KR102736416B1 - 인공 각막 - Google Patents

Abstract

수술에 의한 이식에 적합한 인공 각막이 제공된다. 인공 각막의 실시양태는 전방측 및 후방측을 갖는 본체, 본체 주위에서 연장되는 환형 플랜지를 포함하는 광학 요소, 및 광학 요소에 커플링된 조직 통합 스커트를 포함하고, 상기 본체의 전방측은 전방 광학 표면을 포함하고, 후방측은 후방 광학 표면을 포함하고, 조직 통합 스커트는 조직 내성장을 촉진하도록 구성되고, 조직 통합 스커트는 광학 요소의 전방측과 후방측 사이에 규정된 환형 플랜지의 주변부의 적어도 일부가 조직 통합 스커트에 의해 덮이도록 광학 요소에 커플링된다. 또한, 본 개시내용의 인공 각막의 이식 방법이 설명되며, 상기 방법은 인공 각막을 제공하는 단계; 환자의 각막으로부터 각막 조직의 절편을 제거하여, 인공 각막이 부착될 수 있는 존재하는 조직의 조직층을 형성하는 단계; 인공 각막의 후방측이 눈의 내부 위에 매달리도록 인공 각막을 이식하는 단계; 및 이식된 인공 각막을 조직층의 기존 각막 조직에 기계적으로 부착시키는 단계를 포함한다.

Description

인공 각막

본 개시내용은 일반적으로 인공 각막에 관한 것이다. 본 개시내용의 인공 각막은 각막 대체물로서 이식하기 위해 적합하다.

막은 일반적으로 빛을 굴절시키고, 망막에 초점을 맞추고, 눈의 안구내 성분에 대한 보호 장벽 역할으로서 기능한다. 각막은 망막에 대해 광학적으로 투명한 창이어야 하는 것을 불투명하게 만들 수 있는 다양한 질환, 유전적 장애 및 외상에 노출되어 있다.

손상되거나 이환된 각막을 공여자의 눈으로부터 채취한 살아있는 조직 각막으로 대체하기 위한 수술 절차가 존재하지만, 공여자 각막은 이용 가능하지 않을 수 있으며, 손상된 눈의 기저 상태가 공여자 각막 기능 부전 또는 거부를 유발할 가능성이 있고/있거나, 환자의 생리학적 상태가 공여자 각막 기능 부전 또는 거부를 유발할 가능성이 있다.

공여자 각막의 이식이 가능하지 않은 경우, 인공 각막의 이식은 잠재적인 대체 치료법이다. 각막 보철물(corneal prosthesis) 또는 인공 각막 이식(keratoprosthesis)은 손상되거나 이환된 각막의 일부 또는 전부를 대체하기 위해 환자의 눈에 이식할 수 있는 인공 각막이다. 인공 각막 이식이 직면한 주요 과제는 생체 통합 합병증 및 눈으로부터 장치의 돌출이었다. 다른 합병증으로는 감염, 보철물 뒤의 막 형성(retroprosthetic membrane formation), 염증, 녹내장, 기계적 내구성 부족 및 광학 오염이 있다.

장치 거부 문제를 해결하기 위한 많은 접근법이 시도되고 있다. 한 가지 접근 방식은 코어 및 스커트(skirt) 유형 구조를 갖는 인공 각막 이식 디자인을 포함한다. 코어 및 스커트 유형 장치는 일반적으로 시각 회복을 위한 비-다공성 광학 코어, 및 스커트를 둘러싼 안구 조직과의 생체 통합을 위한 스커트를 가지고 있다.

그러나, 현재까지 종래의 코어 및 스커트 유형 구조는 최적의 장치 고정 및 장기적인 광학적 개방성(optical patency)을 나타내지 못했다. 따라서, 장기적인 광학적 개방성을 나타낼 수 있는 개선된 인공 각막 이식이 바람직하다.

요약

하나의 예("예 1")에 따르면, 인공 각막은 전방측 및 후방측을 갖는 본체, 본체 주위에서 연장되는 환형 플랜지를 포함하는 광학 요소, 및 광학 요소에 커플링된 조직 통합 스커트를 포함하고, 상기 본체의 전방측은 전방 광학 표면을 포함하고, 후방측은 후방 광학 표면을 포함하고, 조직 통합 스커트는 조직 내성장을 촉진하도록 구성되고, 조직 통합 스커트는 광학 요소의 전방측과 후방측 사이에 규정된 환형 플랜지의 주변부의 적어도 일부가 조직 통합 스커트에 의해 덮이도록 광학 요소에 커플링된다.

또 다른 예("예 2")에 따르면, 예 1에 추가로, 환형 플랜지는 제1 플랜지 성분 및 제1 플랜지 성분의 후방에 위치하는 제2 플랜지 성분을 포함하고, 상기 제1 플랜지 성분은 제1 전방 표면 및 주변부 표면을 규정하고, 제2 플랜지 성분은 주변부 표면에 의해 제1 전방 표면으로부터 오프셋된 제2 전방 표면을 규정한다.

또 다른 예("예 3")에 따르면, 예 2에 추가로, 조직 통합 스커트는 각각의 제1 전방 표면, 주변부 표면 및 제2 전방 표면에 커플링된다.

또 다른 예("예 4")에 따르면, 예 1 또는 예 3에 추가로, 환형 플랜지의 제1 및 제2 전방 표면은 평행하지 않다.

또 다른 예("예 5")에 따르면, 예 2-4 중 어느 하나에 추가로, 환형 플랜지는 불균일한 두께를 갖는다.

또 다른 예("예 6")에 따르면, 예 2 내지 5 중 어느 하나에 추가로, 제1 플랜지 성분 및 제2 플랜지 성분은 각각 본체 주위에서 그로부터 방사상 외측으로 연장된다.

또 다른 예("예 7")에 따르면, 예 2-5 중 어느 하나에 추가로, 제2 플랜지 성분은 제1 플랜지 성분보다 더 많이 방사상 외측으로 연장된다.

또 다른 예("예 8")에 따르면, 예 2-5 중 어느 하나에 추가로, 제2 플랜지는 그를 통해 조직이 증식할 수 있도록 구성된 적어도 하나의 구멍을 포함한다.

또 다른 예("예 9"), 예 8에 추가로, 적어도 하나의 구멍은 마이크로 드릴링에 의해 형성된다.

또 다른 예("예 10")에 따르면, 예 8에 추가로, 제2 플랜지는 적어도 하나의 구멍을 형성하는 미세 구조를 갖는 재료를 포함한다.

또 다른 예("예 11")에 따르면, 예 1-10 중 어느 하나에 추가로, 후방 광학 표면은 환형 플랜지의 후방 표면으로부터 오프셋된다.

또 다른 예("예 12")에 따르면, 예 11에 추가로, 후방 광학 표면과 환형 플랜지의 후방 표면 사이의 오프셋은 후방 광학 표면을 가로지른 조직의 증식에 저항하는 것을 돕는 장벽으로서 구성된다.

또 또 다른 예("예 13")에 따르면, 예 1-12 중 어느 하나에 추가로, 본체의 후방측은 조직 통합 스커트에 의해 덮이지 않는다.

또 다른 예("예 14")에 따르면, 예 1-13 중 어느 하나에 추가로, 조직 통합 스커트는 광학 요소의 전방측의 일부를 덮는다.

하나의 예("실시예 15")에 따르면, 인공 각막은 조직 내성장에 저항하도록 구성된, 전방측 및 후방측을 갖는 본체, 본체 주위에서 연장되는 환형 플랜지를 포함하는 광학 요소, 및 조직 내성장을 허용하도록 구성된 조직 통합 스커트를 포함하고, 상기 본체의 전방측은 전방 광학 표면을 포함하고, 후방측은 후방 광학 표면을 포함하고, 환형 플랜지는 본체의 주변부 표면이 제1 및 제2 플랜지 성분 사이에 규정되도록 제1 플랜지 성분 및 제1 플랜지 성분의 후방에 위치하는 제2 플랜지 성분을 포함하고, 제1 플랜지 성분은 후방 플랜지 표면을 규정하고, 제2 플랜지 성분은 주변부 표면에 의해 전방 플랜지 표면으로부터 오프셋된 전방 플랜지 표면을 규정하고, 조직 통합 스커트는 주변부 표면에 커플링된다.

또 다른 예("예 16")에 따르면, 예 15에 추가로, 통합 스커트는 전방 플랜지 표면, 후방 플랜지 표면, 또는 전방 플랜지 표면과 후방 플랜지 표면 둘 모두에 추가로 커플링된다.

또 다른 예("예 17")에 따르면, 예 1-16 중 어느 하나에 추가로, 전방 광학 표면은 볼록하다.

또 다른 예("예 18")에 따르면, 예 1 내지 17 중 어느 하나에 추가로, 후방 광학 표면은 오목하다.

또 다른 예("예 19")에 따르면, 예 1-18 중 어느 하나에 추가로, 광학 요소는 플루오로중합체를 포함한다.

또 다른 예("실시예 20")에 따르면, 실시예 19에 추가로, 플루오로중합체는 친수성이 되도록 처리되었다.

또 다른 예("실시예 21")에 따르면, 실시예 20에 추가로, 플루오로중합체는 친수성이다.

또 다른 예("실시예 22")에 따르면, 실시예 1-21 중 어느 하나에 추가로, 광학 요소는 테트라플루오로에틸렌(TFE) 및 퍼플루오로메틸 비닐 에테르(PMVE)의 공중합체를 포함한다.

또 다른 예("실시예 23")에 따르면, 실시예 1-22 중 어느 하나에 추가로, 인공 각막은 접힐 수 있는 것이다.

또 다른 예("실시예 24")에 따르면, 실시예 1-23 중 어느 하나에 추가로, 인공 각막은 눈의 안압이 인공 각막과 상호 작용을 포함하는 안압계를 통해 현장에서 측정될 수 있도록 구성된다.

또 다른 예("실시예 25")에 따르면, 실시예 24에 추가로, 눈 외부의 힘이 직접 작용할 때 인공 각막이 천연 각막 조직과 접하는 눈 영역의 변형 반응을 측정함으로써 눈의 안압이 현장에서 측정될 수 있도록 구성된다.

또 다른 예("예 26")에 따르면, 예 25에 추가로, 외부의 힘은 측정되는 계면 영역에 접촉하는 물체에 의해 가해진다.

또 다른 예("실시예 27")에 따르면, 실시예 1-26 중 어느 하나에 추가로, 인공 각막의 굴절률은 1.3 내지 1.4의 범위이다.

또 다른 예("예 28")에 따르면, 예 1-27 중 어느 하나에 추가로, 광학 요소는 조직 내성장에 저항하도록 구성된다.

또 다른 예("예 29")에 따르면, 예 1-28 중 어느 하나에 추가로, 전방 광학 표면은 조직 내성장에 저항하면서 그에 대한 조직 부착을 허용하도록 구성된다.

또 다른 예("예 30")에 따르면, 예 29에 추가로, 전방 광학 표면은 조직 내성장에 저항하면서 전방 광학 표면에 대한 조직 부착을 허용하도록 구성된 미세 구조를 포함한다.

또 다른 예("실시예 31")에 따르면, 실시예 29에 추가로, 전방 광학 표면은 각막 상피 성장층에 의해 적어도 부분적으로 덮이고, 각막 상피 성장층은 전방 광학 표면 위에 각막 상피 세포의 조직화된 단일층의 형성 및 유지를 촉진하고 지지하도록 구성된다.

또 다른 예("예 32")에 따르면, 예 1-31 중 어느 하나에 추가로, 광학 요소는 조직 내성장에 저항하도록 구성된 미세 구조를 갖는 재료로 형성된다.

또 다른 예("예 33")에 따르면, 예 1-32 중 어느 하나에 추가로, 광학 요소는 조직 내성장에 저항하도록 구성된 재료로 코팅된다.

또 다른 예("예 34")에 따르면, 예 1-33 중 어느 하나에 추가로, 조직 통합 스커트는 조직 내성장을 허용하도록 구성된 미세 구조를 갖는 재료로 형성된다.

하나의 예("실시예 35")에 따르면, 인공 각막을 형성하는 방법은 전방측 및 후방측, 본체 주위에서 연장되는 환형 플랜지를 갖는 광학 요소를 제공하는 단계로서, 상기 본체의 후방측은 후방 광학 표면을 포함하는 것인 단계, 조직 내성장을 촉진하도록 구성된 조직 통합 스커트를 제공하는 단계, 광학 요소의 전방측과 후방측 사이에 규정된 환형 플랜지의 주변부의 일부가 조직 통합 스커트에 의해 덮이도록 조직 통합 스커트를 광학 요소에 커플링시키는 단계를 포함한다.

또 다른 예("예 36")에 따르면, 예 35에 추가로, 후방 광학 표면은 환형 플랜지의 후방 표면으로부터 길이 방향으로 오프셋된다.

또 다른 예("예 37")에 따르면, 예 35 또는 예 36에 추가로, 조직 통합 스커트는 광학 요소의 전방측의 적어도 일부가 조직 통합 스커트에 의해 덮이도록 광학 요소에 추가로 커플링된다.

또 다른 예("예 38")에 따르면, 예 35-37 중 어느 하나에 추가로, 광학 요소는 조직 내성장에 저항하도록 구성되고, 광학 요소의 전방측은 조직 내성장에 저항하면서 조직 부착을 허용하도록 구성된다.

하나의 예("실시예 39")에 따르면, 인공 각막의 이식 방법은 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항의 인공 각막을 제공하는 단계; 환자의 각막으로부터 각막 조직의 절편을 제거하여, 인공 각막이 부착될 수 있는 기존 각막 조직의 조직층(tissue bed)를 형성하는 단계; 인공 각막의 후방측이 눈의 내부 위에 매달리도록 인공 각막을 이식하는 단계; 및 이식된 인공 각막을 조직층의 기존 각막 조직에 기계적으로 부착시키는 단계를 포함한다.

또 다른 예("실시예 40")에 따르면, 실시예 39에 추가로, 각막 조직의 절편을 제거하는 단계는 환자의 각막으로부터 각막 조직의 전체 두께 절편을 제거하는 것을 포함하고, 인공 각막을 이식하는 단계는 인공 각막의 후방측이 조직층의 기존 각막 조직에 의해 지지되지 않도록 인공 각막을 이식하는 것을 포함한다.

다수의 실시양태가 개시되지만, 예시적인 예를 제시하고 설명하는 다음의 상세한 설명으로부터 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 또 다른 실시양태가 명백해질 것이다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 본질적으로 예시적이며 제한적이지 않은 것으로 간주되어야 한다.

본 개시내용의 발명 실시양태에 대한 추가의 이해를 제공하기 위해 첨부 도면이 포함되고, 이것은 본 명세서의 일부에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하며, 그 예를 예시하고, 설명과 함께 본 개시내용의 발명 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 일부 실시양태에 따른 인공 각막 구조물의 예시이다.
도 2는 일부 실시양태에 따른 도 1의 인공 각막 구조물의 후면 사시도이다.
도 3은 일부 실시양태에 따른 도 1의 인공 각막 구조물의 평면도이다.
도 4는 일부 실시양태에 따른 도 1의 인공 각막 구조물의 도 3의 선 4-4를 따라 취한 단면도이다.
도 5는 일부 실시양태에 따른 조직 통합 요소가 제거된 도 4의 인공 각막의 단면도이다.
도 6은 일부 실시예에 따른 인공 각막 구조물의 단면도이다.
도 7은 일부 실시예에 따른 인공 각막의 예시이다.
도 8은 일부 실시양태에 따른 도 7의 인공 각막 구조물의 후면 사시도이다.
도 9는 일부 실시양태에 따른 도 7의 인공 각막 구조물의 평면도이다.
도 10은 일부 실시양태에 따른 도 7의 인공 각막 구조물의 도 9의 선 10-10을 따라 취한 단면도이다.
도 11은 일부 실시양태에 따른 조직 통합 요소가 제거된 도 10의 인공 각막의 단면도이다.
도 12는 일부 실시예에 따른 인공 각막 구조물의 예시이다.
도 13은 도 12의 인공 각막의 단면도이다.
도 14는 일부 실시예에 따른 인공 각막 구조의 예시이다.
도 15는 일부 실시양태에 따른 도 14의 인공 각막 구조물의 후면 사시도이다.
도 16은 일부 실시양태에 따른 도 14의 인공 각막 구조물의 평면도이다.
도 17a-17c는 일부 실시양태에 따른 도 14의 인공 각막 구조물의 도 16의 선 17-17을 따라 취한 단면도이다.
도 18은 일부 실시양태에 따른 조직 통합 요소가 제거된 도 17a-17c의 인공 각막 코어의 단면도이다.
도 19는 일부 실시예에 따른 인공 각막 구조물의 단면도이다.
도 20은 일부 실시양태에 따른 인공 각막에 대한 디옵터 측정치와 안압 측정치 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.

상세한 설명

관련 기술 분야의 통상의 기술자는 본 개시내용의 다양한 측면이 의도된 기능을 수행하도록 구성된 임의의 수의 방법 및 장치에 의해 실현될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에서 언급되는 첨부 도면은 반드시 일정한 비율로 그려진 것은 아니지만, 본 개시내용의 다양한 측면을 예시하기 위해 과장될 수 있으며, 그 점에서 도면은 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

본 개시내용의 다양한 측면은 인공 각막 장치, 시스템, 및 제조 및 이식 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시내용은 코어 및 스커트 구조물을 포함하는 인공 각막을 만들고 사용하기 위한 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다. 인공 각막(100)은 이환된 각막, 손상된 각막, 또는 대체가 필요한 각막에 대한 합성 대체물로서 작동하는 이식 가능한 의료 장치이다. 다양한 실시양태에서, 인공 각막은 광학 요소 및 광학 요소에 커플링된 조직 통합 요소를 포함한다. 다양한 실시양태에서, 광학 요소는 합성되고, 중합체 재료로 이루어진다. 다양한 실시양태에서, 조직 통합 요소는 합성되고, 중합체 재료로 이루어진다. 조직 통합 요소는 광학 요소가 존재하는 각막에 대한 기능적 대체물로서 작동하는 동안 인공 각막의 눈 내로의 생체 통합을 촉진하도록 구성된다.

일부 실시양태에서, 조직 통합 요소는 조직 내성장 및 조직 통합 요소의 재료에 대한 조직 부착을 허용하도록 구성된다. 일부 실시양태에서, 광학 요소의 하나 이상의 지정된 부분 또는 영역은 조직 내성장 및 부착에 저항하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 광학 요소의 하나 이상의 광학 표면(예를 들어, 후방 광학 표면)은 조직 내성장 및 부착에 저항하도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일부 실시양태에서, 광학 요소의 하나 이상의 지정된 부분 또는 영역은 조직 내성장에 저항하도록 구성됨과 동시에, 조직 부착을 허용하도록 구성될 수 있다. 즉, 일부 실시양태에서, 광학 요소의 재료의 하나 이상의 부분 또는 영역은 조직 부착을 허용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 광학 요소의 광학 표면(예를 들어, 전방 광학 표면)은 조직 내성장에 저항하면서 조직 부착을 허용하도록 구성될 수 있다.

조직 내성장은 일반적으로 재료의 표면을 넘어 재료 내로의 세포 침투를 의미하는 것으로 이해될 수 있다(예를 들어, 재료는 베이스 재료 및/또는 코팅을 포함할 수 있다). 조직 내성장은 일반적으로 생물학적 세포가 성장하거나 기공 또는 공극을 통해 전진할 수 있도록 하기에 충분한 크기의 기공 또는 공극을 포함하는 재료의 미세 구조와 연관된다. 따라서, 조직 내성장은 조직이 재료의 표면을 가로질러 성장할 수 있을뿐만 아니라(그리고 재료의 표면에 머무를 수 있을뿐만 아니라), 조직이 재료의 표면을 넘어 재료 내로 실질적으로 침투할 수도 있음을 의미한다. 다른 한편으로, 본 명세서에서 사용되는 용어 "조직 부착"은 일반적으로 재료의 표면을 넘어서거나 또는 실질적으로 재료의 표면을 넘어서서 재료 내로의 세포 침투 없이 재료의 표면에 대한 세포 점착 또는 부착을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 점착은 표면 전하, 표면 거칠기 및/또는 화학적 결합 때문일 수 있다. 예를 들어, 재료는 매끄럽지 않고 그 위에 및 그 내에 존재하는 조직을 지지할 수 있는 피크, 골, 융기부 및/또는 채널을 포함하는 질감이 있는 표면을 가질 수 있다. 일부 예에서, 재료의 미세 구조는 비-다공성일 수 있는 반면, 또 다른 예에서 미세 구조는 이를 통한 세포 전진을 수용하기에는 불충분한 크기의 기공 또는 공극을 포함할 수 있다. 따라서, 표면은 그 위에 존재하고 그를 가로질러 성장하는 조직을 지지하도록 구성되지만, 조직은 재료의 표면을 넘어(예를 들어, 피크, 골, 융기부 및/또는 채널을 넘어) 재료 내로 실질적으로 침투할 수 없다. 조직 내성장에 저항하면서 조직 부착을 허용하면, 상피 조직과 같은 조직이 재료 내로 실질적으로 침투하지 않으면서 재료의 표면을 가로질러 증식하고 성장할 수 있다. 조직이 광학 요소의 하나 이상의 영역 또는 부분으로 실질적으로 침투하는 것을 방지하는 것은 조직 성장이 광학 요소의 재료의 광학 성능을 저하시키거나 그렇지 않으면 오염시킬 수 있기 때문에, 광학 요소의 광학 성능을 오염시킬 가능성을 최소화하는 데 도움이 된다. 더욱이, 조직이 하나 이상의 영역 또는 부분 내로 실질적으로 침투할 수 있는 가능성을 광학 요소가 최소화하면, 표면에 점착된 조직은 의사에 의해 표면으로부터 제거될 수 있는 반면, 광학 요소 내에 실질적으로 침투한 조직은 제거하기 어렵다(가능한 경우에도). 일부 경우에, 광학 표면을 가로질러 성장하는 조직 세포는 광학 요소를 통해 볼 때 이미지의 만족스럽지 않은 왜곡을 유발하는 비조직화된 방식으로 배열될 수 있다. 이러한 경우, 세포가 부착된 광학 요소의 표면에서 세포를 주기적으로 긁어내야 할 수 있다. 세포를 표면에 부착시키는 것으로 제한하고, 표면을 넘어 재료 내로의 침투를 최소화하면, 의사가 표면에서 세포를 긁어내는 방법과 같이 광학 요소로부터 세포를 제거할 수 있다. 일부 실시양태에서, 광학 표면에 대한 조직의 점착은 메조플란트(mesoplant)(예를 들어, 외부 및 내부 환경 사이에 인터페이싱하는 장치)를 임플란트로 변환하거나 변형시켜 감염 및 장치 압출의 위험을 최소화하는 데 도움이 된다.

일부 실시양태에 따른 인공 각막(100)이 도 1에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 인공 각막(100)은 광학 요소(200) 및 조직 통합 요소(300)(조직 통합 스커트로도 언급됨)를 포함한다. 인공 각막(100)은 전방측(102) 및 전방측(102) 반대편의 후방측(104)을 갖는다. 이식될 때, 전방측(102)은 일반적으로 외부 환경을 향하거나 외부 환경에 노출되는 반면, 후방측(104)은 본래의 눈의 내부를 향한다. 따라서, 이식될 때, 인공 각막(100)은 눈의 내부와 외부 환경 사이에 장벽을 형성할 수 있다. 인공 각막(100)은 일반적으로 원형, 타원형 또는 달걀형에 상응하는 전면 프로파일을 포함할 수 있다. 하나 이상의 전방 또는 후방 광학 표면(아래에서 상세히 논의됨)은 인공 각막의 가장자리 프로파일이 만곡되거나 만곡되지 않은 전방 및 후방 광학 표면과 상응할 수 있도록 만곡되거나 비-만곡될 수 있다.

일부 예에서, 인공 각막(100)의 인공 각막의 주변부 주위로 일반적으로 연장되는 인공 각막(100)의 외주 표면(106)은 규칙적인 또는 불규칙한 모양(예를 들어, 가리비 모양, 바퀴살 모양, 별 모양 등)일 수 있고, 일반적으로 인공 각막의 주변부로 연장된다. 인공 각막(100)은 전방 광학 표면(108) 및 후방 광학 표면(110)을 포함한다. 이하에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 인공 각막(100)의 전방 및 후방 광학 표면(108 및 110)은 일반적으로 광학 요소(200)의 전방 및 후방 광학 표면에 상응하고, 따라서 관련 기술 분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이 그에 따라 형상화된다. 예를 들어, 도 1, 2 및 4에 도시된 바와 같이, 전방측(102)은 일반적으로 볼록하고, 후방측(104)은 일반적으로 오목하다.

도 4는 도 3의 선 4-4를 따라 취한 인공 각막(100)의 단면도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 인공 각막은 광학 요소(200) 및 조직 통합 요소(300)를 포함한다. 조직 통합 요소(300)는 그의 주변 벽 또는 표면(208)을 따라 및 그의 전방 표면(220)을 따라 광학 요소(200)에 커플링된 것으로 도시된다.

도 1-5에 도시된 광학 요소(200)는 환자의 눈에 이식될 때 망막에 광학적으로 투명한 창으로서 기능하는 디스크 모양의 부재이다. 도 5는 조직 통합 요소가 제거된 광학 요소(200)를 도시한 것이다. 광학 요소(200)는 일반적으로 도시된 바와 같이 디스크 형상일 수 있는 본체(202)를 포함한다. 따라서, 본체(202)는 원형 또는 타원형을 포함할 수 있고, 평평하거나 만곡될 수 있음을 이해할 것이다. 다양한 실시양태에서, 본체(202)는 합성 생체 적합성 재료로 형성된다.

예를 들어, 본체(202)는 테트라플루오로에틸렌(TFE) 및 퍼플루오로메틸 비닐 에테르(PAVE), 예를 들어 퍼플루오로메틸 비닐 에테르(PMVE), 퍼플루오로에틸 비닐 에테르(PEVE) 및 퍼플루오로프로필 비닐 에테르(PPVE)의 공중합체, TFE와 헥사플루오로프로필렌(FEP)의 공중합체, 바람직하게는 TFE를 공단량체로서 함유하는 퍼플루오로 중합체, 퍼플루오로알콕시 중합체(PFA), 퍼플루오로폴리에테르로부터 선택되는 플루오로중합체를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 적합한 재료로 형성될 수 있거나, 또는 실리콘, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 하이드로겔, 폴리우레탄, 또는 이들의 임의의 적절한 조합물을 포함할 수 있다.

일부 예에서, 본체(202)는 실질적으로 가교결합 불가능한, 즉 가교결합 단량체 및 경화제가 없으면서 우수한 기계적 특성을 갖도록 고유하게 형성된 TFE 및 PMVE의 공중합체를 포함하는 재료로 형성될 수 있다. 공중합체는 40 내지 80 중량%의 PMVE 단위 및 60 내지 20 중량%의 TFE 단위를 포함한다. 가교결합 시스템이 없기 때문에, 재료가 매우 순수하고, 일부 열경화성 TFE/PMVE 엘라스토머와 달리 이식 가능한 생체 재료로서 이상적으로 적합하다. 장점은 우수한 생체 적합성, 높은 인장 강도, 높은 투명도, 높은 내마모성, 고순도, 적절한 탄성, 및 공중합체의 열가소성 및 비가 교결합 가능 구조로 인한 가공 용이성을 포함한다. 공중합체는 열가소성 및 무정형이다. 또한, 공중합체는 고강도이며, 특히 다공성 PTFE를 실온 또는 승온에서 그 자체 또는 다른 다공성 재료에 결합하는 데 적합한 결합제로서 사용될 수 있다. 또한, 공중합체는 비-다공성 PTFE와 같은 중합체를 포함하는 비-다공성 재료를 결합하기 위해 사용될 수도 있다. 미국 특허 제7,049,380호는 TFE 및 PMVE의 상기 공중합체를 추가로 예시하고 설명하고 있으며, 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.

일부 실시양태예에서, 본체(202)는 조직 내성장을 최소화, 억제 또는 심지어 방지하도록 구성된다. 일부 실시양태예에서, 본체(202)의 미세 구조는 조직 내성장을 최소화, 억제 또는 방지하도록 구성된다. 추가로 또는 대안적으로, 바디(202)에 적용된 코팅은 본체(202) 내로의 조직 내성장을 최소화, 억제 또는 방지하도록 구성된다. 그러나, 일부 예에서, 바디(202)의 하나 이상의 표면(예를 들어, 전방 광학 표면 (210))에 대한 조직 부착이 허용된다. 일부 예에서, 전방 광학 표면(210)은 조직 내성장(예를 들어, 전방 광학 표면(210)의 표면을 넘어서 재료 내로의 조직 침투)에 저항하면서 조직 부착을 지지하도록 구성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 표면 조건화 방법 및/또는 재료 코팅 방법이 광학 요소(200)의 전방 광학 표면(210)에 대한 조직 부착 및 상기 표면을 가로지른 증식을 촉진하는 것을 돕기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 공지된 기계적 및/또는 화학적 조건화 공정을 사용하여 표면을 조건화(예를 들어, 평활하지 않은 표면 질감을 갖도록 표면을 조건화)할 수 있다.

일부 예에서, 본체(202)는 1.2 내지 1.6 범위, 예를 들어 1.3 내지 1.4 범위의 굴절률을 가질 수 있다. 일부 예에서, 본체는 가시광 투과 범위(400-700 nm의 파장)에서 50% 초과, 보다 바람직하게는 80% 초과의 광 투과율을 가질 수 있다. 첨가제, 예를 들어 가교결합제, 생물학적 활성 재료(예를 들어, 성장 인자, 사이토카인, 헤파린, 항생제 또는 기타 약물), 호르몬, 자외선 흡수제, 안료, 기타 치료제 등이 원하는 장치의 성능에 따라 본체(202)를 형성하는 재료 내에 포함될 수 있다.

다양한 실시양태에서, 본체(202)는 광학 요소(200)가 다른 점에서는 정상적으로 기능하는 각막에 대한 합성 대안으로서 작동한다는 점에서 광학적으로 투명하다. 일부 예에서, 본체(202)의 하나 이상의 부분, 예를 들어 하나 이상의 광학 부분은 광학적으로 투명하다. 예를 들어, 광학 요소(200)와 조직 통합 요소(300) 사이의 커플링 영역 내부에 위치하는 본체(202)의 적어도 일부는 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이 광학적으로 투명하다.

다양한 실시양태에서, 광학 요소(200)의 본체(202)는 전방측(204), 후방측(206), 및 전방측과 후방측(204 및 206) 사이에서 연장되는 주변부 표면(208)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 전방측(204)은 일반적으로 외부 환경을 향하거나 외부 환경에 노출되는 반면, 후방측(206)은 눈(예를 들어, 눈 조직 및 눈 내부)을 향한다. 다양한 예에서, 전방측(204)은 일반적으로 볼록하게 만곡되는 반면, 후방측(206)은 일반적으로 오목하게 만곡된다. 주변부 표면(208)은 본체(202) 주위에서 원주 방향으로 연장되고, 전방 및 후방측(204 및 206) 사이의 전환부를 형성하는 표면이다. 주변부 표면(208)은 규칙적이거나 불규칙적(가리비 모양)일 수 있고, 전방 및 후방측(204 및 206)의 하나 이상의 표면에 대해 수직으로 또는 실질적으로 수직으로 연장된다. 주변부 표면(208)은 선형 또는 비선형일 수 있고, 주변부 표면(208)을 종합적으로 규정하는 복수의 표면(예를 들어, 하위 표면)으로 이루어질 수 있다. 주변부 표면(208)은 일반적으로 조직 통합 요소(300)가 본체(202)에 커플링되는 커플링 영역의 적어도 일부를 형성하거나 규정한다. 즉, 일부 실시양태에서, 조직 통합 요소(300)는 주변부 표면 (208)에 의해 적어도 부분적으로 규정되는 커플링 영역(예를 들어, 전방 및 후방측(204 및 206) 사이에서 연장되는 표면을 갖는 본체(202)의 일부)을 따라 광학 요소(200)에 커플링된다.

다양한 예에서, 광학 요소(200)의 본체(202)의 전방측(204)은 전방 광학 표면, 예를 들어 전방 광학 표면(210)을 포함한다. 다양한 실시양태에서, 전방 광학 표면(210)은 시력 범위에서 이미지의 형성에 기여한다. 전방 광학 표면(210)은 망막으로의 광 경로에서 주 굴절 표면으로서 작동한다. 다양한 예에서, 전방 광학 표면(210)은 인공 각막(100)의 광학 요소(200)의 본체(202)와 외부 환경 사이의 계면으로서 작동하고, 인공 각막(100)의 전방측(102)의 적어도 일부 및 광학 요소(200)의 본체(202)의 전방측(204)의 적어도 일부를 규정한다. 전방 광학 표면(210)은 인공 각막(100)의 전방 광학 표면(108)에 상응한다. 다양한 예에서, 전방 광학 표면(210)은 높은 광 투과율을 보일 수 있는 표면이다. 다양한 예에서, 전방 광학 표면(210)은 일반적으로 만곡되거나 비선형이다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 전방 광학 표면(210)은 볼록하다.

일부 예에서, 광학 요소(200)는 본체(202)로부터 전방으로 연장되는 본체(202)의 전방 돌출부 또는 돌출부를 포함한다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 광학 요소(200)는 전방 돌출부(212)를 포함한다. 전방 돌출부(212)는 본체(202)의 전방측(204)의 전부 또는 그 미만의 돌출부일 수 있다. 따라서, 아래에서 더 논의되고 도 5에 도시된 바와 같이, 다양한 예에서, 본체(202)의 전방측(204)은 서로 길이 방향으로 오프셋된 복수의 표면을 포함할 수 있다. 다양한 예에서, 전방 광학 표면(210)은 전방 돌출부(212)의 전방 표면에 상응한다. 따라서, 복수의 전방 표면을 포함하는 예에서, 전방 광학 표면(210)은 본체(202)의 전방측(204)의 일부만을 규정한다. 그러나, 일부의 다른 예에서, 전방 광학 표면(210)은 본체(202)의 전체 전방측(204)을 가로질러 연장되고, 본체(202)의 전방측(204)을 규정한다.

일부 실시양태에서, 전방 돌출부(212)는 본체(202)의 전방 측부(204) 상의 돌출부로서 형성된다. 다른 예에서, 전방 돌출부(212)는 추가로 또는 대안적으로 본체(202)의 전방측(204)에서 환형의 주변부로 연장되는 오목부를 형성함으로써 형성된다. 즉, 일부 예에서, 본체(202)의 전방측(204)으로부터 재료의 환형 고리가 제거되어, 본체(202)의 전방측(204) 주위에 환형의 주변부로 연장되는 오목부를 형성한다. 다른 예에서, 전방 돌출부(212)는 추가로 또는 대안적으로 본체(202) 주위에 주변부로 연장되는 환형 플랜지(218)를 형성함으로써 형성되고, 여기서 환형 플랜지(218)의 전방 표면(220)은 전방 광학 표면(210)에 대해 오목하거나 그렇지 않으면 후방으로 오프셋된다. 달리 말하면, 일부 예에서, 광학 요소(200)의 전방측(204)은 적어도 제1 전방 표면, 및 제1 전방 표면에 대해 오프셋된 제2 전방 표면을 포함하도록 하는 계단형이다. 일부 예에서, 전방 광학 표면은 0 내지 200 마이크로미터 범위로 환형 플랜지(218)의 전방 표면(220)으로부터 오프셋된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 표면 또는 계단(224)은 환형 플랜지(218)의 전방 광학 표면(210)과 전방 표면(220) 사이에서 연장된다.

다양한 실시양태에서, 광학 요소(200)의 본체(202)의 후방측(206)은 후방 광학 표면, 예를 들어 후방 광학 표면(214)을 포함한다. 다양한 예에서, 후방 광학 표면(214)은 인공 각막(100)의 광학 요소(200)의 본체(202)와 눈의 내부 사이의 계면으로서 작동하고, 인공 각막(100)의 후방측(104)의 적어도 일부 및 광학 요소(200)의 본체(202)의 후방측(206)의 적어도 일부를 규정한다. 후방 광학 표면(214)은 인공 각막(100)의 후방 광학 표면(110)에 상응한다. 다양한 예에서, 후방 광학 표면(214)은 높은 광 투과율을 보일 수 있는 표면이다. 일부 실시양태에서, 후방 광학 표면(214)은 표면 결함 또는 단점, 예를 들어 스크래치, 구덩이 또는 홈이 없다. 다양한 예에서, 후방 광학 표면(214)은 일반적으로 만곡되거나 비선형이다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 후방 광학 표면(214)은 오목하다.

일부 예에서, 광학 요소(200)는 바디(202)로부터 후방으로 연장되는 본체(202)의 후방 돌출부 또는 돌출부를 포함한다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 광학 요소(200)는 후방 돌출부(216)를 포함한다. 후방 돌출부(216)는 본체(202)의 후방측(206)의 전부 또는 그 미만의 돌출부일 수 있다. 따라서, 아래에서 더 논의되고 도 5에 도시된 바와 같이, 다양한 예에서, 본체(202)의 후방측(206)은 서로 길이 방향으로 오프셋된 돌출부를 포함할 수 있다. 다양한 예에서, 후방 광학 표면(214)은 후방 돌출부(216)의 후방 표면에 상응한다. 따라서, 복수의 후방 표면을 포함하는 예에서, 후방 광학 표면(214)은 본체(202)의 후방측(206)의 일부만을 규정한다. 그러나, 일부의 다른 예에서, 후방 광학 표면(214)은 본체(202)의 전체 후방측(206)을 가로질러 연장되고, 본체(202)의 전방측(206)을 규정한다.

일부 예에서, 후방 돌출부(216)는 본체(202)의 후방 측부(206) 상의 돌출부로서 형성된다. 다른 예에서, 후방 돌출부(216)는 추가로 또는 대안적으로 본체(202)의 후방측(206)에서 환형의 주변부로 연장되는 오목부를 형성함으로써 형성된다. 즉, 일부 예에서, 본체(202)의 후방측(206)으로부터 재료의 환형 고리가 제거되어, 본체(202)의 후방측(206) 주위에 환형의 주변부로 연장되는 오목부를 형성한다. 다른 예에서, 후방 돌출부(216)는 추가로 또는 대안적으로 본체(202) 주위에 주변부로 연장되는 환형 플랜지, 예를 들어 환형 플랜지(218)를 형성함으로써 형성되고, 여기서 환형 플랜지의 후방 표면은 후방 광학 표면(214)에 대해 오목하거나 그렇지 않으면 후방으로 오프셋된다. 달리 말하면, 광학 요소(200)의 후방측(206)은 선택적으로 적어도 제1 후방 표면, 및 제1 후방 표면에 대해 오프셋된 제2 후방 표면을 포함하도록 하는 계단형(즉, 불연속)이다. 일부 예에서, 후방 광학 표면(214)은 0 내지 1 밀리미터 범위로 환형 플랜지(218)의 후방 표면(222)으로부터 오프셋된다.

다양한 예에서, 전방 광학 표면(210)은 광학 요소(200) 상에 조직 통합 스커트의 배치 및 위치 배향 및 보유를 용이하게 하기 위해 전방 표면(220)으로부터 오프셋된다. 일부 예에서, 이러한 오프셋은 필수적이지는 않지만, 일반적으로 조직 통합 스커트의 두께에 상응한다. 다양한 예에서, 후방 광학 표면(214)은 주변부 표면(208) 주위에 위치하는 각막 조직이 광학 요소의 후방측을 가로질러 성장하고 후방 광학 표면(214)을 덮는 것을 방지하는 것을 용이하게 하기 위해 후방 표면(222)으로부터 오프셋된다. 일부 경우에, 후방 광학 표면(214) 상의 각막 조직 또는 다른 관련 눈 조직의 존재는 광학 요소(200)의 광학적 성능을 저하시키거나 그렇지 않으면 손상하는 경향을 가질 수 있다. 다양한 예에서, 후방 광학 표면(214)은 초기에 염증이 생기거나 부어오를 수 있는, 인접하는 각막 조직의 예상된 두께를 초과하는 양으로 후방 표면 (222)으로부터 오프셋될 수 있다.

일부 예에서, 오프셋된 제1 및 제2 후방 표면을 포함하는 광학 요소는 광학 요소의 후방측을 가로지른 조직 내성장을 추가로 억제하도록 작동한다. 즉, 일부 예에서, 제1(예를 들어, 광학) 후방 표면과 제2 후방 표면 사이에서 연장되는 계단 또는 표면은 제2 후방 표면으로부터 제1 후방 표면으로 조직이 증식하거나 전파하는 것을 방지하도록 작동한다. 예를 들어, 이러한 계단은 제1 후방 표면 상에서 및 상기 표면을 가로질러 성장하는 것으로부터 조직이 제2 후방 표면을 가로질러 성장(예를 들어, 광학 요소의 주변부로부터의 성장)하는 것을 방지하는 데 도움이 되는 장벽으로서 작동한다. 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 후방 광학 표면(214)과 환형 플랜지(218)의 후방 표면(222) 사이에 위치한 표면 또는 계단(226)는 후방 표면(222)으로부터 후방 광학 표면(214)으로 조직이 증식하는 것을 방지하거나 그렇지 않으면 억제하도록 작동한다. 이러한 구성은 생물학적 조직의 존재로 인한 후방 광학 표면 (214)의 손상을 최소화하거나 그렇지 않으면 방지하도록 작동한다. 다양한 예에서, 후방 광학 표면(214)은 조직 증식(예를 들어, 부착 및/또는 내성장을 포함함)을 방지하기 위해 코팅으로 처리된다.

일부 예에서, 전방 및 후방 돌출부(212 및 216)는 유사한 크기 및/또는 형상을 갖는다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 전방 및 후방 돌출부(212, 216)는 일반적으로 원형 형상이다. 일부 예에서, 전방 및 후방 돌출부(212 및 216)는 서로 다른 크기 및/또는 형상을 갖는다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 후방 돌출부(216)는 전방 돌출부(212)보다 본체(202)로부터 더 많이 돌출된다. 이와 유사하게, 도시된 바와 같이, 후방 돌출부(216)는 전방 돌출부(212)보다 큰 직경을 갖는다(또는 그렇지 않으면 방사상으로 더 확장된다).

일부 예에서, 전방 돌출부, 본체의 일부 및 후방 돌출부의 일부는 광학 요소(200)의 본체(202)의 코어 부분을 형성하다. 일부 예에서 본체(202)의 코어 부분은 광학 요소(200)의 본체(202)의 나머지 부분과는 상이한 재료로 형성된다. 상기 예의 일부에서, 본체(202)의 코어는 본 명세서에 기재된 바와 같은 광학적으로 투명한, 조직 내성장 억제 재료로 형성될 수 있다.

특정 실시양태에서, 광학 요소(200)의 본체(202)의 후방측(206)은 도 6에 도시된 바와 같이 후방 돌출부(216)를 포함하지 않는다.

상기 언급한 바와 같이, 다양한 실시양태에서, 광학 요소(200)는 환형 플랜지(218)와 같은 주변부 환형 플랜지(또는 플랜지 부분)를 포함한다. 일부 실시양태에서, 환형 플랜지(218)는 하나 이상의 전방 및 후방 돌출부(212 및 216)의 방사상 외측으로 연장되는 광학 요소의 본체(202)의 부분으로서 정의될 수 있다. 다양한 실시양태에서, 환형 플랜지(218)는 조직 통합 요소(300)를 본체(202)에 커플링하기 위한 영역으로서, 및 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이 인공 각막(100)을 눈의 조직에 초기에 고정하기 위해 하나 이상의 고정 요소(예를 들어, 하나 이상의 봉합사)가 통과될 수 있는 요소로서 작동한다. 다양한 예에서, 환형 플랜지(218)는 전방 표면(220), 후방 표면(222), 및 전방 표면과 후방 표면(220 및 222) 사이에서 연장되는 표면에 의해 규정된다. 다양한 예에서, 전방 표면과 후방 표면 (220 및 222) 사이에서 연장되는 표면은 위에서 언급한 본체(202)의 주변 표면(208)에 상응한다.

주변부 표면(208)은 전방 및 후방 표면(220 및 222) 중 하나 이상에 수직으로 연장되거나 실질적으로 수직으로 연장되는 하나 이상의 부분을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 둘레 표면(208)은 추가적으로 또는 대안적으로 인공 각막(100)의 중심 축에 평행하게 또는 실질적으로 평행하게 연장될 수 있고, 위에서 언급한 바와 같이 선형 또는 비-선형일 수 있으며, 주변부 표면(208)을 집합적으로 규정하는 복수의 표면(예를 들어, 하위 표면)으로 이루어질 수 있다. 일부 실시양태에서, 인공 각막(100)의 중심 축은 전방 및 후방 광학 표면(108 및 110) 중 하나 이상에 수직으로 연장되고, 전방 및 후방 광학 표면(108 및 110) 중 하나 이상의 중심점 또는 정점과 교차한다. 따라서, 일부 예에서, 주변부 표면(208)은 인공 각막(100)의 전방 및 후방 광학 표면(108 및 110) 중 하나 이상의 정점에 대해 수직으로 연장되거나 실질적으로 수직으로 연장된다.

광학 요소(200)는 압축 성형 공정 또는 다른 공지된 공정을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 광학 요소(200)를 형성하는 중합체 재료는 일반적으로 가열된 중합체 재료가 본 명세서에서 설명된 바와 같이 광학 요소(200)의 원하는 형상과 매우 유사한 미리 형성된 몰드의 형상을 채택하게 하는 미리 형성된 몰드에서 가열되고 압축된다. 일부 실시양태에서, 광학 요소(200)가 형성된 후, 광학 요소(200)는 하나 이상의 마무리 공정을 거칠 수 있다. 예를 들어, 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 광학 요소(200) 또는 인공 각막(100)은 하나 이상의 관련 광학 표면이 정밀 성형되는 하나 이상의 정밀 성형 공정을 거칠 수 있다. 다른 마무리 공정의 예는 성형 후, 표면 평탄화(예를 들어, 표면 결함 제거), 연마, 습윤, 트리밍 및/또는 멸균(예를 들어, 화학, 열 및/또는 증기 멸균)을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

다시 도 4를 참고하면, 인공 각막(100)은 환형 플랜지(218)에 커플링된 조직 통합 요소(300)와 함께 제시된다. 조직 통합 요소(300)는 인공 각막(100)이 눈의 주변 조직에 커플링하는 것을 용이하게 하도록 구성된 기계적 고정 메커니즘 또는 요소로서 작동한다. 일부 예에서, 조직 통합 요소(300)는 조직이 조직 통합 요소(300)의 재료 내로 및 상기 재료를 가로질러 성장할 수 있도록 구성되며, 이는 눈 내의 인공 각막(100)의 위치를 유지하는 것을 돕는다.

다양한 예에서, 조직 통합 요소(300)는 미세 다공성이고, 주변 조직의 내성장 및 부착을 촉진하도록 구성된다. 일부 예에서, 조직 통합 요소(300)는 팽창된 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)과 같은 다공성 중합체 재료의 하나 이상의 층 또는 시트를 포함하거나, 그렇지 않으면 이로 형성된다. 그러나, 이들 층 또는 시트는 폴리우레탄, 폴리설폰, 폴리비닐리덴 플루오린(PVDF), 폴리헥사플루오로프로필렌(PFIFP), 퍼플루오로알콕시 중합체(PFA), 폴리올레핀, 플루오르화 에틸렌 프로필렌(FEP), 아크릴계 공중합체, 하이드로겔, 실리콘 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 중합체로 형성될 수 있다. 이러한 재료는 시트, 편직, 직조 또는 부직 다공성 형태일 수 있다. 일부 예에서, 층 또는 시트는 열 처리 및/또는 접착제 및/또는 고압 압축 및/또는 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 알려진 다른 라미네이팅 방법에 의해 라미네이팅되거나, 그렇지 않으면 함께 기계적으로 커플링된다.

일부 예에서, 조직 통합 요소(300)를 형성하는 중합체 재료의 층 또는 시트 또는 조직 통합 요소(300) 자체는 층상 중합체 재료의 미세 구조(및 따라서 재료 특성)를 변경하기 위해 하나 이상의 공정을 거친다. 일부 예에서, 이러한 공정은 재료 코팅 공정, 표면 사전 조건화 공정 및/또는 천공 공정을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 재료 코팅 공정은 금속 염(예를 들어, 탄산은) 및/또는 유기 화합물(예를 들어, 클로르헥시딘 디아세테이트)과 같은 하나 이상의 약물 또는 항미생물 코팅을 중합체 재료에 적용하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 재료 코팅 공정은 상기 논의와 일치하게 조직 통합 요소(300)에 대한 조직 부착 및 조직 통합 요소(300)를 가로지는 증식을 촉진하는 데 도움이 될 수 있다. 중합체 매트릭스의 즉각적인 습윤을 가능하게 하는 친수성 코팅은 또한 일반적으로 중합체 표면이 본질적으로 소수성이기 때문에, 하나 이상의 플라즈마 처리(또는 화학적 변형 습윤) 공정을 통해 적용될 수 있다. 예를 들어, 중합체 재료의 표면은 친수성 작용제로 변형시켜, 그의 소수성을 감소시키고 습윤성을 향상시킨다. 보다 구체적으로, 중합체 재료는 표면을 활성화하기 위해 플라즈마로 전처리될 수 있고, 친수성 중합체에 노출되고, 중합체 재료의 표면 상의 친수성 코팅을 가교결합시키기 위해 다시 플라즈마로 처리될 수 있다.

일부 예에서, 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함된 미국 특허 출원 공개 제2016/0167291호, 2014년 8월 21일에 출원된 출원 번호 제14/907,668호에 설명되어 있는 바와 같이, 바람직한 미세 구조(예를 들어, 주름, 접힘, 또는 다른 기하학적 면외(out-of-plane) 또는 기복 구조)를 나타내는 조직 통합 요소(300)의 층을 형성하기 위해 하나 이상의 표면 사전 조건화 공정이 추가로 또는 대안적으로 이용될 수 있다. 이와 유사하게, 원하는 표면 구조(예를 들어, 스투코(stucco) 유사)를 달성하기 위해 하나 이상의 플라즈마 처리가 이용될 수 있다. 이러한 표면 사전 조건화는 수술 후에 보다 강한 초기 염증 단계를 촉진하여, 인공 각막(100)과 그것이 접하는 안구 조직 사이에 조기에 안정된 계면를 제공할 수 있다. 추가로, 일부 예에서, 조직 통합 요소(300)에 복수의 천공 또는 기공을 형성함으로써 조직 내성장을 더욱 용이하게 할 수 있도록 하나 이상의 천공 공정이 추가적으로 또는 대안적으로 이용될 수 있다.

일부 실시양태에서, 항산화 성분을 포함하는 하나 이상의 표면 코팅은 수술 후 상처 치유 동안 자연적으로 발생하는 신체의 염증 반응을 완화하기 위해 광학 요소(200) 및 조직 통합 요소(300) 중 하나 이상에 적용될 수 있다. 이의 표면은 항증식성 화합물(예를 들어, 미토마이신 C, 5-플루오라실)로 변형되어 눈의 주변 조직 반응을 완화할 수 있다.

다양한 예에서, 조직 통합 요소(300)의 중합체 재료는 광학 요소(200)에 적용되기 전에 미세 구조를 변형하기 위해 하나 이상의 공정을 거친다. 예를 들어, 조직 통합 요소(300)의 중합체 재료는 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함된, 미국 특허 출원 공개 제2006/0047311호, 2014년 11월 29일에 출원된 미국 특허 출원 제11/000,414호에 설명된 바와 같이, 중합체 재료를 광학 요소(200)에 적용하기 전에(예를 들어, 조직 통합을 촉진하기 위해) 재료 상에 표면 구조를 부여하기 위해 플라즈마 처리 공정을 거칠 수 있다. 일부 예에서, 중합체 재료를 처리한 후, 중합체 재료는 크기가 결정되고, 광학 요소(200)에 적용된다. 일부 예에서, 중합체 재료는 하나 이상의 레이저 절단 또는 관련 기술 분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 다른 적합한 절단 공정을 통해 일정 크기로 절단된다.

조직 통합 요소(300)는 광학 요소(200)의 광학 성능을 손상시키지 않으면서 광학 요소(200)에 커플링된다는 것을 이해하여야 한다. 즉, 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 조직 통합 요소(300)는 광학 요소(200)에 커플링될 때 광학 요소(200)의 전방 및 후방 광학 표면(108 및 110)이 조직 통합 요소(300)에 의해 방해받지 않는 상태로 유지되도록 하는 크기 및 형상을 갖는다. 따라서, 조직 통합 요소(300)는 광학 요소(200)와 커플링될 때 전방 및 후방 광학 표면(108 및 110) 중 하나 이상에 대해 주변부로 연장되는 환형 부재일 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 조직 통합 요소(300)는 전방 및 후방 광학 표면(108 및 110)을 가로질러 연장되지 않고 후방 표면(222)을 가로질러 연장되지 않으면서, 주변부 표면(208) 및 전방 표면(220)을 따라 광학 요소(200)에 커플링된다. 일부 실시양태에서, 주변부 표면(208)은 본체(202)의 제1 조직 통합 요소 커플링 영역을 형성하거나 규정한다. 이와 유사하게, 일부 실시양태에서, 환형 플랜지(218)의 전방 표면(220)은 본체(202)의 제2 조직 통합 요소(300) 커플링 영역을 형성하거나 규정한다.

도면에 도시된 바와 같이 환형 플랜지(218)의 주변부를 따라 광학 요소(200)에 조직 통합 요소(300)를 커플링하는 것은 종래의 장치 및 디자인과 다른 방식으로 전방측과 후방측(204 및 206) 사이의 인공 각막(100)의 주변부 표면을 따른 조직 통합 및 장치 고정을 제공한다. 조직 통합 요소(300)가 광학 요소(200)의 전방측(204)의 일부를 따라 연장되도록 조직 통합 요소(300)를 광학 요소(200)에 커플링하는 것은 부분적으로 인공 각막(100)의 전방 대면 표면을 따른 조직 통합 및 장치 고정을 제공한다. 이와 유사하게, 조직 통합 요소(300)가 주변부 표면(208)을 따라 연장되도록 조직 통합 요소(300)를 광학 요소(200)에 커플링하는 것은 인공 각막(100)의 전방측과 후방측(102 및 104) 사이에서 연장되는 인공 각막(100)의 주변부를 따른 조직 통합 및 장치 고정을 제공한다. 인공 각막(100)은 내부 안구 환경과 외부 환경을 연결하는 메조플란트이기 때문에, 더 나은 장치 고정 및 생체 통합은 박테리아, 바이러스, 진균 또는 다른 미생물과 같은 외부 매체로부터 내부 안구 환경을 격리하는 더 나은 밀봉을 제공하는 데 도움이 됩고, 이것은 장치 보유 가능성을 높이고 장치 압출 가능성을 낮추는 데 도움이 된다.

일부 예에서, 조직 통합 요소(300)는 접착제, 열 결합, 압력 또는 몰딩을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 공지된 부착 방법에 따라 광학 요소(200)에 적용될 수 있다. 일부 예에서, 중합체 재료는 CO2 레이저를 사용하여 레이저 절단된다. 구체적으로, 전방 광학 표면(210)에 인접하게 위치하는 조직 통합 요소(300)의 내경에 대한 절단 반경은 광학 요소(200) 상의 조직 통합 요소(300)의 배치가 조직 통합 요소(300)와 표면(224) 사이에 유의한 간격 없이 달성될 수 있도록 하는 크기이다. 이러한 예에서, 조직 통합 요소(300)는 라미네이션 고정부에서 광학 요소와 동심으로 존재하는 절단 구멍과 함께 배치된다. 전방 광학 표면(210)과 후방 광학 표면(214)의 광학 곡률을 형성하기 위해, 광학 요소(200)의 상부 및 하부에 렌즈를 사용하고, 5 psi 초과의 압력을 렌즈에 가하여 형태와 라미네이션을 동시에 달성한다. 조직 통합 요소(300)를 주변부 표면(208)에 라미네이션하는 것은 조직 통합 요소(300)를 전방 표면(220)에 먼저 라미네이션한 후 조직 통합 요소(300)의 외경을 절단하고, 조직 통합 요소(300)의 중합체 재료를 주변부 표면(208) 상에 폴딩하고, 주변부 표면(208)과 접촉하는 조직 통합 요소(300)의 중합체 재료를 주변부 표면(208) 주위에서 방사상으로 제한함으로써 유사한 방식으로 달성된다. 이후에, 일부 예에서, 완전한 라미네이션 조립체는 각각 20분 동안 175℃에서 상단 및 측면 라미네이션을 위해 오븐에 배치된다.

다양한 예에서, 조직 통합 요소(300)는 광학 요소(200)에 적용된 후에 미세 구조를 변경하기 위해 추가로 또는 대안적으로 하나 이상의 공정을 거치게 된다. 예를 들어, 조직 통합 요소(300)가 광학 요소(200)에 적용된 후, 조직 통합 요소(300) 및/또는 광학 요소(200)의 중합체 재료는 조직 통합 요소(300)의 중합체 재료가 안구액에 젖을 수 있도록 하나 이상의 습윤 공정(예를 들어, 친수성 처리)을 거칠 수 있다. 이러한 구성은 성형 및 빠른 생체 통합을 제공하는 데 도움이 된다. 다양한 예에서, 습윤성임으로써, 조직 통합 요소(300)는 또한 인공 각막(100)이 외관상 천연 각막과 유사하도록 거의 투명하게 된다. 일부 예에서, 습윤성 조직 통합 스커트의 추가적인 장점은 안구액 및 세포외 기질의 더 쉽고 더 빠른 침투를 제공한다는 것이다. 이러한 구성은 일반적으로 더 빠른 생체 통합을 촉진하고, 이에 의해 감염 및 압출 가능성이 감소된다.

일부 예에서, 인공 각막(100)은 원하는 형상을 달성하기 위해 하나 이상의 공정을 거칠 수 있다. 일부 예에서, 이러한 공정은 환자의 각막에 만들어진 침투의 형상에 부합하는 원하는 형상을 달성할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 공정은 인공 각막(100)의 하나 이상의 광학 표면의 원하는 형상 및/또는 윤곽을 달성할 수 있다(예를 들어, 적절한 광 굴절을 위해). 이러한 공정에는 상기 설명과 일치하는 2차 몰딩 절차를 통해 광학 요소로 직접 전달되는 특정 곡률 반경으로 만들어진 유리 렌즈의 사용이 포함된다. 다른 예에서, 굴절 표면은 스테인리스 스틸 또는 다른 적절한 재료를 사용하여 가공된 표면의 사용을 통해 추가로 또는 대안적으로 달성된다. 일부 예에서, 상기 표면은 또한 환자의 눈에 특이적인 고유한 광학 왜곡을 상쇄하는 특수 곡률을 갖도록 만들 수 있다.

상기 언급된 바와 같이, 일부 예에서, 조직 통합 요소(300)는 광학 요소(200)의 전방측(204)의 일부가 조직 통합 요소(300)에 의해 덮이거나 그렇지 않으면 은폐되도록 광학 요소(200)에 적용된다. 구체적으로, 일부 예에서, 조직 통합 요소(300)는 적어도 환형 플랜지(218)의 전방 표면(220)에 적용된다. 상기 예의 일부에서, 환형 플랜지(218)의 전방 표면(220)에 적용된 조직 통합 요소(300)의 일부의 두께는 전방 돌출부(212)가 환형 플랜지(218)의 전방 표면(220)을 넘어서서 돌출하는 양에 상응한다. 즉, 다양한 예에서, 조직 통합 요소(300)는 인공 각막(100)의 전면(102)이 매끄럽도록 광학 요소(200)의 전방측(204)에 적용된다. 이러한 예에서, 인공 각막(100)의 전방 광학 표면(108)과 광학 요소(200)의 전방측에 적용된 조직 통합 요소(300)의 일부 사이의 전환부는 매끄럽다(예를 들어, 돌출부, 틈새 등이 없음). 전방 광학 표면(108)과 조직 통합 요소(300) 사이의 매끄러운 전환부는 이식된 인공 각막(100)의 전방측(102)이 불편함이나 자극을 일으키지 않거나, 환자의 다른 해부학적 부분(예를 들어, 환자의 눈꺼풀)을 방해하지 않는다는 이점을 제공한다. 또한, 인공 각막(100)의 전방측(102)의 일부를 따라 조직 통합 요소(300)를 통합하면, 인공 각막의 전방측(102)의 일부를 따른 조직 내성장의 증식을 촉진할 수 있다. 조직 통합 요소(300)가 도 4에 환형 플랜지(218)의 주변부 표면(208) 전체에 걸쳐 적용되는 것으로서 도시되어 있지만, 일부 예에서, 조직 통합 요소(300)는 모든 주변부 표면(208)보다는 적은 부분에 적용될 수 있음을 이해하여야 한다.

일부 실시양태에서, 주변부 표면(208)은 조직 통합 요소(300)의 중합체 재료를 수용하기 위해 계단형이거나 또는 그렇지 않으면 부분적으로 오목할 수 있다. 그러나, 일부 실시양태에서, 조직 통합 요소(300)의 중합체 재료는 조직 통합 요소(300)가 환형 플랜지(218)의 전방 표면(220)으로부터 후방 표면(222)까지 연장되도록 광학 요소의 주변부 표면(208)에 적용된다. 이러한 구성은 인공 각막(100)의 주변부 주위에 조직 내성장을 제공한다.

일부 예에서, 환형 플랜지(218)의 전방 표면(220)에 커플링된 조직 통합 요소(300)의 중합체 재료의 일부 및 광학 요소(200)의 주변부 표면(208)에 커플링된 조직 통합 요소(300)의 중합체 재료의 일부는 함께 단일 모놀리스(monolithic) 부재를 형성한다. 일부 예에서, 조직 통합 요소(300)는 그것이 부착되거나 커플링되는 광학 요소의 표면의 상대적인 배향을 미러링하도록 미리 형성되거나 미리 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 조직 통합 요소(300)는 부착 또는 커플링될 때 그것이 부착되거나 커플링되는 광학 요소의 표면의 상대적인 배향에 일치하도록 조작될 수 있다는 점에서 순응성인 것이다.

일부 실시양태에서, 조직 통합 요소(300)는 광학 요소(200)에 독립적으로 및 별개로 커플링되는 복수의 개별 섹션으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 조직 통합 요소(300)의 제1 섹션 또는 부분이 환형 플랜지(218)의 전방 표면(220)에 적용될 수 있는 반면, 조직 통합 요소(300)의 제2 별개의 섹션 또는 부분은 광학 요소(200)의 주변부 표면(208)에 적용된다. 일부 예에서, 이러한 개별 섹션 또는 부분은 광학 요소(200)의 의도된 부분의 연속적인 커버리지를 용이하게 하는 방식으로 서로 인접하거나 그렇지 않으면 접촉하는 방식으로 적용된다. 따라서, 일부 예에서, 일반적으로 매끄럽고 연속적인 조직 통합 요소(300)를 형성하기 위해 중합체 재료의 복수의 개별 섹션이 광학 요소(200)에 적용될 수 있다.

조직 통합 요소(300)는 중합체 재료의 다중 층을 포함하거나 그렇지 않으면 이로 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 일부 예에서, 이들 층은 습윤성, 투과성, 두께, 순응성, 접착성, 투명성 등과 같은 조직 통합 요소(300)의 하나 이상의 재료 특성을 최적화하기 위해 서로에 대해 배향될 수 있다. 이러한 예의 일부에서, 다양한 층은 관련 기술 분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이 하나 이상의 결합, 접착 또는 라미네이팅 공정을 통해 함께 커플링될 수 있다.

다양한 예에서, 환형 플랜지(218)의 전방 표면(220)을 덮는 조직 통합 요소(300)의 일부의 표면 상태는 광학 요소(200)의 주변부 표면(208)을 덮는 조직 통합 요소(300)의 일부의 표면 상태와 상이하다. 그러한 구성은 조직 증식의 상이한 정도 및 속도를 촉진하도록 작동한다. 예를 들어, 일부 예에서, 전방 표면(220)에 커플링된 조직 통합 스커트의 일부는 신속한 상피화 및 그에 대한 부착을 촉진하도록 처리될 수 있는 반면, 주변부 표면(208)에 부착된 조직 통합 요소(300)의 일부는 상피 세포 성장을 지연시키고 기질 내성장을 촉진하기 위해 처리될 수 있다.

다양한 실시양태에서, 조직 통합 요소(300)는 광학 요소(200)의 후방측(206)이 덮이지 않거나 그렇지 않으면 노출된 채로 유지되도록 광학 요소(200)에 적용된다. 즉, 다양한 예에서, 광학 요소(200)의 후방측(206)은 조직 통합 요소(300)에 의해 덮이는 것으로부터 자유로워진다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 조직 통합 요소(300)는 인공 각막(100)의 후방 광학 표면(214) 및 환형 플랜지(218)의 후방 표면(222)을 포함하는 후방측(104)이 노출되거나 그렇지 않으면 고정 재료에 의해 덮이도록 광학 요소(200)에 적용된다. 따라서, 다양한 예에서 조직 통합 요소(300)는 조직 통합 요소(300)가 후방 광학 표면(214) 및 환형 플랜지(218)의 후방 표면(222)을 포함하는 광학 요소(200)의 후방측(206)과 달리 접촉하지 않도록 광학 요소(200)에 적용된다. 달리 말하면, 다양한 예에서, 조직 통합 요소(300)는 후방 광학 표면(214) 및 후방 표면(222)을 포함하는 후방측(206)이 조직 통합 요소(300)와 접촉하지 않은 상태로 유지되도록 함으로써 후방측(206)이 눈(예를 들어, 눈 내부 및/또는 눈 조직층)에 노출되도록 광학 요소(200)에 적용된다. 조직 통합 요소(300)를 후방 광학 표면(214)에 배치하면, 광 투과를 억제하고 광학 오염을 유발할 수 있다.

그러나, 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 다양한 예에서 조직 통합 요소(300)가 후방 표면(222)을 가로질러 부분적으로 또는 완전히 배치될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 7 내지 도 11은 또다른 인공 각막(100)의 예를 도시한 것이다. 도 7 내지 11의 인공 각막(100)은 광학 요소(200) 및 광학 요소(200)에 커플링된 조직 통합 요소(300)를 포함한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 광학 요소(200)는 본체(202)가 전방 및 후방 광학 표면(210 및 214)을 규정하는 전방 및 후방 돌출부(212 및 216)를 포함한다는 점에서 도 5와 관련하여 상기 논의된 본체(202)와 유사하게 본체(202)를 포함한다. 그러나, 도 7 내지 11에 도시된 본체(202)의 환형 플랜지(218)은 도 1 내지 도 5에 도시된 본체의 환형 플랜지와 상이하다. 특히, 도 11에 도시된 바와 같이, 환형 플랜지(218)는 제1 플랜지 성분(228)(도 11) 및 제2 플랜지 성분(230)(도 11)에 의해 규정되며, 이들은 각각 예를 들어 플랜지 부분, 플랜지 층, 플랜지 세그먼트 또는 플랜지 특징부(feature)로서 추가로 설명될 수 있다. 제1 플랜지 성분(228)는 하나 이상의 전방 및 후방 돌출부(212 및 216)의 방사상 외측으로 연장되는 광학 요소(200)의 본체(202)의 제1 환형 부분으로서 규정될 수 있는 반면, 제2 플랜지 성분(230)는 하나 이상의 전방 및 후방 돌출부(212 및 216)의 방사상 외측으로 연장되고 제1 플랜지 성분(228)의 방사상 외측으로 연장되는 부분을 포함하는 광학 요소(200)의 본체(202)의 제2 환형 부분으로서 규정될 수 있다. 다양한 실시양태에서, 제2 플랜지 성분(230)는 제1 플랜지 성분(228)의 후방에 위치된다.

다양한 실시양태에서, 제1 및 제2 플랜지 성분(228 및 230)는 환형 플랜지(218)를 규정하는 단일 모놀리스식 본체를 형성한다. 따라서, 제1 및 제2 플랜지 성분(228 및 230)은 별개의 연결된 부품도 고려되지만, 서로 일체형일 수 있음을 이해하여야 한다. 이와 유사하게, 환형 플랜지(218)는 본체(202)를 집합적으로 규정하기 위해 제1 및 제2 플랜지 성분(228 및 230)이 전방 및 후방 돌출부(212 및 216)와 일체화되도록 본체(202)의 다른 부분(예를 들어, 전방 및 후방 돌출부(212 및 216))과 일체화될 수 있다.

제1 플랜지 성분(228)은 (예를 들어, 도 1 내지 5의 광학 요소와 관련하여 상기 논의된 것과 유사한 방식으로) 전방 표면(220) 및 주변부 표면(208)을 포함할 수 있다. 제2 플랜지 성분(230)은 전방 표면(232), 후방 표면(234), 및 전방 및 후방 표면(232 및 234) 사이에 위치하거나 그렇지 않으면 전환부를 형성하는 주변부 에지 또는 표면(236)을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 제2 플랜지 성분(230)의 주변 에지(236)(주변부 표면(236)으로도 지칭됨) 및 광학 요소(200)의 주변부 에지(또는 최외 주변부 에지)는 동일하다. 다양한 실시양태에서, 제1 및 제2 플랜지 성분(228 및 230)은 제1 플랜지 성분(228)의 전방 표면(220)이 제2 플랜지 성분(230)의 전방 표면(232)의 전방에 위치하도록 배향된다. 이와 반대로, 제2 플랜지 성분(230)의 후방 표면(234)은 제1 플랜지 성분(228)의 후방 표면(222)의 후방에 위치한다. 일부 실시양태에서, 전환부(238)는 각각 제1 및 제2 플랜지 성분(228 및 230)의 후방 표면(222 및 234) 사이에 규정된다. 전환부(238)는 매끄럽고 연속적일 수 있거나, 대안적으로 관련 기술 분야의 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이 계단형이거나 불연속적일 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제2 플랜지 성분(230)의 주변부 표면(236)은 제1 플랜지 성분(228)의 주변부 표면(208)보다 방사상 외측으로 더 연장된다. 추가로, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 플랜지 성분(228)의 후방 표면(222)은 후방 표면(222)이 후방 표면(234)과 후방 광학 표면(214) 사이에 환형 오목부를 규정하도록 후방 표면(234) 및 후방 광학 표면(214) 각각의 전방에 위치한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 조직 통합 요소(300)는 조직 통합 요소(300)의 제1 부분이 제1 플랜지 성분(228)에 커플링되고 조직 통합 요소(300)의 제2 부분이 제2 플랜지 성분(230)에 커플링되도록 환형 플랜지(218)에 커플링된다. 특히, 조직 통합 요소(300)는 제1 플랜지 성분(228)의 전방 및 주변부 표면(220 및 208) 각각에 및 제2 플랜지 성분(230)의 전방 표면(232)에 커플링된다. 그러나, 조직 통합 요소(300)는 제2 플랜지 성분(230)의 주변부 표면(236)에 추가로 커플링될 수 있음을 이해하여야 한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 조직 통합 요소(300)는 각각 제1 및 제2 플랜지 성분의 후방 표면(222 및 234)에 커플링되지 않는다.

도 7 및 도 11에 도시된 본체(202)의 구성은 여러 측면에서 유리할 수 있다. 예를 들어, 일부 예에 따르면, 본체(202)의 구성은 인공 각막(100)의 이식 후 눈의 천연 각막 조직을 지지하기 위한 추가의 표면을 제공하며, 이것은 성공적인 생체 통합을 돕는다. 예를 들어, 천연 조직은 제1 플랜지 성분(228)의 전방 표면(220) 및 주변부 표면(208)에 커플링될 뿐만 아니라, 조직 통합 요소(300)가 제2 플랜지 성분(230)의 전방 표면(232)에 커플링되는 조직 통합 요소(300) 내로 및 그 위로 성장할 수 있다.

다양한 실시양태에서, 환형 플랜지(218)의 제1 플랜지 성분(228)은 아래에서 더 논의되는 바와 같이 인공 각막(100)을 초기에 눈의 조직에 고정하기 위해 하나 이상의 고정 요소(예를 들어, 하나 이상의 봉합사)가 통과할 수 있는 요소로서 추가로 작동한다.

도 12 및 도 13은 또 다른 인공 각막(100)의 예를 도시한 것이다. 도 12 및 13의 인공 각막(100)은 광학 요소(200) 및 광학 요소(200)에 커플링된 조직 통합 요소(300)를 포함한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 광학 요소는 도 5, 10 및 11에 도시된 본체(202)가 전방 광학 표면(210)을 규정하는 전방 돌출부(212)를 포함하는 반면에 도 13에 도시된 후방 광학 표면(214)은 전방 돌연변이에 의해 규정되지 않는다는 점에서 도 5, 10 및 11과 관련하여 상기 논의된 본체(202)와 유사하지 않은 본체를 포함한다. 도 12 및 13에 도시된 본체(202)의 환형 플랜지(218)는 제1 플랜지 성분(228)(도 13) 및 제2 플랜지 성분(230)(도 13)에 의해 규정되며, 이들 성분은 각각 예를 들어 플랜지 부분, 플랜지 층, 플랜지 세그먼트 또는 플랜지 특징부로서 추가로 설명될 수 있다. 제1 플랜지 성분(228)은 도 7 내지 11과 관련하여 상기 논의된 제1 플랜지 성분(228)과 유사하고, 전방 돌출부(212)로부터 방사상 외측으로 연장되는 광학 요소(202)의 본체(202)의 제1 환형 부분으로서 규정될 수 있다. 그러나, 도 12 및 13에 도시된 제2 플랜지 성분(230)은 도 7 내지 11에 도시된 본체의 제2 플랜지 성분(230)과 상이하다. 특히, 도 12 및 13에 도시된 바와 같이, 제2 플랜지(230)는 제2 플랜지(230)의 전방 표면으로부터 제2 플랜지(230)의 후방 표면까지 통과하는 적어도 하나의 구멍(256)을 포함한다. 구멍(256)은 세포가 성장하거나, 증식하거나 또는 달리 진행할 수 있도록 하기에 충분한 크기의 직경을 갖는다. 구멍(256)는 인공 각막(100)을 눈의 주변 조직에 커플링시키는 것을 용이하게 한다. 일부 예에서, 구멍(256)은 조직 성장이 제2 플랜지(230)를 통해 확장(즉, 증식)할 수 있도록 구성되며, 이것은 눈 내의 인공 각막(100)의 위치를 유지하는 것을 돕는다.

다양한 실시양태에서, 제1 및 제2 플랜지 성분(228 및 230)은 환형 플랜지(218)를 규정하는 단일 모놀리스식 본체를 형성한다. 따라서, 제1 및 제2 플랜지 성분(228 및 230)은 별개의 연결된 부품도 고려되지만, 서로 일체형일 수 있음을 이해하여야 한다. 이와 유사하게, 환형 플랜지(218)는 별개의 연결된 부품도 고려되지만, 본체(202)의 다른 부분과 통합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 제2 플랜지(230)는 제1 플랜지(228) 및/또는 본체(202)와 동일한 재료를 포함한다. 다른 실시양태에서, 제2 플랜지(230)는 제1 플랜지(228) 및 본체(202)와 상이한 재료를 포함한다. 구멍(256)은 예를 들어 다음과 같은 마이크로 드릴링 기술에 의해 제2 플랜지에 형성될 수 있다: 기계적 마이크로 드릴링, 예를 들어 초음파 드릴링, 분말 블라스팅 또는 연마용 워터 제트 가공(AWJM); 열 마이크로 드릴링, 예를 들어 레이저 가공; 습식 에칭, 깊은 반응성 이온 에칭(DRIE) 또는 플라즈마 에칭을 포함하는 화학적 마이크로 드릴링; 및 하이브리드 마이크로 드릴링 기술, 예를 들어 스파크 보조 화학 조각(SACE), 진동 보조 마이크로 가공, 레이저 유도 플라즈마 마이크로 가공(LIPMM) 및 물 보조 마이크로 가공. 다른 실시양태에서, 제2 플랜지(230)는 제1 플랜지(228) 및 본체(202)와 상이한 재료를 포함하고, 구멍(256)은 제2 플랜지(230)의 재료의 특성이다. 즉, 제2 플랜지(230)의 재료 자체의 미세 구조는 구멍(256)을 형성하기에 충분한 크기의 기공을 포함한다. 특정 실시양태에서, 구멍(256)은 약 75 pm 내지 약 600 pm의 직경을 갖는다. 특정 실시양태에서, 구멍(256)은 약 200 pm 내지 약 300 pm의 직경을 갖는다. 특정 실시양태에서, 구멍(256)은 약 300 pm의 직경을 갖는다.

도 12 및 13의 인공 각막(100)의 제1 및 제2 플랜지 성분(228 및 230)의 표면은 도 7 및 11의 인공 각막(100)에 대해 상기 설명한 것과 유사하다.

도 13에 도시된 바와 같이, 조직 통합 요소(300)는 제1 플랜지 성분(228)에 커플링된다. 특히, 조직 통합 요소(300)는 제1 플랜지 성분(228)의 전방 및 주변부 표면 각각에 커플링된다. 그러나, 조직 통합 요소(300)는 추가로 제2 플랜지 성분(230)의 전방 및 주변부 표면 중 하나 또는 둘 모두에 커플링될 수 있음을 이해하여야 한다.

일부 실시양태에서, 전방 돌출부(212)를 갖는, 도 7 내지 11에 도시된 것과 유사한 인공 각막(100)은 제2 플랜지(230)에 구멍(256)을 포함한다.

도 12 및 13에 도시된 바와 같은 제2 플랜지 성분(230)의 구성은 인공 각막의 두께에 걸쳐 조직 성장을 제공하여, 인공 각막의 장기적인 기계적 고정을 제공한다는 점에서 유리할 수 있다. 일부 실시양태에서 조직은 조직 통합 요소(300) 내로 성장할 수 있지만, 인공 각막의 두께에 걸쳐 조직 성장을 갖는 것은 더 높은 수준의 고정 및 보유를 제공할 수 있다.

도 14 내지 도 18은 또 다른 인공 각막(100)의 예를 도시한 것이다. 도 14 내지 18의 인공 각막(100)은 광학 요소(200) 및 광학 요소(200)에 커플링된 조직 통합 요소(300)를 포함한다. 도 18에 도시된 바와 같이, 광학 요소(200)는 전방 및 후방 광학 표면(210 및 214)을 포함하는 본체(202)를 포함한다. 그러나, 본 명세서에서 논의되는 다른 구성과 달리, 본체(202)는 조직 통합 요소가 커플링되는 방사상으로으로 연장되는 환형 플랜지를 포함하지 않고, 대신에 천연 각막 조직을 그 내에 수용하도록 구성된 주변으로 연장되는 오목부(240)를 규정한다. 주변으로 연장되는 오목부(240)는 도 17a-17c에 도시된 바와 같이 조직 통합 요소(300)를 수용하도록 유사하게 구성된다. 계속해서 도 17a-17c를 참조하면, 주변으로 연장되는 오목부(240)는 제1 표면(242), 제1 표면(242)에 대향하는 제2 표면(244), 및 제1 및 제2 표면(242 및 244) 사이에 위치하고 이를 가로질러 연장되는 제3 표면(246)을 포함하는 복수의 표면에 의해 규정된다.

일부 실시양태에서, 도 18에 도시된 광학 요소(200)는 전방 및 후방 광학 표면(210 및 214)을 갖는 본체(202) 및 전방 플랜지(248) 및 후방 플랜지(250)를 포함하는 복수의 플랜지를 포함하는 것으로 설명될 수 있으며, 상기 각각의 플랜지는 그의 및 그 주위에서 방사상 외측으로 연장된다. 전방 및 후방 플랜지(248, 250)는 광학 요소(200)의 종축을 따라 서로 오프셋되어, 주변부로 연장되는 오목부(240)가 그 사이에 규정된다. 일부 실시양태에서, 제3 표면(246)은 본체(202)의 주변부 표면에 상응하는 것으로 이해될 수 있는 반면, 제1 표면(242)은 전방 플랜지(248)의 후방 표면에 상응하는 것으로 이해되고, 제2 표면(244)은 후방 플랜지(250)의 전방 표면에 상응한다. 일부 실시양태에서, 전방 플랜지(248)의 전방 표면(252) 및 전방 광학 표면(210)은 집합적으로 도 14 내지 18에 도시된 광학 요소(200)의 전방측을 규정한다. 이와 유사하게, 일부 실시양태에서, 후방 플랜지(250)의 후방 표면(254) 및 후방 광학 표면(214)은 집합적으로 도 14 내지 18에 도시된 광학 요소(200)의 후방측을 규정한다.

도 17a에 도시된 바와 같이, 조직 통합 요소(300)는 환자의 눈, 각막 또는 기타 관련 안구 조직에 이식되면 각각의 제1, 제2 및 제3 표면(242, 244, 246)을 따라 조직 통합 요소(300) 내로 성장할 수 있도록 각각의 제1, 제2 및 제3 표면(242, 244, 246)에 커플링된다.

도 17b에 도시된 바와 같이, 조직 통합 요소(300)는 환자의 눈에 이식되면, 각막 또는 다른 관련 안구 조직이 제2 및 제 3 표면(244 및 246) 각각을 따라 조직 통합 요소(300) 내로 성장할 수 있도록 제2 및 제3 표면(244 및 246)에 커플링되고, 이러한 구성에서 조직 내성장에 저항하는 제1 표면(242)은 정렬 에지로서 작용하여 환자의 눈 내에 인공 각막을 정렬한다.

도 17c에 도시된 바와 같이, 조직 통합 요소(300)는 환자의 눈에 이식되면, 각막 또는 다른 관련 안구 조직이 제 3 표면을 따라 조직 통합 요소(300) 내로 성장할 수 있도록 단지 제3 표면(246)에만 커플링되고, 이러한 구성에서 조직 내성장에 저항하는 제1 및 제2 표면(242 및 244)은 정렬 에지로서 작용하여 환자의 눈 내에 인공 각막을 정렬한다.

다양한 예에서, 본 명세서에서 예시되고 설명되는 인공 각막은 트레핀 또는 레이저와 같은 수술용 절단기구를 사용하여 이환되거나 손상된 각막으로부터 조직의 전체 두께의 절편을 제거하는 전층 각막이식(penetrating keratoplasty) 수술 절차를 통해 이식된다. 다양한 예에서, 이환되거나 손상된 각막의 원형 전체 두께 플러그가 제거되어, 인공 각막(100)이 부착될 수 있는 각막 조직의 조직층이 남는다. 이러한 구성에서, 인공 각막(100)의 후방측(104)의 일부 또는 전부가 눈의 내부 위에 매달려 있다. 즉, 인공 각막(100)의 후방측(104)의 일부 또는 전부는 존재하는 눈의 각막 조직에 의해 지지되지 않는다. 각막의 전체 두께 절제술을 수반하는 경우, 각막은 일반적으로 상피로부터 내피까지 제거된다.

본 명세서에서 예시되고 설명되는 인공 각막(100)은 또한 이환되거나 손상된 각막으로부터 조직의 전체 두께 절편보다 작은 절편이 제거되어 건강한 각막 조직의 잔여 베드가 남게 되는 부분 두께 수술 절차, 예를 들어 데스메막 박리 및 자동 각막내피 층판이식술(DSAEK: Descemet's Stripping and Automated Endothelial Keratoplasty)와 같은 를 통해 이식되도록 구성된다. 이러한 실시양태에서, 전방 각막의 이환된 부분이 절제되고, 인공 각막(100)은 건강한 각막 조직의 잔여 베드 상에 위치된다.

다양한 예에서, 본 명세서에서 논의되는 인공 각막은 이식을 용이하게 하기 위해 일시적으로 접히고 변형될 수 있도록 구성된다. 즉, 많은 종래의 디자인과 달리, 인공 각막(예를 들어, 광학 요소(200)의 본체(202) 포함)은 순응성이고 비-강성이도록 구성된다. 예를 들어, 이식 절차 동안 의사는 적절한 배향을 달성하고/하거나 인공 조직층에 인공 각막을 적절하게 안착시키기 위해 인공 각막을 접거나 변형할 수 있다. 일부 예에서, 독립적인 구속 부재를 이용하여 이식 절차 전과 이식 과정 동안 인공 각막의 변형을 일시적으로 유지할 수 있다. 다양한 예에서, 인공 각막(100)은 조직층 내에 또는 조직층 상에 방출되고/되거나 조직층에 고정될 때 변형되지 않은 기하학적 구조를 보유할 정도로 충분히 탄력적이다. 인공 각막을 순응성이고 비-강성이 되도록 구성하면, 또한 인공 각막이 이식되는 동안 종래의 방법에 따라 안압을 모니터링할 수도 있다.

예를 들어, 인공 각막은 순응성이기 때문에(예를 들어, 천연 각막과 유사한 순응도 측정치를 갖는다), 인공 각막이 이식되는 눈의 안압은 압평(applanation) 안압 측정법, 골드만(goldmann) 안압 측정법, 동적 윤곽(dynamic contour) 안압 측정법, 전자식 함입(electronic indentation) 안압 측정법, 리바운드(rebound) 안압 측정법, 공기분사식 안압 측정법(pneumatonometry), 함입 또는 압입식(impression) 안압 측정법, 및 비접촉식 안압 측정법을 포함하지만 이에 국한되지 않는 알려진 안압 측정법을 통해 결정될 수 있다. 본 명세서에서 논의되는 인공 각막과 함께 사용되는 경우, 이러한 방법은 눈에 외부의 힘이 작용할 때 인공 각막과 천연 각막 조직 사이의 계면을 따른 변형 반응을 측정하는 것을 포함한다. 예를 들어, 측정은 광학 요소 및 천연 각막 조직(예를 들어, 각막 윤부)이 관련되거나 접촉하는 광학 요소의 주변부를 따라 하나 이상의 위치에서 이루어질 수 있다. 이것은 오직 천연 각막 조직만을 포함할 수 있거나, 또는 천연 각막 조직이 인공 각막과 겹치는 영역을 포함할 수 있다. 안압 측정 장비에 의해 전달되는 외력은 기압을 포함할 수 있고/있거나, 눈의 측정 영역에 접촉하는 신체에 의해 가해지는 외력을 포함할 수 있다. 눈의 다른 영역(예를 들어, 공막)과의 상호작용을 통해 안압을 측정하기 위한 다른 방법이 존재하며, 이것은 인공 각막과 천연 각막 조직 사이의 계면을 따라 안압을 측정하는 것을 수반하는 안압 측정과는 다른 것으로 이해되어야 한다. 종래의 경질 인공 각막 디자인은 그 자체가 충분히 변형될 수 없고 천연 안구 조직 및 상기 종래의 경질 인공 각막 디자인을 따른 계면도 변형될 수 없기 때문에, 안압 측정은 종래의 경질 인공 각막 디자인에 대해 가능하지 않다는 것을 이해하여야 한다.

도 19는 인공 각막(100)의 실시양태를 도시한 것이다. 도 19의 인공 각막(100)은 두 가지 주요 차이점이 있지만 도 13의 인공 각막과 유사하다. 먼저, 도시된 바와 같이, 도 19의 제2 플랜지 성분(230)은 구멍(256)을 포함하지 않는다. 두 번째로, 도 19에 도시된 실시양태는 각막 상피 세포 성장층(258)을 추가로 포함한다. 각막 상피 세포 성장층(258)은 광학 요소(200)의 전방측(204)을 가로질러 각막 상피 세포의 조직화된 단일층의 형성 및 유지를 촉진하고 지지하도록 구성된다. 각막 상피 세포 성장층(258)은 인공 각막(100)의 전방측(102)이 매끄럽도록 광학 요소(200)의 전방측(204) 상에 배치된다. 이러한 예에서, 각막 상피 세포 성장층(258)과 광학 요소(200)의 전방측에 적용된 조직 통합 요소(300)의 일부 사이의 전환부는 매끄럽다(예를 들어, 돌출부, 틈새 등이 없음). 상피 세포 성장층(258)과 조직 통합 요소(300) 사이의 매끄러운 전환부는 이식된 인공 각막(100)의 전방측(102)이 불편함이나 자극을 일으키지 않거나, 환자의 다른 해부학적 부분(예를 들어, 환자의 눈꺼풀)을 방해하지 않는다는 이점을 제공한다. 또한, 조직 통합 요소(300)는 인공 각막의 전방측(102)의 일부를 따른 조직 내성장의 증식을 촉진할 수 있는 반면, 상피 세포 성장층(258)은 광학 요소(200)의 전방측(204) 위에 각막 상피 세포의 조직화된 단일층의 형성을 촉진한다. 조직 통합 요소(300)가 도 19에 환형 플랜지(218)의 주변부 표면(208) 전체에 걸쳐 적용되는 것으로서 도시되어 있지만, 일부 예에서, 조직 통합 요소(300)는 모든 주변부 표면(208)보다는 적은 부분에 적용될 수 있음을 이해하여야 한다. 이와 유사하게, 상피 세포 성장층(258)은 조직 통합 요소(300)에 의해 덮이지 않은 광학 요소(200)의 후방측(204) 전체에 걸쳐 적용되는 것으로서 도 19에 도시되어 있지만, 일부 예에서, 상피 세포 성장층(258)은 조직 통합 요소(300)에 의해 덮이지 않은 광학 요소(200)의 모든 후방측(204)보다는 적은 부분에 적용될 수 있음을 이해하여야 한다. 상기 예와 관련하여 설명되었지만, 상피 세포 성장층(258)은 본 명세서에서 개시되고 설명되는 인공 각막의 임의의 예에 통합될 수 있다.

일부 실시양태에서, 상피 세포 성장층(258)은 하나 이상의 혈장 코팅(양 하전된 또는 음 하전된), 당단백질, 콜라겐 및 젤라틴, 및/또는 프로테오글리칸을 포함한다. 유용한 당단백질에는 예를 들어 피브로넥틴, 라미닌 및 비트로넥틴이 포함된다. 유용한 콜라겐 유형은 예를 들어 타입 I, 타입 II, 타입 III, 타입 IV 및 타입 V를 포함한다. 유용한 프로테오글리칸은 예를 들어 베르시칸, 페를레칸, 뉴로칸, 아그레칸 및 브레비칸을 포함한다. 특정 실시양태에서, 상피 세포 성장층은 매트릭스를 형성하는 분자의 혼합물을 포함한다. 상피 세포 성장층(258)의 조성은 각막 상피 세포의 조직화된 단일층이 광학 요소(200)의 전방측(204)을 가로질러 성장하고 증식하는 것을 촉진하도록 선택된다.

이제 도 20을 살펴보면, 본 명세서에서 논의된 인공 각막이 이식될 때 상기 논의된 안압 측정법에 따라 결정된 안압과 디옵터 사이의 실험적 관계를 보여주는 그래프가 제시되어 있다. 눈 내의 건강한 안압은 10 내지 20 수은 mm(mmHg) 범위 내에 있다. 도시된 바와 같이, 이식된 인공 각막은 10.1 수은 mm(mmHg)에서 약 48.2 디옵터, 20.3 수은 mm(mmHg)에서 약 49 디옵터와 관련이 있다. 도 20에서 선의 기울기는 측정된 영역의 순응성 또는 탄성에 해당하며, 이것은 수은 1 밀리미터(mmHg)당 디옵터의 단위로 표시된다. 도 20에 도시된 그래프는 수은 1 밀리미터당 약 0.064 디옵터인 인공 각막과 천연 각막 조직 사이의 계면 영역의 순응성을 예시한 것이다. 계면 영역의 순응성은 측정된 계면 영역에 위치하고 그 주변에 위치하는 인공 각막 재료와 천연 각막 조직의 순응성에 적어도 부분적으로 기초하다. 따라서, 본 명세서에서 논의되는 인공 각막은 종래의 경질 인공 각막 디자인으로는 달성할 수 없는 계면에서 정확한 안압 측정을 용이하게 하기에 충분한 순응성을 갖는다는 것을 이해하여야 한다.

일부 실시양태에서, 순응성 또는 탄성 인공 각막은 수은 1 밀리미터당 0보다 크고 약 0.075 이하의 디옵터의 순응성 또는 탄성을 가질 수 있다. 인공 각막의 강성은 디옵터/mmHg 기울기가 감소할수록 증가하는 것으로 이해되고, 인공 각막의 강성은 디옵터/mmHg 기울기가 증가할수록 감소하는 것으로 이해된다. 따라서, 도 20에는 도시되지 않았지만, 기울기가 수은 1 밀리미터(mmHg)당 0 디옵터에 가까워지면, 상응하는 인공 각막은 최소 또는 제로 탄성에 접근할 것이며, 이것은 많은 종래의 인공 각막 디자인과 일치하는 탄성이다. 따라서, 수은의 적어도 10 내지 20 mm(mmHg) 범위에서 수은 1 밀리미터(mmHg)당 0 디옵터에 접근하는 기울기와 관련된 인공 각막은 경질 인공 각막과의 상호작용을 통해 안압을 측정할 때 측정 정확도가 떨어지고, 이것은 인공 각막 또는 경질 인공 각막에 인접한 천연 각막 조직이 안압을 정확하게 측정할 수 있는 시험 조건 하에서 충분히 변형될 수 없기 때문이다.

이와 반대로, 수은의 적어도 10 내지 20 mm(mmHg) 범위에서 수은 1 밀리미터(mmHg)당 0.075 디옵터를 넘어서 증가하는 기울기는 건강한 환자의 안압에서 예상되는 정상적인 일일 변동 과정 동안 감지할 수 있는 시력 변화에 점점 더 민감해진다. 예를 들어, 환자의 안압이 하루 동안 수은의 10 내지 15 mm(mmHg)에서 변동할 것으로 예상되는 경우, 수은 1 밀리미터(mmHg)당 0.075 디옵터의 순응성 또는 탄성을 갖는 인공 각막은 대략 0.375 디옵터의 시력 차이를 경험할 것으로 예상된다. 비교적으로 말하면, 수은 1 밀리미터(mmHg)당 0.05 디옵터의 순응성 또는 탄성을 갖는 인공 각막은 동일한 조건 하에서 대략 0.25 디옵터의 시력 차이를 경험할 것으로 예상되는 반면, 수은 1 밀리미터(mmHg)당 0.095 디옵터의 순응성 또는 탄성을 갖는 인공 각막은 동일한 조건 하에서 대략 0.475 디옵터의 시력 차이를 경험할 것으로 예상된다.

예상되는 안압 변동 하에서 감지할 수 있는 시력 변화의 가능성을 최소화하면서 충분히 순응성인 인공 각막을 제공하는 것이 바람직하다. 따라서, 인공 각막의 순응성 또는 탄성은 환자에 대해 예상되는 안압 변동에 기초하여 선택되어야 함을 이해하여야 한다.

일부 예에서, 외과적 이식 방법은 인공 각막의 직경에 비해 숙주 각막에 만들어진 원형절제된 구멍의 크기를 줄일 것을 필요로 한다. 일부 예에서, 이것은 외상(예를 들어, 절개)을 경험할 때 절제된 숙주 각막이 성장하는 양을 처리하기 위한 것이다. 일부 예에서, 이러한 소형화는 수술 후 부분적인 각막 융해로 인한 수축을 처리하기 위해 작동하다. 또한, 이러한 소형화는 봉합 후 상처가 공기 및 액체에 대해 기밀 상태가 될 수 있도록 하여, 병원체의 침입으로 인한 감염 위험을 방지하는 데 도움이 된다.

다양한 예에서, 인공 각막이 기존 각막 조직의 조직층 내에 적절하게 위치하고 배향된 후, 인공 각막은 기존 각막 조직에 기계적으로 커플링된다. 다양한 예에서, 인공 각막을 기존 각막 조직에 기계적으로 고정하기 위해 하나 이상의 봉합사가 사용된다. 다른 일부 예에서, 인공 각막을 기존 각막 조직에 커플링하기 위해 안과용 접착제가 추가로 또는 대안적으로 사용될 수 있다. 봉합의 경우, 특정 외과 봉합 기술(예를 들어, 중단, 중단되지 않음, 조합, 단일, 이중 등)은 관련 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이 다수의 외과적 적응증에 기초하여 변할 수 있다. 하나 이상의 봉합사에 의해 인공 각막을 기존 각막 조직에 고정하는 것을 수반하는 다양한 예에서, 봉합사는 일반적으로 인공 각막(100)의 광학 요소(200)의 환형 플랜지(218) 내로 연장된다. 일부 예에서, 하나 이상의 봉합사는 환형 플랜지(218)의 일부만을 통해 연장된다. 예를 들어, 하나 이상의 봉합사가 인공 각막(100)의 전방측(102)으로 들어가고, 기존 각막 조직에 들어가기 전에 주변부 표면(208) 및 주변부 표면(208)을 덮는 임의의 조직 통합 스커트 재료를 통해 인공 각막(100)을 빠져나갈 수 있다. 일부 예에서, 하나 이상의 봉합사는 추가로 또는 대안적으로 환형 플랜지(218)(제1 및 제2 플랜지 성분(228 및 230) 중 하나 이상 포함)를 통해 전체적으로 연장된다. 예를 들면 하나 이상의 봉합사가 인공 각막(100)의 전방측(102)에 들어가고, 기존 각막 조직에 들어가기 전에 환형 플랜지(218)의 후방 표면(222)을 빠져나간다. 그러한 예의 하나에서, 환형 플랜지(218)의 후방 표면(222)을 빠져나가는 봉합사는 환형 플랜지(218)의 후방 표면(222)이 그 위에 놓여 있는 기존 각막 조직으로 들어갈 수 있다.

관련 기술 분야의 통상의 기술자는 하나 이상의 봉합사가 추가로 또는 대안적으로 환형 플랜지의 주변부 표면(208) 및 주변부 표면(208)을 덮는 임의의 조직 통합 스커트 재료를 통해 환형 플랜지에 들어간 후, 환형 플랜지의 주변부 표면(208) 및 주변부 표면(208)을 덮는 임의의 조직 통합 스커트 재료를 통해 빠져나갈 수 있음을 이해하여야 한다. 추가로 또는 대안적으로, 일부 예에서, 하나 이상의 봉합사가 환형 플랜지의 주변부 표면(208) 및 주변부 표면(208)을 덮는 임의의 조직 통합 스커트 재료를 통해 환형 플랜지에 들어간 후, 환형 플랜지(218)의 후방 표면(222)을 빠져나갈 수 있다. 또한, 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 인공 각막(100)을 기존 각막 조직에 기계적으로 고정하거나 부착(예를 들어, 봉합)하는 것이 일시적이거나 영구적일 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 일부 예에서, 봉합사는 이식 절차 후 장치의 기계적 고정을 제공하지만, 조직 통합 요소(300) 내로의 후속적인 조직 내성장은 부착을 위한 영구적인 메커니즘으로 작동한다.

다양한 실시양태에서, 인공 각막(100)을 기존 각막 조직에 고정하는 것은 각막 조직이 관련 기술 분야의 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이 조직 통합 요소(300) 내로 성장하면서, 인공 각막(100)과 기존 각막 조직 사이의 상대적인 위치를 유지하도록 작동한다. 이와 유사하게, 관련 기술 분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이, 인공 각막(100)을 기존 각막 조직에 고정하는 것은 각막 조직이 조직 통합 요소(300) 내로 성장하면서, 기존 각막 조직과 인공 각막(100) 사이의 접촉을 유지하도록 작동한다. 또한, 상기 구성은 외부 환경 및 잠재적인 박테리아 침입으로부터 눈의 내부를 밀봉하도록 작동한다.

다양한 예에서, 봉합사는 나일론, 폴리프로필렌, 실크, 폴리에스테르 및 플루오로중합체, 예를 들어 ePTFE 및 본 명세서에 논의되는 다른 공중합체를 포함하는 임의의 적합한 생체 적합성 재료를 포함할 수 있다.

상기 논의된 실시양태는 스커트가 전방 표면의 일부만을 덮는 구성을 포함하지만, 일부 예에서 스커트는 전방 광학 표면을 포함하는 전체 전방측을 덮을 수 있다. 이러한 구성은 외부 환경에 노출되는 인공 각막의 전체 전방 표면에 걸친 상피 조직의 증식 및 통합을 촉진하여 추가의 생체 통합을 도와준다. 또한, 이러한 구성은 광학 습윤성을 높이고, 오염을 최소화하는 데 도움이 된다. 그러나, 특정 경우에, 인공 각막의 전체 전방 표면에 걸친 상피 조직의 성장이 바람직하지 않을 수 있다. 예를 들어, 특정 경우에, 이환된 조직은 명확한 굴절 표면이 될 적절한 형태가 결여된다. 따라서, 이러한 경우, 재생된 상피 조직은 불명확하며, 광학적 오염을 유발할 수 있으므로, 피해야 한다.

본 출원에서 발명의 범위는 일반적으로 및 특정 예와 관련하여 상기 설명되었다. 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않으면서 실시예에서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음은 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 마찬가지로, 본 명세서에서 논의된 예에서 논의된 다양한 성분은 조합 가능하다. 따라서, 실시예는 본 발명의 범위의 수정 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (40)

1. 전방측 및 후방측을 갖는 본체를 포함하고, 상기 본체 주위에 환형 플랜지가 연장되며, 상기 본체의 전방측은 전방 광학 표면을 포함하고 후방측은 후방 광학 표면을 포함하는 광학 요소; 및
   광학 요소에 커플링된 조직 통합 스커트로서, 조직 내성장을 촉진하도록 구성되고, 광학 요소의 전방측과 후방측 사이에 규정된 환형 플랜지의 주변부의 적어도 일부가 조직 통합 스커트에 의해 덮이도록 조직 통합 스커트가 광학 요소에 커플링되는 것인 조직 통합 스커트를 포함하고,
   조직 통합 스커트는 광학 요소의 주변부 표면을 따라 그리고 광학 요소의 전방측의 일부를 따라 광학 요소에 커플링되는 것인 인공 각막.
2. 제1항에 있어서, 환형 플랜지가 제1 플랜지 성분 및 제1 플랜지 성분의 후방에 위치하는 제2 플랜지 성분을 포함하고, 상기 제1 플랜지 성분은 제1 전방 표면 및 주변부 표면을 규정하고, 제2 플랜지 성분은 주변부 표면에 의해 제1 전방 표면으로부터 오프셋된 제2 전방 표면을 규정하는 것인 인공 각막.
3. 제2항에 있어서, 조직 통합 스커트가 제1 전방 표면, 주변부 표면 및 제2 전방 표면의 각각에 커플링되는 것인 인공 각막.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 환형 플랜지의 제1 및 제2 전방 표면이 평행하지 않은 것인 인공 각막.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 환형 플랜지가 불균일한 두께를 갖는 것인 인공 각막.
6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 제1 플랜지 성분 및 제2 플랜지 성분이 각각 본체 주위에서 그로부터 방사상 외측으로 연장되는 것인 인공 각막.
7. 제2항 또는 제3항에 있어서, 제2 플랜지 성분이 제1 플랜지 성분보다 더 방사상 외측으로 연장되는 것인 인공 각막.
8. 제2항 또는 제3항에 있어서, 제2 플랜지 성분이, 조직이 그를 통해 증식할 수 있도록 구성된 적어도 하나의 구멍을 포함하는 것인 인공 각막.
9. 제8항에 있어서, 적어도 하나의 구멍이 마이크로 드릴링에 의해 형성되는 것인 인공 각막.
10. 제8항에 있어서, 제2 플랜지 성분이 적어도 하나의 구멍을 형성하는 미세 구조를 갖는 재료를 포함하는 것인 인공 각막.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 후방 광학 표면이 환형 플랜지의 후방 표면으로부터 오프셋되는 것인 인공 각막.
12. 제11항에 있어서, 후방 광학 표면과 환형 플랜지의 후방 표면 사이의 오프셋이, 후방 광학 표면을 가로지른 조직의 증식에 저항하는 것을 돕는 장벽으로서 구성되는 것인 인공 각막.
13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 본체의 후방측이 조직 통합 스커트에 의해 덮이지 않는 것인 인공 각막.
14. 삭제
15. 전방측 및 후방측을 갖는 본체를 포함하고, 조직 내성장에 저항하도록 구성된 광학 요소로서, 상기 본체의 전방측은 전방 광학 표면을 포함하고 후방측은 후방 광학 표면을 포함하는 것인 광학 요소,
    본체 주위에서 연장되는 환형 플랜지로서, 본체의 주변부 표면이 제1 플랜지 성분과 제2 플랜지 성분 사이에 규정되도록 제1 플랜지 성분 및 제1 플랜지 성분의 후방에 위치하는 제2 플랜지 성분을 포함하고, 상기 제1 플랜지 성분은 후방 플랜지 표면을 규정하고, 제2 플랜지 성분은 주변부 표면에 의해 후방 플랜지 표면으로부터 오프셋된 전방 플랜지 표면을 규정하는 것인 환형 플랜지, 및
    조직 내성장을 허용하도록 구성되고, 본체의 주변부 표면 및 본체의 전방측의 일부를 따라 커플링되는 조직 통합 스커트
    를 포함하는 인공 각막.
16. 제15항에 있어서, 통합 스커트가 전방 플랜지 표면, 후방 플랜지 표면, 또는 전방 플랜지 표면 및 후방 플랜지 표면 둘 모두에 추가로 커플링되는 것인 인공 각막.
17. 제1항 내지 제3항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 전방 광학 표면이 볼록한 것인 인공 각막.
18. 제1항 내지 제3항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 후방 광학 표면이 오목한 것인 인공 각막.
19. 제1항 내지 제3항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 요소가 플루오로중합체를 포함하는 것인 인공 각막.
20. 제19항에 있어서, 플루오로중합체는 친수성이 되도록 처리된 것인 인공 각막.
21. 제20항에 있어서, 플루오로중합체가 친수성인 인공 각막.
22. 제1항 내지 제3항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 요소가 테트라플루오로에틸렌(TFE) 및 퍼플루오로메틸 비닐 에테르(PMVE)의 공중합체를 포함하는 것인 인공 각막.
23. 제1항 내지 제3항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 접힐 수 있는 것인 인공 각막.
24. 제1항 내지 제3항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 인공 각막과의 상호작용을 수반하는 안압 측정법을 통해 눈의 안압이 현장에서 측정될 수 있도록 일시적으로 변형되도록 구성되는 것인 인공 각막.
25. 제24항에 있어서, 눈에 외력이 직접 작용할 때 인공 각막이 천연 각막 조직과 접하는 눈 영역의 변형 반응을 측정함으로써 눈의 안압이 현장에서 측정될 수 있도록 구성되는 것인 인공 각막.
26. 제25항에 있어서, 외력은 측정되는 계면 영역과 접촉하는 물체에 의해 가해지는 것인 인공 각막.
27. 제1항 내지 제3항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 인공 각막의 굴절률이 1.3 내지 1.4 범위인 인공 각막.
28. 제1항 내지 제3항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 요소가 조직 내성장에 저항하도록 구성되는 것인 인공 각막.
29. 제1항 내지 제3항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 전방 광학 표면이 조직 내성장에 저항하면서 그에 대한 조직 부착을 허용하도록 구성된 미세 구조를 포함하는 것인 인공 각막.
30. 삭제
31. 제29항에 있어서, 전방 광학 표면이 각막 상피 성장층에 의해 적어도 부분적으로 덮이고, 각막 상피 성장층은 전방 광학 표면 위에 각막 상피 세포의 조직화된 단일층의 형성 및 유지를 촉진하고 지지하도록 구성되는 것인 인공 각막.
32. 제1항 내지 제3항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 요소가 조직 내성장에 저항하도록 구성된 미세 구조를 갖는 재료로 형성되는 것인 인공 각막.
33. 제1항 내지 제3항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 요소가 조직 내성장에 저항하도록 구성된 재료로 코팅되는 것인 인공 각막.
34. 제1항 내지 제3항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 조직 통합 스커트가 조직 내성장을 허용하도록 구성된 미세 구조를 갖는 재료로 형성되는 것인 인공 각막.
35. 조직 통합 스커트를 광학 요소에 커플링하는 단계로서, 광학 요소가 전방측 및 후방측을 가지며, 후방측은 후방 광학 표면을 포함하고, 광학 요소는 본체를 중심으로 연장되는 환형 플랜지를 포함하는 것인 단계를 포함하는 인공 각막을 형성하는 방법으로서,
    조직 통합 스커트는 광학 요소의 전방측과 후방측 사이에 규정된 환형 플랜지의 주변부의 일부가 조직 통합 스커트에 의해 덮이도록 광학 요소에 커플링되고,
    조직 통합 스커트는 광학 요소의 주변부 표면을 따라 그리고 광학 요소의 전방 표면의 일부를 따라 광학 요소에 커플링되는 것인, 형성 방법.
36. 제35항에 있어서, 후방 광학 표면이 환형 플랜지의 후방 표면으로부터 길이 방향으로 오프셋되는 것인 형성 방법.
37. 제35항 또는 제36항에 있어서, 광학 요소의 전방측의 일부가 조직 통합 스커트에 의해 덮이도록 조직 통합 스커트가 광학 요소에 추가로 커플링되는 것인 형성 방법.
38. 제35항 또는 제36항에 있어서, 광학 요소가 조직 내성장에 저항하도록 구성되고, 광학 요소의 전방측이 조직 내성장에 저항하면서 조직 부착을 허용하도록 구성된 미세 구조를 포함하는 것인 형성 방법.
39. 제1항에 있어서, 주변부 표면이 광학 요소의 최외 주변부 에지인 인공 각막.
40. 삭제