Картридж системы ввода внутриглазной линзы - RU2470612C2

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к внутриглазным линзам, а именно к картриджам для использования с устройствами, используемыми для ввода внутриглазных линз в глаз.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Человеческий глаз - в самых простых терминах - предназначен для обеспечения видения посредством пропускания и преломления света через чистый наружный участок, называемый роговицей, и далее - фокусирования изображения с помощью хрусталика глаза на сетчатку в задней части глаза. Качество сфокусированного изображения зависит от многих факторов, включая размер, форму и длину глаза, а также форму и прозрачность роговицы и хрусталика глаза.

Когда при травме, старении или заболевании хрусталик становится менее прозрачным, зрение ухудшается из-за уменьшения света, который может быть передан на сетчатку глаза. Эта неполноценность хрусталика глаза известна в медицине как катаракта. Лечение такого дефекта состоит в хирургическом удалении хрусталика и имплантации искусственного хрусталика или внутриглазной линзы.

В то время как ранние внутриглазные линзы выполнялись из твердой пластмассы, такой как полиметилметакрилат (РММА), мягкие складные внутриглазные линзы, выполненные из силикона, мягких акриловых смол и гидрогелей, стали все более популярными вследствие способности складывать или сворачивать эти мягкие линзы и вставлять их в небольшие разрезы. Использовалось несколько способов складывания или сворачивания этих линз. Один широко распространенный способ включает в себя использование инжекторного картриджа, который складывает линзы и обеспечивает просвет относительно небольшого диаметра, через который линза может быть вставлена в глаз, обычно толкателем с мягким наконечником. Наиболее часто используемая конструкция инжекторного картриджа описана в патенте США №4 681102 (Бартелл (Bartell)) и представляет собой картридж расщепленного типа с продольной подвеской. Подобные конструкции описаны в патентах США N'№5494484, 5499987 (Файнголд (Feingold)) и 5616148 и 5620450 (Иглз (Eagles) и др.). В попытке обойти пункты патента США №4681102 было исследовано несколько "твердых" картриджей - см., например, патент США №5275604 (Рейниш (Rheinish) Reich и др.) и №5653715 (Рейч (Reich) и др.).

Эти устройства предшествующего уровня техники предназначались для ввода внутриглазной линзы в заднюю камеру афакического глаза через относительно большой (примерно 3,0 мм или больше) разрез. Была разработана специальная хирургическая технология, а также созданы специальные внутриглазные линзы, что позволяет выполнить всю хирургическую процедуру через гораздо меньшие разрезы - 2,4 мм и меньше. Такие небольшие разрезы требуют очень плотного сжатия внутриглазной линзы, а также очень тонких стенок насадки, используемой на инжекторном картридже. Комбинация плотно сжатой линзы, проходящей через насадку с очень тонкими стенками, часто приводит к расщеплению насадки во время использования. Кроме того, несмотря на то, что хирург может сделать разрез специального размера, ввод и манипуляции с картриджем и линзой часто напрягают стенки разреза, увеличивая величину разреза, а также вызывают травмирование окружающей ткани.

Таким образом, продолжает существовать потребность в инжекторном картридже внутриглазной линзы, выполненном с возможностью ввода внутриглазной линзы через относительно небольшой разрез с минимальным травмированием тканей.

КРАТКАЯ СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение улучшает предшествующий уровень техники обеспечением картриджа для системы ввода внутриглазной линзы, который имеет геометрию наконечника инжектора, сконфигурированную с целью уменьшения усилий, оказываемых на разрез во время ввода наконечника картриджа сквозь ранку для уменьшения вероятности разрыва или перенапряжения ранки во время ввода наконечника картриджа, а также времени нахождения его в ранке в то время как линза устанавливается в глазу.

Соответственно, задачей настоящего изобретения является обеспечение картриджа для системы ввода внутриглазной линзы, который имеет геометрию наконечника инжектора, сконфигурированную с целью уменьшения напряжений, оказываемых на разрез ранки.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение картриджа для системы ввода внутриглазной линзы, который уменьшает послеоперационное травмирование ранки.

Поставленные задачи решаются посредством картриджа системы ввода внутриглазной линзы, который содержит корпус и трубчатую насадку, соединенную с корпусом и выступающую наружу относительно корпуса, при этом насадка имеет модифицированное эллиптическое поперечное сечение с кривыми сопряжения, где модифицированное эллиптическое поперечное сечение имеет форму, определяемую посредством:

части эллипса, имеющей центр, который смещен от начала декартовой системы координат, причем указанная часть эллипса расположена в первом квадранте и втором квадранте декартовой системы координат, при этом указанная часть эллипса определена как верхняя кривая; и

нижней кривой, определяемой как точное отображение верхней кривой вокруг оси абсцисс декартовой системы координат, причем верхняя кривая и нижняя кривая образуют точки перегиба в месте, где верхняя кривая и нижняя кривая пересекают ось абсцисс декартовой системы координат; и

кривыми сопряжения, сформированными на противоположных концах указанной эллиптической формы рядом с точками перегиба, причем каждая кривая сопряжения определена как часть окружности, соединяющая верхнюю кривую и нижнюю кривую, то есть является касательной к обеим верхней и нижней кривым и имеет касательную линию, идущую под 90° в точке пересечения оси абсцисс кривыми сопряжения. Предпочтительно модифицированное эллиптическое поперечное сечение имеет эксцентриситет эллипса 0.65.

Иные задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидны при рассмотрении чертежей и нижеследующего описания чертежей и пунктов формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 представляет собой графическое изображение сравнения длины дуги окружности, эллипса и прямой линии.

Фиг.2 представляет собой графическое изображение, иллюстрирующее теоретическую величину разреза для наконечника различных размеров.

Фиг.3 представляет собой увеличенный перспективный вид картриджа системы ввода внутриглазной линзы по настоящему изобретению.

Фиг.4 представляет собой графическое изображение, иллюстрирующее минимально возможную окружность, которая касательна обеим кривым эллипса.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ИСПОЛНЕНИЯ

Объектом настоящего изобретения является картридж 10, имеющий наконечник 12, причем наконечник 12 имеет геометрию, сконфигурированную с целью уменьшения напряжений, возникающих во время ввода внутриглазной линзы в глаз. Хотя может быть использован разрез любого размера, размерности, приведенные в нижеследующем описании, основаны на величине разреза или ранки в глазу величиной в 2,0 мм.

Действие по вводу наконечника 12 картриджа сквозь разрезанную ранку обычно создает напряжения по краям ранки, которые могут привести к травмированию и разрыву разреза. Авторы изобретения обнаружили, что существует корреляция между степенью напряжений ранки и геометрией наконечника картриджа. На основе этого открытия авторы изобретения определили, что разрез или ранка может быть смоделирована как деформируемое тело, имеющее, ориентировочно, эллиптическую внешнюю форму с величиной большей оси приблизительно в 2,0 мм и с меньшей осью приблизительно в 0,25 мм. Кроме того, авторы изобретения определили, что насадка наконечника 12 картриджа может быть смоделирована как твердое тело в предположении, что во время ввода внутриглазной линзы в глаз не происходит никакой деформации насадки наконечника 12 и что любая деформация имеет место в ранке. Поскольку никаких реальных свойств ткани нет, свойства материала ткани ранки могут быть смоделированы, используя модель Арруда-Бойса (Arruda-Boyce) этого материала. Полагая, что площадь насадки наконечника 12 больше, чем площадь ранки, авторы изобретения приложили теоретическую нагрузку к внутренности ранки, для того чтобы "растянуть" ранку в достаточной степени, чтобы насадка наконечника 12 могла в нее войти. Уменьшая теоретическую нагрузку до тех пор, пока внутренние границы ранки не коснутся всей наружной периферийной поверхности наконечника 12, могут быть определены остаточное напряжение, напряжение, распределение напряжения и контактное давление.

Специалисты в данной области техники понимают, что округлый или круглый наконечник картриджа имеет характеристическое отношение 1, поскольку его высота и ширина равны. Однако по мере уменьшения характеристического отношения с уменьшением высоты длина дуги изменяется, что используется для уменьшения степени растяжения ранки посредством уменьшения приложенных напряжений по краям ранки, как показано на фиг.1. Специалисты в данной области техники понимают также, что прямая линия, соединяющая высоту и ширину, является кратчайшим расстоянием между этими точками и представляет собой кратчайшую возможную длину "дуги" относительно приложенных к ранке напряжений без образования отрицательной дуги. Отрицательная дуга является нежелательной, потому что при использовании отрицательной дуги или некриволинейной геометрии может произойти повреждение линзы или ее нежелательное складывание.

Поперечное сечение в форме эллипса, представляющего геометрию вводимого наконечника 12, может быть проанализировано посредством использования коэффициента формы эллипса. Этот коэффициент формы ε может оставаться постоянным для сохранения такой же формы при изменении размера наконечника от 3,0 мм и ниже. При изменении величин других параметров форма не изменяется, в то время как периферия и результирующий теоретический размер разреза уменьшаются, как показано в таблице 1 ниже и на фиг.2.

Этот коэффициент формы ε, известный также как эксцентриситет, подробнее обсуждается ниже, начиная с уравнения эллипса. Поперечное сечение эллипсоида в плоскости, параллельной координатным осям, представляет собой эллипс. Вообще говоря, этот двухмерный эллипс может быть представлен следующим уравнением:

где h, k представляют собой центр эллипса, а - его большая ось, a b - малая ось. Форма эллипса может быть представлена его эксцентриситетом ε, определенным следующим образом:

где 0<ε<1. Чем больше величина ε, тем больше отношение а к b и тем более вытянутым становится эллипс. Более того, для данной величины эксцентриситета при известном параметре а или b, используя это уравнение, легко может быть вычислен другой параметр. В завершение, следует заметить, что параметры а и b связаны следующим уравнением:

c²=a²-b²,

где (±с,0) есть фокусы эллипса. Следует заметить, что поперечное сечение эллипса модифицировано в том смысле, что центр эллипса не обязательно расположен в начале координат, а имеет возможность "плавать". Однако допущение такой "децентрализации" эллипса порождает точку перегиба - явная характерная точка, когда часть эллипса, лежащая в квадранте I, вращается вокруг оси X. Для сглаживания этой точки используется кривая сопряжения, так что касательная в точке пересечения оси X идет под углом в 90°. Эти два признака - децентрализованный эллипс и кривая сопряжения определяют поперечное сечение конфигурации модифицированного эллипса.

Альтернативная форма вышеприведенного уравнения эллипса может быть представлена как:

Ax²+Bxy+Cy²+Dx+Ey+F=0,

где В²<4АС и все коэффициенты являются действительными числами. Это уравнение может быть преобразовано в первое уравнение дополнением до полного квадрата и приведения к виду, показывающему центр эллипса, а также длины большой и малой осей.

Все эти параметры можно вычислить, используя вышеприведенные формулы. Эллиптическая кривая в квадранте I была преобразована для создания эллипса в общем, и было найдено, что (h, k)=(0,0-0,13), а (а, b)=(0,95; 0,72). Затем был вычислен эксцентриситет ε, который равен 0,65. При данном эксцентриситете, если необходимо изменить любой из двух осевых размеров эллипса, то второй может быть вычислен по вышеприведенному уравнению. Вообще говоря, кривая сопряжения в точке перегиба может быть выбрана принадлежащей минимально возможной окружности, которая касательна обеим - верхней и нижней - кривым и имеет касательную линию, идущую под 90° в точке пересечения оси X, такой как окружность 100 на фиг.4.

Пример использования определенной минимальной длины дуги, характеристического отношения и вышеописанной кривой сопряжения показан в нижеприведенной таблице 1, в которой для каждой из этих переменных взяты их типичные значения. Таблица определяет параметры типового модифицированного эллипса как функцию от размера разреза. Демонстрация соответствующих соотношений, когда длина дуги/ширина и эксцентриситет эллипса сохраняются постоянными, производится при размерах разреза 1,0; 2,0 и 3,0 мм. Приложение этих величин к конструкции наконечника картриджа дает максимальный внутренний объем относительно минимальной длины дуги, что в комбинации приводит к значительному снижению напряжений по краям ранки разреза при минимизации степени сжатия линзы и результирующего усилия ввода линзы.

Показанные выше этапы привели к конструкции наконечника 12 картриджа, который обеспечивает максимальный внутренний объем при минимальной длине дуги. Такая комбинация приводит к значительному снижению напряжений по краям ранки разреза при минимизации степени сжатия линзы и результирующего усилия ввода линзы. Описанное здесь изобретение обеспечивает инжекторный картридж 10 или форму насадки наконечника 12, которые уменьшают усилие, необходимое для ввода наконечника 12 картриджа сквозь ранку, вследствие уменьшенного характеристического отношения и длины дуги. Кроме того, эта искривленная форма обеспечивает уменьшение травмирования ранки и потенциальной возможности повреждения линзы вследствие исключения острых внешних и внутренних деталей или точек перехода.

Описанные выше некоторые варианты исполнения настоящего изобретения приведены с целью иллюстрации и пояснения. Возможны различные варианты, изменения, модификации вышеописанных систем и способов, а также отклонения от них, остающиеся в пределах объема и существа настоящего изобретения.

Реферат

Изобретение относится к медицине. Картридж системы ввода внутриглазной линзы содержит корпус и трубчатую насадку, соединенную с корпусом и выступающую наружу относительно корпуса. Насадка имеет модифицированное эллиптическое поперечное сечение с кривыми сопряжения, где модифицированное эллиптическое поперечное сечение имеет форму, определяемую посредством части эллипса, имеющей центр, который смещен от начала декартовой системы координат, причем указанная часть эллипса расположена в первом квадранте и втором квадранте декартовой системы координат, при этом указанная часть эллипса определена как верхняя кривая; и нижней кривой, определяемой как точное отображение верхней кривой вокруг оси абсцисс декартовой системы координат, причем верхняя кривая и нижняя кривая образуют точки перегиба в месте, где верхняя кривая и нижняя кривая пересекают ось абсцисс декартовой системы координат; и кривыми сопряжения, сформированными на противоположных концах указанной эллиптической формы рядом с точками перегиба, причем каждая кривая сопряжения определена как часть окружности, соединяющая верхнюю кривую и нижнюю кривую, то есть является касательной к обеим верхней и нижней кривым и имеет касательную линию, идущую под 90° в точке пересечения оси абсцисс кривыми сопряжения. Изобретение обеспечивает возможность ввода внутриглазной линзы через относительно небольшой разрез с минимальным травмированием тканей. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула