通过诱导靶向量的非球面性，使用光可调节的透镜(LAL)增加聚焦深度制造技术

本发明专利技术一般地涉及光学元件，它可以在制造后改性，以便不同变体的元件将具有不同的光学性能。特别地，本发明专利技术涉及透镜，例如人工透镜，它可在制造后转变成非球面透镜。此外，本发明专利技术涉及在制造后，形成非球面透镜的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过诱导靶向量的非球面性，使用光可调节的透镜(LAL)增加聚焦深度相关申请的交叉参考本申请要求2012年6月4日提交的美国非-临时申请N0.13/488，099的优先权权益，所述美国非-临时申请要求2011年9月16日提交的美国临时申请N0.61/535，793的优先权权益，这两篇在此通过参考全文引入。
本专利技术的领域至少包括医疗和外科手术仪器；治疗器件；外科手术和外科用品；以及药物。一般地，本专利技术主题的领域包括眼科学。更具体地，本专利技术的公开内容涉及光学元件，它可在制造后改性，使得该元件的不同变体具有不同的光学性能。特别地，本专利技术的公开内容涉及透镜，例如人工透镜，它可在制造后转化成非球面透镜。专利技术背景人工透镜(IOL)是典型地在形成视力上严重白内障的患者中，替换人眼内天然的透镜而设计的外科植入的聚合物透镜。由于它们在二十世纪四十年代后期开始，因此，与白内障或无透镜的状态相比，IOLs提供了改进的裸眼视力(UCVA);然而，由于大多数白内障后的外科患者为了最佳距离视力，依赖于眼镜或隐形眼镜，因此，可预期地实现正常眼方面的问题持续存在。与实现最佳距离视力有关的问题的组合，经历过白内障手术的患者丧失了它们调节的能力，即 在近处和远距离处均看清物体的能力。对于特定的术后折射率要求的IOL光焦度的测定取决于眼睛的轴向长度，角膜的屈光率，和在眼睛内IOL的预期位置。难以精确计算IOL的光焦度，因为测定轴向长度，角膜的曲率和在眼睛内IOL的预期位置固有地是不精确的。(Narvaez等人，2006 ；01sen, 1992 ；Preussner等人,2004 ;Murphy等人,2002)。植入之后外科手术诱导的柱面和可变透镜位置会产生屈光不正，即使手术前的测量是完全精确的(Olsen，1992)。目前，达不到最佳未矫正视力的IOL患者的选择由用眼镜，隐形眼镜术后矫正或屈光外科手术操作组成。由于IOL的替换操作具有巨大的风险，因此除去IOL并用不同光焦度的IOL替换第一 IOL的第二次外科手术通常受限于严重的术后屈光不正。采用本专利技术的IOL光焦度测定方法，绝大多数患者实现20/40或更好的UCVA。少得多的百分比在没有眼睛矫正的情况下，实现最佳视力。几乎所有患者在正常眼的2屈光度(D)以内。在对1，676个患者的研究中，1，569(93.6% )个患者在意欲的屈光结果的2屈光度以内(Murphy等人，2002)。在1，320例白内障的摘除中，在没有眼睛合并症的患者上，Murphy和合作者发现858例(65% )具有大于20/40的裸眼视力(Murphy等人，2002)。白内障外科医生2007年的综述报道了未矫正IOL光焦度仍然是可折叠IOL植入或替换的主要指不(Mamalis等人,2008 ;和Jin等人,2007)。除了不精确的IOL光焦度测定以外，术后裸眼视力最常见受到预先存在的散光局限。Staar Surgical (Monrovia, CA)和 Alcon Laboratories (Ft.Worth, TX)均市售了一种环面IOL，它矫正预先存在的散光问题。这些IOLs仅仅在2-3个环面光焦度下可获得(在IOL平面处，分别是2.0, 3.5D和1.50，2.25和3.0D)，且在手术室必须精确地校准轴。除了外科手术再定位以外，不存在调节IOL的轴的选择，所述IOL的轴可在术后移位(Sun等人，2000)。此外，个别化矫正散光受到得不到多种环面光焦度的局限。与使用预先移植角膜散光问题，测量环面IOL的必需的轴和光焦度有关的额外问题是外科手术伤口愈合对最终的屈光不正的不可预期的影响。在白内障伤口的屈光效果稳定之后，常常在散光的数量级和轴这两个方面存在移位，这抵消了环面IOL的矫正效果。因此，在植入透镜和外科手术伤口愈合之后，术后调节(矫正)散光屈光不正的方式是被广泛地接受的技术用以治疗角膜散光，该操作典型地在白内障外科手术期间进行；因此，该操作没有解决植入后伤口愈合的影响。单独在美国中，大约I百万只眼睛经历角膜屈光过程，这过程随后发展为白内障，因此，相对于IOL光焦度测定，提出了挑战。屈光外科手术诱导的角膜形貌改变降低了角膜散光计测量的精度，从而常常导致显著的术后屈光异常(Feiz等人，2005 ;Wang等人，2004 ；Latkany 等人，2005 ；Mackool 等人，2006 ；Packer 等人，2004 ；Fam and Lim, 2008 ；Chokshi 等人，2007 ；Camellin和Calossi，2006)。对做过角膜屈光外科手术(光折射角膜切除术，激光原位角膜磨削术，径向角膜切除术)和随后要求白内障外科手术的患者的最近的研究频繁地证明术后屈光“令人惊奇”。当屈光手术(refractive surgery)群体变老且发展成白内障时，对于这些患者来说，IOL光焦度的合适选择成为愈加挑战的临床问题。采用可调节的10L，解决这一问题的能力对在白内障外科手术之后，寻求最佳距离视力的患者来说是有价值的。 由于调节涉及人类视觉系统，因此，调节是指在近距离(例如阅读)和远距离(例如驾驶)二者处，人们利用他们独立的视觉结构观察物体的能力。其中人类调节的机理是借助在自然透镜周围的囊袋上相连的睫状体的收缩和松弛，人的透镜将经历形状变化，从而有效地改变透镜曲率的半径(Ciuffreda，1998)。这一作用产生透镜光焦度的同时变化。然而，当人们变老时，他们的眼睛调节的能力急剧下降。这一状况称为老花眼，和目前影响美国大约9千万人。解释调节丧失的最广泛被接受的理论由Helmholtz提出。根据Helmholtz,当患者年老时，人眼的透镜渐进性变得非弹性，从而抑制在睫状体的外加作用下变形(Helmholtz, 1969)。不需要眼镜矫正可看到在一定距离处的物体,但丧失观看近处物体的能力的人通常被要求一对放大镜或放大器。对于要求事先眼镜矫正的那些患者来说，由于预先存在的散焦和/或散光导致透明被要求一对双焦距，三焦距，可变焦距或渐变性焦距的透镜，该透镜使得人们具有近视和远视两种能力。当患者变老时，这一状况的组合是白内障发展的风险。为了有效地治疗老花眼和白内障二者，患者可植入多焦距的10L。目前在美国销售的两种被广泛采用的多焦距的IOLs是ReZooiTrIP (Abbott Medical Optics, SantaAna, CA)和 ReStor? (Alcon, Fort Worth, TX)透镜。ReZoom? 透镜由 5 个同心的非球面的屈光区组成(美国专利N0.5，225，858)。每一区是一个多焦距的元件，和因此瞳孔大小在决定最终图像质量方面扮演很少的作用或者没有作用。然而，瞳孔大小必须大于2.5mm,以便能体验多焦距的效果。在近和远距离处牺牲了图像对比度来实现居中，且具有与一行视力相当的有关的损失(Steiner等人，1999)。3.0和4.0两个版本(version)的ReStor⑩透镜，通过在中央3_直径透镜内的一系列同心、变迹的屈光环，提供同时的近和远视力。衍射光学的机理应当最小化与可变的瞳孔大小和小量的不共心有关的问题。对于散光大于或等于2.0D的患者来说，这两种透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学元件，它包括：第一聚合物基体；在其内分散的改性组合物，其中该改性组合物能刺激‑诱导聚合；第二聚合物基体；其中通过聚合在第一聚合物基体内分散的改性组合物，形成第二聚合物基体，且其中用空间定义的辐照度分布辐照该光学元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.16 US 61/535,793;2012.06.04 US 13/488,0991.一种光学元件，它包括: 第一聚合物基体； 在其内分散的改性组合物，其中该改性组合物能刺激-诱导聚合； 第二聚合物基体； 其中通过聚合在第一聚合物基体内分散的改性组合物，形成第二聚合物基体，且 其中用空间定义的辐照度分布辐照该光学元件。2.权利要求1的光学元件，其中空间定义的辐照度分布根据下述方程式诱导非球面性:分布(P)= SCN ( P ) + β Asph ( P ) 其中SCN(P)是指球面的、球柱面的、或屈光平衡的空间辐照度分布，Asph ( P )是:Asph (P ) =Ap4-Bp 2+1其中 Asph (P )是辐照度分布 系数A等于4 ； 系数B等于4 P是径向坐标 系数β是范围从O到I的权重因子。3.权利要求2的光学元件，中其余量的改性组合物在第一聚合物基体存在下聚合。4.权利要求3的光学元件，其中第一聚合物基体是聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚乙烯基树脂，聚硅氧烷，聚磷腈和/或其共聚物。5.权利要求4的光学元件，其中聚硅氧烷是聚二甲基硅氧烷。6.权利要求5的光学兀件,其中聚二甲基硅氧烷具有式: 7.权利要求6的光学元件，其中第一聚合物基体在交联剂存在下形成。8.权利要求7的光学元件，其中交联剂具有式: 9.权利要求3的光学元件，其中改性组合物具有式: 10.权利要求9的光学元件，其中改性组合物具有式: 11.权利要求4的光学元件，其中聚丙烯酸酯是聚丙烯酸烷基酯，聚丙烯酸羟基烷基酯和/或其组合。12.权利要求4的光学元件，其中聚甲基丙烯酸酯是聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸羟乙酯，聚甲基丙烯酸羟丙酯，和/或其组合。13.权利要求4的光学元件，其中聚乙烯基树脂是聚苯乙烯，聚乙烯吡咯烷酮和/或其组合。14.权利要求1的光学元件，其中该光学元件是透镜。15.权利要求2的光学元件，其中该光学元件是非球面透镜。16.一种非球面透镜，它包括: 第一聚合物基体； 在其内分散的改性组合物，其中该改性组合物能刺激-诱导聚合； 第二聚合物基体； 其中通过聚合在第一聚合物基体内分散的改性组合物，形成第二聚合物基体；且 其中用空间定义的辐照度分布辐照该非球面透镜。17.权利要求16的非球面透镜，其中空间定义的辐照度分布根据下述方程式诱导非球面性:分布(P)= SCN ( P ) + β Asph ( P ) 其中SCN(P)是指球面的、球柱面的、或屈光平衡的空间辐照度分布，Asph ( P )是:Asph (P ) =Ap4-Bp 2+1其中 Asph (P )是辐照度分布 系数A等于4 ； 系数B等于4 P是径向坐标 系数β是范围从O到I的权重因子。18.权利要求17的非球面透镜，其中余量的改性组合物在第一聚合物基体存在下聚口 ο19.权利要求18的非球面透镜，其中第一聚合物基体是聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚乙烯基树脂，聚硅氧烷，聚磷腈和/或其共聚物。20.权利要求19的非球面透镜，其中聚硅氧烷是聚二甲基硅氧烷。21.权利要求20的非球面透镜，其中聚二甲基硅氧烷具有式: 22.权利要求21的非球面透镜，其中第一聚合物基体在交联剂存在下形成。23.权利要求22的非球面透镜，其中交联剂具有式: 24.权利要求18的非球面透镜，其中改性组合物具有式: 25.权利要求24的非球面透镜，其中改性组合物具有式: 26.权利要求19的非球面透镜，其中聚丙烯酸酯是聚丙烯酸烷基酯，聚丙烯酸羟基烷基酷和/或其组合。27.权利要求19的非球面透镜，其中聚甲基丙烯酸酯是聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸羟乙酯，聚甲基丙烯酸羟丙酯，和/或其组合。28.权利要求19的非球面透镜，其中聚乙烯基树脂是聚苯乙烯，聚乙烯吡咯烷酮和/或其组合。29.形成非球面光学元件的方法，该方法包括下述步骤: (a)形成第一聚合物基体，其中形成第一聚合物基体的步骤在改性组合物存在下进行； (b)形成第二聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·A·森德斯特德特，P·阿特尔，E·安琪儿，
申请(专利权)人：卡尔霍恩影像公司，
类型：发明
国别省市：美国;US