仿生的人工水晶體的制作方法
【專利摘要】一種仿生的人工水晶體。適用設置于一個藉由一個睫狀體小帶與一個睫狀肌連接的水晶體囊內以取代已摘除的水晶體，包含一個前表面及一個后表面。該前表面與該后表面相配合形成一個柔軟可折疊的凸透鏡本體。該凸透鏡本體的直徑介于7.0mm至9.5mm。該凸透鏡本體的折射率介于1.35至1.57。其中，該凸透鏡本體設置于該水晶體囊內且該凸透鏡本體的周緣部抵靠該水晶體囊連接該睫狀體小帶處的內表面，當該睫狀肌的撐張收縮且藉由該睫狀體小帶帶動該凸透鏡本體變形，從而調整該凸透鏡本體的屈光度。
【專利說明】仿生的人工水晶體
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種光學元件，特別是涉及一種仿生的人工水晶體。
【背景技術】
[0002]參閱圖1及圖2，水晶體11是眼球I內一個很重要的構造，水晶體11是一個具有雙凸透鏡形狀的透明體，就像一個圓形的扁豆一般。水晶體11的外層包有一層無色透明膜，稱為水晶體囊12。水晶體11的前表面較平而后表面較凸，前方直接連接于虹膜13的后面(也就是瞳孔的后面)，而后方接著玻璃體窩14,水晶體11的周緣稱為赤道部且有許多睫狀體小帶15的纖維附著，而將該水晶體11固定于一定的位置上，不會隨著眼球I的轉動而飄移不定。然而水晶體11在眼球I中具有兩個主要的功能，一個是調視功能(accommodation),因其清澈透明且靠其厚度的改變而使得屈光力的改變,使得眼睛看遠看近能夠同樣清晰。尤其是眼睛I在看近物時，睫狀肌16收縮而睫狀體小帶15放松，水晶體11靠著自己的彈力撐張而增厚，增加了屈光力，看近物就可很清晰(如圖2所示)。另一個功能就是水晶體11對于紫外線(尤其是紫外線A，波長300nm至400nm)的吸收力很強，可以阻止紫外線直接照射到視網膜17，造成視網膜17的傷害。[0003]水晶體11本身有復雜的新陳代謝過程可維持其透明性，透過水晶體囊12的囊膜吸收房水中的養分并排出代謝產物，如果房水成分或水晶體囊12滲透性改變或有某種因素影響水晶體11的代謝過程，就會引起水晶體11混濁，形成白內障。
[0004]參閱圖3及圖4，然而，白內障患者通常都會進行手術將混濁的水晶體11取出而植入一個人工水晶體18于水晶體囊12內，以恢復眼球I正常調節視力功能。公知的一種人工水晶體18具有一個透鏡本體181及二個分別相反設置于該透鏡本體181的周緣且向外延伸的撐張翼182。該人工水晶體18就由這些撐張翼182撐張于水晶體囊12而將該透鏡本體181定位。該人工水晶體18的本體相當于最大的視覺光區，因考量安裝于該水晶體囊12，故于正常約直徑約6_，扣除掉瞳孔遮蔽的實際可視光區常態下直徑約5_。該透鏡本體181具有一個位于中央處的折射區183及一個由該折射區183周緣向外延伸的繞射區184。該折射區183能在光線穿透透鏡本體181時使光線曲折而距焦于視網膜17上，而該繞射區184具有由該折射區183外緣向外逐漸降低繞射階變高度的結構，使得遠距光線得以聚焦于視網膜17上。然而為了使該人工水晶體18能便利的裝設到該水晶體囊12中，造成可視光區縮小，且該透鏡本體181的變焦分區結構的設計，以上所述因素總合地使得光線經由該透鏡本體181進入后到達視網膜17的總量降低，造成較昏暗的視覺感，然而易有夜盲情況產生。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供一種具備較大光區且明亮的仿生的人工水晶體。
[0006]于是，本發明的仿生的人工水晶體，適用設置于一個藉由一個睫狀體小帶與一睫狀肌連接的水晶體囊內以取代已摘除的水晶體，包含一個前表面及一個后表面。[0007]該前表面與該后表面相配合形成一個柔軟可折疊的凸透鏡本體。該凸透鏡本體的直徑介于7.0mm至9.5_。該凸透鏡本體的折射率介于1.35至1.57。
[0008]其中，該凸透鏡本體設置于該水晶體囊內且該凸透鏡本體的周緣部抵靠該水晶體囊連接該睫狀體小帶處的內表面，當該睫狀肌的撐張收縮且藉由該睫狀體小帶帶動該凸透鏡本體變形，從而調整該凸透鏡本體的屈光度。
[0009]本發明的有益效果在于:該仿生的人工水晶體具備較大光區且為一柔軟可變形的凸透鏡本體，因此置入于該水晶體囊內，可受該睫狀體小帶的帶動而變形，從而調整該凸透鏡本體的屈光度，達到可看近看遠的調視功能，同時還兼具有較大光區取得明亮效果的優點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是說明一個眼球的構造且一個睫狀肌在一放松狀態的示意圖；
[0011]圖2是說明該眼球的構造且該睫狀肌在一收縮狀態的示意圖；
[0012]圖3是公知人工水晶體的正視圖；
[0013]圖4是說明該人工水晶體植入于該眼球內的示意圖；
[0014]圖5是本發明仿生的人工水晶體的較佳實施例的側視圖；
[0015]圖6是該較佳實施例的局部放大圖；
[0016]圖7是說明該較佳實施例植入于該眼球內且該睫狀肌在該放松狀態的示意圖；
[0017]圖8是說明該較佳實施例植入于該眼球內且該睫狀肌在該收縮狀態的示意圖；
[0018]圖9是說明圖7的該較佳實施例的屈光狀態的示意圖；
[0019]圖10是說明圖8的該較佳實施例的屈光狀態的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖及一個實施例對本發明進行詳細說明:
[0021]參閱圖5、圖6及圖7,本發明仿生的人工水晶體的較佳實施例,適用設置于一個藉由一個睫狀體小帶15與一個睫狀肌16連接的水晶體囊12內以取代已摘除的水晶體，包含一個前表面2、一個后表面3及一個兩相反端緣分別與該前表面2的端緣及該后表面3的端緣連接的周面4。
[0022]該前表面2、該后表面3及該周面4相配合形成一個柔軟可折疊的凸透鏡本體5。該凸透鏡本體5的直徑介于7.0mm至9.5_。該凸透鏡本體5的折射率介于1.35至1.57。該周面4與該后表面3連接處形成一個銳角6，且該銳角6的曲率小于1.00mm，較佳地，該銳角6的曲率小于0.10_。該銳角6是靠抵于該水晶體囊12連接該睫狀體小帶15的內表面。
[0023]較佳地，該仿生的人工水晶體為一種由甲基丙烯酸羥基乙酯(HEMA)所構成的水膠(hydrogel)材料所制作而成，該水膠材料的含水量介于35%至55%及其折射率介于1.47至1.57。另外，該仿生的人工水晶體也可為一種由丙烯酸酯(acrylate)及丙烯酸甲酯(methacrylate)組成的共聚物所構成的疏水性壓克力(hydrophobic acrylic)材料所制作而成，且其含水量小于5%及其折射率介于1.47至1.57。另外該仿生的人工水晶體還可添加一種紫外線吸收劑及一種染料，該紫外線吸收劑為一乙基酯及一二苯甲酮其中一者所構成，該染料選自[2-萘磺酸，7-(乙酰氨基)-4-羥基-3- ((4- ((2-(磺酰氧基)乙基)橫酸基)苯基)偶氮)-](Reactive Orange 78 [2-naphthalenesulfonic acid, 7-(acetylamino)-4-hydroxy-3-((4_((2_(sulfooxy)ethyl)sulfonyl)phenyl)azo)-]CAS Reg.N0.68189-39-9)、[苯磺酸，4-(4，5-二氫-4-((2-甲氧 _5_ 甲基-4-((2-(磺酰氧基)乙基)磺酰基)苯基)偶氮)-3_甲基-5-氧基-1氫-吡唑-1-基_] (ReactiveYellow 15 [2-benzensulfonic acid, 4-(4, 5-dihydro-4-((2-methoxy-5-methyl-4-((2-(sulfooxy)ethyl)sulfonyl)phenyl)azo)-3-methyl-5-oxo-lH-pyrazol-1-yl-]CAS Reg.N0.60958-41-0)、[1,3-苯二磺酸，4- ((5-胺羰基-1-乙基-1, 6- 二氫-2-氫氧基 _4_ 甲基-6-氧基-3-唳基)偶氮)-6-(4，6-二氯-1，3，5-二次偶氮基-2-基)氨基]-，二鈉鹽](C.1.Reactive Yellow 86 [I,3-benzendisulfonic acid,4-((5-aminocarbonyl-1-ethyl-l, 6-dihydro-2-hydroxy-4-methyl-6-oxo-3-pyridinyl)azo)_6_(4, 6-dichloro-1, 3, 5-triazin-2-yl)amino]-, disodium salt]CAS Reg.N0.61951-86-8)、[銅,(29氫，31氫-酞菁(2-)-氮29，氮30，氮31，氮32)-磺基((4-((2-磺酰氧基)乙基)磺酸基)苯基)氨基)石黃酸基衍生物](Reactive Blue 21 [copper, (29H, 31H-phthalocyaninato(2-)-N29, N30, N31, N32)-sulfo((4-((2-(sulfooxy)ethyl)sulfonyl)phenyl)amino)sulfonyl derivs]CAS Reg.N0.73049-92-0)及[2-蔥-磺酸，1-氨基_9，10-二氫-9，10-二氧_4_((3_((2_(橫酸氧基)乙基)橫酸基)苯基)氛基)-，二納鹽](Reactive BlueN0.19[2-anthracene-sufonic acid, 1-amino-9, 10-dihydro-9, 10-dioxo-4-((3-((2-(sulfooxy) ethyl) sulfonyl) phenyl) amino) -, disodium salt] CAS Reg.Νο2580_78_1)，及前述其中一組合。
[0024]更佳地，該凸透鏡本體5可為一個凹凸透鏡、一個平凸透鏡及一個雙凸透鏡其中任一者，且該凸透鏡本體5的前表面2及后表面3分別為一個可彎曲的自由曲面。該前表面2與該后表面3的曲率變化相配合使得該凸透鏡本體5的屈光度介于+OT至+3?，并同時具有消除周邊球面相差功能。。
[0025]其中，當該睫狀肌16的撐張收縮且藉由該睫狀體小帶15帶動該凸透鏡本體5變形，從而調整該凸透鏡本體5的屈光度(如圖7及圖8所示)。
[0026]圖9及圖10分別說明圖7及圖8中的該凸透鏡本體5受該睫狀體小帶15帶動變形，使得其焦距改變，也就是屈光度改變，而達到看近看遠的調視功能。
[0027]以下為三種仿生的人工水晶體的加工制造方法，且選用不同的材料。
[0028]1.使用美國BENZ公司生產的HF-1.2UVX universal規格的毛胚進行車削加工，該毛胚的直徑為12.7mm、厚度為3.0mm、折射率為1.483、含水量小于4%及透光度大于99%。該毛胚在溫度于-20°C及濕度介于32%至42%的環境下使用美國optoform的CNC加工機進行車削，所使用的鉆石刀具的刀尖曲率為0.02mm，轉速設定在8000rpm至lOOOOrpm，進刀粗加工的速度為18mm/min，進刀細加工的速度為10mm/min，而粗加工的進刀量為0.12mm,細加工的進刀量為0.03mm，然后經由50000rpm高轉速的拋光后，可得到屈光度為+20.0D的仿生的人工水晶體。該仿生的人工水晶體的直徑為8.60_，其光區直徑大于7.00_，其厚度為1.05mm,其MTF值介于0.52至0.58，其銳角的曲率小于0.05mm,所述的光區是指當瞳孔些微的遮蔽水晶體的周邊區域外，光線可透過該人工水晶體的區域。
[0029]2.利用旋模成型的生產方式制作該仿生的人工水晶體。準備一模漿，該模漿的組成成分如以下表格一所示。將該模漿倒入一個塑膠模具進行旋模成型，該塑膠模具的具有一個容置該模漿且具有圓形的開口、弧形的底面及連接于該開口與該底面周緣間的垂直周面的凹槽，該開口的直徑為7.95mm,該凹槽最大深度(sagittal depth)為1.20mm,該底面的中央處的曲率半徑為3.70_，該底面周緣處的曲率半徑漸變為9.20_，該垂直周面的高度為0.05mm。接著在以下工序條件下將該模漿旋模成型，在一個充滿氮氣的環境，倒入體積為37ml的模衆,且旋轉該塑膠模具于15rpm的轉速，同時以強度為20mw/cm2至30mw/cm2的紫外線進行為時30分鐘的照射。將旋模成型后的鏡片毛胚進行24小時于溫度為90°C的純水中的萃取，接著取出浸泡于重量百分比為0.9%的氯化鈉(NaCl)溶液中，可得到一個含水量為45%、直徑為8.9mm、中心厚度為1.3mm、銳角的曲率為0.02mm及折射率為1.423的仿生的人工水晶體。該仿生的人工水晶體經由NIKON PL2度量測量儀測量，且測量范圍為位于中心的直徑為3mm的圓形區域，量得的屈光度為+16D。
[0030]
【權利要求】
1.一種仿生的人工水晶體，適用設置于一個藉由一個睫狀體小帶與一個睫狀肌連接的水晶體囊內以取代已摘除的水晶體，其特征在于:包含一個前表面及一個后表面，該前表面與該后表面相配合形成一個柔軟可折疊的凸透鏡本體，該凸透鏡本體的直徑介于7.0mm至9.5_，該凸透鏡本體的折射率介于1.35至1.57，其中，該凸透鏡本體設置于該水晶體囊內且該凸透鏡本體的周緣部抵靠該水晶體囊連接該睫狀體小帶處的內表面，當該睫狀肌的撐張收縮且藉由該睫狀體小帶帶動該凸透鏡本體變形，從而調整該凸透鏡本體的屈光度。
2.如權利要求1所述的仿生的人工水晶體，其特征在于:該前表面及該后表面其中至少一者為一個可彎曲的自由曲面，該前表面與該后表面的曲率變化相配合使得該凸透鏡本體的屈光度介于+5D至+35D，并同時具有消除周邊球面相差功能。
3.如權利要求2所述的仿生的人工水晶體，其特征在于:該人工水晶體為一種水膠材料所構成，該水膠材料為甲基丙烯酸羥基乙酯所組成，該水膠材料的含水量介于35%至55%且其折射率介于1.35至1.45。
4.如權利要求2所述的仿生的人工水晶體，其特征在于:該人工水晶體為一種疏水性壓克力材料所構成，該疏水性壓克力材料為由丙烯酸酯及丙烯酸甲酯組成的共聚物，且其含水量小于5%及其折射率介于1.47至1.57。
5.如權利要求2所述的仿生的人工水晶體，其特征在于:該凸透鏡本體為一個凹凸透鏡、一個平凸透鏡及一個雙凸透鏡其中任一者。
6.如權利要求2所述的仿生的人工水晶體，其特征在于:還包含一個兩相反端緣分別與該前表面的端緣及該后表面的端緣連接的周面，該前表面、該后表面及該周面相配合形成該凸透鏡本體，該周面與該后表面連接處形成一個銳角，且該銳角的曲率小于1.00_，該銳角是靠抵于該水晶體囊連接該睫狀體小帶的內表面而可受該睫狀體小帶帶動以使該凸透鏡本體變形。
7.如權利要求6所述的仿生的人工水晶體，其特征在于:該銳角的曲率小于0.10mm。
8.如權利要求2或3所述的仿生的人工水晶體，其特征在于:還添加有一種紫外線吸收劑，該紫外線吸收劑為一乙基酯及一二苯甲酮其中一者所構成。
9.如權利要求2或3所述的仿生的人工水晶體，其特征在于:還添加有一種染料，該染料選自[2-萘磺酸，7-(乙酰氨基)-4-羥基-3- ((4- ((2-(磺酰氧基)乙基)磺酰基)苯基)偶氮)_]、[苯磺酸，4- (4，5- 二氫-4- ((2-甲氧-5-甲基-4- ((2-(磺酰氧基)乙基)磺酰基)苯基)偶氮)-3-甲基-5-氧基-1氫-吡唑-1-基_]、[1，3-苯二磺酸，4-((5-胺羰基-1-乙基-1，6-二氫-2-氫氧基-4-甲基-6-氧基-3-啶基)偶氮)-6-(4,6-二氯_1，3，5-二次偶氮基-2-基)氨基]-，二鈉鹽]、[銅，(29氫，31氫-酞菁(2-)-氮29，氮30，氮31，氮32)-磺基((4-((2-磺酰氧基)乙基)磺酰基)苯基)氨基)磺酰基衍生物]、[2-蔥-磺酸，1-氨基-9，10- 二氫-9，10- 二氧-4- ((3- ((2-(磺酰氧基)乙基)磺酰基)苯基)氨基)-，二鈉鹽]，及前述其中一組合。
【文檔編號】A61F2/16GK103919630SQ201310016917
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月16日 優先權日:2013年1月16日
【發明者】王宗林, 鄭惠川 申請人:九揚貿易有限公司