"可逆的に変形可能な人工角膜であって、リムによって囲まれた中央オプティクを含む、4mmと10mmの間の直径を有するモノリシック体を備え、前記中央オプティクが、3mmから9mmの範囲内の直径、および200μmから800μmの範囲内のオプティク高さを有し、前記リムが、0.5mmから4.5mmの範囲内の幅、および50μmから200μmの範囲内のメジアン厚さを有し、前記モノリシック体が、完全に水和したとき0.3MPaから100MPaの範囲内のヤング率を有するポリマーヒドロゲルから構成される、可逆的に変形可能な人工角膜。少なくとも1.5MPaの引張り強さを有する、請求項1に記載の人工角膜。少なくとも100の破断までの伸びを有する、請求項1に記載の人工角膜。前記中央オプティクの前記オプティク高さが、±50μm未満で変動する、請求項1に記載の人工角膜。前記中央オプティクと前記リムの間の角度が、±10°未満だけ変動する、請求項1に記載の人工角膜。前記リムが、前記中央オプティクの後縁に外接する、請求項1に記載の人工角膜。前記中央オプティクの少なくとも前表面が凸状に形作られ、天然角膜とほぼ等しい屈折力をもたらす、請求項1に記載の人工角膜。中央オプティクが、角膜内に植え込まれたとき30ジオプトリから70ジオプトリの範囲内にある屈折力をもたらす、請求項7に記載の人工角膜。前記中央オプティクの前表面および後表面が共に凸状に形作られる、請求項8に記載の人工角膜。前記前表面が前記後表面より平坦である、請求項9に記載の人工角膜。前記リムが、栄養素および酸素の通過を可能にするために孔を有する、請求項1に記載の人工角膜。前記孔が、前記リムの環状エリアの10から90を占有する、請求項11に記載の人工角膜。前記孔が、前記環状リム周りに均一に配置された丸い穴である、請求項9に記載の人工角膜。前記ポリマーヒドロゲルが、親水性アクリル材料、疎水性アクリル材料、シリコーンポリマーヒドロゲル、コラーゲンポリマーヒドロゲル、および相互貫入網目構造ヒドロゲルからなる群より選択される材料を含む、請求項1に記載の人工角膜。前記ポリマーヒドロゲルが、少なくとも3バーラーの酸素透過性を有する、請求項1に記載の人工角膜。前記ポリマーヒドロゲルが、LotrafilconA、LotrafilconB、BalafilconA、ComfilconA、SenofilconA、EnfilconA、およびGalyfilconAからなる群より選択される材料を含む、請求項1に記載の人工角膜。前記中央オプティクの前面の環状周辺領域が、上皮の成長を促進し、一方、前記環状周辺領域内の前記前面が、上皮の成長を妨げる、請求項1に記載の人工角膜。前記環状周辺領域が、上皮成長促進材料で覆われるか、粗くされるか、または多孔性である、請求項17に記載の人工角膜。前記環状周辺領域内の前記中央オプティクの前記前面が、上皮の成長を阻害する材料で覆われる、請求項17に記載の人工角膜。障害のある中央領域を有する角膜内に人工角膜を植え込むための方法であって、前記角膜内に、周辺側壁によって囲まれた後表面を有する中央前方開口部を形成する工程であって、前記開口部が、200μmから800μmの範囲内の均一な周辺深さを有する、工程、および前記中央前方開口部内に人工角膜を植え込む工程であって、インプラントが、前記中央前方開口部の前記周辺深さの±50μm以内の均一なオプティク高さを有する周辺壁を備える中央オプティクを有する、工程を含む、方法。前記中央前方開口部の周辺側壁の少なくとも一部分の周りに表層ポケットを形成する工程、および前記角膜インプラントに外接するリムを前記表層ポケット内に挿入し、前記インプラントを前記開口部内で固定する工程をさらに含む、請求項20に記載の方法。前記表層ポケットが、前記中央前方開口部の前記後表面の周辺部および前記角膜インプラントの前記中央オプティクの後縁を囲む前記リムの周りに形成される、請求項21に記載の方法。前記中央前方開口部が、前記中央オプティクの直径より小さい直径を有するように形成され、前記角膜組織が、前記中央オプティクの前記周辺壁を封止し、上皮細胞の内方への成長、細菌の侵入、流体の喪失を阻害する、請求項20に記載の方法。前記インプラントが、後方向に前記前方開口部を通って挿入される、請求項20に記載の方法。前記角膜を通って前記中央前方開口部内に側方通路を形成する工程、および前記側方通路を通して前記角膜インプラントを挿入する工程をさらに含む、請求項20に記載の方法。前記人工角膜が、縫合糸も接着剤も使用せずに固定される、請求項20に記載の方法。最初に表層ポケットが中央角膜を横切って作られ、次いで前記中央前方開口部が、前記表層ポケットの前記領域の上に作られる、請求項20に記載の方法。本発明は、従来の人工角膜に伴う上記の問題の少なくともいくつかを克服する。本発明の人工角膜は、眼の前眼房内に貫入することなしに角膜の表層lamellae内に植え込まれるように作製される。そのような貫入を回避することにより、眼の感染眼内炎の危険性が大きく低減される。さらに、本発明の人工角膜は、角膜表層ポケットの入口切開部のサイズが人工角膜より小さいときそのポケット内に小さい切開部を通して植え込むことができるように十分可撓性且つ耐久性があるように設計される。そのような植込みは、インプラント周りの細菌が前眼房内に侵入するのをさらに妨げるので、またインプラントを固定する助けとなり、それにより縫合糸も接着剤も使用せずにインプラントを留置することができるので、有利である。しかし、通常、インプラントは角膜組織より少なくとも幾分剛性となり、それによりインプラントは、植込み後、光学的に有利な形状を維持することができる。哺乳動物の角膜の典型的なヤング率は0.2MPaと0.29MPaの間なので、人工角膜のヤング率は、角膜内に植え込んだ後その形状を保持するために、好ましくは0.29MPaより大きくすべきである。しかし、人工角膜は、瞬きなど通常の生理学的活動中に角膜と共に曲がることができないほど硬くすべきでない。本発明者らは、これが本発明で起こらないように、ヤング率は、好ましくは100MPaより大きくすべきでないと決定した。従来技術の人工角膜の場合、角膜の自然な形状と一致するように人工角膜を一貫してフィットさせることは可能でなかった。これは、人工角膜のオプティクと角膜の表面との不一致が臨床的に有意な問題を引き起こすので重要である。BostonArtificialCorneaの場合、キャリアドナー角膜のレベルより上方にオプティクが上がると、患者にとって持続的な異物感覚を引き起こし、また眼瞼の内側の結膜の擦過傷を防止するために、バンデージコンタクトレンズの継続的な使用が必要になる。一方、AlphaCorのオプティクは、ホスト角膜のレベルより300ミクロン下方に置かれ、これは、粘液など残屑を継続的に蓄積するくぼみを作り、それにより患者の視覚改善を制限する。図7は、従来技術の人工角膜と本発明のプロファイル、およびそれらがどのようにホストまたはキャリア角膜内にフィットするかを示す。本発明の特定の態様では、人工角膜は、非常に正確な寸法を有する切開部を使用して角膜内に植え込まれる。寸法のこの精度により、人工角膜が角膜内に正確にフィットすることができ、その結果、人工角膜の表面は、人工角膜のオプティクの表面と同じ高さになり、オプティクと角膜組織の間に間隙ができない。この高いレベルの精度を有する角膜切開部を生み出すことができるのは、最近、フェムト秒レーザおよび機械的な角膜ポケットメーカが使用可能になってはじめて可能になった。好ましい態様では、角膜切開部は、一般に約±3ミクロンの公差を有するフェムト秒レーザで生み出される。代替の好ましい態様では、角膜ポケット切開部は、一般に±50ミクロンまたはそれより良好な公差を有する機械的な角膜ポケットメーカでも生み出すことができる。手製のポケットをも本発明の人工角膜を植え込むために使用することができるが、人の手は、±50ミクロンの精度で切開することができないので、確実にオプティクがホスト角膜の表面と同じ高さになるようにすることは不可能であろう。好ましい態様では、本発明の人工角膜のオプティク用の開口部を生み出す切開部はまた、オプティクの角のある形angulationと正確に一致する。すなわち、オプティクと隣接する角膜の切開部は、±30度、より好ましくは±10度以内でオプティクの角のある形と一致する。たとえば、オプティクの側部が、リムとオプティクの接合部によって生み出される平面と90度の角度をなす場合、隣接する角膜切開部は、リムとオプティクの接合部によって生み出される平面に対してやはり90度にすべきである。代替の好ましい態様では、角膜切開部は、人工角膜の3次元形状と同様の形状を有するある体積の角膜組織を切除するようになされる図9A。そのような人工角膜の角膜組織との締りばめまたはかみ合い嵌合interlockingfitは、図9Bに示されているようにデバイスを角膜内で保持する助けになり得る。本発明の特定の態様では、人工角膜は、予め選択されたオプティク高さを±50μm以下の範囲の公差内で維持するように、非常に厳密な公差に合わせて機械加工される中央オプティクを有する。50μmは、角膜の上の上皮の平均的な厚さなので、角膜上皮は、人工角膜の表面レベルと天然角膜の表面レベルとのあらゆる差を埋め合わせるように薄くなる、または厚くなることによって応答することができる。したがって、角膜ポケットの深さを、同様の公差またはその付近内に慎重に制御することによって、人工角膜のオプティク高さを天然角膜の高さと一致させ、眼および人工角膜にわたって涙液膜を保存し、患者の快適さを高めることができる。オプティク高さは、典型的には200μmから400μmに維持されることになり、人工角膜のリムを覆うように天然角膜組織の十分な厚さを可能にし、その結果、組織を通る侵食の危険性が低減される。内皮不全による角膜水腫に罹った患者に一般的に見られるものなど異常に厚い角膜の場合、オプティク高さは、そのような増大した厚さを補償するために800ミクロンと同程度にすることができる。したがって、本発明によれば、可逆的に変形可能な人工角膜が、環状リムによって囲まれた中央オプティクを有するモノリシック体を備える。モノリシックとは、中央オプティクおよびリムが、継ぎ目、継手などのない材料の、単一の連続体であることを意味する。たとえば、人工角膜は、典型的には、英国エセックス州のContamacLtd.から市販されているC126など、メタクリル酸ヒドロキシエチルおよびメタクリル酸メチルmethylmethacraylateのコポリマーであることが好ましい、眼内レンズIOLを形成する際に一般に使用されるタイプのポリマーヒドロゲル、またはBenzResearchから市販されているものなど疎水性アクリル材料である、材料の単一ブランクまたはブロックから形成されてもよい。プラズマ表面処理にかけたメタクリル酸ヒドロキシエチルおよびメタクリル酸メチルmethylmethacraylateのコポリマーなど、ポリマーヒドロゲル材料はまた、疎水性および親水性の特性を有することができる。あるいは、人工角膜は、相互貫入網目構造またはコラーゲンベースのヒドロゲルを含む材料から成形、機械加工、またはレーザ切断することができる。モノリシック体は、水和すると、4mmから10mmの範囲内の直径を有する。中央オプティクは、3mmから9mmの範囲内の直径、および200μmから800μmの範囲内のオプティク高さD、図4を有する。オプティク高さの製造公差は、周囲の受納角膜組織に正確にフィットすることができるように、±50ミクロン以下となる。環状リムは、0.5mmから4.5mmの範囲内の環状の幅、および50μmから200μmの範囲内のメジアン厚さmedianthicknessを有する。ポリマーヒドロゲルは、好ましくは、完全に水和したとき0.3MPaから100MPaの範囲内の弾性率を有するように選択される。好ましくは、引張り強さは、少なくとも1.5MPaとすべきであり、破断までの伸びelongationtobreakは、少なくとも100とすべきである。好適な本体材料は、酸素に対して少なくとも部分的に透過性とすべきであり、典型的には、少なくとも3バーラーの酸素透過性dKを有する。優れた酸素透過性、たとえば少なくとも60のdKを有する例示的な材料は、LotrafilconA、LotrafilconB、BalafilconA、ComfilconA、SenofilconA、EnfilconA、およびGalyfilconAを含む。例示的な実施形態では、角膜インプラントの環状リムは、中央オプティクの後縁に外接する。さらに、中央オプティクの前表面は、角膜内に植え込まれたとき、典型的には30ジオプトリから70ジオプトリの範囲内にある、天然角膜とほぼ等しい、またはそれと適合する屈折力をもたらすように、通常、凸状に形作られる。通常、中央オプティクの前表面は凸状に形作られ、後表面は凹状に形作られる。後方オプティクおよびリムの曲率半径は、典型的には、6.2mmから10mmの範囲内にある天然角膜の曲率の範囲と適合する。本発明の他の特定の態様では、環状リムは、栄養素および酸素の通過を可能にするように複数の孔apertureを有する。リムが、角膜の隣接する表層表面間に植え込まれるとき、角膜組織の健康を維持するために、栄養素が通過することができることが重要である。通常、孔は、リムの環状エリアの10から90を占有することになり、典型的には、そのエリアの約33を占有する。例示的な実施形態では、孔は、環状リム周りに均一に配置された丸い穴であるが、環状リムの外縁内のクレネレーションcrenellationなど、いくつかの他の幾何形状をとることができる。本発明の他の態様では、角膜の障害のある中央領域を取り替えるために、角膜内に人工角膜を植え込むための方法が、角膜内で周辺側壁によって囲まれた後表面を有する中央前方開口部を形成することを含む。開口部は、好ましくは、典型的には200μmから800μmの範囲内の均一な深さを有し、この深さは、インプラントの中央オプティクの周辺壁の高さと一致する好ましくは±50μm以内ように選択される。人工角膜は、上述の利点をもたらすために、中央オプティクの周辺厚さまたは壁の高さが±50μmの公差内で中央前方開口部の周辺側壁と一致するように、中央前方開口部内に植え込まれる。本方法の特定の実施形態では、中央前方開口部を形成することに加えて、表層ポケットが、中央前方開口部の周辺側壁の少なくとも一部分の上に形成されることになり、インプラントを開口部内で固定するために、インプラントのリム部分が、表層ポケット内に挿入される。典型的には、表層ポケットは、中央前方開口部に完全に外接することになり、環状リムは、インプラント周りで完全に延びる。さらに他の例示的な実施形態では、表層ポケットは、中央前方開口部の後表面の周辺部周りに形成され、表層ポケット内に入る環状リムは、角膜インプラントの中央オプティクの後縁周りに配置される。例示的な実施形態では、中央前方開口部は、中央オプティクの直径より小さい、典型的には中央オプティクの直径の70から99の直径を有するように形成され、その結果、部分的に弾性の角膜組織がインプラントの周辺壁周りを密に封止することができ、縫合糸が除去された後のインプラントの突出を防止し、上皮細胞の内方への成長を妨げ、細菌が入るのを妨げ、前眼房から流体が失われるのを防止する助けとなる。人工角膜は、2つの異なる技法の1つによって中央前方開口部内に植え込むことができる。第1の技法では、人工角膜は、その幅を低減するように拘束され、後方向に前方中央開口部の上部表面を通して導入される。人工角膜は、中央前方開口部内で拘束から解放することができ、その結果、通常、環状リムが表層ポケット内に挿入された状態で、中央開口部の体積を占有するようにその拘束されない幾何形状をとる。あるいは、別個の側方開口部を眼の側部から中央前方開口部内に形成し、そこを通して拘束された人工角膜を導入することができる。特定の実施形態では、本発明の人工角膜は、オプティクの前面の周辺部の上で、生育可能な角膜上皮の成長を支援するように適合される。生育可能な上皮を周辺前表面の上で定着させることは、オプティクの前面の縁部周りに生物学的な封止をもたらすことになり、隆起したオプティクと角膜支質の接合部を通って細菌が角膜ポケットに入るのを防止することが有利である。好ましくは、オプティクの中心には、植込み後、角膜上皮がないままとなり、それにより、患者の眼が滑らかな、光学的に良好な上皮を形成することができないときでさえ、光学性能にとって重要なオプティク主材opticprincipalの中央表面が光学的に滑らかなままであることが可能である。好ましい実施形態では、患者の角膜上皮は、0.1mmから1mmの範囲内の幅にわたってオプティクの前面の周辺部上に成長することができる。前方オプティクの周辺部にわたる生育可能な角膜上皮の成長の促進は、オプティクの前面の周辺部にわたって、通常上記の範囲内の幅まで、細胞外基質タンパク質または成長因子などそのような成長を促進するある種の生物学的分子をコーティングする、または共有結合させることによって達成することができる。好適な生物学的分子は、コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン、フィブロネクチン接着促進ペプチド配列H-trp-gln-pro-pro-arg-ala-arg-ile-OHFAP、および上皮成長因子を含む。他の好ましい態様では、オプティクの周辺部は、角膜上皮細胞が前方オプティク面の周辺部の表面により容易に結合することができるように、多孔性、またはテクスチャが粗いものとすることができる。人工角膜の製造に使用することができる多数の材料は、一般に、上述の特別な表面処理なしには角膜上皮細胞の成長を支援しない。そのような場合、人工角膜は、周辺部が成長を促進するように処理されたそのような非成長促進材料から形成することができる。コラーゲンまたはコラーゲン誘導体など上皮の成長を本質的に支援する材料製の人工角膜の場合、上皮の成長を支援しないポリマー、たとえばシリコーンまたはメタクリレートを中央オプティク表面の上にコーティングし、中央オプティク表面を上皮がない状態で保つことができる。図1~3を参照すると、本発明の原理による人工角膜10が、環状リム14によって囲まれた中央オプティク12を備える。複数の孔16、典型的には円形の穴が、環状リムを完全に通って形成され、植込み後、栄養素が通過することを可能にする。示されるように、孔16は、環状リム14の全面積の約33を構成するが、孔によってもたらされる全孔面積または全空洞void面積は、全面積の10から90の範囲内のどこかとすることができる。人工角膜10は、モノリシック構造体、すなわち継ぎ目も継手もなく、好ましくは材料の単一ブランクまたはブロックから形成される構造体となるように形成される。たとえば、人工角膜10は、上述のメタクリル酸ヒドロキシエチルおよびメタクリル酸メチルのコポリマーなど好適なヒドロゲルポリマーのブロックから機械加工を可能にするように完全に脱水したとき機械加工されてもよい。材料は、眼内レンズを製造するために一般に使用される技法を使用して機械加工することができる。例示的な機械加工技法は、BenzResearchandDevelopmentによって製造販売されているものなど、回転ダイヤモンド旋盤を使用する。一たび、人工角膜10は、機械加工されると、後続の使用および植込みのために研磨、洗浄、水和、および滅菌することができる。任意選択で、中央オプティクの前表面の周辺縁部30を修飾しまたは未修飾のまま残し、典型的には0.1mmから1mmの範囲内の幅を有する環状領域の上で上皮の成長を支援することができる。上記の概要で述べたように、中央オプティク材料が上皮の成長を本質的に阻害するときには、環状領域破線32によって境界を定めるを、上皮成長促進材料をコーティングまたは堆積することによって修飾してもよい。環状領域のテクスチャを粗くする、または環状領域を多孔性にすることにより、環状領域にわたって上皮の成長を促進することもできる。中央オプティク材料が本質的に上皮層の成長を促進するときには、破線32の内側における中央オプティクの前方領域を、シリコーンまたはメタクリレートなど上皮の成長を阻害する材料でコーティングする、またはそれを堆積することができる。人工角膜10の寸法に関する典型的な範囲および例示的な値が、図4および図5を参照する以下の表1に記載されている。これらの寸法は、完全に水和した状態の人工角膜について与えられている。環状リム14は円形の穴16など孔を含むことが好ましいが、外側周辺壁22および中央オプティク12に隣接する環状リムの少なくとも最内郭領域図1~3は中実のままであることがさらに望ましい。オプティクにすぐ隣接するリムの、この中実区間は、オプティク背後の後方角膜が切除されている場合これは後方角膜が非常に不透明であるとき必要となることがある、細菌の進入および上皮細胞の侵入を防止する助けとなる。0.25mmから0.75mmの範囲内の、中実材料の幅W図3が維持されることが好ましい。したがって、リムの孔または他の開いた領域は、この中実領域から半径方向外向きに配置される。他の実施形態では、図8Aに示されているように、中央オプティク112を囲むリム114は、不連続なものとすることができ、または中空の区間もしくは足場scaffold構造体を有する材料からなってもよい。他の変形形態は、中央オプティク212を囲む不連続リム214図8B、中央オプティク312を囲む矩形の切抜きを有する環状リム314図8C、および中央オプティク412を囲む足場リム414図8Dを含む。次に図6A~図6Fを参照して、本発明の人工角膜10の角膜C内への植込みについて述べる。図6Aに示されているように、不透明または他の光学的に妨害する領域Oが典型的にはその中央領域に存在する角膜Cが示されている。人工角膜10を導入するために、図6Bに示されているように、角膜のCRの中央領域が切り取られ、除去される。切断は、典型的にはフェムト秒レーザを使用し、任意選択で機械的なトレフィンtrephineと組み合わせる従来の方法で達成され得、後方向に円筒形のポケットを切る。本発明に従って人工角膜を植え込む際には、ポケットの深さを、特に周辺縁部周りで慎重に制御することが非常に重要である。深さは、典型的には約200μmから400μmで制御され、500μmから600μmの平均的な厚さを有する角膜についてポケットの下に角膜の十分な後方厚さを残す。内皮不全による角膜水腫の場合に一般的に見られるものなど異常に厚い角膜の場合、ポケットの深さは、角膜の増大した厚さを補償するために800μmと同程度にすることができる。ポケットは、図6Bに示されているように、後方壁PWと共に形成される。ポケットPが形成された後で、図6Cに示されているように、環状ポケットAPが、中央ポケットPの周辺基部の周りで形成される。あるいは、後方壁PWおよび環状ポケットAPが連続的なものである表層ポケットを最初に作り、それに続いて中央領域CRを除去し、前方開口部を生み出す。主ポケットおよび環状ポケットの寸法は、上述の人工角膜10の寸法に適合するように選択される。たとえば、人工角膜が表1に記載の好ましい寸法を有する場合には、ポケットの深さは200μmとすべきであり、ポケットの直径は3.5mmとすべきであり、中央ポケットPの周りに延在する環状ポケットAPの外径は、8.5mmとすべきである。中央ポケットPおよび環状ポケットAPが形成された後で、図6Bに示されているように、人工角膜10を折り畳み、または他の方法で拘束し、後方向に中央ポケットP内へ挿入することができる。人工角膜10が挿入されたとき、図6Eに示されているように、環状リム14が半径方向外向きに開き、環状ポケットAPに入るように、拘束を解放することができる。次いで任意選択で、典型的には再吸収可能なナイロン縫合糸を使用して、人工角膜12を定位置に縫合することができる。典型的には、本発明の人工角膜は、縫合糸なしでも角膜内で留置される。あるいは、図6Fに示されているように、人工角膜10は、アクセスを提供するように形成された側方切開部LIを通して導入することができる。側方切開部の使用は、たとえばポケットを形成するために共有に係る米国特許第7,223,275号に記載されているポケットメーカが使用されるとき選択することができる。図7Aでは、BostonArtificialCorneaのオプティク112がドナーキャリア角膜の表面より上方に上がることがわかり、これは、患者の眼瞼の内膜innerliningを擦過することにより刺激を引き起こす。図7Bでは、AlphaCorのオプティク212が角膜の表面の下にあることがわかり、これは、粘液および残屑を蓄積し、したがって患者の視覚を不鮮明にするくぼみを生じる。図7Cでは、本発明の人工角膜のオプティク12の縁部が、周囲の角膜と同じレベルにあり、さらに、角膜の開口部が、オプティクの直径よりわずかに小さくなるような大きさにされ、ぴったりと嵌るため、周囲の角膜組織とオプティクの間に間隙はない。また、オプティクの側部の角度αが、隣接する切開部の角度と一致することに留意されたい。上記は、本発明の好ましい実施形態の完全な説明であるが、様々な代替形態、修正形態、および均等物を使用することができる。したがって、上記の説明は、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲を限定するものと解釈すべきでない。"