АПОДИЗИРОВАННЫЕ ГИБРИДНЫЕ ДИФРАКЦИОННО-РЕФРАКЦИОННЫЕ ИОЛ ДЛЯ ПСЕВДОАККОМОДАЦИИ
APODIZED HYBRID DIFFRACTIVE-REFRACTIVE IOL FOR PSEUDOACCOMMODATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее описание относится, в основном, к офтальмологическим линзам и, более конкретно, к аподизированным гибридным дифракционно-рефракционным интраокулярным линзам (ИОЛ) для псевдоаккомодации.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
ИОЛ может быть имплантирована в глаз во время операции по удалению катаракты для замены природного хрусталика глаза. Цилиарные мышцы изменяют оптическую силу природного хрусталика глаза, обеспечивая аккомодацию для видения объектов, находящихся на различных расстояниях от глаза. Однако многие ИОЛ обеспечивают монофокальное действие, не предусматривая возможность аккомодации. Некоторые мультифокальные ИОЛ обладают дистанционной оптической силой, а также ближней оптической силой (например, за счет использования дифракционных структур), обеспечивая определенную степень псевдоаккомодации.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
В некоторых вариантах реализации офтальмологическая линза содержит оптический элемент. Указанный оптический элемент имеет оптическую ось и поверхности, включая переднюю поверхность и заднюю поверхность. По меньшей мере одна из поверхностей имеет внутреннюю рефракционную область и рефракционно-дифракционную структуру, расположенную снаружи указанной внутренней рефракционной области в направлении от указанной оптической оси. Внутреннюю рефракционную область выполняют с возможностью рефракционного содействия оптической силе дистанционного фокуса. Указанная рефракционно-дифракционная структура содержит одну или более дифракционных областей и одну или боле рефракционных областей. Дифракционную область выполняют с возможностью дифракционного содействия многозонной оптической силе, а рефракционную область выполняют с возможностью рефракционного содействия оптической силе дистанционного фокуса.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее в качестве примеров будут более подробно описаны иллюстративные варианты реализации настоящего описания со ссылкой на приложенные фигуры, в которых:
Фиг. 1A-1C схематически иллюстрируют гибридную дифракционно-рефракционную интраокулярную линзу (ИОЛ) в соответствии с некоторыми вариантами реализации: Фиг. 1А иллюстрирует вид на переднюю поверхность ИОЛ, Фиг. 1В иллюстрирует поперечное сечение ИОЛ и Фиг. 1С иллюстрирует более подробный вид поперечного сечения ИОЛ;
Фиг. 2 иллюстрирует пример профиля внутренней рефракционной области и рефракционно-дифракционную структуру;
Фиг. 3 иллюстрирует другой пример профиля внутренней рефракционной области и рефракционно-дифракционную структуру; и
Фиг. 4 иллюстрирует пример способа получения оптического элемента гибридной дифракционно-рефракционной ИОЛ.
ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ
Ссылаясь на данное описание и чертежи, подробно представлены иллюстративные варианты описанных приборов, систем и способов. Описание и чертежи не подразумеваются исчерпывающими или иным образом определяющими пределы или ограничивающими формулу изобретения до конкретных вариантов реализации, показанных на чертежах и раскрытых в данном описании. Несмотря на то, что чертежи представляют собой возможные варианты реализации, указанные чертежи не обязательно следует масштабировать, а некоторые детали могут быть увеличены, удалены или частично разрезаны для лучшей иллюстрации вариантов реализации.
Фиг. 1A-1C схематически иллюстрируют гибридную дифракционно-рефракционную интраокулярную линзу (ИОЛ) 10 в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Фиг. 1A иллюстрирует вид на переднюю поверхность 14 ИОЛ 10, Фиг. 1В иллюстрирует поперечное сечение ИОЛ 10, и Фиг. 1С иллюстрирует более подробный вид поперечного сечения ИОЛ 10.
Гибридная дифракционно-рефракционная ИОЛ 10 содержит смесь дифракционных и рефракционных областей, которые обеспечивают многозонное зрение. «Многозонное» относится к двум или трем любым из следующих дистанций зрения: ближнее, среднее и дальнее (или дистанционное) зрение. Ближнее зрение относится к видению ближних объектов, находящихся на расстоянии около 2 или менее футов от глаза. Среднее зрение относится к видению объектов на среднем расстоянии, находящихся на удалении от около 2 до 20 футов (например, от 2 до 3 футов) от глаза. Дистанционное зрение относится к видению удаленных объектов, находящихся на расстоянии около 20 или более футов от глаза «Ближнее зрение» может включать ближнее зрение и среднее зрение.
Область ИОЛ 10 может способствовать оптической силе зоны для обеспечения видения в этой зоне за счет фокусировки световых лучей от объекта в этой зоне на фокусной точке сетчатки. Например, область может способствовать ближней оптической силе с обеспечением ближнего зрения за счет фокусировки световых лучей от объекта, находящегося вблизи, на ближней фокусной точке, может способствовать оптической силе среднего фокуса с обеспечением среднего зрения за счет фокусировки световых лучей от объекта, находящегося на среднем расстоянии, на средней фокусной точке, и/или может способствовать дистанционной оптической силе с обеспечением дистанционного зрения за счет фокусировки световых лучей от удаленного объекта на дистанционной фокусной точке.
опт
ИОЛ 10 содержит оптический элемент. Оптический элемент 12 может иметь любой подходящий диаметр D, например, в диапазоне от 5 до 7 мм, такое значение как от 5,5 до 6,5 мм, например, около 6 мм. Оптический элемент 12 может содержать любой подходящий биосовместимый материал, такой как биосовместимый полимерный материал. Примеры включают, без ограничения, мягкий акриловый материал (такой как ACRYSOF, поперечно-сшитый сополимер 2-фенилэтилакрилата и 2-фенилэтилметакрилата), силикон и гидрогель. Этот материал может содержать оптические фильтры, которые могут улучать остроту зрения и/или защищать ткань сетчатки от потенциально вредных длин волн. Хотя это не показано, ИОЛ 10 также может содержать одну или более фиксирующих элементов (например, гаптических элементов), которые могут облегчать размещение ИОЛ 10 в глазу пациента.
вн
Оптический элемент 12 имеет переднюю поверхность 14 и заднюю поверхность 16, последовательно центрированные относительно оптической оси OA. Передняя поверхность 14 и задняя поверхность 16 могут иметь любой подходящий основной профиль. В иллюстрированном примере каждая поверхность 14, 16 имеет выпуклый основной профиль. В других вариантах реализации одна или обе поверхности могут иметь вогнутый или плоский основной профиль. Номинальная оптическая сила оптического элемента 12 может быть определена по основным профилям в комбинации с коэффициентом преломления материала, образующего оптический элемент 12. В некоторых вариантах реализации номинальная оптическая сила может быть монофокальной рефракционной силой оптического элемента 12 для зрачков с диаметром менее чем диаметр D внутренней рефракционной области 20 (описанной ниже).
вн
В некоторых вариантах реализации передняя поверхность 14 имеет вспомогательный профиль, помимо основного профиля. В данном примере вспомогательный профиль передней поверхности 14 содержит внутреннюю рефракционную область 20, рефракционно-дифракционную структуру 22 и внешнюю рефракционную область 24. Внутренняя рефракционная область 20 расположена вокруг оптической оси OA, а диаметр D внутренней рефракционной области 20 может иметь любое подходящее значение, такое как значение в любом из следующих диапазонов: от 0,8 до 1 мм, от 0,90 до 1,0 мм, например приблизительно 0,938 мм.
Внутренняя рефракционная область 20 может быть выполнена с возможностью рефракционного содействия оптической силе дистанционного фокуса. Внутренняя рефракционная область 20 может рефракционно способствовать оптической силе дистанционного фокуса за счет преломления световых лучей от удаленного объекта до фокуса лучей на дистанционной фокусной точке сетчатки с обеспечением дистанционного видения.
В некоторых вариантах реализации внутренняя рефракционная область 20 может обеспечивать некоторые преимущества. Например, рефракционная область в целом обеспечивает более высокую передачу энергии, чем дифракционная область. Поэтому ИОЛ с внутренней рефракционной областью 20 обеспечивает возможность более высокой передачи энергии, чем ИОЛ с центральной дифракционной областью. В качестве другого примера, рефракционная область обладает более высокими допусками к местоположению, в котором световые лучи входят в указанную область, а также к небольшим рефракционным аномалиям, чем дифракционная область. Следовательно, ИОЛ с центральной рефракционной областью 20 обладает более высокими допусками к смещению центра ИОЛ в глазу, чем ИОЛ с центральной дифракционной областью.
р-д
р-д
Рефракционно-дифракционная структура 22 расположена снаружи указанной внутренней рефракционной области 20 в направлении от оптической оси OA. Диаметр D рефракционно-дифракционной структуры 22 может иметь любое подходящее значение, такое как от 3 до 4 мм, от 3,2 до 3,8 мм или от 3,3 до 3,5 мм, например приблизительно 3,4 мм. В некоторых вариантах реализации диаметр D не может быть больше чем диаметр среднего зрачка. Для более крупных зрачков на внешнюю рефракционную зону 24 может быть направлено большее количество энергии для дистанционного фокуса, чтобы минимизировать эффект гало.
В некоторых вариантах реализации рефракционно-дифракционная структура 22 содержит одну или более дифракционных областей 30 (30а-с) и одну или более рефракционных областей 32 (32а-b). Дифракционная область 30 может быть выполнена с возможностью дифракционного содействия за счет дифракции световых лучей с помощью дифракционной решетки, с обеспечением многозонного видения. Дифракционная область 30 может способствовать многозонной оптической силе, как описано выше. Рефракционная область 32 может быть выполнена с возможностью рефракционного содействия оптической силе дистанционного фокуса таким же образом, как и внутренняя рефракционная область 20.
В некоторых вариантах реализации дифракционная область 30 имеет множество концентрических колец, которые образуют дифракционную решетку. Указанная дифракционная решетка преломляет световые лучи для фокусировки света одновременно в двух местах с получением двух отдельных фокусных точек, таких как любые две из следующих: дистанционные, средние или ближние фокусные точки. Дифракционные области 30 имеют ступеньки (или эшелетт) 36 из отдельных ступенек высотой 40, которые преломляют свет на один или более порядков. Расположение ступенек 36 определяет зону ближнего зрения, а высота ступенек 40 каждой из ступени 36 контролирует долю света, которая направлена на фокусные точки. В общем, более высокие ступени 36 направляют большее количество света в ближнюю фокусную точку, а более низкие ступени 36 направляют большее количество света в дистанционную фокусную точку.
Ступени 36 могут иметь любую подходящую высоту ступеней 40. В некоторых вариантах реализации ступени 36 аподизированы, так что высота ступеней 40, в основном, уменьшается с увеличением расстояния от оптической оси OA. Например, высота ступеней 40 может составлять 1,3 микрона возле центра и уменьшаться до 0,2 микрона возле периметра. Ступени 36 могут быть аподизированы любым подходящим способом. В некоторых вариантах реализации ступени 36 поперек различных дифракционных областей 30 могут быть точно аподизированы, так что высота ступеней 40 уменьшается (или по меньшей мере не увеличивается) с увеличением расстояния от оптической оси OA. В других вариантах реализации ступени 36 поперек различных дифракционных областей 30 могут быть, в основном, аподизированы так, что большинство высот ступеней 40 уменьшается (или по меньшей мере не увеличивается) с увеличением расстояния от оптической оси OA, но по меньшей мере одна высота ступени «не аподизированной» ступени, которая находится гораздо дальше от оптической оси OA, является больше, чем высота ступени, которая расположена ближе к оптической оси OA. В других вариантах реализации ступени 36 в дифракционной области 30 могут быть аподизированы, а ступени 36 поперек других дифракционных областей 30 не обязательно (но могут быть) аподизированы. Например, высота ступеней 40 дифракционной области 30а может снижаться с увеличением расстояния от оптической оси ОА, а высота ступеней 40 в дифракционной области 30b может точно так же уменьшаться, но высота не аподизированной ступени 36 дифракционной области 30b может быть больше, чем высота ступени 36 дифракционной области 30а.
В некоторых вариантах реализации аподизация обеспечивает возможность постепенного перехода света между дистанционными, средними и ближними фокусными точками. В этих вариантах реализации более высокие ступени 36 направляют большее количество света в ближнюю фокусную точку, а более низкие ступени 36 направляют большее количество света в дистанционную фокусную точку. Постепенный переход энергии между рефракциями приводит к все более и более мелким точкам дефокусировки. Вкратце, свет проходит через дифракционную область 30, ступени 36 дают волны, которые пересекают различные фокусные точки с образованием отдельных изображений.
Световая энергия может быть распределена любым подходящим образом. Например, X% может быть направлено в дистанционную фокусную точку, и Y% может быть направлено в ближнюю фокусную точку, где X равен 50 или более, такое значение как от 55 до 65, например, приблизительно 60, такое значение как 58,9, и Y равен 50 или менее, такое значение как от 20 до 30, например, приблизительно 26, такое значение как 25,5.
Высота ступеней 40 может быть рассчитана любым подходящим образом. Например, высота ступеней H может быть рассчитана по Уравнению (1):
H =  (1)
ИОЛ
ср
m
ИОЛ
ср
m
где P представляет собой фазовую высоту, λ представляет собой заданную длину волны, n представляет собой коэффициент преломления ИОЛ, и n представляет собой коэффициент преломления среды, в которую помещена ИОЛ. Заданная длина волны может быть узкой областью видимого спектра, которую используют для определения оптических характеристик ИОЛ для минимизации хроматической аберрации. P может быть обобщен как P, где m = 0, 1, 2, 3, …. Параметр m может быть выбран в соответствии с аддидацией и/или внешней границей аподизированной зоны. Если длина волны λ, коэффициент преломления ИОЛ n и коэффициент преломления среды n являются постоянными, то P может быт использован для обозначения высоты ступени.
Внешняя рефракционная область 19 передней поверхности распространяется от внешней границы рефракционно-дифракционной структуры 22 до периферии оптического элемента 12. Внешняя рефракционная область 19 может оказывать рефракционное содействие оптической силе дистанционного фокуса для зрачков крупных размеров, например, в условиях низкого освещения.
В некоторых вариантах реализации оптический элемент 12 может обеспечивать более высокое значение модуляционной передаточной функции (МПФ) по сравнению с известными ИОЛ. Оптический элемент 12 может достигать значения функционального чтения 20/40 или лучше на ближнем расстоянии для зрачка среднего размера.
1
4
4
1
0
3
Фиг. 2 иллюстрирует пример профиля внутренней рефракционной области 20 и рефракционно-дифракционную структуру 22. В этом примере рефракционно-дифракционная структура 22 содержит дифракционные области 30 (30a-c) и рефракционные области 32 (32a-b). Дифракционные области 30 имеют ступени 1-4 с высотой ступеней P-P. Ступень 4 представляет собой не аподизированную ступень. Ступень 4 находится гораздо дальше от оптической оси ОА, чем ступень 1, но высота ступени P больше, чем высота ступени P. В некоторых вариантах реализации высота ступеней P и P может быть одинаковой.
1
11
6
1
4
Фиг. 3 иллюстрирует другой пример профиля внутренней рефракционной области 20 и рефракционно-дифракционную структуру 22. В этом примере рефракционно-дифракционная структура 22 содержит дифракционные области 30 (30a-b) и рефракционную область 32 (32a). Дифракционные области 30 имеют ступени 1-11 с высотой ступеней P-P. Ступень 6 представляет собой не аподизированную ступень. Ступень 6 находится гораздо дальше от оптической оси ОА, чем ступени 1-4, но высота ступени P больше, чем высота ступеней P-P.
Фиг. 4 иллюстрирует пример способа получения оптического элемента 12 гибридной дифракционно-рефракционной ИОЛ 10. Оптический элемент 12 может быть изготовлен в соответствии с любым подходящим способом. В некоторых вариантах реализации профили поверхностей проектируют на стадии 110, а затем изготавливают оптический элемент 12 с указанными профилями, используя любой подходящий способ. В некоторых вариантах реализации заготовку линзы помещают в держатель для линз на стадии 112. Затем заготовке линзы придают форму на стадии 114 с получением указанных профилей. Подходящие методики придания формы могут включать любой способ формовки, пригодный для указанных материалов, включая, но не ограничиваясь этим, формование, абляцию и/или обточку.
В одном примере указанный способ включает установку заготовки линзы в держатель для линз. Заготовке линзы придают форму с получением оптического элемента, имеющего оптическую ось и множество поверхностей, содержащих переднюю поверхность и заднюю поверхность. Формование включает придание формы по меньшей мере одной из поверхностей с получением внутренней рефракционной области и рефракционно-дифракционной структуры, расположенной снаружи указанной внутренней рефракционной области в направлении от указанной оптической оси. Внутреннюю рефракционную область выполняют с возможностью рефракционного содействия оптической силе дистанционного фокуса. Указанная рефракционно-дифракционная структура содержит одну или более дифракционных областей и одну или боле рефракционных областей. Дифракционную область выполняют с возможностью дифракционного содействия многозонной оптической силе, а рефракционную область выполняют с возможностью рефракционного содействия оптической силе дистанционного фокуса.
Профиль ИОЛ 10 может быть рассчитан с помощью компонента, который может включать интерфейс, логический, запоминающий и/или другой подходящий элемент, любой из которых может включать аппаратное оборудование и/или программное оборудование. Интерфейс может принимать входящие данные, отправлять исходящие данные, обрабатывать входящие и/или исходящие данные и/или выполнять другие подходящие операции. Логический элемент может выполнять операции указанного компонента, например выполнять инструкции для создания исходящих данных из входящих данных. Логический элемент может быть закодирован в памяти и может выполнять операции при их исполнении компьютером. Логический элемент может быть процессором, таким как один или более компьютеров, одним или более микропроцессорами, одним или более приложениями и/или другим логическим элементом. Память может хранить информацию и может включать один или более реальных, машиночитаемых и/или машиноисполняемых информационных носителей. Примеры памяти включают компьютерную память (например, Оперативное Запоминающее Устройство (ОЗУ) или Постоянное Запоминающее Устройство (ПЗУ)), массовое запоминающее устройство (например, жесткий диск), съемный информационный носитель (например, компакт-диск (CD) или цифровой видеодиск (DVD)), базы данных и/или сетевые системы хранения данных (например, сервер) и/или другие машиночитаемые носители.
В конкретных вариантах реализации расчет профиля ИОЛ 10 может быть выполнен одним или более машиночитаемыми носителями, которые закодированы компьютерной программой, программным обеспечением, машиноисполняемыми инструкциями и/или инструкциями, которые могут быть выполнены компьютером. В конкретных вариантах реализации указанные операции могут быть выполнены одним или более машиночитаемыми информационными носителями, содержащими компьютерную программу, и/или закодированными компьютерной программой, и/или имеющими записанную и/или закодированную компьютерную программу.
Хотя настоящее раскрытие было описано в контексте определенных вариантов реализации, специалистам в данной области понятны модификации (такие как изменения, замещения, дополнения, опущения и/или другие модификации) указанных вариантов реализации. Соответственно, к этим вариантам реализации могут быть сделаны модификации без отклонения от рамок настоящего изобретения. Например, могут быть сделаны модификации к системам и аппаратам, описанным в настоящем документе. Компоненты систем и аппаратов могут быть интегрированными или отдельными, а операции систем и аппаратов могут быть выполнены с помощью большего, меньшего количества или с помощью других компонентов. В качестве другого примера, могут быть сделаны модификации к способам, описанным в настоящем документе. Способы могут включать большее, меньшее количество стадий или другие стадии, и эти стадии могут быть выполнены в любом подходящем порядке.
Возможны другие модификации, без отклонения от общей идеи настоящего изобретения. Например, представленное описание иллюстрирует варианты реализации в конкретных практических применениях, специалистам в данной области понятны другие применения. Кроме того, в данной области техники, рассмотренной в настоящем документе, происходит дальнейшее изменение, и описанные системы, аппараты и способы следует использовать с такими будущими изменениями.
Рамки настоящего изобретения не следует определять со ссылкой на представленное описание. В соответствии с патентным законодательством, настоящее описание поясняет и иллюстрирует принципы и способы использования настоящего изобретения с помощью иллюстративных вариантов реализации. Настоящее описание дает возможность специалистам в данной области использовать представленные системы, аппараты и способы в различных вариантах реализации и с различными модификациями, но его не следует использовать для определения рамок настоящего изобретения.
Рамки настоящего изобретения следует определять со ссылкой на формулу изобретения и полный объем эквивалентов, на которые дает права указанная формула изобретения. Все термины в формуле изобретения следует толковать в самом широком рациональном понимании и их стандартном значении, понятном для специалистов в данной области, если в настоящем документе нет явного указания на обратное. Например, использование терминов в единственном числе следует понимать как обозначение одного или нескольких указанных элементов, если в пункте формулы изобретения нет явного указание на обратное. В качестве другого примера, «каждый» относится к каждому члену группы или к каждому члену подмножества указанной группы, где группа может включать ноль, один или более одного элемента. Таким образом, настоящее изобретение может быть модифицировано, и рамки настоящего изобретения следует определять не со ссылкой на представленное описание, а со ссылкой на формулу изобретения и полный объем ее эквивалентов.