СИСТЕМА ИНТРАОКУЛЯРНОЙ ЛИНЗЫ С ПРОЦЕССОРНЫМ КОНТРОЛЕМ
INTRAOCULAR LENS SYSTEM WITH PROCESSOR CONTROL

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная заявка заявляет приоритет относительно предварительной заявки на патент США, серийный номер 61/529350, поданной 31 августа 2011 года.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение в целом относится к интраокулярной линзе, управляемой процессором. Некоторые специфические варианты осуществления включают интраокулярную линзу с жидкостным мениском.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Имплантация в глаз интраокулярных линз (ИОЛ) для замены естественного хрусталика, помутневшего в результате катаракты, или изменения оптической силы глаза, практикуется с середины 20 века. Сначала ИОЛ представляли собой фиксированные монофокальные линзы, позволявшие корректировать только остроту зрения вдаль. Даже сегодня большинство ИОЛ, имплантируемых хирургическим путем, монофокальны, поэтому пациенту приходится носить очки для коррекции ближнего зрения.
К достижениям последнего времени относятся мультифокальные ИОЛ, позволяющие корректировать зрение как вдаль, так и вблизи. Мультифокальные ИОЛ производятся по той же технологии, что и мультифокальные контактные линзы, но эта технология применяется к интраокулярным линзам.
Заявляется, что некоторые ИОЛ обладают способностью к адаптации, давая пациенту возможность ограниченной аккомодации зрения. ИОЛ со способностью к аккомодации сконструированы таким образом, что позволяют фокусировать глаз на ближних объектах. Существующие версии ИОЛ со способностью к аккомодации зависимы от физических изменений в глазу, вызывающих изменение формы интраокулярной линзы и, следовательно, изменение ее оптической силы. Во многих случаях оптические свойства ИОЛ, способных к аккомодации, невозможно изменить после имплантации, хотя такое изменение может по ряду причин потребоваться. Во многих случаях острота зрения пациента изменяется в результате офтальмологической операции, необходимой для имплантации ИОЛ. Закрытие и заживление разреза может индуцировать астигматизм, так как при закрытии разреза ткани глаза сближаются друг с другом. Кроме того, с возрастом ресничные мышцы глаза ослабевают и, следовательно, уже не могут создать достаточной силы для изменения формы ИОЛ и достижения требуемой степени аккомодации. И наконец, даже незначительная ошибка при исходном подборе оптической силы ИОЛ приведет к тому, что зрение пациента не достигнет уровня оптимального.
В последнее время появились теории о возможности включения электронных компонентов в интраокулярные линзы. Электронные компоненты позволяют изменять фокус интраокулярной линзы с жидкостным мениском и регулировать его различными способами.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, настоящее изобретение относится к системе интраокулярной линзы, управляемой процессором и включающей в себя линзу с жидкостным мениском и поддерживающей электроникой.
Кроме того, настоящее изобретение относится к системе интраокулярной линзы, содержащей:
переднюю изогнутую линзу, имеющую внешнюю поверхность передней изогнутой линзы поверхность и внутреннюю поверхность передней изогнутой линзы;
заднюю изогнутую линзу, имеющую внутреннюю поверхность задней изогнутой линзы и внешнюю поверхность задней изогнутой линзы, при этом указанная задняя изогнутая линза расположена в непосредственной близости от указанной передней изогнутой линзы таким образом, что внутренняя поверхность указанной передней изогнутой линзы и внутренняя поверхность указанной задней изогнутой линзы формируют между собой полость и формируют компоновку линзы, при этом указанная передняя изогнутая линза и указанная задняя изогнутая линза имеют соответствующий размер и форму, чтобы заменить интраокулярную линзу в человеческом глазу;
объем масла и физиологического раствора, содержащийся в полости, с мениском, образованным между указанным маслом и указанным физиологическим раствором; при этом указанный мениск обладает оптическими характеристиками;
проводящее покрытие, расположенное на по меньшей мере части одной или обеих указанных поверхностей - внутренней поверхности передней изогнутой линзы и внутренней поверхности задней изогнутой линзы, при этом указанная часть содержит зону периметра указанной внутренней поверхности передней изогнутой линзы и указанной внутренней поверхности задней изогнутой линзы; и
источник питания для создания электрического заряда на проводящем покрытии, при этом прилагаемый электрический заряд достаточен для изменения оптических характеристик указанного мениска.
Система интраокулярной линзы может включать в себя процессор, расположенный в непосредственной близости от передней изогнутой линзы и задней изогнутой линзы, при этом указанный процессор имеет электрическое соединение для управления электрическим зарядом проводящего покрытия.
Система интраокулярной линзы может дополнительно содержать клей, закрепляющий указанную переднюю изогнутую линзу в указанном положении в непосредственной близости к задней изогнутой линзе.
По меньшей мере одна из указанных из внешней поверхности передней изогнутой линзы и внешней поверхности задней изогнутой линзы может иметь дугообразную форму. Предпочтительно, когда обе из внешней поверхности передней изогнутой линзы и внешней поверхности задней изогнутой линзы имеют дугообразную форму. Передняя изогнутая линза может иметь дугообразно вогнутую внутреннюю поверхность и дугообразно выпуклую внешнюю поверхность. Кроме того, дополнительно или альтернативно, задняя изогнутая линза может иметь дугообразно выпуклую внутреннюю поверхность и дугообразно вогнутую внешнюю поверхность.
Предпочтительно, чтобы передняя изогнутая линза имела дугообразно вогнутую внутреннюю поверхность и дугообразно выпуклую внешнюю поверхность, а задняя изогнутая линза имела дугообразно вогнутую внутреннюю поверхность и дугообразно выпуклую внешнюю поверхность. Такая дугообразная система интраокулярной линзы может быть обращена выпуклой поверхностью к внешней части глаза или выпуклой поверхностью к внутренней части глаза.
Альтернативно, передняя изогнутая линза может иметь дугообразно вогнутую внутреннюю поверхность и дугообразно выпуклую наружную поверхность, а задняя изогнутая линза может иметь дугообразно вогнутую внутреннюю поверхность и дугообразно выпуклую внешнюю поверхность, тем самым формируя двояковыпуклую систему интраокулярной линзы.
Источник питания в системе интраокулярной линзы может содержать литий-ионный аккумулятор.
Система интраокулярной линзы может дополнительно содержать беспроводной передатчик для передачи логических данных к процессору и от него.
Обмен данными позволяет изменять оптические свойства мениска, то есть фокус.
Объем масла может быть меньше объема физиологического раствора, содержащегося в полости системы интраокулярной линзы. Когда оптические характеристики мениска (фокус) изменяются в результате обмена данными, объем масла может быть меньше объема физиологического раствора, содержащегося в полости. В любой из описанных здесь систем интраокулярной линзы объем масла может составлять около 66% или более от объема физиологического раствора. Объем масла может составлять около 90% или менее 90% от объема физиологического раствора.
Проводящее покрытие любой из описанных здесь систем интраокулярной линзы может содержать золото или серебро. Предпочтительно, чтобы проводящее покрытие было биосовместимым.
Проводящее покрытие любой из описанных здесь систем интраокулярных линз может продолжаться от внутренней по отношению к полости зоны до внешней по отношению к полости зоны.
Площадь проводящего покрытия, располагающегося внешне по отношению к полости, может формировать электрический вывод (клемму) для приложения электрического заряда к проводящему покрытию по сигналу от процессора. Электрический заряд может представлять собой напряжение постоянного тока.
Электрический заряд может составлять около 20,0 Вольт.
Электрический заряд может составлять от приблизительно 18,0 до приблизительно 22,0 Вольт. Электрический заряд может составлять около 5,0 Вольт. Электрический заряд может составлять от приблизительно 3,5 до приблизительно 7,5 Вольт.
Внешняя поверхность передней изогнутой линзы системы интраокулярной линзы может обладать оптической силой около 0 либо другой оптической силой, отличающейся от 0. Оптическая сила может быть положительной или отрицательной. Подходящая оптическая сила может лежать в пределах от -8,0 до +8,0 диоптрий. Предпочтительно, когда система интраокулярной линзы дополнительно содержит клей, закрепляющий указанную переднюю изогнутую линзу в положении в непосредственной близости к задней изогнутой линзе, при этом по меньшей мере одна из указанных поверхностей - внешняя поверхность передней изогнутой линзы и внешняя поверхность задней изогнутой линзы - имеет дугообразную форму, внешняя поверхность передней изогнутой линзы системы интраокулярной линзы имеет оптическую силу, отличающуюся от приблизительно 0. Внутренняя поверхность передней изогнутой линзы может иметь оптическую силу приблизительно 0 или другую, отличающуюся от 0. Оптическая сила может быть положительной или отрицательной. Подходящая оптическая сила может составлять от -8,0 до +8,0 диоптрий. Предпочтительно, когда система интраокулярной линзы дополнительно содержит клей, закрепляющий указанную переднюю изогнутую линзу в положении в непосредственной близости к задней изогнутой линзе, при этом по меньшей мере одна из указанных поверхностей - внешняя поверхность передней изогнутой линзы и внешняя поверхность задней изогнутой линзы - имеет дугообразную форму, а внешняя поверхность передней изогнутой линзы системы интраокулярной линзы имеет оптическую силу, отличающуюся от приблизительно 0.
Внешняя поверхность задней изогнутой линзы системы интраокулярной линзы может обладать оптической силой около 0, либо другой оптической силой, отличающейся от 0. Оптическая сила может быть положительной или отрицательной. Подходящая оптическая сила составляет от -8,0 до +8,0 диоптрий.
Предпочтительно, когда система интраокулярной линзы дополнительно содержит клей, закрепляющий указанную переднюю изогнутую линзу в положении в непосредственной близости к задней изогнутой линзе, при этом по меньшей мере одна из указанных поверхностей - внешняя поверхность передней изогнутой линзы и внешняя поверхность задней изогнутой линзы - имеет дугообразную форму, и внешняя поверхность задней изогнутой линзы системы интраокулярной линзы имеет оптическую силу, отличающуюся от приблизительно 0.
Описанная здесь система интраокулярной линзы может дополнительно содержать канал, проходящий через одну или оба из передней изогнутой линзы и задней изогнутой линзу и заполненный проводящим материалом канал. Такой канал особенно целесообразен, когда проводящее покрытие проходит от области, располагающейся внутри по отношению к полости, до области, внешней по отношению к полости.
Система интраокулярной линзы может дополнительно содержать электрический вывод для электрического соединения с проводящим материалом, заполняющим канал. Приложение электрического заряда к выводу может привести к изменению формы мениска.
В системе интраокулярной линзы настоящего изобретения, в дополнение к проводящему покрытию, может присутствовать покрытие, закрывающее по меньшей мере часть одной или обеих - из внутренней поверхности передней изогнутой линзы и внутренней поверхности задней изогнутой линзы, как описано выше.
Дополнительное покрытие может включать в себя электроизолирующие материалы, гидрофобные материалы или гидрофильные материалы.
Предпочтительно, когда описанная здесь система интраокулярной линзы дополнительно содержит изолирующее покрытие, располагающееся по меньшей мере на части внутренней поверхности передней изогнутой линзы, при этом изолирующее покрытие содержит электрический изолятор. Такой изолятор особенно целесообразен, когда проводящее покрытие проходит от области, внутренней по отношению к полости, до области, внешней по отношению к полости.
Изолятор может быть изготовлен из одного из материалов: Парилен С и тефлон AF.
Изолятор может содержать пограничную область, разделяющую проводящее покрытие и физиологический раствор, содержащийся в полости между передней изогнутой линзой и задней изогнутой линзой.
Система интраокулярной линзы может дополнительно содержать клемму, контактирующую с проводящим материалом, заполняющим канал, при этом приложение электрического заряда к клемме вызывает изменение формы мениска.
Система интраокулярной линзы может включать в себя оптическую зону, в которой располагается линза с жидкостным мениском, и электрическую зону с такими компонентами, как источники питания, процессоры, память, датчики и соединительные элементы. Источники питания в интраокулярной линзе могут быть перезаряжаемыми или непрерывно заряжаемыми различными методами. Линзы с жидкостным мениском, содержащие источники питания, датчики и логические схемы в системе интраокулярной линзы, дают возможность автоматического или ручного изменения фокуса для фокусировки на ближних, отдаленных и расположенных на среднем расстоянии объектах. После хирургической установки различные возможности системы интраокулярной линзы можно регулировать дистанционно, например, корректировать индуцированный операцией астигматизм, регулировать чувствительность функций линзы к изменениям данных датчика и изменять степень коррекции в диоптриях между дальним и ближним зрением.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1A представлен соответствующий предшествующему уровню техники пример цилиндрической линзы с жидкостным мениском в первом состоянии.
На Фиг. 1B представлен соответствующий предшествующему уровню техники пример цилиндрической линзы с жидкостным мениском, находящейся во втором состоянии.
На Фиг. 2 представлен вид сбоку в разрезе примера линзы с жидкостным мениском дугообразной формы в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 3 показана пространственная схема примерной системы интраокулярной линзы в форме прямоугольника с закругленными углами в соответствии с настоящим изобретением, вид спереди.
На Фиг. 4 показана пространственная схема примерной системы интраокулярной линзы в форме эллипса в соответствии с настоящим изобретением, вид спереди.
На Фиг. 5 показана пространственная схема примерной системы интраокулярной линзы в форме круга в соответствии с настоящим изобретением, вид спереди.
На Фиг. 6A, 6B и 6C показаны различные виды примерной системы интраокулярной линзы в соответствии с настоящим изобретением, вид сбоку в поперечном сечении.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение включает в себя способы и аппарат для формирования системы интраокулярной линзы, контролируемой процессором. В частности, настоящее изобретение включает в себя методы и аппарат для получения системы интраокулярной линзы, контролируемой микропроцессором и включающей линзу с жидкостным мениском и электронику, обеспечивающую ее функции. Настоящее изобретение может включать в себя линзу с жидкостным мениском в оптической зоне с электроникой, обеспечивающей ее функции, в электрической зоне на периферии.
В следующих разделах приведено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения. Описания как предпочтительных, так и альтернативных примеров осуществления изобретения являются только примерами осуществления изобретения. Предполагается, что специалисту в данной области будут понятны возможности создания модификаций и других вариантов осуществления изобретения. Поэтому следует учитывать, что область, охватываемая настоящим изобретением, не ограничивается приведенными примерами реализации изобретения.
Определения
В приведенном описании и пунктах формулы, относящихся к настоящему изобретению, используется ряд терминов, для которых будут приняты следующие определения:
Аккомодация (и ИОЛ, способная к аккомодации): здесь процесс изменения оптической силы глаза для сохранения резкости (фокуса) изображения объектов по мере изменения расстояния до них.
Астигматизм: здесь - дефект зрения, обусловленной изменением кривизны роговицы или хрусталика глаза.
Капсулярный мешок: здесь - мешкообразная структура, остающаяся в глазу после удаления естественного хрусталика. Имплантированную интраокулярную линзу помещают в эту структуру для воссоздания нормального состояния глаза с хрусталиком (наличие естественного хрусталика).
Ресничная мышца: здесь - исчерченная гладкая кольцевая мышца в среднем слое глаза (сосудистом слое), контролирующая аккомодацию при рассматривании объектов на разном расстоянии.
Диоптрия: здесь - единица измерения оптической или преломляющей силы глаза.
Электрическая зона: здесь - зона на периферии оптической зоны, содержащая электрические элементы.
Система интраокулярной линзы: здесь - интраокулярная линза, состоящая из линзы с жидкостным мениском и электроники, обеспечивающей ее функции.
Интраокулярная линза (ИОЛ): здесь - имплантированная в глаз линза, обычно заменяющая существующий хрусталик в связи с его помутнением в результате катаракты, либо в связи с хирургическим вмешательством для изменения оптической силы глаза.
Линза с жидкостным мениском: здесь - линза, содержащая одну или более жидкостей для создания неограниченных возможностей изменения формы без каких-либо движущихся частей путем контроля мениска (поверхности жидкости).
Микропроцессор: здесь - схема или серия схем, способных принимать цифровые данные и выполнять вычисления на основании полученных данных.
Монофокальная линза: здесь: линза с фиксированным фокусом на одно расстояние.
Мультифокальная линза: здесь - линза с кольцами для изменения фокуса. Некоторые кольца обеспечивают фокусировку на ближних объектах, некоторые - на объектах, находящихся на среднем расстоянии, а некоторые - на отдаленных объектах.
Оптическая зона - при использовании в настоящем документе термин относится к области офтальмологической линзы, через которую смотрит пользователь офтальмологической линзы. Термин «офтальмологическая линза» может включать в себя контактную линзу или интраокулярную линзу.
Здесь термин «включающий в себя» охватывает как значение «включать в себя», так и «состоять» и «состоять, по существу, из», например, композиция, «включающая в себя» X, может состоять исключительно из X или может включать в себя что-то дополнительно, например, X+Y.
На Фиг. 1A представлен вид в разрезе линзы с жидкостным мениском 100 предшествующего уровня техники, при этом в цилиндре 110 содержатся масло 101 и физиологический раствор 102. Цилиндр 110 включает в себя две пластины 106 из оптического материала. Каждая пластина 106 имеет плоскую внутреннюю поверхность 113-114. Цилиндр 110 имеет внутреннюю поверхность, которая, по существу, является осесимметричной. В некоторых предыдущих вариантах осуществления одна или более поверхностей могут иметь гидрофобное покрытие 103. На периметре или вокруг периметра цилиндра также расположены электроды 105. В непосредственной близости к электродам 105 также может быть использован электрический изолятор 104.
В соответствии с предшествующим уровнем техники, каждая из внутренних поверхностей 113-114 является, по существу, плоской или ровной. Между физиологическим раствором 102 и маслом 101 образована поверхность раздела 112A. Как показано на Фиг. 1A, форма поверхности раздела 112A в сочетании с показателем преломления физиологического раствора 102 и масла 101 обеспечивает вход падающего света 108 через первую внутреннюю поверхность 113 и выход расходящегося светового потока 109 через вторую внутреннюю поверхность 114. Форма поверхности раздела между маслом 101 и физиологическим раствором 102 может быть изменена путем приложения электрического тока к электродам 105.
На Фиг. 100A представлен вид в перспективе линзы с жидкостным мениском в соответствии с предшествующим уровнем техники, показанной как элемент 100.
На Фиг. 1B показана линза с жидкостным мениском 100 более старой конструкции в запитываемом энергией состоянии. Запитываемое энергией состояние достигается путем приложения напряжения 114 к электродам 105. Форма поверхности раздела 112В между маслом 101 и физиологическим раствором 102В изменяется при приложении электрического тока к электродам 105. Как показано на Фиг. 1B, падающий свет 108B, проходящий через масло 101 и физиологический раствор 102B, фокусируется с образованием сходящегося светового потока 111.
На Фиг. 2 представлен вид в разрезе жидкостной менисковой линзы 200 с передней изогнутой линзой 201 и задней изогнутой линзой 202. Передняя изогнутая линза 201 и задняя изогнутая линза 202 находятся в непосредственной близости друг от друга и образуют между собой полость 210. Передняя изогнутая линза 201 включает вогнутую дугообразную внутреннюю поверхность 203 линзы и выпуклую дугообразную внешнюю поверхность 204 линзы. На вогнутую дугообразную поверхность 203 линзы может быть нанесено одно или более покрытий (не изображены на Фиг. 2). В качестве покрытия могут использоваться, например, один или более из электропроводных или электроизоляционных материалов, гидрофобных или гидрофильных материалов. Вогнутая дугообразная поверхность 203 линзы и (или) покрытия находятся в жидкостном и оптическом контакте с маслом 208, которое содержится в полости 210.
Задняя изогнутая линза 202 имеет выпуклую дугообразную внутреннюю поверхность 205 линзы и вогнутую дугообразную внешнюю поверхность 206 линзы. На выпуклую дугообразную поверхность 205 линзы 205 может быть нанесено одно или более покрытий (не изображены на Фиг. 2). В качестве покрытия могут использоваться, например, один или более из электропроводных или электроизоляционных материалов, гидрофобных или гидрофильных материалов. Выпуклая дугообразная поверхность 205 линзы и (или) покрытия находятся в жидкостном и оптическом контакте с физиологическим раствором 207, который содержится в полости 210. Физиологический раствор 207 содержит одну или более солей или других компонентов, являющихся электропроводными и поэтому способными притягиваться или отталкиваться под действием электрического заряда.
В соответствии с принципами настоящего изобретения, электропроводное покрытие 209 располагается вдоль по меньшей мере части периферической зоны передней изогнутой линзы 201 и (или) задней изогнутой линзы 202. Электропроводное покрытие 209 может включать в себя золото или серебро и предпочтительно является биосовместимым. Приложение электрического заряда к электропроводному покрытию 209 приводит либо к притягиванию, либо к отталкиванию электропроводных солей или других компонентов физиологического раствора 207.
Передняя изогнутая линза 201 обладает оптической силой в отношении света, проходящего через вогнутую дугообразную внутреннюю поверхность линзы 203 и выпуклую дугообразную внешнюю поверхность линзы 204. Оптическая сила может быть равной 0, может быть положительной или отрицательной. Оптическая сила может представлять собой оптическую силу, свойственную корректирующим контактным линзам или интраокулярным линзам, например, в качестве неограничивающего примера, силу от -8,0 до +8,0 м диоптрий.
Задняя изогнутая линза 202 обладает оптической силой в отношении света, проходящего через выпуклую дугообразную внутреннюю поверхность 205 линзы и вогнутую дугообразную внешнюю поверхность 206 линзы. Оптическая сила может быть равной 0, может быть положительной или отрицательной. Оптическая сила может представлять собой оптическую силу, свойственную корректирующим контактным линзам или интраокулярным линзам, например, в качестве неограничивающего примера, силу от -8,0 до +8,0 м диоптрий.
Система интраокулярной линзы настоящего изобретения может также включать в себя изменение оптической силы, связанное с изменением формы жидкостного мениска 211, сформированного между физиологическим раствором 207 и маслом 208. Изменение оптической силы может быть относительно небольшим, например, может составлять от 0 до 2,0 диоптрий. Изменение оптической силы, связанное с изменением формы жидкостного мениска, может составлять до приблизительно 30 или более диоптрий. По существу, большее изменение оптической силы, связанное с изменением формы жидкостного мениска 211, предполагает относительно большую толщину линзы 213.
Если в офтальмологическую линзу включена система интраокулярной линзы, например, контактной линзы или интраокулярной линзы, толщина в поперечном сечении 213 дугообразного жидкостного мениска 200 предпочтительно составляет до 1000 микрон. Примерная толщина 213 относительно более тонкой линзы 200 может составлять до приблизительно 200 микрон.
Предпочтительно, когда система интраокулярной линзы настоящего изобретения включает жидкостную менисковую линзу 200 с толщиной линзы 213 около 600 микрон. По существу, толщина поперечного сечения передней изогнутой линзы 201 может составлять от приблизительно 35 микрон до приблизительно 200 микрон, а толщина поперечного сечения задней изогнутой линзы 202 также может составлять от приблизительно 35 микрон до 200 микрон.
В соответствии с принципами настоящего изобретения, общая оптическая сила определяется совокупностью оптических сил передней изогнутой линзы 201, задней изогнутой линзы 202 и жидкостного мениска 211, сформированного между маслом 208 и физиологическим раствором 207. Оптическая сила линзы 200 также может включать в себя разность показателей преломления, например, между одним или более из нижеперечисленного: передней изогнутой линзой 201, задней изогнутой линзой 202, маслом 208 и физиологическим раствором 207.
В тех вариантах осуществления, в которых дугообразная линза с жидкостным мениском 200 включена в офтальмологическую линзу, например, интраокулярную линзу или контактную линзу, также желательно, чтобы физиологический раствор 207 и масло 208 сохраняли стабильные относительные положения в дугообразной линзе с жидкостным мениском 200 при движении пользователя контактной линзы. По существу, предпочтительно не допускать переливания и смещения масла 208 относительно физиологического раствора 207 при движении пользователя. Таким образом, комбинация масла 208 и физиологического раствора 207 предпочтительно подбирается так, чтобы эти жидкости имели идентичную или приблизительно равную плотность. Кроме того, масло 208 и физиологический раствор 207 должны предпочтительно иметь относительно низкую способность к смешиванию, чтобы физиологический раствор 207 и масло 208 не перемешивались.
Объем содержащегося в полости 210 физиологического раствора 207 может превышать объем содержащегося в полости 210 масла 208. Кроме того, предпочтительно, чтобы физиологический раствор 207 контактировал, по существу, со всей внутренней поверхностью 205 задней изогнутой линзы 202. Объем масла 208 в системе интраокулярной линзы может составлять приблизительно 66% или более от объема физиологического раствора 207. Система интраокулярной линзы может содержать жидкостный мениск дугообразной формы 200, в котором объем масла 208 составляет около 90%> или меньше от объема физиологического раствора 207.
На Фиг. 3 показана диаграмма системы интраокулярной линзы 300, вид спереди, с оптической зоной (или «зрительной зоной») 301, окруженной электрической зоной 302. В этом варианте осуществления изобретения система интраокулярной линзы 300 имеет форму прямоугольника с закругленными углами и круглой зрительной зоной 301 в центре. Альтернативно, система интраокулярной линзы может включать в себя оптическую зону 301 эллиптической, прямоугольной или другой формы, способствующей коррекции зрения. В настоящем изобретении зрительная зона 301 состоит из линзы с жидкостным мениском. Линза с жидкостным мениском может иметь традиционную форму «хоккейной шайбы», как показано на Фиг. 1A и 1B, или дугообразную форму, как показано на Фиг. 2.
По периметру оптической зоны 301 располагается электрическая зона 302 с компонентами, обеспечивающими работу и контроль системы интраокулярной линзы, содержащей линзу с жидкостным мениском. Области электрической зоны 302 могут быть свернуты, чтобы облегчить вставку интраокулярной линзы в глаз во время хирургического вмешательства. Предпочтительно, чтобы система интраокулярной линзы была инкапсулирована, частично или полностью, для защиты, обеспечивающей ее работу электроники и других чувствительных компонентов. Для инкапсуляции могут использоваться, например, один или более известных гибких материалов, таких как силикон, силиконовый эластомер, силиконовый гидрогель или фтористый гидрогель.
Система интраокулярной линзы в соответствии с настоящим изобретением может содержать в своей электрической зоне 302 автономные источники питания, обеспечивающие питание системы интраокулярной линзы с жидкостной менисковой линзой. В таком случае автономные источники питания могут требовать нечастой зарядки, например, только по ночам или раз в несколько дней. Альтернативно, источники питания могут быть неавтономными, но непрерывно или регулярно заряжаемыми. Источники питания могут содержать, например, одну или более батарей или других устройств для накопления энергии. Предпочтительно, чтобы устройства для накопления энергии содержали одно или более из следующего: литий-ионные аккумуляторы или другие перезаряжаемые устройства. Возможно использование ряда из нескольких источников питания, а также резервных элементов для максимального повышения способности к бесперебойной работе.
Источники питания могут заряжаться путем получения и накопления энергии для текущего или будущего использования. Зарядка в ночное время или во время сна пользователя может быть достигнута рядом способов. Предпочтительно, чтобы пользователь надевал маску для сна, испускающую радиочастотное излучение или создающую магнитное поле для зарядки. Такой вариант осуществления может быть особенно желателен в случае заряда с помощью радиочастотного излучения, когда для зарядки необходимо соответствующая ориентация радиочастотных катушек относительно компонентов системы интраокулярной линзы. Маска для сна остается в одном положении по отношению к глазам пользователя, даже если положение тела пользователя меняется во сне. Альтернативно, заряжающие элементы могут быть заключены во временные пластыри, наклеивающиеся на тело пользователя, например на виски, лоб или скулы, на время сна. Преимуществом расположения пластырей на голове пользователя является их постоянное нахождение в указанном положении по отношению к интраокулярными линзам, аналогично маске для сна. Другие варианты устройств для зарядки во время сна включают в себя зарядное устройство, заключенное в наволочку, подушку, одеяло или другие предметы, на которых или рядом с которыми спит пользователь. Кроме того, возможна дистанционная зарядка при размещении зарядного устройства, например радиочастотного излучателя, на прикроватной тумбочке или изголовье кровати.
Зарядка во время бодрствования возможна путем размещения заряжающих элементов, испускающих радиочастоты или магнитное поле, в оправе очков или солнечных очков. Альтернативно, непрерывная зарядка возможна с помощью фотодатчиков в электрической зоне 302 системы интраокулярной линзы. В этом варианте осуществления изобретения свет, регистрируемый фотодатчиками, преобразуется в электрическую энергию, которая запасается в источниках питания в электрической зоне 302. Свет для зарядки с помощью фотодатчика может быть как в видимом спектре, так и за его пределами.
Альтернативно, может использоваться термоэлектрический метод, позволяющий непрерывную зарядку или непрерывную подзарядку источников питания. Например, для генерации постоянной подзарядки можно использовать разницу температур между температурой тела и воздуха и запасать полученную энергию в источниках питания электрической зоны 302.
Зарядка источников питания может производиться с помощью одного метода или сочетания нескольких описанных методов. Одним из примеров комбинированного способа зарядки является зарядка с помощью радиочастотного излучения во время циклов сна в сочетании с непрерывной подзарядкой с помощью фотодатчика во время бодрствования.
Интраокулярная система настоящего изобретения может включать в себя подсистему управления питанием, работа которой обеспечивается процессором, память и другие компоненты электрической зоны 302 системы интраокулярной линзы, содержащей линзу с жидкостным мениском. Подсистема управления питанием может выполнять различные функции, например, контроль использования питания и уровня, управление зарядкой источников питания, ограничение функций линзы при падении уровня заряда ниже минимального порога, переключение на питание от одного или более резервных источников питания при неисправности остальных или при снижении заряда ниже порогового уровня, а также контроль источников питания, чтобы определять момент их полного заряда для остановки зарядки.
Источники питания поставляют электрический ток к линзе с жидкостным мениском, расположенной в оптической зоне 301 системы интраокулярной линзы, при этом изменение формы жидкостного мениска приводит к изменению оптической силы, как показано на Фиг. 2. После приложения питания линза с жидкостным мениском действует как конденсатор, удерживая заряд и сохраняя активированное положение жидкостного мениска, например, увеличенную оптическую силу для ближнего зрения, без непрерывной подачи питания. Чтобы снова сфокусировать взгляд на отдаленных объектах, необходимо разрядить жидкостный мениск для восстановления его расслабленного положения и соответствующей оптической силы по умолчанию для зрения вдаль.
Источники питания под контролем микропроцессора расположены в электрической зоне 302. Микропроцессор выполняет одну или более программ, анализирующих данные и в соответствии с этим подающих питание для управления работой системы интраокулярной линзы, содержащей линзу с жидкостным мениском. Данные, анализируемые микропроцессором, могут быть данными, поступающими от датчика, например, о сокращении в капсулярном мешке, о возможном изменении напряжения на ресничной мышце и о закрытии век, либо изменении направления взгляда при его переводе с близких предметов на отдаленные. Сокращение капсулярного мешка может восприниматься, например, через датчик давления. Датчик давления преобразует информацию об изменении давления в напряжение в аналоговой и/или цифровой форме.
Датчик можно использовать для обнаружения изменений напряжения ресничной мышцы. Движения век и изменение направления глазного яблока можно регистрировать, например, с помощью оптических датчиков. Данные, воспринимаемые датчиком, могут сохраняться в памяти и анализироваться микропроцессором, чтобы определить необходимость соответствующих изменений линзы с жидкостным мениском.
Система интраокулярной линзы в соответствии с настоящим изобретением может содержать одну или более антенн в электрической зоне 302. Антенны могут использоваться, в качестве неограничивающего примера, для приема радиочастот для зарядки источников питания, для приема данных от других датчиков, а также для связи со внешними устройствами и другими устройствами в системе интраокулярной линзы. Антенны, расположенные в электрической зоне 302 интраокулярной линзы, могут быть разных форм и размеров.
Система интраокулярной линзы, содержащая линзу с жидкостным мениском, может быть модифицирована двумя способами: путем фокусировки и регулировки. Ее основной целью является изменение фокуса для аккомодации при рассмотрении далеких, близких и находящихся на промежуточном расстоянии объектов. Изменения фокуса могут быть автоматическими, например, когда датчик давления воспринимает сокращение капсулярного мешка, а процессор в системе интраокулярной линзы переводит величину давления в капсулярном мешке в соответствующую величину оптической силы линзы с жидкостным мениском. Альтернативно, изменения фокуса можно контролировать вручную, например, когда пользователь нажимает кнопку на брелке, передающую команду процессору в системе интраокулярной линзы, который, в свою очередь, инициирует изменение оптической силы линзы с жидкостным мениском.
Регулировка относится к однократной или несистематической модификации системы интраокулярной линзы. Например, регулировка может заключаться в установке или изменении оптической силы в диоптриях между дальним и ближним зрением, в программировании работы линзы с жидкостным мениском для коррекции конкретной степени нарушения зрения или астигматизма, а также в изменении чувствительности системы интраокулярной линзы к изменениям в ресничной мышце или капсулярном мешке. Регулировка может производиться врачом-офтальмологом до или после хирургической имплантации системы интраокулярной линзы. В некоторых вариантах осуществления возможна регулировка после операции с помощью устройства, позволяющего вводить или изменять параметры и передавать параметры на интраокулярную линзу. Пациент может участвовать в послеоперационной регулировке или контролировать ее для точной подстройки остроты зрения. Оптические характеристики по умолчанию могут обеспечивать коррекцию зрения вдаль, а послеоперационная регулировка может изменить одну или несколько оптических характеристик «ближнего» зрения. Однако в рамки настоящего изобретения входит создание оптических характеристик, обеспечивающих видимость как отдаленных, так и ближних объектов, то есть интраокулярной линзы, способной находиться в нескольких состояниях.
Изменения фокуса и регулировка могут быть независимы для каждой из систем интраокулярной линзы, либо координированы в системах интраокулярной линзы для обоих глаз. Например, в некоторых случаях может быть желательна фокусировка линз обоих глаз на основании информации, воспринимаемой датчиком одного глаза. В других ситуациях оптимальным вариантом может быть независимое управление фокусировкой каждой системы интраокулярной линзы.
На Фиг. 4 показана пространственная схема примерной системы интраокулярной линзы, вид спереди. В этом варианте осуществления система интраокулярной линзы 400 имеет эллиптическую форму, включает круглую зрительную зону 401, окруженную электрической зоной 402. Другие варианты осуществления могут содержать оптическую зону 401 эллиптической, прямоугольной или другой формы способствующей коррекции зрения. В настоящем изобретении зрительная зона 401 состоит из линзы с жидкостным мениском. Линза с жидкостным мениском может иметь традиционную форму «хоккейной шайбы», как показано на Фиг. 1A и 1B, или дугообразную форму, как показано на Фиг. 2.
Система интраокулярной линзы на Фиг. 4 обладает такими же свойствами и возможностями, как система интраокулярной линзы, показанная на Фиг. 3, например, способностью к изменению фокуса, возможностью регулировки настроек, элементами электрической зоны, подсистемой управления питанием, возможностями зарядки, способностью к складыванию и инкапсуляции.
На Фиг. 5 показана пространственная схема примерной системы интраокулярной линзы 500, вид спереди. В данном варианте осуществления система интраокулярной линзы 500 имеет форму круга с круглой зрительной зоной 501, окруженной электрической зоной 502. Другие варианты осуществления могут содержать оптическую зону 501 эллиптической, прямоугольной или другой формы, способствующей коррекции зрения. В настоящем изобретении зрительная зона 501 состоит из линзы с жидкостным мениском. Линза с жидкостным мениском может иметь традиционную форму "хоккейной шайбы", как показано на Фиг. 1A и 1B, или дугообразную форму, как показано на Фиг. 2.
Система интраокулярной линзы на Фиг. 5 обладает такими же свойствами и возможностями, как система интраокулярной линзы, показанная на Фиг. 3, например, способностью к изменению фокуса, возможностью регулировки настроек, элементами электрической зоны, подсистемой управления питанием, возможностями зарядки, способностью к складыванию и инкапсуляции.
На Фиг. 6 показаны три неограничивающих примера системы интраокулярной линзы в поперечном сечении, вид сбоку. На Фиг. 6A показан вариант осуществления изобретения, в котором система интраокулярной линзы плоская. Дугообразная версия системы интраокулярной линзы показана на Фиг. 6B. Такая дугообразная система интраокулярной линзы может быть размещена выпуклой поверхностью к внешней части глаза или выпуклой поверхностью к внутренней части глаза. На Фиг. 6C показана двояковыпуклая система интраокулярной линзы. Фиг. 6A, 6B и 6C приведены для иллюстрации возможных вариантов осуществления изобретения, но не ограничивают рамки этого изобретения, поскольку возможны и другие варианты формы.