專利名稱：具有可注射調節材料的多透鏡眼內透鏡系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有植入患者嚢袋的一對透鏡的新型眼內透鏡 系統。該透鏡具有不同的光學性質。在第一和第二透鏡之間的空間充 滿有助于透鏡系統調節能力的材料。第 一透鏡植入撕嚢開口的后面以 提供眼睛的折光力和封閉撕嚢。第二透鏡植入緊靠嚢袋的后表面以防 止PCO。調節材料具有相似于房水的折光指數，因此減少透鏡的任何 潛在干擾。
背景技術：
內障摘出術是在美國進行的最常見的眼部手術操作。嚢外 內障摘出術包括切除一部分的前嚢膜(前撕嚢)，之后摘除核。或者，
可將探針穿過前嚢膜和超聲振動的、轉化的透鏡材料插入混濁液中， 然后從嚢袋沖洗和抽吸所述混濁液(晶狀體乳化)。在天然晶狀體的摘除之后，圖像不再聚焦在視網膜上，為了清晰的視力必須提供置換透 鏡。置換透鏡可以是眼鏡、接觸鏡片或眼內透鏡。當然，眼內透鏡最 方便，視覺不失真，然而，缺乏天然晶狀體調節聚焦在近和遠物體上 的能力。當人看物體時，光線通過以下原理反射從物體穿過角膜、 房水，穿過瞳孔和進入晶狀體，晶狀體會聚光線穿過玻璃體到視網膜 上。為了清晰地聚焦在近物體上，光線必需更多地折射。為了完成這 個，晶狀體變得更加彎曲和更厚。該變化的大部分來自在其中緯線牽 拉和松弛嚢袋。通過又附接到睫狀肌的稱為小帶的細絲，將袋的中綿 線附接到睫狀肌。當看近物時，睫狀肌拉緊和收縮，輕微地向內移動 肌肉，松弛小帶上的牽拉，允許嚢袋從前至后變得更加彎曲和增厚。 晶狀體自身由影響晶狀體彈性運動的互鎖纖維組成，以至于當晶狀體 改變形狀時纖維改變其曲率。當人變老時，由于眼睛的變化，晶狀體 的調節能力下降。與年齡相關的目艮鏡變化包括晶狀體的增厚和硬化、 在晶狀體中不溶蛋白的數量增加、小帶的附接點遷移離開嚢膜的中纟韋
線、和玻璃體的部分液化。已做了幾個嘗試，以提供具有焦距調節的眼睛。最熟悉的 這些是雙或多焦透鏡。這些用于目艮鏡、接觸件、和眼內透鏡，但具有 焦點調節有賴于焦點方向的缺點。這些透鏡不提供真實的調節。調節 性植入物通過影響起因于改變眼睛光強度的植入設計或響應刺激的 植入位置的眼睛焦度變化，而提供在連續距離范圍內的視覺。美國專利號4,254,509公開了利用睫狀肌的透鏡。然而，將 該透鏡置于眼前房。這樣的植入物有時伴隨并發癥例如對脈管虹膜的 損傷。美國專利號4,253,199公開了直接附接至睫狀體的透鏡。該 透鏡在更加自然的位置，但需要縫合至睫狀體，在手術期間具有大破 裂的風險和乂人縫合處出血。
〖0010]美國專利號4,685,922(通過《1用結合到本文中)公開了可改變折光力的分室透鏡系統。這樣的改變是持久的，通過房室的破裂來 完成。美國專利號4,790,847提供在嚢袋植入物中的單透鏡，使用 在它的中煒線接合嚢袋的向后位移的觸覺，通過睫狀肌的收縮和舒張 而向前和向后,多動透4竟。美國專利號4，842,601 (通過引用結合到本文中)公開了植入 嚢袋中的兩個剖面可變形的透鏡組件。該透鏡允許折光力的分開，和 利用睫狀體和嚢袋上小帶的作用。在插入之后裝配該透鏡系統。美國專利號4,892,543公開了另 一種兩透鏡組件，該透鏡組 件置于后房中，可能在其中不去除嚢袋的袋中。該透鏡允許分開兩個 透鏡之間的折光力，且通過對著第二固定透鏡的凸面壓緊一個透鏡的 可曲壁而將可變的焦距引入透鏡之一 。這要求第 一和第二透鏡基本上 在鄰近的位置。美國專利號4,932,966(通過引用結合到本文中)呈現了調節 性透鏡，其中在其外周結合的兩個透鏡圍住充滿流體的袋，選擇性地 改變袋內的流體壓力而完成調節。 一個透鏡是剛性基透鏡而另 一個透 鏡類似膜，透鏡組件的中綿線直徑基本上是瞳孔散大的中緯線直徑， 由泡或觸覺支撐。美國專利號5,275,623公開了能夠在單元結構內在一定距離 范圍調節焦點的雙和厚透鏡光學裝置。它使用來自睫狀體的眼晴嚢膜 的自然形狀，以調節焦點。PCT申請號WO60/61036公開了開室、橢圓形的、調節性透 鏡系統。它使用互相附接或更多觸角的一對透鏡。所述系統使用來自 睫狀體的眼睛嚢膜的自然形狀，以調節透鏡的焦點。公布的美國專利申請號2005/0246018公開了可注射調節材 料的用途，其中透鏡植入材料中或置于前囊膜中。雖然該系統有效提 供調節，但該系統有時遭遇后嚢膜混濁。因此，繼續需要克服先有技 術問題的改進調節系統。
7發明簡述本發明包含眼內透鏡系統，該系統包含置于嚢袋內的 一對 透鏡和注入透鏡之間的調節材料。 一個透鏡放置在嚢袋的前部分(前透 鏡)而另一個在嚢袋的后表面(后透鏡)。調節材料可具有大約和房水一 樣的折光指數，且具有足夠的彈性，當通過小帶活動時可以擴張和收 縮。調節材料能夠注入嚢袋內，還能夠支撐前透鏡。在一個實施方案 中，前透鏡提供對可注射調節材料的封閉以及對患者屈光度的光焦度 (diopter power)。所選擇的前透鏡的光焦度優選高于患者的正視眼光焦 度(emmotropia power)以最大化調節幅度。在一個實施方案中，后透鏡 摻入正方形的邊緣以防止后嚢膜混濁(PCO)。在還另一個實施方案中， 后透鏡具有負屈光度的光焦度，當與前透鏡組合時給患者提供正視眼 視力(emmotropia vision)。在另一個實施方案中，產生后撕嚢，將后透鏡植入以封閉 后開口。也已發現該方法防止后嚢膜混濁。為了可更好地理解后面的發明詳述，前面已相當廣泛地概 括了本發明的特征和技術優勢。后面將描述本發明的附加特征和優 勢，形成本發明的權利要求的主題。本領域的技術人員應該認識到 為了實現本發明的相同目的，可容易地利用所公開的概念和具體的實 施方案作為修改或設計其它結構的基礎。本領域的技術人員也應該認 識到此類等同的構造不脫離權利要求書所描述的本發明的精神和范 圍。當結合附圖考慮時，將從以下描述更好地理解被認為是本發明特 性的關于其組織和操作方法的新特征，以及進一步的目的和優點。然 而，應清楚地理解僅為了例證和描述的目的而提供各圖，并無意作 為本發明的限度的確定。
附圖簡述為了更完全地理解本發明，現在結合附圖參考以下描述，其中
圖1是眼睛的橫切面，并且本發明的眼內透鏡系統在適當的
位置；參照圖1，用包含前透鏡IOI、后透4免102和調節材料103的 眼內透鏡系統取代患者的天然晶狀體。將后透鏡102放置于嚢袋104的 后表面105，將前透鏡101放置于嚢袋104中的前面嚢膜開口 106的后 面。使透鏡之間的空間充滿調節材料103。前透鏡101和后透鏡102可 具有不同的光學性質，并可提供不同的校正度數和類型。
在本發明的實踐中，使用標準的手術操作摘除患者的天然 晶狀體。這典型地通過晶狀體乳化法來完成。在摘除天然晶狀體之后， 首先將后透鏡引入嚢袋，隨后引入前透鏡。在一個實施方案中，如圖 5所示，使前透鏡501和后透鏡502在透鏡503的外邊緣處結合或融合在 一起。或者，可將所述透鏡分別錨定于嚢袋中。可使用標準技術包括 平板觸角(plate haptics)的使用或經過盤形透鏡的使用來完成錨定。放 置所迷前透鏡，以便其包圍或封閉在摘除天然晶狀體期間所產生的開 口 。前透鏡一般包含柔軟的材料，包括但不限于聚硅氧烷、柔 軟的丙烯酸或水凝膠，以便可折疊透鏡有助于插入。可使用任何形式 的眼內透鏡包括可調節的透鏡，如美國專利號6,450,642所描述的那些 透鏡。在一個實施方案中，透鏡是雙凸面的，具有相對高屈光度的光 焦度 例如，在一個實施方案中，透鏡將具有+30屈光度的光焦度。 使用高屈光度的透鏡作為前透鏡，以使在由于小帶收縮而引起的透鏡 向前運動期間最大化調節幅度。在圖4所示的平透鏡的情況中，小洞 或小孔401在透鏡的平板區域，典型地為約0.75 mm或更小，典型地距 邊緣約l.O mm。在具有平板觸角(plate haptics)的透鏡例如圖2和圖3所 示的那些透鏡的情況，洞或孔401可位于觸腳腿之一中。雖然圖2和圖 3顯示了三角透鏡，但透鏡可具有附接至透鏡的2-4個觸角臂。在放置 透鏡至適當的位置之后，洞或孔401允許注入調節材料。透鏡一般恰 好置于撕嚢后面，因此充當用調節材料再填充嚢袋的塞子。圖1所示的后透鏡l 02也可包含柔韌性材料包括但不限于聚 硅氧烷、柔軟的丙烯酸或水凝膠，以允許透鏡折疊插入。在一個實施 方案中，透鏡具有負光焦度，例如-10的屈光度。如圖6和圖7所示，后 透鏡601可具有正方形的邊緣602。正方形邊緣的使用降低了后嚢膜混 濁的發生率。參考圖l，放置后透鏡102緊鄰嚢袋104的后表面105。在 該構型中，當與前透鏡組合時，后透鏡有助于防止PCO并提供正視眼 視力(emmotropic vision)。在一個實施方案中，如圖6和圖7所示，通過
10觸角(haptic)603、 604的使用，使后透鏡保持在適當的位置。如上所述，前透鏡和后透鏡應該具有不同的光學特性，以 便它們各自提供不同的校正度數和類型。當放置時，兩個透鏡應該互 相協調，以便給患者提供正視眼視力。在一個實施方案中，將前透鏡101放置于嚢袋104內，以便 使其封閉在摘除天然晶狀體期間所產生的囊膜開口 106。當對著嚢袋 104的前壁107向前透鏡101施力時，透鏡會關閉并封閉嚢膜開口106， 并防止調節材料103從嚢袋104中滲漏出來。可通過本領域已知的任何 方法對著前壁對前透鏡101施力。在一個實施方案中，通過用于將前透鏡保持在適當位置的 觸角而將前透鏡向前推進。在該實施方案中，以對著前壁壓透鏡，促 進透鏡向前的方式將觸角附接至前透鏡。在該實施方案中，觸角柔韌 性應該足以允許在調節期間前透鏡的向前運動。在另一個實施方案中，通過調節材豐H03對著前壁推動前透 鏡IOI。這通過用足夠的調節材料103填充嚢袋104,以便調節材料對 著前壁106向前透鏡101施力來實現。也可通過使用含比重低于調節材 料的材料的前透鏡，來實現對著前壁106向前透鏡101施力。這在調節 材料103上給予透鏡"浮力"，以對著前壁106向透鏡施力。在還另一個 實施方案中，可使用這些方法的不同組合。前透鏡101的還另一個實施方案可見于圖8中。在該實施方 案中，提供了類似于圖4所示透鏡的環狀透鏡801。在該實施方案中， 在透鏡的外部中提供了小定位腔802。當調節材料注入囊袋時，定位 腔802允許外科醫生將IOL保持在適當的位置。定位腔也可用于如在調 節材料置于適當的位置之后所需的透鏡重新定位。腔應大足以探針或 外科器械使用，而小足以在植入后不干擾患者的視力。腔的直徑典型 為0.3mm或更小。如圖9所示，可使定位腔成形以便腔901的內徑大于 腔902的開口，在腔的開口處產生了唇緣903。這允許外科醫生用探針 或相似的裝置將腔的唇緣903嚙合，來保持透鏡。或者，定位腔可僅
ii僅是直線邊緣的小袋。用于本發明實踐的透鏡可以是標準的IOLs或可調節的 IOLs，例如在美國專利號6,450,642中所描述的那些。調節材料包含可注射的材料，該材料牢固足以支撐系統的 透鏡，但當被放入嚢袋時柔韌性足以提供調節。調節材料結合至嚢袋 壁，有助于調節過程。當組合物放入嚢袋之后，假如需要，在體內交 聯，它顯示足夠的彈性，以便當嚢袋任一側的肌肉舒張或收縮時，它 們均引起組合物舒張或收縮。這又使IOL的位置向前或向后移動，從 而提供焦點變化的調節。此外，在調節期間充滿的嚢袋的曲率隨肌肉 運動而改變。通過存在于組合物中的大分子單體的使用，暴露于外部 刺激例如光線下，可在體內調節調節材料的彈性和機械性質。在一個實施方案中，調節材料包含第一組分和第二組分， 當在眼內固化時，該組分在植入眼內的前透4免和后透鏡之間的嚢袋內 形成聚合物基質。在還另一個實施方案中，分散于基質中的是能夠刺 激誘導的聚合的大分子單體或大分子單體的混合物。 —旦在合適的位置和假如需要固化，調節材料用于幫助調 節過程。隨著小帶在嚢袋中牽拉，袋的形狀會變化。這又在聚合物基 質上施壓，引起基質改變形狀，并因此使IOL的位置移動。大分子單 體假如存在于調節材料中，可用于調節基質的物理性質，使其或多或 少的具有柔韌性。當嚢袋改變形狀時，這又影響IOL的運動。由于該 組合物的變化而造成的嚢袋形狀變化和IOL的運動，在本發明中提供 調節。如上所討論的，調節材料也可包含具有官能團的大分子單 體。可通過交聯官能化的大分子單體，來采用已固化的調節材料的物 理性質。這通過使官能化的大分子單體暴露至外界刺激例如光線來實 現。在優選的實施方案中，外界刺激是紫外線。
性模量，典型地約100-約1000Pa。例如對于年輕人的晶狀體，彈性模
12量優選為約400-約600 Pa。當肌肉在附接至嚢袋的小帶上施加和釋放 力時，這允許調節材料變形和反沖。調節材料最初也應該具有足夠低 的粘度，以允許注入嚢袋。調節材料也應具有不干擾IOL功能的光學特性。 一般而言， 這指嚢袋中材料的折光指數應類似于晶狀體或房水的折光指數。典型 地，這為約1.33-約1.50。在一個實施方案中，折光指數從約1.41-約1.43 變化。調節材料可包含可直接注入嚢袋的完全交聯的聚合物，或 它可包含一種或多種前體，當該前體被注入嚢袋時，固化以形成交聯 的結構。后者材料可包括透明質酸的可交聯酯、膠原、聚(N,N-異丙基 丙烯酰胺)的水凝膠和官能聚硅氧烷化合物。可用于本發明實踐的膠原 基材料的實例包括美國專利5，476,515和5,910,537所公開的那些膠原 基材料。對于可調節的調節材料，合適的第一聚合物基質的例示性 實例包括聚-丙烯酸酯例如聚烷基丙烯酸酯和聚羥基烷基丙烯酸 酯；聚-曱基丙烯酸酯例如聚-曱基丙烯酸曱酯("PMMA")、聚-曱基 丙烯酸羥乙酯("PHEMA")和聚-曱基丙烯酸羥丙酯("PHPMA");聚-乙烯例如聚-苯乙烯和聚-N-乙烯吡咯烷酮("PNVP，，)；聚-硅氧烷例如 聚-二甲基硅氧烷、二曱基硅氧烷二苯基硅氧烷共聚物、二曱基硅 氧烷甲基苯基硅氧烷共聚物；聚-磷腈；氨酯及其共聚物。美國專
為參考)提供了可以用于形成笫 一聚合物基質的適宜聚合物的更具 體實施例。在優選的實施方案中，調節材料的第一聚合物基質一般 具有相對低的玻璃轉化溫度("Tg")，這樣，所得的IOL就易于具有 流體樣和/或彈性行為，并且其一般通過交聯一個或多個聚合起始 物而形成，其中每個聚合起始物都包括至少一個可交聯的基團。適 宜的可交聯基團的示例性實例包括但不限于氫化物、乙烯基、乙酰氧基、烷氧基、氨基、酐、芳氧基、羧基、烯氧基(enoxy)、環氧基、 鹵化物、異氰基、烯族基團和肟。在更優選的實施方案中，每個聚 合起始物都包括末端單體(也稱為封端物)，其一種或多種單體相同 或不同，其包含聚合起始物但包括至少一個可交聯的基團。因此， 其它的實施方案包括交聯劑，其具有連接的反應基團作為主鏈和/ 或末端封端物的側基。換句話說，末端單體開始并結束聚合起始物 并包括至少一個可交聯的基團作為其結構的一部分。盡管對本發明 的實踐不是必須的，但是交聯聚合起始物的機理優選不同于組分的 由刺激誘導的聚合機理，這種組分包含調節折光的調節材料。例如 假如通過光誘導的聚合來聚合調節折光的調節材料，那么優選聚合起 始物具有通過不是光誘導的聚合的任何機制來聚合的可交聯基團。形成第 一聚合物基質的聚合起始物的特別優選的類別是 被末端單體封端的聚-硅氧烷(也稱為"硅酮")，其包括選自以下的可 交聯基團乙酰氧基、氨基、烷氧基、由化物、羥基、乙烯基、氫 化物和巰基。由于聚硅氧烷IOL易于彎曲和折疊，因此通常可以在 IOL植入過程期間使用較小的切口 。特別優選的聚合起始物的實例 是二(二乙酰氧基甲基曱硅烷基)-聚二曱基硅氧烷(它是用二乙酰氧 基甲基曱硅烷基末端單體封端的聚-二曱基硅氧烷)。另 一個實施例 涉及在催化劑優選鉑絡合物的存在下，在乙烯基和氫化物官能化的聚 硅氧烷之間的氫化硅烷化反應，和類似于美國專利號5,411,553所述的 調節材料及其它。在本發明中，在體內形成笫一聚合物基質。這在以下過程 中實現將第一聚合物基質的前體以及調節折光和/或改變形狀的調節 材料注入體腔，和在調節折光和/或改變形狀的調節材料存在下，允許 第一聚合物基質的前體固化。通過第一和第二前體的催化聚合而實現 固化。其中第 一聚合物基質為聚硅氧烷基基質時，需要兩類前體 形成可用于本發明實踐的第一聚合物基質。第一前體包含一種或多種含乙烯基的聚有機硅氧烷，而第二前體包含一種或多種具有硅鍵合的 氫化物基團的有機硅化合物，該氫化物基團與第 一前體的乙烯基反應。第一前體優選具有每分子平均至少2個硅鍵合的乙烯基。乙 烯基的數量可從每分子2個變化。例如第一前體可以是兩種或多種聚 有機硅氧烷的共混物，其中一些分子具有每分子多于2個乙烯基，而 一些分子具有每分子少于2個乙烯基。雖然沒有要求硅鍵合的乙烯基 位于a、 w(即末端)位，但優選至少一些乙烯基基團位于這些位置。乙 烯基位于聚合物的末端，因為此類聚有機硅氧烷對生產和提供滿意的 產物是經濟的。然而，因為第一前體的聚合性質，所以其制備可導致 具有一些結構差異的產物，而一些乙烯基可不在末端位置，即使目的 是要它們在這些位置。因此，產生的聚有機硅氧烷可具有一部分乙烯 基基團位于支鏈位置。笫一前體的聚有機硅氧烷優選可具有一些支化的基本上線 性的聚合物。聚有機硅氧烷可具有硅-氧-硅主鏈，每個硅原子具有平 均大于2個有機基團。優選，第一前體由三有機硅氧烷單元為端基的 二有機硅氧烷單元組成，但也可存在少量的單有機硅氧烷單元和Si02。 有機基團優選具有每個基團小于約10個碳原子，各自獨立選自單價烴 基例如甲基、乙基、乙烯基、丙基、己基和苯基和單價取代的烴基例 如全氟烷基乙基。第 一前體的實例包括被二曱基乙烯基曱硅烷氧基 端基封閉的聚二曱基硅氧烷、被曱基苯基乙烯基曱硅烷氧基端基封 閉的聚二甲基硅氧烷、被二甲基乙烯基甲硅烷氧基端基封閉的聚甲 基-(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷、被二甲基甲硅烷氧基端基封閉的二曱 基硅氧烷單元和曱基苯基硅氧烷單元的聚二有機硅氧烷共聚物，以 及被曱基苯基乙烯基甲硅烷氧基端基封閉的二曱基硅氧烷單元和 二苯基硅氧烷單元的聚二有機硅氧烷共聚物等。聚二有機硅氧烷可 具有硅氧烷單元如二甲基硅氧烷單元、曱基苯基硅氧烷單元、曱基
-(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷單元、 一甲基硅氧烷單元、 一苯基硅氧烷單元、二曱基乙烯基硅氧烷單元、三甲基硅氧烷單元和Si02單元。 第 一前體的聚有機硅氧烷可以是單 一聚合物或聚合物的混合物。這
第一前體的聚有機硅氧烷都是本領域已知的，并且在商業上可以獲 得。優選的第 一前體是被二甲基乙烯基甲硅烷氧基單元或甲基苯基
甲硅烷氧基單元端基封閉的聚二甲基硅氧烷，其25。C下的粘度約為 500到100,000厘泊。第二前體包括含每分子至少2個，和優選至少3個硅鍵合的 氪化物基團即氬原子的有機硅化合物。各硅鍵合的氬化物基團優選鍵 合至不同的硅原子。通過二價氧原子或通過單價基團來飽和硅原子的 剩余化合價，例如每基團l個-約6個碳原子的烷基，例如曱基、乙基、 丙基、異丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、環己基、取代的烷基、 芳基、取代的芳基等。包含硅鍵合氫化物基團的有機硅化合物可以 是均聚物、共聚物及其混合物，其包含以下類型的硅氧烷單元 RSi015、 R2SiO、 RHSiO、 Hsi015、 R2HsiO05、 H2SiO RH2 SiO05和 SiO,其中R是一價基團，例如上述定義的基團。實例包括聚甲基氫 硅氧烷環狀化合物、三甲基甲硅烷氧基和甲基氫硅氧烷的共聚物、 二曱基甲硅烷氧基和曱基氫硅氧烷的共聚物、三曱基甲硅烷氧基、 二曱基硅氧烷和曱基氫硅氧烷的共聚物、二甲基氫硅氧烷、二曱基 硅氧烷和曱基氫硅氧烷的共聚物等。還需要交聯劑樹脂。這個樹脂 是多官能的乙烯基聚硅氧烷，其具有特定分子量，支鏈結構和官能 度。其它交聯劑是多官能的聚硅氧烷氫化物，其具有特定分子量， 支鏈結構和官能度。鉑系元素金屬催化劑組分可以是已知催化硅鍵合的氫原子 (氫化物基團)加成至硅鍵合的乙烯基基團的任何含相容性鉑系元素金 屬的催化劑。含鉑系元素金屬的催化劑可以是任何已知的相容性形 式，例如氯化鉑、鉑的鹽、氯鉑酸和各種絡合物。可按任何催化量使 用含4自系元素金屬的催化劑，例如基于第一和第二前體的總重量，按足以提供至少約O.l ppm重量的鉑系元素金屬(按金屬元素計算)的量。 基于第一和笫二前體的總重量，優選使用至少IO ppm或更優選使用至 少約20-40 ppm重量的鉑系元素金屬。第一組分還包含誘導第一和第二組分聚合以在嚢袋中形成 聚合物基質的催化劑。本發明的調節材料也可包含調節材料改性劑或能夠在體內 改變調節材料特性的大分子單體。在優選的實施方案中，大分子單體 能夠改變該聚合物基質的彈性。這通過刺激誘導的大分子單體的聚合 來完成，其還通過使用在能夠刺激誘導聚合的大分子單體上的官能團 來完成。當暴露于合適的外界刺激如熱或光時，大分子單體聚合形成 第二聚合物基質。該聚合引起交聯的調節材料的性質變化。 一般通過 外部能源提供外界刺激。用于本發明實踐的改性調節材料如上所迷，不同之處在于
它優選需要生物相容性。調節折光和/或改變形狀的調節材料能夠刺激
誘導的聚合，可以是單組分或多組分，只要(i)它和第一聚合物基質
的形成相容；(ii)它在第 一聚合物基質的形成之后保持能夠刺激誘導的
聚合；(iii)它在第一聚合物基質內自由地擴散。 一般而言，用于形成
第一聚合物基質的相同類型的單體可用作形狀改變的調節材料的組
分。單體將通常包含能夠刺激誘導的聚合的官能團。然而，因為要求 改性單體必須可在第一聚合物基質內擴散，所以改性單體一般趨向于
小于第一聚合物基質網絡(即具有較低的分子量)，即可擴散材料的分 子量必須小于例如第 一聚合物基質的交聯之間的分子量。除一種或多 種單體之外，調節材料可包括其它組分例如促進第二聚合物基質形成
的引發劑和敏化劑。此外，為了提供相似于天然眼的UV阻斷性質，也 可摻入UV吸收劑，作為調節折光和/或改變形狀的調節材料的組分。在一些實施方案中，刺激誘導的聚合是光聚合。換句話說， 對于包含調節折光和/或改變形狀的調節材料的一種或多種單體，每種 優選包括至少一個能進行光聚合的官能團。這種可光聚合基團的示
17例性實例包括但不限于丙烯酸酯基、烯丙氧基、苯乙烯醛基、異丁
烯酸酯基、對乙酰氨苯銻酸基(stibenyl)和乙烯基。在更優選的實施方
UV-吸收劑的光敏引發劑(用于產生自由基的任何化合物)。合適的光敏 引發劑的實例包括苯乙酮(例如取代的自代苯乙酮和二乙氧基苯乙 酮)；2,4-二氯曱基-1,3,5-三口秦；安息香甲醚；和鄰苯甲酰基肟基酮及 其聚硅氧烷衍生物。合適的敏化劑的實例包括對-(二烷基氨基)芳基 醛、N-烷基二氫亞吲哚和二[對-(二烷基氨基)亞千基]酮及其聚硅氧 烷衍生物。UV-吸收劑的實例包括但不限于二苯曱酮及其衍生物、苯 并三唑及其衍生物和本領域已知的其它UV-阻斷材料。可用于本發明實踐的 一類大分子單體包括用包括可光聚合 基團的末端硅氧烷部分端基封閉的聚硅氧烷。這樣的單體的例示性代 表是
X-Y-X1其中Y是硅氧烷，其可以是單體、由任何數量的硅氧烷 單元形成的均聚物或共聚物，X和X1可以相同或不同并各自獨立為 包括可光聚合基團的末端硅氧烷部分。Y的示例性實例包括
「 R1 "I和其中m和n各自獨立為整數，且R1、 R2、 113和114各
o
sIR
o
一
3 -14
R—5—R
o
1
RIsIR
18
其中X和X4目同，且R1、 R2、 113和114如先前所定義。此類 改變形狀的調節材料單體的例示性實例包括用乙烯基二曱基硅烷基
自獨立為氫、烷基(伯、仲、叔、環烷基)、芳基或雜芳基。在優選 的實施方案中，R1、 R2、 RS和I^是d-C!()烷基或苯基。由于已經 發現，具有相對高含量芳基的改變形狀的調節材料單體能在本發明 透鏡折光指數中產生較大的變化，因此，通常優選的是，R1、 R2、 RS和R"中至少一個是芳基，特別是苯基。在更優選的實施方案中， R1、 112和113是相同的并且是曱基、乙基或丙基，R"是苯基。 x和x1的例示性實例是(或x1和x依賴于如何描述rsmc 聚合物)其中分別 115和116各自獨立為氫、烷基、芳基或雜芳基；且Z是可光 聚合的基團。在優選的實施方案中，115和116各自獨立為C廣do烷基或苯 基，且Z是可光聚合的基團，所述可光聚合的基團包括選自以下的部 分丙烯酸酯基、烯丙氧基、苯乙烯醛基、異丁烯酸酯基、對乙酰 氨苯銻酸基和乙烯基。在更優選的實施方案中，rS和R"是甲基、乙基 或丙基，且Z是包括丙烯酸酯或異丁烯酸酯部分的可光聚合基團。在特別優選的實施方案中，調節折光和/或改變形狀的調節 材料單體是下式的單體
x-
R3 -Si_0 A4
—X1
RIIR
4
o
R——s——R
o
1 ." 2
R—51R
19團端基封閉的二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物；用異丁烯氧基丙基 二甲基硅烷基團端基封閉的二曱基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物；和 用異丁烯氧基丙基二甲基硅烷基團端基封閉的二曱基硅氧烷。雖然可 使用任何合適的方法，已經發現存在三氟曱磺酸時一個或多個環狀硅 氧烷的開環反應是制造一類本發明的改變形狀的調節材料單體的顯 著有效的方法。簡而言之，所述方法包括使環狀硅氧烷與下式的化合 物接觸
I I
Z~~Si_0—Si——Z存在三氟甲磺酸時，其中R5、 RS和Z如先前所定義。環狀硅 氧烷可以是環狀硅氧烷單體、均聚物或共聚物。或者可使用多于一種 環狀硅氧烷。例如，存在三氟曱磺酸時，使環狀二甲基硅氧烷四聚體 和環狀甲基-苯基硅氧烷三聚體/四聚體與雙-異丁烯氧基丙基四甲基二 硅氧烷接觸，以形成用異丁烯氧基丙基-二曱基硅烷基團端基封閉的二 甲基硅氧烷甲基-苯基硅氧烷共聚物，即尤其優選的改變形狀的調節材 料單體。調節材料也可以與這些交聯。可用于本發明實踐的IOL包括所有類型的預制IOL,包括單 透4竟IOL、可調節的IOL、多透鏡IOL和適應性IOL，例如在美國專利 號5,275,623中描述的那些IOL。在后面兩類透鏡的情況下，可使用本 發明的調節材料充滿不同透鏡之間的空間以及透鏡和嚢袋之間的任 何空間。
在本發明的實踐中，通過任何標準程序，優選晶狀體乳化 法，將現存的晶狀體從患者的眼睛中摘除。然后使用標準的手術操作 植入后透鏡和前透鏡。 一旦將透鏡適當地放置，就通過前透鏡的注射 孔將本發明的調節材料《1入前透鏡和后透鏡之間的空間的嚢袋中。在其中將多組分系統用于形成調節材料的情況，不同的組分保持分離，直到將材料植入袋內，在體內發生固化。這用多腔注射 器最好地完成，以便恰好在調節材料注入嚢袋之前組合組件。當材料 固化時，使嚢袋充滿本發明的調節材料。前透鏡充當塞子以保持調節 材料按上述方式適當的放置。在本發明的實踐中，通過晶狀體乳化法摘除天然晶狀體， 使晶狀體嚢膜完整，具有4-6mm直徑的撕嚢。將形成第一聚合物基質 所必需的單體或聚合物前體以及調節折光或改變形狀的調節材料混 合、預固化，如果合適的話，和注入體腔內，以便在體腔內形成第一 聚合物基質。或者，將第一聚合物前體和調節折光和/或改變形狀的調 節材料混合、脫氣、轉移至注射器、和冷卻至抑制第一聚合物基質交 聯的溫度(-10。C-0。C之間)。在注入體腔之前，將改變形狀的調節材料 單體以及形成第二聚合物基質所必需的任何引發劑和其它組分例如 UV吸收劑與第一聚合物基質單體混合。在另一個實施方案中，使用小 管引導調節材料穿過在前透鏡邊緣中或在將前透鏡保持在適當位置 的觸角中的開口中。在將調節材料植入嚢袋之前，可能必需沖洗袋以減少后嚢 膜混濁("PCO")的可能性。適當地封閉嚢袋也可以防止PCO。本領域已 知完成沖洗和封閉嚢袋的方法。例如，可使用塞子來封閉袋。對于本發明的調節材料，第一聚合物基質的固化溫度是眼 睛的生理溫度，例如在人體內為約35。C-約37。C。注入的調節材料缺乏 移動性，優選發生在注射后約20分鐘，更優選在約10分鐘內。最終的 固化優選發生在注射的約6小時內，更優選在約2小時內。在本發明的一個實施方案中，將第一和第二前體分成兩種 分離的前體混合物。第 一前體混合物包含與調節折光和/或改變形狀的 材料(大分子單體)、光敏引發劑和(在需要時)UV-吸收劑組合的第一調 節材料前體。在第二前體混合物中，組合第二調節材料前體和催化劑。 或者，可將催化劑與第一前體組合，和將其它組分與笫二前體組合。 在這些實施方案中，第一和第二前體與催化劑保持分離，直到恰好在將材沖+注入體腔之前。制備本發明的調節材料的優選方法是通過使用多腔注射 器，該注射器保持各組分分離，直至恰好在組分被注入體腔之前。可 用蒸汽或通過與各組分相容的其它滅菌方法，來將各組分滅菌。雖然 可分開注入各組分，但假如它們不相互作用，則可將一些組分組合， 該相互作用以致于一旦將它們注入體腔內，則它們不能按要求執行。 例如，當存在催化劑，由兩種分開的單體形成第一聚合物基質時，注 射器的一個腔將包含第一單體，而第二個腔將包含其它單體。催化劑 可與任一單體組合，除非催化劑將引起單體在腔內聚合。另外的組分 可在其他腔之一內組合。例如，可將調節折光和/或改變形狀的組分以 及任何其它添加劑置于任一腔內。在眼內透鏡的情況，添加劑可包括
uv吸收劑，例如苯并三唑、二苯甲酮、苯酯、肉桂酸和衍生物和含鎳
引發劑。這些典型地為光敏引發劑，優選基于uv的光敏引發劑。在一個實施方案中，穿過袋壁直接將調節材料注入嚢袋內。 在另一個實施方案中，調節材料經過如上所述的概述前面的IOL外部 邊緣中的注射口。在一個實施方案中，使用柔韌性管將注射器連接到 注射口 。本發明的優點是可在植入體內之后改變調節材料的性質。除改變調節材料的彈性之外，還可調節生成的聚合物基質 的形狀。所以，可利用兩種機制以提供調節。 一般來說，用于使本發 明的調節材料改性的方法包括 (a)使至少一部分調節材料暴露于外部刺激，所述刺激籍以 誘導改性的調節材料的聚合。如果在形成調節材料和創傷愈合之后， 不需要改變調節材料的性質，那么將暴露的部分全部植入。整個調節 材料的暴露將鎖定植入的植入體的當時存在的性質。然而，如果需要 改變植入體的特性例如IOL的光焦度(power),那么僅將一部分植入體(小于整個植入體)暴露。在一個實施方案中，植入本發明植入體的方
法還包括(b)等待一段時間；和 (c)使植入體的部分再次暴露于刺激。該過程一般會誘導在暴露的植入體部分內的調節折光的調 節材料的進一步聚合。可重復步驟(b)和(c)任何次數，直至植入體已經 達到預期的植入體性質。在這點上，該方法還可包括使整個植入體暴 露于刺激以鎖定預期透鏡性質的步驟。在其中利用可調節性前透鏡和需要改變透鏡性質的另 一個 實施方案中，用于實現發明的IOL系統的方法包括 (a)使前透鏡的第一部分暴露于刺激，刺激藉以誘導調節折 光的調節材料的聚合和 (b)使透鏡的第二部分暴露于刺激。雖然第 一透鏡部分和第二透鏡部分可能重疊，但它們代表 不同的區域。任選，該方法可包括第一透鏡部分和第二透鏡部分的暴 露之間的時間間隔。另外，該方法還可包括使第一透鏡部分和/或第二 透鏡部分再次暴露任何次數(暴露之間有或沒有時間間隔)，或還可包 括使透鏡的另外部分(例如第三透鏡部分、第四透鏡部分等)暴露。一 旦已經達到預期的性質，然后該方法還可包括使整個透鏡暴露于刺激 以鎖定預期透鏡性質的步驟。在第三個實施方案中，可用上述方法處理可調節性透鏡和 調節材料的性質。
實施例
實施例l通過晶狀體乳化法第一次摘除兔的天然晶狀體，而進行一 系列的四個實—驗。在其中的兩個實驗中，植入雙透鏡眼內透4竟系統，而在另
23外的兩個實驗中，植入單透鏡系統。然后使嚢袋充滿包含折光指數為 1.41的柔軟硅膠混合物的組合物。使聚硅氧烷混合物在一小時內在眼 睛內固化。在17天之后，檢查眼睛。嚢袋保持良好地充滿，無滲漏的 跡象。如圖10-13所示，在每種情況下，可清晰地看見后透4免或嚢的后部。
實施例2使用豬尸體的眼睛進行一系列實驗。按標準固定豬眼，通 過晶狀體乳化法摘除天然晶狀體，將3片聚硅氧烷IOL植入撕嚢開口的 后部。然后使嚢袋在植入的IOL后面充滿由異丁烯酸2-羥基乙酯和 N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物組成的水凝膠組合物。眼睛良好地充滿, 無任何滲漏。
實施例3使用豬尸體的眼睛進行一系列實驗。按標準固定豬眼，通 過晶狀體乳化法摘除天然晶狀體。將3片市購柔軟的丙烯酸IOL植入撕 嚢開口的后部。然后使嚢袋在植入的IOL后面充滿由柔軟硅膠混合物 組成的組合物。眼睛良好地充滿，無任何滲漏。IOL能夠提供對可注 射性材料的封閉。
實施例4使用豬尸體的眼睛進行一系列實驗。按標準固定豬眼，通 過晶狀體乳化法摘除天然眼。植入雙透鏡眼內透鏡系統，該系統由后
面的3片聚硅氧烷IOL和具有注射口的柔軟丙烯酸或聚硅氧烷圓板形 前透鏡組成。然后使嚢袋充滿由折光指數為1.41的柔軟硅膠混合物組 成的組合物。在室溫下使硅膠固化幾小時。如圖14 - 19所示，嚢袋保持良好地充滿，圖19顯示無滲漏 的跡象。從充滿的豬眼中投影清晰的圖像。前面的IOL能提供對可注
24射性材料的封閉。另外，證實眼內雙透鏡系統具有很好的視覺。 實施例5除了植入光可調節的前部調節性IOL之外，以與以上實施 例4相同的方法進行該實施例。結果與實施例4相似。
實施例6除了將光可調節的硅膠可注射材料用于調節材料中之外， 該實驗與實施例4相似。此外，結果與實施例4所觀察到的那些結果相 似。
實施例7除了將光可調節的前部調節性IOL植入眼睛內和調節材料 是光可調節的可才直入性硅月交之外，該實施例與實施例4相似。此外， 所觀察到的結果與實施例4的那些結果相似。雖然以上已詳盡描述了本發明及其各項優點，但應理解的 是在不偏離由所附的各項權利要求所定義的本發明精神和范圍的前 提下，可以進行各種變更、替換和修改。此外，本發明的范圍并非局 限于本說明書中所述的方法、裝置、制造、物質組成、方式、方法和 步驟的具體實施方案。本領域的普通技術人員從本公開中很容易理解 到依照本發明，可利用現有或日后將開發的各種方法、裝置、制造、 物質組成、方式、方法或步驟來完成與此處所述的相應實施方案大體 相同的作用或獲得與其大體相同的結果。因此，所附的權利要求書在 其范疇內涵蓋了這些方法、裝置、制造、物質組成、方式、方法或步 驟。
權利要求
1. 一種眼內透鏡系統，所述眼內透鏡系統包含前透鏡；后透鏡；放置于所述前透鏡和后透鏡之間的調節材料。
2. 權利要求1的眼內透鏡系統，其中所述調節材料在體內形成。
3. 權利要求1的眼內透鏡系統，其中所述調節材料包含分散于其 中的大分子單體，所述大分子單體能夠刺激誘導的聚合。
4. 權利要求3的眼內透鏡系統，其中所述大分子單體能夠光聚合。
5. 權利要求l的眼內透鏡，其中所述前透鏡是可調節的。
6. 權利要求1的眼內透鏡系統，其中所述前透鏡包含注射口。
7. 權利要求l的眼內透鏡，其中所述前透鏡包含定位腔。
8. 權利要求l的眼內透鏡，其中所述后透鏡的邊緣呈正方形。
9. 權利要求l的眼內透鏡系統，其中所述調節材料的彈性^t量為 約100-約1000 Pa。
10. 權利要求1的眼內透鏡，其中所述調節材料的折光指數為約 1.33-約1.50。
11. 權利要求1的眼內透鏡，其中所述調節材料包含聚合物，所 述聚合物選自聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚硅氧烷、聚磷腈、氨酯及其共 聚物。
12. —種眼內透鏡系統，所述眼內透鏡系統包含 前透4竟；后透鏡；放置于所述前透鏡和所述后透鏡之間的調節材料，其中所述前透 鏡包含可調節的透鏡。
13. 權利要求12的眼內透鏡系統，其中所述調節材料在體內形成。
14. 權利要求12的眼內透鏡系統，其中所述調節材料包含分散于其中的大分子單體，所述大分子單體能夠刺激誘導的聚合。
15. 權利要求12的眼內透鏡系統，其中所述大分子單體能夠光聚合。
16. 權利要求12的眼內透鏡系統，其中所述前透鏡包含注射口。
17. 權利要求12的眼內透鏡系統，其中所述后透鏡的邊緣呈正方形。
18. 權利要求12的眼內透鏡，其中所述調節材料的彈性才莫量為約 100-約1000 Pa。
19. 一種形成調節性眼內透鏡系統的方法，所述方法包括 將后透鏡植入患者嚢袋的后部分； 將前透鏡植入所述嚢袋的前部分；在所述嚢袋內形成調節材料，以便使所述調節材料插入所述前透 鏡和后透鏡之間。
20. 權利要求19的方法，其中通過將調節材料前體注入所述嚢袋 內和聚合所述前體以形成調節材料，來建立所述調節材料。
21. 權利要求20的方法，其中所述前體的聚合為催化劑誘導的聚合。
22. 權利要求19的方法，其中在大分子單體的存在下建立所述調 節材料。
23. 權利要求22的方法，其中所述大分子單體能夠刺激誘導的聚合。
24. 權利要求23的方法，其中所述大分子單體能夠光聚合。
25. 權利要求19的方法，所述方法還包括在所述嚢袋的后部分中 形成撕嚢和用所述后透鏡封閉所述撕嚢的步驟。
26. —種形成調節性眼內透鏡系統的方法，所述方法包括 將后透鏡插入患者嚢袋的后部分；將前透鏡插入所述嚢袋的前部分； 制備第一前體混合物；制備第二前體混合物；將所述第一和第二前體混合物引入所述嚢袋中； 使所述第一和第二前體混合物反應，以在所述嚢袋中形成調節材料。
27. 權利要求26的方法，其中所述笫一前體混合物包含第一調節材料前體； 大分子單體；和光敏引發劑。
28. 權利要求26的方法，其中所述第二前體混合物包含 第二調節材料前體；和催化劑。
29. 權利要求26的方法，其中所述大分子單體能夠刺激誘導的聚合。
30. 權利要求26的方法，其中在大分子單體的存在下形成所述調 節材料，所述大分子單體能夠刺激誘導的聚合。
31. 權利要求30的方法，其中所述大分子單體包含硅氧烷部分。
32. 權利要求26的方法，所述方法還包括在所述嚢袋的后部分中 形成撕嚢和用所述后透鏡封閉所述撕嚢的步驟。
全文摘要
本發明涉及在透鏡之間具有調節材料的多透鏡眼內透鏡系統。該系統包含附接至囊袋后表面的后透鏡和附接至囊袋前表面的前透鏡。前透鏡和后透鏡具有提供不同校正度數和校正類型的不同光學性質。將調節材料置于前透鏡和后透鏡之間。調節材料可由一種或多種大分子單體組成，當被聚合時，該大分子單體調節調節材料的性質。
文檔編號A61F2/16GK101472538SQ200780017143
公開日2009年7月1日 申請日期2007年3月13日 優先權日2006年3月14日
發明者張朱小晃, 杰瑞凱因里, 西佳代, 西興史 申請人:卡爾豪恩視覺公司