(57)【要約】  患者の元来の光学形状に合致または近似させるために前記患者の眼が有するべきである最適なデフォーカスおよび収差を含む、目的の光学形状を決定するステップ、前記患者の目的の光学形状と最もよく符合する光学形状を実現するために要求される前記患者の眼の屈折力変化を決定するステップ、および前記目的の光学形状を実現するために選択された前記屈折力変化を実現するステップ、を含む、患者の眼における視覚の最適化のための人工レンズおよび方法。
2018519003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の眼における視覚の最適化方法であって、
患者の元来の光学形状に合致または近似させるために患者の眼が有するべきである最適なデフォーカスおよび収差を含む、目的の光学形状を決定するステップ；
患者の目的の光学形状と最もよく符合する光学形状を実現するために要求される患者の眼の屈折力変化を決定するステップ；および
前記目的の光学形状を実現するために選択された前記屈折力変化を実現するステップ、を含む、患者の眼における視覚の最適化方法。
【請求項２】
前記元来の光学形状が、若年時に前記患者について徹底した眼の検査を行うことによって決定され、その光学特性を記録する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記元来の光学形状が、前記患者について徹底した眼の検査を行い、相応するデータを前記患者の視力が良好であった時にさかのぼって外挿し、若年時における相応するデータの値を計算または推定することによって決定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記患者についての徹底した眼の検査が、黄斑の幾何学的形状を決定すること、および黄斑の幾何学的形状の補正を含む前記目的の光学形状を決定すること、を含む、請求項２〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記実現するステップが、眼内にインプラント可能な人工レンズインプラントのインプラントを含み、前記レンズが、眼の目的の光学形状を実現するために必要な光学パラメータを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記人工レンズインプラントが、眼の前記目的の光学形状を実現するためにカスタマイズされた球面収差を有する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記人工レンズインプラントが、手術後に調整することができる光学パラメータを有し、前記実現するステップが、人工レンズの術後調整を含む、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記術後調整が、電磁放射の制御された吸収によって実現される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記術後調整が、レンズに埋め込まれた１つまたは複数の記憶エレメントの形状変化によって実現され、前記変化が、電磁放射の制御された吸収によって実現される、請求項７および８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記術後調整が、前記レンズの選択された領域内の屈折率変化によって実現される、請求項７および８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記人工レンズインプラントが、親水性ポリマー材料を含む、請求項５〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記親水性材料が、眼内環境との平衡状態における液体含量が１７％超のヒドロゲルを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記親水性材料が、眼内環境との平衡状態における液体含量が４０％〜５０％のヒドロゲルである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記親水性材料またはヒドロゲルが、ペンダントカルボキシル基を有するモノマー単位を少ない割合で含有するポリマーを含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記親水性材料またはヒドロゲルが、紫外線を吸収することができるペンダント基を有するモノマー単位を少ない割合で含有するポリマーを含む、請求項１１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記レンズインプラントが、第１境界内にあり前方頂部を定める中央部前方光学表面と、第２境界内にあり後方頂部を定める中央部後方光学表面と、前方頂部と後方頂部とを結ぶ光軸と、を有する中央光学部を含み、前記光学表面の少なくとも１つが、中心半径Ｒｏと円錐定数ｋとを含む関数によって規定される１つもしくは複数の円錐曲線（ｃｏｎｉｃ  ｓｅｃｔｉｏｎ）の回転によって、または円錐曲線（ｃｏｎｉｃ  ｓｅｃｔｉｏｎ）を記述する関数によって規定される非円錐曲線の回転によって規定され、前記「中心半径の関数」および「円錐関数」の少なくとも１つが、光軸からの距離の関数であり、前記中心半径および円錐定数の値、または前記中心半径の関数および円錐関数が、眼の元来の光学形状に合致する目的の光学形状を実現するために選択される、請求項５、６、および１２〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記人工レンズインプラントが、角膜実質内インレーである、請求項５〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記人工レンズインプラントが、前眼房レンズである、請求項５〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記人工レンズインプラントが、虹彩と天然のレンズとの間にインプラントされる有水晶体レンズである、請求項５〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記人工レンズインプラントが、前記天然の水晶体を少なくとも部分的に置き換える、請求項５〜８、および１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記人工レンズインプラントが、負の球面収差を有する、請求項５〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記負の収差が、前記人工レンズの前方光学表面および前記人工レンズの後方光学表面の少なくとも１つの幾何学的形状の結果である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも前記後方表面が、双曲面表面である、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記双曲面表面の少なくとも１つが、非円錐双曲面表面であり、その「円錐定数」が、光軸からの距離の関数である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記電磁放射が、前記レンズの選択された体積要素の屈折率を変化させる、請求項８に記載の方法。
【請求項２６】
前記電磁放射が、選択された記憶エレメントを、転移温度を上回るように加熱することによって、光学的界面の幾何学的形状を変化させる、請求項９に記載の方法。
【請求項２７】
ヒトの眼内にインプラント可能な人工レンズインプラントであって、前記インプラントが、第１境界内にあり前方頂部を定める中央部前方光学表面と、第２境界内にあり後方頂部を定める中央部後方光学表面と、前方頂部と後方頂部とを結ぶ光軸とを含み、前記中央光学部が、電磁放射の制御された吸収によって成形される、ヒトの眼内にインプラント可能な人工レンズインプラント。
【請求項２８】
前記人工レンズインプラントが、角膜実質内インレー、前眼房レンズ、有水晶体レンズ、およびヒドロゲルレンズからなる群から選択される、請求項２７に記載の人工レンズインプラント。
【請求項２９】
前記人工レンズインプラントが、負の球面収差を有する、請求項２８に記載の人工レンズインプラント。
【請求項３０】
前記負収差が、前記前方光学表面および前記後方光学表面の少なくとも１つの幾何学的形状の結果である、請求項２９に記載の人工レンズインプラント。
【請求項３１】
少なくとも前記後方表面が、双曲面表面である、請求項３０に記載の人工レンズインプラント。
【請求項３２】
前記双曲面表面の少なくとも１つが、非円錐双曲面表面であり、その「円錐定数」が、光軸からの距離の関数である、請求項３１に記載の人工レンズインプラント。
【請求項３３】
前記電磁放射が、前記レンズの選択された体積要素の屈折率を変化させる、請求項２７に記載の人工レンズインプラント。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１５年５月１日に出願された、米国仮特許出願第６２／１５５，６７４の利益を主張し、その内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、眼の球面収差のカスタマイズによる、老眼治療および視覚の最適化のための方法に関する。本発明は、そのようなカスタマイズを容易にするデバイスにも関する。
【背景技術】
【０００３】
眼外科において、眼の光学品質を改善することによって、ヒトの視覚を改善するために、長期にわたり探求が行われている。眼は光学機器にすぎず、完全な視覚のためには、網膜上への、像の完全な投影が必要であることは当然であると通常考えられている。この目標を達成するために、眼の光学素子（主として角膜とレンズ）は、可能な限り無収差で、これらが組み合わされて無収差の画像化システムを形成するべきであると考えられている。一般に、あらゆる収差は、視力を低下させ、対比感度を減少させるであろうと想定され、さらには、ある状況において、グレアおよびハローなど、他の視覚障害を生じさせる可能性があると想定されている。
【０００４】
ヒトという集団において、球面収差が研究の対象とされてきた。若く健康な眼においてでさえ、光学的構成要素はかなりの収差を有している可能性があるが、若く健康な眼においては、それらの収差が互いに大幅に補償し合うと考えられている。眼の球面収差は、一般的に視覚品質に有害だと考えられているため、患者の角膜の光学収差、特に球面収差は、逆の球面収差を持つ非球面眼内レンズ（「ＩＯＬ」）のインプラントによって補正されることがある。
【０００５】
そのため、眼の収差を減少させるための方法およびデバイスをカバーする、きわめて多くの特許および特許出願、例えば以下の、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７および特許文献８、特許文献９、特許文献１０および特許文献１１、特許文献１２、ならびに特許文献１３があり、これらはそれぞれ引用によって本明細書に組み込まれる。
【０００６】
ある研究者らは、眼の全体的な収差を減少させるための、角膜またはインプラントした人工レンズのいずれかの光学収差、特にレンズの球面収差（「ＳＡ」）の術後調整についても記載している。術後調整は、通常、制御された度数の非球面性を導入することによって実現されるが、それによって、ある特定の量のＳＡが生じると共に、レンズの焦点深度もまた増大する。このような方法およびデバイスは、きわめて多くの特許および特許出願、例えば特許文献１４、特許文献１５、特許文献１６および特許文献１７、および特許文献１８、特許文献１９、ならびに特許文献２０に記載されており、これらはそれぞれ引用によって本明細書に組み込まれる。
【０００７】
ある発明者らは、液体を光学系内に移送することによって光学特性が変化する眼内レンズを記載しており、目的を通常明示的には示していないものの、ＳＡの調整にも潜在的に用いられ得る。このような発明は、下記の米国特許出願および付与された米国特許、すなわち特許文献２１、特許文献２２、特許文献２３、特許文献２４、および特許文献２５、特許文献２６、特許文献２７、特許文献２８、特許文献２９、特許文献３０、特許文献３１、特許文献３２および特許文献３３、特許文献３４、特許文献３５、ならびに特許文献３６に記載されており、これらはそれぞれ引用によって本明細書に組み込まれる。
【０００８】
天然レンズ（例えば、ヒト角膜）または人工レンズの材料の屈折率を変化させることによる光学特性の変化もまた、きわめて多くの論文、特許および特許出願、例えば特許文献３７、特許文献３８、特許文献３９、特許文献４０、特許文献４１、特許文献４２および特許文献４３、特許文献４４、特許文献４５、特許文献４６および特許文献４７、特許文献４８、特許文献４９、特許文献５０、特許文献５１、特許文献５２、特許文献５３、特許文献５４、特許文献５５、特許文献５５、特許文献５６、特許文献５７、特許文献５８、特許文献５９および特許文献６０、特許文献６１および特許文献６２、ならびに特許文献６３に記載されており、これらはそれぞれ引用によって本明細書に組み込まれる。
【０００９】
球面収差は、円錐形光学部分を持つ非球面レンズをインプラントすることによっても変化させることができ、そのような非球面レンズは、例えば以下の特許および特許出願、すなわち特許文献６４、特許文献６５、特許文献６５、特許文献６６、特許文献６７および特許文献６８、特許文献６９、特許文献７０、特許文献７１、特許文献７２、特許文献７３、特許文献７４、ならびに特許文献７５に記載されているものであり、これらはそれぞれ引用によって本明細書に組み込まれる。
【００１０】
眼の光学パラメータと視覚認知との間の関係については、広範な研究がなされてきた。その結果によれば、個々人の光学的構成要素にはかなりの収差があるが、若く健康な眼においては、それらの収差が互いに大幅に補償し合うと考えられている。しかしながら、この関係の多くについて、これまでに十分な説明はなされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】Ｎｏｒｒｂｙ，Ｓｖｅｒｋｅｒら：Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｏｆ  Ｏｂｔａｉｎｉｎｇ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ  Ｌｅｎｓｅｓ  Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｅｙｅ  Ｗｉｔｈ  Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎｓ、米国特許出願公開第２００２／０１０５６１７号明細書
【特許文献２】Ｔａｂｅｒｎｅｒｏ，Ｊｕａｎら：Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ  Ｆｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ  Ｃｏｒｎｅａｌ  Ｃｏｍａ、米国特許出願公開第２００７／００９３８９１号明細書
【特許文献３】Ｎｏｒｒｂｙ，Ｓｖｅｒｋｅｒら：Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｏｆ  Ｏｂｔａｉｎｉｎｇ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ  Ｌｅｎｓｅｓ  Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｅｙｅ  Ｗｉｔｈ  Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎｓ、米国特許出願公開第２００４／００８８０５０号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００７／０１２１０６４号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００７／０２５８０４４号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００９／００３６９８０号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１１／００８２５４２号明細書
【特許文献８】２０１２／００５９４６３号明細書
【特許文献９】Ｌａｉ；Ｓｈｕｉ  Ｔ．：Ｉｎｔｒａｓｔｒｏｍａｌ  Ｓｕｒｇｅｒｙ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ  Ｌｏｗ  Ｏｒｄｅｒ  Ａｎｄ  Ｈｉｇｈ  Ｏｒｄｅｒ  Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎｓ  Ｏｆ  Ｔｈｅ  Ｅｙｅ、米国特許出願公開第２００８／００３９８２５号明細書
【特許文献１０】Ｗｅｅｂｅｒ；Ｈｅｎｄｒｉｋ  Ａｌｂｅｒｔら：Ｓｙｓｔｅｍ，Ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ  Ｌｅｎｓ，Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ  Ｄｅｐｔｈ  Ｏｆ  Ｆｏｃｕｓ、米国特許出願公開第２００９／０２１００５４号明細書
【特許文献１１】２０１３／００６０３３０号明細書
【特許文献１２】Ｐｏｒｔｎｏｙ，Ｖ．：Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  Ｍｕｌｔｉｆｏｃａｌ  Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ、米国特許第８，２８７，５９３号明細書
【特許文献１３】Ｍａｒｍｏ，Ｊ．Ｃ．：Ｃｏｒｎｅａｌ  Ｏｎｌａｙｓ  Ａｎｄ  Ｗａｖｅｆｒｏｎｔ  Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ｔｏ  Ｅｎｈａｎｃｅ  Ｖｉｓｉｏｎ、米国特許第７，５８５，０７５号明細書
【特許文献１４】Ｓａｎｄｓｔｅｄｔ；Ｃｈｒｉｓｔｉａｎ  Ａ．ら：Ｕｓｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｌｉｇｈｔ  Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  Ｌｅｎｓ  （ＬＡＬ）  Ｔｏ  Ｉｎｃｒｅａｓｅ  Ｔｈｅ  Ｄｅｐｔｈ  Ｏｆ  Ｆｏｃｕｓ  Ｂｙ  Ｉｎｄｕｃｉｎｇ  Ｔａｒｇｅｔｅｄ  Ａｍｏｕｎｔｓ  Ｏｆ  Ａｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙ、米国特許出願公開第２０１３／００７２５９１号明細書
【特許文献１５】Ｐｅｙｍａｎ，Ｇｈｏｌａｍ  Ａ．：Ｉｎｔｒａｓｔｒｏｍａｌ  Ｃｏｒｎｅａｌ  Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｖｉａ  Ｌａｓｅｒ、米国特許出願公開第２００１／００２７３１４号明細書
【特許文献１６】Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  Ａｂｌａｔａｂｌｅ  Ｉｎｌａｙ、米国特許出願公開第００２／０１３８０６９号明細書
【特許文献１７】２００２／０１３８０７０号明細書
【特許文献１８】Ａｂｌａｔａｂｌｅ  Ｉｎｔｒａｃｏｒｎｅａｌ  Ｉｎｌａｙ  Ｗｉｔｈ  Ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ、米国特許出願公開第２００３／００９３０６６号明細書
【特許文献１９】Ｓｍｉｔｈ，Ｄａｖｉｄ  Ｊ．ら：Ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｎｇ  Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ、米国特許第７，６３７，９４７号明細書
【特許文献２０】ＭｃＧｉｎｎ  Ｊ．Ｔ．ら：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ  Ｌｅｎｓｅｓ  Ｆｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ｈｉｇｈｅｒ  Ｏｒｄｅｒ  Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎｓ、米国特許第８，１５４，８０４号明細書
【特許文献２１】Ｓｈａｄｄｕｃｋ，Ｊｏｈｎ  Ｈ．：Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃ  Ｌｅｎｓ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｍａｋｉｎｇ、米国特許出願公開第２００４／０１８４１５８号明細書
【特許文献２２】米国特許出願公開第２００６／００６１７２９号明細書
【特許文献２３】米国特許出願公開第２００７／０２９９４８７号明細書
【特許文献２４】米国特許出願公開第２０１３／００６０３３１号明細書
【特許文献２５】Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｉｍｐｌａｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅｓ、米国特許第８，０４８，１５５号明細書
【特許文献２６】Ｓａｃｈａｒｏｆｆ；Ａｌｅｘら：Ｎｏｎ−Ｉｎｖａｓｉｖｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ、米国特許出願公開第２００９／０２８１６２０号明細書
【特許文献２７】Ｓｈａｄｄｕｃｋ，Ｊｏｈｎ  Ｈ．：Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃ  Ｌｅｎｓ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｍａｋｉｎｇ、米国特許第７，２６４，３５１号明細書
【特許文献２８】Ｓｈａｄｄｕｃｋ，Ｊｏｈｎ  Ｈ．：Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃ  Ｌｅｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｕｓｅ、米国特許第７，２７８，７３９号明細書
【特許文献２９】Ｅｓｃｈ，Ｖｉｃｔｏｒ：Ｌｅｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ  Ｕｓｉｎｇ  Ｅｘｔｅｒｎａｌｌｙ  Ａｃｔｕａｔｅｄ  Ｍｉｃｒｏｐｕｍｐｓ、米国特許第７，４３８，７２３号明細書
【特許文献３０】Ｅｓｃｈ，Ｖｉｃｔｏｒ：Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｏｆ  Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｏｆ  Ａｎ  Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ、米国特許第７，４８５，１４４号明細書
【特許文献３１】ＤｅＢｏｅｒら：Ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｎｇ  Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ、米国特許第８，７１５，３４５号明細書
【特許文献３２】Ｐｈｉｌｌｉｐｓ，Ａ．Ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｎｇ  Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ、米国特許第７，６０１，１６９号明細書
【特許文献３３】米国特許第８，５００，８０６号明細書
【特許文献３４】Ｂｏｙｄら：Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｎｇ  Ｌｅｎｓ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｕｓｅ、米国特許第８，１６７，９４１号明細書
【特許文献３５】Ｓｅａｎ  ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙ，Ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｎｇ  Ｆｌｕｉｄｉｃ  ＩＯＬ  Ｗｉｔｈ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ、米国特許出願公開第２０１４／０２５７４７８号明細書
【特許文献３６】Ｒｅｆｏｃｕｓａｂｌｅ  Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ  Ｗｉｔｈ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ａｓｐｈｅｒｉｃ  Ｓｕｒｆａｃｅ  米国特許出願公開第２０１４／０２５７４７９号明細書
【特許文献３７】Ｐｈｉｌｌｉｐｓ，Ａ．Ｊ．，Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｈｙｐｅｒｏｐｉａ  ａｎｄ  Ｍｙｏｐｉａ、米国特許第６，１０２，９０６号明細書
【特許文献３８】Ｂｉｌｌｅ  Ｊ．Ｆ．：Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ａｎｄ  Ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ  Ｌｅｎｓｅｓ  Ａｎｄ  Ｌｅｎｓｅｓ  Ｆｏｒｍｅｄ  Ｔｈｅｒｅｂｙ、米国特許第８，２９２，９５２号明細書
【特許文献３９】米国特許第８，９２０，６９０号明細書
【特許文献４０】米国特許第９，１９２，２９２号明細書
【特許文献４１】Ｓａｈｌｅｒ；Ｒｕｔｈら：“Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙ  ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ”  米国特許第９，０２３，２５７号明細書
【特許文献４２】米国特許第９，１８６，２４２号明細書
【特許文献４３】米国特許第９，１０７，７４６号明細書
【特許文献４４】Ｓａｈｌｅｒ；Ｒｕｔｈら：“ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  ｌｅｎｓ  （ＩＯＬ）  ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ”  米国特許出願公開第２０１６／００７４９６７号明細書
【特許文献４５】Ｓｍｉｔｈ，Ｔ．ら：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｈｙｄｒｏｇｅｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｗｉｔｈ  Ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｚｅｒ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｄｅｘ、米国特許出願公開第２０１３／０２６８０７２号明細書
【特許文献４６】米国特許出願公開第２００９／０２８７３０６号明細書
【特許文献４７】米国特許第８，９０１，１９０号明細書
【特許文献４８】Ｋｎｏｘ，Ｗａｙｎｅ  Ｈ．ら：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｄｅｘ、米国特許第８，９３２，３５２号明細書
【特許文献４９】米国特許第８，３３７，５５３号明細書
【特許文献５０】米国特許第７，７８９，９１０Ｂ２号明細書
【特許文献５１】Ｋｎｏｘ，Ｗａｙｎｅ  Ｈ．ら：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｄｅｘ、米国特許出願公開第２０１３／０１３８０９３号明細書
【特許文献５２】米国特許出願公開第２０１３／０１７８９３４号明細書
【特許文献５３】米国特許出願公開第２０１０／０２９８９３３号明細書
【特許文献５４】米国特許出願公開第２００８／０００１３２０号明細書
【特許文献５５】米国特許出願公開第２００９／０１４３８５８号明細書
【特許文献５６】Ｋｎｏｘ，Ｗａｙｎｅ  Ｈ．ら：Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｄｅｘ  Ｏｆ  Ａｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ａｎｄ  Ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ、米国特許出願公開第２０１２／０３１０３４０号明細書
【特許文献５７】Ｋｎｏｘ，Ｗａｙｎｅ  Ｈ．ら：Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｄｅｘ  Ｏｆ  Ｏｃｕｌａｒ  Ｔｉｓｓｕｅｓ、米国特許第８，４８６，０５５号明細書
【特許文献５８】米国特許第８，５１２，３２０号明細書
【特許文献５９】米国特許第８，６１７，１４７号明細書
【特許文献６０】米国特許出願公開第２０１１／００７１５０９号明細書
【特許文献６１】米国特許出願公開第２０１３／０２２６１６２号明細書
【特許文献６２】米国特許出願公開第２０１４／０１０７６３２号明細書
【特許文献６３】Ｋｎｏｘ，Ｗａｙｎｅ  Ｈ．ら：Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｄｅｘ  Ｏｆ  Ｏｃｕｌａｒ  Ｔｉｓｓｕｅｓ  Ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｔｈｅｒｅｏｆ、米国特許出願公開第２０１２／０３１０２２３号明細書
【特許文献６４】Ｓｔｏｙ，Ｖ．ら：Ｂｉｏａｎａｌｏｇｉｃ  Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ、国際特許出願公開第２０１４／１１１７６９号パンフレット
【特許文献６５】Ｗｉｃｈｔｅｒｌｅ，Ｏ．：Ｓｏｆｔ  Ａｎｄ  Ｅｌａｓｔｉｃ  Ｉｎｔｒａｃａｍｅｒａｌ  Ｌｅｎｓ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｔｈｅｒｅｏｆ、米国特許第４，８４６，８３２号明細書
【特許文献６６】Ｓｔｏｙ，Ｖ．：Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ  Ｌｅｎｓ，Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｓａｍｅ  Ａｎｄ  Ａ  Ｍｏｌｄ  Ｆｏｒ  Ｃａｒｒｙｉｎｇ  Ｏｕｔ  Ｓａｉｄ  Ｍｅｔｈｏｄ、米国特許第５，６７４，２８３号明細書
【特許文献６７】Ｓｕｌｃ，Ｊ．ら：Ｓｏｆｔ  Ｉｎｔｒａｃａｍｅｒａｌ  Ｌｅｎｓ、米国特許第４，９９４，０８３号明細書
【特許文献６８】米国特許第４，９５５，９０３号明細書
【特許文献６９】Ｂｌａｋｅら：Ａｓｐｈｅｒｉｃ  ｓｏｆｔ  ｌｅｎｓ、米国特許第７，１９２，４４４号明細書
【特許文献７０】Ｂｌａｋｅら：Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｍａｋｉｎｇ  Ａｓｐｈｅｒｉｃ  Ｓｏｆｔ  Ｌｅｎｓ、米国特許第６，００７，７４７号明細書
【特許文献７１】Ｈｏｎｇら：Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ、米国特許第７，３５０，９１６号明細書
【特許文献７２】Ｈｏｎｇら：Ａｓｐｈｅｒｉｃ  Ｔｏｒｉｃ  Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ、米国特許第８，１６７，９４０号明細書
【特許文献７３】Ｈｏｎｇら：Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ  Ｓｈａｐｅ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｆｏｒ  Ｈｕｍａｎ  Ｅｙｅｓ、米国特許出願第２００６／０２２７２８６号明細書
【特許文献７４】Ｐｏｒｔｎｏｙ，Ａ．：Ｃｏｎｔｒａ−Ａｓｐｈｅｒｉｃ  Ｔｏｒｉｃ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ  Ｌｅｎｓ、米国特許第８，６６８，３３３号明細書
【特許文献７５】Ｍｉｃｈａｌｅｋ，Ｊ．ら：Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ａｎ  Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｐｌａｎａｒ／Ｃｏｎｖｅｘ，Ｂｉｃｏｎｖｅｘ，Ｐｌａｎａｒ／Ｃｏｎｃａｖｅ  Ｏｒ  Ｃｏｎｖｅｘ／Ｃｏｎｃａｖｅ  Ｌｅｎｓ  Ａｎｄ  Ａ  Ｌｅｎｓ  Ｍａｄｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔｈｉｓ  Ｍｅｔｈｏｄ、米国特許第８，４０９，４８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、眼の球面収差のカスタマイズによる老眼治療および視覚の最適化のための、新規な方法、およびそのようなカスタマイズを容易にするデバイスに関する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１態様によれば、患者の眼における視覚の最適化方法が開示される。本方法は、以下のステップ、すなわち（ｉ）患者の元来の光学形状（「ＯＯＣ」）に合致または近似させるために患者の眼が有するべきである、例えば最適なデフォーカスおよび収差を含む、目的の光学形状（「ＴＯＣ」）を決定するステップ、（ｉｉ）患者のＴＯＣと最もよく符合する光学形状を実現するために要求される患者の眼の屈折力変化を決定するステップ、および（ｉｉｉ）前記ＴＯＣを実現するために選択された前記屈折力変化を実現するステップ、を含む。
【００１４】
眼の目的の光学形状および元来の光学形状は、種々の方法を用いて決定することができる。例えば、最適なデフォーカスおよび収差を、ＴＯＣに到達するために決定してもよい。ＴＯＣは、患者（彼／彼女）の視力が最も優れていた若年の時に、患者（彼／彼女）が有していた光学パラメータ、すなわち元来の光学形状に合致させるために患者の眼が有しているべき形状に相当する。ＯＯＣは、種々の方法によって決定することができる。
【００１５】
一例において、ＯＯＣは、患者（彼または彼女）の視力が良好であった若年時の、患者における光学形状である。この場合、ＯＯＣの決定には、視力が良好な若年の患者について徹底した眼の検査を行い、角膜、レンズ、硝子体、網膜、中心窩、および強膜の、収差、屈折率および幾何学的形状を含む、眼の光学パラメータを計算し、それらのデータを保存すること、次いで、必要な場合（例えば、老眼、白内障など）、保存したデータを取り出し、ＯＯＣを決定し、眼の性状（大きさ、網膜の幾何学的形状、角膜の幾何学的形状またはレンズの幾何学的形状、屈折率など）の変化に関して必要なあらゆる調整を行うこと、および、ＯＯＣをＴＯＣに計算し直すために必要な、対応する眼の光学パラメータ、例えば収差、を計算すること、が含まれる。
【００１６】
別の例において、ＯＯＣは、相応する眼のパラメータを決定するために患者候補の徹底した眼の検査を行うこと、その相応するデータを、患者候補の視力が良好であった時にさかのぼって外挿すること、および元来のＯＯＣを計算または推定し、次いでＯＯＣを推定した時と矯正処置を予定している時との間の時間間隔にわたって最も起こりそうな眼の性状変化を想定したＴＯＣを計算または推定することを含むプロセスによって決定することができる。
【００１７】
いくつかの実施形態において、患者の徹底した眼の検査には、黄斑の幾何学的形状を決定することが含まれ、目的の光学形状の決定には、黄斑の幾何学的形状の補正が含まれる
【００１８】
ＴＯＣを確定した後、患者のＴＯＣと最もよく符合する光学形状を実現するために必要とされる患者の眼の屈折力変化（デフォーカス、収差）を決定することができる。
【００１９】
次のステップには、ＴＯＣを実現するために選択した屈折力変化を実現するステップが含まれる。屈折率変化は、当技術分野で知られている多くの方法によって実現することができる。一例において、ＴＯＣは、それ自体が当業者に知られている方法およびデバイス、例えばＬＡＳＩＫ、ＰＲＫ、角膜クロスリンキング、レーザーによって引き起こされる角膜の屈折率変化、固体エレメント（例えば、ＩＮＴＡＣＴＳ）のインプラントによる角膜の形状の変化によって、角膜の形状および／または屈折率を変化させることによる、角膜の屈折力変化によって実現することができる。別の例において、ＴＯＣは、レーザー水晶体切除術などの、水晶体に対する屈折力改変によって実現することができる。あるいは、ＴＯＣは、角膜上または内部に、眼の前眼房の内部に、虹彩と天然のレンズとの間の後眼房の内部にレンズ（例えば、人工レンズインプラント）を追加することによって、または天然のレンズを人工ＩＯＬで置き換えることによって、実現することができる。一実施形態において、屈折力改変の方法の例には、カスタマイズしたレンズのインプラントと、それに続いて行われる、電磁エネルギーの吸収によるｉｎ  ｓｉｔｕでのレンズまたは眼組織の微調整が含まれる。電磁エネルギーの適用方法の例としては、レーザー、特にフェムト秒またはアト秒レーザーの使用があげられる。レンズは、眼の目的の光学形状を実現するために必要な光学パラメータを有する。いくつかの例において、人工レンズインプラントは、眼の目的の光学形状を実現するためにカスタマイズされた球面収差を有する。他の実施形態において、人工レンズインプラントは手術後に調整することができる光学パラメータを有し、それを実現するステップは人工レンズの術後調整を含む。術後調整は、電磁放射の制御された吸収によって、またはレンズに埋め込まれた１つまたは複数の記憶エレメントの形状変化によって実現することができ、前記の形状変化は、電磁放射の制御された吸収によって、またはレンズの選択された領域内の屈折率変化によって実現される。
【００２０】
好ましくは、人工レンズインプラントは、親水性ポリマー材料を含む。親水性材料は、眼内環境との平衡状態における液体含量が、約１７重量％またはそれ以上（例えば、１７重量％、１８重量％、１９重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、３５重量％、４０重量％、４５重量％、５０重量％、６０重量％、７０重量％、８０重量％、または９０重量％）のヒドロゲルであってもよい。いくつかの実施例において、親水性材料は、眼内環境との平衡状態において、液体含量が約４０重量％〜約５０重量％（例えば、４０重量％、４１重量％、４２重量％、４３重量％、４４重量％、４５重量％％、４６重量％、４７重量％、４８重量％、４９重量％、または５０％））のヒドロゲルであってもよい。親水性材料またはヒドロゲルは、ペンダントカルボキシル基を有するモノマー単位を少ない割合で含有するポリマー、例えば紫外線を吸収することができるペンダント基を有するモノマー単位を少ない割合で含有するポリマーを含んでいてもよい。
【００２１】
よって、本発明の別の態様は、上記の方法を実施するためのデバイス、例えば人工レンズインプラントを提供する。
【００２２】
一実施形態において、本発明は、第１境界内にあり、前方頂部を定める中央部前方光学表面、および第２境界内にあり、後方頂部を定める中央部後方光学表面を有する光学的構成要素を含む、ヒトの眼内にインプラント可能な人工レンズを開示する。光軸は、前方頂部と後方頂部とを結んでいる。レンズの光学表面を整形するために、レンズ内に記憶エレメントが埋め込まれていてもよい。前方光学表面および後方光学表面は、後方頂部または前方頂部からの距離の関数によって規定される、１つまたは複数の非円錐曲線の回転によって規定される。眼の元来の光学形状に合致する目的の光学形状を実現するために、非円錐関数が選択される。屈折力変化を実現するためのデバイスの例は、レンズをインプラントする前または後のいずれかに、電磁エネルギーの吸収によって光学特性を改変することができる、インプラント可能なレンズである。光学特性の改変は、レンズを含む材料の屈折率を変化させること、またはレンズ内に埋め込まれた記憶エレメントの形状を変化させること、のいずれかによって実現することができる。記憶エレメントは、例えば、少なくとも１つの転移温度が４０℃より高い形状記憶ポリマーから作製される。
【００２３】
このような補正のための好ましいデバイスは、光軸と、前方頂部を有する前方光学表面と、後方光学表面後方頂部とを有する光学的構成要素を含む、ヒトの眼内にインプラント可能な人工レンズである。あるいは、このようなレンズは、レンズの光学表面を整形するための記憶エレメントがレンズ中に埋め込まれ、そのようなエレメントは、有利には、レンズの幾何学的形状に対する電磁エネルギーの吸収によって活性化される。前方光学表面または後方光学表面の少なくとも一方は、１つまたは複数の円錐曲線（ｃｏｎｉｃ  ｓｅｃｔｉｏｎ）の回転によって規定される錐面である。より好ましくは、「中心半径」（または、曲率と呼ばれる逆数）および「円錐定数」の少なくとも一方が光軸からの距離の関数である円錐曲線を記述するために用いられる関数によって規定される曲線の回転によって規定される単一の非円錐表面によって、複数の錐面が置き換えられてもよい。円錐曲線パラメータまたは非円錐関数は、眼の元来の光学形状に合致する、目的の光学形状を実現するために選択される。
【００２４】
ＴＯＣを実現するための別の好ましいデバイスは、屈折率を電磁エネルギーの吸収によって変化させることができる、眼内へのヒドロゲルインプラントである。同じ目的は、電磁エネルギーの吸収によって、角膜の天然の水晶体（ＮＣＬ）の屈折率を変化させることによって達成することもできる。
【００２５】
得られたレンズおよび／または角膜は、単独で、またはその組み合わせとして、通常の用語の意味において光学的に必ずしも完全ではなく、むしろ、その特定の患者の若年時の眼としての光学収差を近似するために、組み合わせとして光学的に不完全であるべきである。
【００２６】
添付の図面（それらは本明細書に組み込まれ、本明細書の部分を構成する）は、現時点で好ましい本発明の実施形態を示し、上記の全般的な説明および下記の詳細な説明と合わせて、本発明の特徴を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】図１Ａは、前方表面および後方表面によって規定され、ＮＣＬの幾何学的形状も例示する、レンズの半側面概略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、中心軸からの距離の関数としての局所屈折力を示し、ＮＣＬまたは負のＳＡを有するインプラントの幾何学的形状も例示するグラフである。
【図２】図２は、密に詰まった光受容体の層を有する黄斑の光干渉断層画像である。
【図３】図３Ａは、中心窩周辺の、正常なヒト黄斑、視神経、および血管の眼底写真である。  図３Ｂは、黄斑内の光受容体表面の局所的な凸形状を示す、図３Ａに示されたものと同じ黄斑の断面の光干渉断層画像である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の例示的な実施形態による、バイオアナログ眼内レンズの横断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａのレンズの上面図である。
【図５】図５Ａは、円形光学部分および楕円形支持部を有するレンズの、別の例示的な実施形態の上面図である。  図５Ｂは、１本の直線的な切断による切り欠きのある円形支持部を有するレンズの、別の例示的な実施形態の上面図である。  図５Ｃは、２つの対称的な三日月状の切断による切り欠きのある円形支持部を有するレンズの、別の例示的な実施形態の上面図である。  図５Ｄは、１つの直線的な切断および２つの三日月状の切断による切り欠きのある円形支持部を有するレンズの、別の例示的な実施形態の上面図である。  図５Ｅは、４つの対称的な三日月状の切断による切り欠きのある円形支持部を有するレンズの、別の例示的な実施形態の上面図である。  図５Ｆは、２つの直線的で平行な切断による切り欠きのある円形支持部を有するレンズであって、前記円柱レンズが切断方向に対する角度αの円柱軸１Ｂを有するレンズの、別の例示的な実施形態の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明は、少なくとも部分的には、眼の優良な視覚は、レンズの光学系だけで決定されるわけではない、という予期せぬ発見に基づく。それどころか、各々の眼は、最良な視覚を実現するために、個々人の幾何学的形状、レンズの光学特性、および神経系を発達させている。レンズのあらゆる収差は、個々人の黄斑の幾何学的形状と特に関連がある。したがって、個々のレンズは、眼が十分に発達しているがまだ若い時のレンズの非球面の収差に対応する、最適な固有の球面収差を有している。
【００２９】
例えば、非常に優良な視覚を有する若く健康な人の眼であっても完全な光学系ではなく、ある程度変化に富んだＳＡ値を有している。ＳＡは、主光軸からの距離に応じた、入射光の焦点距離の変化を示す値である。ＳＡ値は正または負であり得、ＳＡは、ゼルニケ多項式における係数Ｗ４の値として、通常はマイクロメートルで表される。眼のＳＡは、眼の全ての光学素子のＳＡ値、主に角膜のＳＡ値およびレンズのＳＡ値の、複合的な寄与の結果である。各素子は、（入射光から見て）前方側および後方側からＳＡに寄与する。角膜のＳＡは、通常は正であり、生涯にわたってある程度一定である。これに対して、若く健康なヒトのレンズのＳＡであっても、正または負のいずれかであり得、年齢と共にその絶対値は徐々に増大し、その結果、年齢と共に全眼のＳＡが増大し、ＳＡは、若年期を含むどの年齢においても正または負であり得る。
【００３０】
従来の光学理論から導かれる予測は、高いＳＡ値（正または負）は、特に悪い（いわゆるメゾピック）光条件において、視野をぼやけさせ、対比感度（ＣＳ）を低下させるであろうということである。発明者らが所有する高い負のＳＡ値を有する多焦点レンズを用いた患者における臨床結果を検討している間に、視覚に関連するパラメータ、例えば視力（ＶＡ）およびＣＳが、インプラントしたレンズが高い負のＳＡ値を有するにもかわらず非常に良好であり、本質的にＳＡ値とは無関係であることに気づいた。これは、従来の光学理論による予測に反している。これらの驚くべき結果は、ほぼ完全な視覚を有する若く健康な眼に関してでさえ、ＳＡ値の変化が大きいという事実と合致しているように思われる。若年の対象の大半が、高い負収差のレンズおよび眼を有している可能性がある。その割合は年齢と共に減少し、視覚品質が低下すると考えられる一方で、平均ＳＡ値は年齢と共に、より正の値へと増大する。
【００３１】
天然の水晶体（ＮＣＬ）の高い負のＳＡ値は、ＮＣＬの２つの構造的な特徴、すなわちＮＣＬの後方側および前方側の両方がほぼ双曲面形状であり、それが多焦点性、すなわち光軸からの距離に応じた局所屈折力の低下をもたらす結果である。（このようなタイプの多焦点性は、負のＳＡ値と符合する）。レンズの双曲面状の形状、したがって負のＳＡ値は、いわゆる円錐定数ｋの増加にともなって増大する。
【００３２】
若年の対象の後方側は、円錐定数が負の値である双曲面であり、円錐定数は、調節刺激によってさらに負になる。このことは、検討した比較的若いレンズは負のＳＡを有しており、対象が近くを見ようとすると、値がさらに負になっていくことを示している。
【００３３】
図１Ａを参照すると、レンズの半側面は、前方表面１０１と後方表面１０２のそれぞれについて異なる負の円錐定数ｋaとｋpを有する、前方表面１０１と後方表面１０２とによって規定されることが示される。図１Ａに示される例において、２０．５ジオプターのＮＣＬに関して算出された幾何学的プロファイルおよび光学的プロファイルは、ｋa＝−１１およびｋp＝−２である。ここで用いられるｋ値は、いくつかの参考文献に見られるヒトのレンズについての値から選択してもよい。図１Ｂに示すように、局所屈折力は軸からの距離に応じて減少し、レンズの屈折力もまた瞳孔径に応じて減少する。
【００３４】
若年者においては、ＮＣＬは負収差を有する双曲面である一方、老年者においては、ＮＣＬは正のＳＡを有する球面になることも示されている。
【００３５】
ＮＣＬの、特に若い眼におけるＮＣＬおよび調節されたＮＣＬの双曲面形状は、生きた患者において、種々の画像化法（ＭＲＩ検査）によっても確認された。
【００３６】
ＮＣＬにおける屈折率勾配（ＧＲＩＮ）は、特に若いＮＣＬにおいて、ＮＣＬにさらなる多焦点性をもたらし、負のＳＡ値を増大させる。ＧＲＩＮは、年齢と共に、双曲面形状よりもさらに速い速度で消失する。
【００３７】
若いＮＣＬは、負のｋ値を有する双曲面のレンズの幾何学的形状よりも、さらにＳＡを負にさせるＧＲＩＮを有する。年齢と共に、ＮＣＬが光学的により均質になり、より球面になるにつれて、ＧＲＩＮ（ならびに双曲性）は減少する。多焦点性の大部分はＧＲＩＮの寄与によるものであり、小部分は双曲面表面の寄与によるものである。
【００３８】
これら全ての証拠は、ヒトの眼が、特にそのＮＣＬが、特に若いＮＣＬが、ある程度不完全な光学機器であることを示している。このことは、例えば、ｉｎ  ｖｉｖｏにおける正常なＮＣＬのモジュラス（Ｍｏｄｕｌｕｓ）伝達関数（ＭＴＦ）を測定することによって、正常で健康な眼におけるＭＴＦ関数の低い値によってもまた示される可能性がある。
【００３９】
若いレンズが、ＭＴＦ関数によって測定した場合の低い光学品質とは無関係に、高品質な視覚をもたらすことは明らかである。以下の開示において、この矛盾に対する説明を検討する。
【００４０】
視覚補正は、この５０年ほどの間に大きな進歩を遂げた。各々の屈折力の問題に関し、種々の状態、兆候、年齢、および個人的な嗜好に合った、きわめて多くの選択肢、すなわちコンタクトレンズ、ＬＡＳＩＫ、有水晶体ＩＣＩまたは前眼房レンズ、実質内インプラント、種々のデザインのＩＯＬ、角膜クロスリンキングなどが存在する。
【００４１】
しかしながら、これらの技術は、若く健康な眼によってもたらされる視覚と同程度の視覚品質をもたらすことができるに過ぎない。「視覚品質」は、眼科医の検査、すなわちあらゆる光線状態における非常に近い距離から無限遠までの調節、知覚の深度、対比感度、周辺視力、夜間視力、瞬時の再合焦、色覚、距離感覚、パターン認識、グレアおよび突然の照度変化の処理、ならびに日常生活に役立つ他の態様、によってほんの一部のみが示されるにすぎない、複雑な問題である。これら全ての能力は、若年時のヒトにとってはとても自然でたやすいことであろうが、ひとたび年をとってしまうと、現代の眼科技術によってほんの一部が回復できるにすぎない。
【００４２】
その理由の一部は、優良な視覚は、単にレンズの優秀な光学系によって決まるわけではないからである。上記のように、天然の水晶体は、一般的な光学観念においてあまり優秀なレンズではなく、その一部は、特に視覚品質が最良であった時の若い眼において、非常に大きな球面収差を有している。さらに、天然のレンズは、光学的に不完全なだけではなく、ある若く健康な人と、ほかの人との間でさえ、非常にばらつきが大きい。
【００４３】
光学的に低品位のレンズを通して非常によく見ることができるという事実は、健康なヒトの眼において、光学品質と視覚との間の関係がある程度弱いということを示している。要するに、健康で若い眼は、不完全な光学品質の完全な画像化システムである。
【００４４】
眼は、レンズのこのような（一般的な光学基準によると）「低品位」な光学品質を、少なくとも２つの方法で補償している。第１に、この矛盾の少なくとも一部は、おそらく脳の処理能力（「神経適応」）によって説明できる。例えば、網膜に投影された画像は、網膜細胞によって生成されるある特定のシグナルパターンに変換され、網膜細胞によって前処理され、視神経によって脳に伝えられる。この前処理は、シグナルを網膜から視覚皮質に伝える視覚神経線維よりも数多く存在する光感受性細胞によって実証される。この処理されたシグナルパターンは、視覚皮質において、われわれが知覚するある特定の視覚画像として解釈される。その時に人が「見る」ものは、人（彼／彼女）の脳が生成した視覚画像であって、レンズによって網膜上に投影された光学画像ではない。明らかに、各個人の網膜と脳処理とは個々人のレンズと一緒に発達し、その人（彼／彼女）の特定のレンズが光物理学の観点から「完全なレンズ」から外れていても、その人の「生存」のために最適な「優良な視覚」をもたらす。よって、各々のヒトは、誕生してから時間をかけて一緒に発達してきた光学系（眼）と処理装置（網膜および脳）とから構成される、「カスタマイズされた」視覚システムを有する。
【００４５】
この矛盾の別の部分は、全体としては網膜の解剖学形状および幾何学的形状から生じ、特に中心窩の解剖学形状および幾何学的形状から生じると考えられる。レンズは、対象からの（すなわち、「物体表面」からの）別々の点の映像を、「像平面」上の別々の点として投影する能力によって特徴づけられる。仮にレンズが低いＭＴＦまたは大きな球面（または他の）収差を有する光学的に不完全なものであれば、像平面に投影される対象の画像はぼやける、すなわち対象上の近いが離れている点同士が、像平面においてくっつき合って区別できなくなる。しかしながら、同じ対象の画像が、無収差レンズによって、例えば、平面上にではなく凹表面上に投影された場合、画像は、正のＳＡを有するレンズによって平面上に投影された場合と同様にぼやけてしまうであろう。同様に、無収差レンズによって凸表面上に投影された画像は、負のＳＡを有するレンズによって投影された画像と同様にぼやけるであろう。よって、ある特定の収差を有する各レンズについて、最高の分解能で画像が投影される表面の幾何学的形状は１つ存在し、それはただ１つである（例えば、無収差レンズについては平面、正のＳＡを有するレンズについては凹面、負のＳＡを有するレンズについては凸面、非点収差を有するレンズについては円柱状など）。
【００４６】
眼における画像は、ある仮想の像平面（カメラの中の平坦なフィルムによって表すことができる）上に投影されるのではなく、網膜の「画像表面」、すなわち光受容体細胞の層の上に投影される。この「投影表面」は、網膜上の大部分についておよそ１２ｍｍの曲率半径を有する凹面である。しかしながら、最高の解像度の中心視を実現する中心窩においては、光受容体表面は、（図３Ｂに示すように）比較的小さな頂部半径を有する凸面であり、明らかに正のＳＡを有する非球面である。
【００４７】
状況をさらに複雑にしているのは、光受容体層が、いくつかの神経、および前方表面に内境界膜（ＩＬＭ）を有する網膜の顆粒層の（入射光から見て）後ろに位置しているということである。このＩＬＭ表面は凹面で、ほとんどの網膜領域において光受容体層の表面と平行であり、中心窩領域においてのみ、小さな曲率半径と、おそらく負のＳＡを有する、明らかな非球面の凹表面になる。このことは、Ｈｅｌｇａ  Ｋｏｌｂによってｈｔｔｐ：／／ｗｅｂｖｉｓｉｏｎ．ｍｅｄ．ｕｔａｈ．ｅｄｕ／ｗｐ−ｃｏｎｔｅｎｔ／ｕｐｌｏａｄｓ／２０１１／０１／ＯＣＴｍａｃｕｌａ．ｊｐｇ／で発表されたＯＣＴ画像を示す図３Ｂにおいて明確に認識できる。
【００４８】
図３において、Ａ）で示した部分は、正常なヒトの、中心窩周辺の黄斑、視神経、および血管の眼底写真であり、Ｂ）で示した部分は、同じ正常な黄斑に関する、上記（Ａ）の緑で囲った領域の光干渉断層法（ＯＣＴ）を示す。中心窩（矢印）、および内部の網膜ニューロンが押しのけられた、勾配のある中心窩壁がはっきりと認められる（元の写真では、緑の細胞と赤い細胞）。青い細胞（元の写真において）は、中心窩中心（窩）上に詰め込まれている光受容体、主として錐体である。
【００４９】
可視光線（中心窩中心を示す矢印の方向に下から入射する）から見て、網膜の表面は、追加の屈折力のある光学的界面を形成し、光受容体層の表面（元の写真で青色）は、画像が投影される表面である。この構成の結果として、光受容体層が主として六辺形配置の桿体で構成されているために光受容体の密度が最大である中心窩領域において、無収差レンズはぼやけた画像を形成するであろう。
【００５０】
逆に、ある特定の幾何学的形状を有する中心窩上に鋭い画像を形成するために、眼は特定の光学収差を有するべきである。光受容体層が凸面であるため、眼は、光学領域の中心において、負のＳＡを有するべきである。このことによって、若年者のレンズにおける屈折率勾配の独特のプロファイル、および若いレンズの幾何学的形状による負収差が調節の間にさらに負になっていくという事実が説明され得る。この観点から、健康なヒトのレンズの「不完全な」光学系は、神経適応によって補償されるだけの自然の何らかのいい加減さではなく、機能的に必要なものであると思われる。
【００５１】
このことによって、少なくとも部分的に、強い負のＳＡを有するインプラント用レンズが、患者に広く受け入れられ、良好な視力と高い対比感度をもたらす理由が説明され得る。
【００５２】
網膜および中心窩の幾何学的形状は非常に個人差のある特性であるため、レンズは、最良の視覚品質をもたらすために、それに対応する個別的な収差を有するであろう。この観点から、ヒトのレンズについてのＳＡの可変性は、機能的に必要なものであり、ヒトの眼の幾何学的形状に関する個別的な可変性の論理的帰結であると思われる。
【００５３】
視覚認知に関係する全ての構成要素、すなわちＩＬＭによって規定される表面、全体としては網膜の光受容体層の幾何学的形状、特に黄斑および中心窩の光受容体層の幾何学的形状、レンズの屈折プロファイル（レンズの収差）、ならびに網膜／脳系におけるシグナル処理パターン／シグナル処理能力、は、子供の間に、最良の視覚的な結果をもたらすように同時に発達するため、相互にカスタマイズされ、互いに最適化される。
【００５４】
ヒトの眼は始めは非常に良好であるが、生来の問題が１つある。ヒトの眼は、現代のヒトの寿命に対して、もともと「耐用年数」がかなり短く設計されていた。年齢と共に、眼は大きくなり、種々の光学的欠陥（例えば、角膜の欠陥、涙膜の破損、硝子体の収縮など）が生じる。重要なことに、眼全体およびレンズは、どちらも年齢と共に継続的に大きくなり、眼の光学パラメータが変化する。さらに、レンズの表面の幾何学的形状は、若年時における双曲面状の形状から、老年期において球面状に変化する。若いレンズの屈折率勾配は、負のＳＡに対する主要な寄与と合わせて、年齢と共に次第に消失し、それによりレンズのＳＡは負から正に変化する。これらは全て、レンズの負の球面収差を減少させ、眼のＳＡの増大を引き起こす。このことは、光物理学者によれば好ましい発達として理解されるかもしれないが、網膜および視覚皮質にある画像処理神経系に対する何らかの新たな課題となり得る、光学系の変化を意味している。熟年期には、レンズのＳＡに関するこのような変化は、おそらく網膜および／または中心窩の幾何学的形状の対応する変化によって補償することはできない。われわれの視覚システムには生来的にかなりの柔軟性が備わっているが、ある時点からは、「処理装置」（その能力も年齢と共に改善されることはない）は、もはや新たな光学パターンに適応することはできない。結果として、われわれの視覚品質は、年齢と共に衰える。
【００５５】
光学的な欠陥は、部分的には、レンズ（例えば、眼鏡）を追加することによる屈折力変化によって、眼のレンズの１つを（例えば、角膜をＬＡＳＩＫによって）変化させることによって、または劣化した天然のレンズをＩＯＬで置き換えることによって、矯正することができる。
【００５６】
現代の眼科学においては、全体的な眼の収差、特に非点収差とＳＡ、を最小にする屈折力変化が好まれる。しかしながら、そのような変化は、光学プロファイルと、網膜／中心窩の幾何学的形状と、その個人が幼少のころから成長する間にもともとは確立させた網膜および視覚皮質にある、画像処理神経系に対する要求との間の望ましい合致を、必ずしももたらさないであろう。
【００５７】
本明細書に開示されているように、最良の視覚的結果は、各々の患者が時間をかけて発達させ、その患者（彼または彼女）のために若年時に最も良好に機能していた網膜の幾何学的形状および神経パターンに適合する光学形状を回復させることによって実現することができる。より具体的には、患者の眼における視覚を最適化する方法は、以下のステップ、すなわち（ｉ）患者のＯＯＣに合致または近似させるために患者の眼が有するべきである（最適なデフォーカスおよび収差を含む）ＴＯＣを決定するステップ、（ｉｉ）患者のＴＯＣと最もよく符合する光学形状を実現するために要求される患者の眼の屈折力変化を決定するステップ、および（ｉｉｉ）前記ＴＯＣを実現するために選択された屈折力変化を実現するステップ、を含む。
【００５８】
各々の患者（彼／彼女）の視力が最良であった若年時に有していた患者（彼／彼女）の光学パラメータに合致させるために、患者の眼が有するべきである最適なデフォーカスおよび収差を決定する（すなわち、上記のＯＯＣ）。ＯＯＣには、少なくとも角膜の幾何学的形状、レンズの幾何学的形状、（中心窩を含む）網膜の幾何学的形状、ならびに光路を通る全ての光学媒質の屈折率（および屈折率勾配）を含む。ＯＯＣは、以下に示す多数の方法の１つによって決定することができる。
【００５９】
例えば、ＯＯＣは、患者の眼に関する過去の検査記録に基づくものでもよい。その場合、その患者（彼または彼女）が若く、良好な視力を有していた時に、例えば、ＯＣＴおよび／またはＭＲＩおよび／またはシャインプルーフカメラおよび／または超音波顕微鏡法および／または眼の試験の時点で利用可能になっている他の何らかの方法による、生体測定、収差測定、ならびに眼および網膜の幾何学的測定を含む、当技術分野で知られている何らかの適切な方法を用いて、患者の徹底した眼の検査が行われていてもよい。臨床医は、検査の結果に基づいて、各々の眼に関し、角膜、レンズ、硝子体、網膜、中心窩、および強膜の、光学収差、屈折率および幾何学的パラメータを含む種々のパラメータを算出し、そのデータを患者（彼／彼女）の診療記録に保存してもよい。そして、その後に眼に問題（老眼、白内障など）が生じた場合、保存したデータを取り出し、ＯＯＣとして利用する。この後の場合において、同じ患者の徹底した眼の検査を再び行って、２つめのデータセットを得てもよい。２つめのデータセットは、ＯＯＣと比較される。臨床医は、比較に基づいて、新たな生体測定および収差測定から見つかった眼の性状（大きさ、または網膜、角膜もしくはレンズの幾何学的形状、屈折率など）について必要なあらゆる調整を行ってもよく、ＴＯＣを決定するために必要な、対応する光学収差を計算してもよい。
【００６０】
あるいは、ＯＯＣが最初に記録されておらず、眼の過去の検査記録がない場合、例えば、ＯＣＴおよび／もしくはＭＲＩおよび／もしくはシャインプルーフカメラおよび／もしくは超音波顕微鏡法による、またはその時点で専門家に知られている別の方法による、屈折パターン、収差、屈折率、眼、レンズおよび網膜の幾何学的形状を決定するための、生体測定、収差測定などの、当技術分野で知られているあらゆる適切な方法によって、患者候補の徹底した眼の検査を行ってもよい。その相応するデータを、その患者候補の視力が良好であった時にさかのぼって外挿し、ＯＯＣの推定値を得てもよい。その相応するデータとＯＯＣとを比較した後、臨床医は、低年齢時または所望の元の状態における、相応するデータの値（角膜、レンズ、網膜、中心窩、および強膜の光学収差パラメータおよび幾何学的パラメータなど）を計算または推定してもよい。そのＯＯＣの推定値から、ＯＯＣを推定した時と矯正処置を予定している時との間の時間間隔にわたって最も起こりそうな眼の性状変化を想定したＴＯＣを計算または推定してもよい。このＴＯＣを導く種々のパラメータの計算または推定は、眼科学において知られており、またはその計算または推定を行う時までに利用可能になっているであろうから、相応する眼の特徴および特性の経時的な発達に関する科学的な臨床データを用いて行うことができる。
【００６１】
ＴＯＣを決定した後、その患者のＴＯＣと最もよく符合する光学形状を実現するために必要とされる患者の眼の屈折力変化（例えば、デフォーカス、収差）を決定してもよい。そのような屈折力変化は、多くの方法で、例えば角膜もしくは眼内のあらゆる天然もしくは人工レンズのあらゆる屈折力変化によって、または角膜もしくは（天然または人工）レンズを完全にもしくは部分的に置き換えることによって、またはそれらのあらゆる組み合わせによって、実現することができる。
【００６２】
ＴＯＣを実現するために選択した屈折力変化は、当技術分野で知られているあらゆる適切な方法およびデバイスによって実現することができる。上記のように、眼の収差を減少させるための方法およびデバイスは、当技術分野で知られている。例えば、米国特許出願公開第２００２／０１０５６１７号明細書、米国特許出願公開第２００７／００９３８９１号明細書、米国特許出願公開第２００４／００８８０５０号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１２１０６４号明細書、米国特許出願公開第２００７／０２５８０４４号明細書、米国特許出願公開第２００９／００３６９８０号明細書、米国特許出願公開第２０１１／００８２５４２号明細書、米国特許出願公開第２０１２／００５９４６３号明細書、米国特許出願公開第２００８／００３９８２５号明細書、米国特許出願公開第２００９／０２１００５４号明細書および２０１３／００６０３３０号明細書、ならびに米国特許第８２８７５９３号明細書、および米国特許第７５８５０７５号明細書を参照のこと。これらの文献は、それぞれ参照により本明細書に組み込まれる。
【００６３】
一例において、ＴＯＣは、それ自体が当業者に知られている方法およびデバイス、例えばＬＡＳＩＫ、ＰＲＫ、角膜クロスリンキング、レーザーによって引き起こされる角膜の屈折率変化、固体エレメント（例えば、ＩＮＴＡＣＴＳ）のインプラントによる角膜の形状の変化によって、角膜の形状および／または屈折率を変化させることによる、角膜の屈折力変化によって、レーザー水晶体切除術などの、水晶体に対する屈折力改変によって実現することができる。あるいは、ＴＯＣは、角膜上または内部に、眼の前眼房の内部に、虹彩と天然のレンズとの間の後眼房の内部にレンズを追加することによって、または天然のレンズを人工ＩＯＬに置き換えることによって、実現することができる。屈折力変化は、当技術分野で知られている多くの方法によって実現することができる。
【００６４】
ＴＯＣを実現するための別の好ましいデバイスは、屈折率を電磁エネルギーの吸収によって変化させることができる、眼内へのヒドロゲルインプラントである。同じ目的は、電磁エネルギーの吸収によって、角膜の天然の水晶体の屈折率を変化させることによって達成することもできる。上記のように、天然レンズ（例えば、ヒト角膜）または人工レンズの材料の屈折率を変化させることによる光学特性の変化は、当技術分野で知られている。例えば、米国特許第６１０２９０６号明細書、米国特許第８２９２９５２号明細書、米国特許第８９２０６９０号明細書、米国特許第９１９２２９２号明細書、米国特許第９０２３２５７号明細書、米国特許第９１８６２４２号明細書、米国特許第９１０７７４６号明細書、  米国特許第８９０１１９０号明細書、米国特許第８９３２３５２号明細書、米国特許第８３３７５５３号明細書、米国特許第７７８９９１０号明細書、米国特許第８４８６０５５号明細書、米国特許第８５１２３２０号明細書、および米国特許第８６１７１４７号明細書、ならびに米国特許出願公開第２０１６／００７４９６７号明細書、米国特許出願公開第２０１３／０２６８０７２号明細書、米国特許出願公開第２００９／０２８７３０６号明細書、米国特許出願公開第２０１３／０１３８０９３号明細書、米国特許出願公開第２０１３／０１７８９３４号明細書、米国特許出願公開第２０１０／０２９８９３３号明細書、米国特許出願公開第２００８／０００１３２０号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１４３８５８号明細書、  米国特許出願公開第２００９／０１４３８５８号明細書、米国特許出願公開第２０１１／００７１５０９号明細書、米国特許出願公開第２０１３／０２２６１６２号明細書、米国特許出願公開第２０１４／０１０７６３２号明細書、および２０１２／０３１０２２３号明細書を参照のこと。これらの文献は、それぞれ参照により本明細書に組み込まれる。
【００６５】
球面収差は、当技術分野で知られている方法を用いて、円錐形光学部分を有する非球面レンズのインプラントによって変化させることができる。例えば、国際特許出願公開第２０１４／１１１７６９号パンフレット、米国特許第４８４６８３２号明細書、米国特許第５６７４２８３号明細書、米国特許第４９９４０８３号明細書、米国特許第４９５５９０３号明細書、米国特許第７１９２４４４号明細書、米国特許第６００７７４７号明細書、米国特許第７３５０９１６号明細書、米国特許第８１６７９４０号明細書、米国特許第８６６８３３３号明細書、米国特許第８４０９４８１号明細書、および米国特許出願第２００６／０２２７２８号明細書を参照のこと。これらの文献は、それぞれ参照により本明細書に組み込まれる。
【００６６】
角膜の光学収差またはインプラントされた人工レンズの光学収差のいずれかは、眼の全体的な収差を減少させるために調整してもよい。これは通常、制御された程度の非球面性を導入することによって実現することができるが、それによって、ある特定の量のＳＡが生じると共に、レンズの焦点深度もまた増大する。このような方法およびデバイスは、きわめて多くの特許および特許出願に記載されている。例えば、米国特許出願公開第２０１３／００７２５９１号明細書、米国特許出願公開第２００１／００２７３１４号明細書、米国特許出願公開第２００２／０１３８０６９号明細書、米国特許出願公開第２００２／０１３８０７０号明細書、米国特許出願公開第２００３／００９３０６６号明細書、ならびに米国特許第７６３７９４７号明細書および米国特許第８１５４８０４号明細書を参照のこと。これらの文献は、それぞれ参照により本明細書に組み込まれる。
【００６７】
いくつかの文献には、液体を光学系内に移送することによって光学特性が変化する眼内レンズが記載されており、目的が通常明示的には示されていないものの、ＳＡの調整にも潜在的に用いられ得る。例えば、米国特許出願公開第２００４／０１８４１５８号明細書、米国特許出願公開第２００６／００６１７２９号明細書、米国特許出願公開第２００７／０２９９４８７号明細書、米国特許出願公開第２０１３／００６０３３１号明細書、米国特許出願公開第２００９／０２８１６２０号明細書、米国特許出願公開第２０１４／０２５７４７８号明細書、および２０１４／０２５７４７９号明細書、ならびに米国特許第８０４８１５５号明細書、米国特許第７２６４３５１号明細書、米国特許第７２７８７３９号明細書、米国特許第７４３８７２３号明細書、米国特許第７４８５１４４号明細書、米国特許第８７１５３４５号明細書、米国特許第７６０１１６９号明細書、米国特許第８５００８０６号明細書、および米国特許第８１６７９４１号明細書を参照のこと。これらの文献は、それぞれ参照により本明細書に組み込まれる。
【００６８】
得られたレンズおよび／または角膜は、単独で、またはその組み合わせとして、通常の用語の意味において光学的に必ずしも完全ではなく、むしろ、その特定の患者の若年時の眼としての光学収差を近似するために、組み合わせとして光学的に不完全であるべきである。
【００６９】
ＴＯＣを実現することを意図した矯正処置の場合としては、水晶体の人工レンズによる置き換えがあげられ、この人工レンズは、その患者のための特別仕様で作られたＩＯＬまたは特別仕様で調整されたＩＯＬであってもよく、好ましくは、Ｓｔｏｙ，Ｖ．ら、Ｂｉｏａｎａｌｏｇｉｃ  Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ、米国特許出願公開第２０１５／０３５１９０１号明細書（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）による特別仕様で作られたバイオアナログＩＯＬもしくは特別仕様で調整されたＩＯＬ、または以下の米国特許、すなわちＷｉｃｈｔｅｒｌｅ，Ｏ．，Ｓｏｆｔ  Ａｎｄ  Ｅｌａｓｔｉｃ  Ｉｎｔｒａｃａｍｅｒａｌ  Ｌｅｎｓ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｔｈｅｒｅｏｆ、米国特許第４，８４６，８３２号明細書、Ｓｔｏｙ，Ｖ．，Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ  Ｌｅｎｓ，  Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｓａｍｅ  Ａｎｄ  Ａ  Ｍｏｌｄ  Ｆｏｒ  Ｃａｒｒｙｉｎｇ  Ｏｕｔ  Ｓａｉｄ  Ｍｅｔｈｏｄ、米国特許第５，６７４，２８３号明細書、およびＭｉｃｈａｌｅｋ，Ｊ．ら、Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ａｎ  Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  Ｐｌａｎａｒ／Ｃｏｎｖｅｘ，Ｂｉｃｏｎｖｅｘ，Ｐｌａｎａｒ／Ｃｏｎｃａｖｅ  Ｏｒ  Ｃｏｎｖｅｘ／Ｃｏｎｃａｖｅ  Ｌｅｎｓ  Ａｎｄ  Ａ  Ｌｅｎｓ  Ｍａｄｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔｈｉｓ  Ｍｅｔｈｏｄ、米国特許第８，４０９，４８１号明細書のいずれかに記載されたＩＯＬである。これらの文献は、それぞれ参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００７０】
このようなレンズの光学表面は、錐面と記載され、または２つまたはそれ以上の錐面の組み合わせから形成される表面と記載されている。円錐曲線は、例えば放物線、楕円、または円であってもよい。一実施形態において、双曲面の表面を有するレンズは若年者のレンズの光学特性に最もよく合致する負の球面収差を持っているため、レンズの形状は双曲面形である。円錐曲線は、２つの定数、すなわち曲面の軸における中心曲率半径Ｒｏと、円錐定数ｋによって規定される。円錐定数の値は、円錐曲線の基本的な特徴を規定する。例えば、双曲面形は、負値の円錐定数ｋによって規定される。
【００７１】
別の有利な種類の曲線は、関数ｋ（ｒ）によって規定される曲線の１つであり、ｒは対称軸からの距離であり、中心（軸）における、ｒ＝０においてｋ（０）＝ｋである。この種類の曲線は、円錐曲線の特性のいくつかに近似的であり得るが、真の円錐曲線ではないため、「非円錐」と呼ばれる。一例において、ｋ（ｒ）は、発明者らの光学デザインのために用いられる区間において、ｒの単調関数である。別の例において、ｒによる第１の導関数は、前記区間において負である。発明者らの光学的目的に適切な非円錐関数は、種々の方法で、例えば多項式として表すことができる。非円錐関数ｋ（ｒ）に加えて、頂部半径Ｒｏもまた、対称軸からの距離の関数であってもよい。そして、Ｒ＝Ｒ（ｒ）であり、ｒ＝０であるレンズの中心において、Ｒｏ＝Ｒ（０）という値を与える。関数Ｒ（ｒ）は、ｒの単調関数であってもよく、ｒによる導関数は、正であってもよい。Ｒ（ｒ）が定数ではない場合において、ｋ（ｒ）は定数であってもよく、その逆であってもよい。
【００７２】
非円錐曲線の回転によって形成される光学表面（非円錐双曲面形）を用いることにより、バイオアナログＩＯＬデザインの幾何学的制約に合致する転移または不連続性を少しも妨げない、滑らかな光学表面の形成が可能になる。このようなカスタマイズしたレンズは、所望のＴＯＣパラメータを実現するためにデザインすることができる。
【００７３】
あるいは、カスタマイズしていないＩＯＬをインプラントしてもよく、次いで眼の光学系を、制御された角膜切除（ＬＡＳＩＫ）、フェムト秒レーザーを用いた制御された角膜の屈折率変化（ＩＲＩＳ）、制御された角膜のクロスリンク、またはその時点で知られている別の角膜光学系カスタマイズ法、のいずれかによって実現される角膜光学系のカスタマイズによってカスタマイズしてもよい。
【００７４】
あるいは、すでにインプラントしたレンズの光学系のカスタマイズを、例えばフェムト秒レーザー蒸散術を用いて、フェムト秒レーザーによって引き起こされる屈折率または屈折率勾配（ＧＲＩＮ）の変化によって、またはいわゆるＣａｌｈｏｕｎ眼内レンズの構成成分を光重合することによって、ｉｎ  ｓｉｔｕで行ってもよい。
【００７５】
有利には、特別仕様で作られた、または特別仕様で改変されたＩＯＬは、被写界深度が広がったＩＯＬ、または調節できるＩＯＬである。
【００７６】
光学パラメータの術後調整をｉｎ  ｓｉｔｕで行う上記方法（例えば、光架橋または光重合、レーザー蒸散術、屈折率の光調整など）に加えて、別の方法によれば、光学系に埋め込まれた記憶エレメントの少なくとも一部を、局所的に体温より高い、あらかじめ設定された転移温度を上回るように加熱して、記憶エレメントの形状転移を活性化することによって、屈折界面が変化する。
【００７７】
記憶エレメントは、記憶ポリマーエレメントもしくは記憶合金エレメント、またはその両方から作られていてもよい。記憶ポリマーエレメントの有利な点は、体温において、２つ、さらには３つのあらかじめ定められた形状の間のあらゆる形状を保持することができ、低密度であり、透明であり得、高い荷重によって変形し得ることである。重要なことに、光学ゾーンは、体温が取り得る最高値よりわずかに高い転移温度を有する透明記憶ポリマーから全体的、部分的に作られていてもよく、転移温度を上回るように記憶ポリマーの選択した部分を加熱することによって、光学系の形状を変化させてもよい。
【００７８】
記憶エレメントの、それら「安定」状態間の転移は、典型的には、記憶材料を、転移温度を上回るように局所的に加熱することによって行われる。それは、電磁放射の吸収、電気誘導、超音波吸収などによって実現することができる。加熱は、周辺組織の損傷を避けるために、厳密に場所が限定され、慎重に制御されていなければならない。
【００７９】
光学系の再整形は、伸長部分と収縮部分とが交互に存在する円形素子によって実現することができる。選択した部分を活性化することによって、球面の屈折力もしくは非点収差、またはその両方のいずれかを変化させることができる。
【００８０】
記憶エレメントは、（参照によりその全体が組み込まれる）米国特許出願公開第２０１４／００９４９０８号明細書に記載されているインプラント用レンズの眼内レンズ支持部に配置された記憶エレメントなどの合金記憶エレメントであってもよく、または少なくとも部分的に、Ｓｔｏｙ，Ｖ．によって米国特許第４，７３１，０７９号明細書に記載された記憶ポリマー、Ｓｕｌｃ，Ｊ．らによって米国特許第４，９４６，４７０号明細書に記載された記憶ポリマー、Ｋａｈｏｏｋ  Ｍａｌｉｋらによって米国特許出願公開第２０１２／０２３２６４８号明細書および２０１２／０２３２６５１号明細書に記載された記憶ポリマー、Ｂａｌｂｉｅｒｚ，Ｄ．Ｊ．らによって米国特許第５，９６４，７４４号明細書に記載された記憶ポリマー、ならびにＡ．Ｐｈｉｌｌｉｐｓによって米国特許第８，９９８，９８４号明細書に記載された記憶ポリマー、などの記憶ポリマーを含んでいてもよい。これらの文献は、すべて参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。これらの参考文献のいくつかは主に眼の温度より低い転移温度を有する形状記憶ポリマーを記載しているが、当業者はそのような材料の組成を、転移温度が眼の温度を上回るようにたやすく変更できることが理解される。
【００８１】
形状記憶効果によって再整形できるレンズは、光路を通るどこにでも、例えば、角膜内、前眼房内、または後眼房上に、天然のレンズに追加するか、または天然のレンズを置き換えるか、どちらかでインプラントすることができる。
【００８２】
本明細書で使用する場合、用語「約」は、一般に示された数字のプラスマイナス１０％を指す。例えば、「約１０％」は、９％〜１１％の範囲を指してもよく、「約１」は、０．９〜１．１を意味してもよい。「約」の他の意味は、文脈から、例えば四捨五入など、明らかであろう。よって、例えば「約１」はまた、０．５〜１．４を意味してもよく、「１７％」は１６．５％〜１７．４％を意味してもよい。
【実施例】
【００８３】
上記の方法によって成型された例示的な人工レンズは、天然の水晶体を置き換えるための、ヒトの眼の後眼房内にインプラント可能なヒドロゲルデバイスであってもよい。
【００８４】
機能全体に寄与し、本開示にしたがって組み合わされる特徴としては、インプラントの大きさおよび形状、材料特性、表面特性、光学特性、インプラント方法、および製造方法があげられる。本発明者らは、種々の特徴を以下に説明し、個々の特徴が相互にどのように作用し合い有利な効果をもたらすかについて例示的な構成を示す。インプラントは、望ましい効果を実現するために、記載された特徴のいくつかを兼ね備えていてもよいが、本発明の実施形態は下記の例示的な構成に限定されるものではないことを認識することが重要である。
【００８５】
図４Ａおよび４Ｂを参照すると、インプラントは、中央光学部２と周縁支持部３とを有する主光軸１Ａを有する。インプラントの全体的な形状は、前方表面４、後方表面５、および前方面の上方境界７Ａと後方面の上方境界７Ｂとの間の転移表面６によって規定される。各面は、２つまたはそれ以上の表面から構成される。中央部前方光学表面８Ａは、境界９Ａを有し、中央部後方光学表面８Ｂは、境界９Ｂを有する。各表面は、円、直線、またはその他の定められた形状の、領域間の境界によって、２つまたはそれ以上の領域に分けることができる。中央部前方光学表面の頂部１０Ａ、および中央部後方光学表面の頂部１０Ｂは、主光軸１Ａ上に位置する。前方周縁部支持面は、１１Ａであり、後方周縁部支持面は、１１Ｂである。
【００８６】
境界７Ａと、境界７Ｂは、それぞれ前方表面４と、後方表面５の上部の不連続点として区別される。このような不連続点は、光軸方向における表面の変曲点にあるか、あるいは光軸方向における表面の二次導関数の不連続点にある。境界は、丸く連続であってもよいが、有利には、鋭い縁またはエッジによって形成される。鋭いエッジの有利な点は、線維芽細胞などの細胞の、嚢表面に沿った遊走（後嚢の不透明化に関する通常の理由である）に対する障害物を形成するという点である。
【００８７】
レンズ全体の直径は、境界７Ａと７Ｂの中で大きい方の直径と定義される。レンズ光学ゾーンの直径は、境界９Ａと９Ｂの中で最も小さい直径と定義される。後方サジタル深さは、後方頂部１０Ｂと、後方境界７Ｂを規定する平面との間の垂直距離である。中心厚さは、頂部１０Ａと１０Ｂとの間の距離である。前方深さは、前方頂部１０Ａと、前方境界７Ａを規定する平面との間の垂直距離である。
【００８８】
本実施例のインプラント用レンズは、眼内環境との平衡状態において、水分含量が、液体重量で４０〜５０％、好ましくは４１〜４５％／重量のヒドロゲルでできている。ヒドロゲルは、ゲルのポリマー成分中のペンダントカルボキシル基に起因する一定の負電荷（ＦＮＣ）を有する。ヒドロゲルは、たとえばベンゾフェノン誘導体またはベンゾトリアゾール誘導体などの紫外線吸収ペンダント基を有する単位の少量成分を含む。対応する屈折率によって、ＮＣＬの実効屈折率は波長約６３０ｎｍにおいて１．４１〜１．４４の値を有すると概算される。これらの特性を持つヒドロゲルは、高い生体適合性と、優れた光学的安定性を有する。
【００８９】
主光軸１Ａは、境界７Ａおよび７Ｂ、ならびに境界９Ａおよび９Ｂが、光軸に垂直な平面における円によって規定され、中央光学部２が、対称的かつ、例えば、いかなる円柱状の要素も有していない場合、対称軸であってもよい。このよう対称な円形領域を有するインプラントを図４Ｂに示す。しかしながら、縁および境界は、円形領域以外、例えば図５Ａに示すように楕円を有していてもよく、図５Ｂ〜５Ｅの、１つ、２つ、３つ、または４つの切り欠き１２Ａ〜１２Ｄを有する、切り欠きのある円として成形された領域を有していてもよい。これらの切り欠きのある領域の形状は、いくつかの役割を果たす。
【００９０】
この形状によって、インプラント中に、レンズの後ろ側の空間にアクセスすることが容易になる。外科的切創を閉じるまえに、あらゆる粘弾性ポリマー、潤滑剤、または他の添加剤を取り除くために、この空間をよく洗浄することが重要である。
【００９１】
この形状によって、ＩＯＬの周囲の嚢が収縮した後の、レンズの回転が防止される。このことは、円環体レンズにおいて特に重要である。
【００９２】
この形状によって、折りたたんで、小さな切創を通して挿入することが容易になる。
【００９３】
光学系が円柱状の要素を有している場合、円柱軸１Ｂは、外縁の非対称性を基準として定められた方法で、例えば、図５Ｆに示すように、切り欠き１２Ａおよび１２Ｂに対して角度αで、配置されるであろう。言うまでもなく、切り欠き１２Ａおよび１２Ｄは、かならずしも直線的な切断でなくてもよく、適切に成形、例えば三日月形に成形してもよく、その数は４よりもさらに多くてもよい。また、切り欠きは、長さが同じでなくてもよく、対称的に配置されていなくてもよい。切り欠きのある縁を有する領域は、インプラントの折りたたみ、および小さな外科的切創を通した挿入を容易にするであろうことを理解することができる。加えて、ひとたび嚢が周りを包んだら、対称的な縁領域によってインプラントの回転が防止されるであろう。このことは、非点収差を補償するためにデザインされた、円柱状要素を有する円環体レンズにおいて特に重要である。
【００９４】
後方表面５は、天然のレンズの後方表面の形状および大きさに近似するように、および眼の後嚢の少なくとも大部分と接触するように、成形され、大きさが調整される。これは、いくつかの理由で重要である。
【００９５】
インプラントは、最良な光学能力のために、後嚢を自然のまま形状、すなわちしわがなく滑らかに保つであろう。
【００９６】
嚢とインプラントとの緊密な接触によって、後嚢の不透明化を引き起こし得る線維芽細胞の遊走が防止され、これは後方表面が高度に水和され、一定の負電荷を持っている場合に特に有効である。
【００９７】
インプラントは、天然のレンズの後方側によって空けられた空間を占め、それによって硝子体が前方に移動することを防ぎ、それによって硝子体の網膜に対する圧力の低下（これは、網膜剥離および／または嚢胞様黄斑浮腫を助長し得る）を防止するであろう。
【００９８】
インプラントと後嚢との緊密な接触は、インプラントの表面が親水性であり、一定の負電荷を持っている場合に、嚢線維症と、その結果として生じる、インプラントの機能を妨げる（位置のずれさえ生じさせ得る）であろう、硬化、不透明化、および収縮を防ぐために特に有益である。
【００９９】
本発明の好ましい実施形態において、後方表面５の少なくとも大部分は、一般に、円錐曲線（ｃｏｎｉｃ  ｓｅｃｔｉｏｎ）または非円錐曲線を光軸のまわりに回転させることによって形成される滑らかな凸表面、またはそのような表面の組み合わせによって形成される。周辺部は、好ましくは、錐面または双曲面状の非円錐表面によって形成され、その一方で、中央光学表面は、好ましくは、双曲面、放物面、または球面（またはそれらの組み合わせ）である。後方表面のサジタル深さ（すなわち、主光軸１Ａ上で測定した、中央部後方光学表面の軸１０Ｂと、後方表面の境界７Ｂとの間の垂直距離）は、レンズが機能を十分に発揮するために、１．１ｍｍ超であるべきである。全ての屈折率範囲において良好に機能するために、後方サジタル深さは、１．２５ｍｍ超、有利には１．７５ｍｍ超、好ましくは２ｍｍ超、しかしいずれの場合も約２．７５ｍｍ未満である。
【０１００】
インプラントの全外径（ＬＯＤ）は、中心性、位置安定性、および嚢充填能にとって重要である。後方表面５の外径、すなわち（主軸１Ａに対して垂直な平面における）後方外側の境界７Ｂの最大寸法は、８．４ｍｍ超、望ましくは少なくとも８．９ｍｍ、好ましくは少なくとも９．２ｍｍであるべきである。許容できる最大の外径は、約１１ｍｍであるが、望ましくは１０．７５未満、好ましくは１０．５ｍｍ未満であるべきである。外形寸法の大幅な柔軟性は、いくつかの要素、すなわち、レンズの柔軟性、特に中央光学部２を変形させることなく種々の嚢サイズおよび嚢収縮に適応できる外側の周縁支持部３の柔軟性によって可能になる。
【０１０１】
少なくとも１つの実施形態において、本開示によるレンズは、液体ポリマー前駆物質の固化によって製造される。好ましい実施形態において、固化は固体型枠、特に疎水性プラスチックでできた型枠と接触して起こる。ポリマーの表面微細構造は、固化が起こる環境に依存することを理解することができる。表面微細構造は、固化が固液界面で起きた場合に、液−液または液−ガス界面で起きた場合の表面微細構造とは異なる。好ましくは、好ましくは、少なくとも全ての光学表面は、固体界面前駆体の固化によって生成される。さらにより好ましくは、インプラントの全表面は、固体表面、特に疎水性プラスチック表面に接した液体前駆体の固化によって形成される。型枠のために好ましいプラスチックはポリオレフィンであり、特に好ましいプラスチックはポリプロピレンである。ポリオレフィンは低極性であり、ヒドロゲル前駆体として用いられる高極性モノマーとの反応性が低い。同様に、液体前駆体の固化により形成されたヒドロゲルの、型枠表面に対する付着性は非常に低く、顕微鏡的な表面損傷さえ残すことなく、きれいに剥離することができる。このことは、インプラントの光学特性と長期生体適合性の両方のために重要である。
【０１０２】
精密な形状の比較的大きなレンズを、型込め法によって製造することは困難である。あらゆる液体前駆体の固化には、２０％を上回ることすらある体積収縮が伴うことを当業者は認識している。体積が一定の密閉型枠において、このような収縮は、内部の型枠表面の転写を妨げ、空胞、泡、表面の変形、およびその他の欠陥の原因となるであろう。これが、ＩＯＬモールディングに上記のメニスカスキャスティング法が用いられた主な理由である。他の発明者らは、体積収縮によって生み出された吸引力によって、隣接する空間から余剰モノマーを移送できるようにする方法および型枠デザインについて記載している（ＳｈｅｐｈｅｒｄＴ．、米国特許第４，８１５，６９０号、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。しかしながら、この方法は、架橋重合のために液体前駆体が低転換率（例えば、５〜１０％）でゲル化する場合に使用することはできない。このような場合に使用することができる方法は、国際特許出願公開第２０１４／１１１７６９Ａ１号パンフレットに記載されており、例として、その参考文献の図８に記載されている型枠は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。
【０１０３】
本発明のこれらの利点およびその他の利点は、上述の明細によって当業者に明らかであろう。よって、本発明の広範な発明概念から逸脱することなく、上記の実施形態に対する変更または改変をなし得ることが、当業者に認識されるであろう。したがって、本発明は、本明細書に記載された特定の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に規定されるように、本発明の範囲および趣旨の範囲内にある全ての変更および改変を含むことが意図されることを理解すべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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