具有扩展的焦深的人工晶状体制造技术

本发明专利技术涉及一种具有扩展的焦深的人工晶状体(1)，所述人工晶状体(1)包括非球面的前光学表面和后光学表面(2，3)。3)。3)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有扩展的焦深的人工晶状体


[0001]本专利技术涉及一种人工晶状体(IOL)。更具体地，本专利技术涉及一种具有扩展的焦深(EDOF)的人工晶状体。

技术介绍

[0002]眼睛的天然晶状体中与年龄相关的蛋白质的变化可导致白内障的形成。在白内障手术中，通常用IOL代替天然晶状体。
[0003]通过选择通常适应远距离的适当的IOL焦度，单焦点IOL的植入通常会提供良好质量的视觉。
[0004]然而，植入IOL的眼会丧失剩余调节的能力。因此，在需要更精细视觉的活动中，植入单焦点IOL的患者通常需要佩戴近距离、中距离的眼镜。这指的是可能会对患者的日常生活有强烈影响的广泛的活动，诸如阅读和计算机工作。
[0005]如今，患者越来越希望在白内障手术后避免佩戴近视眼镜。为了弥补上述单焦点IOL的不足，多焦点IOL的应用越来越广泛。
[0006]然而，多焦点IOL通常具有有限数量的两个或三个焦点，同时在焦距外提供较差的视觉质量。在例如设计为分别具有用于近距离和远距离的两个焦点的双焦点IOL的情况下，这可能导致中间视力的困难，然后导致患者必须佩戴眼镜。衍射多焦点IOL的特定情况下的另一个缺点与高衍射级下存在一定比例(约18％)的入射光损失有关，这会产生在视觉有用的距离范围外的焦点。此外，多焦点IOL还存在其他不利的副作用，诸如散射光、光晕和眩光。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种人工晶状体，该人工晶状体在远距离和中距离处呈现更好质量的视觉，同时使上述副作用最小化。r/>[0008]为此，本专利技术提供一种人工晶状体，该人工晶状体包括：
[0009]‑ꢀ
(单个)前光学表面，和
[0010]‑ꢀ
(单个)后光学表面，
[0011]两者都围绕光学轴并且相对于光学轴基本上径向向外地延伸；
[0012]其特征在于：
[0013]‑
前光学表面和后光学表面中的第一表面由以下方程定义：
[0014][0015]其中：
[0016]·
Z
st
(r)是沿光学轴测量的、从第一表面的顶点到第一表面的任一点的位移矢量的分量，该第一表面的任一点和光学轴相距半径r(被认为是径向变量)；
[0017]·
R
st
(∈R\{0})是在(其)顶点评估的第一表面的曲率半径；
[0018]·
κ
st
(R
st
)是(其)顶点处评估的第一表面的二次曲线常数，并通过以下关系式定义为第一表面的所述曲率半径R
st
的函数：
[0019][0020]其中erf表示(该)高斯误差函数，且其中a、b、c、A、B、C、D是恒定的实数，以使得：
[0021]a∈[0.050；0.075]，b∈[
‑
1；0]，c∈[
‑
20；0]，A∈[
‑
41；
‑
39]，
[0022]B∈[0.07；0.13]，C∈[
‑
2.6；
‑
2.0]以及D∈[0.75；1.25][0023]·
(对于每个i≥2)(∈R)是第一表面的2i阶的非球面系数；
[0024]‑
前光学表面和后光学表面中的第二表面由以下方程定义：
[0025][0026]其中：
[0027]·
Z
nd
(r)是沿所述光学轴(Z)测量的、从第二表面的顶点到第二表面的任一点的位移矢量的分量，该第二表面的任一点和光学轴相距半径r(被认为是径向变量)；
[0028]·
R
nd
＜0是在(其)顶点评估的第二表面的曲率半径；
[0029]·
κ
nd
(R
nd
)是在(其)顶点处评估的第二表面的二次曲线常数，并通过以下关系式定义为第二表面的所述曲率半径R
nd
的函数：
[0030][0031]其中f、g、h是恒定的实数，以使得：
[0032]f∈[0.08；0.12]，g∈[1.0；1.6]，h∈[0；9]，
[0033]·
(对于每个i≥2)(∈R)是第二表面的2i阶非球面系数；
[0034]前光学表面和后光学表面(或等效地，所述第一表面和第二表面)使得人工晶状体提供扩展的焦深。
[0035]根据本专利技术的人工晶状体(IOL)在远距离和中距离处呈现更好质量的视觉(例如，与用于远距离和近距离的具有两个焦点的双焦点IOL相比)，同时既最小化诸如散射光、光晕和眩光的副作用，又在远距离处提供更好质量的视觉(例如，与标准单焦点IOL相比)。
[0036]事实上，IOL包括光学器件(或中心光学部件)，该光学器件包括由相同形式的方程描述的前表面(所谓的前光学表面)和后表面(所谓的后光学表面)。本领域技术人员众所周知，这样的方程定义了非球面的表面(如在具体实施方式中所陈述的，鉴于下文介绍的图
4)。因此，前光学表面和后光学表面都是非球面的，从而提供了具有完全非球面设计的光学器件，与标准单焦点IOL相比，该光学器件产生更多负球面像差，并且允许在表面方程参数的贡献下焦深的扩展(即，提供单个拉长的焦点以增强“视觉范围”)。鉴于下文介绍的图6A
‑
C、图7、图8、图9A
‑
C(这些图呈现了实验测量值的结果)，在具体实施方式中对此进行了补充评论和说明。
[0037]根据本专利技术的IOL可被视为单焦点IOL，因为它使得单个焦点被拉长(对于单焦点IOL)以增加焦深(或视觉范围)。它不是构思为在焦点间具有规则光焦度图的多焦点IOL，也不是构思为多区域光焦度IOL。这一点是很明显的，因为大多数单焦点IOL只能矫正视力以帮助白内障患者看到(远)距离的事物，因此无法改善许多重要日常任务所需的中间视力。不同的是，本单焦点IOL(具有拉长的焦点)提供了改进质量的中间视觉以及良好的(远)距离视觉，这是一项重大进步，使患者在日常生活中更容易行动。
[0038]根据本专利技术的IOL有利地提供了扩展的焦深(EDOF)，同时对峰值(即最佳焦点)分辨率的影响最小，在中距离处提供了清晰的视觉，并且最小化了对于多焦点IOL常见的副作用，诸如散射光、光晕和眩光。事实上，折射型多焦点IOL通常包括分成多个部分(具有可能由不同方程描述的表面几何形状)的多区域光学器件(然后是前光学表面和后光学表面)，由于这些部分之间的几何形状和/或光焦度的突然变化，这可能导致衍射问题，例如光晕。不同地，本专利技术的IOL包括单个连续且规则的(或换句话说，至少可微分或平滑的)前光学表面和单个连续且规则的后表面，每个表面都是非球面的并且由单个平滑方程描述，这防止了这种光晕。本领域技术人员将清楚地理解，(通常)可以通过简单的轮廓比较或叠加，或如果需要更深入的分析，通过获得IOL表面(的截面曲线)上的点的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种人工晶状体(1)，包括：
‑
前光学表面，和
‑
后光学表面，所述前光学表面和后光学表面都相对于光学轴(Z)径向向外地延伸；其特征在于：
‑
所述前光学表面和后光学表面中的第一表面(2)由以下方程定义：其中：
·
z
st
(r)是沿所述光学轴(Z)测量的、从所述第一表面(2)的顶点(21)到所述第一表面(2)上的任一点的位移矢量的分量，所述第一表面(2)上的所述任一点和所述光学轴(Z)相距半径r；
·
R
st
是在所述顶点(21)处评估的所述第一表面(2)的曲率半径；
·
κ
st
(R
st
)是在所述顶点(21)处评估的所述第一表面(2)的二次曲线常数，并且通过以下关系式定义为所述第一表面(2)的所述曲率半径R
st
的函数：其中erf表示高斯误差函数，且其中a、b、c、A、B、C、D是恒定的实数，以使得：a∈[0.050；0.075]，b∈[
‑
1；0]，c∈[
‑
20；0]，A∈[
‑
41；
‑
39]，B∈[0.07；0.13]，C∈[
‑
2.6；
‑
2.0]以及D∈[0.75；1.25]
·
是所述第一表面(2)的2i阶的非球面系数；
‑
在所述前光学表面和后光学表面之中并且不同于所述第一表面(2)的第二表面(3)由下方程定义：其中：
·
Z
nd
(r)是沿所述光学轴(Z)测量的、从所述第二表面(3)的顶点(31)到所述第二表面(3)上的任一点的位移矢量的分量，所述第二表面(2)上的所述任一点和所述光学轴(Z)相距半径r；
·
R
nd
＜0是在所述顶点(31)处评估的所述第二表面(3)的曲率半径；
·
κ
nd
(R
nd
)是在所述顶点(31)处评估的所述第二表面(3)的二次曲线常数，并通过下述关系式定义为所述第二表面(3)的所述曲率半径R
nd
的函数：其中f、g、h是恒定的实数，以使得：f∈[0.08；0.12]，g∈[1.0；1.6]，h∈[0；9]；
·
是所述第二表面(3)的2i阶的非球面系数；所述前光学表面和后光学表面使得所述人工晶状体(1)提供扩展的焦深。2.根据前述权利要求所述的人工晶状体(1)，其特征在于：a∈[0.060；0.075]和/或b∈[
‑
0.5；
‑
0.2]和/或c∈[
‑
12；
‑
10]和/或A∈[
‑
40.1；
‑
39.9]和/或B∈[0.080；0.095]和/或C∈[
‑
2.35；
‑
2.05]和/或D∈[0.90；1.1]和/或f∈[0.085；0.105]和/或g∈[1.05；1.40]和/或h∈[3；6]。3.根据前述权利要求中任一项所述的人工晶状体(1)，其特征在于：如果R
st
＞0；如果R
st
＜0；其中，对于每个j∈{1，2，3}，p
j
≥10。4.根据前述权利要求中任一项所述的人工晶状体(1)，其特征在于，所述人工晶状体(1)的光焦度介于10D和35D之间。5.根据前述权利要求中任一项所述的人工晶状体(1)，其特征在于：
‑
所述人工晶状体(1)的的光焦度严格地小于14D，且R
st
＜0；或
‑
所述人工晶状体(1)的的光焦度大于或等于14D，且R
st
＞0。6.根据前述权利要求中任一项所述的人工晶状体(1)，其特征在于，所述第一表面(2)和/或第二表面(3)的小于或等于10阶的所述非球面系数是非零的。7.根据前述权利要求中任一项所述的人工晶状体(1)，其特征在于，所述第一表面(2)和/或第二表面(3)的所述非球面系数的绝对值以0.1为界。8.根据权利要求6或7中任一项所述的人工晶状体(1)，其特征在于和/或9.根据权利要求6至8中任一项所述的人工晶状体(1)，其特征在于，所述第一表面(2)和/或第二表面(3)的严格地大于10阶的所述非球面系数基本上等于零。
10.根据前述权利要求中任一项所述的人工晶状体(1)，其特征在于，所述第一表面(2)是所述前光学表面，所述第二表面(3)是所述后光学表面，所述光学轴(Z)从所述前表面指向所述后表面。11.根据权利要求10所述的人工晶状体(1)，其特征在于，所述人工晶状体(1)的光焦度为15D，且其中：R
st
＝79.63mm和/或κ
st
(R
st
)＝
‑
80.00和/或和/或和/或和/或和/或R
nd
＝
‑
13.82mm和/或κ
nd
(R
nd
)＝5.95和/或和/或和/或和/或12.根据权利要求10所述的人工晶状体(1)，其特征在于，所述人工晶状体(1)的光焦度为20D，且其中：R
st
＝21.60mm和/或κ
st
(R
st
)＝
‑
25.61和/或和/或和/或和/或和/或R
nd
＝
‑
15.21mm和/或κ
nd
(R
nd
)＝8.10和/或和/或和/或和/或13.根据权利要求10所述的人工晶状体(1)，其特征在于，所述人工晶状体(1)的光焦度为25D，且其中：R
st
＝11.47mm和/或κ
st
(R
st
)＝
‑
3.67和/或如/或如/或和/或和/或R
nd
＝
‑
19.47mm和/或κ
nd
(R
nd
)＝17.61和/或和/或和/或和/或14.根据权利要求10至13中任一项所述的人工晶状体(1)，其特征在于，所述人工晶状体(1)的光焦度大于或等于14D，并且其特征在于：
‑
将垂直于所述光学轴(Z)的平面作为零高程参考平面，并将所述光学轴(Z)作为高程评估的参考轴，在所述第一表面(2)上的径向坐标上评估的高程图：
·
在所述第一表面(2)的所述顶点(21)处呈现局部最小值，
·
从所述第一表面(2)的所述顶点(21)到该第一表面(2)的边缘递增；
‑
将垂直于所述光学轴(Z)的所述平面作为零高程参考平面，并将所述光学轴(Z)作为高程评估的参考轴，在所述第二表面(3)上的径向坐标上评估的高度图呈现：
·
在所述第二表面(3)的所述顶点(31)处的局部最大值，
·
在距所述第二表面(3)的边缘正距离处的外围局部最小值(32)，
·
位于所述局部最大值和所述外围局部最小值(32)之间的拐点(33)，和：
·
...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏珊娜，
申请(专利权)人：康斯乔最高科学研究公司，
类型：发明
国别省市：