修饰眼睛颜色的嵌入体和方法转让专利
申请号 : CN200580031734.5
文献号 : CN101031256B
文献日 : 2010-05-05
发明人 : 理查德·福克斯
申请人 : 理查德·福克斯
摘要 :
一种适用于修饰眼睛颜色的基质内嵌入体和方法。将不透明材料嵌入至基质空间内是一种改变基质，显然地和虹膜的颜色和/或图案的方法。生物相容性的嵌入体包括生物相容性材料的浆体、含不透明材料的织物，以及含有一些不透明材料的薄的、可渗透的膜材料，其还可改变角膜的形状以改善象差形状以及可覆盖瞳孔以阻止紫外辐射并受偏振光效应而提供阳光保护。
权利要求 :
1.一种环形的眼基质内嵌入体，包括至少部分不透明的生物相容性材料，其特征在于，所述嵌入体足够大以基本包围眼的瞳孔，所述生物相容性材料包括至少一些含不透明材料的微粒的微粒浆体，以及所述微粒的厚度为3微米或更小。
2.根据权利要求1所述的眼基质内嵌入体，其特征在于，所述微粒浆体包括水凝胶。
3.根据权利要求1所述的眼基质内嵌入体，其特征在于，所述微粒浆体包括聚甲基丙烯酸甲酯。
4.根据权利要求1所述的眼基质内嵌入体，其特征在于，所述微粒的形状包括选自扁圆的、球形的、椭圆形的、菱形的、星形的、三角形的及其组合的形状。
5.一种环形的眼基质内嵌入体，包括至少部分不透明的生物相容性材料，所述嵌入体足够大以基本包围眼的瞳孔，其特征在于，所述生物相容性材料包括含不透明材料的聚合物织物，以及所述聚合物织物的厚度为3微米或更小。
6.根据权利要求5所述的眼基质内嵌入体，其特征在于，所述织物包括含微粒的图案，其包括选自扁圆的、球形的、椭圆形的、菱形的、星形的、三角形的及其组合的形状。
7.根据权利要求5所述的眼基质内嵌入体，其特征在于，所述织物包括聚合物，所述聚合物选自天然聚合物、合成的聚合物及其组合。
8.根据权利要求7所述的眼基质内嵌入体，其特征在于，所述聚合物为亲水聚合物。
9.根据权利要求7所述的眼基质内嵌入体，其特征在于，所述聚合物选自聚甲基丙烯酸甲酯、水凝胶、聚四氟乙烯及其组合。
10.一种环形的眼基质内嵌入体，包括至少部分不透明的生物相容性材料，所述嵌入体足够大以基本包围眼的瞳孔，其特征在于，所述生物相容性材料包括含不透明材料的薄聚合物膜，所述膜的厚度为3微米或更小。
11.根据权利要求10所述的眼基质内嵌入体，其特征在于，所述不透明材料包括光致变色的材料。
说明书 :
技术领域
本发明涉及将光吸收和/或光反射材料嵌入眼的角膜、尤其是基质内以修饰眼睛颜色或其他外观方面、修复虹膜的缺陷和结构、吸收辐射，以及矫正角膜解剖学象差的方法。所述嵌入体由生物相容性的、非腐蚀的以及定位稳定的可移植在所述基质中的材料形成，如水凝胶和水凝胶聚大孔载体(hydrogel polymacralades)。
背景技术
虹膜是一解剖学上的结构，其限定和围绕瞳孔以允许光线进入眼睛的内部。所述虹膜内的色素，尤其是所述色素的量和颜色，决定了人的眼睛颜色。所述虹膜的主要功能是与眼睑一起控制进入视网膜的光线的量。过量曝露在阳光下可导致白内障和与年龄有关的斑点的衰退。虹膜中色素不足的人们易于患这些疾病，且由于受人晶状体边缘的闪光和晶状体的影响而视力低下。眼中的色素量越多，虹膜的颜色就越深。更深的虹膜颜色提供防止紫外光的更大的保护且减少眼睛对亮光的敏感。世界上大多数人口具有较深的眼睛颜色。
除了生物学上的功能，虹膜还是眼睛最主要的化妆特征。虹膜中的颜色和图案表现了一个理论：眼睛是“心灵的窗户”。
在历史上，放射状彩色隐形眼镜是用于调整虹膜表观颜色的主要方式，但是隐形眼镜在这点上有本质的和易认识的缺点。例如，隐形眼镜通常易于与天然的眼睛颜色区分。所述镜片“平面的”，因此将着色部分置于瞳孔上造成眼睛看起来以不同的方向注视。隐形眼镜还有使角膜遭受感染的风险，这样将可导致斑痕和视力低下。隐形眼镜使用不方便，因为其通常应当每天取下以将感染的风险降至最小。虽然如此，隐形眼镜对于大量的人群包括那些具有干眼或其他过敏因素的人们并非可行的选择。
出于改善眼的折射性能从而改善视力的目的，出现了大量的关于眼睛移植的充分的调查和临床研究。这些矫正移植物是透明的且通常涉及定位于瞳孔的轴——眼睛的视野径直线——附近或其上。所述移植物被成形和加工成特定的尺寸以修饰光线通过角膜的角度以改变眼睛折射性能。
可选地永久的或半永久使眼睛着色的方法可有直接的好处。免除了对于隐形眼镜的需要可消除隐形眼镜带来的感染和由于误操作导致的问题，如镜片在眼中停留的时间太长。加深这些由于，例如遗传情况，很少或几乎没有虹膜颜色的角膜，可减少过量的阳光曝露至视网膜、改善视力以及提供所需的化妆作用。采用角膜不透明化以使得在那些具有外科的或创伤的不规则的虹膜的眼睛内光曝露相对一致，这可提供类似的益处。减轻虹膜颜色缺陷可改善自我形象且潜在地改善视力。提供了广泛的可获得的化妆用增进眼睛颜色的方法将提供自我表达和潜在地改善视力的方法。
“象差”是角膜的形状上的变形，导致误导光线脱离所希望的至视网膜中区视觉的中央的路径。常见的象差形式被称为球面象差且为角膜自中线或视觉轴迅速弯曲的趋势。这导致边缘逐渐陡峭以及近视，其在边缘比在中间更大。
波振面分析由被称为象差仪(aberometer)的仪器来执行.所述象差仪可检测在精细水平的眼的缺陷.波振面技术对进入眼睛的各光线进行评估，随后测定何种变化会造成最清晰的图像.波振面分析仪精确地测量整个眼睛的全部折射误差并指出较老的方法不能得出的通常的折射缺陷.角膜的外围部分是许多眼睛象差的原因所在，且其通过在这些仪器下受瞳孔扩大而显现.球面象差及其变体在许多眼中是常见的.
除了生物学上的功能，虹膜还是眼睛最主要的化妆特征。虹膜中的颜色和图案表现了一个理论：眼睛是“心灵的窗户”。
在历史上，放射状彩色隐形眼镜是用于调整虹膜表观颜色的主要方式，但是隐形眼镜在这点上有本质的和易认识的缺点。例如，隐形眼镜通常易于与天然的眼睛颜色区分。所述镜片“平面的”，因此将着色部分置于瞳孔上造成眼睛看起来以不同的方向注视。隐形眼镜还有使角膜遭受感染的风险，这样将可导致斑痕和视力低下。隐形眼镜使用不方便，因为其通常应当每天取下以将感染的风险降至最小。虽然如此，隐形眼镜对于大量的人群包括那些具有干眼或其他过敏因素的人们并非可行的选择。
出于改善眼的折射性能从而改善视力的目的，出现了大量的关于眼睛移植的充分的调查和临床研究。这些矫正移植物是透明的且通常涉及定位于瞳孔的轴——眼睛的视野径直线——附近或其上。所述移植物被成形和加工成特定的尺寸以修饰光线通过角膜的角度以改变眼睛折射性能。
可选地永久的或半永久使眼睛着色的方法可有直接的好处。免除了对于隐形眼镜的需要可消除隐形眼镜带来的感染和由于误操作导致的问题，如镜片在眼中停留的时间太长。加深这些由于，例如遗传情况，很少或几乎没有虹膜颜色的角膜，可减少过量的阳光曝露至视网膜、改善视力以及提供所需的化妆作用。采用角膜不透明化以使得在那些具有外科的或创伤的不规则的虹膜的眼睛内光曝露相对一致，这可提供类似的益处。减轻虹膜颜色缺陷可改善自我形象且潜在地改善视力。提供了广泛的可获得的化妆用增进眼睛颜色的方法将提供自我表达和潜在地改善视力的方法。
“象差”是角膜的形状上的变形，导致误导光线脱离所希望的至视网膜中区视觉的中央的路径。常见的象差形式被称为球面象差且为角膜自中线或视觉轴迅速弯曲的趋势。这导致边缘逐渐陡峭以及近视，其在边缘比在中间更大。
波振面分析由被称为象差仪(aberometer)的仪器来执行.所述象差仪可检测在精细水平的眼的缺陷.波振面技术对进入眼睛的各光线进行评估，随后测定何种变化会造成最清晰的图像.波振面分析仪精确地测量整个眼睛的全部折射误差并指出较老的方法不能得出的通常的折射缺陷.角膜的外围部分是许多眼睛象差的原因所在，且其通过在这些仪器下受瞳孔扩大而显现.球面象差及其变体在许多眼中是常见的.
发明内容
因此，本发明的一个目的是通过使用生物相容性的、非腐蚀的和定位稳定的被移植在基质中的材料，如水凝胶和水凝胶聚大孔载体，克服在眼睛颜色修饰方法中存在的前述缺点和限制、允许修饰眼睛表观的其他方面、提供一种矫正虹膜缺陷和结构的改进方法，以及提供一种吸收辐射和矫正角膜解剖学象差的方法。
在一个实施例中，修饰眼睛颜色的方法包括在眼的瞳孔周围的一平面内形成一槽体，其中所述槽体位于眼的基质部分。所述眼的角膜被切开以进入所述槽体。随后，生物相容性材料被嵌入至所述槽体内，其中所述生物材料为至少部分不透明的。所述槽体可通过使用激光技术形成。所述槽体可通过使用外科的刀片形成。所述槽体可包括具有近似于眼角膜缘的外部直径的基本扁平的环形。所述环形的内部直径可近似瞳孔的日光边缘(daylight margin)。所述槽体可围绕瞳孔的整个圆周延伸。所述生物相容性材料可包括微粒的浆体，其中至少一些微粒包括不透明材料。微粒的形状可包括选自扁圆的、球形的、卵形的、菱形的、星形的、三角形的及其组合的形状。所述生物相容性材料可包括含不透明材料的聚合物织物(polymer fabric)。所述生物材料还可包括含不透明材料的薄聚合物膜。所述膜的厚度为约3微米或更小。
在另一个实施例中，基质内眼嵌入体包括至少部分不透明化的生物相容性材料。所述生物相容性材料可包括至少一些含不透明材料的微粒的微粒浆体。所述生物相容性材料可包括含不透明材料的聚合物织物。所述生物相容性材料可包括含不透明材料的薄聚合物膜。
在一个实施例中，修饰眼睛颜色的方法包括在眼的瞳孔周围的一平面内形成一槽体，其中所述槽体位于眼的基质部分。所述眼的角膜被切开以进入所述槽体。随后，生物相容性材料被嵌入至所述槽体内，其中所述生物材料为至少部分不透明的。所述槽体可通过使用激光技术形成。所述槽体可通过使用外科的刀片形成。所述槽体可包括具有近似于眼角膜缘的外部直径的基本扁平的环形。所述环形的内部直径可近似瞳孔的日光边缘(daylight margin)。所述槽体可围绕瞳孔的整个圆周延伸。所述生物相容性材料可包括微粒的浆体，其中至少一些微粒包括不透明材料。微粒的形状可包括选自扁圆的、球形的、卵形的、菱形的、星形的、三角形的及其组合的形状。所述生物相容性材料可包括含不透明材料的聚合物织物(polymer fabric)。所述生物材料还可包括含不透明材料的薄聚合物膜。所述膜的厚度为约3微米或更小。
在另一个实施例中，基质内眼嵌入体包括至少部分不透明化的生物相容性材料。所述生物相容性材料可包括至少一些含不透明材料的微粒的微粒浆体。所述生物相容性材料可包括含不透明材料的聚合物织物。所述生物相容性材料可包括含不透明材料的薄聚合物膜。
附图说明
图1是眼的侧面剖视图。
图2为眼的正视图。
图3为眼的前端部分的侧面剖视图。
图3A-D与图3类似，但说明此处所述的槽体在宽度上的变化。
图4是具有围绕瞳孔的置于槽体内的不透明材料的浆体的眼的正视图。
图4A是图4中所示的浆体内的颗粒的侧面剖视图。
图5是具有围绕瞳孔的槽体内的织物嵌入体的眼的正视图。
图6是围绕瞳孔的槽体内的薄膜嵌入体的正视图。
图7A是具有围绕瞳孔的嵌入体的眼的正视图。
图7B是具有可植入基质中的不同的可能图案的眼的正视图。
图8是眼的角膜的侧面剖视图。
图9是图8中所示的角膜的侧视图，其中鲍曼氏膜(Bowman’smembrane)已被着上颜色。
图10是具有其中含嵌入体的大量槽体的眼的正视图。
图11是具有注入其内的不透明材料的眼的侧面剖视图。
图2为眼的正视图。
图3为眼的前端部分的侧面剖视图。
图3A-D与图3类似，但说明此处所述的槽体在宽度上的变化。
图4是具有围绕瞳孔的置于槽体内的不透明材料的浆体的眼的正视图。
图4A是图4中所示的浆体内的颗粒的侧面剖视图。
图5是具有围绕瞳孔的槽体内的织物嵌入体的眼的正视图。
图6是围绕瞳孔的槽体内的薄膜嵌入体的正视图。
图7A是具有围绕瞳孔的嵌入体的眼的正视图。
图7B是具有可植入基质中的不同的可能图案的眼的正视图。
图8是眼的角膜的侧面剖视图。
图9是图8中所示的角膜的侧视图，其中鲍曼氏膜(Bowman’smembrane)已被着上颜色。
图10是具有其中含嵌入体的大量槽体的眼的正视图。
图11是具有注入其内的不透明材料的眼的侧面剖视图。
具体实施方式
本发明涉及一种适于修饰眼睛颜色的基质内嵌入体。本发明还涉及一种将嵌入体置入所述基质空间内以修饰眼睛颜色的方法。将不透明的材料嵌入至所述基质空间内是一种改变基质，显然地和虹膜的颜色和/或图案的方法。尽管本发明在说明书中以多个实施例进行了描述，但本领域普通技术人员应当理解另外的材料可被用作嵌入体以及不同的方法可用于将该嵌入体置入所述基质空间内。这些对本领域普通技术人员而言显而易见的变化被包括和涵盖在本发明内。
图1和2示出在其颜色被根据此处描述的方法和嵌入体修饰之前的人的眼睛。图1和2被用于依据此处使用的那些术语限定眼睛的各部分。眼10包括位于眼中央的圆形的瞳孔11。瞳孔11被虹膜12限定。虹膜12可根据特定时间存在的特定的光线情况扩大或收缩，因而所述瞳孔可根据情况放大或缩小。角膜20是眼10的透明的层状部分，其可允许光线射入眼睛。角膜20具有多层。上皮层21是角膜20的最外层。邻近上皮层21的为鲍曼氏膜22。角膜20的中央部分为基质23。角膜20的最里面的薄层为内皮层24。巩膜13包围角膜20的外表，是眼的白色部分。角膜20和巩膜13的边界为角膜缘14。角膜20的后面为前房(anterior chamber)30。随后为晶状体31。视网膜32为眼10内部的内层，其能区分和接受允许通过角膜20和晶状体31的光线。
图3为眼10前端的侧视图，其中嵌入体41已被置于眼的基质23内的槽体40内。槽体40为基本扁平的空间，其在基质23内形成。在这个实施例中，槽体40为环形，其有外部直径和内部直径，所述内部直径限定在槽体40的内部直径内的开口。如图3所示，槽体40的宽度约与虹膜12的宽度一样。这样，置入槽体40内的嵌入体41可调节位于其后的虹膜12的表观颜色。看着第一人的眼10的第二人将观察到由虹膜12和嵌入体41的颜色限定的眼睛的颜色。如图3和图3A-D所示，嵌入体41的外部直径接近角膜缘14，尤其当从眼10的前面观察。当槽体40的目的仅用作嵌入体41被置入的空间时，所述槽体非常薄。槽体40的厚度可约为1微米。激光技术可蒸发1微米或更多的所述基质以产生所述槽体。在一个实施例中，带有置于其中的所述材料的槽体40的厚度为3微米或更小。槽体40能被制成使角膜20的总厚度的净增量接近为零。槽体40的厚度取决于多薄的嵌入体41仍能起到颜色修饰的性能。
在图3A和3B中，示出了常规的解剖学位置，其中槽体40的宽度W1保持不变，然而虹膜12可从造成瞳孔尺寸11a的特定尺寸12a变化成造成更小的瞳孔11b的更加收缩的尺寸12b。例如，当人突然遭受相对于图3A的在图3B中相对强的光线情况时，会发生这种现象。槽体40的宽度W可更窄，如图3C所示，其中宽度W2显著小于虹膜12c的宽度。可选地，槽体40的宽度W3可宽于虹膜12d.假定在图3中所示的虹膜12具有相应于通常光线的尺寸，那么槽体20的内径被确定以使得其接近所述虹膜的通常光线下的直径.然而，正如从其他可选的例子显示的那样，槽体40的宽度可变化.例如，在图3C中，患者具有仅虹膜12c的外部的先天的或外伤的损害.在那种情况下，槽体40c仅需要覆盖约在其正常光线直径的虹膜的外部的一半.在扩大的瞳孔区域外嵌入体可具有根据研究测定的所需的相对较深的颜色以减少夜间视力的影响.
如此处所示，槽体40基本环绕眼10的瞳孔11。这样，嵌入体41的规则的和一致的颜色或图案可形成规则的眼睛表观形式。同样，槽体40被显示为通常为对称的。其并不需要为对称的。槽体40的内部直径和外部直径可限定出不是环形的形状。同样，所述内部直径可不位于槽体40的外部直径的中央。槽体40的形状可根据特定患者的具体情况所需进行变化和调整。
图7A示出具有环形的上色部分75和瞳孔71的眼睛，常规的虹膜76位于所述上色部分内。该图显示了限定上色部分75的嵌入体并不总是覆盖和遮蔽虹膜76。在解剖学上，这是正常的，因为正常的眼睛颜色通常沿虹膜的宽度具有不同的眼睛颜色。
嵌入体41可包括任何含不透明部分的材料。嵌入体41通常不是完全不透明的。完全的不透明性本质上需要固体物质。出于为眼睛的健康考虑，需要所述嵌入体为可渗透的以允许营养成分流穿过基质23。可接受的嵌入体41的例子包括生物相容性材料的浆体、含不透明化的材料的织物，以及含一些不透明材料的可渗透的薄膜材料。当然，本领域普通技术人员可设计出其他可接受的嵌入体，这些嵌入体被包括在本发明的范围内。此外，所示的嵌入体41沿所述宽度具有相对一致的颜色(不透明程度)。嵌入体41沿其宽度可选择地具有颜色梯度或其他可变的形式。如前所述，由于嵌入体41的中央(接近瞳孔11)的不透明性相对较低，其可有益于夜间视力(当所述瞳孔相对地扩大)。
在图4中，眼10具有普通的瞳孔11和围绕所述瞳孔的嵌入体50。嵌入体50在所述虹膜的上方，其呈现出虹膜的视觉效果。嵌入体50是生物相容性材料的浆体，其被注射入至基质槽体40内，该基质槽体40被直接形成于前文中结合例如图3A-D所述的虹膜的上方。所述生物相容性材料在颜色上不透明化以适于达到所需的颜色变化。例如，如果深蓝色眼睛颜色为所需的效果，可使用深蓝-灰色、蓝-紫色或蓝-蓝色浆体。如图4A所示，平的或球形的微粒51被分散在凝胶的载体52内以形成所述浆体。微粒51的使用容许流体和营养成分正常地通过所述基质组织。假如无需改变形状，将所述生物相容性材料以适当的密度置入所述槽体内而不会改变角膜的形状。微粒51可包括许多公知的生物相容性的材料，包括水凝胶、聚四氟乙烯(PTFE)，以及聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)。参考图4A，微粒51可包括PMMA的小珠55，其可被涂敷或被分散在水凝胶56内，以进一步降低在基质内对于外源物质的任何免疫反应，以及减少移动和挤压。水凝胶56还可配有抗发炎剂以进一步降低免疫反应。用于对微粒51着色的颜料可在所述水凝胶或在PMMA或其他浆体材料中稳定存在以避免浸出和潜在的毒性。即使毒性材料也能安全地装入PMMA内。微粒51应为微小的，小于约3微米厚，以将折射影响减到最小。该微粒的形状可为扁圆形的、球形的、椭圆形的、菱形的、星形的、三角形的或任何其他以最少的或预定的不透光效果的量提供所需的颜色效果或其他视觉效果的几何构象。
所述生物相容性材料可具有UV吸收性质且可降低在瞳孔11的外周边缘的UV曝露量。同样地，在瞳孔中先天的或外伤的缺陷的情况中，所述防UV材料可避免额外的、不需要的光线进入眼的内部。透明的嵌入体可置于所述瞳孔之上以提供UV保护，还可被定位以提供偏振效果。所述嵌入体的外围部分可根据此处所阐述的进行着色或形成图案。
应当认为所述微粒包括用于隐形眼镜和其他光学应用的当前通用的材料.理论上地，所述生物相容性材料甚至表现出颜色分布、具有最小至无折射的性质、稳定的且非发炎性的，以及在所述基质中在适当的位置保持稳定而不会移动或挤压.尽管，如前文所述，为了各种预期的目的，所述材料在沿所述槽体的宽度上可或多或少的被着色.
通常地，通过使用各种图案的颜色的线状部分，由隐形眼镜提供颜色，其被设计以迷惑观察者使其看到的颜色与虹膜的颜色一样。参考图10，线状镶嵌体可通过使用材料的浆体制成并以一种能使这种效果加倍的方式被置于所述基质空间内。如在图10中所示，放射的槽体110从接近瞳孔11的内部端向外延伸。嵌入体111被置入各槽体110内。嵌入体111可为此处已经阐述过的浆体或随后将被阐述的织物或膜。放射状的槽体110可全部围绕瞳孔11形成或仅部分地围绕它形成。放射状的槽体110的宽度和数量也可根据需要变化。可被置入放射状的槽体110内的所述织物或膜的嵌入体可通过使用被插入至各槽体的活塞和注射器被移动和插入。
可置入槽体40内的其他类型的可接受的生物相容性材料是如图5所示的至少部分不透明的材料的织物60。织物嵌入体60可为编织物、纺丝物、非编织物、电纺丝，或任何其他类型的纤维基质。自然地，置入所述槽体的所述织物具有间隙和孔洞以允许通过所述织物的有益于健康的渗透性。所述织物本身可为支持不透明材料于其上的网体，或者所述织物可包括充满不透明材料的纤维。织物嵌入体60的使用允许将不一致量的材料导入至基质内的槽体中。如果不再必须或需要，所述织物还可容易的移除所述嵌入体。所述织物可由任何生物相容性材料组成，包括，但不限于，天然聚合物(例如，胶原蛋白，纤维蛋白)、合成的聚合物、PMMA、水凝胶、PTFF、稳定的亲水聚合物和更新的生物稳定材料。这些材料，连同织物固有的多孔特性，允许营养成分和氧气沿所述嵌入体的转移。当置入仅为改变颜色时，所述织物嵌入体可为不会显著影响眼的折射性能的任何厚度。在一些实施例中，厚度包括5微米或更小或者3微米或更少。还可以观察到的是，所述织物包括编织或其他方式形成在所述织物内的图案。所述图案可包括从中央的最低不透明至当向外移动时更多的不透明的不透明性梯度。
进一步可选的嵌入体包括薄聚合物膜，其仍然为高度可渗透的。其必须非常薄以允许着色而无折射的变化。优选地，固体的薄膜嵌入体70厚度为5微米或更少或者，可选地，3微米或更少。固体的薄膜嵌入体70被置于所述瞳孔的边缘的外面且通过使用与通常用于折射的植入手术类似的注射系统可被推压置入所述槽体内。可接受的薄膜材料包括关于不透明材料的织物较早引用的那些材料。本领域普通技术人员应当理解如何处理或加工所述薄膜以获得足够的渗透性从而使得营养成分通过嵌入体70。薄膜还可印有各种图案和颜色梯度。如果所述薄膜很薄，其能延伸所述瞳孔之上且这个区域可含具有UV或偏振效果而不会影响视力的添加剂。所述材料越薄，渗透性越好，且眼睛更有可能长期耐受该材料。
如前所述，所述嵌入体的视觉外观可被仔细地制备以模仿人类的虹膜。可选地，出于治疗或化妆的目的，需要其他天然的或几何图案。图7B为可显示在嵌入体80上的不同设计的视觉的例子。更可能地，在嵌入体80中所示的七种不同的图案和其他图案可不一起使用。然而，可能使用者希望多于一种的几何图案在眼中可见。此外，沿嵌入体80的区域具有不同的视觉效果有治疗地重要性。例如，UV吸收的量可沿所述嵌入体的宽度成等级。
尽管所有的图都显示嵌入体相应于瞳孔11保留了内部开口，但却不需要所述嵌入体也不横跨瞳孔11.考虑到对可被人眼接收的视觉光线的潜在的扭曲，这种情形时必须仔细地进行.然而，例如在非常敏感的视网膜的例子中，使用者可从沿整个角膜的UV保护中获得治疗益处.
此处阐述的嵌入体和槽体着重于所述嵌入体对于眼的折射性能造成最小限度的或无影响。然而，可使用那些嵌入体和将其置入眼中的方法以改变角膜的曲率且配合眼睛波阵面形态或其他色差系统且修饰角膜的形状至更完美的椭圆形状。为了这个目的，在需要配合形状或波振面形态的区域，所述嵌入体可被制成更厚或更薄。所述嵌入体可被制成稍厚或稍薄以产生使角膜曲率正常化的效果。许多失真的视觉效果发生在所述视觉的外围，且通过使用此处所述的定制形状的外围嵌入体，其可被完全的改变。改变该曲率至使外围平面化的嵌入体为降低那些象差影响和改善视力提供了可能。由于此处描述的嵌入体被置入眼的外围部分，其可以一定厚度置入以逆转曲率变化并降低与角膜曲率有关的象差变化。所述材料能够吸收某些波长的光且能在形状上变化使之成为当前治疗角膜基质技术的极佳的辅助物。在一个可选的实施例中，所述嵌入体可外部预先形成并置入所述角膜内。所述不透明的材料尤其基于在后期的精细地调整所述嵌入体的形状的目的进行选择，因为所述材料可吸收光能和特定的波长，其可使得所述材料加热时膨胀或收缩。这样允许通过外部的处理配合折射或象差性能。
进一步补充地，制成所述嵌入体的生物相容性材料还可含光致变色成分。这些成分可受光线或诸如磁力的其他能量的影响变深或变浅。这种类型的材料可用于外部地处理眼的颜色或改善日光保护。
可采用不同的方法来修饰眼的颜色。在宽泛的术语中，所述不同的方法包括使用外科刀片和/或一类激光。当前通常的步骤包括使用微型角膜刀(microkerotome)切开外部的角膜形成角膜“瓣”，其被抬起以露出所述基质。由于本方法的目的，所述微型角膜刀或其他外科刀片可用于形成所述槽体，着色的嵌入体可被置入所述槽体内。微型角膜刀旨在形成被称为瓣的“窗口”，在其下可放置5至10毫米的激光治疗仪。出于这个目的，因而当前的微型角膜刀的设计很可能太小。可开发不同类型的改进的角膜刀。理想地，不需要形成所述瓣体而可通过另外的方法制得槽体。
可选地，基于激光的方法包括使用推进的飞秒激光。通过替代为产生快速的、低能量的等离子脉冲以从基质中分离角膜，这种激光免去了对微型角膜刀切割的需要。在所述角膜与所述基质分离之后，在角膜上切出一个小切口以获得进入由激光形成的所述槽体的入口。所述切口优选地于上眼睑之上或下眼睑之下在角膜内形成。随后，这个切口被用于将所述嵌入体置入所述槽体内。在使用浆体的实施例中，所述材料围绕所述槽体被注入。所述织物或薄膜可有穿过其的切口以形成末端，随后围绕所述槽体将其处理。此外，所述织物或薄膜可通过插入器被挤压进入槽体，当外科医生将所述插入器退出所述槽体时所述插入器将所述嵌入体挤出。
纹刺技术也被用于将所述微粒置入所述基质或鲍曼氏膜内，使所述微粒位于表面之下且以与所述槽体相同或类似的水平面位于所述基质内，通过针被推入所述槽体区域内。如图11所示，使用带有预定长度的针126的注射器125以特定的深度将微粒130或浆体注入所述基质中。所述针126通过上皮层120和鲍曼氏膜121。像纹身一样，可有许多不同的图案。
所述槽体的深度通常在基质中及鲍曼氏膜下，并且可根据经验而改进.在一个实施例中，该深度为100至150微米水平.一可选的理论是将所述嵌入体置入更深的基质以允许在眼部表面的矫正操作.宽度可从中央瞳孔边缘至角膜缘或接近角膜缘.一可选的方法是使所述槽体从角膜缘向瞳孔呈放射状轨道移动.在一个实施例中，这些宽度为1至2毫米宽且在同一深度.所述嵌入体可由推动装置而被嵌入，且如果需要可由相同的途径被取出.这些轨道可由飞秒激光或类似于称为角膜基质植入术(Intacs)的基质内植入术的刀刃仪器造成.其可在厚度上有梯度以允许改变折射度.
另一种修饰眼睛颜色的方法表示在图8和9中。在这个可选的方法中，角膜100的上皮层101从眼的顶部移开。这将曝露鲍曼氏膜102。被移开的上皮层101部分优选地为环形以在沿眼的光学轴上保留整个角膜的完整性。随后，鲍曼氏膜102可以染料104着色或纹花纹至适当的颜色或图案或其他视觉图像。随后，上皮层101或者再生或被放回鲍曼氏膜102的顶部，因而包起染料并导致眼睛的颜色被修饰。在这个实施例中，可使用激光技术将上皮层101与鲍曼氏膜分开，或可选地使用基于刀片的外科技术(例如，使用上皮角膜刀(epikeratome))。
尽管本发明已参考其具体的实施例进行了描述，应当理解的是可有各种变化、改进和另外的实施例，且所有这些变化、改进和实施例都应当认为是落入本发明的主旨和范围内。
图1和2示出在其颜色被根据此处描述的方法和嵌入体修饰之前的人的眼睛。图1和2被用于依据此处使用的那些术语限定眼睛的各部分。眼10包括位于眼中央的圆形的瞳孔11。瞳孔11被虹膜12限定。虹膜12可根据特定时间存在的特定的光线情况扩大或收缩，因而所述瞳孔可根据情况放大或缩小。角膜20是眼10的透明的层状部分，其可允许光线射入眼睛。角膜20具有多层。上皮层21是角膜20的最外层。邻近上皮层21的为鲍曼氏膜22。角膜20的中央部分为基质23。角膜20的最里面的薄层为内皮层24。巩膜13包围角膜20的外表，是眼的白色部分。角膜20和巩膜13的边界为角膜缘14。角膜20的后面为前房(anterior chamber)30。随后为晶状体31。视网膜32为眼10内部的内层，其能区分和接受允许通过角膜20和晶状体31的光线。
图3为眼10前端的侧视图，其中嵌入体41已被置于眼的基质23内的槽体40内。槽体40为基本扁平的空间，其在基质23内形成。在这个实施例中，槽体40为环形，其有外部直径和内部直径，所述内部直径限定在槽体40的内部直径内的开口。如图3所示，槽体40的宽度约与虹膜12的宽度一样。这样，置入槽体40内的嵌入体41可调节位于其后的虹膜12的表观颜色。看着第一人的眼10的第二人将观察到由虹膜12和嵌入体41的颜色限定的眼睛的颜色。如图3和图3A-D所示，嵌入体41的外部直径接近角膜缘14，尤其当从眼10的前面观察。当槽体40的目的仅用作嵌入体41被置入的空间时，所述槽体非常薄。槽体40的厚度可约为1微米。激光技术可蒸发1微米或更多的所述基质以产生所述槽体。在一个实施例中，带有置于其中的所述材料的槽体40的厚度为3微米或更小。槽体40能被制成使角膜20的总厚度的净增量接近为零。槽体40的厚度取决于多薄的嵌入体41仍能起到颜色修饰的性能。
在图3A和3B中，示出了常规的解剖学位置，其中槽体40的宽度W1保持不变，然而虹膜12可从造成瞳孔尺寸11a的特定尺寸12a变化成造成更小的瞳孔11b的更加收缩的尺寸12b。例如，当人突然遭受相对于图3A的在图3B中相对强的光线情况时，会发生这种现象。槽体40的宽度W可更窄，如图3C所示，其中宽度W2显著小于虹膜12c的宽度。可选地，槽体40的宽度W3可宽于虹膜12d.假定在图3中所示的虹膜12具有相应于通常光线的尺寸，那么槽体20的内径被确定以使得其接近所述虹膜的通常光线下的直径.然而，正如从其他可选的例子显示的那样，槽体40的宽度可变化.例如，在图3C中，患者具有仅虹膜12c的外部的先天的或外伤的损害.在那种情况下，槽体40c仅需要覆盖约在其正常光线直径的虹膜的外部的一半.在扩大的瞳孔区域外嵌入体可具有根据研究测定的所需的相对较深的颜色以减少夜间视力的影响.
如此处所示，槽体40基本环绕眼10的瞳孔11。这样，嵌入体41的规则的和一致的颜色或图案可形成规则的眼睛表观形式。同样，槽体40被显示为通常为对称的。其并不需要为对称的。槽体40的内部直径和外部直径可限定出不是环形的形状。同样，所述内部直径可不位于槽体40的外部直径的中央。槽体40的形状可根据特定患者的具体情况所需进行变化和调整。
图7A示出具有环形的上色部分75和瞳孔71的眼睛，常规的虹膜76位于所述上色部分内。该图显示了限定上色部分75的嵌入体并不总是覆盖和遮蔽虹膜76。在解剖学上，这是正常的，因为正常的眼睛颜色通常沿虹膜的宽度具有不同的眼睛颜色。
嵌入体41可包括任何含不透明部分的材料。嵌入体41通常不是完全不透明的。完全的不透明性本质上需要固体物质。出于为眼睛的健康考虑，需要所述嵌入体为可渗透的以允许营养成分流穿过基质23。可接受的嵌入体41的例子包括生物相容性材料的浆体、含不透明化的材料的织物，以及含一些不透明材料的可渗透的薄膜材料。当然，本领域普通技术人员可设计出其他可接受的嵌入体，这些嵌入体被包括在本发明的范围内。此外，所示的嵌入体41沿所述宽度具有相对一致的颜色(不透明程度)。嵌入体41沿其宽度可选择地具有颜色梯度或其他可变的形式。如前所述，由于嵌入体41的中央(接近瞳孔11)的不透明性相对较低，其可有益于夜间视力(当所述瞳孔相对地扩大)。
在图4中，眼10具有普通的瞳孔11和围绕所述瞳孔的嵌入体50。嵌入体50在所述虹膜的上方，其呈现出虹膜的视觉效果。嵌入体50是生物相容性材料的浆体，其被注射入至基质槽体40内，该基质槽体40被直接形成于前文中结合例如图3A-D所述的虹膜的上方。所述生物相容性材料在颜色上不透明化以适于达到所需的颜色变化。例如，如果深蓝色眼睛颜色为所需的效果，可使用深蓝-灰色、蓝-紫色或蓝-蓝色浆体。如图4A所示，平的或球形的微粒51被分散在凝胶的载体52内以形成所述浆体。微粒51的使用容许流体和营养成分正常地通过所述基质组织。假如无需改变形状，将所述生物相容性材料以适当的密度置入所述槽体内而不会改变角膜的形状。微粒51可包括许多公知的生物相容性的材料，包括水凝胶、聚四氟乙烯(PTFE)，以及聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)。参考图4A，微粒51可包括PMMA的小珠55，其可被涂敷或被分散在水凝胶56内，以进一步降低在基质内对于外源物质的任何免疫反应，以及减少移动和挤压。水凝胶56还可配有抗发炎剂以进一步降低免疫反应。用于对微粒51着色的颜料可在所述水凝胶或在PMMA或其他浆体材料中稳定存在以避免浸出和潜在的毒性。即使毒性材料也能安全地装入PMMA内。微粒51应为微小的，小于约3微米厚，以将折射影响减到最小。该微粒的形状可为扁圆形的、球形的、椭圆形的、菱形的、星形的、三角形的或任何其他以最少的或预定的不透光效果的量提供所需的颜色效果或其他视觉效果的几何构象。
所述生物相容性材料可具有UV吸收性质且可降低在瞳孔11的外周边缘的UV曝露量。同样地，在瞳孔中先天的或外伤的缺陷的情况中，所述防UV材料可避免额外的、不需要的光线进入眼的内部。透明的嵌入体可置于所述瞳孔之上以提供UV保护，还可被定位以提供偏振效果。所述嵌入体的外围部分可根据此处所阐述的进行着色或形成图案。
应当认为所述微粒包括用于隐形眼镜和其他光学应用的当前通用的材料.理论上地，所述生物相容性材料甚至表现出颜色分布、具有最小至无折射的性质、稳定的且非发炎性的，以及在所述基质中在适当的位置保持稳定而不会移动或挤压.尽管，如前文所述，为了各种预期的目的，所述材料在沿所述槽体的宽度上可或多或少的被着色.
通常地，通过使用各种图案的颜色的线状部分，由隐形眼镜提供颜色，其被设计以迷惑观察者使其看到的颜色与虹膜的颜色一样。参考图10，线状镶嵌体可通过使用材料的浆体制成并以一种能使这种效果加倍的方式被置于所述基质空间内。如在图10中所示，放射的槽体110从接近瞳孔11的内部端向外延伸。嵌入体111被置入各槽体110内。嵌入体111可为此处已经阐述过的浆体或随后将被阐述的织物或膜。放射状的槽体110可全部围绕瞳孔11形成或仅部分地围绕它形成。放射状的槽体110的宽度和数量也可根据需要变化。可被置入放射状的槽体110内的所述织物或膜的嵌入体可通过使用被插入至各槽体的活塞和注射器被移动和插入。
可置入槽体40内的其他类型的可接受的生物相容性材料是如图5所示的至少部分不透明的材料的织物60。织物嵌入体60可为编织物、纺丝物、非编织物、电纺丝，或任何其他类型的纤维基质。自然地，置入所述槽体的所述织物具有间隙和孔洞以允许通过所述织物的有益于健康的渗透性。所述织物本身可为支持不透明材料于其上的网体，或者所述织物可包括充满不透明材料的纤维。织物嵌入体60的使用允许将不一致量的材料导入至基质内的槽体中。如果不再必须或需要，所述织物还可容易的移除所述嵌入体。所述织物可由任何生物相容性材料组成，包括，但不限于，天然聚合物(例如，胶原蛋白，纤维蛋白)、合成的聚合物、PMMA、水凝胶、PTFF、稳定的亲水聚合物和更新的生物稳定材料。这些材料，连同织物固有的多孔特性，允许营养成分和氧气沿所述嵌入体的转移。当置入仅为改变颜色时，所述织物嵌入体可为不会显著影响眼的折射性能的任何厚度。在一些实施例中，厚度包括5微米或更小或者3微米或更少。还可以观察到的是，所述织物包括编织或其他方式形成在所述织物内的图案。所述图案可包括从中央的最低不透明至当向外移动时更多的不透明的不透明性梯度。
进一步可选的嵌入体包括薄聚合物膜，其仍然为高度可渗透的。其必须非常薄以允许着色而无折射的变化。优选地，固体的薄膜嵌入体70厚度为5微米或更少或者，可选地，3微米或更少。固体的薄膜嵌入体70被置于所述瞳孔的边缘的外面且通过使用与通常用于折射的植入手术类似的注射系统可被推压置入所述槽体内。可接受的薄膜材料包括关于不透明材料的织物较早引用的那些材料。本领域普通技术人员应当理解如何处理或加工所述薄膜以获得足够的渗透性从而使得营养成分通过嵌入体70。薄膜还可印有各种图案和颜色梯度。如果所述薄膜很薄，其能延伸所述瞳孔之上且这个区域可含具有UV或偏振效果而不会影响视力的添加剂。所述材料越薄，渗透性越好，且眼睛更有可能长期耐受该材料。
如前所述，所述嵌入体的视觉外观可被仔细地制备以模仿人类的虹膜。可选地，出于治疗或化妆的目的，需要其他天然的或几何图案。图7B为可显示在嵌入体80上的不同设计的视觉的例子。更可能地，在嵌入体80中所示的七种不同的图案和其他图案可不一起使用。然而，可能使用者希望多于一种的几何图案在眼中可见。此外，沿嵌入体80的区域具有不同的视觉效果有治疗地重要性。例如，UV吸收的量可沿所述嵌入体的宽度成等级。
尽管所有的图都显示嵌入体相应于瞳孔11保留了内部开口，但却不需要所述嵌入体也不横跨瞳孔11.考虑到对可被人眼接收的视觉光线的潜在的扭曲，这种情形时必须仔细地进行.然而，例如在非常敏感的视网膜的例子中，使用者可从沿整个角膜的UV保护中获得治疗益处.
此处阐述的嵌入体和槽体着重于所述嵌入体对于眼的折射性能造成最小限度的或无影响。然而，可使用那些嵌入体和将其置入眼中的方法以改变角膜的曲率且配合眼睛波阵面形态或其他色差系统且修饰角膜的形状至更完美的椭圆形状。为了这个目的，在需要配合形状或波振面形态的区域，所述嵌入体可被制成更厚或更薄。所述嵌入体可被制成稍厚或稍薄以产生使角膜曲率正常化的效果。许多失真的视觉效果发生在所述视觉的外围，且通过使用此处所述的定制形状的外围嵌入体，其可被完全的改变。改变该曲率至使外围平面化的嵌入体为降低那些象差影响和改善视力提供了可能。由于此处描述的嵌入体被置入眼的外围部分，其可以一定厚度置入以逆转曲率变化并降低与角膜曲率有关的象差变化。所述材料能够吸收某些波长的光且能在形状上变化使之成为当前治疗角膜基质技术的极佳的辅助物。在一个可选的实施例中，所述嵌入体可外部预先形成并置入所述角膜内。所述不透明的材料尤其基于在后期的精细地调整所述嵌入体的形状的目的进行选择，因为所述材料可吸收光能和特定的波长，其可使得所述材料加热时膨胀或收缩。这样允许通过外部的处理配合折射或象差性能。
进一步补充地，制成所述嵌入体的生物相容性材料还可含光致变色成分。这些成分可受光线或诸如磁力的其他能量的影响变深或变浅。这种类型的材料可用于外部地处理眼的颜色或改善日光保护。
可采用不同的方法来修饰眼的颜色。在宽泛的术语中，所述不同的方法包括使用外科刀片和/或一类激光。当前通常的步骤包括使用微型角膜刀(microkerotome)切开外部的角膜形成角膜“瓣”，其被抬起以露出所述基质。由于本方法的目的，所述微型角膜刀或其他外科刀片可用于形成所述槽体，着色的嵌入体可被置入所述槽体内。微型角膜刀旨在形成被称为瓣的“窗口”，在其下可放置5至10毫米的激光治疗仪。出于这个目的，因而当前的微型角膜刀的设计很可能太小。可开发不同类型的改进的角膜刀。理想地，不需要形成所述瓣体而可通过另外的方法制得槽体。
可选地，基于激光的方法包括使用推进的飞秒激光。通过替代为产生快速的、低能量的等离子脉冲以从基质中分离角膜，这种激光免去了对微型角膜刀切割的需要。在所述角膜与所述基质分离之后，在角膜上切出一个小切口以获得进入由激光形成的所述槽体的入口。所述切口优选地于上眼睑之上或下眼睑之下在角膜内形成。随后，这个切口被用于将所述嵌入体置入所述槽体内。在使用浆体的实施例中，所述材料围绕所述槽体被注入。所述织物或薄膜可有穿过其的切口以形成末端，随后围绕所述槽体将其处理。此外，所述织物或薄膜可通过插入器被挤压进入槽体，当外科医生将所述插入器退出所述槽体时所述插入器将所述嵌入体挤出。
纹刺技术也被用于将所述微粒置入所述基质或鲍曼氏膜内，使所述微粒位于表面之下且以与所述槽体相同或类似的水平面位于所述基质内，通过针被推入所述槽体区域内。如图11所示，使用带有预定长度的针126的注射器125以特定的深度将微粒130或浆体注入所述基质中。所述针126通过上皮层120和鲍曼氏膜121。像纹身一样，可有许多不同的图案。
所述槽体的深度通常在基质中及鲍曼氏膜下，并且可根据经验而改进.在一个实施例中，该深度为100至150微米水平.一可选的理论是将所述嵌入体置入更深的基质以允许在眼部表面的矫正操作.宽度可从中央瞳孔边缘至角膜缘或接近角膜缘.一可选的方法是使所述槽体从角膜缘向瞳孔呈放射状轨道移动.在一个实施例中，这些宽度为1至2毫米宽且在同一深度.所述嵌入体可由推动装置而被嵌入，且如果需要可由相同的途径被取出.这些轨道可由飞秒激光或类似于称为角膜基质植入术(Intacs)的基质内植入术的刀刃仪器造成.其可在厚度上有梯度以允许改变折射度.
另一种修饰眼睛颜色的方法表示在图8和9中。在这个可选的方法中，角膜100的上皮层101从眼的顶部移开。这将曝露鲍曼氏膜102。被移开的上皮层101部分优选地为环形以在沿眼的光学轴上保留整个角膜的完整性。随后，鲍曼氏膜102可以染料104着色或纹花纹至适当的颜色或图案或其他视觉图像。随后，上皮层101或者再生或被放回鲍曼氏膜102的顶部，因而包起染料并导致眼睛的颜色被修饰。在这个实施例中，可使用激光技术将上皮层101与鲍曼氏膜分开，或可选地使用基于刀片的外科技术(例如，使用上皮角膜刀(epikeratome))。
尽管本发明已参考其具体的实施例进行了描述，应当理解的是可有各种变化、改进和另外的实施例，且所有这些变化、改进和实施例都应当认为是落入本发明的主旨和范围内。