性を与え、その結果、挿入物をより容易に挿入することができるようになる。他の公知の低弾性率ポリマーもまたこのような潤滑性を提供し得る。
【発明の効果】
【００１３】
生理学的に適合性のポリマーで作製され、角膜実質内導路内に挿入されるときに３６０゜未満の弧角を有するセグメントであるので、角膜実質に対する侵襲性を最小限に維持しながら、角膜の湾曲を調節して視覚異常を矯正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（発明の説明）
本発明のデバイスの詳細を説明する前に、これらの角膜内挿入物またはセグメントと眼の機能関連性を認識するために、眼の生理学の簡単な説明が必要である。
【００１５】
図１は、角膜（12）を表す前部の膨らんだ球部分を有する球体に似た眼の眼球（11）を有する眼の水平断面を示す。
【００１６】
眼の眼球（11）は、光感受性の網膜（18）に到達する前に光が通過しなければならない種々の透明な媒体を包む３つの同心円の被覆からなる。最も外部の被覆は、線維性の保護部分であり、その後ろの６分の５が白く不透明で、強膜（13）と呼ばれる、そして前面に見える所はときどき白目と呼ばれる。この外側の層の前部の６分の１は、透明な角膜（12）である。
【００１７】
中間の被覆は、主として血管性および栄養性の機能を果たし、そして脈絡膜、毛様体（16）、および虹彩（17）から構成される。脈絡膜は、一般的には網膜（18）を維持するように機能する。毛様体（16）は、水晶体（21）の懸垂および水晶体の調節に関連する。虹彩（17）は、眼の中間の被覆の最前部であり、そして正面に配置している。これは、機能的にカメラの絞りと類似した薄い円盤であり、そして瞳孔（19）と呼ばれる円形の開口部がその中心近くに開いている。瞳孔の大きさは変化して、網膜（18）に届く光量を調節する。これはまた収縮して、球面収差を少なくすることにより焦点をはっきりさせる調節機能を行う。虹彩は、角膜（12）と水晶体（21）との間の空間を前眼房（22）および後眼房(23)に分ける。被覆の一番内側の部分は網膜（18）であり、それは視覚的印象の真の受容部分である神経要素から構成される。
【００１８】
網膜（18）は、前脳からの派生物として発生している脳の一部であり、それは前脳と脳の網膜部分とを接続する線維路として作用する視神経（24）を有する。杆体および錐体の層は、網膜の前壁の色素上皮の真下にあり、物理的エネルギー（光）を神経インパルスに変換する視覚細胞または光受容体として作用する。
【００１９】
硝子体（26）は、眼球（11）の後部の５分の４を占める透明な膠状の塊である。硝子体は側面で毛様体（16）および網膜（18）を支えている。前面の受け皿の形をしたくぼみ(27)は、水晶体を収容する。
【００２０】
眼の水晶体（21）は、虹彩（17）と硝子体（26）との間に位置する水晶のような外観の透明な両凸体である。その軸径は、著しく変化して調節機能を行う。毛様体小帯（273）は、毛様体（16）と水晶体（21)との間を通る透明な線維からなり、水晶体（21）を適切な位置に保ち、そして水晶体に対して毛様体筋が作用し得るようにする。
【００２１】
再び角膜（12）について言及するが、この最も外部の線維質の透明な被覆は、時計皿に似ている。その湾曲は、眼球の残りの部分より幾分大きく、そして本来理想的には球状である。しかし、角膜がある経線において別の経線より湾曲していることが多く、乱視を生じる。角膜の中心の３分の１は視覚帯と呼ばれ、角膜が外縁に向かって厚くなるように、それの外側に向かってわずかな平坦化が生じている。眼の屈折の大部分は、角膜を通して起こる。
【００２２】
図２は、眼球の前部のより詳細な図面であり、上皮（31）を構成する角膜（12）の種々の層を示す。その表面の上皮細胞が機能して、角膜（12）の透明度が維持される。これらの上皮細胞は、グリコーゲン、酵素、およびアセチルコリンに富み、そしてそれらの活性は角膜小体を調節し、角膜（12）の実質（32）の薄層を介して水分および電解質の輸送を制御する。
【００２３】
ボーマン（Bowman）膜またはボーマン層と呼ばれる外境界膜（33）は、角膜の上皮（31）と実質（32）との間に位置する。実質（32）は、互いに並列した線維帯を有する、角膜全体にわたる薄層から構成される。線維帯の大部分が表面と並行しているのに対し、いくつかは傾斜しており、特に前傾している。内境界膜（34）はデスメー（Descemet）膜と呼ばれる。それは、実質（32）とはっきり区別される強い膜であり、そして角膜の病理学的プロセスに抵抗性を示す。
【００２４】
内皮（36）は、角膜の最も後部の層であり、細胞の単一層からなる。縁（37）は、結膜(38)と、一方は強膜との、他方は角膜（12）との間の遷移帯である。
【００２５】
図３Ａは本発明による典型的な挿入物の正面図であり、図３Ｂはその挿入物の断面図である。これらのセグメントは、適切に調製された眼の層間導路、実質内導路、角膜内導路に挿入するに適している。一般に、実質内セグメントは以下のような方式で装着される：小さい放射状の切開を角膜の半径方向に作製し、最終的にはそこに実質内セグメントが角膜を周回して装着される。角膜実質中に層間導路を形成するに適した先端を有するスプリットリングの形状の切開具(dissector)を上記の小さい切開を通して実質の空隙内に導入する。次に、一般に部分円あるいは弧の形状の導路が選択された半径で角膜の一部を周回するように形成されるようなやり方で、切開具を回転させる。次いで、切開具を反対方向に回転させ、このようにして形成されたトンネルまたは導路から切開具を取り出す。次に、実質内セグメントをこの導路中に導入する。
【００２６】
図３Ａに示すように、アーチ形セグメント(300)は、円の一部であり、「α」値に等しい角膜の外周（選択されたある半径において）のある特定の量に対応する。この「α」値は360°未満であり、好ましくは320°未満、最も好ましくは270°未満である。本発明者はこの角を「弧角(arcangle)」と呼ぶ。「α」値は、解決すべき適応症および眼内に装着される単数のセグメント（または複数のセグメント）の物理的配置に依存する。例えば、中程度の非点収差を矯正するためには「α」値はしばしば60°から90°である。いずれにしても、定義としての目的のためには、単一の「セグメント」の両端は、そのセグメントが実質内導路に挿入される際には接していない。
【００２７】
同様に、セグメントを連結したり、または（以下、図１０、１１、および１２について述べる際に記載されるように）互いに組み合わせて使用する場合、「α」値は360°まで、あるいはそれ以上の任意の広範囲の値であり得る。
【００２８】
同様に図３Ｂは、セグメントが眼内に配置されたときの配向角「β」を示す。一般に、角「β」はセグメント(300)の背面(302)の接線と眼の平均中心線(304)との間の角度である。セグメント(300)が角膜を周回する連続的なリングの場合、これはテーパ角(coneangle)として知られる。便利なように、厚みおよび幅についての選択された慣例(convention)を図３Ｂに示す。
【００２９】
本発明者らは、これらの挿入物が使用されることが意図される大部分の用途について、「β」値は０°と90°との間であり、好ましくは、20°と45°との間であり得ることを見いだした。一般に、「β」値は約11°から38°である。
【００３０】
さらに、典型的な幅はしばしば0.005インチと0.250インチとの間である。典型的な厚みは、しばしば0.005インチと0.080インチとの間である。これらの両パラメーターが（デバイスの断面形状およびその構成ポリマーのような他の特定の変数と共に）、この選択された挿入物の使用によって達成され得る矯正のレベルの大部分を決定する。
【００３１】
これらの挿入物に用いられる材料は、比較的硬い（弾性率が高い）生理学的に許容可能なポリマーであり得、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、テフロン（登録商標）(TEFLON)、ポリカーボネート、ポリスルホン、エポキシ、またはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンのようなポリオレフィン、ならびにこれらの混合物およびインターポリマーである。「弾性率が高い」とは、本発明者によれば約3.5kpsiを超える弾性率を意味する。これらのポリマーの多くは、ハードコンタクトレンズに用いられるのに適しているとして当該分野で公知である。明らかに、身体に導入するために生理学的に適した任意のポリマーが本発明の挿入物に有用である。列記したポリマーの多くは、ハードコンタクトレンズとして適していることが知られている。例えば、PMMAは眼科学的使用において長い歴史があり、その結果、これらの挿入物において用いるためには非常に望ましい。
【００３２】
さらに、セグメントを構成するポリマー材料は低弾性率ポリマーであり得、例えば弾性率が約3.5kpsi未満、より好ましくは１psiと１kpsiとの間、そして最も好ましくは１psiと500psiとの間の、眼に生理学的に適合性のポリマーである。ソフトコンタクトレンズに使用されるポリマー材料の大部分は本発明のセグメントに適している。このクラスには、生理学的に適合するエラストマー、およびポリヒドロキシエチルメタクリレート（ポリ-HEMA）またはポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレンオキシド、またはポリアクリレート、ポリアクリル酸およびその誘導体、これらのコポリマーおよびインターポリマーなど、ならびに生物学的ポリマー（例えば架橋デキストラン、架橋ヘパリン、またはヒアルロン酸）のような架橋ポリマーゲルが包含される。
【００３３】
多くの例において、実質内セグメントはハイブリッドであり得る。すなわち、セグメントはいくつかのポリマー層（典型的には、それらの外表面に柔軟または水和可能なポリマーを有する）から構成される。これらのハイブリッドセグメントをより詳細に以下に述べる。部分水和または完全水和の親水性ポリマーは典型的には滑りやすく、その結果、挿入物が層間トンネル内に導入され得る容易さに寄与し得る。ハイブリッド実質内セグメントを（少なくとも一部は）水和させることが通常所望される。なぜなら水和させなければその実質内セグメントがトンネルを横切る間にその経路を乾燥させ、そしてトンネルの内壁に付着し始め得るからである。適切な親水性ポリマーとしては、ポリヒドロキシエチルメタクリレート(pHEMA)、N-置換アクリルアミド、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリアクリルアミド、ポリグリセリルメタクリレート、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ(N,N-ジメチルアミノプロピル-N'-アクリルアミド）およびこれらのコポリマーならびにこれらと親水性または疎水性のコモノマー、架橋剤、および他の改質剤との組合せが包含される。熱可塑性ヒドロゲルには、ヒドロポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール誘導体、親水性ポリウレタン、スチレン-PVPブロックコポリマーなどが包含される。
【００３４】
特に親水性ポリマーの実質内セグメントをあらかじめ水和させることなく挿入することが望まれる場合には、挿入を補助するために、実質内セグメントは導入の際に、ヒアルロン酸、メチルエチルセルロース、デキストラン溶液、グリセリン溶液、多糖類、またはオリゴ糖類のような適切な眼用潤滑剤で潤滑され得る。親水性ポリマー被覆を有するハイブリッドセグメントまたは親水性ポリマーを含むセグメントをあらかじめ水和することなく眼内に挿入する場合、挿入後、この実質内セグメントは眼内でその最終サイズまたは最終厚みまで膨潤する。この膨潤によって、通常のサイズの実質内導路内に通常収容されるより大きな実質内セグメントを入れることがしばしば可能となる。
【００３５】
本発明に使用される低弾性率ポリマーは、水和可能である場合には特に吸収体であることが多く、そして薬剤または生物学的試薬が入り込み得、そしてこれらはこの実質内セグメントが移植された後に、このデバイスからゆっくりと放出され得る。例えば、低弾性率ポリマーはデキサメタゾンのような薬剤を負荷され得、このデバイスの移植に対する急性の炎症応答を減少させ得る。この薬剤は、所望されない瘢痕の形成あるいは実質内セグメントに向かっての血管の内部成長を避けることを補助する。同様に、ヘパリン、コルチコステロイド、抗有糸分裂薬、抗線維症薬(antifibrotics)、抗炎症薬、抗瘢痕形成薬(anti-scar-forming)、抗癒着薬(anti-adhesion)、および抗脈管形成因子（例えば、ニコチンアデニンジヌクレオチド(NAD+)）が、脈管形成および炎症の低減または予防のために含まれ得る。
【００３６】
明らかに、実質内セグメントに含ませるに適した種々の他の薬剤がある。その選択は、薬剤が与えられる用途に依存する。
【００３７】
図４Ａおよび４Ｂおよび４Ｃ、５Ａおよび５Ｂおよび５Ｃ、６Ａおよび６Ｂおよび６Ｃ、ならびに７Ａおよび７Ｂおよび７Ｃは、各々、本発明によって作製される種々の先端が細い角膜内挿入物の正面図（「Ａ」図）および断面図（「Ｂ」図）および側面図（「Ｃ」図）を示す。これらの図面は本発明の挿入物の先端が細いことを示しているが、このような先端は本発明の重大な局面ではない。挿入物の端部は、幅方向と厚み方向との両方で、これらの軸の一方または他方にテーパーがついていてもよく、あるいは丸くなっていてもよい。端部の他のバリエーションは、本発明を理解するに必要な程度まで、以下に述べる。これらの挿入物は「予備形成(pre-formed）」または「予備成形(pre-shaped)」される。これらの用語を用いることで、本発明者は、この挿入物が、この挿入物を配置すべき実質内導路のある部分の形状に近い十分な構造的完全性を有することを意味する。
【００３８】
図４Ａは端部(402)を有する予備成形された角膜内挿入物(400)の正面図を示す。この角膜内挿入物は幅方向および厚み方向の両方に細い先端(402)に向けてのテーパーがついている。図４Ｂの断面図で見ると、一般に平滑な凸面の前面(404)および平らな後面(406)が見られ得る。図４Ｃはこのセグメントまたは挿入物の側面図である。このような細い尖った先端部を有する挿入物を使用する場合にはある種の注意を払うべきである。このような挿入物はあらかじめ造られた実質内導路中に導入されることが意図されているからである。非常に鋭利な先端は、所望の導路から方向がそれ得るからである。
【００３９】
図５Ａは端部(502)を有する角膜内挿入物(500)の正面図を示す。この角膜内挿入物もまた、幅方向および厚み方向の両方に細い先端(502)に向けてのテーパーがついている。図４Ｂの断面図で見ると、一般に六角形の形状が見られ得る。眼の前面に最も近接する表面およびその反対側は、一般に側面の中で長い方の２つである。これらの一般に平らな前面(504)および平らな後面(506)が見られ得る。これまでの本発明者らの角膜内リング(「ICR」)についての経験からは、このような形状を角膜内で使用すると一般に断面が長方形のものよりも損傷を与えることが少ないことが示されており、そしてさらに、導路を形成する刃によって実質内に形成される形状と似ているため、このような外形によって最大の断面積が達成できると考えられることが多いことも示されている。図５Ｃは、このセグメントまたは挿入物の側面図を示す。
【００４０】
図６Ａは端部(602)を有する角膜挿入物(600)の正面図を示す。この角膜内挿入物は、幅方向および厚み方向の両方に細い先端(502)に向けてのテーパーがついている。図６Ｂは一般に円形の断面を示す。この断面はまた楕円形であり得、楕円の長軸は幅または厚みのいずれであってもよく、あるいはいずれでなくてもよい。図６Ｃはこのセグメントまたは挿入物の側面図を示す。このデバイスは対称形なので側面図は平面図と同じである。
【００４１】
図７Ａは端部(702)を有するハイブリッド角膜内挿入物(700)の正面図を示す。この角膜内挿入物もまた、幅方向および厚み方向の両方に細い先端(702)に向けてのテーパーがついている。図７Ｂの断面図で見ると、一般に六角形の形状が見られ得る。この図の組は異なる性質のポリマーから構成される多層挿入物の概念を示すためのものである。この多層挿入物の例において、ハイブリッド実質内セグメントは弾性率の低いポリマーである内面(702)および外面(704)を有する。低弾性率ポリマーは、約3.5kpsi(246kg/cm2)未満の弾性率、より好ましくは１psi(70g/cm2)と１kpsi(70kg/cm2)との間の弾性率、そして最も好ましくは１psi(70g/cm2)と500psi(35kg/cm2)との間の弾性率を有するポリマーである。これらは生理学的に眼に適合性でなければならない。上述のように、ポリマーのこのクラスには、ソフトコンタクトレンズに使用されるポリマー材料の大部分が包含される。
【００４２】
図７Ｂに示される内側部分（またはコア）(706)は、弾性率の高い生理学的に適合性のポリマーであり得る。弾性率が高いとは、弾性率の値が、約3.5kpsi(246kg/cm2)、好ましくは５〜12kpsi(350〜840kg/cm2)、そして最も好ましくは８〜10kpsi(560〜700kg/cm2)を超えるものと見なされる。これらの弾性率の高いポリマーは上述の通りである。
【００４３】
水和可能なポリマーを外側層に選択した場合、これらの外側層が水和によって膨潤する程度は選択されたポリマーのタイプに依存し、そしてポリマーが水和可能な場合、外層(702)および(706)において見いだされる架橋量、および層の厚みに依存する。一般的に言って、水和可能なポリマーがより高度に架橋しているほど、水和による容積の変化量は小さい。反対に、このデバイスが配置される目的(service)に必要な強度に十分なだけの架橋を有しているに過ぎないポリマーは、いくぶん架橋度のレベルが低い。あるいは、実質的に膨潤しないポリマー系が、水和しない別のポリマー（例えばポリHEMA)と物理的に相互侵入したヒドロゲルから形成され得る。
【００４４】
外層の厚みは、その実質内セグメントの使用意図に依存する割合が大きい。実質内セグメントのサイズをあまり大きくしないしないような膨潤可能な外層を提供するために外層を使用する場合、あるいは潤滑層として機能的に外層を使用する場合、外層は、最小限被覆の層、おそらく単分子層程度の薄さと言ってもよい程度まで--極めて薄くてもよい。
【００４５】
もちろん、内層および外層は、各々が低弾性率ポリマーおよび高弾性率ポリマーである必要はないが、そのかわり低弾性率ポリマーの多層であり得、この多層には、外層が親水性ポリマーの層および内層が疎水性ポリマーであるもの；種々の親水性ポリマー；などが包含される。
【００４６】
さらに、図７Ａから７Ｃに示される本発明のデバイスは、実質内セグメントの全体に亘って内層(704)および外層(702)を有している必要はない。例えば、乱視を軽減するためには、より厚い部分と実質的により薄い部分を有する実質内セグメントが所望され得る。高弾性率ポリマーの内部コアおよび膨潤可能なポリマーの外側被覆を有する実質内セグメントが選択され得る。外科医は実質内セグメントを眼内に導入する前に、実質内セグメントの外装被覆または面の一部を除去し得る。さらに、以下でより詳細に述べるように、親水性ポリマーには高弾性率材料に入り込むよりも容易に、治療用物質および診断用物質が入り込み得る。従って、ここで述べたバリエーションにおいては、挿入物は入り込んだ治療用物質および診断用物質を極めて限られた治療または診断領域に送達するために使用され得る。
【００４７】
図８Ａは端部(802)を有する端が太い角膜内挿入物(800)の正面図を示す。このバリエーションにおいては、挿入物には、厚み方向のみにテーパーがついていて鋤形状の端(802)を形成する。図８Ｂの断面図を見ると、一般的な形状が見られ得る。図８Ｃは同じ形状であるがデバイスの末端により近いところを示す。この図の組は、単一テーパー端部の概念を示す。
【００４８】
図９Ａは、水和可能な外側被覆(902)を有する低弾性率ポリマー系から作製された実質内セグメント(900)のバリエーションの正面図(frontquarter view)である。図９Ｃは内部空腔(904)を示す。この実質内セグメントは、切開具によって造られた実質内空隙内に、その角膜内導路を造った切開具と類似の器具上の被覆として、挿入され得る。所定の位置に達したら、挿入器具を実質内セグメントから回しながら抜き取り、実質内に殻を残す。
【００４９】
図９Ｃは内部空腔(904)を示す。これは生物学的な薬剤または他の液体、あるいは生物学的に活性な眼の治療材料を充填し得る。これらのデバイスは、公知の手法によって、それらの挿入位置で結びつける、挟み込む、または締め付ける、あるいは他の手段で、接続され得る。
【００５０】
この殻(902)は、硬化可能な柔軟なポリマーコアを注入され、所望の厚みまで膨張し、そして硬化し得る。インサイチュで重合しないポリマーゲルが好ましい。適切な注入可能なポリマーは周知であるが、ポリHEMAヒドロゲル、架橋コラーゲン、架橋ヒアルロン酸、シロキサンゲル、および架橋メチルビニルシロキサンゲルのような有機シロキサンゲルを包含する。
【００５１】
図１０は、本発明の実質内セグメント(950)の組立物がポリマーリングに形成されるか、あるいは少なくとも角質内空隙内で組み立てられたとき全体で角膜円周の360°を超えない組立物に形成される、本発明のバリエーションを示す。図１０に示される２つのセグメント(950)は上記の図に示された個々のバリエーションのいずれでもあり得、いかなる方法によっても接続されている必要はない。セグメントどうしは同様の外形、あるいは全く別の外形であり得、矯正すべき適応症に依存する。さらに、セグメントは別々に形成された実質内導路中に挿入され得、この導路は角膜内でつながっていてもよく、つながっていなくてもよい。このような個別の挿入については以下でさらに詳細に述べる。
【００５２】
図１１は、角膜内セグメント(952)が穴(954)およびクリップ(956)（これは単純なワイヤあるいは他の適切な連結デバイスであり得る）を用いて互いに保持された、同様の組立物を示す。図１１で示されるような組立物は、以下で述べるように単一の中央開口部から挿入されることが有利であり得る。
【００５３】
図１２は、セグメントの組立物であるバリエーションを示し、ここでセクション(960)はフィラメント(962)で互いにつながれている。セグメント(960)は長さ方向に沿って開口通路を有し（切欠を参照）、これによって上記のようにつながれる。
【００５４】
図１３Ａおよび１３Ｂは、２つまたはそれ以上の挿入物が部分的に重なって組立物を形成している本発明の角膜内挿入物のバリエーションを示す。図１３Ａに示される平面図は、眼中に見いだされるような組立物を示す。この組立物は同一または類似の幅または厚みあるいは構成材料のセグメントで形成される必要はなく、またこの組立物は図１３Ａで示されるような部分円に限定される必要もない。図１３Ｂには前後(front-to-back)組立物を示しているが、セクション（964および966)間の接合部は、隣接するセクション間を接触させ、そして角膜内に配置された後に比較的動かないままであるような任意の他のデザインであり得る。例えば、図１３Ａおよび１３Ｂに示されるデザインは平滑な界面を使用することを伴う。実質内導路は、通常この組立物に対して実質的な力を及ぼし、このセグメントを図示したような相関的な位置で眼内に維持する。さらに、挿入物は、重なるというよりむしろ、実際には片方の上部にもう１つが積み上げられてさらなる組立物を形成し得る。
【００５５】
図１４Ａ〜１４Ｅは、部分的な弧状のセグメントを角膜の「見る」領域の外側の角膜円周の別々の部分に導入する、上述のセグメントの挿入方法を概略的に表す。
【００５６】
図１４Ａにおいて、正面図は虹彩(800)および瞳孔(802)を示す。上記のように角膜は透明なのでこれらの図では見えない。本発明のデバイスの挿入は合理的に単純な外科手順である。入口スリット(804)は角膜中に放射状に作製される。切開用の刃を入口スリット(804)に導入し、そして矢印(806)の方向にターンさせて所望の長さの部分的な実質内導路を形成する。次いで、第２の入口スリット(808)を角膜中に作製し得、そして矢印(810)の方向に第２の実質内導路が作製され得る。
【００５７】
図１４Ｃは、第１の本発明のセグメント(812)の第１の入口スリット(808)への導入を示す。図１４Ｃは、第１のセグメント(812)がその最終的な静止位置にあり、そして第２のセグメント(814)を第２の入口スリット(808)に導入することを示す。最後に、図１４Ｅは、第１のセグメント(812)および第２のセグメント(814)の両方がそれぞれ角膜内の最終的な位置にあることを示す。これは、この手順の融通性を示している。なぜなら左「手」または右「手」のいずれの挿入も妥当であり、そして実質内導路は角膜を周回する完全な円である必要はないからである。さらに、解決すべき適応症に応じて、第１のセグメント(812)および第２のセグメント(814)は異なる直径であり得、あるいは異なる弧の長さであり得ることに留意すべきである。
【００５８】
図１５Ａ〜１５Ｆは、部分的な弧状のセグメントを角膜の「見る」領域の外側の角膜円周の別々の部分に単一の入口スリットを通して導入する、上述のセグメントの挿入方法を概略的に表現している。
【００５９】
図１５Ａは、角膜の半径方向に最初の入口スリット(840)を作製することを示す。切開用の刃を入口スリット(840)に導入し、そして矢印(842)の方向にターンさせて所望の長さの部分的な実質内導路を形成する。図１５Ｂに示すように、第２の実質内導路を同じ入口スリット(842)から矢印(844)の方向に作製する。
【００６０】
図１５Ｃは第１のセグメント(846)の入口スリット(842)への導入を示す。図１５Ｄは、第１のセグメント(846)がその最終的な静止位置にあることを示す。図１５Ｄは第２のセグメント(848)を入口スリット(840)へ導入することを示す。最後に、図１５Ｆは、第１のセグメント(846)および第２のセグメント(848)の両方がそれぞれ角膜内の最終的な位置にあることを示す。
【００６１】
これらの挿入物ある種の性質のため、デバイスを挿入するプロセスにおいて広い範囲の適応性が得られる。例えば、本発明者は、種々の挿入物を（特に眼用潤滑剤と共に）使用する場合、この挿入物はあらかじめ作製された挿入のための実質内導路を回って180°近くまで「押し込まれ」得、次いで必要があれば容易に抜き出し得ることを見いだした。この観察は以下の手順を使用し得ることを意味する。近視および／または乱視の人の眼を、必要とされる矯正の適切な量を決定するために測定し得る。次にこの情報から、１つまたはそれ以上のセグメントのサイズおよび配置を選択し得る。例えば、選択されたセクションは、２つの反対方向の経線における弧角30°および100mil×100milの断面を有する２つの挿入物であり得る。適切な導路中に挿入した後、眼の視覚を再び測定し得る。適応症に対しての矯正が不充分であることが見いだされたならば、挿入物を取り出し、そしてより大きなサイズを選択し、挿入し得る。非点収差が導入されたなら、挿入物を取り出し（一部または全部）、そして再挿入を完了する前にトリミングされ得る。このような調節は、ゲルをベースとしたリングを用いる場合あるいは放射状角膜切開術に基づく外科的手法を用いる場合には、通常なし得ない。
【００６２】
この挿入物は、乱視、近視、またはこの２種の組合せの治療に有用であり得る。各場合において、異なる弧長のセグメントが好ましい。近視の矯正が必要ない乱視の治療のためには、約20°と90°との間のセグメント、好ましくは約20°と60°との間のセグメントが使用され得る。乱視および近視の治療が必要とされる場合、約45°と160°との間のセグメント、好ましくは約60°と90°との間のセグメントが使用され得る。乱視の改善を必要とすることなく近視を治療するためには、約90°と360°との間のセグメント、好ましくは約90°と270°との間のセグメントが使用され得る。
【００６３】
上記の説明に使用されている用語および表現は、説明の用語としてのみ使用され、限定するものではない。表示あるいは記述されている特徴の等価物を除外する意図はない。当業者は、等価とは上記のような本発明の意図の範囲内にあることであり、以下に請求されている本発明との等価を理解すると、認識される。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
角膜の湾曲を調節することによって視覚異常を矯正するために用いられ得る。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】眼の水平断面の略図である。
【図２】角膜の種々の層を示す、眼の前部の略図である。
【図３】本発明によって作製される代表的な角膜内挿入物の正面図（図３Ａ）および断面図（図３Ｂ）である。ここには、本明細書の記述中で使用される特定の定義された用語が示されている。
【図４】本発明によって作製される種々の先端が細い角膜内挿入物の正面図（「Ａ」）、断面図（「Ｂ」）、および平面図（「Ｃ」）である。
【図５】本発明によって作製される種々の先端が細い角膜内挿入物の正面図（「Ａ」）、断面図（「Ｂ」）、および平面図（「Ｃ」）である。
【図６】本発明によって作製される種々の先端が細い角膜内挿入物の正面図（「Ａ」）、断面図（「Ｂ」）、および平面図（「Ｃ」）である。
【図７】本発明によって作製される種々の先端が細い角膜内挿入物の正面図（「Ａ」）、断面図（「Ｂ」）、および平面図（「Ｃ」）である。
【図８】本発明によって作製される先端が太くテーパーがついた角膜内挿入物の正面図（図８Ａ）および２つの断面図（図８Ｂおよび図８Ｃ）である。
【図９】本発明によって作製される柔軟な充填された角膜内挿入物の正面図（図９Ａ）および２つの断面図（図９Ｂおよび図９Ｃ）である。
【図１０】角膜内セグメントの端々をつないだ(end-to-end)組立物の正面図である。この組立物は挿入物間に端接合部を有しない。
【図１１】角膜内セグメントの端々をつないだ組立物の正面図である。この組立物は挿入物を特定の空間的関係に保持する接合部を挿入物間に有する。
【図１２】角膜内セグメントの端々をつないだ組立物の部分断面図である。この組立物はフィラメントによって連なってリングを形成している。
【図１３】本発明によって作製される角膜内挿入物の組立物の正面図（図１３Ａ）および断面図（図１３Ｂ）である。この組立物はそれらの端で重なって単独の一体型のデバイスを形成する。
【図１４】角膜内挿入物を装着するための手順を概略的に示す図である。
【図１５】角膜内挿入物を装着するための手順を概略的に示す図である。
【図１】
2004283616.tif 000003
【図２】
2004283616.tif 000004
【図３】
2004283616.tif 000005
【図４】
2004283616.tif 000006
【図５】
2004283616.tif 000007
【図６】
2004283616.tif 000008
【図７】
2004283616.tif 000009
【図８】
2004283616.tif 000010
【図９】
2004283616.tif 000011
【図１０】
2004283616.tif 000012
【図１１】
2004283616.tif 000013
【図１２】
2004283616.tif 000014
【図１３】
2004283616.tif 000015
【図１４】
2004283616.tif 000016
【図１５】
2004283616.tif 000017