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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung:
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Diese
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Alterssichtigkeit,
Weitsichtigkeit, primärem
Weitwinkelglaukom und Augenüberdruck
und spezieller eine Vorrichtung zur Behandlung dieser Krankheiten
durch Erhöhen
des effektiven Arbeitswegs des Ziliarmuskels. Die Erfindung betrifft
auch die Erhöhung
der Akkommodationsbreite des Auges durch Erhöhen des effektiven Arbeitsbereichs
des Ziliarmuskels.
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Kurze Beschreibung des
Standes der Technik:
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Damit
das menschliche Auge eine klare Sicht von Gegenständen bei
verschiedenen Entfernungen hat, muss die effektive Brennweite des
Auges angepasst werden, um das Bild des Gegenstands so scharf wie
möglich
auf der Retina fokussiert zu halten. Diese Änderung der effektiven Brennweite
ist als Akkommodation bekannt und wird vom Auge durch Variieren
der Form der Augenlinse bewerkstelligt. Im Allgemeinen ist im nicht-akkommodierten
normalsichtigen Auge die Krümmung
der Linse derart, dass entfernte Gegenstände scharf auf der Retina abgebildet
werden. Im nicht-akkommodierten Auge sind nahe Gegenstände nicht
scharf auf der Retina fokussiert, da deren Bilder hinter der Retina-Oberfläche liegen.
Um nahe Gegenstände
klar zu sehen, wird die Krümmung
der Augenlinse erhöht,
wodurch ihr Brechungsvermögen
erhöht
und bewirkt wird, dass das Bild des nahen Gegenstands auf die Retina
fällt.
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Die Änderung
der Form der Augenlinse wird durch die Wirkung gewisser Muskeln
und Strukturen innerhalb des Augapfels oder Bulbus des Auges bewerkstelligt.
Die Linse ist im vorderen Teil des Auges unmittelbar hinter der
Pupille angeordnet. Sie weist die Form einer klassischen bikonvexen
optischen Linse auf, d.h., sie weist einen allgemein kreisförmigen Querschnitt
mit zwei konvexen Brechungsoberflächen auf, und ist allgemein
auf der optischen Achse des Auges angeordnet, d.h., einer geraden
Linie, die vom Zentrum der Kornea zur Macula in der Retina am hinteren
Abschnitt des Augapfels gezogen ist. Im nicht-akkommodierten menschlichen
Auge ist die Krümmung
der hinteren Oberfläche
der Linse, d.h. der Oberfläche,
die an den Glaskörper
angrenzt, etwas größer als
die der vorderen Oberfläche.
Die Linse ist eng von einer Membrankapsel umgeben, die als Zwischenstruktur
bei der Stützung
und Betätigung
der Linse dient. Die Linse und ihre Kapsel sind auf der optischen
Achse hinter der Pupille durch eine kreisförmige Anordnung von sehr vielen
radial ausgerichteten elastischen Fasern, den Zonulae, aufgehängt, welche
an ihren inneren Enden an der Linsenkapsel und an ihren äußeren Enden
an dem Ziliarmuskel angebracht sind, einem muskulären Gewebering,
der unmittelbar innerhalb der äußeren Stützstruktur
des Auges, der Sklera, angeordnet ist. Der Ziliarmuskel ist im nicht-akkommodierten
Auge entspannt und nimmt deshalb seinen größten Durchmesser an. Gemäß der klassischen
Theorie der Akkommodation, die bei Helmholz ihren Ursprung hat, verursacht
der relativ große
Durchmesser des Ziliarmuskels in diesem Zustand eine Spannung der
Zonulae, welche wiederum an der Linsenkapsel radial nach außen zieht,
was bewirkt, dass der äquatoriale Durchmesser
der Linse leicht zunimmt und die Abmessung der Linse von vorne nach
hinten an der optischen Achse abnimmt. So bewirkt die Spannung an der
Linsenkapsel, dass die Linse einen abgeflachten Zustand einnimmt,
in dem die Krümmung
der vorderen Oberfläche
und in einem gewissen Ausmaß der hinteren
Oberfläche
geringer ist, als sie in Abwesenheit der Spannung wäre. In diesem
Zustand ist das Brechungsvermögen
der Linse relativ gering, und das Auge ist für eine klare Sicht von entfernten
Gegenständen
fokussiert.
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Wenn
das Auge auf einen nahen Gegenstand fokussiert werden soll, kontrahieren
die Ziliarmuskeln. Gemäß der klassischen
Theorie bewirkt diese Kontraktion, dass der Ziliarmuskel sich nach vorne
und innen bewegt, wodurch der nach außen gerichtete Zug der Zonulae
am Äquator
der Linsenkapsel entspannt wird. Diese verringerte Zonula-Spannung
ermöglicht,
dass die elastische Kapsel der Linse kontrahiert, was eine Zunahme
des Durchmessers der Linse von vorne nach hinten bewirkt (d.h. die
Linse wird sphärischer),
was eine Erhöhung des
Lichtbrechungsvermögens
der Linse zur Folge hat. Wegen der topographischen Unterschiede
der Dicke der Linsenkapsel nimmt der zentrale vordere Krümmungsradius
mehr ab als der zentrale hintere Krümmungsradius. Dies ist der
akkommodierte Zustand des Auges, bei dem das Bild von nahen Gegenständen scharf
auf die Retina fällt.
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Alterssichtigkeit
ist die universelle Abnahme der Akkommodationsbreite, die typisch
bei Individuen im Alter von mehr als 40 Jahren beobachtet wird. Bei
einer Person mit normaler Sicht, d.h. mit normalsichtigen Augen,
geht die Fähigkeit,
auf nahe Gegenstände
zu fokussieren, allmählich
verloren, und das Individuum benötigt
Augengläser
für Aufgaben,
die eine Nahsicht erfordern, wie Lesen.
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Gemäß der herkömmlichen
Ansicht nimmt die Akkommodationsbreite des alternden Auges wegen
des Verlustes der Elastizität
der Linsenkapsel und/oder der Sklerose der Linse mit dem Alter ab.
Als Folge nimmt die Linse, obwohl die radiale Spannung an den Zonulae
durch Kontraktion der Ziliarmuskeln abnimmt, keine größere Krümmung an.
Gemäß der herkömmlichen
Ansicht ist es durch keinerlei Behandlung möglich, das Akkommodationsvermögen des
alterssichtigen Auges wiederherzustellen. Der Verlust der Elastizität der Linse
und der Kapsel wird als irreversibel angesehen, und die einzige
Lösung für die Probleme,
die durch Alterssichtigkeit entstehen, besteht darin, Korrekturlinsen
für nahe
Arbeit oder Bifokallinsen zu verwenden, wenn Korrekturlinsen auch
für die
Fernsicht erforderlich sind.
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Gewisse
Ringe und/oder Segmente sind in der Augenchirurgie für verschiedene
Zwecke verwendet worden. Ringe und/oder Segmente aus flexiblem und/oder
elastischem Material, welche durch Befestigung der Enden von Streifen
des Materials um den vorderen Abschnitt des Augapfels herum hinter der
Pars plana (über
der darunter liegenden Retina) angebracht oder in situ hergestellt
werden, sind verwendet worden, um die Sklera in gewissen hinteren Bereichen
zu komprimieren. Tragende Ringe aus Metall, die so angepasst sind,
dass sie sich an die Kontur der Sklera anpassen, sind als temporäre Stützstrukturen
während
einer Operation am Augapfel verwendet worden. Jedoch ist keine dieser
bekannten Vorrichtungen für
die chirurgische Behandlung von Alterssichtigkeit verwendet worden,
und keine ist an die speziellen Anforderungen an prothetische Vorrichtungen
angepasst worden, die bei der Behandlung von Alterssichtigkeit verwendet
werden.
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Demgemäß besteht
weiterhin ein Bedarf an einem Verfahren zur Behandlung von Alterssichtigkeit,
welches die Akkommodationsbreite des alterssichtigen Auges erhöht, wodurch
die Notwendigkeit für
Hilfs-Brillengläser,
um die Probleme der Alterssichtigkeit zu beheben, verringert oder
beseitigt wird.
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Der
Leser wird auf die US-A-5558630 und
US
5529076 verwiesen.
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Die
Erstgenannte offenbart ein intrasklerales Implantat und ein Verfahren
zur Regulierung des intraokulären
Drucks. Die Letztgenannte offenbart die Behandlung von Alterssichtigkeit
und anderen Augenstörungen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Behandlung von Alterssichtigkeit ist nunmehr durch die prothetische
Vorrichtung dieser Erfindung erleichtert worden, die in eine in
der Sklera des Augapfels in der Nähe der Ebene des Äquators
der Linse gebildete Tasche implantiert wird. Die prothetische Vorrichtung
der Erfindung umfasst eine Basis mit einer länglichen Grundrissform und
einem Grat oder Rücken,
der sich entlang von mindestens einem Hauptteil der länglichen
Grundrissform erstreckt. Die Prothese wird in die Sklera-Tasche
eingesetzt, wobei die Basis in einer von der Mitte des Augapfels
allgemein nach außen
weisenden Richtung ausgerichtet ist und der Grat nach innen gerichtet
ist. Der vordere Rand der Prothese übt entsprechend eine Auswärtskraft
auf den vorderen Rand der Sklera-Tasche aus, was den damit verbundenen
Teil der Sklera und den Ziliarkörper
unmittelbar unterhalb der Sklera anhebt, um gemäß der Theorie des Erfinders
den Arbeitsweg des Ziliarmuskels zu vergrößern.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine isometrische Ansicht eines Auges mit der darin implantierten
Prothese dieser Erfindung.
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2 zeigt
eine Vorderseitenansicht eines Auges, wobei sie die Position von
geraden Sklera-Taschen zeigt.
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3 zeigt
eine Vorderseitenansicht eines Auges, wobei sie die Position von
gekrümmten
Sklera-Taschen zeigt.
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4 zeigt
einen Querschnitt des Auges aus 2 entlang
der Linie 4-4.
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5 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
des Querschnitts aus 4 in dem durch den Kreis 5 angezeigten
Bereich.
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6 zeigt
eine Draufsicht auf eine rechteckige Ausführungsform der Prothese der
Erfindung mit einer ebenen Basis.
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7 zeigt
eine Vorderseitenansicht der in 6 dargestellten
Prothese.
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8 zeigt
eine Stirnseitenansicht der in 6 dargestellten
Prothese.
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9 zeigt
eine Draufsicht auf eine Ausführungsform
der Prothese, die in der Ebene der Basis gekrümmt ist.
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10 zeigt
eine Stirnansicht der Prothese aus 9, wie durch
die Linie 10-10 angezeigt.
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11 zeigt
eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform der Prothese der
Erfindung.
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12 zeigt
eine Vorderseitenansicht der in 11 dargestellten
Prothese.
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13 zeigt
eine Stirnseitenansicht der Prothese aus 11.
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14 zeigt
eine Draufsicht auf eine Ausführungsform
der Erfindung, bei der sich das Gratelement über das Ende des Basiselements
hinaus erstreckt.
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15 zeigt
eine Vorderseitenansicht der in 14 dargestellten
Prothese.
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16a zeigt eine Stirnseitenansicht der Prothese
aus 14, bei der die Basisprothese zum hinteren Rand
hin verjüngt
ist.
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16b zeigt eine Stirnseitenansicht einer Prothese ähnlich derjenigen,
die in den 14, 15 und 16a dargestellt ist, bei der die Basis nicht verjüngt ist.
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17 zeigt
eine Draufsicht auf eine Ausführungsform
der Prothese der Erfindung, bei der die Prothese hohl und aus einem
Elastomermaterial hergestellt ist, das mit einer Flüssigkeit
gefüllt
ist.
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18 zeigt
eine Vorderseitenansicht der in 17 dargestellten
Prothese.
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19 zeigt
eine Querschnittsansicht der Prothese aus 17 entlang
der Linie 19-19.
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20 zeigt
eine Stirnseitenansicht der Prothese aus 17.
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21 zeigt
eine Draufsicht auf eine Ausführungsform
der Prothese der Erfindung, bei der die Basis zur Anpassung an die
Krümmung
des Augapfels gekrümmt
ist.
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22 zeigt
eine Vorderseitenansicht der in 21 dargestellten
Prothese.
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23 zeigt
eine Stirnseitenansicht der Prothese aus 21.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Diese
Erfindung beruht auf einer anderen Theorie, die vom Erfinder entwickelt
und im U.S. Patent Nr. 5,354,331 beschrieben worden ist, hinsichtlich
der Ursache des Verlusts der Akkommodationsbreite, welcher Alterssichtigkeit
ausmacht. Gemäß der Erfindung
wird Alterssichtigkeit durch Erhöhung des
effektiven Arbeitswegs des Ziliarmuskels behandelt. Dies wird bewerkstelligt,
indem der Abstand zwischen dem Ziliarmuskel und dem Linsenäquator durch
Erhöhung
des Durchmessers der Sklera im Bereich des Ziliarkörpers erhöht wird.
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Gemäß der Erfindung
wird der effektive Arbeitsweg des Ziliarmuskels erhöht, indem
in Taschen, die chirurgisch in der Sklera des Auges gebildet werden,
eine Mehrzahl von Prothesen implantiert wird, die so ausgelegt sind,
dass sie einen nach außen
gerichteten Zug auf die Sklera im Bereich des Ziliarkörpers ausüben. Die
relevante Anatomie des Auges für
die Anordnung der Sklera-Taschen kann mit Bezug auf die 1–4 erkannt
werden. Die äußerste Schicht
des Auges 100 umfasst die weiße, zähe Sklera 102, welche
das meiste des Augapfels umgibt, und die transparente Kornea 104,
welche das vordere Segment des äußeren Überzugs
ausmacht. Die kreisförmige
Verbindungsstelle der Kornea und der Sklera ist der Perikornealring 106.
Innerhalb des Augapfels des Auges, wie im Querschnitt von 4 veranschaulicht,
ist die Augenlinse 108 in einer dünnen Membrankapsel eingeschlossen
und ist unmittelbar hinter der Iris 112 zentral hinter
der Pupille 114 auf der optischen Achse des Auges aufgehängt angeordnet.
Die Linse 108 ist durch Zonulae 114 aufgehängt, die
sich zwischen der Linsenkapsel am Äquator 110 der Linse 108 und
dem Ziliarkörper 116 erstrecken.
Der Ziliarkörper 116 liegt
unmittelbar unter der Sklera 102 (d.h. unmittelbar nach innen
von der Sklera 102) und ist an der Innenoberfläche der
Sklera 102 angebracht. Wie aus 4 ersichtlich
ist, liegt der Ziliarkörper 116 allgemein
in einer Ebene 130, die vom Äquator 110 und der
Linse 108 aufgespannt wird. Die Ebene 130 kann
auch erstreckt werden, so dass sie die Sklera 102 schneidet,
wodurch sie einen allgemein kreisförmigen Schnitt bildet, der
etwa 2 Millimeter hinter dem Perikornealring 106 angeordnet ist.
Die äußeren Muskeln 118 des
Augapfels steuern die Bewegung des Auges.
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Gemäß der Erfindung
wird auf die Sklera im Bereich des Ziliarkörpers ein allgemein nach außen gerichteter
Zug ausgeübt,
um die Sklera 102 in diesem Bereich auszudehnen. Diese
Ausdehnung der Sklera 102 erzeugt eine entsprechende Ausdehnung des
angebrachten Ziliarkörpers 116 und
bewegt den Ziliarkörper 116 nach
außen,
weg vom Äquator
der Linse 108, allgemein in der Ebene 130 des Äquators 110 der
Linse 108. Die Sklera 102 wird bevorzugt etwa
in der Ebene des Äquators
der Linse 108 gedehnt. Jedoch liegt jede Ausdehnung der
Sklera 102 im Bereich des Ziliarkörpers 116, d.h., im
Bereich der Sklera etwas hinter oder vor der Ebene des Äquators 110 der
Linse 108, im Bereich der Erfindung, vorausgesetzt, dass
eine derartige Ausdehnung der Sklera 102 den Ziliarkörper 116 weg
vom Äquator 110 der Linse 108 bewegt.
Typisch wird die Ausdehnung der Sklera im Bereich von etwa 1,5 Millimeter
vor der Ebene 130 des Äquators
der Linse 108 bis etwa 2,5 Millimeter hinter dieser Ebene,
d.h. etwa 0,5 Millimeter bis etwa 4,5 Millimeter hinter dem Perikornealring 106,
bewerkstelligt. Demgemäß wird die
vordere Begrenzung 122 einer Sklera-Tasche 120 in
diesem Bereich der Sklera angeordnet sein.
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Die
Prothese der Erfindung ist so ausgelegt, dass sie einen nach außen gerichteten
Zug auf die Sklera an der allgemeinen Position der vorderen Begrenzung 122 einer
Sklera-Tasche 120 ausübt.
Demgemäß weist
die Prothese der Erfindung eine Basis auf, die angepasst ist, gegen
die Außenwand
der Tasche angeordnet zu werden, die chirurgisch in der Sklera gebildet
wird. Die Basis weist eine längliche Grundrissform
auf und ist allgemein um den Umfang bezüglich des Kreises herum orientiert,
welcher auf der Sklera durch den Schnitt der Ebene 130 des Äquators 110 der
Linse 108 mit derselben definiert wird.
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Die
Anordnung der Prothese innerhalb einer Sklera-Tasche und ihre Wirkungsweise,
die Sklera auszudehnen, sind in den 4 und 5 veranschaulicht,
die eine Prothese der Art zeigen, welche in den 6–8 veranschaulicht
ist.
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Das
Basiselement 202 der Prothese 200 weist eine glatte
Außenseite 212 auf,
die angepasst ist, um sie mit der Innenseite der Außenwand 128 der Sklera-Tasche 120 in
Kontakt zu bringen. Die entgegengesetzte Seite oder Innenseite 216 der
Prothese 200 ist mit einem Grat 214 oder Rücken versehen, der
sich entlang einem wesentlichen Teil der Länge der Basis 202 erstreckt.
Dieser Grat 214 drückt
gegen die Innenwand 126 der Sklera-Tasche 120.
Dementsprechend wird die Sklera 102 an der vorderen Begrenzung 122 der
Sklera-Tasche 120 über
ihr ursprüngliches
Niveau angehoben. Der mit ihr verbundene Ziliarkörper 116 wird dadurch
ebenfalls vom Äquator 110 der
Linse 108 weg gedehnt und der Arbeitsweg des Ziliarmuskels
wird vergrößert.
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Eine
erste Ausführungsform
der Prothese der Erfindung ist in den 6–8 dargestellt. 6 zeigt
eine Draufsicht auf die Innenseite der Prothese 200, die
eine Basis 202 mit einem vorderen Rand 204, einem
hinteren Rand 206 und seitlichen Enden 208 und 210 aufweist.
Die Innenseite 212 ist mit einem Grat oder Rücken 214 versehen,
der sich entlang der Länge
der größeren Abmessung
der länglichen
Basis 202 erstreckt. 7 zeigt
eine Vorderseitenansicht der Prothese aus 6, wobei
sie die ebene glatte Außenseite 212 der
Prothese zeigt. 8 zeigt eine Seitenansicht der
Prothese, wobei sie die Außenseite 212,
den Grat 214 und eine Einkerbung 218 auf der Innenseite 216 der
Prothese zeigt.
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Die 9–10 zeigen
eine Prothese der Erfindung mit einer gekrümmten Grundrissform, die angepasst
ist, um sie in einer Sklera-Tasche zu implantieren, die zur Anpassung
an die Krümmung
des Augapfels gekrümmt
ist. Die Prothese 300 aus den 9–10 weist
eine allgemein ebene Basis 302 auf, die in der Ebene der
Basis 302 gekrümmt
ist, wobei sie einen vorderen Rand 304, einen hinteren Rand 306 und
seitliche Enden 308 und 310 aufweist. Die Innenseite 312 ist
mit einem Grat oder Rücken 314 versehen,
der sich entlang der Länge
der größeren Abmessung
der länglichen
gekrümmten
Basis 302 erstreckt. 10 zeigt
eine Stirnansicht der Prothese aus 9, wobei
sie die Außenseite 316,
den Grat 314 und eine Einkerbung 318 auf der Innenseite 312 der
Prothese zeigt. Die Krümmung
der Basis ist gewählt,
um mindestens für
eine ungefähre
Anpassung an die Krümmung
der benachbarten Strukturen auf der Oberfläche der Sklera, z.B. des Perikornealrings 106,
zu sorgen, angepasst, was den Abstand der Sklera-Tasche 102 und
der Prothese 300 vom Perikornealring 106 angeht. 3 zeigt
eine Vorderseitenansicht eines Auges, das mit gekrümmten Sklera-Taschen 120 zur
Aufnahme einer gekrümmten
Prothese 300 von der in den 9 und 10 dargestellten
Art versehen ist.
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Die 11–13 zeigen
eine Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher der vordere Teil vom Grat oder Rücken bis
zum vorderen Rand verjüngt
ist. 11 zeigt eine Draufsicht auf die Prothese 400,
die eine Basis 402 mit einem vorderen Rand 404,
einem hinteren Rand 406 und seitlichen Enden 408 und 410 aufweist.
Die Außenseite 416 ist
glatt und angepasst, um sie gegen die Innenseite der Außenwand 128 einer
Sklera-Tasche 120 anliegend zu platzieren. Die Innenseite 412 ist
mit einem Grat oder Rücken 414 versehen,
der sich entlang der Länge der
größeren Abmessung
der länglichen
Basis 402 erstreckt. 12 zeigt
eine Vorderseitenansicht der Prothese aus 11, wobei
sie die ebene glatte Außenseite 416 der
Prothese zeigt. 13 zeigt eine Stirnseitenansicht
der Prothese aus 11, wobei sie die Außenseite 416 und
den Grat 414 auf der Innenseite 412 der Prothese 400 zeigt.
Bei dieser Ausführungsform
verjüngt
sich der Grat 414 zum vorderen Rand 404 der Prothese
hin.
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Die 14–16 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform
der Prothese, bei der das Gratelement Verlängerungen über die Stirnenden des Basiselements
hinaus einschließt,
welche auf der zur Sklera-Tasche benachbarten Oberfläche der
Sklera liegen und dazu beitragen, die Prothese zu stabilisieren. 14 zeigt
eine Draufsicht auf diese Ausführungsform 500,
die eine Basis 502 mit einem vorderen Rand 504,
einem hinteren Rand 506 und seitlichen Enden 508 und 510 aufweist.
Die Innenseite 512 ist mit einem Grat oder Rücken 514 versehen. Die Enden 508 und 510 der
Basis 502 erstrecken sich geringfügig über die Enden des Grates 514 hinaus.
Dementsprechend werden sich die Enden 508 und 510 der
Basis 502 über
die Enden der Tasche 120 hinaus erstrecken und auf der
Oberfläche
der Sklera 102 liegen. 15 zeigt
eine Vorderseitenansicht der Prothese aus 14, wobei
sie die ebene glatte Außenseite 516 der
Prothese und die Enden 508 und 510 der Basis 502 zeigt,
die sich über
die Enden des Grates 514 hinaus erstrecken. 16a zeigt eine Stirnseitenansicht der Prothese
aus 14, wobei sie die glatte Außenseite 516 und den
Grat 514 auf der Innenseite 512 der Basis 502 zeigt,
sowie eine Einkerbung 518. 16b zeigt
eine Stirnansicht einer alternativen Ausführungsform der Prothese 500,
bei der sich die Basis 502 nicht über die ganze Strecke bis zum
hinteren Rand 506 verjüngt.
Offensichtlich kann die Dicke des hinteren Randes 506 von einem
relativ spitzen hinteren Rand, wie in 16a dargestellt,
bis zu einem relativ dicken hinteren Rand, wie in 16b dargestellt, variieren, oder sogar noch dicker
sein, falls es vorteilhaft ist.
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Die 17–20 zeigen
eine Ausführungsform
der Prothese, die hohl und aus einem Kunststoff- oder Elastomermaterial
hergestellt und mit einer Flüssigkeit
gefüllt
ist. 17 zeigt eine Draufsicht auf diese Ausführungsform 600,
die eine Basis 602 mit einem vorderen Rand 604,
einem hinteren Rand 606 und seitlichen Enden 608 und 610 aufweist.
Die Innenseite 612 ist glatt gerundet und erhebt sich bis
zu einem Scheitel 614, der in derselben Weise wie das Gratelement
von anderen Ausführungsformen
der Erfindung dazu dient, die Prothese auf der Innenwand 126 der
Sklera-Tasche 120 abzustützen. 18 zeigt
eine Vorderseitenansicht der Prothese aus 17, wobei
sie die ebene glatte Außenseite 616 der
Prothese zeigt. 19 zeigt einen Querschnitt der
Prothese aus 17 entlang der Linie 19-19.
Der Querschnitt zeigt die flexible Wand 612 der Prothese
sowie die ebene Außenseite 616 und
den Scheitel 614. Der Querschnitt zeigt auch die Füllflüssigkeit 620. 20 zeigt
eine Stirnansicht der Prothese aus 17, wobei
sie die Außenseite 616 und
den Scheitel oder Grat 614 auf der Innenseite 612 der
Prothese 600 zeigt. Die hohle Prothese wird mit Flüssigkeit
gefüllt,
typisch indem man die Flüssigkeit
durch ein Ende 608 oder 610 injiziert. Die Prothese
kann mit mehr oder weniger Flüssigkeit
gefüllt werden,
um die Dicke zwischen der Außenseite 616 und
dem Scheitel oder Grat 614 anzupassen, um für mehr oder
weniger Zugkraft auf die Sklera an der vorderen Begrenzung 122 der
Sklera-Tasche oder -Gürtelschlaufe 120 zu
sorgen.
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Die 21–23 zeigen
eine Ausführungsform
der Erfindung, die allgemein derjenigen ähnelt, die in den 6–8 dargestellt
ist, jedoch eine Basis aufweist, bei der die Innenseite der Prothese
gekrümmt
ist, um für
eine ungefähre
Anpassung an die Krümmung
des Augapfels zu sorgen. 21 zeigt
eine Draufsicht auf die Innenseite der Prothese 700, die
eine Basis 702 mit einem vorderen Rand 704, einem
hinteren Rand 706 und seitlichen Enden 708 und 710 aufweist.
Die Innenseite 712 ist mit einem Grat oder Rücken 714 versehen,
der sich entlang der Länge
der größeren Abmessung
der länglichen
Basis 202 erstreckt. 22 zeigt
eine Vorderseitenansicht der Prothese aus 21, wobei
sie die gekrümmte
glatte Außenseite 716 der
Prothese zeigt. 23 zeigt eine Stirnansicht der
Prothese, wobei sie die Außenseite 716,
den Grat 714 und eine Einkerbung 718 auf der gekrümmten Innenseite 712 der
Prothese zeigt.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Sklera-Prothese ist diejenige, die in den 9 und 10 dargestellt
ist, bei welcher der vordere Rand 304 und der hintere Rand 306 beide
allgemein kreisförmige
Bögen sind.
Die Verjüngung
im Durchmesser des Segments wird vorzugsweise im Einzelfall ausgewählt, um
zum Augapfel im Bereich des Ziliarkörpers zu passen. Dementsprechend
werden verschiedene Größen von
Segmenten bereitgestellt, bei denen der Krümmungsradius des vorderen Randes
in 0,50 Millimeter-Schritten von etwa 7,0 bis etwa 10 Millimeter
reicht. Dementsprechend weist ein bevorzugtes Element an seinem
vorderen Teil einen typischen Innenkreis-Krümmungsradius von etwa 7,76 Millimeter,
an der Position des Grates oder Rückens von 8,21 Millimeter,
und am hinteren Rand von etwa 8,91 Millimeter auf. Das bevorzugte
Segment weist an seinem vorderen Teil einen äußeren Krümmungsradius von 8,02 Millimeter,
an seinem mittleren Teil von 8,47 Millimeter und an seiner Basis
von 8,94 Millimeter auf. Diese Abmessungen werden in Abhängigkeit
von der Größe des Auges,
dem geforderten Maß an
Steifigkeit und der Festigkeit des Materials variieren, aus dem
das Segment hergestellt ist. Die bevorzugte vordere Sehnenlänge des
Segments beträgt
5 Millimeter. Die axiale Breite des Segments wird typisch etwa 2
Millimeter betragen.
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Die
Sklera-Prothese der Erfindung besteht aus einem Material, das ausreichend
steif ist, um eine ausreichende Kraft auf die Sklera auszuüben, um
die radiale Ausdehnung zu erzeugen, die von der Erfindung gefordert
wird, und das physiologisch für ein
Langzeit-Implantat oder einen Langzeit-Kontakt mit den Augengeweben
verträglich
ist. Derartige Materialien sind auf dem chirurgischen Gebiet wohlbekannt
und umfassen geeignete Metalle, Keramiken und synthetische Harze.
Geeignete Metalle umfassen Titan, Gold, Platin, Edelstahl, Tantal
und verschiedene chirurgisch verträgliche Legierungen und dergleichen.
Geeignete Keramiken können
kristalline und glasartige Materialien einschließen, wie Porzellan, Aluminiumoxid,
Siliciumdioxid, Siliciumcarbid, hochfestes Glas und dergleichen.
Geeignete synthetische Materialien umfassen physiologisch inerte
Materialien wie Poly(methylmethacrylat), Polyethylen, Polypropylen,
Poly(tetrafluorethylen), Polycarbonat, Siliconharze und dergleichen.
Die Prothese kann auch aus Verbundmaterialien hergestellt sein,
die ein synthetisches Harz oder eine andere Matrix enthalten, die
mit Fasern aus einem hochfesten Material, wie Glasfasern, Borfasern
oder dergleichen, verstärkt
ist. So kann das Segment aus Glasfaser-verstärktem Epoxyharz, Kohlefaser-verstärktem Epoxyharz,
Kohlefaser-verstärktem Kohlenstoff
(Kohlenstoff-Kohlenstoff) oder dergleichen hergestellt sein. Das
Segment kann aus einem halbsteifen Äußeren und einem mit Flüssigkeit
oder Gel gefüllten
Inneren hergestellt sein, so dass die inneren und äußeren Abmessungen
geändert
werden können,
indem man verschiedene Mengen an Flüssigkeit: Wasser, Kochsalzlösung oder
Siliconöl,
oder verschiedene Mengen eines Gels: Silicon, Kollagen oder Gelatine,
injiziert. Das halbsteife Äußere kann
aus irgendeinem der bereits angeführten Materialien hergestellt
sein Ein bevorzugtes Material für
das gesamte Segment ist Poly(methylmethacrylat) chirurgischer Güte.
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Die
Sklera-Prothese der Erfindung kann durch jede herkömmliche
Technik hergestellt werden, die für das verwendete Material geeignet
ist, wie spanabhebende Bearbeitung, Spritzguss, Wärmeformung,
Formpressen und dergleichen.
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Die
Sklera-Prothese kann faltbar sein, um die Einführung in eine Sklera-Gürtelschlaufe zu erleichtern,
oder als eine Mehrzahl von Teilen hergestellt sein, so dass sie
vor der Verwendung zusammengebaut werden kann oder getrennt installiert werden
kann, um eine vollständige
Prothese zu bilden.
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Bei
der Verwendung der Erfindung lokalisiert der Chirurg den geeigneten
auszudehnenden Bereich der Sklera, indem er eine Entfernung von
bevorzugt 2,0 Millimeter hinter dem Perikornealring abmisst. Bei
2,5 Millimeter im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn von
jedem der 45°-Meridiane
des Auges und 2 Millimeter hinter dem Perikornealring werden radiale
Einschnitte mit partieller Sklera-Dicke, d.h. Einschnitte von vorne
nach hinten, vorgenommen, die 2 Millimeter lang und 350 Mikrometer tief
sind. Unter Verwendung einer Lamellenklinge wird die Sklera zerlegt,
bis die Einschnitte mit partieller Dicke so verbunden sind, dass
4 Sklera-Taschen oder -Gürtelschlaufen
hergestellt sind, die eine vordere Länge von 5 Millimeter und eine
sich allgemein axial zum Auge erstreckende Länge von 2 Millimeter aufweisen.
So ist jede Tasche oder Gürtelschlaufe bevorzugt über dem
45°-Meridian
des Auges zentriert. Dann wird eine Prothese in jede der vier Sklera-Gürtelschlaufen
eingeführt.
Dies erzeugt eine symmetrische Sklera-Ausdehnung, welche das gewünschte Ergebnis
der Erhöhung
des effektiven Arbeitswegs des Ziliarmuskels produzieren wird.
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Die
Anordnung der Prothese der Erfindung, wenn sie im Auge implantiert
ist, ist in den 1–4 veranschaulicht. 1 ist
eine isometrische Ansicht eines Auges 100 mit einem Augapfel 102,
wobei die relevanten äußeren anatomischen Teile
wie oben erörtert
angezeigt sind.
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Die 2 und 3 zeigen
Vorderseitenansichten eines Auges 100, welche die Sklera-Taschen 120 zeigen,
die etwa bei den 45°-Meridianen
des Auges, d.h. etwa in der Mitte zwischen dem vertikalen und horizontalen
Meridian des Augapfels, gebildet sind. Dieser Ort wird bevorzugt,
da er eine störende Einwirkung
auf Strukturen des Auges vermeidet, die allgemein auf dem vertikalen
und horizontalen Meridian angeordnet sind. 2 zeigt
die Verwendung von gekrümmten
Sklera-Taschen 120, um die Verwendung von gekrümmten Prothesen
der Art zu ermöglichen,
die in den 9 und 10 veranschaulicht
ist. 3 zeigt die Verwendung von geraden Sklera-Taschen 120.
Derartige gerade Taschen sind chirurgisch etwas einfacher herzustellen.
Bei vielen Patienten kann die Verwendung von geraden Prothesen für eine ausreichende
Behandlung ihrer Alterssichtigkeit sorgen.
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4 zeigt
einen Querschnitt des Auges, der entlang der Linie 4-4 in 3 genommen
ist und die Anordnung der Prothese der Erfindung relativ zu den
signifikanten anatomischen Strukturen des Auges zeigt. Diese Figur
zeigt die allgemeine Konfiguration der Sklera-Taschen 120 und
der Prothesen 200 der Art, die in den 6–8 in
einer bevorzugten Ausführungsform
veranschaulicht ist. Die vorderen Begrenzungen 122 der
Sklera-Taschen oder -Gürtelschlaufen 120 sind
etwa in der Ebene 130 des Äquators 110 der Linse 108 angeordnet.
Der Grat 210 der Prothese bewirkt, dass der vordere Teil
der Tasche etwas mehr als der hintere Teil ausgedehnt wird. Dies setzt
die Sklera an der vorderen Begrenzung der Tasche unter eine radiale
Spannung und bewirkt, dass sie sich etwa über ihren normalen Durchmesser
hinaus an dieser Position ausdehnt. Diese Sklera-Ausdehnung zieht den darunter liegenden
Ziliarkörper 116 mit
sich und veranlasst, dass der Ziliarkörper vom Äquator 110 der Linse 108 weg
gezogen wird. Demgemäß wirkt
sich die Ausdehnung des Ziliarkörpers 116 so
aus, dass der Arbeitsweg des Ziliarmuskels erhöht wird und die Fähigkeit
des Auges, für
eine klarere Fokussierung auf Gegenstände bei verschiedenen Entfernungen
zu akkommodieren, zumindest teilweise wiederhergestellt wird. 5 zeigt
einen vergrößerten Abschnitt
einer der Sklera-Taschen 120 mit benachbarten anatomischen
Strukturen. Sie zeigt die Beziehung der Sklera-Tasche 120 zu
den darunter liegenden Strukturen und deren Anordnung unmittelbar
hinter dem Äquator
der Linse 108 und über dem
Ziliarkörper 116 liegend.
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Die
Verwendung der Vorrichtung der Erfindung, welche die Akkomodationsbreite
erhöht,
kann bei gewissen Patienten auch bei der Behandlung von Weitsichtigkeit
von Vorteil sein. Manche jugendlichen Weitsichtigen können durch
die Kompensation ihrer Weitsichtigkeit durch die natürliche Akkommodationsfähigkeit
des Auges eine relativ normale Sicht erzielen. Da jedoch diese Fähigkeit
mit dem Alter abnimmt, finden sie, dass es schwieriger wird, durch dieses
Verfahren eine normale Sicht zu erzielen, und sie fangen an, Kopfschmerzen
und andere Symptome selbst in einem Alter zu bekommen, das etwas geringer
ist als das übliche
für den
Beginn der Alterssichtigkeit. Offensichtlich wäre die Erhöhung der Akkomodationsbreite
durch die Vorrichtung dieser Erfindung bei der Wiederherstellung
der Fähigkeit
dieser Patienten, ihre Weitsichtigkeit zu kompensieren, von Nutzen.
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Die
Erfindung weist auch eine Nützlichkeit bei
der Behandlung von primärem
Weitwinkelglaukom auf, welches bei gewissen Individuen eine Korrelation
mit dem Alter zeigt. Es wurde gefunden, dass im Allgemeinen der
intraokuläre
Druck (IOD) mit zunehmendem Alter eine lineare Zunahme zeigt. (Armaly,
M. F., On the distribution of applanation pressure I. Statistical
features and the effect of age, sex, and family history of glaucoma,
Archives of Ophthalmology, Bd. 73, S. 11–18 (1965)). Unter der allgemeinen Bevölkerung
wird ein Gruppe von Individuen gefunden, die als Ergebnis von primärem Weitwinkelglaukom,
einer Krankheit, die eine der vorherrschendsten Ursachen von Blindheit
in der Welt ist, abnormal hohe intraokuläre Drücke entwickeln. Gemäß der Theorie
dieser Erfindung ist die lineare Zunahme des IOD mit dem Alter ein
direktes Ergebnis der Verringerung der Entfernung zwischen dem Linsenäquator und
dem Ziliarmuskel und der resultierenden linearen Verringerung des
effektiven Zugs des Ziliarmuskels. Da der Ziliarmuskel in das trabekuläre Netzwerk
eingeführt
ist, verringert die Abnahme des Zugs die Größe der Trabekel und/oder der
Drainageporen und hat eine lineare Zunahme des intraokulären Drucks
mit dem Alter zur Folge. In dieser Hinsicht können die Patienten, die ein
primäres
Weitwinkelglaukom entwickeln, eine angeborene Prädisposition für engere Poren,
Proteinablagerung in den Poren und/oder ein kleineres trabekuläres Netzwerk
haben, so dass, wenn die Fähigkeit
des Ziliarmuskels, Kraft auszuüben,
nach dem Alter von etwa 40 abnimmt, diese die Tendenz zeigen, einen übermäßig erhöhten IOD
zu entwickeln.
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Die
Verwendung der Vorrichtung der Erfindung, welche den effektiven
Arbeitsweg des Ziliarmuskels erhöht
und dadurch die Kraft erhöht,
die dieser ausüben
kann, wenn er kontrahiert, stellt das Kraftniveau, welches der Ziliar muskel
auf das trabekuläre
Netzwerk ausübt,
bis zu einem Wert wieder her, der für ein jugendlicheres Auge charakteristisch ist.
Auf diese Weise wird erwartet, dass die Tendenz eines Auges, das
disponiert ist, ein primäres
Weitwinkelglaukom zu entwickeln, wenn es altert, überwunden
würde und
der Beginn dieser Krankheit verhütet oder
zumindest verzögert
würde.
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Nachdem
die Erfindung nun vollständig
beschrieben worden ist, sollte verstanden werden, dass sie in anderen
speziellen Formen oder Abwandlungen ausgeführt werden kann, ohne von ihren
wesentlichen Merkmalen abzuweichen. Demgemäß sollten die oben beschriebenen
Ausführungsformen
in jeder Hinsicht als erläuternd
und nicht beschränkend
angesehen werden, wobei der Bereich der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und
nicht durch die vorangehende Beschreibung angegeben wird.