CN1972643A - 用于提高视力的角膜覆盖物和波前像差矫正 - Google Patents

用于提高视力的角膜覆盖物和波前像差矫正 Download PDF

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Abstract

本发明描述用于改善视力的器件和方法。可通过使用定位在人眼的上皮细胞层与波曼氏膜之间的角膜覆盖物或镜片来矫正人的视力。测量人眼的波前像差，且将所述像差用于成形角膜覆盖物以提供所需的视力矫正能力，或用于成形人的角膜。

Description

用于提高视力的角膜覆盖物和波前像差矫正
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2004年5月20日申请的第60/573,657号美国申请案的利益，其全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及用于提高个体视力的器件和方法。具体而言，本发明涉及通过测量个体的一个或一个以上波前像差并将眼睛植入元件(ocular implant element)成形成经配置以矫正波前像差的角膜覆盖物来提高个体的视力。
背景技术
无
发明内容
本发明涉及使用角膜覆盖物和波前技术来提高个体(例如，人或动物)的视力，且涉及用于制作此类覆盖物的过程。一些方法涉及测量个体的一个或一个以上波前像差，和基于波前像差来改动眼睛植入元件或个体的眼睛。
在一个实施例中，用于提高个体的视力的方法包含：提供眼睛植入元件，例如镜片或毛坯；测量个体的眼睛的波前像差；和基于测量到的波前像差而改动眼睛植入元件以当经改动的眼睛植入元件位于个体的眼睛中上皮细胞层与波曼氏膜(Bowman′smembrane)之间时提供对波前像差的矫正。可通过切除所述元件的一个或一个以上部分来改动眼睛植入元件以形成有效矫正波前像差的角膜覆盖物。
在另一实施例中，用于提高个体的视力的方法包含：模制具有有效矫正个体眼睛的视力的视觉能力的角膜覆盖物；测量个体眼睛的波前像差；和切除覆盖物的一部分以矫正所测量的波前像差。
在另一实施例中，用于提高个体的视力的方法包含：模制具有有效矫正个体眼睛的视力的视觉能力的角膜覆盖物；测量个体眼睛的波前像差；和切除个体眼睛的一部分以矫正所测量的波前像差。
前述方法还可包含将经改动的眼睛植入元件或角膜覆盖物放置在眼睛中上皮细胞层与波曼氏膜之间的步骤。所述方法还可包含在将经改动的眼睛植入元件或角膜覆盖物放置在眼睛中之前形成上皮瓣或形成上皮囊。所述方法还可包含将上皮瓣放置在实质上位于波曼氏膜上的经改动的眼睛植入元件或角膜覆盖物上方。
在另一实施例中，生产角膜覆盖物的方法包含：测量个体眼睛的波前像差；和改动不具有矫正视觉能力的镜毛坯或具有视觉能力的镜片，以在经改动的镜毛坯或经改动的镜片位于上皮细胞层与波曼氏膜之间时，对个体眼睛的波前像差提供矫正。
在另一实施例中，生产角膜覆盖物的方法包含改动不具有矫正视觉能力的镜毛坯或具有固定屈光力(optical power)的镜片，以在经改动的镜毛坯或镜片位于个体的上皮细胞层与波曼氏膜之间时，对个体眼睛的波前像差提供矫正。所述方法还可包含由眼科上可接受的材料模制镜毛坯或镜片。改动步骤可包含切除毛坯或镜片的一个或一个以上部分。举例来说，所述方法可包含使用车床来改动毛坯或镜片以形成角膜覆盖物。可直接对毛坯或镜片使用车床，或可对例如金属插入物的插入物使用车床，所述插入物制成角膜覆盖物模具(例如热塑性模具)或在制作角膜覆盖物模具的过程中使用。
如将从上下文、本说明书和所属领域的技术人员的知识中变得明显，如果包括在任何特征组合中的特征不互相矛盾，那么本文所述的任何特征或特征的组合均包括在本发明的范围内。另外，任何特征或特征的组合均可从本发明任何实施例中明确排除。
本发明的额外优势和方面在以下的详细描述中变得明显。
附图说明
无
具体实施方式
典型的人眼具有晶状体和虹膜。后房位于虹膜后部且前房位于虹膜前部。如本文所讨论，眼睛具有由五个层组成的角膜。所述层中的一者，角膜上皮，位于角膜的外表面前部。角膜上皮是横向延伸到缘的层状鳞状上皮。
角膜的五个层包括角膜上皮、波曼氏膜、基质、台斯密氏膜(Descemet′s membrane)和内皮。角膜上皮通常约5-6个细胞层那么厚(约50微米厚)，且一般来说在角膜受伤时再生。角膜上皮提供相对较光滑的折射表面并有助于防止眼睛感染。波曼氏膜位于上皮与基质之间，且被认为可保护角膜免受伤害。角膜基质是胶原蛋白的层叠结构，其含有分散在其中的细胞，例如成纤维细胞和角膜细胞(keratocyte)。基质占角膜厚度的约90％。角膜内皮通常为具有低立方或鳞状细胞的单层，其通过从角膜去除水来使角膜干燥。成人角膜通常约为500μm(0.5mm)厚且通常没有血管。
本发明涉及使用角膜覆盖物来提高或改善个体(例如人或动物)的视力。角膜覆盖物为具有视觉矫正或视觉提高屈光力的镜片，且角膜覆盖物经配置(例如确定尺寸和成形)以放置在个体眼睛的上皮与波曼氏膜之间。角膜覆盖物包括位于上皮与波曼氏膜之间的主要部分。在一些情况下，覆盖物的次要部分可穿透波曼氏膜和/或下面的基质。相比而言，角膜嵌体经配置以放置在角膜中，例如放置在角膜的基质中。换句话说，角膜嵌体包括放置在角膜基质中的主要部分。接触镜片经配置以放置在眼睛的上皮上。
在本发明的一个方面中，揭示用于提高视力的方法，其利用角膜覆盖物和波前像差测量。在本发明的另一方面中，揭示用于生产或制造角膜覆盖物的方法。
提高视力的本方法的一个实施例包含以下步骤：提供眼睛植入元件；测量个体眼睛的一个或一个以上波前像差；和基于所测量的波前像差而改动眼睛植入元件以在经改动的眼睛植入元件位于上皮细胞层或上皮与波曼氏膜之间时提供对波前像差的矫正。可将经改动的眼睛植入元件理解为是在所述元件放置在上皮与波曼氏膜之间时有效矫正或提高个体的视力的角膜覆盖物。
眼睛植入元件可为毛坯，例如不具有实质屈光力的元件或具有约0屈光度的屈光力的元件。或者眼睛植入元件可为镜片，或换句话说，具有所需或预定屈光力(例如视觉矫正屈光力)的元件。可针对特定个体或针对一群个体确定镜片的屈光力。
眼睛植入元件可提供在复数个元件的一封装中，或眼睛植入元件可提供在其自身的封装中。眼睛植入元件可为无菌的或非无菌的。通常，眼睛植入元件由眼科毛坯或视觉矫正镜片的制造商来提供。眼睛植入元件可成批生产或可基于个体的需要和需求来生产并提供。换句话说，可一般地生产眼睛植入元件，例如对于不具有屈光力的眼睛植入元件，或对于具有预定或固定屈光力的眼睛植入元件。或者，可在眼睛植入元件的生产过程中定制眼睛植入元件以适合一个或一个以上个体。
眼睛植入元件包含眼科上可接受的材料。举例来说，可由在植入元件位于个体的眼睛上时光学上清晰或以另外的方式不负面影响或降低个体的视力的材料来生产眼睛植入元件。另外，生产植入元件的材料在波曼氏膜与上皮之间提供足够的气体和营养交换以维持可变、全功能上皮。
生产眼睛植入元件的材料可包含聚合物组份，其包含一个或一个以上聚合物。聚合物组份的聚合物可以是合成的或天然存在的，或两者。包含复数个聚合物的元件可由交联聚合物或非交联但物理上交织的聚合物形成。
在某些实施例中，眼睛植入元件可由胶原蛋白(例如纯化胶原蛋白)制成。所述胶原蛋白可为胶原蛋白I型，I型是界定角膜基质的体积的胶原蛋白的类型，或所述胶原蛋白可为非I型胶原蛋白。或者植入元件可由不同类型(例如III、IV、V和VII型)的胶原蛋白的组合制成。可从动物来源获得胶原蛋白，例如，胶原蛋白可为人类胶原蛋白、牛胶原蛋白、猪胶原蛋白、鸟胶原蛋白、鼠胶原蛋白、马胶原蛋白等。在本发明的镜片中有用的很多不同类型的胶原蛋白可公开从例如Becton Dickenson的公司购得。或者，胶原蛋白可重组合成，例如通过使用重组DNA技术。公开可购得的重组胶原蛋白的一个来源是CA，South San Francisco，FibroGen。或者，或另外，可通过使用第WO 93/07889号或第WO 94/16570号PCT公开案中所揭示的方法来制备并获得重组胶原蛋白。另外，可由以下：WO 2004/015090、WO 2004/014969和WO 99/37752中的一者或一者以上中所述的材料来制成眼睛植入元件。
另外，或者，如所属领域的技术人员所理解，眼睛植入元件可由聚合水凝胶(polymerichydrogel)制成。聚合水凝胶包括水凝胶形成的聚合物，例如遇水膨胀聚合物。水凝胶本身包括此类遇水膨胀的聚合物。在本角膜覆盖物中有用的聚合水凝胶通常占水重量的约30％到约80％，但可占水重量的约20％到约90％，或占水重量的约5％到约95％，且具有在约1.3与约1.5之间(例如约1.4)的折射率，其类似于水和人类角膜的折射率。
所揭示的眼睛植入元件的合适的水凝胶形成的聚合物材料或组份的实例包括(但不限于)聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)PHEMA、聚(甘油甲基丙烯酸酯)PGMA、聚电解质材料、聚环氧乙烷、聚乙烯醇、聚二噁嗪(polydioxaline)、聚(丙烯酸)、聚(丙烯酰胺)、聚(N-乙烯吡咯啶酮)(poly(N-vinyl pyrilidone))等和其混合物。此类材料中的很多都是可公开购得的。另外，自身不会产生非水凝胶形成的聚合物的均聚物(例如甲基丙烯酸甲酯(MMA)、其它甲基丙烯酸酯、丙烯酸盐等和其混合物)的一个或一个以上单体也可包括在此类水凝胶形成的聚合物材料中，如果由此类单体形成的单元的存在不干扰聚合水凝胶的所需形成。
或者，眼睛植入元件可由生物相容的非水凝胶材料或组份(例如第5,713,957号美国专利中所揭示)制造。非水凝胶材料的实例包括(且不限于)丙烯酸树脂、聚烯烃、含氟聚合物、硅酮、苯乙烯、乙烯基、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、纤维素塑料或包括基于胶原蛋白的材料的蛋白质。另外，眼睛植入元件或角膜覆盖物可包含细胞生长基体聚合物，例如第5,994,133号美国专利中所揭示的那些细胞生长基体聚合物。
因此，眼睛植入元件可包含合成材料、非合成材料或其组合。在一个实施例中，眼睛植入元件完全由合成材料制成。在某些实施例中，眼睛植入元件由胶原蛋白与合成材料的组合制成，所述组合包括牛胶原蛋白与合成材料的组合以及重组胶原蛋白与合成材料的组合。在额外实施例中，镜片可包括聚(N-异丙基丙烯酰胺)(共聚凝胶)组份。
参考本文的揭示内容，角膜覆盖物指代视力矫正镜片，其适合放置在个体的眼睛上以提高个体的视力。如下文所述，可通过基于个体眼睛的一个或一个以上波前像差而改动毛坯或镜片来生产本角膜覆盖物。
提高视力的方法还可包括测量个体眼睛的一个或一个以上波前像差。如所属领域的技术人员已知，可使用波前技术来测量眼睛中的折射误差。举例来说，第6,086,204号(Magnate)和第2004/028356号(Altmann)美国专利中提供波前技术和波前像差测量的描述内容。
如第6,585,375号美国专利的图1中所示，且如在Mierdel等人的第6，1997号“DerOphthalmologe”中所述，波前像差是中心光点的真实光波前与参考表面(例如理想球形)之间的距离的三维轮廓。可将波前像差理解为在眼睛的瞳孔中的任何点处，实际图像波前与以图像点为中心的理想参考波前之间的光学路径差异。测量波前像差的方法对所属领域的技术人员来说是众所周知的。
简要地说，且如 Ocular Surgery News，N.，Nader所述，“Learning a new language：understanding the terminology of wavefront-guided ablation”(2003年2月1日)，像差计(例如一测量眼睛的像差的仪器)可用于测量离开眼睛的有像差图像，或可用于测量投射到视网膜上的格栅的形状。举例来说，虽然患者保持观看一可见固定目标，但相对较窄的输入激光束可直接通过瞳孔并聚焦在患者眼睛的视网膜上以在视网膜上产生点光源。光通过瞳孔从视网膜反射回，且从眼睛经过的光的波前被传递到波前传感器。如所属领域的技术人员所了解，可将波前定义为连接一电磁波的与光源等距的所有场点的一表面。光射线离开眼睛且可穿过检测光射线的偏差的镜片阵列。波前由于眼睛的折射媒介(例如晶状体、角膜、水状液和玻璃体液)中的折射特性中的不均一性而变得有偏差或失真。接着，所得图像通常由(例如)电荷耦合器件(CCD)相机来记录。
接着，通常对波前进行重构，且以数学方式对偏差进行三维描述。通过分析光射线的方向，可至少部分地计算出波前偏差。通常，平行光束指示具有极小(如果有的话)像差的波前，且非平行光束指示具有不给出等距焦点的像差的波前。
通常，使用Zernike多项式来测量或分析视觉像差。每个Zernike多项式均描述一形状或三维表面。如所属领域的技术人员所了解，Zernike多项式是无穷集，但在眼科学中，Zernike多项式通常限于第一15个多项式。二阶的Zernike项代表常规像差，例如散焦和散光。高于二阶的像差的像差被称为较高阶的像差。较高阶的像差通常不能通过常规球柱镜片来矫正。较高阶的像差的实例包括(但不限于)coma、球面像差、trefoil(具有三倍对称的波前)和quadrefoil(具有四倍对称的波前形状)。很多较高阶的像差是不对称的，但一些较高阶的像差(例如球面像差)可为对称。
可将折射误差测量传输到镜片成形机器或器件，例如计算机化的车床，其中使用来自波前器件的信息来确定眼睛植入元件的形状。还可使用其它车床，例如非计算机化车床。其它器件可包括一个或一个以上激光器，其可用于使眼睛植入元件成形，或使用于制造眼睛植入元件的工具成形。车床可用于通过切除镜片的一个或一个以上部分(例如，车床对眼睛植入元件起作用或直接用在眼睛植入元件上)，或通过改动用来制作用于镜片的模具(例如热塑性模具)的插入物(例如金属插入物)的形状来改动眼睛植入元件的形状。如所属领域的技术人员所了解，此类插入物类似于在接触镜片的制造过程中使用的插入物。可将已经基于波前像差而设计的成形的眼睛植入元件理解为角膜覆盖物。
根据本发明，可测量并分析个体眼睛的波前像差以有助于适当的角膜覆盖物构造。如本文所讨论，接着可使眼睛植入元件(例如毛坯或镜片)成形，考虑任何所测量的波前像差。因此，用经配置以矫正人眼睛的波前像差的镜片体来获得角膜覆盖物。可在前表面、后表面或前后表面两者上提供波前像差矫正表面。因此，在某些实施例中，本覆盖物矫正或减少较高阶的波前像差。在较高阶的波前像差为不对称的情况下，镜片经配置以实质上维持所需的定向以矫正波前像差。
在测量人眼的波前像差之后，提高个体的视力的方法包含基于所测量的波前像差来改动眼睛植入元件。当眼睛植入元件位于眼睛上的上皮细胞层与波曼氏膜之间时，所述改动有效地提供对波前像差的矫正。
如本文所讨论，改动步骤可包含切除眼睛植入元件的一个或一个以上部分。举例来说，可使用车床(例如计算机化车床)、激光或任何其它合适的镜片成形器件来切除或以另外的方式去除眼睛植入元件的一个或一个以上部分。
当眼睛植入元件不具有矫正视觉能力(例如毛坯)，或具有矫正视觉能力(例如镜片)时，元件的至少一部分的切除有效地提供对波前像差的矫正。切除可有效地提供球面度。
上文所述的提高视力的方法还可包含将经改动的眼睛植入元件(或角膜覆盖物)放置在个体眼睛中上皮细胞层(例如上皮)与波曼氏膜之间的步骤。可通过首先在个体眼睛上形成上皮瓣，且接着将角膜覆盖物放置在暴露的波曼氏膜上来将角膜覆盖物放置在眼睛中。此方法还可包含当覆盖物位于波曼氏膜上时将上皮瓣放置在角膜覆盖物上方的额外步骤。或者，可将覆盖物放置在形成于上皮或上皮细胞层与波曼氏膜之间的囊中。角膜覆盖物可因此整体位于上皮与波曼氏膜之间。
可通过使用可使上皮与波曼氏膜分离的分离物去除上皮的一部分来形成上皮瓣。分离物的一个实例是由Dr.Ioannis Pallikaris(希腊)研究出的准上皮分离物，例如第2003/0018347号和第2003/0018348号美国专利公开案中所揭示的分离物。所述分离物可包括吸收器件或环，其可将吸力传送到上皮以致使上皮从角膜升高。可为或可不为分离物的一部分的包括角膜微切刀(microkeratome)的切割器件(例如刀片)可接着用于切割从角膜升高的上皮的部分以产生瓣，或用于完全去除被操作的上皮的所述部分。
或者切割器件可使用电磁能来切割上皮。当将电磁能用作上皮切割器件时，可能需要使用电磁能源，例如激光，其具有减少的热能且优选无热能以有助于减少过程期间的细胞损伤。举例来说，例如水或生理盐水的流体可与电磁能结合使用以减少由电磁能导致的热伤害。当去除角膜上皮时，可能需要去除波曼氏膜的一个或一个以上小部分，如本文所指示以促进视觉组织的更快复原。然而，在某些情况下，波曼氏膜保持整体完好。
可通过在上皮中造成切口来形成上皮囊。可在围绕上皮的任何所需区域处形成切口，但在优选实施例中，在上皮的颞部分(例如上皮的位于远离患者鼻部的部分)中或在上皮的中间部分中形成切口。优选形成切口以在上皮中提供(例如)具有合适尺寸的开口，以容纳要穿过其而插入的角膜覆盖物，而无需产生上皮瓣。通常，切口将远离瞳孔而形成。
可通过使用锐利仪器(例如角膜微切刀等，包括本文上面所揭示的角膜微切刀)切割或切开上皮来造成切口。或者，或另外，可使用钝器解剖来造成切口以分离上皮细胞以在上皮中产生开口，而无需切割或切开上皮。钝器解剖向上皮细胞和/或上皮组织提供减少的损伤的优势。
接着，覆盖物可通过切口插入。可通过使用镊子或其它类似器件来插入覆盖物。或者，可通过使用经配置以使覆盖物的至少一部分变形以使得覆盖物可配合穿过切口(例如穿过覆盖物未变形时会是必要的更小切口)的插入器来将覆盖物插入。举例来说，覆盖物可折叠或卷起或卷曲，使得其在插入到上皮下面时其横截面面积减小。角膜覆盖物插入器件可为注射器状器件，其包括具有远端的主体，其尺寸经确定以将镜片传递到眼睛的角膜上皮下。在某些情况下，角膜覆盖物插入器件可类似于或至少稍微类似于众所周知且可公开购得的眼内镜片插入器。
可在切割上皮之前提升上皮。可使用允许上皮与波曼氏膜分离且优选不实质上损坏波曼氏膜或角膜基质的任何合适技术来提升上皮。在某些实施例中，使用真空器件来提升上皮的一部分。真空器件可具备角膜微切刀，例如具有第2003/0018347号和第2003/0018348号美国专利公开案中所揭示的分离物，或真空器件可作为单独仪器来提供。
或者，或另外，可通过将流体传送到上皮的一部分下面来升高上皮。如上文所指示，流体的传送使上皮膨胀以产生与波曼氏膜隔开的上皮组织凸出。一种合适的流体可包括氯化钠，例如氯化钠水溶液。另一流体可包括凝胶体。凝胶体可为包括至少一种水可溶或水可膨胀的聚合材料(例如，至少一种纤维素成分，例如羟甲基纤维素等)，和/或一种或一种以上其它水可溶或水可膨胀聚合材料。在一个特定实施例中，流体包含由GA，Duluth，CibaVision作为GENTEAL凝胶体出售的凝胶体。
在包含形成上皮囊并同时插入覆盖物的单个步骤的方法中，本角膜覆盖物还可插入于上皮与波曼氏膜之间。举例来说，在切割过程期间，覆盖物可位于上皮delaminator刀片上。在已经形成囊后，可从delaminator刀片去除覆盖物并在从囊去除delaminator刀片时保留在上皮囊中。
在本发明另一实施例中，用于提高个体的视力的方法包含：模制眼睛植入元件以获得有效矫正人眼视力的视觉能力；测量个体眼睛的波前像差；和切除个体眼睛的一部分，经模制的眼睛植入元件将放置在所述部分上以矫正所测量的波前像差。
如本文所述，前面的方法还可包含将经模制的眼睛植入元件(角膜覆盖物)放置在眼睛中的上皮细胞层与波曼氏膜之间的步骤。举例来说，可将角膜覆盖物放置在上皮瓣下，或可将其放置在上皮囊中。
在本发明的另一方面中，生产角膜覆盖物的方法包含测量个体眼睛的波前像差；和改动毛坯(例如不具有屈光力的眼睛植入元件)以在经改动的毛坯(例如角膜覆盖物)位于上皮细胞层与波曼氏膜之间时提供对眼睛的波前像差的矫正。
或者，方法可包含基于个体眼睛的波前像差而改动毛坯或镜片以提供对波前像差的矫正。此类方法不一定需要测量眼睛的波前像差的步骤。但，所述方法可包含接收关于个体眼睛的波前像差的信息的步骤。所述信息可包括来自由医师执行的波前像差测量过程的结果。所述信息可作为打印结果来提供，或可以电子方式传输给覆盖物制造商，覆盖物制造商接着可改动毛坯或镜片以矫正波前像差。举例来说，医师可测量个体眼睛的波前像差，且接着将关于波前像差的信息(例如像差的类型或像差的位置)传输给覆盖物制造商。根据本发明，所制造的覆盖物接着可生产出可提供考虑到波前像差的所需视力矫正的覆盖物。
如本文所述，前述方法还可包含由眼科上可接受的材料来模制毛坯的步骤。如所属领域的技术人员所了解，可使用与接触镜片的模制过程类似或相同的任何常规模制工艺来执行模制。如本文所讨论，改动步骤可包含切除毛坯的至少一部分，这可有效提供球面度。举例来说，可利用车床、激光器，或任何镜片改动机器或器件，或器件的组合来实现切除。
当使用激光器时，激光可作为均匀数目的脉冲或以脉冲密度随切除区而变化的方式向切除区或毛坯或镜片的区域传送。合适的激光器的一个实例是可从VISX购得的Star S4准分子激光器。
如本文所讨论，通过激光器、车床或其它类似器件来切除毛坯或镜片有效提供所需曲率。所去除的毛坯或镜片材料的量可在切除区上变化，例如可相对于周边部分从中心部分去除更多材料。或者，可相对于中心部分从周边部分去除更多材料。
在另一实施例中，生产角膜覆盖物的方法包含测量个体眼睛的一个或一个以上波前像差；和改动镜片(例如具有屈光力的眼睛植入元件)的至少一部分以在经改动的镜片(例如角膜覆盖物)位于上皮细胞层与波曼氏膜之间时提供对波前像差的矫正。
前述方法还可包含将眼科上可接受的材料模制成镜片的步骤。类似于上文的方法，改动步骤可包含切除镜片的至少一部分，例如切除镜片的至少一部分以具有球面度。
鉴于上文，揭示由上述方法中的任何一者生产的角膜覆盖物。本角膜覆盖物和方法因此提供持久但可逆(如果有必要)的视力提高。
本角膜覆盖物具有前表面、后表面、设置在前表面和后表面的接合点处的周边边缘。前表面通常凸起且后表面通常凹陷，然而，后表面还可包括一个或一个以上平面部分或表面，或可实质上为平面。
角膜覆盖物还可包括光学区和周边区。通常，光学区以周边区为界，或换句话说，光学区一般来说以镜片的光轴(例如中心光轴)为中心定位在附近，且周边区设置在光学区的边缘与角膜覆盖物的周边边缘之间。额外区和覆盖物配置可根据患者所具有的特定视力缺陷而具备覆盖物。
另外，本角膜覆盖物可具有无接点区，例如不具有视觉上或光学上可检测的接点的两个或两个以上区。覆盖物的区可以是光滑且连续的，且覆盖物可在光学上经最优化以不但矫正折射误差，而且独立地或结合矫正折射误差来矫正眼睛和/或光学器件的光学像差。如所属领域的技术人员所了解，可构成角膜覆盖物以矫正视力缺陷，包括(且不限于)近视、远视、散光和老花眼(presbyopia)。覆盖物可通过强加于眼睛的基质上的光学构件或物理构件或其组合来提高或改善视力缺陷。因此，角膜覆盖物可为单焦点镜片或多焦点镜片，包括(不限于)双焦点镜片。
另外，或者，角膜覆盖物可为复曲面镜片。举例来说，覆盖物可包括复曲面区域，其可当放置在散光的眼睛上时有效，以矫正或减少散光效应。覆盖物可包括位于覆盖物的后表面上的复曲面区域，或覆盖物可包括位于前表面上的复曲面区域。包含复曲面区域的角膜覆盖物可称为复曲面覆盖物。复曲面覆盖物不一定需要特定轴，因为外科医生可将覆盖物对准到容纳覆盖物的个体的矫正轴。所述轴通常用于基于个体眼睛的固有复曲面性(inherent toricity)而将镜片的柱面对准到患者。有利地，如上文所述，不具有轴的复曲面覆盖物在制造覆盖物的过程中可提供减少数目的最小存货单位(stock keepingunit，SKU)。复曲面覆盖物可包含一个或一个以上记号，例如提供于覆盖物上或覆盖物中，或提供于附着到覆盖物的可去除材料上，这有效地展示柱面位于覆盖物上何处。有利地，可使用复曲面覆盖物，而不需要平衡物来维持覆盖物在眼睛上的合适定向，因为覆盖物可通过器具的上皮而保持在相对较固定的位置。然而，如果需要，可提供平衡物。在某些实施例中，覆盖物可包括平衡物，例如棱镜，或覆盖物可包括一个或一个以上变薄区域，例如一个或一个以上低级和/或高级薄区。在经配置以矫正老花眼的覆盖物中，覆盖物可包括一种或一种以上设计，例如同心、非球面(具有正和/或负球面像差)、衍射和/或多区折射。2003年9月12日申请的第10/661,400号美国申请案中揭示合适的角膜覆盖物的一个实例。
本文所揭示的角膜覆盖物可具有在约-10.00屈光度到约+10.00屈光度的范围内的屈光力，尽管可提供其它屈光力，且那些其它屈光力在本发明的范围内。通常，角膜覆盖物将具有在约5mm与约12mm之间的直径。优选地，覆盖物的直径将在约7mm与约10mm之间。覆盖物的光学区的直径通常在约5mm到约11mm的范围内，且优选在约6mm到约8mm的范围内。可在覆盖物的前表面或后表面上提供光学区。
角膜覆盖物的后表面经特定配置以实质上与经去上皮的眼睛的前表面对准。因此，覆盖物的后表面可包括一个或一个以上球面或非球面尺寸，具有直径在约5.0mm到约12.0mm的范围内，优选在约6.0mm到约9.0mm的范围内，且更优选在约7.0mm到约8.5mm的范围内的基础曲线。在镜片的中心处或附近的镜片40的厚度(即，中心厚度)通常大于约10微米且小于约300微米。优选地，中心厚度在约30微米与约200微米之间。所属领域的技术人员可在个案分析的基础上确定中心区域的精确或具体厚度，因为最大厚度取决于屈光力和折射率。
角膜覆盖物的边缘厚度通常(但不总是)小于覆盖物的中心厚度。边缘厚度应足够薄以促进覆盖物与眼睛的波曼氏膜或基质的接合点处的上皮细胞生长，且可足够薄以促进覆盖物边缘上方的额外上皮细胞迁移。通常，覆盖物的边缘厚度小于约120微米。在某些实施例中，覆盖物具有小于约60微米且优选小于约30微米的边缘厚度。在优选实施例中，镜片40具有约0微米的边缘厚度(例如，尖锐刀锋的厚度)。覆盖物边缘在前表面和后表面上可为圆形。或者，覆盖物边缘可包括圆形前表面和在后表面上或附近的顶点。或者，覆盖物边缘可像刀锋那样成形。
在某些实施例中，角膜覆盖物还可包括细胞附着元件。细胞附着元件促进上皮层在覆盖物上方的稳定定位。尽管当利用由胶原蛋白制造的覆盖物时可能需要细胞附着元件，但大多数细胞附着组件可在本文上述的水凝胶或非水凝胶镜片中具有增加的用途。
细胞附着元件可包括覆盖物的物理微扰，例如前表面中所提供的促进细胞附着且不改动覆盖物的光学特性的缺口。缺口包括从覆盖物的前表面到后表面穿过镜片而延伸的小孔。可在整个覆盖物上或覆盖物的小部分上提供缺口。还可以促进上皮层到覆盖物的细胞附着的特定方式和尺寸来提供缺口。
细胞附着元件还可包含支持上皮细胞粘附到覆盖物的聚合物。如上文所讨论，基本上可由第5,994,133号美国专利中所揭示的聚合物来制成覆盖物。另外，这些细胞生长底层聚合物可化学地接合在基于水凝胶或胶原蛋白的覆盖物的表面上或以另外的方式涂覆在基于水凝胶或胶原蛋白的覆盖物的表面上，以促进对覆盖物的细胞附着。
细胞附着元件还可包含角膜增强剂分子，例如特定接合到上皮细胞的细胞外表面上存在的角膜提高剂分子。如第US 2002/0007217 A1号美国专利公开案中所揭示，合适的角膜增强剂分子的实例包括肽(例如三肽)、RGD、五肽、YIGSR、细胞外基质蛋白(extracellular matrix protein)、角膜生长因子和配体专用角膜增强剂种类，例如层粘连蛋白、纤维粘连蛋白、物质P、纤维粘连蛋白粘附促进肽序列(fibronectin adhesion promotingpeptide sequence)、FAP、类胰岛素生长因子-1(IGF-1)、k层粘连蛋白、距蛋白、整联蛋白、缰蛋白、成纤维细胞生长因子(FGF)和TGF-β。这些角膜增强剂分子可包括系链，其可提高上皮细胞附着覆盖物和在覆盖物上方迁移的能力。
在一个实例中，可通过在具有矫正视力缺陷所需的结构的镜片模具中模制合成材料(例如胶原蛋白)来制造眼睛植入元件，从而形成镜片。胶原蛋白的表面可经修改以促进上皮细胞的细胞附着。接着，胶原蛋白镜片可发生改动以矫正从个体眼睛测量的一个或一个以上波前像差。
虽然已经相对于各个具体实例和实施例描述了本发明，但应了解，本发明并非限于此，且其它实施例在本发明的范围内。
本文上文已引用若干所引用的公开案、专利和专利申请案。所述所引用的公开案、专利和专利申请案中的每一者的全文均以引用的方式并入本文中。

Claims (20)

1.一种用于提高个体的视力的方法，其包含：
测量个体的眼睛的波前像差，所述眼睛包含上皮细胞层和波曼氏膜；和
从由以下步骤组成的群组中选择的步骤：
基于所测量的波前像差改动眼睛植入元件，以当所述经改动的眼睛植入元件位于眼睛中的所述上皮细胞层与所述波曼氏膜之间时提供对所述波前像差的矫正，和模制具有有效矫正个体的眼睛的所述视力的视觉能力的角膜覆盖物，和切除所述个体的所述眼睛的一部分以矫正所述所测量的波前像差。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述眼睛植入元件是不具有矫正视觉能力的毛坯或具有屈光力(optical power)的镜片。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述眼睛植入元件是不具有矫正视觉能力的毛坯或具有屈光力的镜片，且改动所述眼睛植入元件的所述步骤包含切除所述毛坯或镜片的至少一部分以提供对所述波前像差的矫正。
4.根据权利要求3所述的方法，其中改动所述眼睛植入元件的所述步骤包含切除所述毛坯的至少一部分以提供球面度。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含将所述经改动的眼睛植入元件或角膜覆盖物放置在所述眼睛中的所述上皮细胞层与所述波曼式膜之间的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包含形成上皮瓣或上皮囊的步骤，以便于将所述经改动的眼睛植入元件或角膜覆盖物放置在所述眼睛中。
7.一种生产角膜覆盖物的方法，其包含：
测量个体的眼睛的波前像差，所述眼睛包含上皮细胞层和波曼氏膜；和
从由以下步骤组成的群组中选择的步骤：
改动不具有矫正视觉能力的视觉毛坯以当所述经改动的视觉毛坯位于所述上皮细胞层与所述波曼氏膜之间时提供对所述个体的所述眼睛的所述波前像差的矫正，和
改动具有固定屈光力的镜片的至少一部分以当所述经改动的镜片位于所述上皮细胞层与所述波曼氏膜之间时提供对所述个体的所述眼睛的所述波前像差的矫正。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含用眼科上可接受的材料模制所述镜毛坯或所述镜片的步骤。
9.根据权利要求7所述的方法，其中改动所述镜毛坯或所述镜片分别包含切除所述镜毛坯或所述镜片的至少一部分。
10.根据权利要求7所述的方法，其中改动所述镜毛坯或所述镜片分别包含切除所述毛坯或所述镜片的至少一部分以具有球面度。
11.一种通过权利要求7所述的方法生产的角膜覆盖物。
12.一种生产角膜覆盖物的方法，其包含：
改动不具有矫正视觉能力的镜毛坯或具有固定屈光力的镜片的至少一部分，以当所述经改动的镜毛坯或镜片位于个体的上皮细胞层与波曼氏膜之间时提供对所述个体的眼睛的波前像差的矫正。
13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包含一步骤：
接收与所测量的所述个体的所述眼睛的波前像差相关的信息。
14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包含用眼科上可接受的材料模制所述镜毛坯或镜片的步骤。
15.根据权利要求12所述的方法，其中改动所述镜毛坯或镜片分别包含切除所述镜毛坯或镜片的至少一部分。
16.根据权利要求12所述的方法，其中改动所述镜毛坯或镜片分别包含切除所述毛坯或镜片的至少一部分以具有球面度。
17.一种通过权利要求12所述的方法生产的角膜覆盖物。
18.根据权利要求12所述的方法，其中改动所述镜片包含使用车床来改动所述镜片。
19.根据权利要求18所述的方法，其中直接对所述镜片或对经配置以形成角膜覆盖物的模具的插入物使用所述车床。
20.根据权利要求19所述的方法，其中对热塑性模具的金属插入物使用所述车床。
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