[发明专利]修正眼睛组织和人工晶状体的系统

说明书

背景技术

白内障摘除是世界上最常进行的手术过程之一。白内障是眼睛的晶状体或其包膜——晶状体囊的乳化。它的变化程度从轻微不透明到阻止光线通路的完全不透明。在老年性白内障的发展初期，晶状体的度数增加，引起近视（near-sightedness）（近视（myopia）），以及晶状体的逐渐发黄和乳化会减少蓝光的感知，这是由于这些波长在晶状体内被吸收和散射。如果不治疗，白内障通常进展缓慢地引起视力衰退以及可能失明。

通过移除不透明的晶状体并替换以人工晶状体（IOL）来进行治疗。在美国每年进行估计300万的案例，以及全球范围内1,500万的案例。这一市场由多个部分组成，包括用于植入的人工晶状体、促进手术操作的粘弹性聚合物、包括超声乳化晶状体尖端、管以及各种刀和钳子的一次性器械。

通常使用术语称为晶状体乳化法的技术执行现代的白内障手术，其中使用具相关冲洗和抽吸端口的超声尖端，用于对晶状体的相对硬核进行雕刻，以促进其通过术语称为晶状体前囊切开术或者更新近的连续环形撕囊术（CCC）的晶状体前囊中开口取出。最后，合成可折叠人工晶状体通过小切口插入眼睛的剩余晶状体囊。

该手术中最大的技术挑战和关键步骤是进行撕囊。该步骤从早期术语为开罐式截囊发展而来，其中使用尖针以环形方式刺穿晶状体前囊，随后是移除通常直径5-8mm范围的晶状体囊圆形碎片。这有助于实现下一步骤，即通过晶状体乳化法的核雕刻。由于与最初的开罐式截囊技术相关的各种并发症，本领域权威专家做出各种尝试以开发用于在乳化步骤前移除晶状体前囊的更好技术。

连续环形撕囊术的原理是提供平滑连续的环形开口，通过该开口不仅可以安全和便利地进行核的晶状体乳化，而且能够用于方便地插入人工晶状体。它提供了针对插入的畅通中心通路、用于由患者将图像传输至视网膜的永久孔径，以及在剩余晶状体囊内提供了IOL的支撑，从而将限制发生潜在的错位。

可能会产生以下问题，涉及外科医生不能够由于缺少红光反射而充分地观察晶状体囊、不能够足够牢固地抓紧晶状体囊、不能够撕开合适尺寸并在合适位置的平滑圆形开口而不产生径向裂口和延伸。还存在以下技术难题，涉及在初始开口后的前囊深度的维持、瞳孔的尺寸较小、或由于晶状体不透明引起的红光发射的缺失。通过诸如亚甲蓝或靛青绿的染料的使用最小化了视觉的一些问题。由于脆弱小带（通常是具有非常柔软和弹性晶状体囊的老年患者和非常年幼儿童），其非常难以可控制地和可信赖地破裂和撕裂，患者产生了其他并发症。

许多白内障患者具有散光视觉误差。散光会在角膜曲率在所有方向上都不等时发生。现在使用IOL来校正散光，但需要精确的旋转和中央定位。另外，即使许多患者具有更严重的像差，也不使用IOL矫正超过5D的散光。对超过5D散光的更高矫正需要整形角膜以使其更加球形。现已存在大量的方法，包括角膜移植术、散光角膜切除术、角膜松弛切口(CRI)以及角膜缘松弛切口(LRI)。除了角膜移植术，所有的手术均通过以良好限定方式和深度定位角膜切口，从而允许角膜改变形状以变得更加球形。现在这些精密切口通过在其有限精度上的指示来手动地定位。

但是针对眼科治疗来说不仅需要切口。还需要针对眼睛组织的更加柔性修正，其产生组织力学性能的弱化和/或所治疗组织的光学性能的变化。在该情形中，结果应该是足够的柔性以允许眼睛组织的结构性修正而没有机械破坏。Ding等人(IOVS,2008(49),12,pp 5532-5539)说明了通过次级断裂飞秒激光脉冲对角膜组织的改形，并能够表明通过施加衍射图进入角膜组织，折射率大约变化1%。然而Ding的技术的实际应用受限于每立方微米的所治疗组织上需要施加100,000,000次激光脉冲。

Vogel等人(US 2010/0163540A1)描述了一种通过时间平滑激光束加工和切割透明材料以产生低密度乳浆而不形成乳浆发光的方法。在该教导中，他们描述了尤其需要避免裸露材料的线性吸附，这是由于它导致了晶种电子的随意产生，其转而在乳浆阈值内产生随机变异。另外，他们描述了低密度乳浆的形成总是与空化气泡的形成相关联。