ES2638603T3

ES2638603T3 - Lentes oftálmicas de difracción multifocales que utilizan un orden de difracción suprimido

Info

Publication number: ES2638603T3
Application number: ES15152911.2T
Authority: ES
Inventors: Yueai Liu; Myoung-Taek Choi; Xin Hong
Original assignee: Novartis AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2017-10-23
Anticipated expiration: 2035-01-28
Also published as: PT2945009T; AU2019271990B2; JP2024177570A; KR20220066241A; ES3038025T3; DK2945009T3; KR102496493B1; CN105093565A; KR102627429B1; AU2023206131B2; JP7379591B2; US20190224000A1; TW201919549A; EP4631475A2; EP3242154A1; AU2015200449B2; EP2945009B1; US9335564B2; SG10201500750RA; KR20210132635A

Abstract

Una lente oftálmica multifocal, que comprende: una lente oftálmica que tiene una curvatura de base que corresponde a una potencia de base; y un elemento de difracción (102), produciendo el elemento de difracción interferencia constructiva en al menos cuatro órdenes de difracción consecutivos que corresponden a un rango de visión entre visión de cerca y de lejos, en la que la interferencia constructiva produce un foco cercano visiblemente perceptible, un foco lejano que corresponde a la potencia de base de la lente oftálmica, y un foco intermedio entre el foco cercano y el foco lejano y en el que al menos cuatros órdenes consecutivos son (0, +1, +2, +3) y una eficiencia de difracción del orden +1 es suprimida a menos del diez por ciento de tal manera que la imagen enfocada no es visiblemente perceptible.

Description

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DESCRIPCION

Lentes oftalmicas de difraccion multifocales que utilizan un orden de difraccion suprimido CAMPO TECNICO

La presente invencion se refiere en general a lentes oftalmicas multifocales y mas espedficamente a una lente de difraccion multifocal con un orden de difraccion suprimido.

ANTECEDENTES

El ojo humano funciona para proporcionar vision refractando la luz a traves de una parte externa transparente llamada cornea, y refractando la luz por medio de una lente denominada cristalino sobre una retina. La calidad de la imagen enfocada depende de muchos factores incluyendo el tamano y la forma del ojo, y la transparencia de la cornea y de la lente. Cuando la edad o la enfermedad hacen que la lente resulte aberrada, la vision se deteriora debido a la perdida de calidad de la imagen retiniana. Esta perdida de calidad optica en el cristalino del ojo es conocida como catarata. Un tratamiento aceptado para esta condicion es la retirada quirurgica de la lente y la sustitucion de la funcion de la lente por una lente intraocular artificial (IOL). Cuando el ojo envejece, tambien pierde la capacidad de cambiar el foco a puntos focales mas cercanos, lo que se conoce como acomodacion. Esta perdida de acomodacion con la edad es conocida como presbicia.

En los Estados Unidos de Norteamerica, la mayona de los cristalinos con cataratas son retirados mediante una tecnica quirurgica llamada facoemulsificacion. Durante este procedimiento, una parte de la capsula anterior es retirada y una punta de corte de facoemulsificacion afilada es insertada en el cristalino enfermo y hecha vibrar por ultrasonidos. La punta de corte vibrante licua o emulsiona el nucleo y el cortex del cristalino de modo que el cristalino puede ser aspirado fuera del ojo. El nucleo y el cortex enfermos del cristalino, una vez retirados, son sustituidos por una lente intraocular artificial (lOL) en la capsula restante (en la bolsa). Con el fin de recuperar al menos parcialmente la capacidad del paciente para vision enfocada a distancias cercanas, la IOL implantada puede ser una lente multifocal.

Un tipo comun de lente multifocal es una lente de difraccion, tal como una lente bifocal que proporciona vision de lejos y vision de cerca (o intermedia). Tambien hay disponibles lentes de difraccion trifocales que proporcionan un punto focal adicional y, al menos potencialmente, un rango mas amplio de vision enfocada. Sin embargo, hay desventajas asociadas con la division de energfa luminosa entre multiples puntos focales, particularmente en lentes trifocales. Asf, sigue habiendo una necesidad de lentes de difraccion multifocales mejoradas.

El estado relevante de la tecnica esta representado por los documentos WO 2010/093975 A2, WO 2006/023404 A2, WO 94/11765 A1, y EP 0.655.841 A1; tambien EP 2.377.493 A1, y WO 2011/134948 A1.

RESUMEN

La presente invencion proporciona una lente oftalmica multifocal de acuerdo con las reivindicaciones que siguen. En diferentes realizaciones de la invencion, una lente oftalmica multifocal incluye una lente oftalmica y un elemento de difraccion. La lente oftalmica tiene una curvatura de base que corresponde a una potencia de base. El elemento de difraccion produce una interferencia constructiva en al menos cuatro ordenes de difraccion consecutivos que corresponden a un rango de vision entre vision de cerca y de lejos. La interferencia constructiva produce un foco cercano, un foco lejano que corresponde a la potencia de base de la lente oftalmica, y un foco intermedio entre el foco cercano y el foco lejano. Una eficiencia de difraccion de al menos uno de los ordenes de difraccion intermedios es suprimida a menos del diez por ciento.

Otras caractensticas y ventajas de diferentes realizaciones de la presente invencion resultaran evidentes para un experto en la tecnica a partir de la siguiente descripcion.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La fig. 1 ilustra una lente intraocular de acuerdo con realizaciones particulares de la presente invencion;

La fig. 2 ilustra una disposicion de escalon de difraccion de acuerdo con realizaciones particulares de la presente invencion; y

Las figs. 3-8 son tablas que ilustran disposiciones de escalon de difraccion particulares de acuerdo con realizaciones particulares de la presente invencion.

DESCRIPCION DETALLADA

Diferentes realizaciones de la presente invencion proporcionan una lente oftalmica de difraccion multifocal que tiene ordenes de difraccion 0, +1, +2 y +3 con al menos el orden de difraccion +1 suprimido. Mediante la supresion de un orden de difraccion, el rendimiento de la lente puede ajustarse en relacion con lentes de difraccion convencionales. Las lentes de difraccion trifocales conocidas, dividen la luz entre multiples focos de difraccion, tales como focos de orden (-1,

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0, +1) o focos de orden (0, +1, +2).

Por el contrario, diferentes realizaciones de la presente invencion proporcionan al menos tres focos que corresponden a ordenes de difraccion 0, +1, +2 y +3 en los que al menos el orden de difraccion intermedio +1 es suprimido. Esto proporciona un foco intermedio que esta mas proximo a la vision de cerca, lo que proporciona un rango mas amplio de vision alrededor del foco cercano. Ademas, la supresion del otro orden intermedio distribuye mas energfa a los otros focos, lo que puede proporcionar una vision mas util. En la siguiente descripcion, las referencias a focos para una lente oftalmica se refieren a un foco de difraccion correspondiente dentro del rango de vision que se extiende desde la vision de cerca ordinaria alrededor de 30 cm a la vision de lejos (modelada esencialmente como rayos luminosos colineales desde una distancia infinita). Esto excluye los ordenes superiores espurios de lentes de difraccion que se encuentran fuera del rango de vision, lo que proporciona solo efectos luminosos indeseados. Asf, por ejemplo, incluso las lentes de difraccion que son nominalmente bifocales incluyen focos de difraccion de orden superior a partir de la interferencia constructiva, pero para los propositos de esta memoria descriptiva, aquellos no debenan ser considerados focos de la lente oftalmica.

En otras realizaciones, una lente de difraccion multifocal produce focos que corresponden a al menos cuatro ordenes de difraccion consecutivos que incluyen al menos un foco de menos de una mitad de la potencia de adicion mas cercana y al menos otro foco mayor que una mitad de la potencia de adicion mas cercana. Esto puede ser ventajoso sobre las lentes trifocales convencionales, que tienen una potencia de adicion que es la mitad de la potencia de adicion mas cercana. Esta vision intermedia corresponde al doble de la distancia de la vision de cerca, de modo que si la potencia de adicion cercana corresponde a una distancia de trabajo de 40 cm, una distancia de lectura convencional, la distancia de vision intermedia serfa de 80 cm. Dado que una distancia de trabajo intermedia comun esta en 60 cm, esto no proporcionana un foco mtido en la distancia de trabajo mas comun, que caena entre los focos cercano e intermedio. Por el contrario, una lente con un foco que corresponde a 2/3 de la potencia de adicion cercana proporcionana un foco en 60 cm, que corresponde a la distancia de trabajo intermedia.

La fig. 1 ilustra una realizacion particular de una lente oftalmica de difraccion multifocal (IOL) 100 que incluye un elemento de difraccion 102. El elemento de difraccion 102 comprende escalones de difraccion 104 (tambien conocidos como zonas) que tienen una separacion radial caracterfstica para producir una interferencia constructiva en focos caractensticos. En principio, cualquier elemento de difraccion que produce una interferencia constructiva a traves del desplazamiento de fase en zonas de interferencia, a menudo referido como un holograma, puede estar adaptado para utilizar en tal lente oftalmica de difraccion multifocal. Tambien, aunque el elemento de difraccion esta representado con zonas anulares, las zonas podnan concebirse como parciales, tales como zonas semicirculares o sectorizadas, asf mismo. Aunque la siguiente descripcion se referira a un elemento de difraccion 102 que incluye escalones de difraccion anulares 103, debe comprenderse por los expertos en la tecnica que pueden realizarse sustituciones adecuadas en cualquier realizacion descrita en este documento.

La IOL 100 tambien incluye una optica 104 sobre la que esta ubicado el elemento de difraccion 102. La optica 104 determina la potencia optica de base de la lente, que corresponde tfpicamente a la vision de lejos del paciente. Esta necesidad no siempre es el caso; por ejemplo, un ojo no dominante puede tener una IOL con una potencia optica de base que es ligeramente menor que la potencia lejana correspondiente para que el paciente mejore la vision binocular total para ambos ojos. Independientemente, la potencia de adicion para la iOl puede ser definida con respecto a la potencia optica de base. Los hapticos 106 mantienen la IOL 100 en su lugar, proporcionando una fijacion estable dentro de la bolsa capsular. Aunque los brazos hapticos se han ilustrado en el ejemplo, cualquier estructura de fijacion de hapticos adecuada para la bolsa capsular o el surco ciliar compatible con la implantacion de camara posterior tambien se podna utilizar en una IOL de camara posterior.

Aunque el ejemplo siguiente trata con una IOL de camara posterior 100, otras lentes oftalmicas, que incluyen gafas de difraccion multifocales y lentes de contacto de difraccion multifocales, tambien podnan beneficiarse de la misma aproximacion. La posicion conocida y fija de la lente en relacion con el eje optico hace tales aplicaciones particularmente ventajosas para lentes intraoculares, que incluyen lentes intracorneales, de camara anterior, y de camara posterior. Sin embargo, esto no excluye la utilidad de la multifocalidad en otras aplicaciones.

La fig. 2 ilustra, con mas detalle, una estructura de escalon de difraccion util para lentes oftalmicas tales como la IOL 100 de la fig. 1. En particular, la fig. 2 ilustra una estructura de difraccion repetitiva de tres escalones que produce una relacion de fase para interferencia constructiva en cuatro puntos focales diferentes dentro del rango de vision. La relacion de escalon en los lfmites de escalon radial consecutivos a lo largo de un eje radial escalado (eje-x), medido en el espacio r2, es como sigue:

y

4/ x - x-i(x - x-i)+%

(i=1,2,3)

en la que Ai es la altura de escalon correspondiente en relacion con la curvatura de base (potencia optica de base) de la lente de base (excluyendo el retardo de fase constante 9) yi es la flecha en el segmento correspondiente (altura por encima o por debajo del eje x), 9 es el retardo de fase relativo desde el eje x, y xi es la posicion del escalon a lo largo del eje x. Como resultara evidente para un experto en la tecnica de opticas de difraccion, la posicion radial indicada en la

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formula esta en el espacio r2 (es decir, escalada parabolicamente), como se espera para el espaciamiento de zona. En realizaciones particulares, los parametros son seleccionados de modo que uno de los focos es suprimido, lo que es como decir que la energfa luminosa es reducida en relacion con la division entre los focos de tal manera que la imagen enfocada ya no es visiblemente perceptible. Esto corresponde a una energfa luminosa de menos del 10% de la energfa luminosa incidente, como se sugiere por el hecho de que las lentes bifocales con ordenes de difraccion espurios de menos del 10% de la energfa luminosa incidente no dan como resultado imagenes separadamente perceptibles. La fraccion de energfa luminosa incidente enfocada en un orden particular es referida como la “eficiencia de difraccion”.

Las relaciones de fase enumeradas son proporcionadas con respecto a la curva de base determinada por la potencia de base de la IOL, que corresponde al foco de difraccion de orden cero para las lentes. El espaciamiento radial de las zonas X es determinado ordinariamente basandose en el espaciamiento de zona Fresnel ordinario en el espacio r2 como se ha determinado por la potencia de adicion de difraccion, aunque puede ser variado para ajustar la relacion de fase relativa entre los componentes en formas conocidas en la tecnica para modificar ligeramente la distribucion de energfa entre los focos. En los ejemplos enumerados a continuacion, el espaciamiento se asumirfa de acuerdo con el patron de Fresnel conocido para producir cuatro focos. Esto es analogo a la aproximacion trifocal descrita, por ejemplo, en las Patentes de los EE.uU n° 5.344.447 y n° 5.760.871 y la Publicacion PCT WO 2010/0093975. Los escalones de difraccion tambien pueden ser apodizados (reducidos gradualmente en la altura de escalon a la relacion de fase nominal) para disminuir el deslumbramiento reduciendo progresivamente la energfa al foco cercano de la manera descrita en la Patente de los EE.UU n° 5.699.142.

Las figs. 3-8 proporcionan realizaciones multifocales ejemplares para una lente de difraccion (0, +1, +2, +3) en las que el orden +1 es suprimido. Esto proporciona ventajosamente un foco intermedio en 2/3 de la potencia de adicion cercana, que corresponde respectivamente a una imagen enfocada a una distancia de 60 cm y de 40 cm. Notablemente, la eficiencia de difraccion para el foco de vision de lejos (orden cero) puede ser cercana al 40%, comparable a la eficiencia de difraccion para lentes bifocales convencionales, y la eficiencia de difraccion para el foco de primer orden suprimido puede ser menor del 5%, aunque proporciona aun los focos intermedio y cercano a distancias de trabajo normales de 60 cm y de 40 cm, respectivamente. En comparacion con las multifocales convencionales, esto se aproxima mejor al rango total de vision de trabajo que un paciente utilizarfa en la ausencia de la condicion de presbicia.

Aunque se han descrito en este documento realizaciones particulares, un experto en la tecnica apreciara que son posibles numerosas variaciones. En particular, las realizaciones descritas en este documento son IOL de camara posterior multifocales que utilizan ordenes de difraccion (0, +1, +2, +3) siendo suprimido el orden +1. Una lente oftalmica de difraccion de cuarto orden no cubierta por la reivindicacion 1 podrfa utilizar diferentes ordenes de difraccion consecutivos, tal como comenzando con un orden de desde -4 a -1, por ejemplo. Y aunque de acuerdo con la invencion el orden cero es incluido para vision de lejos, esa condicion no es una restriccion necesaria en ejemplos alternativos. Por ultimo, la aproximacion podrfa ser aplicada en principio a mas de cuatro ordenes de difraccion; por ejemplo, una lente de difraccion de quinto orden podrfa tener potencias de adicion que incluyen dos potencias intermedias, una potencia de cerca, y una potencia intermedia suprimida que corresponde al orden de difraccion +1.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una lente oftalmica multifocal, que comprende:

una lente oftalmica que tiene una curvatura de base que corresponde a una potencia de base; y

un elemento de difraccion (102), produciendo el elemento de difraccion interferencia constructiva en al menos cuatro 5 ordenes de difraccion consecutivos que corresponden a un rango de vision entre vision de cerca y de lejos, en la que la interferencia constructiva produce un foco cercano visiblemente perceptible, un foco lejano que corresponde a la potencia de base de la lente oftalmica, y un foco intermedio entre el foco cercano y el foco lejano y en el que al menos cuatros ordenes consecutivos son (0, +1, +2, +3) y una eficiencia de difraccion del orden +1 es suprimida a menos del diez por ciento de tal manera que la imagen enfocada no es visiblemente perceptible.

10 2. La lente de la reivindicacion 1, en la que la lente es una lente intraocular (IOL) (100).
3. La lente de la reivindicacion 2, en la que IOL es una IOL de camara posterior.
4. La lente de la reivindicacion 3, en la que la IOL de camara posterior esta configurada para ser implantada en una bolsa capsular.
5. La lente de la reivindicacion 1, en la que el foco cercano corresponde a una vision a 40 cm, y el foco intermedio 15 corresponde a una vision a 60 cm.
6. La lente de la reivindicacion 1, en la que el elemento de difraccion (102) comprende una pluralidad de escalones de difraccion anulares (103).
7. La lente de la reivindicacion 1, en la que los escalones de difraccion (103) tienen una altura de escalon que corresponde a la curvatura de base de la lente oftalmica en lnriites de escalon radial consecutivos como sigue:

20 X = Ai/ xi - x-1(x - xi-1) + V (i=1,2,3)

en la que Ai es la altura de escalon correspondiente en relacion con la curvatura de base (potencia optica de base) de la lente de base, yi es la flecha en el segmento correspondiente (altura por encima o por debajo del eje-x), 9i es el retardo de fase relativo desde el eje-x, y Xi es la posicion del escalon a lo largo del eje-x.