CN1582138A - 人工晶状体 - Google Patents

Abstract

一种用于抑制后囊浑浊化或继发行白内障的人工晶状体包括具有周边的视觉部，周边设置有相对于人工晶状体视觉部的光轴径向相互间隔的至少两个尖锐边缘。

Description

人工晶状体

技术领域

本发明涉及一种用于移植到天生晶状体由于损坏或者疾病(例如白内障晶状体)已经被取除的无晶状体眼中的人工晶状体(IOLs)。本发明更具体地设计一种新颖的人工晶状体，这种人工晶状体被设计成抑制人工晶状体与后囊袋之间的晶状体上皮细胞(LEC)的不利生长(也被本领域的技术人员称作后囊浑浊化或“PCO”)。

背景技术

治疗白内障眼的通常可行的方法是在称作白内障摘除的外科手术中取出浑浊的天生晶状体并以人工晶状体代替。在囊外摘除方法中，天生晶状体被从囊袋中取出，而使囊袋后部(以及优选地至少部分囊袋前部)在眼中保留在位。在这种情况下，囊袋通过小带状纤维保持固定到眼睛睫状体上。在称作囊内摘除术的替代方法中，通过切断小带状纤维将晶状体和囊袋整体地取出，并以人工晶状体代替，人工晶状体必须固定在没有囊袋的眼睛中。同囊外摘除术相比，囊内摘除术被认为具有较小的吸引力，因为在囊外摘除术中囊袋保持附着在眼睛睫状体上，因而为人工晶状体在眼睛内提供了天生的对中和定位装置。袋囊也继续起作用，在眼睛前部的水状体和眼睛后部的玻璃体之间提供天然屏障。

囊外白内障摘除术的一个已知问题是后囊浑浊化或继发行白内障，在这里沿着后囊在人工晶状体后表面发生晶状体上皮细胞的增生和迁移，这将沿着光轴产生囊浑浊化。这需要进一步的外科手术，例如Er：YAG激光器囊切开术，以打开后囊并从而使光轴清澈。囊切开术可能产生不利的复杂性。例如，由于后囊在眼睛玻璃体的后部和眼睛水状体的前部之间提供天然屏障，取出后囊使得玻璃体迁移到水状体中，这将导致严重威胁视力的并发症。因此，需要首先防止后囊浑浊化并从而避免需要进行随后的后囊切开术。

现有技术中已经提出了多种方法来防止或者至少使PCO最小化，并因而至少使由于PCO所需的Er：YAG激光器囊切开术的次数最小化。防止PCO的方法包括两种主要类型：机械方式和药物方式。

在防止PCO的机械方式中，主要努力在后囊壁中形成尖锐、不连续的弯曲部，这已被本领域技术人员广泛认为是使PCO最小化的一种有效方法。例如参见1999年1月第25卷《白内障和折射外科杂志》上由Nishi撰写的“后囊浑浊化”。在后囊壁中的不连续的弯曲部可以采用具有后边缘的人工晶状体来形成，后边缘以人工晶状体的周边壁形成尖锐边缘。

在防止PCO的药物方式中，通过采用LEC目标药剂来消除LEC和/或抑制LEC有丝分裂。例如参见Bretton的美国专利5620013“破坏残余晶状体上皮细胞的方法”。尽管这种方法理论上的合适的，但由于例如某些LEC抑制剂(如肥皂草素(saporin))本身的毒性导致的并发症以及难于确保杀死囊袋中的所有LEC，将这种投入临床应用存在一定困难。任何残余的LEC可能最终增生并迁移到人工晶状体上，最终导致PCO，尽管可以在外科手术时除去LEC。

目前用于抑制LEC在人工晶状体后表面上形成的最有前景的方法是机械方法，即通过设计人工晶状体具有尖锐的周边边缘，尤其是在后表面-周边边缘汇合处，以便在后囊壁中形成不连续的弯曲部。在后囊壁中的不连续的弯曲部已经临床证明可抑制LEC生长和迁移通过该弯曲部和人工晶状体表面。在1996年3月第2卷《白内障和折射外科杂志》第273页上由Nishi撰写的“Explanation of Endocapsule Posterior Chamber LensAfter Spontaneous Posterior Dislocation”中可以发现平凸人工晶状体的PCO抑制效果的早期报告之一，其中作者测试了一个平展的平凸PMMA人工晶状体，该人工晶状体的后表面是平的，并以人工晶状体的周边边缘形成方形边缘：

平展的人工晶状体和囊的宏观展现9.5mm囊直径。开口圆环刚好沿着囊赤道装配。不与触觉接触的囊赤道也被维持(图3)。在触觉和视觉部之间可以看到不透明晶状体块。正对人工晶状体视觉部的后囊是清澈的。

平展囊的组织病理学检测显示在后囊上具有很少的晶状体上皮细胞。在环和视觉部之间可以看到在视觉部边缘具有堆积物的晶状体块(图4)。此时在后囊上具有明显的弯曲部(增加的强调)。

因此，自从该报告后的近几年，工业中已经有很多活动来形成具有尖锐后边缘的人工晶状体，以在后囊壁上形成尖锐、不连续的弯曲部。尽管与在后表面-周边边缘汇合处具有圆形边缘的人工晶状体相比，具有尖锐后边缘的人工晶状体已经证明可抑制PCO，但LEC仍有可能沿着后囊并在人工晶状体表面之后迁移，尤其当人工晶状体周边与囊袋具有不均匀的接触和力时。例如如果在手术之后人工晶状体在囊袋内移动时，可发生这种情况。因此，尽管已具有带单一尖锐后边缘的人工晶状体，仍需要改进人工晶状体的设计，以解决LEC迁移和随后形成PCO的问题。

发明内容

本发明通过提供包括至少两个径向间隔的尖锐边缘的人工晶状体解决了在人工晶状体第一尖锐后边缘之外形成后囊浑浊化的问题，所述至少两个径向间隔的尖锐边缘由后边缘、大体上平行于人工晶状体光轴延伸的周边壁和大体上垂直于光轴延伸的连接(interceding)周边壁限定。人工晶状体视觉部周边的这种结构相对于单一方形边缘视觉部设计具有显著的改进，因为它提供了防止晶状体上皮细胞迁移的改进屏障。与现有技术中提出的用于抑制晶状体上皮细胞迁移的其它更复杂人工晶状体周边设计相比，这种视觉部周边设计也是相对容易地制造。例如，下面的专利出版物显示了各种人工晶状体视觉部周边设计：

1992年12月15日授予Nishi的美国专利No.5171320

1997年12月2日授予Woffinden等的美国专利No.5693093

2000年12月19日授予Deacon等的美国专利No.6162249

附图说明

图1是人眼的横截面示意图，显示了在眼睛囊袋内的天生晶状体；

图2是人眼的横截面示意图，显示了天生晶状体被取出并以现有技术的人工晶状体所替代；

图3是现有技术的人工晶状体的平面示意图；

图4a是根据本发明制造的人工晶状体的平面示意图；

图4b是沿着图4a的线4b-4b截取的本发明的人工晶状体的横截面图；

图5是一个放大的局部剖视图，显示了本发明的人工晶状体的周边壁结构的细节；和

图6是与图5类似的示意图，显示了本发明的人工晶状体的周边壁结构的替代实施例。

具体实施方式

参照附图，在图1的横截面图中，人眼1O具有通过虹膜30分隔的前房12和后房14。在后房14内囊16容纳着眼的天生晶状体17。光线通过角膜18到达天生晶状体17而进入眼中，角膜和天生晶状体一起起作用将光线引导并聚焦在位于眼后部的视网膜20上。视网膜20连接到视神经22上，视神经22将视网膜接收的图像传递到大脑以解读图像。

在天生晶状体被损坏(例如被白内障遮挡)的眼中，天生晶状体不再能够将入射光线合适地聚焦和引导至视网膜上，图像变得模糊。矫正这种状况的一种已知手术涉及取出已经损坏的天生晶状体，而以称作人工晶状体或IOL的人造透镜代替，例如在图2和3中的现有技术的人工晶状体24。尽管有很多不同的人工晶状体设计以及将人工晶状体精确地放置在眼中的许多不同选择，但本发明涉及用于移植在眼10的大体上卵形的囊16内的人工晶状体。这种移植技术在现有技术中通常被认为是“稳操胜券”的技术。在这种外科技术中，囊袋前部的一部分(称作“capsularhexis”)被切除，而保留后部的囊16a完整不动并仍然固定到睫状体26上。

因此，在人工晶状体外科手术的“稳操胜券”的技术中，人工晶状体被放置在囊16内，囊16位于虹膜30之后的眼后房14中。一个人工晶状体包括中心视觉部24a，它通过将光线引导和聚焦在视网膜上而模拟被摘除的天生晶状体的功能，人工晶状体还包括将视觉部固定在囊袋内合适位置的装置。用于固定视觉部的常用人工晶状体结构称作触觉，它是从视觉部的周边径向向外延伸的弹性结构。在特定的常用人工晶状体设计中，两个触觉24b，24c从视觉部的相对侧伸出并且弯曲以提供紧靠囊内侧的偏压力，这将视觉部固定在囊内的合适位置(参见图2)。

如背景技术部分所述，可能出现称作后囊浑浊化或“PCO”的手术后不利状况，这将导致移植的人工晶状体变得模糊，因而不能合适地引导和聚焦从其通过的光线。这种状况的主要原因是晶状体上皮细胞在人工晶状体视觉部之后的囊后表面上的有丝分裂和迁移。如图2所示，囊16的后表面16a接触人工晶状体视觉部24a的后表面。当损坏的天生晶状体被外科手术取出后，许多晶状体上皮细胞可能保留在囊16内，尤其是在其赤道16b处，这是生发晶状体上皮细胞的主要来源。尽管医生可能在人工晶状体移植手术时努力从囊袋除去所有晶状体上皮细胞，但几乎是不可能除去每个单个的晶状体上皮细胞。任何残留的晶状体上皮细胞可能增生并沿着后囊壁16a迁移。在人工晶状体具有圆形边缘的情况下尤其是这样，已经发现在手术三年之后大约20％-50％的病人出现临床明显的后囊浑浊化后囊浑浊化。当前防止后囊浑浊化的通行和有效方法是如背景技术部分所述在后囊壁16a中形成尖锐、不连续的弯曲部。

参见图4a，4b和5，显示了本发明的人工晶状体32的第一实施例。人工晶状体32包括分别具有相对的前后表面34a和34b的中心视觉部34。当移植在眼中时，前表面34a朝向角膜18，后表面34b朝向视网膜20。一对触觉36，38附着到视觉部34的周边相对侧并从视觉部34的周边相对侧延伸，触觉36，38形成为可提供紧靠囊16内部的偏压力，以便将人工晶状体32合适地定位在囊中。更具体地，触觉36，38形成为使得，一旦人工晶状体移植在囊袋内，触觉与囊袋内表面啮合。在触觉和囊袋之间的啮合形成了偏压力，导致人工晶状体的视觉部34朝着视网膜20向后地成拱形，人工晶状体的视觉部的后表面34b紧紧压靠曩16的后囊壁16a的内侧。应当注意的是，其它已知的人工晶状体定位方法也是可行的并在本发明的范围之内。而且，人工晶状体32可由任何合适的人工晶状体材料制造，例如由PMMA、硅酮、水凝胶和它们的组合物制造。人工晶状体32可以是单件式或多件式(例如，触觉是在视觉部形成之后附着到视觉部上)的设计。

参见图4a，4b和5，可以看到，人工晶状体视觉部34具有一个周边，周边包括形成在后表面34b和周边壁P1汇合处的第一尖锐边缘E1。通过触觉36，38如上所述地提供偏压力，视觉部后表面34b紧紧压靠后囊壁16a。由于囊16本身有一定弹性，人工晶状体视觉部紧靠囊壁的力导致人工晶状体压进在后囊壁中。人工晶状体视觉部的第一尖锐边缘E1因此被强制压进在囊壁中，从而在后囊壁中如图5和6中箭头B1所指的位置产生不连续弯曲部。如上所述，在后囊壁16a中的不连续弯曲部B1的作用是抑制晶状体上皮细胞迁移通过该位置(即，后囊壁16a人工晶状体后表面34b之间)，并且抑制后囊浑浊化。

还是参照图5，可以看到人工晶状体视觉部34的周边还包括形成在大体上相互垂直定向的第一周边壁P1和第二周边壁P2汇合处的内侧成直角的角部C1。第二尖锐边缘E2形成在也大体上相互垂直的第二周边壁P2和第三周边壁P3的汇合处。在人工晶状体视觉部的周边设置至少两个尖锐边缘E1和E2可以提供防止晶状体上皮细胞迁移的多重屏障。

应当注意的是，人工晶状体压进后囊的程度可以根据病人而变化。对于某些病人，人工晶状体可以压进使得只有第一尖锐边缘E1与后囊啮合，在这种情况下，一个单一的不连续弯曲部B1形成在囊壁上，以抑制晶状体上皮细胞迁移。在这种状况下，第二尖锐边缘E2还是提供不连续的几何形状，其作用是阻碍可能已经附着到人工晶状体上的晶状体上皮细胞向着并迁移到人工晶状体视觉部的前表面34a上。对于另外的一些病人，人工晶状体可能压进后囊，在这种情况下，第一尖锐边缘E1和第二尖锐边缘E2都与后囊啮合(图5)，从而在其中分别形成第一和第二弯曲部B1和B2。因而，在任一种情况下，抑制了晶状体上皮细胞的迁移。

如上所述，生发晶状体上皮细胞的主要来源在径向地位于视觉部周边外侧的囊袋赤道16b处(图2)。当晶状体上皮细胞增生时，它们开始沿着囊袋径向向内迁移。在视觉部如图5所示地压进后囊的病人中，一旦晶状体上皮细胞到达人工晶状体视觉部34，它们将遇到由第二尖锐边缘E2在囊中形成的第二尖锐弯曲部B2。该尖锐弯曲部B2提供阻止晶状体上皮细胞迁移的第一屏障。但是，如果任何晶状体上皮细胞继续向内迁移通过该弯曲部B2，它们将遇到囊中的第一尖锐弯曲部B1。在囊中提供不止一个的尖锐弯曲部可以提供多个防止晶状体上皮细胞迁移的屏障。本发明因此提供了一种大体上可防止晶状体上皮细胞沿着后囊迁移的周边边缘结构。

还应注意的是，本发明的多重尖锐边缘结构与现有技术的单一尖锐边缘的人工晶状体设计相比在囊中提供了更复杂的皱边成形。对此可参见所引用的Nishi的文章(1995年1月的JCRS)，详细解释了在囊弯曲部如何是复杂的皱边成形，这被认为可抑制晶状体上皮细胞的迁移。

当前在人工晶状体视觉部34中形成多重尖锐边缘结构的优选方法包括磨制操作，这时人工晶状体视觉部被安装到定位部上、并且用研磨机在视觉部边缘切入视觉部后表面。研磨切割的深度从后表面34b的边缘到表面壁P2优选为0.01-1.5mm，更优选为0.05-1.0mm，最优选为0.08mm。研磨切割的宽度从壁P1到壁P3优选至少为0.03mm。可以用来形成周边边缘几何形状的其它方法包括例如车削和模制。优选地，在形成边缘几何形状之前使人工晶状体32经历滚桶抛光，以确保边缘E1，E2，E3等保持它们的尖锐性。

图6显示了本发明人工晶状体的另一实施例，它还包括形成在相互垂直壁P4和P5汇合处的第三尖锐边缘E3。图6显示第三尖锐边缘E3不与囊16啮合，但是在某些病人中视觉部边缘可更深地压进囊壁中，使得尖锐边缘E3与囊壁啮合。如果第三尖锐边缘E3实际上与囊壁啮合，在囊壁中将形成第三弯曲部，与如上所述的尖锐边缘E1和E2一样提供防止晶状体上皮细胞迁移的另外屏障。在第三尖锐边缘E3不与囊壁啮合的情况下，它还提供提供不连续的几何形状，其作用是阻碍可能已经附着到人工晶状体上的晶状体上皮细胞向着并迁移到人工晶状体视觉部的前表面34a上。应当理解的是，无论视觉部压进后囊多深，本发明独特的多重尖锐边缘几何形状在视觉部的后面和前面都提供了防止晶状体上皮细胞迁移的多重屏障。

因此，可以看到尖锐边缘以径向间隔的结构形成，从而使人工晶状体视觉部的边缘具有“阶梯状”结构。应理解的是，可以在如上所述的阶梯状边缘结构上形成任意数目的尖锐边缘。而且，周边壁表面P1，P3，P5沿着间隔开的平行平面延伸，这些平行平面大体上平行于人工晶状体视觉部的光轴OA延伸(图4b)，而连接表面P2和P4沿着大体上垂直与光轴OA的平面延伸。这种独特的边缘结构提供了大体上抑制如上所述的后囊浑浊化的人工晶状体。

Claims (8)

1、一种用于移植在人眼中的人工晶状体，包括：

a)晶状体视觉部，它具有由视觉部周边限定的相对前后表面、以及还具有穿过所述晶状体视觉部延伸的光轴；

b)形成在所述视觉部周边上的至少两个相继的尖锐边缘，其中相对于所述光轴，所述第二尖锐边缘位于所述第一尖锐边缘的径向外侧。

2、如权利要求1所述的人工晶状体，其特征在于，还包括用于将所述人工晶状体定位在人眼中的装置。

3、如权利要求2所述的人工晶状体，其特征在于，所述定位装置包括从所述视觉部边缘延伸的一或多个触觉。

4、如权利要求3所述的人工晶状体，其特征在于，一旦将所述人工晶状体移植到所述人眼中，所述触觉沿着所述视觉部后表面的方向给所述视觉部施加偏压力。

5、如权利要求1所述的人工晶状体，其特征在于，所述至少两个尖锐边缘中的第一尖锐边缘由所述视觉部后表面和大体上平行于所述光轴的第一周边壁限定。

6、如权利要求5所述的人工晶状体，其特征在于，所述至少两个尖锐边缘中的第二尖锐边缘由第二和第三周边壁限定，使得所述第二周边壁大体上垂直于所述光轴，而所述第三周边壁大体上平行于所述光轴。

7、如权利要求6所述的人工晶状体，其特征在于，在所述第二尖锐边缘径向外侧的所述视觉部周边中形成第三尖锐边缘。

8、如权利要求7所述的人工晶状体，其特征在于，所述第三尖锐边缘由第四和第五周边壁限定，使得所述第四周边壁大体上垂直于所述光轴，而所述第五周边壁大体上平行于所述光轴。

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