專利名稱：眼內晶狀體植入物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及眼內晶狀體植入物。
本發(fā)明的背景技術晶狀體是一種在人的眼睛中聚光的透明結構。被稱作白內障形成的晶狀體渾濁，是老年人視力不良的普遍原因，并且可以通過外科手術矯正。現(xiàn)代的白內障手術是通過人工囊外白內障摘除術或通過晶狀體乳化法完成。人工囊外白內障摘除術包括將白內障的硬核從10mm至12mm的切口壓出。晶狀體乳化法利用了通過一個針傳送的超聲波能量，將此核震碎并使白內障從2.5mm至3.2mm的切口吸引出來。
在這兩種操作中，在前囊中都需要打開一個口，以去除晶狀體內容物。但是，囊袋殘余物留在原處為一種眼內晶狀體植入物提供支持，此眼內晶狀體植入物是在去除白內障后植入的，用以代替天然晶狀體的聚光力。
一種眼內晶狀體植入物典型地包括一個被稱作鏡片的中心聚光部分和一種被稱作觸角的周圍支持結構。眼內晶狀體植入物的鏡片和觸角可以由透明的剛性塑料材料例如聚甲基丙烯酸甲酯或柔性塑料材料例如硅氧烷或水凝膠聚合物生產。由柔性材料生產的眼內晶狀體植入物優(yōu)于那些由剛性材料生產的眼內晶狀體植入物，原因是柔性的晶狀體可以折疊以使其能夠通過一個位于眼睛鞏膜或外膜的小切口植入。然后需要將被植入的折疊著的晶狀體打開至其原來的形態(tài)。
在白內障手術中需要一個小的切口以避免被稱作散光的角膜彎曲變形。這樣的結果是術后視力恢復較快和不需協(xié)助的視覺敏度較好。研究已經證明一個尺寸小于2.5mm的切口不會引起明顯的散光。而且，小的切口在手術中還是安全的，并且在術后傷口愈合較快。一個小的切口在術后還不易于出現(xiàn)創(chuàng)傷傷口開裂。
目前，通過晶狀體乳化去掉一個白內障所需要的切口大小為3.2mm。這使可將針冷卻并可避免對鞏膜和角膜熱損傷的晶狀體乳化針套管周圍的液體發(fā)生滲漏。但是，由本發(fā)明人設計的一個新的晶狀體乳化針，可以允許通過一個2.5mm的切口進行晶狀體乳化，減少了傷口的滲漏并減少了熱損傷的機會。沿著針柄的凹槽，可以冷卻針并增加對眼睛的注入。套管周圍液體滲漏的減少和注入改善，增強了房的穩(wěn)定性并提高了晶狀體乳化法操作的安全性。
本發(fā)明人還設計了一種供小于常規(guī)3.2mm大小切口使用的沖洗吸引套管，此套管還有助于去除殘余的皮層物質。近來，令人感興趣的是采用超聲波以外的能源通過小于2.5mm的切口去除白內障。建議的技術包括激光、葉輪和液力噴射技術，而且建議的技術還需要一個兩個開口的操作以達到充分的注入。
因此，可以發(fā)現(xiàn)外科技術的改進已經將晶狀體乳化法所需的切口大小從3.2減少到2.5mm。但是，常規(guī)的可折疊的眼內晶狀體植入物需要一個至少2.8mm的切口。最小的需要尺寸，根據(jù)一個眼內晶狀體植入物的結構和材料以及植入此眼內晶狀體植入物所使用的方法而定。
大多數(shù)情況下，植入一個眼內晶狀體植入物所需的切口的大小，由鏡片的尺寸決定。一個眼內晶狀體植入物鏡片的最小推薦直徑為5.5mm。小于5.5mm的鏡片直徑，一直與來源于鏡片邊緣的較高的反射發(fā)生率有關。由于在術后伴隨囊袋的收縮出現(xiàn)了晶狀體較小的偏心，鏡片直徑小于5.5mm的眼內晶狀體還易受到不希望的邊緣眩光的影響。眼內晶狀體植入物的中心厚度和邊緣厚度，與鏡片的直徑有關，還與鏡片材料的屈光指數(shù)有關。
已經采用具有高屈光指數(shù)的柔性植入物以減少切口的大小。一個典型的具有5.5mm鏡片的眼內晶狀體植入物， 其中心厚度的范圍在0.6至1.2mm，它根據(jù)屈光力、屈光指數(shù)和眼內晶狀體植入物的邊緣厚度而定。屈光力越高、眼內晶狀體植入物越厚，植入此晶狀體植入物所需的切口尺寸越大。不圓的鏡片還可以減少具有一定屈光指數(shù)和鏡片直徑的晶狀體植入物的中心厚度。一個屈光力為21.5、鏡片直徑為5.5而屈光指數(shù)高達1.52的常規(guī)柔性晶狀體，當折疊時，需要一個大小至少為3.00mm的切口。
用于卷起和壓縮晶狀體的注入系統(tǒng)，可以通過一個較小的切口插入。盡管有人斷言注入器能夠將柔性植入物通過低到2.5mm大小的切口植入，但是研究已經證明由于對傷口不利的牽拉，最終的切口大小始終大于所宣稱的切口的大小。而且，由于當植入晶狀體通過緊的切口注入時需要非常大的壓力，注入器系統(tǒng)可能導致對植入晶狀體的破壞。
關于由水凝膠晶狀體生產的眼內植入晶狀體在打開的脫水狀態(tài)下植入已有描述。一個脫水的植入晶狀體的鏡片的尺寸小于完全水合的尺寸。因此，此植入晶狀體可以通過一個與其他所需要的相比較小的切口植入。脫水的與水合的尺寸之間的差異被稱作溶脹比，而此差異與物質的含水量有關。屈光指數(shù)也與含水量有關。一種含水量為38％的水凝膠的溶脹比為1.2，屈光指數(shù)為1.44。一種在完全水合狀態(tài)具有一個5.5mm鏡片的脫水植入晶狀體，當脫水時至少需要一個5.00mm的切口，原因是脫水時此植入晶狀體的厚度典型地為0.8mm。一種較高含水量的水凝膠材料，例如以重量計為70％，它的溶脹比接近2。但是，此物質的屈光指數(shù)相當?shù)氐?，?.41，而此脫水晶狀體的厚度仍然約等于0.8mm。所需要的切口大小仍需要大于3.00mm。以打開狀態(tài)將可膨脹的眼內晶狀體植入所需的切口大小，并不小于折疊狀態(tài)的柔性眼內晶狀體植入所需的切口的大小。
因此，一種柔性植入晶狀體或一種脫水的可膨脹的植入物晶狀體的橫截面積，將切口大小限制到大于施行現(xiàn)代白內障手術所需要的切口大小的長度。因此，在插入植入晶狀體之前，外科醫(yī)生必須將切口擴大。這將導致與別的方式相比更大的散光和傷口滲漏的更大可能性。
因此，需要設計一種眼內晶狀體植入物，它可以通過大小為2.5mm或更小的切口植入。
本發(fā)明的總結按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種在眼睛內植入一種眼內晶狀體植入物的方法，它包括獲得一個處于折疊狀態(tài)的脫水的眼內晶狀體植入物，通過一個眼內切口將此折疊的脫水眼內晶狀體植入物植入眼中，并使此植入的眼內晶狀體植入物在眼中打開并發(fā)生水合。
按照本發(fā)明的第二方面，提供了一種由一種聚合物組成的眼內晶狀體植入物，其中此聚合物在脫水時是柔性并具彈性的，可以折疊此晶狀體植入物并植入眼內的切口中，而且當水合時此聚合物可發(fā)生膨脹，以致于在植入眼睛后，此眼內晶狀體植入物發(fā)生水合并膨脹。
附圖的詳細說明現(xiàn)在，參考附圖，僅通過實施例，對本發(fā)明進行描述，其中附

圖1是本發(fā)明的一個脫水眼內晶狀體植入物的示意圖。
附圖2是附圖1的脫水眼內晶狀體植入物在植入眼內切口之前處于折疊狀態(tài)時的示意圖；而且附圖3是附圖1和2中的眼內晶狀體植入物發(fā)生水合膨脹的示意圖。
本發(fā)明的詳細描述本發(fā)明涉及一種眼內晶狀體植入物，它可以通過一個較小的切口植入，此切口小于當前使用的柔性并可以膨脹的植入晶狀體植入所需的切口。在本發(fā)明中，晶狀體植入物由一種可膨脹的材料生產，此材料在脫水時具有減小的尺寸(參見附圖1)，并且在脫水狀態(tài)可以折疊并植入(參見附圖2)。當被植入的晶狀體植入物打開時，發(fā)生水合并溶脹至如附圖3所示的最終尺寸。因此，此晶狀體植入物利用了通過折疊獲得的縮小的橫截面積，以及可膨脹的特性，可以通過一個比能完成常規(guī)柔性或可膨脹的晶狀體植入的其他切口小的切口植入。
通過許多方法可以獲得這種結果，下面描述的兩種方法僅僅作為
(A)可以由已知的水凝膠材料生產一種眼內晶狀體植入物，此水凝膠材料脫水時是剛性的，而水合時將發(fā)生溶脹并變?yōu)槿嵝?。聚羥乙基甲基丙烯酸甲酯(HEMA)是具有這些特性的一種典型的水凝膠材料。由這種材料生產的一種晶狀體植入物水合時可以折疊，并且在這種折疊狀態(tài)下可以被干燥。然后，這種晶狀體植入物可以以脫水并折疊的狀態(tài)提供，并且可以通過一個小于其他可行切口的切口植入。由這種材料生產的具有5.5mm鏡片和1.1mm中心厚度的一種晶狀體植入物，將會具有一個4.6mm的減少的直徑和0.8mm的厚度。當折疊時，這樣一種晶狀體植入物可以容易地通過一個具有2.5mm或更小長度的切口植入。
(B)脫水的剛性可膨脹的晶狀體植入物的一個缺點是開始水合和打開的時間。從一種脫水時具有柔性的可膨脹的材料生產一種晶狀體植入物，可以避免這種缺點。一種適宜的材料的實例是一種水不溶性親水膠，此親水膠含有在有或沒有水不溶性單烯單體的情況下，水溶性單烯單體與一個末端聚烯烴硅氧烷大分子單體交聯(lián)的一種共聚物。具有這種特性的聚硅氧烷水凝膠已經描述為使用2-甲基丙烯酸-2-羥乙酯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、甲基丙烯酸甲酯和聚二甲基硅氧烷作為共聚物。一種甲基丙烯酸甘油酯和一種硅氧烷單體的共聚物是適宜的聚合物的另一個實例，此聚合物脫水時仍是柔性的，并且當水合時仍然具有足夠的含水量和溶脹比以提供重要的可膨脹特性。一種具有25至35％含水量的適宜材料，將具有大約1.2的溶脹比。但是，當脫水時，此材料將仍然是柔性的。
一種由這種材料生產的眼內晶狀體植入物，可以在外科手術植入之前，在脫水狀態(tài)下折疊。一種鏡片直徑為4.6mm，厚度為0.8mm的植入物，在脫水時可以折疊并易于通過一個尺寸小于2.5mm的切口。所需切口的大小將會小于由一種剛性脫水水凝膠材料生產的晶狀體植入物所需切口的大小，原因是此材料在植入過程中是可壓縮的，并且還可以借助于注射器械植入。對于一個屈光度為21.5的植入物而言，當植入的晶狀體植入物由于此聚合物所固有的彈性回位性質而被打開時，此晶狀體植入物將緩慢地發(fā)生水合并獲得鏡片為5.5mm且中心厚度為1.1mm的水合后的尺寸。
具有可膨脹柔性性質的其他適宜材料包括硅氧烷丙烯酸酯、尿烷硅氧烷-丙烯酸酯、延胡索酸(fumerate)封端硅氧烷和硅氧烷-水凝膠嵌段預聚物。一種氟化含硅氧烷的聚合物，(從氟化含硅氧烷的單體制備)和至少一種含乙烯基或丙烯?；挠H水性單體也是適宜的材料。
一種由在脫水時為柔性并具有彈性而在水合時發(fā)生膨脹的一種聚合物生產的眼內晶狀體，將能夠通過一個與一種具有高屈光指數(shù)的可折疊的不能膨脹的晶狀體、或不具有柔性的可膨脹的晶狀體所需切口相比較小的切口植入。水凝膠材料的線性和放射狀膨脹率隨含水量發(fā)生變化。水凝膠材料的含水量越高，其膨脹率越大而屈光指數(shù)越低。這里將存在一個對于通過增加一種材料的含水量和膨脹率而獲得切口的減少，但由于降低屈光指數(shù)而已不再受益的上限。
通過檢定已知水凝膠材料的性質，可以對一種可膨脹柔性材料所預期的膨脹率、含水量和屈光指數(shù)的聯(lián)合情況進行評價。表1中提供了一系列水凝膠聚合物，這些水凝膠聚合物是甲基丙烯酸-2-羥乙酯(HEMA)與遞增的甲基丙烯酸甘油酯作為一種共聚物所產生的材料，這些材料具有下列的含水量、膨脹率和屈光指數(shù)。
表1
通過減少所需切口大小所獲得的益處計算如下，此切口的大小是一種可膨脹材料生產的眼內晶狀體所需要的，此可膨脹材料在脫水狀態(tài)具有足夠的柔性以致于可以折疊或卷起并可以通過一個圓筒注入。
需要考慮具有一種雙凸鏡片的眼內晶狀體的放大率(power)“P”、直徑“D”、邊緣厚度“T”和屈光指數(shù)(N)。在等式中，可以計算出眼內晶狀體所需的曲率半徑“R”；等式1R＝(N-1.336)*1000/(P/2)從曲率半徑中可以計算出雙凸鏡片一個片段的矢狀高度“H”；等式2H＝R-SQR(R*R-(D/2))從矢狀高度和曲率半徑中計算鏡片一個片段的橫截面積“K”；等式3K＝(R*R)*(ACOS(R-H)/R)-SQR(2*RH-H*H)然后計算鏡片的總橫截面積“A”；A＝2*K+T*D假定鏡片以環(huán)狀的方式折疊或卷起，以便獲得最小的用于植入的外觀。可以計算插入植入物所需要的環(huán)狀橫截面積的半徑“C”；等式4C＝SQR(K*7/22)植入晶狀體所需的切口的長度“L”，通過考慮環(huán)狀橫截面積的圓周確定；等式5L＝22*C/7按照上述等式，從不同的溶脹比和屈光指數(shù)中，可以計算出一個眼內晶狀體所需的切口長度，并將這些計算結果列表顯示于表2中。計算結果表明由一種可膨脹的柔性材料生產的一種眼內晶狀體所需的切口長度，將小于不可膨脹的柔性晶狀體所需要的切口長度，甚至是那些具有高屈光指數(shù)的。類似地，由一種可膨脹的柔性材料生產的一種眼內晶狀體所需的切口長度，將小于一種可膨脹但非柔性而且不能被折疊的晶狀體所需要的切口長度。由于屈光指數(shù)和溶脹比之間的反關聯(lián)，最佳的含水量似乎在35％至65％的范圍內，溶脹比在1.2至1.5的范圍內。
眼內晶狀體植入物的鏡片和觸角，可以由相同的材料制成作為一個單一的部分單元，或者通過種種結構將觸角與鏡片連接?；蛘?，僅僅鏡片由一種柔性并且具有可膨脹特性的材料制成，而觸角由常規(guī)材料例如聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯制成。雖然，絕大多數(shù)通常的結構包括具有兩個向外延伸的觸角的鏡片，但是可以有一個或多個觸角與鏡片相連。觸角的目的是提供最佳的鏡片中心，以及提供一種在白內障或晶狀體摘除術后將晶狀體植入物固定在原來晶狀體囊袋殘余物內的方式。
還可以在囊袋之前虹膜之后植入一個折疊的、可膨脹的晶狀體，同時，將觸角支撐在虹膜根部和睫狀突之間被稱作睫狀溝的區(qū)域。這種類型的眼內晶狀體還可以在晶狀體之前在虹膜之后植入晶狀體眼中以校正屈光錯誤，同時，將觸角支撐在睫狀溝上。而且，作為一種在晶狀體眼中可替換的植入位點，折疊的、可膨脹的眼內晶狀體可以植入虹膜前前房中，觸角停留在前房角。觸角可以支撐/固定在虹膜上。
對于本領域中普通技術人員來說顯而易見的那些修改和變化，被認為在本發(fā)明的范圍內。
權利要求
1.一種眼內晶狀體植入物，包括至少一個鏡片，該鏡片由一種聚合物構成，所述聚合物(i)在脫水時具有足夠的柔性和彈性，使得眼內晶狀體植入物在植入期間能夠被壓縮以植入眼內，和(ii)在重新水合時可膨脹。
2.權利要求1的眼內晶狀體植入物，其中脫水的晶狀體植入物在折疊狀態(tài)下可通過不超過2.5毫米的眼內切口植入。
3.權利要求1或2的眼內晶狀體植入物，其中脫水的鏡片在脫水時其直徑不超過4.6毫米，厚度不超過0.8毫米。
4.權利要求1-3中任一的眼內晶狀體植入物，其中在重新水合后鏡片膨脹到直徑至少為5.5毫米。
5.權利要求1-4中任一的眼內晶狀體植入物，其中所述聚合物在水合狀態(tài)下具有35-65％w/w的水含量。
6.權利要求1-5中任一的眼內晶狀體植入物，其中所述眼內晶狀體還包括至少一個觸角。
7.權利要求1-6中任一的眼內晶狀體植入物，其中所述聚合物是水不溶性親水性凝膠，所述凝膠是水溶性單烯烴單體和含硅單體的共聚物。
8.權利要求1-7中任一的眼內晶狀體植入物，其中所述共聚物凝膠還進一步包括水不溶性單烯烴單體。
9.權利要求1-8中任一的眼內晶狀體植入物，其中所述水溶性單體選自下組含丙烯酸酯單體、含乙烯基單體、含延胡羧酸酯單體、含尿烷單體及其混合物。
10.權利要求9的眼內晶狀體植入物，其中所述含丙烯酸酯單體選自下組甲基丙烯酸羥乙酯單體、甲基丙烯酸甲酯單體、甲基丙烯酸甘油酯單體及其混合物。
11.權利要求9或10的眼內晶狀體植入物，其中所述含乙烯基單體是N-乙烯-2-吡咯烷酮單體。
12.權利要求9-11中任一的眼內晶狀體植入物，其中所述含硅單體是硅氧烷單體。
13.權利要求12的眼內晶狀體植入物，其中所述硅氧烷單體是氟化硅氧烷單體。
14.權利要求12的眼內晶狀體植入物，其中所述硅氧烷是二甲基硅氧烷單體。
15.權利要求1-7中任一的眼內晶狀體植入物，其中所述凝膠是甲基丙烯酸-2-羥乙酯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、甲基丙烯酸甲酯和聚二甲基硅氧烷。
16.權利要求1-7中任一的眼內晶狀體植入物，其中所述凝膠是甲基丙烯酸甘油酯和硅氧烷單體的共聚物。
17.權利要求1-7中任一的眼內晶狀體植入物，其中所述凝膠是與末端聚烯烴硅氧烷大分子單體交聯(lián)的水溶性單烯烴單體的共聚物。
18.權利要求1-7中任一的眼內晶狀體植入物，其中凝膠共聚物選自下組硅氧烷丙烯酸酯、尿烷-硅氧烷-丙烯酸酯、延胡羧酸封端硅氧烷和硅氧烷-水凝膠嵌端預聚物。
19.權利要求1-7中任一的眼內晶狀體植入物，其中所述凝膠是含氟化的硅氧烷單體與至少一種含乙烯基-或丙烯基親水性單體的共聚物。
全文摘要
首先，將一種脫水的眼內晶狀體植入物折疊，然后通過一個眼內切口將它植入眼中。然后，在眼中打開此折疊的眼內晶狀體植入物、使之發(fā)生水合，并膨脹至所需的尺寸。此眼內晶狀體植入物由一種聚合物組成的，其中聚合物在脫水時是柔性并具有彈性的，以便可以使此晶狀體植入物折疊并植入眼內的切口中。此聚合物在水合時還可以膨脹，以致于在植入眼睛后，此眼內晶狀體植入物發(fā)生水合和膨脹。
文檔編號A61L27/00GK1692892SQ20051007424
公開日2005年11月9日 申請日期2001年5月18日 優(yōu)先權日2000年5月19日
發(fā)明者格雷厄姆·戴維·巴雷特 申請人:格雷厄姆·戴維·巴雷特