ES3038025T3

ES3038025T3 - Multifocal diffractive ophthalmic lens using suppressed diffractive order

Info

Publication number: ES3038025T3
Application number: ES17176212T
Authority: ES
Inventors: Yueai Liu; Myoung-Taek Choi; Xin Hong
Original assignee: Alcon Inc
Current assignee: Alcon Inc
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2025-10-09
Anticipated expiration: 2035-01-28
Also published as: CN113589552A; KR20250029834A; CN111123553B; EP3242154A1; JP2024177570A; PL2945009T3; US11000365B2; CA2880365A1; RU2015103070A3; RU2018131004A3; MX358147B; RU2666172C2; JP6480203B2; KR20210132635A; MX2015001436A; TW201919549A; KR102321958B1; AU2021221613B2; RU2015103070A; JP2019080970A

Abstract

Una lente oftálmica multifocal incluye una lente oftálmica y un elemento difractivo. La lente oftálmica tiene una superficie anterior y una posterior; y el elemento difractivo está dispuesto en al menos una de las superficies anterior y posterior. El elemento difractivo incluye varios escalones difractivos anulares y cuatro órdenes difractivos consecutivos. La lente oftálmica produce un foco cercano, un foco intermedio y un foco lejano, cada uno correspondiente a uno diferente de los cuatro órdenes difractivos consecutivos. Los escalones difractivos anulares del elemento difractivo están configurados de tal manera que uno de los cuatro órdenes difractivos se suprime y al menos una parte de la energía asociada a dicho orden difractivo suprimido se redistribuye al foco cercano, al foco intermedio o al foco lejano. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Lente oftálmica de difracción multifocal que usa orden de difracción suprimido

Campo técnico

La presente invención se refiere en general a lentes oftálmicas multifocales y más específicamente a una lente oftálmica de difracción multifocal con un orden de difracción suprimido.

Antecedentes

El ojo humano funciona para proporcionar visión refractando la luz a través de una parte externa transparente llamada córnea, y refractando la luz por medio del cristalino sobre la retina. La calidad de la imagen enfocada depende de muchos factores, incluyendo el tamaño y la forma del ojo y de la transparencia de la córnea y del cristalino. Cuando la edad o una enfermedad provocan una aberración del cristalino, la visión se deteriora debido a la pérdida de calidad de la imagen retiniana. Esta pérdida de calidad óptica en el cristalino del ojo es conocida como catarata. Un tratamiento aceptado para esta afección es la extracción quirúrgica del cristalino y la sustitución de la función del cristalino por una lente intraocular artificial (LIO). A medida que el ojo envejece, también pierde la capacidad de cambiar el foco a puntos focales más cercanos, lo que se conoce como acomodación. Esta pérdida de acomodación con la edad es conocida como presbicia.

En los Estados Unidos la mayoría de los cristalinos con cataratas se retiran mediante una técnica quirúrgica llamada facoemulsificación. Durante este procedimiento, una parte de la capsula anterior es retirada y una punta de corte fina de facoemulsificación se inserta en el cristalino enfermo y se hace vibrar por ultrasonidos. La punta de corte vibrante licua o emulsiona el núcleo y la corteza del cristalino de modo que el cristalino puede ser aspirado fuera del ojo. El núcleo y la corteza enfermos del cristalino, una vez retirados, son sustituidos por una lente intraocular artificial (LIO) en la cápsula restante (en el saco). Con el fin de recuperar al menos parcialmente la capacidad del paciente para la visión enfocada a distancias cortas, la LIO implantada puede ser una lente multifocal.

Un tipo común de lente multifocal es una lente de difracción, tal como una lente bifocal que proporciona visión de lejos y visión de cerca (o intermedia). También hay disponibles lentes de difracción trifocales que proporcionan un foco adicional y, al menos potencialmente, un rango más amplio de visión enfocada. Sin embargo, hay desventajas asociadas con la división de energía luminosa entre múltiples puntos focales, particularmente en lentes trifocales. De este modo, sigue habiendo una necesidad de lentes de difracción multifocales mejoradas.

Se han citado las referencias WO2010/093975, WO2006/023404, WO94/11765, EP0605841, y EP2377493 como representativas del estado de la técnica. El documentoEP2377493 por ejemplo divulga técnicas para proporcionar luz difractada de primer orden en múltiples focos. Las figuras 12 y 14 del documento EP2377493 ilustran picos de intensidad correspondientes a un orden 1, orden 2, orden 1 y orden 0 y describe que dos picos de orden 1 se muestran porque los perfiles de intensidad resultan de dos relieves, uno con una potencia de adición de 3.0D que usa órdenes 0 y 1 y el otro con una potencia de adición de 1.0D que usa órdenes 1 y 2. También se hace referencia al documento WO 2011/134948 A1 que se refiere a una lente multifocal con un número de n>2 de potencias principales, al menos una potencia principal refractiva y una difractiva y con primeras y segundas zonas anulares en la disposición tal como se describe.

Sumario

Se apreciará que el alcance de la invención se ajusta a las reivindicaciones. Por consiguiente se proporciona una lente oftálmica multifocal según la reivindicación 1. Se dan a conocer otras características en las reivindicaciones dependientes.

La presente invención proporciona una lente oftálmica multifocal según las reivindicaciones que siguen. En varias realizaciones de la invención, una lente oftálmica multifocal incluye una lente oftálmica y un elemento de difracción. La lente oftálmica tiene una curvatura de base correspondiente a una potencia de base. El elemento de difracción produce interferencia constructiva en al menos cuatro órdenes de difracción consecutivos correspondientes a un rango de visión entre visión de cerca y visión de lejos. La interferencia constructiva produce un foco cercano, un foco lejano correspondiente a la potencia de base de la lente oftálmica, y un foco intermedio entre el foco cercano y el foco lejano. Una eficiencia de difracción de al menos uno de los órdenes de difracción se suprime a menos del diez por ciento. En la invención reivindicada, el orden de difracción suprimido de uno de los dos órdenes de difracción intermedios tiene una eficiencia de difracción inferior al 5%.

Otras características y ventajas de diferentes realizaciones de la presente invención resultarán evidentes para un experto en la técnica a partir de la siguiente descripción.

Breve descripción de los dibujos

La FIGURA 1 ilustra una lente intraocular según realizaciones particulares de la presente invención;

la FIGURA 2 ilustra una disposición de escalón de difracción según realizaciones particulares de la presente invención; y

las FIGURAS 3-8 son tablas que ilustran disposiciones de escalones de difracción particulares según realizaciones particulares de la presente invención.

Descripción detallada

Varias realizaciones de la presente invención proporcionan una lente oftálmica de difracción multifocal con al menos un orden de difracción suprimido. Mediante la supresión de un orden de difracción, el rendimiento de la lente puede adaptarse con respecto a las lentes de difracción convencionales. Las lentes de difracción trifocal, por ejemplo, dividen la luz entre múltiples focos de difracción, tales como foco de orden (-1,0, 1) o foco de orden (0, 1, 2).

En contraste, varias realizaciones de la presente invención proporcionan al menos tres focos correspondientes a órdenes de difracción en donde al menos un orden de difracción intermedio se suprime. Esto proporciona un foco intermedio que es más cercano a una visión de lejos o a una visión de cerca lo cual proporciona un rango más amplio de visión alrededor del foco respectivo. Además, la supresión del otro orden intermedio distribuye más energía a los otros focos, lo cual puede proporcionar más visión útil. En la siguiente descripción, las referencias a focos para una lente oftálmica se refieren a un foco de difracción correspondiente dentro del rango de visión que se extiende desde la visión de cerca ordinaria alrededor de 30 cm a la visión de lejos (modelada esencialmente como rayos luminosos colineales desde una distancia infinita). Esto excluye los órdenes superiores espurios de lentes de difracción que se encuentran fuera del rango de visión, lo que proporciona solo efectos luminosos indeseados. Así, por ejemplo, incluso las lentes de difracción que son nominalmente bifocales incluyen focos de difracción de orden superior a partir de la interferencia constructiva, pero para los propósitos de esta memoria descriptiva, aquellos no deberían ser considerados focos de la lente oftálmica.

En otras realizaciones, una lente de difracción multifocal produce focos correspondientes a al menos cuatro órdenes de difracción consecutivos que incluyen al menos un foco menor que una mitad de la potencia de adición más cercana y al menos otro foco mayor que una mitad de la potencia de adición más cercana. Esto puede ser ventajoso con respecto a lentes trifocales convencionales que tienen una potencia de adición que es la mitad de la potencia de adición más cercana. Esta visión intermedia corresponde a dos veces la distancia de visión de cerca de manera que si la potencia de adición cercana corresponde a una distancia de trabajo de 40 cm, una distancia de lectura convencional, la distancia de visión intermedia sería de 80 cm. Dado que una distancia de trabajo intermedia común es 60 cm, esto no proporcionaría un foco nítido en la distancia de trabajo más común, que caería entre los focos cercano e intermedio. En contraste, una lente con un foco correspondiente a 2/3 de la potencia de adición cercana proporcionaría un foco en 60 cm, correspondiendo a la distancia de trabajo intermedia.

La FIGURA 1 ilustra una realización particular de una lente oftálmica de difracción multifocal (LIO) 100 que incluye un elemento de difracción 102. El elemento de difracción 102 comprende escalones de difracción 104 (también conocidos como zonas) con una separación radial característica para producir interferencia constructiva en focos característicos. En principio, cualquier elemento de difracción que produce interferencia constructiva a través del desplazamiento de fase en zonas de interferencia, denominado con frecuencia holograma puede adaptarse para usar en tal lente oftálmica de difracción multifocal. También, aunque el elemento de difracción se ilustra con zonas anulares, las zonas podrían concebirse como parciales, tales como zonas semicirculares o sectorizadas también. Aunque la siguiente descripción se referirá a un elemento de difracción 102 incluyendo los escalones de difracción 103 anulares, los expertos en la técnica deberán entender que pueden realizarse sustituciones adecuadas en cualquier realización divulgada en el presente documento.

La LIO 100 también incluye una óptica 104 sobre la cual está situado el elemento de difracción 102. La óptica 104 determina la potencia óptica de base de la lente que normalmente corresponde a la visión de lejos del paciente. Esta no necesariamente es siempre el caso; por ejemplo, un ojo no dominante puede tener una LIO con una potencia óptica de base que es ligeramente menor que la potencia lejana correspondiente para que el paciente mejore la visión binocular total para ambos ojos. Independientemente, la potencia de adición para la LIO puede definirse con respecto a la potencia óptica de base. Los hápticos 106 mantienen la LIO 100 en su lugar, proporcionando una fijación estable dentro del saco capsular. Aunque en el ejemplo se ilustran brazos hápticos, también se podría utilizar cualquier estructura de fijación háptica adecuada para el saco capsular o el surco ciliar compatible con la implantación de cámara posterior en una LIO de cámara posterior.

Aunque el ejemplo siguiente se refiere a una LIO de cámara posterior 100, otras lentes oftálmicas, incluidas las gafas difractivas multifocales y las lentes de contacto difractivas multifocales, también podrían beneficiarse del mismo enfoque. La posición conocida y fija de la lente con respecto al eje óptico hace que estas aplicaciones sean especialmente ventajosas para las lentes intraoculares, incluidas las lentes intracorneales, de cámara anterior y de cámara posterior. Sin embargo, esto no excluye la utilidad de la multifocalidad en otras aplicaciones.

La FIGURA 2 ilustra, con más detalle, una estructura de escalón de difracción útil para lentes oftálmicas tal como la LIO 100 de la figura 1. En particular, la figura 2 ilustra una estructura difractiva de repetición de tres escalones que produce una relación de fases para la interferencia constructiva en cuatro puntos focales diferentes dentro del rango de visión. La relación entre escalones en los límites de escalones radiales consecutivos a lo largo de un eje radial escalado (eje x), medido en el espacio r2 es la siguiente:

donde A es la altura de escalón correspondiente con respecto a la curvatura de base (potencia óptica de base) de la lente de base (excluyendo el retardo de fase constantey¡),y e s el pandeo en el segmento correspondiente (altura por encima o por debajo del eje x), es el retardo de fase relativo con respecto al eje x, yx¡es la posición del escalón a lo largo del eje x. Tal como resultará evidente a un experto en la técnica de óptica de difracción, la posición radial indicada en la fórmula está en el espacio r2-(es decir, ajustada a escala parabólicamente), tal como se espera para el espaciamiento de zona. En realizaciones concretas, los parámetros se seleccionan de modo que se suprima uno de los focos, es decir, que la energía luminosa se reduzca en relación con la división entre los focos, de modo que la imagen enfocada ya no sea perceptible a la vista. Esto corresponde a una energía luminosa inferior al 10 % de la energía luminosa incidente, como sugiere el hecho de que las lentes bifocales con órdenes de difracción espurios inferiores al 10 % de la energía luminosa incidente no dan lugar a imágenes perceptibles por separado. En la invención reivindicada, el orden de difracción suprimido de uno de los dos órdenes de difracción intermedios tiene una eficiencia de difracción inferior al 5%. La fracción de energía luminosa incidente enfocada en un orden particular se denomina “eficiencia de difracción”.

Las relaciones de fase enumeradas se proporcionan con respecto a la curva de base determinada por la potencia de base de la LIO, que corresponde al foco de difracción de orden cero para la lente. El espaciamiento radial de las zonas xi se determina ordinariamente basándose en el espaciamiento de zona Fresnel ordinario en el espacio r2 como se ha determinado por la potencia de adición de difracción, aunque puede variarse para ajustar la relación de fase relativa entre los componentes en formas conocidas en la técnica para modificar ligeramente la distribución de energía entre los focos. En los ejemplos que se enumeran a continuación, se debe suponer que el espaciado se ajusta al patrón de Fresnel conocido para producir cuatro focos. Esto es análogo al enfoque trifocal descrito en, p.ej., la patente estadounidense núm. 5,344,447 y 5,760,871 y la publicación PCT WO 2010/0093975. Los escalones de difracción también pueden apodizarse (reducirse gradualmente en la altura de escalón con respecto a la relación de fase nominal) para disminuir el deslumbramiento reduciendo progresivamente la energía al foco cercano de la manera descrita en la Patente de los EE.U no.5,699,142.

Las figuras 3-8 proporcionan realizaciones multifocales a modo de ejemplo para una lente de difracción (0, 1, 2, 3) lente de difracción en donde el orden+1 se suprime. Esto proporciona ventajosamente un foco intermedio a 2/3 de la potencia adicional cercana, lo que corresponde respectivamente a una imagen enfocada a una distancia de 60 cm y 40 cm. Notablemente, la eficiencia de difracción para el foco de visión de lejos (orden cero) puede ser cercana al 40%, comparable a la eficiencia de difracción para lentes bifocales convencionales, y la eficiencia de difracción para el foco de primer orden suprimido puede ser menor del 5%, aunque proporciona aún los focos intermedio y cercano a distancias de trabajo normales de 60 cm y de 40 cm, respectivamente. En comparación con las multifocales convencionales, esto se aproxima más al rango total de visión de trabajo que un paciente utilizaría en ausencia de presbicia.

Aunque en el presente documento se han descrito realizaciones particulares en el presente documento, un experto en la técnica apreciará que son posibles numerosas variaciones. En particular, las realizaciones descritas en este documento son LIO de cámara posterior multifocales que utilizan ordenes de difracción (0, 1, 2, 3) suprimiéndose el orden 1. Esta realización de cuatro órdenes podría usar diferentes órdenes de difracción consecutivos, tal como el inicio con un orden desde -4 a -1. Y aunque es deseable para el orden cero que se incluya para la visión de lejos, esa condición no es una restricción necesaria. Por último, el enfoque podría aplicarse en principio a más de cuatro órdenes de difracción; por ejemplo, una lente de difracción de quinto orden podría tener potencias de adición que incluyan dos potencias intermedias, una potencia cercana y una potencia intermedia suprimida.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una lente oftálmica multifocal (100), que comprende:

una lente oftálmica que tiene una superficie anterior y una superficie posterior; y

un elemento de difracción (102) dispuesto en al menos una de la superficie anterior y la superficie posterior, incluyendo el elemento de difracción una pluralidad de escalones de difracción anulares (103) y cuatro órdenes de difracción consecutivos, incluyendo los cuatro órdenes de difracción consecutivos un orden de difracción inferior, un orden de difracción superior, y dos órdenes de difracción intermedios;

en donde:

la lente oftálmica (100) produce un foco cercano, un foco intermedio, y un foco lejano correspondiendo cada uno a un orden diferente de los cuatro órdenes de difracción consecutivos; y

la pluralidad de escalones de difracción anulares (103) del elemento de difracción (102) están configurados de tal manera que uno de los cuatro órdenes de difracción se suprime y al menos una porción de la energía asociada con ese orden de difracción suprimido se redistribuye a uno del foco cercano, foco intermedio, y foco lejano, siendo el orden de difracción suprimido uno de los dos órdenes de difracción intermedios, caracterizada porque el orden de difracción suprimido tiene una eficiencia de difracción inferior al 5%.

2. La lente de la reivindicación 1, en donde la lente (100) es una lente intraocular (LIO).

3. La lente de la reivindicación 2, en donde la LIO (100) es una LIO de cámara posterior.

4. La lente de la reivindicación 3, en donde la LIO de cámara posterior (100) está configurada para implantarse en un saco capsular.

5. La lente de la reivindicación 1, en donde los cuatro órdenes de difracción consecutivos son (0, 1, 2, 3).

6. La lente de la reivindicación 5, en donde el orden de difracción suprimido es el orden de difracción 1.

7. La lente de la reivindicación 6, en donde al menos una porción de la energía asociada con el orden de difracción+1 se redistribuye al foco lejano.

8. La lente de la reivindicación 1, en donde el foco cercano corresponde a la visión a 40 cm, y el foco intermedio corresponde a la visión a 60 cm.

9. La lente de la reivindicación 1,

presentando la lente una curvatura de base; y

presentado cada uno de la pluralidad de escalones de difracción una altura de escalón correspondiente con respecto a la curvatura de base, incluyendo la pluralidad de escalones de difracción anulares al menos dos escalones de repetición de tres escalones de difracción, estando definidas las alturas de escalón para los tres escalones de difracción de cada conjunto de repetición de la siguiente manera:

A ■

y¡ =— ^ — ( * - *■ i i)+4>.í¿ = 1.2 ,3)

<*1 *>!■—<1>

en donde:

Aies la altura de escalón correspondiente en relación con la curvatura de base,

y¡es el pandeo en el segmento correspondiente (altura por encima o por debajo del eje x),

f ie sel retardo de fase relativo desde el eje x, y

xíes la posición del escalón a lo largo del eje x.