ES2374916B1

ES2374916B1 - Procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal asférica isoplanática y lente obtenida empleando dicho procedimiento.

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Publication number: ES2374916B1
Application number: ES201030855A
Authority: ES
Inventors: Sergio Barbero Briones; Susana Marcos Celestino; Carlos Dorronsoro Díaz; Javier Montejo Berlingen; Pedro Salázar Salegui
Original assignee: Ajl Ofhthalmic S A; AJL OFHTHALMIC SA; Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Ajl Ofhthalmic S A; AJL OFHTHALMIC SA; Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2030-06-02
Also published as: EP2591753A1; WO2011151497A9; ES2374916A1; WO2011151497A1

Abstract

Procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal asférica isoplanática y lente obtenida empleando dicho procedimiento.#Permite obtener lentes oftálmicas monofocales asféricas isoplanáticas en un rango visual de hasta 25º (preferentemente hasta 10º) de amplitud. El procedimiento comprende las etapas de: 1.- Definición matemática de un modelo de ojo afáquico; 2.- Definición matemática de un modelo de lente intraocular; 3.- Definición matemática de la implantación de la lente; 4.- Definición matemática de la función de mérito; 5.- Definición de las condiciones de contorno; 6.- Definición de una métrica para caracterizar la calidad óptica; y 7.- Optimización de la función de mérito. En esta invención, la métrica para caracterizar la calidad óptica considera, de manera novedosa, la combinación simultánea de varias posiciones de campo, preferentemente de forma ponderada.

Description

Procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal asférica isoplanática y lente obtenida empleando dicho procedimiento.

Objeto de la invención

La presente invención se puede incluir dentro del campo técnico de la oftalmología, en particular del diseño de lentes oftálmicas. Más concretamente, el objeto de la invención se reﬁere a un procedimiento para elaborar lentes oftálmicas intraoculares monofocales asféricas con calidad óptica optimizada en un rango visual extenso, así como el objeto de la invención se reﬁere adicionalmente a unas lentes obtenidas empleando dicho procedimiento de elaboración.

Antecedentes de la invención

Las lentes intraoculares se implantan habitualmente durante la cirugía de cataratas para corregir el error refractivo del paciente. En la mayoría de los casos se implantan lentes monofocales para corregir la visión de lejos. La calidad óptica del ojo viene determinada no sólo por el error refractivo (desenfoque) sino también por la naturaleza y magnitud de las aberraciones ópticas presentes.

Desde hace unos años, las empresas fabricantes de lentes intraoculares han propuesto diversos modelos de lentes que permiten controlar el nivel de la aberración asférica. La lente TECNISTM CL Z9002 (Advanced Medical Optics, patente US6609793B2) propone cancelar la aberración esférica del sistema óptico formado por la lente dentro de un modelo de ojo genérico. Las lentes Acrysof (Alcon, patente US2006244904-A1) y CT ASPHINA 603P (Cari Zeiss, patente WO 2007/128423 A1) también proponen la reducción de la cantidad global de aberración esférica en el sistema lente-ojo. El criterio propuesto en el diseño de la lente SofPort (Bausch & Lomb Incorporated, patente WO 2006/088440A1), es ligeramente distinto, ya que en lugar de cancelar la aberración esférica total evaluada en un modelo de ojo genérico tiene como objetivo asegurar una aberración esférica mínima para la lente sola (independiente del ojo modelo) para rayos de luz incidentes paralelos con el eje óptico de la lente.

La mayoría de estas patentes asumen modelos de ojo de simetría de revolución (la patente WO 2007/128423 A1 supone una excepción, ya que utiliza el modelo de ojo de Liou-Bremann) e ignoran las aberraciones ópticas fuera de eje. Sin embargo, el ojo humano no tiene un eje óptico claramente deﬁnido por ser sus superﬁcies no concéntricas e irregulares, y por la posición excéntrica de la fóvea. En el ojo, la línea de mirada, es decir, el eje que une la fóvea con el centro de la pupila, es la que determina la llamada calidad óptica en eje. Por tanto, en la práctica, el eje de simetría de revolución de una lente intraocular no tiene por qué coincidir con la línea de mirada. Lo habitual es que estén separados en un ángulo signiﬁcativo, en torno a cinco grados, aunque varía para cada sujeto, pudiendo llegar a ser de más de diez grados. En consecuencia, debe considerarse la calidad óptica fuera del eje deﬁnido por la línea de mirada. De hecho, un ojo humano convencional, en condiciones ópticas normales, es un sistema óptico con una calidad óptica bastante uniforme en una región del campo visual extensa en torno a la línea de mirada, lo que en terminología de diseño óptico se denomina un sistema óptico isoplanático. Fuera de esa región, la calidad empeora, pero ya con un impacto visual menor.

Además de la importancia intrínseca de la mejora de la calidad visual fuera de eje, y la asociada estabilidad óptica en presencia de descentramientos e inclinaciones de la lente, la minimización de aberraciones ópticas fuera de eje tiene otras ventajas diagnósticas y clínicas relevantes para el ojo, tales como mejorar la visualización del fondo de ojo tras la operación de cataratas o aumentar la precisión en la cirugía de foto-coagulación retiniana.

En la literatura existen algunos estudios en los que se propone tener en cuenta las aberraciones ópticas fuera de eje. Por ejemplo, Smith y Lu [“Peripheral Power Errors And Astigmatism Of Eyes Corrected With Infraocular Lenses”, Optometry And Vision Science 68 (1), 12-21 (1991)] proponen un diseño para corregir el astigmatismo y curvatura periféricos, mientras que Tabernero, Piers y Artal, [“Infraocular lens to correct corneal coma”, Opt. Lett. 32 (4), 406-408 (2007)] y la patente WO 2007048615, proponen corregir la aberración esférica y el coma. La patente US2009/0292354 supone una adaptación de los procedimientos comúnmente utilizados en el campo del diseño de sistemas ópticos a las lentes infraoculares, y también menciona la posibilidad de optimización en alguna posición concreta fuera de eje, usando los mismos métodos que se utilizan para la optimización en eje.

Partiendo de un diseño asférico, el posible nivel de control de las aberraciones ópticas está limitado por varias condiciones de contorno que restringen los posibles diseños. En primer lugar, se debe de tener en cuenta las dimensiones y las propiedades biomecánicas de la lente. Por un lado, las lentes de dimensiones reducidas y plegables permiten reducir el tamaño de la incisión a través de la cual se inserta la lente dentro del ojo durante la cirugía, siendo esto fundamental para reducir los daños biológicos o la inducción de aberraciones ópticas corneales. Por otro lado, las lentes excesivamente delgadas y ﬂexibles son poco estables mecánicamente y pueden cambiar su posición respecto de la localización óptima. Otra condición de contorno importante a tener en cuenta en el diseño es la posible prevención de uno de los problemas clínicos más recurrentes en el implante de lentes intraoculares: la denominada opaciﬁcación de cápsula posterior (PCO). La PCO consiste en la perdida de transparencia de la capsula posterior del cristalino debido a un proceso de migración de células de acción patógena.

Para evitar este problema se han planteado varias propuestas (ver por ejemplo Patente US2008269891-A1 y referencias allí). Una posible alternativa para evitar la migración de células es diseñar una lente de manera que deje el mínimo espacio posible entre la cápsula posterior y la cara posterior de la lente. Esto se puede conseguir con un diseño en el que la cara posterior de la lente tenga la convexidad dirigida hacia la retina. Existen pocos antecedentes de este tipo de diseño y quizás el más destacable es el propuesto por la patente US4880427.

Dos últimos factores ópticos a tener en cuenta son las reﬂexiones ópticas internas indeseadas y el cambio en la magniﬁcación producido en los ojos pseudo-afáquicos con respecto al ojo con su cristalino natural. Lu y Smith [“The Aspherizing Of Infraocular Lenses”, Ophthalmic And Physiological Optics 10 (1), 54-66 (1990)] sugieren que las lentes con la cara más convexa orientada hacia la retina minimizan estos efectos. Pomerantzeff, Pankratov y Wang [“Calculation of an IOL from the wide-angle optical model of the eye”, J Am Intraocul Implant Soc 11 (1), 3743 (1985)] recomiendan que la superﬁcie más curva sea la anterior cuando solo se considera la calidad óptica en eje, pero no en cambio cuando se tiene en cuenta la calidad óptica para un rango de campo visual de 10º, donde la recomendación de mayor curvatura es para la cara posterior.

Descripción de la invención

En la presente invención se propone por primera vez una estrategia integral de optimización de la calidad óptica de manera simultánea en una región extensa del campo visual y no únicamente en la línea de mirada. En la presente invención se describe un procedimiento especíﬁco que utiliza una métrica global para tener en cuenta en la optimización del sistema tanto el conjunto de todas las aberraciones, como simultáneamente diferentes posiciones angulares dentro de un campo de visión extenso en torno a la línea de mirada.

La presente invención consigue por tanto un diseño isoplanático, que proporciona una calidad óptica optimizada y uniforme en una región del campo visual extensa, de manera que garantiza una calidad visual aceptable en presencia de descentramientos o inclinaciones de la lente con respecto a la fóvea y la córnea. En este sentido, la lente objeto de esta invención proporciona un comportamiento similar al del ojo humano con cristalino donde la calidad óptica es uniforme en una región de campo visual extensa. Además, un ojo implantado con este tipo de lente isoplanática permite una mejor respuesta a procedimientos diagnósticos y clínicos.

La optimización de la calidad de imagen de forma simultánea en una región extensa del campo visual es la característica más relevante de esta invención, y objeto de este novedoso procedimiento de diseño. Las lentes resultantes del procedimiento, también objeto de esta invención, tienen una geometría muy distinta a las lentes que forman parte del estado de la técnica.

Para conseguir una lente isoplanática y prevenir adicionalmente los efectos no deseados, relativos a la opaciﬁcación de la capsula, reﬂexiones internas y cambios de magniﬁcación, deben priorizarse los diseños con la cara posterior curvada de tal forma que zona central está más próxima a la retina que la zona periférica, aunque siempre dentro de unos límites. Si el valor del espesor total de la lente (“vault”), deﬁnido como la máxima diferencia entre las coordenadas axiales de la cara anterior y posterior de la lente, es muy grande en comparación con el espesor central, la estabilidad mecánica podría estar comprometida. Por tanto, en el procedimiento de optimización se impone una condición de contorno al valor máximo permitido para dicho espesor total.

La presente invención proporciona, según un primer objeto, un procedimiento para diseñar una lente oftálmica intraocular monofocal, de una determinada potencia que se puede seleccionar, y isoplanática, con calidad óptica optimizada y uniforme en un determinado campo de visión, de hasta 25 grados, y preferentemente de hasta 10 grados. Un segundo objeto de esta invención es proporcionar una serie de lentes intraoculares resultantes del procedimiento de la invención y caracterizadas de manera unívoca por la geometría de sus superﬁcies. El procedimiento de diseño está basado en los siguientes pasos, que lo caracterizan:

1.-Deﬁnición matemática de un modelo de ojo afáquico;

2.-Deﬁnición matemática de un modelo de lente intraocular;

3.-Deﬁnición matemática de la implantación de la lente;

4.-Deﬁnición matemática de la función de mérito;

5.-Deﬁnición de las condiciones de contorno;

6.-Deﬁnición de una métrica para caracterizar la calidad óptica;

7.-Optimización de la función de mérito.

1.-Deﬁnición matemática de un modelo de ojo afáquico

El primer paso del procedimiento objeto de la invención para el diseño de lentes intraoculares isoplanáticas es la deﬁnición matemática de un modelo de ojo afáquico que debe ser preciso desde el punto de vista biométrico. Debido a que el procedimiento objeto de esta invención evalúa la calidad óptica para una región de campo visual extensa, es imprescindible considerar una retina extensa. En particular, y sin carácter limitativo, el procedimiento objeto de la invención podría hacer uso de una retina descrita por una superﬁcie cónica. Igualmente, la superﬁcie o superﬁcies que describen la córnea podrían ser superﬁcies cónicas.

En la deﬁnición matemática del modelo de ojo afáquico se puede utilizar un modelo de ojo genérico; i.e. basado en los parámetros biométricos promedio de la población y por tanto caracterizado porque la lente resultante del procedimiento es una lente de catálogo de uso general. En las realizaciones preferentes de esta invención se utiliza un modelo de ojo en el que la longitud axial total depende de la potencia de la lente intraocular a implantar. La justiﬁcación de esta particularidad radica en el hecho de que para obtener un diseño óptimo, desde el punto de vista de minimización de las aberraciones, se debe asumir un modelo de ojo emétrope para cada potencia.

Otra forma de abordar la puesta en práctica del procedimiento objeto de la invención es utilizar un modelo de ojo basado en los parámetros biométricos promedio de determinada población particular y por tanto caracterizado porque la lente resultante del método es una lente adaptada a ese tipo de población particular.

De la misma forma, en esta invención se podría utilizar un modelo de ojo basado en los parámetros biométricos de un ojo particular y por tanto caracterizado porque la lente resultante del método es una lente personalizada al ojo particular correspondiente a los parámetros biométricos utilizados.

2.-Deﬁnición matemática de un modelo de lente intraocular

La lente oftálmica intraocular monofocal isoplanática comprende dos superﬁcies, y se deﬁne matemáticamente por medio de una superﬁcie anterior y una superﬁcie posterior, siendo ambas superﬁcies anterior y posterior superﬁcies asféricas de revolución. Se pueden emplear diversas expresiones algebraicas para determinar las superﬁcies de las lentes, si bien según las realizaciones preferidas presentadas, las superﬁcies asféricas de las lentes objeto de esta invención están descritas por la siguiente ecuación:

Donde R es el denominado radio de curvatura en el centro de la lente (dado en mm), Q es la constante de conicidad (sin unidades), a1 es el coeﬁciente asférico de segundo orden (dado en mm−1), a2 es el coeﬁciente asférico de cuarto orden (dado en mm−3), a3 es el coeﬁciente asférico de sexto orden (dado en mm−5), z y r son las coordenadas axial y radial (dadas en mm) respectivamente de la posición de un punto de la superﬁcie de la lente.

3.-Deﬁnición matemática de la implantación de la lente

La implantación de la lente se deﬁne matemáticamente por medio de los parámetros que deﬁnen la posición axial, el descentramiento y la inclinación de la lente dentro del modelo de ojo afáquico. Estos parámetros de implantación de la lente estiman la posición postoperatoria de la lente, y se pueden obtener a partir de promedios de medidas biométricas de sujetos operados de cataratas, o de forma personalizada para cada paciente, a partir de medidas biométricas preoperatorias y estimaciones de los parámetros post-operatorios. En la estimación de los parámetros de la implantación, tanto de manera genérica como personalizada (o cualquier solución híbrida entre ambas) resulta de gran importancia la plataforma sobre la que se fabrica la óptica de la lente y particularmente el diseño de los hápticos (elementos de sujeción de la lente).

4.-Deﬁnición matemática de la función de mérito

Para obtener los parámetros de diseño de las lentes resultantes del proceso de diseño óptico se construye una función de mérito. Dicha función de mérito es el objeto matemático utilizado para deﬁnir el problema de diseño, que posteriormente se resolverá en un proceso de optimización iterativo.

En la presente invención se utiliza una función de mérito genérica compuesta por una serie de términos multiplicados por unos valores (pesos) que indican la importancia relativa de cada término. En la función de mérito se diferencian dos tipos de términos: los que imponen las condiciones de contorno sobre los parámetros de diseño y los que deﬁnen la métrica óptica a optimizar y describen por tanto la calidad óptica de cada una de las soluciones compatibles con las condiciones de contorno.

-: En un aspecto de la invención, los valores numéricos que parametrizan la métrica óptica, las condiciones de contorno, y su importancia relativa varían según la potencia óptica de la lente a diseñar.

5.-Deﬁnición de las condiciones de contorno

La selección de los términos (y parámetros correspondientes) que deﬁnen las condiciones de contorno (y que forman parte de función de mérito) se realiza de manera que el proceso de diseño proporcione un diseño de lente ﬁnal admisible, es decir, con una geometría aceptable.

Según las realizaciones preferentes de la invención se pueden emplear las siguientes condiciones de contorno:

1): Valor mínimo y máximo para el espesor central de la lente intraocular;

2): Valor mínimo y máximo para el espesor en el borde óptico de la lente intraocular;

3): Valor mínimo y máximo para la constante de conicidad de las superﬁcies asféricas de la lente;

4): Valor máximo de “vault”;

5): Potencia de la lente intraocular;

6): Valor mínimo y máximo para la distancia de la córnea a la lente intraocular;

7): Longitud axial del ojo modelo.

6.-Deﬁnición de una métrica para caracterizar la calidad óptica

También forma parte de la función de mérito utilizada en esta invención una métrica para caracterizar numéricamente en términos de calidad óptica retiniana la bondad de una determinada solución (combinación de parámetros de diseño de la lente), con los modelos deﬁnidos.

De manera implícita en el cálculo de la métrica óptica se consideran los modelos deﬁnidos matemáticamente en apartados anteriores para el ojo, para la lente y para la implantación de la lente. De entre todos los valores que parametrizan los modelos deﬁnidos destacan la potencia de la lente (que es un objetivo de diseño de gran importancia) y los que deﬁnen la geometría de la lente, que son los parámetros clave sometidos al proceso de optimización de la función de mérito.

De manera preferente, se utiliza una métrica obtenida a partir de un trazado de rayos geométricos sobre el modelo de ojo descrito en la sección 1. La ventaja de utilizar una métrica basada en un trazado de rayos es que permite una rápida computación de la métrica y por tanto garantiza una mayor eﬁciencia del proceso de optimización.

A modo de ejemplo preferente, se puede emplear como métrica óptica la raíz cuadrada media (RMS) de la aberración de onda para una longitud de onda. Alternativamente, se podría utilizar como métrica óptica la raíz cuadrada media (RMS) del diagrama de impactos para una longitud de onda o, en general, es posible usar cualquier otro tipo de métrica óptica, derivada de un trazado de rayos, tal como la “Función de Transferencia de la Modulación” (MTF, del inglés “Modulation Transfer Function”) o la razón de Strehl, por ejemplo.

Según una realización de la invención, la métrica óptica se puede descomponer en la adición de una pluralidad de términos representando la calidad óptica para distintos ángulos de incidencia. De manera preferente, se toman cinco ángulos distintos. Es decir, de forma especíﬁca en esta invención, la métrica para caracterizar la calidad óptica considera, de manera novedosa respecto de los métodos descritos en el estado de la técnica, la combinación simultánea de varias posiciones de campo, lo que proporciona lentes resultantes del proceso de diseño con una calidad óptica optimizada a lo largo de una región extensa del campo visual o, dicho de otra forma, a lo largo de una región extensa de la retina.

Particular de esta invención es que las importancias relativas dadas a las calidades ópticas para cada ángulo de incidencia no tienen porqué ser iguales y los pesos concretos de las componentes de la métrica óptica correspondientes a cada valor concreto de ángulo dependen de si se desea dar más o menos importancia a la calidad óptica en la línea de mirada (ángulo 0) o cerca de dicha línea de mirada (ángulos bajos), respecto de la calidad óptica lejos de la línea de mirada (ángulos más altos).

De manera preferente, se deﬁne un muestreo de trazado de rayos (en la pupila de entrada del modelo de ojo) determinado por una cuadratura de Gauss, tal como ha sido propuesto por Forbes.

Según las realizaciones preferentes presentadas, se trazan veinticuatro rayos por cada ángulo de incidencia visual.

7.-Optimización de la función de mérito

En la presente invención, una vez deﬁnida la función de mérito tal como se describe en la sección anterior, se procede a optimizar los parámetros que deﬁnen la lente optimizando la función de mérito con una combinación de pesos (dependiente de la potencia de la lente) tal que la lente resultante del proceso tenga una calidad óptica objetiva uniforme a lo largo de una determinada región del campo visual y de tal forma que dicha calidad sea máxima, dentro de las restricciones impuestas en la función de mérito. El proceso de optimización busca la combinación de parámetros de diseño que consigue alcanzar el mínimo o máximo de la función de mérito, dependiendo de cómo se haya deﬁnido.

De manera preferente, la optimización utiliza herramientas matemáticas basadas en la estimación del gradiente de la función de mérito y algoritmos de optimización global. Alternativamente, la optimización puede utilizar técnicas de “mínimos cuadrados ponderados” y algoritmos de Hammer tal como están desarrollados en el programa de diseño óptico Zemax (manual de Zemax).

Debido a que la función de mérito deﬁnida en el apartado anterior es especialmente compleja y el número de parámetros total a optimizar elevado (once), la presente invención propone deﬁnir un proceso de optimización basada en pasos secuenciales. De manera preferente, los pasos secuenciales de la optimización podrían ser los siguientes:

-: Optimización de la función de mérito en donde los únicos parámetros a optimizar son los radios de curvatura y el espesor; y

-: Tomando dichos radios de curvatura y espesor como datos iniciales, optimizar el resto de los parámetros de diseño de la lente.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1: Muestra el perﬁl de las superﬁcies asféricas del diseño del ejemplo de realización, para una potencia de 16 D.

Figura 2: Muestra el perﬁl de las superﬁcies asféricas del diseño del ejemplo de realización, para una potencia de 22 D.

Figura 3: Muestra el perﬁl de las superﬁcies asféricas del diseño del ejemplo de realización, para potencia de 28 D.

Figura 4: Muestra una comparativa de la simulación de la calidad óptica del diseño del ejemplo de aplicación (lente de 22 D) con respecto otras lentes existentes. Representa la métrica RMS (micras) versus el ángulo de campo visual (º), para un radio pupilar de 3 mm.

Figura 5: Muestra una comparativa de la simulación de la calidad óptica del diseño del ejemplo de aplicación (lente de 22 D) con respecto otras lentes existentes. Representa la métrica RMS (micras) versus el ángulo de campo visual (º), para un radio pupilar de 4 mm.

Figura 6: Muestra una comparativa de la simulación de la calidad óptica del diseño del ejemplo de aplicación (lente de 22 D) con respecto otras lentes existentes. Representa la métrica RMS (micras) versus el ángulo de campo visual (º), para un radio pupilar de 5 mm.

Realización preferente de la invención

A modo de ilustración de la presente invención, se presenta el diseño de lentes isoplanáticas con un diámetro óptico de 6 mm y un índice de refracción de lente intraocular de 1.462 (material tipo poly-HEMA).

Para obtener los diseños presentados, se utiliza el modelo de ojo deﬁnido en la tabla 1. Dicho modelo de ojo obedece a un modelo de córnea multicapa (previamente propuesto por Barbero [“Refractive power of a multilayer rotationally symmetric model of the human cornea and tear ﬁlm”. JOSA-A 23(7): 1578-1585 (2006)] con cuatro interfaces: Aire-Lágrima (I1), Lágrima-Epitelio (I2), Epitelio-Estroma (I3) y Estroma-Humor acuoso (ver tabla 1).

La tabla 2 proporciona los valores obtenidos para los parámetros optimizados del diseño aplicando el método objeto de la invención, para tres lentes intraoculares de tres potencias distintas (16 D, 22Dy28D). Como métrica óptica se ha considerado la RMS de la aberración de onda para ángulos de incidencia: 0º, 2.5º, 5º, 7.5º y 10º.

El ejemplo de aplicación hace uso de las siguientes condiciones de contorno: 1) espesor central de la lente intraocular comprendido entre 0.6 mm. y 1.2 mm. 2) espesor en el borde óptico de la lente intraocular comprendido entre

0.6 mm. y 1.2 mm. 3) valor máximo del “vault” no superior a 1.5 mm.

Las ﬁguras 1, 2 y 3 proporcionan respectivamente los perﬁles de las superﬁcies asféricas del diseño del ejemplo de aplicación para tres lentes intraoculares de tres potencias distintas (16 D, 22Dy28D).

Con el ﬁn de analizar la calidad óptica de las lentes del ejemplo de aplicación, las comparamos con diferentes diseños de lentes intraoculares comerciales, todas ellas de 22 D, cuyos datos geométricos están disponibles en diversas patentes previas. Las lentes usadas para la comparación son: 1) la lente esférica SA60AT y la asférica AcrySof® IQ SN60WF de la empresa Alcon. 2) la lente esférica CeeOn Edge 911 y la asférica TECNISTM CL Z9002 de la empresa Alcon. 3) la lente esférica LI61 U y la asférica SofPort de la empresa Bausch & Lomb. 4) la lente asférica XL Stabi ZO de Cari Zeiss.

Para la evaluación de la calidad óptica en este ejemplo de aplicación se emplean los datos biométricos de seis pacientes a los cuales se les fue implantada una lente intraocular de 22 D. Se construyeron seis modelos de ojo personalizados con los datos biométricos correspondientes y a partir de aquí se evaluaron las RMS.

Las ﬁguras 4, 5 y 6 proporcionan sendas comparativas de la calidad óptica en términos de RMS (valor promedio de las RMS obtenidas en cada uno de los ojos modelo) versus el ángulo de campo visual entre la lente de 22 D del ejemplo de aplicación y las lentes comerciales mencionadas.

TABLA 1

TABLA 2

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal asférica isoplanática, que comprende los siguientes pasos:

-

Deﬁnir matemáticamente, por medio de una serie de parámetros geométricos y ópticos, un ojo modelo afáquico que comprende una córnea y una retina, donde la retina está descrita por una superﬁcie curva;

-

Deﬁnir matemáticamente, por medio de parámetros geométricos y ópticos, un modelo de lente intraocular que comprende dos superﬁcies asféricas de revolución;

-

Deﬁnir matemáticamente la implantación de la lente intraocular en el ojo afáquico, por medio de los parámetros geométricos que deﬁnen la posición relativa entre el ojo modelo afáquico y la lente intraocular;

-

Deﬁnir una métrica para caracterizar numéricamente en términos de calidad óptica objetiva retiniana la bondad de una determinada combinación de los parámetros geométricos y ópticos;

-

Deﬁnir unas condiciones de contorno sobre los parámetros geométricos de la lente, donde dichas condiciones de contorno comprenden, los valores máximo y mínimo del espesor central de la lente, los valores máximos y mínimos del espesor en el borde óptico de la lente, el valor máximo del espesor total de la lente (vault), y los valores máximos de la constante de conicidad de las dos superﬁcies de la lente; y

-

Optimizar los parámetros que deﬁnen la lente utilizando la métrica y dentro de las condiciones de contorno, para que la lente resultante del proceso tenga una calidad óptica objetiva uniforme a lo largo de una determinada región del campo visual y que es máxima,

caracterizado porque la deﬁnición de la métrica especíﬁcamente considera la combinación simultánea de varios ángulos de campo para obtener una lente isoplanática en una amplitud de campo de visión de entre 0 y 25º.
2.

Procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la deﬁnición del ojo modelo afáquico comprende el empleo de los parámetros de un modelo de ojo genérico.
3.

Procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la deﬁnición del ojo modelo afáquico comprende el empleo de los parámetros biométricos promedio de determinada población particular.
4.

Procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por el uso en la deﬁnición del modelo de ojo afáquico de los parámetros biométricos de un ojo particular.
5.

Procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la deﬁnición del modelo de ojo afáquico comprende como parámetro la longitud axial del ojo como función de la potencia de la lente.
6.

Procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la implantación de la lente se deﬁne matemáticamente por medio de parámetros que deﬁnen la posición axial.
7.

Procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la implantación de la lente se deﬁne matemáticamente por medio de parámetros que deﬁnen adicionalmente el descentramiento y la inclinación.
8.

Procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el uso de ángulos comprendidos entre0y10 grados respecto de la línea de mirada.
9.

Procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la métrica es una métrica derivada de un trazado de rayos.
10.

Procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque la métrica se selecciona entre:

-

la raíz cuadrada media (RMS) de la aberración de onda para una determinada longitud de onda o un promedio sobre diversas longitudes de onda;

-la RMS del diagrama de impactos para una longitud de onda; -la Función de Transferencia de la Modulación (MTF); y -la razón de Strehl.
11.

Lente intraocular monofocal asférica isoplanática, obtenida empleando el procedimiento descrito en una cualquiera de las reivindicaciones1a10.
12.

Lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada por potencias de lente comprendidas entre+5Dy+40D.
13.

Lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada por un diámetro central (R) comprendido entre 4 mmy7mm.
14.

Lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada por un espesor central comprendido entre 0.5 mm y 1.6 mm.
15.

Lente oftálmica intraocular monofocal asférica, de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque las dos superﬁcies de la lente con simetría de revolución en torno a un eje de simetría están deﬁnidas por medio de perﬁles dados por la ecuación

donde

r [mm] representa la distancia al eje de simetría de un punto de la superﬁcie;

z [mm] representa la coordenada a lo largo del eje de simetría de un punto de la superﬁcie;

R [mm] representa el radio de curvatura de la superﬁcie en el punto central;

Q [adimensional] representa la constante de conicidad de la superﬁcie;

a1 [mm−1] representa el coeﬁciente asférico de orden 2;

a2 [mm−3] representa el coeﬁciente asférico de orden 4; y

a3 [mm−5] representa el coeﬁciente asférico de orden 6.
16. Lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con las reivindicaciones 12 y 15, caracterizada porque la lente tiene una potencia de 16 D, donde:

-

una de las superﬁcies de la lente se deﬁne mediante los siguientes parámetros: R = 21.0539 mm., Q = -45.3020, a1 = -3.63E-2 mm−1, a2 = -3.65E-3 mm−3 y a3 = -1.52E-4 mm−5, así como

-

la otra superﬁcie de la lente se deﬁne mediante los siguientes parámetros R = -12.5392 mm., Q = 10.747, a1 = -4.38E-2 mm−1, a2 = -2.51 E-3 mm−3 y a3 = -4.96E-4 mm−5, que proporciona una calidad óptica optimizada y uniforme en un campo de visión de 10 grados.
17. Lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con las reivindicaciones 12 y 15, caracterizada porque la lente tiene una potencia de 22 D, donde:

-

una de las superﬁcies de la lente se deﬁne mediante los siguientes perámetros: R = 24.3929 mm., Q = -20.00, a1 = -6.7E-3 mm−1, a2 = -2.25E-3 mm−3 y a3 = 6.16E-5 mm−5, así como

-

la otra superﬁcie de la lente se deﬁne mediante los siguientes parámetros R = -7.4562 mm., Q = 0.3825, a1 = -1.59E-2 mm−1, a2 = -2.75E-4 mm−3 y a3 = -2.3E-5 mm−5, que proporciona una calidad óptica isoplanática en un campo de visión de 10 grados.
18. Lente intraocular monofocal asférica isoplanática, de acuerdo con las reivindicaciones 12 y 15, caracterizada porque la lente tiene una potencia de 28 D, donde:

-

una de las superﬁcies de la lente se deﬁne mediante los siguientes perámetros: R = 8.4744 mm., Q = -1.9397, a1 = -2.08E-3 mm−1, a2 = -4.21 E-4 mm−3 y a3 = -9.75E-5 mm−5, así como

-

la otra superﬁcie de la lente se deﬁne mediante los siguientes parámetros R = -9.497 mm., Q = -2.1366, a1 = 2.34E-3 mm−1, a2 = 4.55E-4 mm−3 y a3 = 9.94E-5 mm−5, que proporciona una calidad óptica isoplanática en un campo de visión de 10 grados.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

N.º solicitud: 201030855

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 02.06.2010

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : A61F2/16 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas

A

EP 2145603 A1 (CSIC) 20.01.2010, todo el documento. 1-18

A

BARBERO S. et al. “Analytical tolos for customized design of monofocal intraocular lenses”, Optics express, USA, 9 de Julio de 2007, vol. 15, nº 14, páginas 8576-8591. 1-18

A

WO 2009142961 A1 (STAAR SURGICAL CO) 26.11.2009, todo el documento. 1-18

A

US 2003107706 A1 (RUBINSTEIN et al.) 12.06.2003, todo el documento. 1-18

A

TABERNERO J. et al. “New intraocular lens to correct corneal coma”, Optics & Photonics News, USA, diciembre 2007, vol. 18, nº 12, página 48. 1-18

A

NANAVATY MAYANK A. “Effect of intraocular lens asphericity on vertical coma aberration”, Journal of cataract and refractive surgery, USA, febrero 2010, vol. 36, nº 2, páginas 215-221. 1-18

A

MARCOS S. et al. “Optical quality and depth-of-field of eyes implanted with spherical and aspheric intraocular lenses”, Journal of refractive surgery, USA, mayo-junio 2005, vol. 21, nº 3, páginas 223-235. 1-18

A

KUMLER J. “Designing and specifying aspheres for manufacturability”, Proceedings of the SPIE, USA, 2005, vol. 5874, páginas 58740C – 1-9. 1-18

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe 08.02.2012

Examinador A. Cárdenas Villar Página 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 201030855

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) A61F Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, NPL, INSPEC, BIOSIS, MEDLINE

Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201030855

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 08.02.2012

Declaración

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

Reivindicaciones 1 -18 Reivindicaciones SI NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

Reivindicaciones 1 -18 Reivindicaciones SI NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

Base de la Opinión.-

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201030855

1. Documentos considerados.-

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

Documento

Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

D01

EP 2145603 A1 (CSIC) 20.01.2010

D02

BARBERO S. et al. “Analytical tolos for customized design of monofocal intraocular lenses”, Optics express, USA, 9 de Julio de 2007, vol. 15, nº 14, páginas 8576-8591

D03

WO 2009142961 A1 (STAAR SURGICAL CO) 26.11.2009

D04

US 2003107706 A1 (RUBINSTEIN et al.) 12.06.2003

D05

TABERNERO J. et al. “New intraocular lens to correct corneal coma”, Optics & Photonics News, USA, diciembre 2007, vol. 18, nº 12, página 48

D06

NANAVATY MAYANK A. “Effect of intraocular lens asphericity on vertical coma aberration”, Journal of cataract and refractive surgery, USA, febrero 2010, vol. 36, nº 2, páginas 215-221

D07

MARCOS S. et al. “Optical quality and depth-of-field of eyes implanted with spherical and aspheric intraocular lenses”, Journal of refractive surgery, USA, mayo-junio 2005, vol. 21, nº 3, páginas 223-235

D08

KUMLER J. “Designing and specifying aspheres for manufacturability”, Proceedings of the SPIE, USA, 2005, vol. 5874, páginas 58740C – 1-9
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

La solicitud de patente en estudio tiene una reivindicación independiente, nº 1, que se refiere a un procedimiento para elaborar una lente intraocular monofocal asférica isoplanática y a las etapas que componen dicho procedimiento. Las reivindicaciones dependientes 2 – 12 se refieren a características técnicas de las etapas del procedimiento. La reivindicación 11 se refiere a una lente obtenida por el procedimiento reivindicado anteriormente y las reivindicaciones 12 – 18 se ocupan de las diferentes características técnicas de dicha lente. Los documentos citados D01 – D08 cubren diferentes aspectos del estado de la técnica. En el documento D01 se reivindica un procedimiento para el diseño de lentes intraoculares cuyas etapas fundamentales incluyen la definición de un modelo de ojo afáquico que comprende varias superficies ópticas, índices refractivos y espesor; un modelo de lente intraocular con una sucesión de superficies ópticas; la definición de una función de mérito y un algoritmo de optimización de dicha función. El documento D02 describe la metodología para desarrollar lentes intraoculares monofocales y las herramientas analíticas que emplea sobre modelos de ojo pseudoafáquico. El documento D03 describe un método de optimización de parámetros de una lente intraocular que incluye la selección de dos parámetros de lente y de una función de mérito. El documento D04 se refiere a un procedimiento de diseño de superficies de lentes de contacto que incluye la obtención de un modelo de ojo, la optimización de una función de mérito y la obtención de un conjunto de parámetros optimizados. El documento D05 propone el diseño de lentes intraoculares para una corrección simultánea de la aberración esférica y el coma lateral. D06 describe un estudio para valorar el efecto de la asfericidad de lentes intraoculares en aberraciones de coma vertical. El documento D07 presenta un estudio para la comparación experimental de funcionalidades ópticas en ojos con implantación de lentes intraoculares asféricas y esféricas. Por último, el documento D08 se ocupa de aspectos relacionados con la tecnología de diseño de superficies asféricas para su empleo en aplicaciones ópticas. Aunque estos documentos cubren diferentes aspectos del estado de la técnica se considera que no afectan ni a la novedad ni a la actividad inventiva de la solicitud en estudio según lo especificado en los artículos 6 y 8 de la Ley de Patentes.

Informe del Estado de la Técnica Página 4/4