Häufige Ursachen für Sehbeeinträchtigungen beim Menschen sind krankhafte Veränderungen des Augenhintergrundes (Netzhaut, Aderhaut und Lederhaut). Diese Veränderungen können zur Herabsetzung der Netzhautfunktion führen. Die Aufgabe der Netzhaut ist die neurosensorische Bearbeitung und Weiterlei- tung des einfallenden Lichtreizes. An den pathologisch verän- derten Netzhautarealen ist das Sehen beeinträchtigt bis unmöglich, so dass es an diesen Stellen zu Gesichtsfeldaus- fällen kommen kann.

Das normale Auge fokussiert mit Hilfe der brechenden Medien (Hornhaut und Linse) parallel einfallende Lichtstrahlen in die Makula. Die Makula ist ein Netzhautareal am hinteren Pol des Auges mit der höchsten optischen Auflösung. Bei krankhaf- ter Veränderung der Makula kann es zu einer erheblichen Herabsetzung des Sehvermögens kommen. Die betroffenen Perso- nen können keine üblichen Tätigkeiten wie Lesen oder Fahren ausführen, da die Lichtstrahlen durch die natürliche biologi- sche Linse auf die krankhaft veränderte Makula projiziert werden. Dadurch ist es für die Patienten unmöglich ein fi- xiertes Objekt zu erkennen. In den meisten Krankheitsfällen

ist nicht die gesamte Netzhaut bzw. Makula beschädigt, son- dern weist noch gesunde Bereiche auf. Deshalb könnte das Sehen durch Ablenkung der Lichtstrahlen auf diese gesunden Netzhautstellen mit Hilfe einer intraokularen Linseneinrich- tung erheblich verbessert werden.

Es sind bisher mehrere intraokulare Linseneinrichtungen bekannt, die zur Verbesserung des Sehvermögens bei Maku- laerkrankungen vorgesehen sind.

Die US-amerikanische Patentschrift US-A-4581031 beschreibt eine intraokulare Linseneinrichtung zur Verbesserung der Sicht bei Patienten mit Verlust des zentralen Gesichtsfeldes.

Dort handelt es sich um eine Linseneinrichtung zum Verschie- ben von Netzhautbildern mittels eines prismatischen Keils zu einem funktionierenden Teil der Netzhaut. In der Patent- schrift EP 0897293 B1 wurde diese Erfindung verbessert, indem ein Paar von intraokulären Linsen verwendet wird, welche das Sehen von Zielen in verschiedenen Entfernungen ermöglichen.

Zur Verschiebung des Brennpunktes auf der Netzhaut wurde ebenfalls ein prismatischer Keil verwendet, der aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex im Bereich von 1,5- 1,6 besteht.

Die Offenlegungsschrift DE 19751503 A1 zeigt eine prismati- sche intraokulare Linse, die zum Ersatz der menschlichen Linse im Auge mit integriertem konzentrischen Prisma zur Verbesserung des Sehvermögens nach Kataraktoperationen bei Patienten mit Erkrankungen der zentralen Netzhautgebiete (z. B. der Makula) eingesetzt werden kann. Da die Vorrichtun- gen ins Auge eingeführt werden, muss gewährleistet werden, dass sie nicht verrutschen. Dies wird nach dem Stand der Technik mittels Halterungsteilen (Haptiken) erreicht. Man kann aber auch andere Fixierungsvorrichtungen verwenden, die das Verrutschen verhindern.

Die vorgenannten Vorrichtungen aus dem Stand der Technik weisen folgende Nachteile auf :

1. Die Vorrichtungen aus US-A-4581031, DE 19751503 AI und EP 0897293 B1 müssen voluminös sowie starr und damit schwer ausgelegt sein, um eine optische Korrektur-Wirkung in Form einer Verschiebung des Brennpunktes zu bewirken. Zudem müssen für eine ausreichende Verschiebung des Brennpunktes Materia- lien mit relativ hohen Brechungsindizes verwendet werden (nach dem Stand der Technik etwa 1,5 bis 1,6).

2. Das Sehvermögen wird durch die Defokussierung (DE 19751503 A1) nur zu einem sehr geringen Teil wiederhergestellt. Die kreisförmige Brennzone führt lediglich zu einer Aufhellung des Gesichtsfeldes.

Damit sind diese Vorrichtungen nur bei einer kleinen Anzahl von Patienten anwendbar und führen bei diesen Patienten zu nur mäßiger optischer Verbesserung bei sehr schlechtem Trage- komfort.

[Aufgabe der Erfindung] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Linseneinrichtung zu schaffen, die eine kleinere Gesamtgröße aufweist und das Sehvermögen des erkrankten Menschen höchstmöglich verbessert, wozu die Linseneinrichtung möglichst weit an das Krankheits- bild anpassbar sein sollte.

Durch die gewünschte Größenreduktion können operationsbeding- te Komplikationen bedeutend verringert und die Genesungszeit der Patienten verkürzt werden, da der Chirurg einen kürzeren Schnitt zum Einführen der Linse in das Auge benötigt. Insbe- sondere durch die Faltbarkeit der intraokulären Optik kann die Schnittlänge nochmals verringert werden.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Linsen- einrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Fig. 1 zeigt die entwi- ckelte Einrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel.

Bei der Lösung dieser Aufgabe sind zwei Einflußgrößen mit gegenläufigen Auswirkungen zu berücksichtigen.

Einerseits muss die Dicke der Einrichtung minimiert werden, um sich an die Geometrie des Auges anpassen zu können ; ande- rerseits soll sie eine bestimmte Dicke aufweisen, um ein Bild zu einem gesunden Bereich auf der Netzhaut verschieben zu können.

Das Hauptprinzip der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass zur Verschiebung des Brennpunktes-der von einem oder mehreren konvexen Teilen der Linseneinrichtung erzeugt wird- von einem funktionsbeeinträchtigten Bereich der Netzhaut zu einem funktionsfähigen Bereich, mehrere keilförmige Ausneh- mungen in der Linseneinrichtung vorgesehen sind, wobei die keilförmigen Ausnehmungen geneigte Flächen aufweisen, die die Verschiebung eines oder mehrerer Brennpunkte bewirken.

Der Neigungswinkel der geneigten Flächen muss dabei nicht für alle geneigten Flächen der Ausnehmungen gleich sein.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine deutliche Reduktion der Dicke der Linseneinrichtung dadurch erzielbar ist, dass mehrere keilförmige Ausnehmungen z. B. auf der Rückseite, d. h. der Netzhaut zugewandten Seite vorgesehen sind, z. B. in Form eines Fresnel-Prismas, wobei gleichzeitig eine ausreichende Verschiebung des Brennpunktes einstellbar bleibt.

Die unten aufgeführte Tabelle zeigt für bestimmte Brechungs- indizes von möglichen Materialien (Spalte 1) den benötigten Prismenwinkel (Spalte 2) und vergleicht dann die zusätzliche Dicke, die eine Linsenvorrichtung aus dem Stand der Technik zu einer intraokularen Linse hinzufügt mit der erfindungsge- mäßen Vorrichtung (Spalten 3 und 4). Die zusätzliche Dicke, die z. B. durch eine Fresnel-Linse verursacht wird, ist um einen Faktor N (N ist die Anzahl der Perioden) kleiner. Ist z. B. N = 10, dann wird die erfindungsgemäße Vorrichtung um einen Faktor 10 dünner. Die Linsenvorrichtung aus dem Stand der Technik ist plan-konvex, typischerweise 6 mm Durchmesser, und hat den Brennpunkt im Abstand a. Brechungsindex Prismenwinkel e Zusätzliche Dicke bei Zusätzliche ni des opti-für eine Ver-einer aus dem Stand der Dicke einer schen Materials schiebung von Technik bekannten Fresnel-Linse 1,0 mm (in Grad) intraokularen Linse mit mit 10 Perioden einem Durchmessers von (in mm) 6,0 mm für ein gewöhn- liches Prisma (in mm) 1,45 34,0 3,4 0,34 1,50 25,3 2,6 0,26 1,55 20,0 2,0 0,20 1,60 16,4 1,7 0,17

Der benötigte Prismenwinkel kann mittels der folgenden Formel berechnet werden (Es gibt natürlich auch andere Formeln bzw.

Approximationen) : wobei £ : Prismatischer Winkel (36) d : Abstand von der Makula (22) zu dem gewünschten gesunden Punkt auf der Netzhaut (46) a : Abstand von der Makula (22) zur hinteren Ebene der intraokularen Linse (30) ni : Brechungsindex des intraokularen Linsenmaterials n2 : Brechungsindex des Kammerwassers/Glaskörpers (typi- scherweise 1,336).

In obiger Tabelle wurde die Formel numerisch gelöst. Als weitere typische Parameter wurden verwendet : d = 1,0 mm ; a = 17,0 mm und n2 = 1,336.

Die Dicke der intraokularen Linseneinrichtung wird durch die Auswahl bestimmter Materialien mit spezifischen Brechungsin-

dizes kontrolliert, wobei der für eine bestimmte Bildver- schiebung erforderliche Winkel z. B. der Fresnel-Prismen oder der keilförmigen Ausnehmungen kleiner ist, wenn der Bre- chungsindex höher ist.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung be- steht darin, dass diese in einem Ausführungsbeispiel einstü- ckig ausgebildet ist, wobei die Einrichtungen aus dem Stand der Technik mehrstückig ausgeführt sind, was zu Problemen bei der Implantierung und der Verträglichkeit der körperfremden Linseneinrichtungen führen kann, da mehrstückige Linsenein- richtungen meist nicht die zur Implantation gewünschte Falt- barkeit (große Operationswunde (Skleratunnel-Schnitt) nötig) und die gewünschte Verträglichkeit aufweisen.

Die Implantationsorte der intraokularen Linseneinrichtung können verschiedene Bereiche des Auges (Vorderkammer, Hinter- kammer oder Kapsel der natürlichen Linse) sein. Je nach Implantationsort sind die Halterungsvorrichtungen entspre- chend nach dem Stand der Technik anzupassen.

[Beispiele] Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen 1 bis 8 und der weiteren Beschreibung dargestellt : - Fig. 1 stellt das Auge des Menschen in Schnittansicht mit der erfindungsgemäßen Linseneinrichtung (30) in der ersten Ausführungsform dar.

- Fig. 2 stellt eine Detailansicht von Fig. 1 dar, umfassend ferner eine Schutzschicht (34).

Fig. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel mit einem glatten Segment auf der zur Makula (22) gewandten Seite der Einrich- tung dar.

- Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit zwei unterschiedlichen Neigungswinkeln (36,37).

- Fig. 5 zeigt ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel, bei dem als konvexer Teil der Linseneinrichtung die Segmente einer Fresnel-Linse (48) im vorderen Teil der Linseneinrich- tung und die keilförmigen Ausnehmungen (32) im hinteren, der Makula zugeordneten Teil, der Linseneinrichtung vorgesehen ist. Die Linseneinrichtung wird durch die dicken durchgezoge- nen Linien dargestellt.

- Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere vorteilhafte Ausführungs- form, bei der die Linseneinrichtung durch eine Wand in zwei getrennte Kammern unterteilt ist.

- Die erste Kammer, d. h. der vordere Teil der Linsenein- richtung ist aus elastischem transparentem Material aus- gelegt, so dass die Krümmung und damit die Brennweite des konvexen Teils variierbar ist.

- Die zweite Kammer ist so ausgebildet, dass der transpa- rente Träger der keilförmigen Ausnehmungen gegen diese drehbar angeordnet ist, wobei die Drehung gegen die Vor- spannung eines elastischen Elementes erfolgt. Somit kann die Neigung der schrägen Flächen der Ausnehmungen vari- iert werden. Die Drehung kann durch einen eigenen An- trieb direkt im Drehelement (49) erfolgen oder durch Zu- führung eines transparenten Fluides (68) in die zweite Kammer erfolgen, so dass durch den erhöhten Innendruck in der Kammer oder einer darin angebrachten Hülle, Druck auf das drehbare Trägerelement der Ausnehmungen ausgeübt wird.

- Fig. 8 zeigt einen Ausschnitt einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, bei der die keilförmigen Ausnehmungen je- weils eine drehbare, bewegliche, transparente und geneigte Fläche aufweisen. Jeder dieser drehbaren geneigten Flächen ist ein elastisches Element zugeordnet, welches gegen die Drehung vorgespannt ist.

Fig. 1 zeigt ein menschliches Auge im Schnittbild (10) mit der erfindungsgemäßen Linseneinrichtung (30). Parallel zur

Symmetrieachse (42) der Linseneinrichtung einfallendes Licht (40) wird durch den vorderen konvexen Teil der Linseneinrich- tung in einem Brennpunkt gebündelt und durch die geneigten Flächen der keilförmigen Ausnehmungen (32) in einen neuen Brennpunkt (46) auf die gesunde Netzhaut (20) bzw. Makula (22) verschoben.

Fig. 2 zeigt die Einrichtung gemäß Fig. 1 jedoch mit einer Schutzschicht (34) zur Vermeidung a) der Ablagerung von Partikeln oder Zellen in den Ausneh- mungen (32) b) von Reflexionen an der Linseneinrichtung nach Durch- tritt durch diese und damit von Streulichteinfällen der Linseneinrichtung auf die Netzhaut, wozu die Schutz- schicht (34) mit Antireflexionsmitteln versehen ist.

Dies erleichtert auch die Nachstar-Behandlung mit Hilfe von chirurgischen und/oder lasertechnischen Methoden. Deutlich zu erkennen ist der normale und der modifizierte Strahlengang (43,44). In diesem Beispiel weisen alle Ausnehmungen (32) geneigte Flächen mit dem gleichen Winkel (36) auf. Auf der von der Netzhaut abgewandten Seite ist ein UV-Schutz-Film oder Schicht (38) aufgetragen, da neueste Forschungsergebnis- se gezeigt haben, dass die Eintrübung der Linse offenbar nicht nur krankhaft ist, sondern auch einen Schutz der dahin- ter gelegenen Netzhaut vor UV-Strahlung darstellt.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem im Bereich der optischen Symmetrieachse keine Ausnehmungen (32) vorgesehen sind, um die zentralen Lichtstrahlen ungehindert durchzulassen.

Fig. 4 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, jedoch mit verschiedenen Neigungswinkeln (36,37). Somit können ver- schiedene Bildteile verschieden stark verschoben werden.

Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Linseneinrichtung (30), bei der an Stelle eines einseitig zumindest teilweise konvexen Linsen-Teils (33), mehrere konzentrische konvexe Segmente (48) einer Fresnel- Linse vorgesehen sind und die keilförmigen Ausnehmungen auf der gegenüberliegenden, der Makula (22) zugewandten Seite angebracht sind (Die Periode der Fresnel-Linse und der Pris- men kann dabei unterschiedlich voneinander sein).

Gegenüber einer durchgängigen, einseitig konvexen Linse oder Teilen davon kann so nochmals die Dicke der Linseneinrichtung reduziert werden.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform (nicht dargestellt) ist dadurch erzielbar, dass die der Makula zugewandte Seite der Linseneinrichtung eben ausgeführt ist und die andere Seite solche geformte Segmente aufweist, wie sie sich erge- ben, wenn man zu den konzentrischen konvexen Segmenten (48) einer Fresnel-Linse die angeschrägten Keile der Prismenein- richtung hinzuaddiert, und somit die Linsenwirkung und die Verschiebung des Brennpunktes in einem Fresnel-Element kombi- niert. Diese vordere Seite ist in Fig. 5 dargestellt. Dadurch lässt sich die Dicke der Linseneinrichtung noch weiter redu- zieren. Aus Fertigungsgründen ist es bei dieser Ausführungs- form jedoch vorteilhaft, die Einrichtung zu verstärken und die Ausnehmungen der kombinierten Fresnel-Elemente aus einem ausreichend dicken Materialblock zu entnehmen.

Fig. 6 zeigt eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform, in der im vorderen Teil der Linseneinrichtung, als Teil einer vorderen Kammer (54) ein in der Krümmung veränderbares konve- xes Linsenelement vorgesehen ist. Dieses Linsenelement kann z. B. im Falle der Vorsehung von Pumpmitteln an der Linsenein- richtung, durch Zuführung oder Entnahme von z. B. Kammerflüs- sigkeit oder einer auf den Brechungsindex des Hüllenmaterials und/oder der Kammerflüssigkeit abgestimmten Flüssigkeit, oder

durch Volumenveränderungsmittel in der Krümmung verändert werden.

Fig. 7 zeigt eine weitere ganz besonders bevorzugte Ausfüh- rungsform, bei der eine zweite, hintere Kammer (55), von der ersten (54) durch eine Wandung (56) getrennt vorgesehen ist.

In dieser kann gemäß Fig. 7 eine elastische transparente Hülle (53) vorgesehen werden. Einen Teil dieser zweiten Kammer bildet ein transparentes Trägerelement (67) für mehre- re keilförmige Ausnehmungen (32), welches gegen den ersten vorderen Linsenteil oder die vordere Kammer (54) durch ein Drehelement (49) drehbar gelagert ausgeführt ist. Ein elasti- sches Element ist mit dem Trägerelement (67) verbunden und gegen die Drehung des Elementes (67) vom restlichen Teil der hinteren Kammer (55) vorgespannt. Dabei ist zu vermeiden, dass die senkrechten Flächenstücke der Keile aus der paralle- len Stellung zur optischen Achse herausrotiert werden, so dass diese nicht am"optischen Strahlengang"teilnehmen können.

Durch Zuführung oder Entnahme von z. B. Kammerflüssigkeit oder einer auf den Brechungsindex des Hüllenmaterials und/oder der Kammerflüssigkeit abgestimmten Flüssigkeit, z. B. durch die gleichen oder die selben Pumpmittel wie für die erste vordere Hülle, kann so das hintere Trägerelement, durch Volumenzunah- me in einer in der Kammer (55) vorgesehenen elastischen Hülle (53), in der Neigung gegen die optische Achse veränderbar ausgeführt werden, so dass die veränderbare Neigung der keilförmigen Ausnehmungen (32) zu einer größeren oder kleine- ren Verschiebung des Brennpunktes führt.

Fig. 8 zeigt einen Teil einer weiteren Ausführungsform bei der in der zweiten, hinteren Kammer (55) keine elastische Hülle vorgesehen ist. Den keilförmigen Ausnehmungen ist jeweils eine bewegliche transparente und geneigte Fläche zugeordnet, welche durch Drehelemente (49) drehbar gelagert ist. Jeder dieser beweglichen geneigten Flächen ist ein elastische Element (50) zugeordnet. Die Drehung der bewegli-

chen, geneigten Flächen erfolgt hierbei in dem Fall, dass durch die zugeordneten Pumpmittel der Innendruck der hinteren Kammer (55) erhöht wird. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel in Fig. 7 ist hierbei vorteilhaft, dass eine Kompensation der Drehung der-im ungedrehten Zustand, waagerechten-Stücke, welche parallel zur optischen Achse verlaufen, nicht kompen- siert werden muss.

Als Pumpmittel können z. B. nanostrukturierte Mittel einge- setzt werden, die das Phänomen der akustischen Oberflächen- wellen, ggf. unterstützt durch Adhäsionskräfte ausnutzen.

Solche Pumpmittel sind zur Zeit (Mai 2003) z. B. bei der Firma Advalytix AG in 85649 BRUNNTHAL erhältlich. Besonders vor- teilhaft ist es hierbei solche Pumpmittel einzusetzen, deren Leistungsaufnahme ein Maß für den im Augeninneren herrschen- den Druck darstellen. So könnte der Augeninnendruck über die Messung der Pumpleistung der Pumpmittel von aussen gemessen werden.

Als Energieversorgungsmittel für die Volumenveränderungs- oder Pump-Mittel können implantierte Batterien oder Empfänger und/oder Wandler für die Energiezufuhr von außerhalb des Körpers des Patienten, z. B. durch elektro-und/oder magneti- sche Felder vorgesehen werden. Als Medien zur Volumenverände- rung kann neben der im Augapfel befindlichen Kammerflüssig- keit ein transparentes Medium, z. B. auch nicht flüssiges Medium eingesetzt werden, welches in seiner Brechzahl an die Brechzahl der Kammerwandungen und/oder elastischen Hülle (53) angepasst ist.

Wie dem Fachmann sofort ersichtlich ist, können an Stellen ohne keilförmige Ausnehmungen oder konvexen Linsenteilen oder Segmenten einer Fresnel-Linse, aber auch in Kombination mit diesen, weitere optische Mittel, wie z. B. Linsen zur Nahfeld- korrektur vorgesehen sein. Weitere optische Mittel können natürlich-aufgrund der erfindungsgemäß gewonnenen Reduktion der Dicke der Linseneinrichtung-im Strahlengang vor oder

hinter der erfindungsgemäßen Linseneinrichtung angeordnet werden. Zudem kann die Fresnel-Linse selbst aufgrund ihres flexiblen Designs Zonen unterschiedlicher sphärischer oder auch nicht-sphärischer Krümmung aufweisen, um zusätzliche optische Effekte zu erzielen, z. B. zur Realisierung einer multifokalen Wirkung für gleichzeitiges Nah-und Weitsehen.

[Bezugszeichenliste] 10 Auge 12 Hornhaut 14 Iris 16 Sulcus ciliaris 20 Netzhaut (Retina) 22 Makula 24 Glaskörper 26 Sehnerv 30 Linseneinrichtung oder intraokulare Linse 31 Haptik-Haken (Halterungsteile) 32 keilförmige Ausnehmungen 33 konvexer Linsenteil einer Standardlinse 34 Schutzschicht 36 Prismenwinkel 37 zweiter Prismenwinkel 38 UV-Schutz-Film 40 einfallendes Licht 42 Symmetrieachse der intraokularen Linse 43 normaler Strahlengang im Auge 44 fokussierter und abgelenkter Lichtstrahl 46 neuer, verschobener Brennpunkt auf der gesunden Netzhaut 48 Segmente einer Fresnel-Linse 49 Drehelement 50 elastisches Element 51 Volumenänderungsmittel 52 Pumpmittel 53 elastische, transparente Hülle 54 erste, vordere Kammer 55 zweite, hintere Kammer 56 Wandung 66 elastischer, konvexer Linsenteil 67 Trägerelement für Ausnehmungen (32) 68 transparentes Fluid 69 Zu-, Abfuhrkanäle