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JP7667275B2 - Novel retinal irradiance distribution modification device and method to improve and restore vision without corneal vitrification - Google Patents

Novel retinal irradiance distribution modification device and method to improve and restore vision without corneal vitrification Download PDF

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JP7667275B2
JP7667275B2 JP2023535559A JP2023535559A JP7667275B2 JP 7667275 B2 JP7667275 B2 JP 7667275B2 JP 2023535559 A JP2023535559 A JP 2023535559A JP 2023535559 A JP2023535559 A JP 2023535559A JP 7667275 B2 JP7667275 B2 JP 7667275B2
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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2017年8月31日に出願した米国出願第15/693,208号の分割出願であってその優先権の利益を主張する、2019年10月4日に出願した米国出願第16/593,269号(現在は、米国特許第10,835,417号)の継続出願であって優先権の利益を主張する、2020年10月15日に出願した米国出願第17/071,106号の一部継続出願である。これらの出願のうちの各出願の開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is a continuation-in-part of U.S. Application No. 17/071,106, filed October 15, 2020, which claims the benefit of priority to U.S. Application No. 16/593,269, filed October 4, 2019 (now U.S. Patent No. 10,835,417), which claims the benefit of priority to U.S. Application No. 15/693,208, filed August 31, 2017. The disclosures of each of these applications are incorporated herein by reference in their entirety.

開示された例示的な実施形態は、視力を改善し、安定化し、または回復させるための新規性のある網膜放射照度分布修正(retinal irradiance distribution modification)(IDM)のためのデバイスおよび方法に関する。開示されている例示的な実施形態は、損傷したおよび/または機能不全のおよび/または感覚を奪われた網膜細胞に伴って生じる疾病、損傷、および疾患による視力喪失を低減するためのデバイスおよび方法にも関係する。本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法の適用は、限定はしないが、黄斑変性症、糖尿病性網膜症、および緑内障の治療を含む。本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法の1つまたは複数によって提供される療法は、限定はしないが、薬理学的療法、網膜レーザー療法、遺伝子療法、および幹細胞療法を含む他の療法と組み合わせて使用することもできる。 The disclosed exemplary embodiments relate to devices and methods for novel retinal irradiance distribution modification (IDM) to improve, stabilize, or restore vision. The disclosed exemplary embodiments also relate to devices and methods for reducing vision loss due to illness, damage, and disease associated with damaged and/or dysfunctional and/or deprived retinal cells. Applications of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein include, but are not limited to, the treatment of macular degeneration, diabetic retinopathy, and glaucoma. Therapies provided by one or more of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein may also be used in combination with other therapies, including, but not limited to, pharmacological therapy, retinal laser therapy, gene therapy, and stem cell therapy.

従来のデバイスおよび方法は、損傷したおよび/または機能不全のおよび/または感覚を奪われた網膜細胞に伴って生じる疾病、損傷、および疾患による視力喪失を低減する、視力を改善しかつ/または回復させるための次善最適な解決方法を提供する。視力喪失は、限定はしないが、加齢性黄斑変性症(AMD)、スターガルト病、ベスト卵黄状黄斑ジストロフィー(Best vitelliform macular dystrophy)、光誘発網膜損傷(light-induced retinal injury)、錐体ジストロフィー、逆性網膜色素変性症、近視性黄斑変性症、黄斑瘢痕、糖尿病性網膜症(DR)、黄斑浮腫、黄斑円孔、黄斑剥離、黄斑パッカー、網膜血管障害(限定はしないが、網膜静脈閉塞症およびコート病を含む)、網膜色素変性症、緑内障または他の神経網膜もしくは神経節細胞疾患および弱視(屈折異常、内側混濁もしくは閉塞、眼球運動状態、またはこれらの組合せによって引き起こされる)を含む疾病、損傷、および疾患によって引き起こされる。AMD、DR、ならびに他の網膜疾病および疾患は、失明を含む世界的な視力障害の主要な原因となっている。網膜の問題によって引き起こされる視力喪失に苦しむ患者に、有意義な視力および視力に関係する生活の質の改善を提供する解決方法に対する大きな満たされていないニーズがある。従来のデバイスおよび方法は、そのような疾病、損傷、および疾患による視力喪失のいくつかの症状の次善最適な改善または補償しか提供しない。 Conventional devices and methods provide suboptimal solutions for improving and/or restoring vision, reducing vision loss due to disease, injury, and disorders associated with damaged and/or dysfunctional and/or deprived retinal cells. Vision loss is caused by diseases, injuries, and disorders including, but not limited to, age-related macular degeneration (AMD), Stargardt's disease, Best vitelliform macular dystrophy, light-induced retinal injury, cone dystrophies, inverse retinitis pigmentosa, myopic macular degeneration, macular scars, diabetic retinopathy (DR), macular edema, macular holes, macular detachment, macular pucker, retinal vascular disorders (including, but not limited to, retinal vein occlusion and Coats' disease), retinitis pigmentosa, glaucoma or other neuroretinal or ganglion cell diseases, and amblyopia (caused by refractive errors, medial opacities or obstructions, ocular motility conditions, or combinations thereof). AMD, DR, and other retinal diseases and disorders are the leading causes of vision impairment worldwide, including blindness. There is a large unmet need for solutions that provide meaningful vision and vision-related quality of life improvements to patients suffering from vision loss caused by retinal problems. Conventional devices and methods provide suboptimal improvement or compensation for some symptoms of vision loss due to such diseases, injuries, and disorders.

望遠鏡(手持ち式、電子デバイス内、眼鏡内、コンタクトレンズ内、眼内レンズ内、もしくは角膜内の)または環状多焦点角膜レーザー治療(annular multifocal corneal laser treatment)などの、視力喪失の症状を改善するか、または補償するための従来のデバイスおよび方法は、視野の小さな領域内の画像を拡大するだけである。プリズムもしくはプリズム効果(眼鏡内、コンタクトレンズ内、もしくは眼内レンズ内)を使用する視力喪失の症状の改善、または補償のためのデバイスもしくは方法は、視野内の対象からの像を網膜の小領域上へある角度でずらすだけである。手持ち式および電子式望遠鏡は、患者を静止させる必要があり、これらの望遠鏡は患者の視野のごく小さな範囲を拡大する。眼鏡、コンタクトレンズ、および眼内デバイスの望遠鏡は、数週間から数ヶ月にわたる視覚訓練を必要とし、視野狭窄を生じ、両眼視を妨げ、その結果移動視が低下する。眼内デバイスの望遠鏡またはプリズムは、手術を伴い、重篤な術中および術後合併症ならびに有害事象が発生するリスクがある。偏心固視のための眼球運動訓練は、数週間から数ヶ月にわたる訓練期間を要し、時間の経過とともに効果が減少し、頭部位置決めが異常になり、読書速度の改善は最小であり、視力の改善は最小であるか、まったくない。眼鏡、コンタクトレンズ、または眼内レンズにおけるプリズムは耐久性が低く、複視を引き起こすことがある。眼鏡またはコンタクトレンズのすべての光学デバイスは、眼球が移動するときに一定のその瞬間その瞬間における視力矯正を維持することができず、神経適応の完全な効果が生じるのを妨げる。患者の網膜内または網膜上に眼内移植された微小電極アレイにワイヤレス方式で伝送するメガネ型カメラなどの人工網膜は、高解像度視覚を提供することができず、漠然とした動き検出および形状識別しか提供できない。望遠鏡、プリズム、または微小電極アレイを用いた眼内移植は、死亡、目の喪失、および完全失明を含む、重篤な術中および術後合併症ならびに有害事象のリスクがある手術を伴う。 Conventional devices and methods for improving or compensating for symptoms of vision loss, such as telescopes (handheld, in electronic devices, in glasses, in contact lenses, in intraocular lenses, or in the cornea) or annular multifocal corneal laser treatment, only magnify images in a small area of the visual field. Devices or methods for improving or compensating for symptoms of vision loss that use prisms or prism effects (in glasses, in contact lenses, or in intraocular lenses) only shift images from objects in the visual field at an angle onto a small area of the retina. Handheld and electronic telescopes require the patient to remain stationary, and these telescopes magnify only a small area of the patient's visual field. Telescopes in glasses, contact lenses, and intraocular devices require weeks to months of visual training, cause visual field constriction, and interfere with binocular vision, resulting in reduced mobile vision. Telescopes or prisms in intraocular devices involve surgery and the risk of serious intraoperative and postoperative complications and adverse events. Eye movement training for eccentric fixation requires training periods lasting from weeks to months, with diminishing effectiveness over time, abnormal head positioning, minimal improvement in reading speed, and minimal or no improvement in vision. Prisms in glasses, contact lenses, or intraocular lenses are less durable and may cause diplopia. All optical devices in glasses or contact lenses cannot maintain a constant moment-to-moment vision correction as the eye moves, preventing the full effect of neural adaptation from occurring. Retinal prostheses, such as eyeglass cameras that wirelessly transmit to microelectrode arrays implanted intraocularly in or on the patient's retina, cannot provide high-resolution vision and can only provide vague motion detection and shape discrimination. Intraocular implants with telescopes, prisms, or microelectrode arrays involve surgery with the risk of serious intraoperative and postoperative complications and adverse events, including death, loss of an eye, and complete blindness.

従来の視覚補助具は、視力喪失の症状の改善または補償を提供するが、限定はしないが、損傷した網膜細胞の修復または網膜細胞の機能の改善を含む回復の有益な効果をもたらさない。 Conventional visual aids provide symptomatic improvement or compensation for vision loss, but do not provide the beneficial effects of recovery, including but not limited to repairing damaged retinal cells or improving retinal cell function.

限定はしないが、新生血管AMD、糖尿病性黄斑浮腫、および他の新生血管網膜疾患のための抗血管内皮細胞増殖因子(抗VEGF)剤、ならびに緑内障のためのプロスタグランジン類似体を含む、従来の薬物療法は、視力喪失のさらなる進行を防止するが、大半の患者に対して有意な視力回復を提供しない。限定はしないが、網膜レーザー光凝固術、光線力学レーザー療法、放射線療法、フォトバイオモジュレーション、閾値下マイクロパルスレーザー療法、緑内障レーザー療法、およびシャント植え込みを伴うまたは伴わない緑内障手術を含む、従来のデバイス療法は、視力を有意に改善しない。ドルーゼン形成および最終的な網膜萎縮を伴う網膜機能障害を特徴とする乾燥AMDを患っている患者には、生活様式の改善、視野全体にわたって紫外線もしくは青色光を遮断する眼鏡の使用、ビタミンおよび他のサプリメントの使用以外に有効な治療法はない。 Conventional drug therapies, including but not limited to anti-vascular endothelial growth factor (anti-VEGF) agents for neovascular AMD, diabetic macular edema, and other neovascular retinal diseases, and prostaglandin analogs for glaucoma, prevent further progression of vision loss but do not provide significant visual recovery for the majority of patients. Conventional device therapies, including but not limited to retinal laser photocoagulation, photodynamic laser therapy, radiation therapy, photobiomodulation, subthreshold micropulse laser therapy, glaucoma laser therapy, and glaucoma surgery with or without shunt implantation, do not significantly improve vision. Patients suffering from dry AMD, characterized by retinal dysfunction with drusen formation and eventual retinal atrophy, have no effective treatments other than lifestyle modifications, use of UV- or blue-light-blocking glasses across the entire visual field, and use of vitamins and other supplements.

Williams DRおよびColetta NJ、「Cone spacing and the visual resolution limit」、J Am Opt Soc A (1987)Williams DR and Coletta NJ, "Cone spacing and the visual resolution limit", J Am Opt Soc A (1987)

いくつかの例において、IDMデバイスおよび方法は、網膜固視領域から少なくとも2つの他の空間的に分離された網膜領域への同時光方向転換を用いて、網膜固視領域を含む、少なくとも3つの網膜領域内で永久的に、一時的に、または時間の経過とともに修正を変化させつつ、眼球視野からの環境光の空間的、時間的、時空的、有色の、無色の、およびコントラスト情報分布を光学的に修正し得る(以下、「IDMデバイスおよび方法」と称する)。本明細書において説明されているデバイスおよび方法は、視力を改善するための新規性のある網膜放射照度分布修正(IDM)を生成する。本明細書において説明されている例示的なIDMデバイスおよび方法の1つまたは複数は、また、限定はしないが、損傷したおよび/または機能不全のおよび/または感覚を奪われた網膜細胞を有する眼を含む、疾病、損傷、および疾患による視覚症状を有する、または視覚喪失を患っている患者に、視力改善、視力安定化、および/または視力回復の有益な効果をもたらす。本明細書において説明されている例示的なIDMデバイスおよび方法のうちの1つまたは複数は、また、限定はしないが、視力改善および/または視力回復を行って視力喪失を克服するための網膜IDMデバイスおよび方法も含み、この視力喪失は、限定はしないが、加齢性黄斑変性症(AMD)、スターガルト病、ベスト卵黄状黄斑ジストロフィー、光誘発網膜損傷、錐体ジストロフィー、逆性網膜色素変性症、近視性黄斑変性症、黄斑瘢痕、糖尿病性網膜症(DR)、黄斑浮腫、黄斑円孔、黄斑剥離、黄斑パッカー、網膜血管障害(限定はしないが、網膜静脈閉塞症およびコート病を含む)、網膜色素変性症、栄養網膜疾患、緑内障または他の神経網膜もしくは神経節細胞疾患および弱視(屈折異常、内側混濁もしくは閉塞、眼球運動状態、またはこれらの組合せによって引き起こされる)を含む疾病、損傷、および疾患によって引き起こされる。従来のデバイスおよび方法とは対照的に、本明細書において説明されているIDMデバイスおよび方法は、また、眼球運動または知覚訓練を必要とすることなく、網膜IDMで治療される患者に、より良好な視力および/または生活の質の転帰、より少ないあまり重篤でない合併症または有害影響、ならびにより大きな患者利便性および快適性を提供する。 In some examples, IDM devices and methods may optically modify the spatial, temporal, spatiotemporal, chromatic, achromatic, and contrast information distribution of ambient light from the ocular field with simultaneous light redirection from the retinal fixation region to at least two other spatially separated retinal regions, with the modification permanently, temporarily, or varying over time within at least three retinal regions, including the retinal fixation region (hereinafter referred to as "IDM devices and methods"). The devices and methods described herein generate novel retinal irradiance distribution modifications (IDM) for improving vision. One or more of the exemplary IDM devices and methods described herein also provide beneficial effects of vision improvement, vision stabilization, and/or vision restoration to patients with visual symptoms or suffering from vision loss due to disease, injury, and disorder, including, but not limited to, eyes with damaged and/or dysfunctional and/or deprived retinal cells. One or more of the exemplary IDM devices and methods described herein also include, but are not limited to, retinal IDM devices and methods for improving vision and/or restoring vision to overcome vision loss caused by diseases, injuries, and disorders including, but not limited to, age-related macular degeneration (AMD), Stargardt's disease, Best vitelliform macular dystrophy, light-induced retinal damage, cone dystrophy, inverse retinitis pigmentosa, myopic macular degeneration, macular scars, diabetic retinopathy (DR), macular edema, macular hole, macular detachment, macular pucker, retinal vascular disorders (including but not limited to retinal vein occlusion and Coats disease), retinitis pigmentosa, nutritional retinal diseases, glaucoma or other neuroretinal or ganglion cell diseases, and amblyopia (caused by refractive errors, medial opacities or obstructions, ocular motility conditions, or combinations thereof). In contrast to conventional devices and methods, the IDM devices and methods described herein also provide better visual acuity and/or quality of life outcomes, fewer and less severe complications or adverse effects, and greater patient convenience and comfort for patients treated with retinal IDM, without the need for eye movement or sensory training.

本明細書において説明されている網膜IDMデバイスの例示的な実施形態は、限定はしないが、光剥離、光破壊、光電離、光化学的および/または光熱的角膜形成を生じさせるが、角膜硝子化を生じさせない網膜IDMレーザーおよび他の発光源、網膜IDM角膜架橋デバイス、網膜IDM高周波伝送デバイス、網膜IDMコンタクトレンズ、網膜IDM眼鏡、網膜IDM角膜インレー、および網膜IDM眼内レンズを含み、これらはすべて、限定はしないが、網膜細胞修復および/または網膜再生を含む視力回復の有益な効果を有するまたは有しない視力改善のために網膜IDMを行うように構成される。 Exemplary embodiments of retinal IDM devices described herein include, but are not limited to, retinal IDM lasers and other light sources that produce photoablation, photodisruption, photoionization, photochemical and/or photothermal keratoplasty but not corneal vitrification, retinal IDM corneal crosslinking devices, retinal IDM radio frequency transmission devices, retinal IDM contact lenses, retinal IDM spectacles, retinal IDM corneal inlays, and retinal IDM intraocular lenses, all of which are configured to perform retinal IDM for vision improvement with or without the beneficial effects of vision restoration, including, but not limited to, retinal cell repair and/or retinal regeneration.

いくつかの例において、網膜IDMデバイスおよび方法は、限定はしないが、血管内皮細胞増殖因子拮抗薬、網膜レーザー、電離放射線、フォトバイオモジュレーション、幹細胞、遺伝子、エピジェネティックおよびオプトジェネティック療法を含む、限定はしないが、薬理学的薬剤を含む、非網膜IDM療法と組み合わされる。 In some examples, retinal IDM devices and methods are combined with non-retinal IDM therapies, including but not limited to pharmacological agents, including but not limited to vascular endothelial growth factor antagonists, retinal lasers, ionizing radiation, photobiomodulation, stem cell, genetic, epigenetic and optogenetic therapies.

本明細書における説明では、様々な実施形態に適用されるような新規性のある特徴を示し、説明し、指摘しているが、例示されているデバイスまたは方法の形態および詳細における様々な省略、置換、および変更は、本開示の精神から逸脱することなく行えることは理解されるであろう。これからわかるように、本明細書において説明されている例示的な実施形態のうちのいくつかの実施形態は、いくつかの特徴が他のものとは別に使用されるか、または実施され得るので、本明細書において述べられている特徴および利点のすべてを備えるとは限らない形態のうちに具現化され得る。請求項の同等性の意味および範囲内にある変更はすべて、本発明の範囲に包含されるべきである。 While the description herein shows, describes, and points out novel features as applied to various embodiments, it will be understood that various omissions, substitutions, and changes in the form and details of the illustrated devices or methods may be made without departing from the spirit of the disclosure. As will be seen, some of the exemplary embodiments described herein may be embodied in forms that do not include all of the features and advantages set forth herein, since some features may be used or practiced separately from others. All changes that come within the meaning and range of equivalence of the claims are to be embraced within the scope of the present invention.

主要眼球構造を示す眼球の切断図である。FIG. 1 is a cutaway view of an eye showing the main ocular structures. 網膜の構造および寸法を示す斑の付近の眼球の図面である。1 is a diagram of the eyeball in the vicinity of the macula showing the structure and dimensions of the retina. 網膜微細構造と視覚変換の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of retinal microstructure and visual transformation. 単純化された視覚伝導路の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a simplified visual pathway. 中心窩(右円)、視神経乳頭(左円)、および網膜血管(視神経乳頭まで延びる波線)を示す概略網膜図である。FIG. 1 is a schematic retinal diagram showing the fovea (right circle), optic disc (left circle), and retinal blood vessels (wavy lines extending to the optic disc). ゼロ偏心基準として中心小窩中心を使用する視力対網膜偏心のグラフである。1 is a graph of visual acuity versus retinal eccentricity using the foveal center as the zero eccentricity reference. 2条の光線が点1と点2で中心傍角膜に入射する眼球概略図である。1 is a schematic diagram of an eye with two light rays incident on the paracentral cornea at points 1 and 2. 中心機能不全網膜領域Bを有する中心窩Aを示す網膜概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of the retina showing the fovea A with a central dysfunctional retinal area B. 中心領域から、IからIVの象限への4象限網膜放射照度分布を示す概略網膜図である。FIG. 1 is a schematic retinal diagram showing four-quadrant retinal irradiance distribution from the central region to quadrants I to IV. 非中心機能不全網膜領域B、C、およびDと、網膜IDMが放射照度をB、C、およびDから遠ざかる方向に向けることによって網膜放射照度を増大させることができる候補機能的網膜領域Eとを有する中心窩Aを示す概略網膜図である。FIG. 1 is a schematic retinal diagram showing the fovea A with non-centrally dysfunctional retinal regions B, C, and D, and a candidate functional retinal region E where the retinal IDM can increase retinal irradiance by directing irradiance away from B, C, and D. IDM治療後の局所的曲率半径を示す角膜マップである。1 is a corneal map showing the local radius of curvature after IDM treatment. 図11Aの拡大中心領域を示す図である。FIG. 11B shows the expanded central region of FIG. 網膜IDMに対する角膜前面曲率半径(ROC)プロファイルを示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the corneal anterior radius of curvature (ROC) profile for retinal IDM. 概略的な網膜放射照度分布を通る断面を示す図である。FIG. 1 shows a cross section through a schematic retinal irradiance distribution. 網膜IDMに対する角膜前面曲率半径(ROC)変化を生じさせるフェムト秒レーザー治療後の角膜の断面を示す図である。FIG. 1 shows a cross-section of the cornea after femtosecond laser treatment resulting in a change in the corneal anterior radius of curvature (ROC) relative to the retinal IDM. 中心傍領域内に修正が加えられているIDM眼内レンズの図面である。1 is a drawing of an IDM intraocular lens with a modification in the paracentral region. 2つのプリズムセクタを有するIDM眼内レンズの図面である。1 is a diagram of an IDM intraocular lens having two prism sectors. 中心傍急勾配領域を有するIDMコンタクトレンズの概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an IDM contact lens having a paracentral steepening region. 角膜内に植え込まれたIDM角膜インレーの概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an IDM corneal inlay implanted within the cornea. いくつかの例示的な実施形態による、視力を改善するか、または回復されるための例示的な装置の図である。1 is a diagram of an exemplary device for improving or restoring vision, according to some exemplary embodiments. いくつかの例示的な実施形態による、視力を改善するか、または回復されるための例示的な装置の図である。1 is a diagram of an exemplary device for improving or restoring vision, according to some exemplary embodiments. 無細胞層およびコラーゲン層を示す角膜の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a cornea showing the acellular and collagen layers. 0は等方性に対応し、値>2は高異方性に対応する、角膜の異方性マップである。An anisotropic map of the cornea, where 0 corresponds to isotropy and values >2 correspond to high anisotropy. いくつかの例示的な実施形態による、視力を改善するか、または回復されるための例示的な装置の図である。1 is a diagram of an exemplary device for improving or restoring vision, according to some exemplary embodiments.

本明細書において説明されている例示的な網膜放射照度分布修正(IDM)デバイスおよび方法は、網膜固視領域から少なくとも2つの他の空間的に分離された網膜領域への同時光方向転換を用いて、網膜固視領域を含む、少なくとも3つの網膜領域内で永久的に、一時的に、または時間の経過とともに修正を変化させつつ、眼球視野からの環境光の空間的、時間的、時空的、有色の、無色の、およびコントラスト情報分布を光学的に修正する網膜IDMデバイスおよび方法を含む。網膜IDMデバイスおよび方法は、視力改善もしくは安定化ならびに/または視力回復ならびに/または、限定はしないが、損傷および/もしくは機能不全および/もしくは感覚を奪われた網膜細胞に伴う疾病、損傷、および疾患に起因する視覚喪失を有する眼を含む、眼の状態、疾病、損傷、および疾患による視覚症状の改善および/もしくは補償のための用途を有する。IDMデバイスおよび方法は、限定はしないが、加齢性黄斑変性症(AMD)、スターガルト病、ベスト卵黄状黄斑ジストロフィー、光誘発網膜損傷、錐体ジストロフィー、逆性網膜色素変性症、近視性黄斑変性症、黄斑瘢痕、糖尿病性網膜症(DR)、黄斑浮腫、黄斑円孔、黄斑剥離、黄斑パッカー、網膜血管障害(限定はしないが、網膜静脈閉塞症およびコート病を含む)、網膜色素変性症、栄養網膜疾患、緑内障または他の神経網膜もしくは神経節細胞疾患および弱視(屈折異常、内側混濁もしくは閉塞、眼球運動状態、またはこれらの組合せによって引き起こされる)を含む疾病、損傷、および疾患によって引き起こされる視力喪失を軽減する。 Exemplary retinal irradiance distribution modification (IDM) devices and methods described herein include retinal IDM devices and methods that optically modify the spatial, temporal, spatiotemporal, chromatic, achromatic, and contrast information distribution of ambient light from the ocular field with simultaneous light redirection from the retinal fixation region to at least two other spatially separated retinal regions, with the modification permanently, temporarily, or varying over time within at least three retinal regions, including the retinal fixation region. The retinal IDM devices and methods have applications for vision improvement or stabilization and/or vision restoration and/or amelioration and/or compensation of visual symptoms due to ocular conditions, diseases, injuries, and disorders, including, but not limited to, eyes with vision loss due to diseases, injuries, and disorders associated with damaged and/or dysfunctional and/or deprived retinal cells. The IDM devices and methods reduce vision loss caused by diseases, injuries, and disorders including, but not limited to, age-related macular degeneration (AMD), Stargardt's disease, Best vitelliform macular dystrophy, light-induced retinal damage, cone dystrophy, inverse retinitis pigmentosa, myopic macular degeneration, macular scars, diabetic retinopathy (DR), macular edema, macular holes, macular detachment, macular pucker, retinal vascular disorders (including, but not limited to, retinal vein occlusion and Coats' disease), retinitis pigmentosa, nutritional retinal diseases, glaucoma or other neuroretinal or ganglion cell diseases, and amblyopia (caused by refractive errors, medial opacities or obstructions, ocular motility conditions, or combinations thereof).

視覚処理は、ニューロン、受容体、および他の特異性細胞のネットワークを介した両眼と脳との間の相互作用を伴う。この感覚プロセスの第1のステップは、網膜内の光受容体の刺激、光刺激の神経信号への変換、多くの種類の網膜介在ニューロンを通してのこれらの神経信号の処理、各眼から脳への空間的、時間的、時空的、および有色視覚情報を含む電気信号の伝達を含む。網膜介在ニューロンによる処理は、光受容体から双極細胞、神経節細胞へのフィードフォワード伝達経路を含む網膜細胞タイプ間で送られる化学的および電気的メッセージを、これらの細胞タイプと水平細胞やアマクリン細胞との間の相互作用とともに、伴う。この情報は脳内でさらに処理される。脳が網膜情報を空間、時間、サッカードにわたって統合するときに結果として機能的視覚が生じる。 Visual processing involves interactions between the eyes and the brain through a network of neurons, receptors, and other specialized cells. The first steps in this sensory process involve the stimulation of photoreceptors in the retina, the conversion of light stimuli into neural signals, the processing of these neural signals through many types of retinal interneurons, and the transmission of electrical signals containing spatial, temporal, spatiotemporal, and colored visual information from each eye to the brain. Processing by retinal interneurons involves chemical and electrical messages sent between retinal cell types, including feedforward pathways from photoreceptors to bipolar cells to ganglion cells, along with interactions between these cell types and horizontal and amacrine cells. This information is further processed in the brain. Functional vision results when the brain integrates retinal information across space, time, and saccades.

網膜放射照度は、網膜に入射する単位面積当たりの光パワーの量である。放射照度はW/mの単位で測定され、Wはワット単位の光パワーであり、mはメートル単位の長さである。網膜疾患のある眼では、網膜領域の光放射照度に対する網膜感受性が様々な程度で低下し得る。網膜感受性の低下は、限定はしないが、マイクロペリメトリーを含む、診断検査によって実証され得る。網膜感受性の低下した網膜領域の環境視野内で、光線の不正確なおよび/または偏らない視覚処理がある。本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法の1つまたは複数による網膜IDM治療の後に、眼の環境視野内の視覚情報の分布は、より良好な網膜感受性を有する領域を含む、複数の網膜領域上へ、光線を複数回、空間的に分離して向け直すことによって修正される。したがって、網膜IDMは、網膜全体への全放射照射度の修正とは区別され、網膜全体への全放射照射度の修正を含んでも含まなくてもよい。網膜分光放射照度は、網膜に入射する単位波長当たりの単位面積当たりの光パワーの量である。網膜による光の検出は、光の異なる波長、ならびに明所視、薄明視、および暗所視の照明条件に対して異なる。IDMデバイスおよび方法は、限定はしないが、昼間視および暗視の照明条件を含むすべての照明条件において有用である。本出願において特に断りのない限り、網膜放射照度は、限定はしないが、太陽光または太陽光に類似する演色評価数(CRI)を有する光(すなわち、CRI≧80、最大値は100であり、これは太陽光に対する分光分布の完全な一致である)を含む分光分布を有する可視光、および限定はしないが、昼光を含むが明所視照明条件について常に考慮される。 Retinal irradiance is the amount of light power per unit area incident on the retina. Irradiance is measured in units of W/ m2 , where W is light power in watts and m is length in meters. In eyes with retinal disease, retinal sensitivity to light irradiance of retinal regions may be reduced to various degrees. Reduced retinal sensitivity may be demonstrated by diagnostic tests, including but not limited to microperimetry. There is inaccurate and/or unbiased visual processing of light rays within the environmental field of retinal regions with reduced retinal sensitivity. After retinal IDM treatment with one or more of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, the distribution of visual information within the environmental field of the eye is modified by redirecting light rays multiple times, spatially separated, onto multiple retinal regions, including areas with better retinal sensitivity. Thus, retinal IDM is distinct from and may or may not include modification of total radiant irradiance to the entire retina. Retinal spectral irradiance is the amount of light power per unit area per unit wavelength incident on the retina. The detection of light by the retina differs for different wavelengths of light and for photopic, mesopic, and scotopic lighting conditions. The IDM devices and methods are useful in all lighting conditions, including but not limited to, diurnal and scotopic lighting conditions. Unless otherwise specified in this application, retinal irradiance is always considered for visible light having a spectral distribution, including but not limited to, sunlight or light with a color rendering index (CRI) similar to sunlight (i.e., CRI≧80, with a maximum value of 100, which is a perfect match of the spectral distribution to sunlight), and photopic lighting conditions, including but not limited to daylight.

網膜放射照度および網膜放射照度分布は、限定はしないが、フォトダイオードアレイ、電荷結合素子(CCD)センサー、および相補型金属酸化膜半導体(CMOS)センサーを含む、当業者に知られている光度測定機器を使用することによって、モデルおよび生体外の両方の眼に対して測定され得ることは理解される。また、網膜放射照度および網膜放射照度分布は、モデル眼を用いたレイトレーシング計算を使用して予測できることも当業者には理解される。 It will be appreciated that retinal irradiance and retinal irradiance distribution can be measured for both model and in vitro eyes by using photometric instruments known to those skilled in the art, including, but not limited to, photodiode arrays, charge-coupled device (CCD) sensors, and complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) sensors. It will also be appreciated by those skilled in the art that retinal irradiance and retinal irradiance distribution can be predicted using ray tracing calculations using model eyes.

網膜放射照度分布は、その時空間、有色、無色、およびコントラスト情報とともに、様々な空間および時間スケールで指定され得る。空間スケールは、限定はしないが、A)限定はしないが、個別の光受容体ほどの小さい空間スケールを含む、また各細胞の受容野の中心およびその周辺の両方を含む、網膜細胞の領域の受容野、B)中心窩全体、C)黄斑全体、D)約20°の偏心度まで広がる中心視野全体、E)視野全体を含む。中心小窩の中心に関する網膜上の配置は、極座標r,θまたはr’,θに関して指定されるものとしてよく、rはmm単位の距離であるか、またはr’は度単位の網膜偏心度に関する距離であり、θは角座標である。 The retinal irradiance distribution may be specified at various spatial and temporal scales, along with spatiotemporal, chromatic, achromatic, and contrast information. Spatial scales include, but are not limited to, A) the receptive field of a region of retinal cells, including but not limited to spatial scales as small as individual photoreceptors, and including both the center and periphery of each cell's receptive field, B) the entire fovea, C) the entire macula, D) the entire central visual field extending out to approximately 20° eccentricity, E) the entire visual field. The location on the retina with respect to the center of the fovea may be specified in terms of polar coordinates r,θ or r',θ, where r is the distance in mm, or r' is the distance in degrees of retinal eccentricity, and θ is the angular coordinate.

時間スケールは、限定はしないが、A)10ミリ秒ほどの短さであり得るその瞬間その瞬間の時間スケールであって、その時間の間に放射照度およびコントラストはi)視覚空間内の対象の放射輝度の変化から、ii)(視覚空間内の異なる対象からの)光を網膜の空間領域に照射させる固視運動およびサッカードの両方を含む、眼球の動きから、またはiii)上のiおよびiiの任意の組合せから修正され得るその瞬間その瞬間の時間スケール、B)網膜順応のプロセスが生じる、数分の持続時間に及ぶ、中間時間スケール、C)網膜の空間領域上の全体的な放射照度が網膜細胞の健康に影響を及ぼし得る、数日から数年の持続時間の範囲内にある長い時間スケール、およびD)神経適応のプロセスが生じる、数日から数年の持続時間の範囲内にある第2の長い時間スケールを含む。 Time scales include, but are not limited to, A) moment-to-moment time scales that may be as short as 10 milliseconds, during which irradiance and contrast may be modified i) from changes in radiance of objects in visual space, ii) from eye movements, including both fixation and saccades that cause light (from different objects in visual space) to illuminate the spatial region of the retina, or iii) from any combination of i and ii above, B) intermediate time scales, ranging in duration from minutes, during which the process of retinal adaptation occurs, C) longer time scales, ranging in duration from days to years, during which the overall irradiance over the spatial region of the retina may affect the health of retinal cells, and D) a second longer time scale, ranging in duration from days to years, during which the process of neuroadaptation occurs.

コントラストとは、上で説明されている空間および時間スケールにわたる放射照度の変化を指す。コントラストは、また、網膜細胞における光反応の動力学に一致する時間スケールでの放射照度の変化を指すこともある。コントラストは、また、網膜内の動き感受性細胞の動力学に一致する時空スケールでの放射照度の変化を指すこともある。コントラストは、また、網膜細胞の色感受性に一致するスペクトル放射照度の変化を指すこともある。 Contrast refers to changes in irradiance across the spatial and temporal scales described above. Contrast may also refer to changes in irradiance on time scales that match the dynamics of light responses in retinal cells. Contrast may also refer to changes in irradiance on spatiotemporal scales that match the dynamics of motion-sensitive cells in the retina. Contrast may also refer to changes in spectral irradiance that match the color sensitivity of retinal cells.

眼の網膜は、図1に示されている眼の切断図に例示されている。主要眼球構造は、角膜、虹彩(瞳孔の開口を画成する)、水晶体、ならびに中心窩、黄斑、視神経乳頭、および血管を含む網膜である。黄斑の付近の網膜の領域は、図2に示されており、中心窩と他の網膜領域がその寸法とともに明記されている。網膜概略微細構造および視覚変換図が図3に示されており、そこではIDMデバイスおよび方法によって発生される光が網膜に照射され、光受容体(錐体および桿体)細胞から電気信号を生成し、これらの電気信号は、特殊な網膜(水平、双極、アマクリン、神経節)細胞によって前処理され、網膜神経節細胞から発せられる軸索(神経線維)を通って視神経内を伝搬する(最終的には視覚皮質へ)活動電位(電気的「スパイク」)を引き起こす。脈絡膜は、網膜細胞に栄養を供給し、網膜から老廃物を運搬する毛細血管を含む。 The retina of the eye is illustrated in the cutaway view of the eye shown in FIG. 1. The major ocular structures are the cornea, iris (defining the pupil opening), lens, and the retina, including the fovea, macula, optic disc, and blood vessels. The region of the retina near the macula is shown in FIG. 2, with the fovea and other retinal regions identified with their dimensions. A retinal schematic microstructure and visual transformation diagram is shown in FIG. 3, in which light generated by the IDM devices and methods is shone on the retina, generating electrical signals from the photoreceptor (cone and rod) cells, which are preprocessed by specialized retinal (horizontal, bipolar, amacrine, ganglion) cells, and triggers action potentials (electrical "spikes") that propagate through the axons (nerve fibers) emanating from the retinal ganglion cells and down the optic nerve (and ultimately to the visual cortex). The choroid contains capillaries that provide nutrients to the retinal cells and transport waste products away from the retina.

図4は、視覚情報の皮質処理のための簡略化された概略経路図を示している。網膜神経節細胞軸索は、外側膝状体核(LGN)さらには、限定はしないが、図示されていない上丘を含む、他の皮質下構造に接続する。LGN中継細胞は、一次視覚皮質(領域VI)に接続している。一次視覚皮質はさらに、情報を処理して、限定はしないが、空間視覚、運動知覚、奥行知覚、形態知覚、および色覚を含む、視覚転帰を提供する複数の皮質視覚野(限定はしないが、腹側視覚路および背側視覚路を含む)に接続する。視覚皮質は再帰ループを介して視床と相互作用し、統合された視覚を生み出す。視覚皮質領域は、また、限定はしないが、大脳基底核、視床、小脳、上丘、および脳幹を含む皮質下構造とも相互作用し、眼球運動を制御する。皮質下視覚処理は、限定はしないが、眼球および頭部の動き、瞳孔のサイズ、およびサーカディアンリズムを含む。限定はしないが、神経適応を含む視覚改善は、視覚伝導路の全段階に間にわたる神経処理の複雑な相互作用を伴うことは理解される。 Figure 4 shows a simplified schematic pathway diagram for cortical processing of visual information. Retinal ganglion cell axons connect to the lateral geniculate nucleus (LGN) as well as other subcortical structures, including but not limited to the superior colliculus, not shown. LGN relay cells connect to the primary visual cortex (area VI). The primary visual cortex further connects to multiple cortical visual areas (including but not limited to the ventral and dorsal visual pathways) that process information and provide visual outcomes, including but not limited to spatial vision, motion perception, depth perception, form perception, and color vision. The visual cortex interacts with the thalamus through recurrent loops to produce integrated vision. Visual cortical areas also interact with subcortical structures, including but not limited to the basal ganglia, thalamus, cerebellum, superior colliculus, and brainstem, to control eye movements. Subcortical visual processing includes but is not limited to eye and head movements, pupil size, and circadian rhythms. It is understood that visual improvement, including but not limited to neural adaptation, involves a complex interplay of neural processing throughout all stages of the visual pathway.

概略網膜図が図5に示されている。中心窩は、図5において右側に円として示されており、0°~180°(側頭-鼻)および90°~270°(上-下)の子午線が網膜領域を4つの象限、すなわち、I(上-側頭)、II(上-鼻)、III(下-鼻)、およびIV(下-側頭)に分割している。中心窩極座標r,θは、中心小窩中心「X」を基準とする網膜上の位置を指定する。中心窩は、半径約0.75mm(偏心度2.5°)であり、これは視覚の最高空間分解能に対して光受容体(錐体)の最も高い密度を含む。視神経乳頭は、図3において左側に円として示されており、網膜血管は波線で表されている。 A schematic retinal diagram is shown in Figure 5. The fovea is shown as a circle on the right in Figure 5, and the meridians from 0° to 180° (temporal-nasal) and 90° to 270° (superior-inferior) divide the retinal region into four quadrants: I (superior-temporal), II (superior-nasal), III (inferior-nasal), and IV (inferior-temporal). The foveal polar coordinates r, θ specify a location on the retina relative to the foveal center "X". The fovea is at a radius of approximately 0.75 mm (2.5° eccentricity), which contains the highest density of photoreceptors (cones) for the highest spatial resolution of vision. The optic nerve head is shown as a circle on the left in Figure 3, and the retinal vessels are represented by wavy lines.

図6は、視力(logMARとスネレン単位の両方による)の変化を網膜偏心度の関数として示している。図6は、Williams DRおよびColetta NJ、「Cone spacing and the visual resolution limit」、J Am Opt Soc A (1987)の図3から再描画されている。測定値は、2人の被験者(円および正方形の記号)に対する測定値であり、平均値である0.907logMAR(20/162スネレン)も網膜偏心度20°で測定された。測定値に対する2次関数フィットが図示されている。網膜偏心度からの換算:1°の網膜偏心度=約0.3mm。中心窩は約2.5°の網膜偏心度まで広がる。最大視力は、完全に機能する網膜の中心窩中心に集光される光について取得される。ピンぼけおよび完全網膜機能性の欠如の両方が視力を低下させ得る。限定はしないが、メガネおよびコンタクトレンズを含む、従来の視覚補助具は、ピントを改善することはできるが、網膜機能性を改善することはできない。役立つ視力は、中心窩の外側(すなわち、約2.5°の網膜偏心度を外れる)の網膜の大きな領域を使用することに基づく--図6を参照--ものとしてよく、中心窩からのより高い空間分解能の視覚情報が視覚皮質において優先的に重み付けされる場合に、中心窩の外側のこれらの領域は十分に利用され得ない。 Figure 6 shows the change in visual acuity (both in logMAR and Snellen units) as a function of retinal eccentricity. Figure 6 is redrawn from Figure 3 in Williams DR and Coletta NJ, "Cone spacing and the visual resolution limit," J Am Opt Soc A (1987). Measurements are for two subjects (circle and square symbols), and the average value of 0.907 logMAR (20/162 Snellen) was also measured at 20° retinal eccentricity. A quadratic fit to the measurements is shown. Conversion from retinal eccentricity: 1° retinal eccentricity = approximately 0.3 mm. The fovea extends to approximately 2.5° retinal eccentricity. Maximum visual acuity is obtained for light focused at the foveal center of a fully functional retina. Both blurring and lack of full retinal functionality can reduce visual acuity. Conventional visual aids, including but not limited to glasses and contact lenses, can improve focus but not retinal functionality. Useful visual acuity may be based on using large areas of the retina outside the fovea (i.e., outside retinal eccentricity of approximately 2.5°)--see FIG. 6--and these areas outside the fovea may not be fully utilized when higher spatial resolution visual information from the fovea is preferentially weighted in the visual cortex.

本明細書において説明されている例示的な網膜放射照度分布修正(IDM)デバイスおよび方法は、中心窩または別の網膜固視領域から少なくとも2つの他の空間的に分離された網膜領域への光方向転換を用いて、中心窩または別の網膜固視領域を含む、少なくとも3つの網膜領域内で永久的に、一時的に、または時間の経過とともに修正を変化させつつ、眼球視野からの環境光の空間的、時間的、時空的、有色の、無色の、およびコントラスト情報分布を光学的に修正する網膜IDMデバイスおよび方法を含む。網膜領域は、極座標の範囲によって定義され、空間的に分離された網膜領域は、非重複領域、部分的に重複する領域、または非重複領域と部分的に重複する領域との任意の組合せであり、網膜IDMの量および配置は、所定の時間分布を伴う、または伴わない所定の空間分布に対するものである。網膜放射照度分布修正は、限定はしないが、空間、時間、時空、有色、無色、およびコントラスト情報またはそれらの任意の組合せを含む情報を含む。 Exemplary retinal irradiance distribution modification (IDM) devices and methods described herein include retinal IDM devices and methods that optically modify spatial, temporal, spatiotemporal, chromatic, achromatic, and contrast information distribution of ambient light from the eye's field of view with light redirection from the fovea or another retinal fixation region to at least two other spatially separated retinal regions, with the modification permanently, temporarily, or varying over time within at least three retinal regions, including the fovea or another retinal fixation region. The retinal regions are defined by ranges of polar coordinates, the spatially separated retinal regions are non-overlapping regions, partially overlapping regions, or any combination of non-overlapping regions and partially overlapping regions, and the amount and placement of retinal IDM is for a given spatial distribution with or without a given temporal distribution. The retinal irradiance distribution modification includes information including, but not limited to, spatial, temporal, spatiotemporal, chromatic, achromatic, and contrast information, or any combination thereof.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法は、本明細書において説明されているように罹患眼の視力改善および視力回復の両方に対する用途を有し、A--視力および生活の質の改善ならびにB--限定はしないが、網膜細胞修復および/または網膜再生を含む視力回復の有益な効果である。いくつかの実施形態において、視力改善は、網膜のいくつかの領域が網膜IDM治療後も、部分的もしくは完全に機能不全のままであり得るか、または時間が経過するにつれて機能性が低下することすらあり得るという点で、視力回復の有益な効果を得ることなく、本明細書において説明されている網膜IDMデバイスおよび方法を使用する網膜IDM治療によって得られ得ることは理解される。他のいくつかの実施形態では、網膜IDM治療前に部分的にまたは完全に機能不全であった網膜のいくつかの領域の高められた機能性を含む、視力改善および有益な視力回復の両方の効果が、網膜IDM治療に起因して取得され得ることも理解される。 The exemplary retinal IDM devices and methods described herein have application to both vision improvement and vision restoration in the affected eye as described herein, A--improved vision and quality of life, and B--the beneficial effects of vision restoration, including, but not limited to, retinal cell repair and/or retinal regeneration. It is understood that in some embodiments, vision improvement may be obtained by retinal IDM treatment using the retinal IDM devices and methods described herein without obtaining the beneficial effect of vision restoration, in that some areas of the retina may remain partially or completely dysfunctional after retinal IDM treatment, or may even become less functional over time. It is also understood that in some other embodiments, both vision improvement and beneficial vision restoration effects may be obtained due to retinal IDM treatment, including enhanced functionality of some areas of the retina that were partially or completely dysfunctional prior to retinal IDM treatment.

視力改善を目的とする本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMデバイスおよび方法は、1つまたは複数の部分的にまたは完全に機能不全になっている網膜領域からの光を光学的に方向転換し、その光を全体としてまたは一部だけ、1つまたは複数の機能的網膜領域を含む2つまたはそれ以上の網膜領域上に方向転換するように構成され、機能不全網膜領域は、限定はしないが、機能不全中心窩光受容体の領域、機能不全中心窩光受容体の複数の領域、機能不全偏心視域(PRL)、複数の機能不全PRL、光受容体の複数の空間的に分離された機能不全網膜領域、またはこれらの任意の組合せのうちの少なくとも1つを含み、機能的網膜領域は、限定はしないが、機能的光受容体の網膜領域、機能的光受容体の複数の網膜領域、および光受容体の複数の空間的に分離された機能的網膜領域のうちの少なくとも1つを含み、光受容体のすべての機能的網膜領域は機能的神経節細胞への機能的シグナリングを有する。 In some exemplary embodiments described herein for the purpose of improving vision, the retinal IDM devices and methods are configured to optically redirect light from one or more partially or completely dysfunctional retinal regions and redirect the light, in whole or in part, onto two or more retinal regions, including one or more functional retinal regions, where the dysfunctional retinal region includes, but is not limited to, at least one of a region of dysfunctional foveal photoreceptors, a plurality of regions of dysfunctional foveal photoreceptors, a dysfunctional eccentric visual field (PRL), a plurality of dysfunctional PRLs, a plurality of spatially separated dysfunctional retinal regions of photoreceptors, or any combination thereof, and the functional retinal region includes, but is not limited to, at least one of a retinal region of functional photoreceptors, a plurality of retinal regions of functional photoreceptors, and a plurality of spatially separated functional retinal regions of photoreceptors, and all functional retinal regions of the photoreceptors have functional signaling to functional ganglion cells.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、機能的網膜領域は、限定はしないが、a.少なくとも2つの異なる象限における少なくとも2つの空間的に分離された領域(図5参照)、およびb.4つの網膜象限の各々における少なくとも1つの空間的に分離された領域(図5参照)を含む。 In some exemplary embodiments described herein, the functional retinal regions include, but are not limited to, a. at least two spatially separated regions in at least two different quadrants (see FIG. 5), and b. at least one spatially separated region in each of the four retinal quadrants (see FIG. 5).

網膜領域は、極座標の範囲によって定義され、空間的に分離された網膜領域は、非重複領域、部分的に重複する領域、または非重複領域と部分的に重複する領域との任意の組合せであり、網膜IDMの量および配置は、所定の時間分布を伴う、または伴わない所定の空間分布に対するものであり、網膜放射照度分布修正は、限定はしないが、空間、時間、時空、有色、無色、およびコントラスト情報またはそれらの任意の組合せを含む情報を含む。 Retinal regions are defined by ranges of polar coordinates, spatially separated retinal regions are non-overlapping regions, partially overlapping regions, or any combination of non-overlapping and partially overlapping regions, the amount and placement of retinal IDM is for a given spatial distribution with or without a given temporal distribution, and retinal irradiance distribution modifications include information including, but not limited to, spatial, temporal, spatiotemporal, chromatic, achromatic, and contrast information or any combination thereof.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、空間的に分離された網膜領域は、光をa.多くの機能不全領域を有する眼の1つまたは複数の機能的領域上に、b.異なる視覚的作業に使用されるべき複数の機能的領域上に、およびc.網膜疾病が進行した場合または進行するにつれて使用され得る複数の機能的領域上に方向転換する可能性を高めるために、4つの網膜象限の各々の中に複数の領域を含む。 In some exemplary embodiments described herein, the spatially separated retinal regions include multiple regions within each of the four retinal quadrants to increase the likelihood of redirecting light a. onto one or more functional regions in an eye with many dysfunctional regions, b. onto multiple functional regions to be used for different visual tasks, and c. onto multiple functional regions that may be used if or as retinal disease progresses.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態では、網膜IDMは、縁および対象から来る光放射照度のその瞬間その瞬間のパターンを変更して、付近の光受容体上の相対的な放射照度差を増大させる(すなわち、コントラストを高める)。 In some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, the retinal IDM alters the moment-to-moment pattern of light irradiance coming from edges and objects to increase the relative irradiance difference on nearby photoreceptors (i.e., increase contrast).

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態では、網膜放射照度分布修正(IDM)のパターンは、(i)黄斑および周辺網膜細胞--限定はしないが、光受容体、双極細胞、アマクリン細胞、水平細胞、ミュラーグリア細胞、神経節細胞、もしくは網膜細胞の任意の組合せを含む--からの追加のおよび/もしくはより正しくコード化された網膜情報を統合して神経計算を改善し、より完全な刺激パターンの処理を可能にし、かつ/または(ii)光受容体、神経節細胞、アマクリン細胞、双極細胞、水平細胞、およびミュラー細胞、もしくはそれらの任意の組合せを伴う視覚処理における接続性機能を含む、網膜回路の機能を改善し、かつ/または(iii)限定はしないが、a.網膜の周辺領域によってエンコードされた視覚情報を、通常、注視中心の対象をエンコードする役割を担う受容野を有する視覚皮質の高次レベルでニューロンへ再ルーティングして、それらの周辺領域内の臨界間隔の減少を伴うクラウディング特性の有益な変更を可能にし、かつ/もしくは、b.サッカード眼球運動(本明細書では「固視」と称される)の目標を新しい網膜位置に変更し、かつ/もしくはc.固視内の眼球運動の振幅および/もしくは速度を有利に変更し、かつ/もしくは、d.サッカード随伴発射回路と視覚皮質の残りの部分との相互作用を有利に変化させ、かつ/もしくはe.限定はしないが、情景のより広い領域から情報を収集し、それと同時に、改善された視覚情報に対してより多くの機能的網膜細胞を使用するために眼球運動戦略における運動学習を自発的に生じさせることを含む探索機構によってより多くのより正しい視覚情報のより効果的な統合を達成するためにより効果的で自発的な探索を生じさせることを含む、限定はしないが、網膜および脳内の代替的、潜在的、および/もしくは新しい視覚伝導路の使用を含む、神経適応のプロセスをトリガーする。 In some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, the pattern of retinal irradiance distribution modification (IDM) (i) integrates additional and/or better encoded retinal information from macular and peripheral retinal cells, including but not limited to photoreceptors, bipolar cells, amacrine cells, horizontal cells, Muller glial cells, ganglion cells, or any combination of retinal cells, to improve neural computations and allow for more complete processing of stimulus patterns; and/or (ii) improves the function of retinal circuits, including connectivity functions in visual processing involving photoreceptors, ganglion cells, amacrine cells, bipolar cells, horizontal cells, and Muller cells, or any combination thereof; and/or (iii) reroutes visual information encoded by peripheral regions of the retina to neurons at higher levels of the visual cortex whose receptive fields are typically responsible for encoding objects at the gaze center, allowing for beneficial alteration of crowding characteristics with a reduction in critical spacing within those peripheral regions; and/or (b) improves the function of retinal circuits, including connectivity functions in visual processing involving photoreceptors, ganglion cells, amacrine cells, bipolar cells, horizontal cells, and Muller cells, or any combination thereof; and/or (c) improves the function of retinal circuits, including but not limited to: a. rerouting visual information encoded by peripheral regions of the retina to neurons at higher levels of the visual cortex whose receptive fields are typically responsible for encoding objects at the gaze center, allowing for beneficial alteration of crowding characteristics with a reduction in critical spacing within those peripheral regions; and/or (d) improving the function of retinal circuits, including but not limited to: a. rerouting visual information encoded by peripheral regions of the retina to neurons at higher levels of the visual cortex whose receptive fields are typically responsible for encoding objects at the gaze center, allowing for beneficial alteration of crowding characteristics with a reduction in critical spacing within those peripheral regions; and/or (e) improving the function of retinal circuits, including but not limited to: c. change the target of saccadic eye movements (referred to herein as "fixations") to new retinal locations, and/or c. favorably change the amplitude and/or velocity of eye movements within fixation, and/or d. favorably change the interaction of saccadic firing circuits with the rest of the visual cortex, and/or e. trigger processes of neural adaptation, including but not limited to, the use of alternative, occult, and/or new visual pathways in the retina and brain, including but not limited to, generating more effective spontaneous search to achieve more effective integration of more and more correct visual information by search mechanisms, including but not limited to, spontaneously generating motor learning in eye movement strategies to use more functional retinal cells for improved visual information.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態では、網膜IDMは、中心視覚情報(典型的には、限定はしないが、注視中心の情報)を代替的レチナール経路を通じて再ルーティングし、それによって、視覚空間のこれらの領域から脳の残りの部分--限定はしないが、大脳皮質、大脳基底核、視床、上丘、および他の脳幹核を含む--への高分解能空間情報の伝達を回復し、それによって、限定はしないが、a.輪郭情報のグローバルプーリングを増強すること、および/もしくはb.形状弁別を改善すること、および/もしくはc.運動処理を改善すること、および/もしくはd.色彩処理を改善すること、および/もしくはe.視覚誘導行動を改善すること、またはこれらの任意の組合せを含む大域的視覚処理機構を増強する。 In some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, the retinal IDM reroutes central visual information (typically, but not limited to, gaze-centered information) through alternative retinal pathways, thereby restoring the transmission of high-resolution spatial information from these regions of visual space to the rest of the brain, including, but not limited to, the cerebral cortex, basal ganglia, thalamus, superior colliculus, and other brainstem nuclei, thereby enhancing global visual processing mechanisms, including, but not limited to, a. enhancing global pooling of contour information, and/or b. improving shape discrimination, and/or c. improving motion processing, and/or d. improving color processing, and/or e. improving visually guided behavior, or any combination thereof.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態では、網膜IDMは、中枢脳回路(限定はしないが、視覚皮質および/もしくは視覚視床および/もしくは上丘またはこれらの任意の組合せを含む)における神経適応のプロセスをトリガーし、これは、限定はしないが、構造およびシナプス可塑性を含み、これらは、限定はしないが、a.これらの以前には暗点であった領域を覆う空間的受容野を中枢脳回路内のニューロンに発生させることによって治療前にはほとんどもしくはまったく視覚がなかった(すなわち、暗点であった)網膜の損傷領域に対応する視覚空間の領域に視覚を回復させること、ならびに/またはb.暗点の周りの視覚空間の領域内の視野の歪みを、これらの新しい空間的受容野を局所的空間マップ内に組み込むことによって、またそれらを視覚空間の連続する歪みのないマップに再編成する(すなわち、不正確なフィリングインを是正する)ことによって、低減しかつ/もしくは排除することを含む。 In some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, the retinal IDM triggers processes of neuroadaptation in central brain circuits (including, but not limited to, the visual cortex and/or visual thalamus and/or superior colliculus or any combination thereof), including, but not limited to, structural and synaptic plasticity, including, but not limited to, a. restoring vision to areas of visual space corresponding to damaged areas of the retina that had little or no vision before treatment (i.e., were scotomas) by causing neurons in the central brain circuits to generate spatial receptive fields that cover these areas that were previously scotomas, and/or b. reducing and/or eliminating distortions of the visual field in areas of visual space around the scotomas by incorporating these new spatial receptive fields into local spatial maps and reorganizing them into a continuous, undistorted map of visual space (i.e., correcting inaccurate filling-in).

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態では、視覚の網膜IDM改善は、治療前には暗点内にあった視覚空間の領域に関する高忠実度情報をエンコードする網膜の機能的領域からの新しい視覚伝導路の形成によって生じる。たとえば、黄斑変性症患者によって知覚される視野の歪みは、中枢脳内のニューロンの空間的受容野の不正な再マッピングの結果生じ得る。この再マッピングでは、網膜の機能不全領域を覆うニューロンの受容野が拡大し、網膜の機能的領域に対応する視覚空間の領域を含むようにシフトする。これは、ニューロンを遠く離し同じ方式で再マッピングすることを行わせ、これは同様に続く。総合すると、これらのプロセスは、受容野マップ内の大域的歪みを誘発し、文字、電柱、および標識などの直線状の物体が波打つ、変視症とも呼ばれる、臨床症状が出現する。本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態による治療の後、治療前には暗点内にあった視覚空間の領域を覆う新しく形成された受容野は、各視覚野内の空間マップ内に組み込まれるようになる。この組み込みは、黄斑変性症によって引き起こされる歪みを反転し、それによって各視覚野内の視覚空間の連続する歪みのないマップを回復する再編成のプロセスを誘発する。波打った文字、電柱、および標識は再び真っ直ぐになる。 In some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, retinal IDM improvement of vision occurs through the formation of new visual pathways from functional regions of the retina that encode high fidelity information about regions of visual space that were within the scotoma before treatment. For example, the distortion of visual field perceived by patients with macular degeneration may result from an incorrect remapping of the spatial receptive fields of neurons in the central brain. In this remapping, the receptive fields of neurons overlying dysfunctional regions of the retina expand and shift to include regions of visual space that correspond to functional regions of the retina. This causes neurons to remap in the same manner farther away, and so on. Taken together, these processes induce a global distortion in the receptive field map, resulting in the clinical symptom of wavy appearance of linear objects such as letters, telephone poles, and signs, also known as metamorphopsia. After treatment with some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, the newly formed receptive fields overlying regions of visual space that were within the scotoma before treatment become incorporated into the spatial map within each visual field. This incorporation triggers a process of reorganization that reverses the distortions caused by macular degeneration, thereby restoring a contiguous, undistorted map of visual space within each visual cortex. Wavy letters, telephone poles, and signs become straight again.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態では、網膜IDMは、網膜周辺部における臨界間隔がより小さい変更されたクラウディング特性を含む、有利な皮質再編成を可能にし、網膜IDMは、新しい偏心視域または他の網膜視野に注意を向ける。変更されたクラウディング特性は、限定はしないが、クラウディングゾーンの半径接線異方性の喪失を含む。網膜IDMは、新しい1つの偏心視域(「PRL」)および/もしくは複数のPRLならびに/または網膜視野を自発的に繰り返し使用した後、皮質可塑性により、新しい1つのPRLもしくは複数のPRLまたは網膜視野の周りのクラウディングゾーンのサイズの減少を可能にする。この可塑性により、1つのPRL/複数のPRL/網膜視野における空間特性が中心窩により似たものとなる。クラウディングの大きさおよび広がりの両方が、中心窩の周りで通常見られる量まで減らされる。長軸に沿ったクラウディングの広がりの低減は、1つのPRL/複数のPRL/網膜視領域におけるクラウディングゾーンの楕円性の低い形状に寄与し、これはクラウディングの有害な影響を低下させ、視力および視覚機能を改善する。 In some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, the retinal IDM allows for favorable cortical reorganization, including altered crowding characteristics with smaller critical spacing at the retinal periphery, and the retinal IDM directs attention to the new eccentric viewing zone or other retinal field. The altered crowding characteristics include, but are not limited to, loss of radial tangential anisotropy of the crowding zone. After repeated spontaneous use of the new eccentric viewing zone ("PRL") and/or PRLs and/or retinal field, the retinal IDM allows for a reduction in the size of the crowding zone around the new PRL or PRLs or retinal field through cortical plasticity. This plasticity causes the spatial characteristics of the PRL/PRLs/retinal field to more closely resemble the fovea. Both the magnitude and spread of crowding are reduced to amounts normally seen around the fovea. The reduction in the spread of crowding along the long axis contributes to a less elliptical shape of the crowding zone in the PRL/PRL/retinal visual field, which reduces the deleterious effects of crowding and improves visual acuity and visual function.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態は、従来のデバイスおよび方法とは異なり、眼球運動または知覚訓練を必要とすることなく、残存する機能的視覚伝導路を覚醒することによって視力を改善し、それによって患者がすぐに、または数日以内に、または数週間以内に、その結果得られる視力を発見し使用することを可能にし、その数カ月にわたってさらに改善する。 Some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, unlike conventional devices and methods, improve vision by awakening remaining functional visual pathways without the need for eye movements or perceptual training, thereby enabling patients to discover and use the resulting vision immediately, or within days, or within weeks, and further improve over the course of months.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態では、視力改善は、眼球が視覚内で自然に動くにつれてその瞬間その瞬間の時間にわたって安定した網膜IDMのパターンを有することによって大幅に増強される。 In some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, vision improvement is greatly enhanced by having a retinal IDM pattern that is stable over time from moment to moment as the eye naturally moves through the field of vision.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態は、知覚または眼球運動訓練を必要とすることなく、治療被験者に視野狭窄、多視または両眼複視を引き起こすことなく1つまたは複数の代替的機能的視覚伝導路の治療被験者における自然な認識を生み出し、自然な感覚運動学習をもたらす。 Some exemplary embodiments described herein create a natural awareness in a treated subject of one or more alternative functional visual pathways without requiring perceptual or oculomotor training and without causing tunnel vision, polyopia, or binocular diplopia in the treated subject, resulting in natural sensorimotor learning.

本明細書において説明されている網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの例示的な実施形態は、網膜細胞損傷、網膜細胞機能不全、網膜細胞感覚遮断もしくはこれらの任意の組合せを伴う疾病、損傷、もしくは疾患による視力喪失の後に視力を安定化し、かつ/または未治療の対照群と比較して、視力喪失率を下げ、かつ/もしくは視力を改善する。視力改善は、限定はしないが、視力(遠方視力、中間視力、および近方視力に対して未矯正視力および最良眼鏡矯正視力の両方を含む)、過視力、立体視力、副尺視力、コントラスト感度、焦点深度、色覚、周辺視力、暗視、顔認識、明順応、暗順応、視力関係の生活の質、またはこれらの任意の組合せを含む。 Some exemplary embodiments of the retinal IDM devices and methods described herein stabilize vision following vision loss due to disease, injury, or disorder involving retinal cell damage, retinal cell dysfunction, retinal cell sensory deprivation, or any combination thereof, and/or reduce the rate of vision loss and/or improve vision compared to untreated controls. Vision improvements include, but are not limited to, visual acuity (including both uncorrected and best spectacle-corrected visual acuity for distance, intermediate, and near vision), hyperacuity, stereoacuity, vernier acuity, contrast sensitivity, depth of focus, color vision, peripheral vision, night vision, face recognition, light adaptation, dark adaptation, vision-related quality of life, or any combination thereof.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態では、網膜IDMは、持続的および/または一過性注意を可能にする。空間潜在的注意が標的配置に向けられたときに、持続的注意はコントラスト利得を介して厳密に感度を高めるが、一過性注意はコントラスト利得および応答利得の両方の混合を伴う。 In some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, the retinal IDM allows for sustained and/or transient attention. While sustained attention enhances sensitivity strictly through contrast gain when spatially implicit attention is directed to a target configuration, transient attention involves a mixture of both contrast gain and response gain.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態では、網膜IDMは、限定はしないが、神経節細胞、アマクリン細胞、双極細胞、ミュラー細胞、またはこれらの任意の組合せを含む、限定はしないが、網膜三次網目細胞の視覚処理における接続性機能を含む、視覚機能を改善する。 In some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, the retinal IDM improves visual function, including but not limited to, connectivity function in visual processing of retinal tertiary meshwork cells, including but not limited to ganglion cells, amacrine cells, bipolar cells, Müller cells, or any combination thereof.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態では、網膜IDMは、ペリメトリー検査および/もしくはマイクロペリメトリー検査および/もしくは優先的超鋭敏性ペリメトリーにおける視野欠損を改善し、かつ/または網膜電図(ERG)振幅および/もしくは視覚誘発電位を回復させる。 In some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, the retinal IDM improves visual field defects in perimetry and/or microperimetry and/or preferential hyperacuity perimetry and/or restores electroretinogram (ERG) amplitude and/or visual evoked potentials.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態は、継続的に、および異なる両眼視覚作業に対して、1つまたは複数のより機能的な配置への1つまたは複数の偏心視域の再配置を可能にする。 Some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein enable repositioning of one or more eccentric viewing zones to one or more more functional configurations on an ongoing basis and for different binocular vision tasks.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態は、従来のデバイスおよび方法とは異なり、(i)網膜細胞を損傷し、かつ/もしくは網膜細胞の機能を低下させ、かつ/もしくは網膜細胞から感覚を奪う疾患による視覚喪失の患者の片側もしくは両側治療を可能にし、かつ/または(ii)知覚もしくは眼球運動制御訓練を必要とすることなく追加的な感覚および/もしくは眼球運動神経適応により数カ月および数年にわたって継続する急速視力改善を提供する。 Some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, unlike conventional devices and methods, (i) enable unilateral or bilateral treatment of patients with vision loss due to diseases that damage and/or reduce the function of retinal cells and/or deprive retinal cells of sensation, and/or (ii) provide rapid vision improvement that continues over months and years with additional sensory and/or oculomotor neural adaptations without the need for sensory or oculomotor control training.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態は、生命を脅かすまたは視力を失わせる合併症もしくは有害事象を伴う従来のデバイスおよび方法とは異なり、限定はしないが、眼圧、中心角膜厚さ、角膜内皮細胞密度の臨床的に有意な変化を含む合併症もしくは有害事象を伴わない網膜疾患、角膜代償不全、角膜上皮細胞喪失、感染、または限定はしないが、最良遠方矯正視力、最良近方矯正視力、コントラスト感度、および立体視を含む視覚機能の喪失による視覚喪失の後の視力改善を提供する。 Some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein provide improved vision following vision loss due to retinal disease, corneal decompensation, corneal epithelial cell loss, infection, or loss of visual function including, but not limited to, best corrected distance visual acuity, best corrected near visual acuity, contrast sensitivity, and stereopsis, without the associated complications or adverse events, including, but not limited to, clinically significant changes in intraocular pressure, central corneal thickness, corneal endothelial cell density, that are life-threatening or vision-loss-causing. Unlike conventional devices and methods, some of which are associated with life-threatening or vision-loss-causing complications or adverse events, some of which are associated with clinically significant complications or adverse events, including, but not limited to, changes in intraocular pressure, central corneal thickness, corneal endothelial cell density, that ... and stereopsis.

限定はしないが、網膜細胞修復および/または網膜再生を含む視力回復効果を意図される本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態では、網膜IDMデバイスおよび方法は、a.部分的にまたは完全に機能不全に陥った網膜領域を含む、空間的に分離された網膜領域上の視野からの網膜放射照度を少なくとも0.1%だけ減少させ、減少が定義された長い時間スケールにわたって継続し、より機能的な網膜領域を含む、空間的に分離された(a.におけるものとは異なる)網膜領域上の視野からの網膜放射照度を少なくとも0.1%だけ増大させ、増大は定義された長い時間スケールにわたって継続する、ように構成され、網膜放射照度および網膜放射照度分布は、限定はしないが、フォトダイオードアレイ、電荷結合素子(CCD)センサー、および相補型金属酸化膜半導体(CMOS)センサーを含む、当業者に知られている光度測定機器を使用することによって、モデルおよび生体外の両方の眼に対して測定され得ることは理解される。 In some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein intended for vision restoration effects including, but not limited to, retinal cell repair and/or retinal regeneration, the retinal IDM devices and methods are configured to: a. reduce retinal irradiance from the field of view over spatially separated retinal regions, including partially or completely dysfunctional retinal regions, by at least 0.1%, where the reduction continues over a defined long time scale; and a. increase retinal irradiance from the field of view over spatially separated (different from that in a.) retinal regions, including more functional retinal regions, by at least 0.1%, where the increase continues over a defined long time scale; and it is understood that retinal irradiance and retinal irradiance distribution can be measured for both model and ex vivo eyes by using photometric measurement equipment known to those skilled in the art, including, but not limited to, photodiode arrays, charge-coupled device (CCD) sensors, and complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensors.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態は、網膜細胞を損傷するかつ/または網膜細胞の機能を低下させるかつ/または網膜細胞から感覚を奪う疾患による喪失の後に視力を、快適であり痛みを伴わず、治療後に投薬療法を必要としない、また再治療を必要としない単一の迅速な治療で改善する。比較により、従来のデバイスおよび方法は、多数の欠点および治療負担を有しており、これは、限定はしないが、患者にとって不便であること、使用のために患者が静止したままであることを必要とすること、片眼のみまたは一度に片眼のみの使用に制限されること、片眼のみの治療に制限されること(または、この方法が両眼で実施され得る場合には順次的治療のみ)、長いおよび/または痛みを伴う手技が必要であること、術後投薬が必要であること、常に不快であるまたは困難な挿入を行う必要があること、網膜炎症の誘発、ならびに複数回/反復的手技が必要であることのうちの少なくとも1つを含む。 Some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein improve vision after loss due to disease that damages and/or reduces the function of retinal cells and/or robs retinal cells of sensation in a single, rapid treatment that is comfortable, painless, requires no medication after treatment, and does not require retreatment. By comparison, conventional devices and methods have numerous drawbacks and treatment burdens, including, but not limited to, at least one of: being inconvenient for the patient, requiring the patient to remain motionless for use, being limited to use on only one eye or one eye at a time, being limited to treatment of only one eye (or only sequential treatments if the method can be performed on both eyes), requiring long and/or painful procedures, requiring post-operative medication, requiring constant uncomfortable or difficult insertion, inducing retinal inflammation, and requiring multiple/repeated procedures.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態は、神経計算の迅速な改善および有益な神経適応が長期的に(すなわち、処置後数日から数年に及ぶ期間にわたって)継続する視力の著しい改善に加えて網膜細胞を修復しかつ/もしくは回復させ、かつ/または網膜細胞の機能を高め、かつ/または網膜細胞に対する進行性損傷を低減する。 Some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein repair and/or restore retinal cells and/or enhance retinal cell function and/or reduce progressive damage to retinal cells in addition to significant improvements in vision with rapid improvements in neural computation and beneficial neural adaptations continuing long-term (i.e., over a period ranging from days to years following treatment).

本明細書において説明されている網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの例示的な実施形態は、網膜細胞の修復の有無にかかわらず、光受容体もしくは他の網膜細胞の損傷によって引き起こされる網膜の劣化を補償し、ならびに/または限定はしないが、栄養素および生物学的修復プロセスの有益な変調を含む、視覚の修復プロセスをトリガーする。生物学的修復プロセスは、限定はしないが、光受容体、網膜色素上皮細胞、および/またはブルッフ膜が罹患している被験者における光受容体外側部の再生、ミュラー細胞の再プログラミング、網膜細胞の再生、およびドルーゼン量の減少を含む。 Some exemplary embodiments of the retinal IDM devices and methods described herein compensate for retinal deterioration caused by damage to photoreceptors or other retinal cells, with or without retinal cell repair, and/or trigger visual repair processes, including, but not limited to, beneficial modulation of nutrients and biological repair processes. Biological repair processes include, but are not limited to, regeneration of outer photoreceptors, reprogramming of Müller cells, regeneration of retinal cells, and reduction of drusen volume in subjects with diseased photoreceptors, retinal pigment epithelial cells, and/or Bruch's membrane.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態は、有害影響を少なくし、患者の利便性を高めつつ、網膜細胞を修復しかつ/もしくは回復させ、かつ/または網膜細胞の機能を高める。本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のうちの1つまたは複数は、新規性のある網膜IDMを用いて異なる機構を標的とすることによって網膜細胞を修復するか、または網膜細胞機能を高めるか、または進行性網膜細胞損傷を減らす従来のデバイスおよび方法を含む、従来技術の欠点および不備を克服し、全身および眼への有害影響を少なくしつつより快適でより都合よくより優れた治療転帰をもたらす。本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMは、神経計算および神経適応を変化させることによって視力を改善するだけでなく、網膜細胞を修復しかつ/または回復させることによっても視力を改善する。本明細書において説明されているいくつかの実施形態では、網膜IDMは、また、限定はしないが、光受容体外側部の再生、ミュラー細胞の再プログラミング、網膜細胞の再生、およびドルーゼン量の低減を含む、生物学的修復プロセスを含む、視覚系修復プロセスをトリガーし、網膜IDMは、a.少なくとも0.1%だけ、中心窩領域、別のPRL、複数のPRL、非PRL網膜領域、複数の非PRL網膜領域、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つの中の空間的に分離された網膜領域の視野からの網膜放射照度を減少させ、減少は以前に定義された長い時間スケールにわたって継続し、低減された網膜放射照度は、限定はしないが、生存網膜細胞内の光酸化ストレス、代謝ストレス、またはこれらの組合せを含む有害プロセスを減少させ、そのような有害プロセスの低減は、限定はしないが、光受容体を温存すること、光受容体喪失の進行を遅らせること、ドルーゼン量を減少させること、またはこれらの組合せを含み、b.少なくとも0.1%だけ、生存網膜細胞を有する領域を含む、網膜領域(a.におけるもの以外)上の視野からの網膜放射照度を増大させ、増大は以前に定義された長い時間スケールにわたって継続し、増大した網膜放射照度は、損傷網膜細胞または非機能的細胞を有する網膜領域のうちの少なくとも1つの中での細胞修復、細胞再生、またはそれらの組合せのうちの少なくとも1つの生存細胞による活性化を高め、c.網膜の1つまたは複数の機能不全領域から1つまたは複数の機能的領域へ放射照度分布に含まれる空間、時間、時空間、有色、無色、およびコントラスト情報をリダイレクトする。 Some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein repair and/or restore retinal cells and/or enhance retinal cell function with fewer adverse effects and increased patient convenience. One or more of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein overcome the shortcomings and deficiencies of the prior art, including conventional devices and methods that repair retinal cells or enhance retinal cell function or reduce progressive retinal cell damage by targeting different mechanisms with novel retinal IDMs, resulting in more comfortable, more convenient, and better treatment outcomes with fewer adverse systemic and ocular effects. In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM not only improves vision by altering neural computation and neural adaptation, but also by repairing and/or restoring retinal cells. In some embodiments described herein, the retinal IDM also triggers visual system repair processes, including biological repair processes, including, but not limited to, outer photoreceptor regeneration, Müller cell reprogramming, retinal cell regeneration, and reduced drusen volume, and the retinal IDM is a. a. reducing retinal irradiance from the visual field of spatially separated retinal regions in at least one of the foveal region, another PRL, multiple PRLs, non-PRL retinal region, multiple non-PRL retinal regions, or combinations thereof by at least 0.1%, the reduction continuing over a long time scale as previously defined, the reduced retinal irradiance reducing deleterious processes including but not limited to photooxidative stress, metabolic stress, or combinations thereof in viable retinal cells, the reduction of such deleterious processes including but not limited to sparing photoreceptors, slowing the progression of photoreceptor loss, reducing drusen volume, or combinations thereof;b. increasing retinal irradiance from the visual field over retinal regions (other than in a.) including regions having viable retinal cells by at least 0.1%, the increase continuing over a long time scale as previously defined, the increased retinal irradiance enhancing activation by viable cells of at least one of cell repair, cell regeneration, or combinations thereof in at least one of the retinal regions having damaged or non-functional retinal cells;c. Redirect spatial, temporal, spatiotemporal, chromatic, achromatic, and contrast information contained in the irradiance distribution from one or more dysfunctional regions of the retina to one or more functional regions.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMは、網膜感受性を改善し、改善された網膜感受性は、限定はしないが、生存可能な錐体光受容体、生存可能な桿体光受容体、生存可能な神経節細胞、アマクリン細胞、生存可能な双極細胞、および/または部分的もしくは完全に再生された網膜細胞の改善された感度を含む。網膜感受性は、限定はしないが、マイクロペリメトリー機器を含む診断機器を使用することによって当業者によって測定され得ることは理解される。本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMは、限定はしないが、黄斑変性を含む網膜疾患を有する治療済み眼において、数ヶ月または数年の期間にわたって、a.網膜領域内の網膜感受性の増大、b.未治療の対照群と比較した網膜感受性の損失率の減少、c.未治療の対照群と比較した光受容体損失率の減少、d.光受容体損失面積の減少、e.ドルーゼン量の減少、f.網膜細胞の再生、またはg.これらの任意の組合せ、のうちの少なくとも1つを発生する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM improves retinal sensitivity, including, but not limited to, improved sensitivity of viable cone photoreceptors, viable rod photoreceptors, viable ganglion cells, amacrine cells, viable bipolar cells, and/or partially or completely regenerated retinal cells. It is understood that retinal sensitivity may be measured by one of ordinary skill in the art by using diagnostic equipment, including, but not limited to, microperimetry equipment. In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM produces at least one of the following over a period of months or years in treated eyes with retinal disease, including, but not limited to, macular degeneration: a. increased retinal sensitivity within the retinal area; b. reduced rate of loss of retinal sensitivity compared to untreated controls; c. reduced rate of photoreceptor loss compared to untreated controls; d. reduced area of photoreceptor loss; e. reduced volume of drusen; f. regeneration of retinal cells; or g. any combination thereof.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMは、いくつかの網膜領域における光子の網膜吸収を高め、視力および網膜画質のための視覚処理を改善する一方で、限定はしないが、中心窩領域、他の固視領域、他の黄斑領域、周辺領域、ならびに累積光吸収および光損傷が低減されるべき網膜領域の任意の組合せを含む他の網膜領域における累積光吸収および光損傷を減少させる。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM enhances retinal absorption of photons in some retinal regions and improves visual processing for visual acuity and retinal image quality while reducing cumulative light absorption and photodamage in other retinal regions, including but not limited to the foveal region, other fixation regions, other macular regions, peripheral regions, and any combination of retinal regions in which cumulative light absorption and photodamage is to be reduced.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMは、限定はしないが、中心窩、他の固視領域(偏心視域)、他の黄斑領域、周辺網膜領域、および網膜領域の任意の組合せを含む領域上で光放射照度を選択的に減少させ、限定はしないが、中心窩、他の固視領域(偏心視域)、他の黄斑領域、周辺網膜領域、または網膜領域の任意の組合せを含む領域内で酸化的ストレスおよび/または光毒性を減少させることによって、限定はしないが、光受容体、網膜色素上皮細胞、ブルッフ膜および脈絡毛細管枝を含む網膜構造への酸化的ストレスおよび/もしくは光毒性を選択的に減少させ、かつ/または累積光損傷を選択的に減少させる。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM selectively reduces light irradiance over regions including, but not limited to, the fovea, other fixation regions (eccentric vision), other macular regions, peripheral retinal regions, and any combination of retinal regions, and selectively reduces oxidative stress and/or phototoxicity and/or cumulative light damage to retinal structures including, but not limited to, photoreceptors, retinal pigment epithelial cells, Bruch's membrane, and choriocapillaris by reducing oxidative stress and/or phototoxicity in regions including, but not limited to, the fovea, other fixation regions (eccentric vision), other macular regions, peripheral retinal regions, or any combination of retinal regions.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、限定はしないが、光受容体喪失の選択的予防、光受容体喪失の進行速度の選択的低下、ならびに限定はしないが、アポトーシスおよび/またはネクローシスおよび/またはパイロトーシスおよび/またはオートファジーを含む光受容体喪失の減少を含む有益な効果を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, retinal IDM provides beneficial effects including, but not limited to, selective prevention of photoreceptor loss, selective reduction in the rate of progression of photoreceptor loss, and reduction in photoreceptor loss, including, but not limited to, apoptosis and/or necrosis and/or pyroptosis and/or autophagy.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMは、網膜領域内の光誘起酸化的ストレスおよび反応酸素種を選択的に低減し、そこでは放射照度が下げられ、限定はしないが、光受容体DNAの保護、DNA修復の促進、病態生理学的自然炎症の減少、インフラマソーム活性化の減少、限定はしないが、シャペロン介在性オートファジー(別名、ミクロオートファジー)を含む有害オートファジーの減少、アポトーシスを介した網膜細胞死の減少、炎症促進および血管新生促進経路の活性化の減少、酸化ストレスおよびその結果生じる過剰な活性酸素種に関連する他の有害なプロセスの減少を含む有益な効果をもたらす。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM selectively reduces light-induced oxidative stress and reactive oxygen species in retinal regions where irradiance is reduced, resulting in beneficial effects including, but not limited to, protecting photoreceptor DNA, promoting DNA repair, reducing pathophysiological innate inflammation, reducing inflammasome activation, reducing deleterious autophagy including, but not limited to, chaperone-mediated autophagy (also known as microautophagy), reducing retinal cell death via apoptosis, reducing activation of pro-inflammatory and pro-angiogenic pathways, and reducing oxidative stress and other deleterious processes associated with the resulting excess of reactive oxygen species.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、光受容体外側部におけるレチノイドA2Eの光酸化を選択的に減少させる。本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMは、A2E形成を低減する現在の試験研究中の薬剤の夜盲症、色弱、かすみ目、羞明などの遅延される暗順応に関係する眼球有害事象を伴うことなく、光受容体外側部におけるA2E形成を選択的に減少させ、かつ/またはA2E低減を促進する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM selectively reduces the photooxidation of the retinoid A2E in the outer photoreceptors. In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM selectively reduces A2E formation in the outer photoreceptors and/or promotes A2E reduction without the ocular adverse events related to delayed dark adaptation, such as night blindness, color blindness, blurred vision, and photophobia, of current investigational drugs that reduce A2E formation.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜領域の網膜放射照度および/または累積網膜放射照度を選択的に減少させて網膜領域の酸化的リン酸化を減少させ、活性酸素種を減少させて、それによってミトコンドリア機能不全を予防し、かつ/またはミトコンドリア機能不全を逆転させる。本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、いくつかの網膜領域において、限定はしないが、網膜細胞(限定はしないが、光受容体、網膜色素細胞、ミュラーグリア細胞、および神経節細胞を含む)およびブルッフ膜を含む網膜構造の代謝および/または酸化的ストレスおよび/または代謝不安定性を低減し、限定はしないが、いくつかの網膜領域における網膜細胞(限定はしないが、光受容体、網膜色素細胞、ミュラーグリア細胞、および神経節細胞を含む)およびブルッフ膜を含む、損傷網膜構造の、限定はしないが、損傷の低減および/または修復および/または再生を含む有益な効果をもたらす。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM selectively reduces retinal irradiance and/or cumulative retinal irradiance in a retinal region to reduce oxidative phosphorylation in the retinal region and reduce reactive oxygen species, thereby preventing and/or reversing mitochondrial dysfunction. In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM reduces the metabolism and/or oxidative stress and/or metabolic instability of retinal structures including, but not limited to, retinal cells (including, but not limited to, photoreceptors, retinal pigment cells, Muller glial cells, and ganglion cells) and Bruch's membrane in some retinal regions, resulting in beneficial effects including, but not limited to, reduced damage and/or repair and/or regeneration of damaged retinal structures including, but not limited to, retinal cells (including, but not limited to, photoreceptors, retinal pigment cells, Muller glial cells, and ganglion cells) and Bruch's membrane in some retinal regions.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMは、いくつかの網膜領域における網膜放射照度および/もしくは累積網膜放射照度を選択的に減少させ、かつ/または酸化的ストレスを低下させ、限定はしないが、光受容体細胞保護および/もしくは再生のためにミュラーグリア細胞を利用すること、ならびに/またはミュラーグリア細胞の分化転換を増大させること、ならびに/またはミュラーグリア細胞グリオーシスを減少させること、ならびに/または有害な網膜リモデリングを防止すること、ならびに/またはミュラー細胞におけるグルタミン合成酵素発現を維持すること、ならびに/またはミュラー細胞の周りの網膜微小環境が錐体機能をサポートすることを可能にすることを含む有益な効果をもたらす。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM selectively reduces retinal irradiance and/or cumulative retinal irradiance in some retinal regions and/or reduces oxidative stress, resulting in beneficial effects including, but not limited to, utilizing Müller glial cells for photoreceptor cell protection and/or regeneration, and/or increasing Müller glial cell transdifferentiation, and/or reducing Müller glial cell gliosis, and/or preventing deleterious retinal remodeling, and/or maintaining glutamine synthetase expression in Müller cells, and/or enabling the retinal microenvironment around Müller cells to support cone function.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、いくつかの網膜領域において網膜放射照度および/または累積網膜放射照度を選択的に減少させ、それによって、ドルーゼン量(すなわち、ドルーゼンの数および/またはサイズ)の低減を引き起こす。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM selectively reduces retinal irradiance and/or cumulative retinal irradiance in some retinal regions, thereby causing a reduction in drusen volume (i.e., number and/or size of drusen).

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、いくつかの網膜領域における網膜放射照度および/または累積網膜放射照度を選択的に減少させ、限定はしないが、栄養素の有益な変調、ならびに限定はしないが、網膜細胞(限定はしないが、光受容体、網膜色素上皮細胞、ミュラーグリア細胞、および神経節細胞を含む)ならびにブルッフ膜および外境界膜を含む網膜構造の再生および/または救済を含む有益な効果をもたらす。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM selectively reduces retinal irradiance and/or cumulative retinal irradiance in some retinal regions, resulting in beneficial effects including, but not limited to, beneficial modulation of nutrients, and regeneration and/or salvage of retinal cells (including, but not limited to, photoreceptors, retinal pigment epithelial cells, Muller glial cells, and ganglion cells) and retinal structures including Bruch's membrane and the outer limiting membrane.

本明細書において説明されている例示的な実施形態は、網膜の多くの領域においてまたは網膜全体を通して網膜IDMに対する設計、材料、および光学系を利用して網膜照度分布パターンを生成し、損傷および/または機能不全および/または感覚遮断網膜細胞を伴う疾患による視力喪失後に未治療の対照群と比較して視力を安定させ、視力を改善し、視力を回復させ、または視力喪失率を低下させるように構成されている、光源(限定はしないが、角膜光破壊、水晶体内光破壊、角膜光電離、角膜光解離、角膜光剥離、熱角膜形成術、光溶接を含む、限定はしないが、連続波およびパルスレーザーを含む)、角膜架橋システム、角膜高周波発信器、眼鏡、コンタクトレンズ、角膜インレー、有水晶体眼、無水晶体眼または偽水晶体眼に挿入するための眼内レンズ、およびそれらの組合せに基づく網膜IDMデバイスおよび方法を含み、網膜IDMデバイスおよび方法は、中心窩または別の網膜固視領域から少なくとも2つの他の空間的に分離された網膜領域への同時光方向転換を用いて、中心窩または別の網膜固視領域を含む、少なくとも3つの網膜領域内で永久的に、一時的に、または時間の経過とともに修正を変化させつつ、眼球視野からの環境光の空間的、時間的、時空的、有色の、無色の、およびコントラスト情報分布を光学的に修正するように構成され、網膜領域は、極座標の範囲によって定義され、空間的に分離された網膜領域は、非重複領域、部分的に重複する領域、または非重複領域と部分的に重複する領域との任意の組合せであり、網膜IDMの量および配置は、所定の時間分布を伴う、または伴わない所定の空間分布に対するものであり、網膜放射照度分布修正は、限定はしないが、空間、時間、時空、有色、無色、およびコントラスト情報またはそれらの任意の組合せを含む情報を含む。本明細書において説明されている網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態では、網膜デバイスは、部分的または完全に機能不全に陥った網膜領域からの光を同時に光学的に方向転換し、その光を、全部または一部だけ、1つまたは複数の機能的網膜領域上へ方向転換する網膜IDMを生成し、網膜放射照度分布修正は、限定はしないが、空間、時間、時空、有色、無色、およびコントラスト情報またはそれらの任意の組合せを含む情報を含む。本明細書において説明されている網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの例示的な実施形態では、網膜デバイスは網膜IDMを生成し、網膜IDMの量および配置は、非重複領域、部分的に重複する領域、または非重複領域と部分的に重複する領域との任意の組合せである、空間的に分離された網膜領域に対するものであり、そのような網膜IDMの量および配置は、所定の時間分布を伴う、または伴わない所定の空間分布に対するものであり、網膜IDMの量および配置は、限定はしないが、i)網膜上の視野全体の単一の平行移動を引き起こす眼球運動、ii)網膜上の視野全体の焦点の変化を引き起こす水晶体調節、iii)網膜上の視野全体の急速な明暗を引き起こす瞳孔拡張/収縮を含む自己生成像修正によって引き起こされるものとは異なるパターンおよび対称性を有し、これは中枢脳が網膜IDMの効果を補償し、したがって部分的に相殺することができることを妨げ、網膜IDMは、眼球運動および/または知覚訓練を必要とすることなく、固視に使用される少なくとも1つの視覚伝導路を阻害し、眼球内の固視に対する少なくとも1つの代替的機能的視覚伝導路を興奮させ、網膜IDMは、眼球運動および/または知覚訓練を必要とすることなく、治療被験者に少なくとも1つまたは複数の代替的機能的視覚伝導路の認識を生じさせ、網膜IDMは、また、限定はしないが、いくつかの網膜領域内の網膜細胞(限定はしないが、光受容体、網膜色素細胞、ミュラーグリア細胞、神経節細胞を含む)およびブルッフ膜を含む、損傷網膜構造の、限定はしないが、損傷の軽減および/または修復および/または再生を含む有益な効果を生じさせるものとしてよく、網膜IDMは、網膜細胞損傷、網膜細胞機能不全、網膜細胞感覚遮断、またはこれらの任意の組合せのうちの1つまたは複数を含む疾病、損傷、または疾患のうちの1つまたは複数による視力喪失後の視力を改善し、視力改善は、限定はしないが、視力(遠方視力、中間視力、および近方視力に対して未矯正視力および最良眼鏡矯正視力の両方を含む)、過視力、焦点深度、色覚、周辺視力、コントラスト感度、立体視力、副尺視力、明順応、暗順応、視力関係の生活の質、またはこれらの任意の組合せを含む視力関係転帰の改善を結果としてもたらすように構成される。 Exemplary embodiments described herein include retinal IDM devices and methods based on light sources (including but not limited to continuous wave and pulsed lasers, including but not limited to corneal photodisruption, intralenticular photodisruption, corneal photoionization, corneal photodissection, corneal photoablation, thermal keratoplasty, photowelding), corneal crosslinking systems, corneal radiofrequency generators, eyeglasses, contact lenses, corneal inlays, intraocular lenses for insertion into phakic, aphakic or pseudophakic eyes, and combinations thereof, that utilize designs, materials, and optics for retinal IDM to generate retinal illuminance distribution patterns in many regions of or throughout the retina and are configured to stabilize vision, improve vision, restore vision, or reduce the rate of vision loss compared to untreated controls following vision loss due to diseases involving damaged and/or dysfunctional and/or sensory-deprived retinal cells; Retinal IDM devices and a method configured to optically modify spatial, temporal, spatiotemporal, chromatic, achromatic, and contrast information distribution of ambient light from an ocular field of view, with simultaneous light redirection from the fovea or another retinal fixation region to at least two other spatially separated retinal regions, while permanently, temporarily, or varying the modification over time within at least three retinal regions, including the fovea or another retinal fixation region, the retinal regions being defined by ranges of polar coordinates, the spatially separated retinal regions being non-overlapping regions, partially overlapping regions, or any combination of non-overlapping regions and partially overlapping regions, the amount and placement of retinal IDMs being for a predetermined spatial distribution with or without a predetermined temporal distribution, and the retinal irradiance distribution modification includes information including, but not limited to, spatial, temporal, spatiotemporal, chromatic, achromatic, and contrast information, or any combination thereof. In some embodiments of the retinal IDM devices and methods described herein, the retinal device generates a retinal IDM that simultaneously optically redirects light from a partially or completely dysfunctional retinal region and redirects that light, in whole or in part, onto one or more functional retinal regions, and the retinal irradiance distribution modification includes information including, but not limited to, spatial, temporal, spatiotemporal, chromatic, achromatic, and contrast information or any combination thereof. In some exemplary embodiments of the retinal IDM devices and methods described herein, the retinal device generates a retinal IDM, the amount and arrangement of the retinal IDM is for spatially separated retinal regions that are non-overlapping regions, partially overlapping regions, or any combination of non-overlapping and partially overlapping regions, the amount and arrangement of such retinal IDM is for a predetermined spatial distribution with or without a predetermined temporal distribution, the amount and arrangement of the retinal IDM has a pattern and symmetry that is different from that caused by self-generated image modifications including, but not limited to, i) eye movements that cause a single translational movement of the entire field on the retina, ii) lens accommodation that causes a change in focus of the entire field on the retina, iii) pupil dilation/constriction that causes rapid lightening/darkening of the entire field on the retina, which prevents the central brain from being able to compensate for and thus partially counteract the effect of the retinal IDM, and the retinal IDM inhibits at least one visual pathway used for fixation without the need for eye movements and/or perceptual training, and provides at least one alternative functional visual pathway for fixation within the eye. The retinal IDM excites visual pathways, and the retinal IDM produces in the treated subject the awareness of at least one or more alternative functional visual pathways without the need for eye movement and/or sensory training, the retinal IDM may also produce beneficial effects including, but not limited to, reduction in damage and/or repair and/or regeneration of damaged retinal structures, including, but not limited to, retinal cells in several retinal regions (including, but not limited to, photoreceptors, retinal pigment cells, Muller glial cells, ganglion cells) and Bruch's membrane, the retinal IDM reduces retinal cell damage, Improves vision following vision loss due to one or more of a disease, injury, or disorder, including one or more of retinal cell dysfunction, retinal cell sensory deprivation, or any combination thereof, and the vision improvement is configured to result in improved vision-related outcomes including, but not limited to, visual acuity (including both uncorrected and best spectacle-corrected visual acuity for distance, intermediate, and near vision), hyperacuity, depth of focus, color vision, peripheral vision, contrast sensitivity, stereoacuity, vernier acuity, light adaptation, dark adaptation, vision-related quality of life, or any combination thereof.

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のうちのいくつかは、眼の角膜を変える。いくつかの角膜実施形態では、レーザー網膜IDMデバイスは、図7に概略として示されているように角膜の曲率半径(ROC)を修正するために使用される。未修正角膜では、図7に実線で示されているように、点1および点2に入射した光線は中心窩上に集光される。点1および点2におけるROCを減少させることで(図7には図示せず)、光線の方向を変化させ、中心窩の外側にある配置L1およびL2を照射する。図7では、点2における修正ROCは、点1における修正ROCと比較してより大きく減少しており、両方とも未修正曲率半径に関して減少し、この場合、点2における曲率半径の減少が大きければ大きいほど、配置L1を照射する光線に比べて中心窩から大きい距離だけ隔てられている配置L2を照射する光線の方向転換がより大きくなる。角膜上の任意の点における光線の再配置は、限定はしないが、角膜曲率半径、角膜屈折率、角膜回折、角膜散乱の修正、およびこれらの角膜修正の任意の組合せを含む角膜修正によって生じ得る。図7に示されているサンプル光線は、物体空間から網膜上の像空間にマッピングされる光線のセット全体を代表するだけであることは理解される。本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMは、限定はしないが、角膜上の360°の全角度範囲内で急勾配と平坦とを交互に繰り返すセクタを有する7mm以上の光学ゾーンまで延在する中心セクタから中心傍セクタまでを含む2つまたはそれ以上の角膜領域内の角膜修正によってもたらされる光線再配置を含む。 Some of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein modify the cornea of the eye. In some corneal embodiments, a laser retinal IDM device is used to modify the radius of curvature (ROC) of the cornea as shown diagrammatically in FIG. 7. In an unmodified cornea, light rays incident at points 1 and 2 are focused on the fovea, as shown by the solid lines in FIG. 7. Reducing the ROC at points 1 and 2 (not shown in FIG. 7) redirects the light rays to illuminate locations L1 and L2 that are outside the fovea. In FIG. 7, the modified ROC at point 2 is reduced more than the modified ROC at point 1, both of which are reduced with respect to the unmodified radius of curvature, where the greater the reduction in the radius of curvature at point 2, the greater the redirection of the light rays illuminating location L2, which is a greater distance away from the fovea compared to the light rays illuminating location L1. The relocation of light rays at any point on the cornea can be caused by corneal modifications, including but not limited to, modifications of the corneal radius of curvature, corneal refractive index, corneal diffraction, corneal scattering, and any combination of these corneal modifications. It is understood that the sample rays shown in FIG. 7 are only representative of the entire set of light rays that are mapped from object space to image space on the retina. In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM includes light ray relocation caused by corneal modifications in two or more corneal regions, including but not limited to, a central sector to a paracentral sector extending to an optical zone of 7 mm or more with sectors that alternate between steep and flat within a full 360° angular range on the cornea.

図8は、中心機能不全領域Bを有する中心窩Aを示す網膜概略図である。この場合、限定はしないが、角膜を修正するデバイスを含む、網膜IDMデバイスは、時空間、コントラスト、有色、および無色情報を有する光線を、中心機能不全領域Bから離れる方向に、限定はしないが、領域Bの外側の中心窩の機能的領域を含む機能的網膜領域に方向転換するように設計されるべきである。図9は、中心機能不全網膜領域から4つの機能的網膜領域への網膜IDMに対する網膜IDMデバイスを使用することによって生成され得る4象限網膜IDMを例示する概略網膜図である。 Figure 8 is a retinal schematic showing a fovea A with a central dysfunctional region B. In this case, a retinal IDM device, including but not limited to a corneal modifying device, should be designed to redirect light rays with spatiotemporal, contrast, chromatic, and achromatic information away from the central dysfunctional region B to a functional retinal region, including but not limited to a functional region of the fovea outside region B. Figure 9 is a retinal schematic illustrating a four-quadrant retinal IDM that can be generated by using a retinal IDM device for a retinal IDM from a central dysfunctional retinal region to four functional retinal regions.

図10は、網膜上の様々な形状および配置を有する機能不全および機能的網膜領域を示している。任意の網膜IDMデバイスが、機能不全網膜領域(図10の例ではB、C、およびD)から離れる方向に、機能的網膜領域上へ網膜IDMを生成するように構成されるべきであることは、当業者によって理解され、図10の場合、機能的網膜領域Eは、視力および視覚機能改善に網膜IDMが使用され得る候補領域である。 Figure 10 shows dysfunctional and functional retinal regions having various shapes and locations on the retina. It will be understood by those skilled in the art that any retinal IDM device should be configured to generate a retinal IDM on a functional retinal region in a direction away from the dysfunctional retinal region (B, C, and D in the example of Figure 10), and in the case of Figure 10, functional retinal region E is a candidate region where a retinal IDM may be used to improve vision and visual function.

網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態は、図11Aに示されている角膜曲率半径(ROC)の治療パターン、および図11Bに示されている図11Aの拡大部分を生成する。図11Bは、曲率半径において0.1mmずつ増分する境界を示しているが、実際のROCは1つの増分境界から別の境界まで連続的に変化する。図12は、図11Aに示されている治療パターンの30°~210°の子午線に沿ってROCプロファイルを近似する連続的なROCプロファイルを示している。ROCは、図12に示されているように対称的であり得るか、または形状が可変である非対称であり得る。最小ROCの配置は、瞳孔重心(または別の中心基準)に関して中心に置かれるか、または中心から外れるものとしてよい。一例として、未治療の角膜が中心光学ゾーン(直径3mmの中)において約7.6mmのROCを有する場合、治療済み角膜は同じゾーン内で7.2~7.8mmの範囲内のROCを有する可能性がある。IDM治療のいくつかの実施形態は、また、角膜全体を通して有意なROC変化も引き起こし、7mmの光学ゾーンでは周辺角膜にまで延在する。その結果得られるIDM治療の変化は、図11Aに示されているように、約5から7mmの光学ゾーンの間の中心傍角膜内の平坦な領域の4つのセットによって囲まれている中心(直径3mm)光学ゾーン内で急勾配/平坦を交互に繰り返すセクタの4つのセットとして近似的に記述できる。ROCの変化は、図9に例示されているものに類似する機能的網膜領域上への網膜放射照度の方向転換を行う4つの非球面伸長「小型レンズ」からの光線の方向転換、さらには角膜の他の領域からの光線の方向転換も引き起こす。図11Aおよび図11Bに示されているROCパターンは、網膜IDMデバイスが図11A上の小さな白色円として示されている表面治療領域の下に配置されている角膜間質組織の4つの小体積のIDM治療を引き起こすことによって生成される。角膜の生体力学特性に起因して、角膜間質組織の4つの小体積内の高度に局在化された治療は、各治療体積から角膜中心に向かって延在し、治療済み体積と角膜中心との間のおおよそ中ほどにピーク効果がある、非局所的効果を生み出す。IDM治療のいくつかの実施形態は、角膜中心から少なくとも7mmの光学ゾーンまで延在する角膜全体にわたって非局所的ROC変化を生じる。 Some embodiments of the retinal IDM device and method generate a treatment pattern of corneal radius of curvature (ROC) shown in FIG. 11A and an expanded portion of FIG. 11A shown in FIG. 11B. FIG. 11B shows boundaries of 0.1 mm increments in radius of curvature, but the actual ROC varies continuously from one incremental boundary to another. FIG. 12 shows a continuous ROC profile that approximates the ROC profile along the 30°-210° meridian of the treatment pattern shown in FIG. 11A. The ROC can be symmetric as shown in FIG. 12, or asymmetric with variable shape. The placement of the minimum ROC may be centered or off-center with respect to the pupil centroid (or another central reference). As an example, if an untreated cornea has an ROC of about 7.6 mm in the central optical zone (within a 3 mm diameter), the treated cornea may have an ROC in the range of 7.2-7.8 mm in the same zone. Some embodiments of IDM treatment also induce significant ROC changes throughout the cornea, extending into the peripheral cornea at the 7 mm optical zone. The resulting IDM treatment changes can be approximately described as four sets of alternating steep/flat sectors in the central (3 mm diameter) optical zone surrounded by four sets of flat regions in the paracentral cornea between approximately the 5 and 7 mm optical zone, as shown in FIG. 11A. The ROC changes induce redirection of light rays from four aspheric elongated "lenslets" that redirect retinal irradiance onto functional retinal regions similar to those illustrated in FIG. 9, as well as redirection of light rays from other regions of the cornea. The ROC patterns shown in FIGS. 11A and 11B are generated by a retinal IDM device inducing IDM treatment of four small volumes of corneal stromal tissue located beneath the superficial treatment region, shown as small white circles on FIG. 11A. Due to the biomechanical properties of the cornea, highly localized treatment within four small volumes of corneal stromal tissue produces a non-localized effect that extends from each treatment volume toward the corneal center, with a peak effect approximately halfway between the treated volume and the corneal center. Some embodiments of IDM treatment produce non-localized ROC changes throughout the cornea, extending from the corneal center to at least 7 mm of the optical zone.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMに対するデバイスは、限定はしないが、4つの円形非中心体積治療を含む様々なパターンを使用し、角膜全体を通して、限定はしないが、角膜曲率半径、角膜屈折率、角膜回折、角膜散乱の修正、およびこれらの角膜修飾の任意の組合せを含む角膜修正を生じる。角膜曲率半径修正において、IDM治療は、角膜前面の主要な窪みおよび/または隆起の様々な非中心配置および大きさを誘発し、その結果、角膜全体を通して前面角膜曲率半径が増大および/または減少する。 In some exemplary embodiments described herein, the device for retinal IDM uses various patterns, including but not limited to, four circular non-central volume treatments, to produce corneal modifications throughout the cornea, including but not limited to, modifications of corneal radius of curvature, corneal refractive index, corneal diffraction, corneal scattering, and any combination of these corneal modifications. In corneal radius of curvature modifications, the IDM treatment induces various non-central locations and magnitudes of major depressions and/or elevations in the anterior corneal surface, resulting in an increase and/or decrease in the anterior corneal radius of curvature throughout the cornea.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMは、網膜の4象限すべてにおける放射照度分布を変化させる曲率半径の変化を生じさせ、網膜IDMは、網膜領域および/または微小領域内の放射照度および/またはコントラストの減少または増大を引き起こし、視界にある物体の明暗端の変化した比率は、放射照度コントラストを変化させる。いくつかの実施形態において、網膜IDMに対する例示的なパターンは、瞳孔重心(PC)または角膜頂点(CV)または同軸視聴角膜光反射(CSCLR)を中心とする。いくつかの実施形態において、網膜IDMに対するパターンは、PC、CV、またはCSCLRに関して中心から外される。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM produces a change in radius of curvature that changes the irradiance distribution in all four quadrants of the retina, the retinal IDM produces a decrease or increase in irradiance and/or contrast in retinal regions and/or microregions, and the changed ratio of light and dark edges of objects in the field of view changes the irradiance contrast. In some embodiments, the exemplary pattern for the retinal IDM is centered on the pupil centroid (PC) or the corneal vertex (CV) or the concentric viewing corneal light reflex (CSCLR). In some embodiments, the pattern for the retinal IDM is off-centered with respect to the PC, CV, or CSCLR.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMは、限定はしないが、網膜炎症および網膜創傷治癒を含む有害な網膜効果を生じない。網膜レーザー療法(限定はしないが、レーザー網膜光凝固術、レーザー網膜光線力学療法、および閾値下マイクロパルスダイオードレーザー療法を含む)およびフォトバイオモジュレーション療法の従来のデバイスおよび方法とは対照的に、IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態は、網膜に照射するレーザー光または発光ダイオード(LED)光を使用せず、いくつかのIDM実施形態では、網膜に照射を行うために自然環境光のみを使用し、したがって網膜がレーザー光および他の自然ではない非環境光に曝露されることに関連する有害な網膜効果がない。IDM治療fのいくつかの実施形態では、角膜を照射するために「眼に安全な」光のみが使用され、「眼に安全な」光は、角膜および他の網膜前眼球構造によって完全に吸収され、それによって網膜の直接照射を防ぐ。 In some exemplary embodiments described herein, retinal IDM does not produce adverse retinal effects, including, but not limited to, retinal inflammation and retinal wound healing. In contrast to conventional devices and methods of retinal laser therapy (including, but not limited to, laser retinal photocoagulation, laser retinal photodynamic therapy, and subthreshold micropulse diode laser therapy) and photobiomodulation therapy, some embodiments of the IDM devices and methods do not use laser or light-emitting diode (LED) light to irradiate the retina, and some IDM embodiments use only natural ambient light to irradiate the retina, thus eliminating the adverse retinal effects associated with exposing the retina to laser light and other non-natural, non-ambient light. In some embodiments of IDM treatment, only "eye-safe" light is used to irradiate the cornea, and the "eye-safe" light is completely absorbed by the cornea and other pre-retinal ocular structures, thereby preventing direct irradiation of the retina.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMは、治療後数ヶ月から数年にわたり、基礎疾患プロセスからの網膜細胞の進行中の損傷または機能低下を補償し続ける。いくつかの実施形態において、基礎疾患プロセスによる網膜細胞の進行中の損傷または機能低下に対する進行中の神経補償は、本明細書において説明されている例示的な方法のうちの1つまたは複数によって生成される網膜IDMの進行中の変化によって円滑にされ、たとえば、数日、数週間、数ヶ月、または数年にわたる角膜前面の窪みおよび/または隆起の変化を可能にする。角膜前の曲率の一部は角膜全体を通して網膜細胞の進行中の損傷または機能低下を補償し続けるために数日、数週間、数ヶ月、または数年にわたって徐々に変化する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM continues to compensate for ongoing damage or loss of function of retinal cells from the underlying disease process for months to years after treatment. In some embodiments, the ongoing neural compensation for ongoing damage or loss of function of retinal cells from the underlying disease process is facilitated by ongoing changes in the retinal IDM produced by one or more of the exemplary methods described herein, for example, allowing for changes in the dip and/or elevation of the anterior corneal surface over days, weeks, months, or years. A portion of the anterior corneal curvature gradually changes over days, weeks, months, or years to continue to compensate for ongoing damage or loss of function of retinal cells throughout the cornea.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、IDM治療による角膜ROC変化の振幅は、時間の経過とともに減少する。本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、IDM治療は、角膜ROCのIDMの変化を様々な期間にわたって一時的なものにするために角膜に送達される治療パターンおよび/または治療エネルギー密度を変更することによって修正され得る。一時的IDM誘発ROC変化は、子供、青年、および若年成人の弱視の治療に特に有用である。弱視の被験者の両眼のIDM治療は、単眼剥奪による従来の弱視治療によって引き起こされる視力障害を防ぐことができる。弱視の被験者の両眼のIDM治療は、従来の単眼方法とは対照的に、通常日常機能における両眼視を改善することができる。両眼視は、弱視に対する単眼剥奪治療によって阻害され、従来の両眼視覚訓練がビデオゲームありまたはなしで実施されたときに、通常日常機能において改善されない。被験者の両眼のIDM治療は、両眼の周辺視力の使用を妨げない。弱視の被験者の周辺視力は、通常、正常であり、閉塞療法によって障害されることがあり、IDM治療後に弱視眼の中心視力の改善に寄与し得る。 In some exemplary embodiments described herein, the amplitude of the corneal ROC change due to IDM treatment decreases over time. In some exemplary embodiments described herein, IDM treatment can be modified by changing the treatment pattern and/or treatment energy density delivered to the cornea to make the IDM change in corneal ROC temporary for various periods of time. Temporary IDM-induced ROC changes are particularly useful for treating amblyopia in children, adolescents, and young adults. IDM treatment of both eyes of an amblyopic subject can prevent vision impairment caused by conventional amblyopia treatment with monocular deprivation. IDM treatment of both eyes of an amblyopic subject can improve binocular vision in normal daily functioning, in contrast to conventional monocular methods. Binocular vision is inhibited by monocular deprivation treatment for amblyopia and is not usually improved in daily functioning when conventional binocular vision training is performed with or without video games. IDM treatment of both eyes of a subject does not prevent the use of peripheral vision in both eyes. The peripheral vision of amblyopic subjects is usually normal and may be impaired by occlusion therapy, which may contribute to the improvement of central vision in the amblyopic eye after IDM treatment.

網膜IDMデバイスのいくつかの実施形態の応用では、図11Aに類似する治療パターンを使用する加齢黄斑変性症(AMD)の眼に対するIDM治療は、平均最良眼鏡矯正遠方視力および近方視力(CDVAおよびCNVA)、コントラスト感度および他の視覚機能、ならびに視力関係の生活の質において著しい網膜IDM視力改善をもたらす。ETDRS視力表の遠方版と近方版が、それぞれ、遠方視力および近方視力を測定するために利用可能である。ETDRS測定値は、スネレン値、logMAR値、10進数値、および/または正しく読めた文字の数(スネレン値20/1000に対して0個の文字から始まる)に関するいくつかの方法で報告される。視力の改善は、多くの場合に、ETDRS視力表で獲得された文字数および/または獲得された行数に関して報告され、視力表には1行に5文字が並んでいる。 In application of some embodiments of the retinal IDM device, IDM treatment of eyes with age-related macular degeneration (AMD) using a treatment pattern similar to FIG. 11A results in significant retinal IDM vision improvements in mean best spectacle-corrected distance and near visual acuity (CDVA and CNVA), contrast sensitivity and other visual functions, and vision-related quality of life. Distance and near versions of the ETDRS eye chart are available to measure distance and near visual acuity, respectively. ETDRS measurements are reported in several ways in terms of Snellen value, logMAR value, decimal value, and/or number of letters read correctly (starting with 0 letters for a Snellen value of 20/1000). Vision improvement is often reported in terms of number of letters gained and/or number of lines gained on the ETDRS eye chart, which has 5 letters per line.

個別のカスタマイズされた網膜IDM治療が、本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法の1つまたは複数によって実施できることは当業者によって理解され得る。これらの個々のカスタマイズされた網膜IDM治療は、限定はしないが、個別の光干渉断層法、マイクロペリメトリー、高精細度ペリメトリー、および眼底自己蛍光検査を含む診断情報に基づき行うことができる。 It can be understood by those skilled in the art that individualized customized retinal IDM treatments can be performed by one or more of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein. These individualized customized retinal IDM treatments can be performed based on diagnostic information including, but not limited to, individualized optical coherence tomography, microperimetry, high definition perimetry, and fundus autofluorescence examinations.

本明細書において説明されているいくつかの実施形態では、網膜IDM治療パターンは、緑内障患者の視力を改善するために黄斑損傷および視野欠損の程度に基づき構成され得る。黄斑に対する緑内障性損傷は、疾病プロセスの初期に生じ、局所および深部の弓状欠陥が固視付近に現れ得る上方視野においてより一般的である。初期緑内障性損傷は、両眼コントラスト感度スコアおよび奥行知覚の著しい低下を引き起こし、これは両側網膜IDMによって改善され得る。 In some embodiments described herein, retinal IDM treatment patterns can be configured based on the extent of macular damage and visual field defects to improve vision in glaucoma patients. Glaucomatous damage to the macula occurs early in the disease process and is more prevalent in the upper visual fields where focal and deep arcuate defects may appear near fixation. Early glaucomatous damage causes significant declines in binocular contrast sensitivity scores and depth perception, which can be improved by bilateral retinal IDM.

図13は、中央機能不全網膜領域(灰色陰影)の効果を概略で例示する未修正網膜照度分布と修正済み網膜照度分布とを示している。未修正網膜放射照度分布(上のグラフ)では、光のわずかな部分(4.3%)だけが機能不全網膜領域の外側にある機能的網膜領域を照射する。IMT植え込みによって引き起こされるような2×拡大による従来の修正(左下のグラフ)では、有用な網膜放射照度を30%にまで高め、これは機能不全網膜領域の外側および機能的網膜領域の内側にある。本明細書において説明されている最適化された修正(右下のグラフ)は、図7に示されているものに類似する網膜IDMを生成し、有用な網膜放射照度を83%まで高めるが、これは機能不全網膜領域の外側およびしたがって機能的網膜領域の内側にある。IMTおよび類似の眼内望遠鏡デバイスの基本である、拡大による従来の修正は、中心視力喪失の眼の視力を改善する上で有効性が常に限定される。それに加えて、IMTデバイスは、望遠鏡光学系の視野の制限に起因して「視野狭窄」を引き起こす。本明細書において説明されている、例示的な実施形態のうちのいくつかによる角膜治療は、中心視力喪失の眼の視力を改善する上でかなり効果的であり、また「視野狭窄」を引き起こすのではなくむしろ周辺視力を改善する。 Figure 13 shows uncorrected and corrected retinal irradiance distributions that illustrate the effect of a central dysfunctional retinal region (shaded in gray). In the uncorrected retinal irradiance distribution (top graph), only a small portion of light (4.3%) illuminates the functional retinal region outside the dysfunctional retinal region. Conventional correction by 2x magnification (bottom left graph) as caused by IMT implantation increases the useful retinal irradiance to 30%, which is outside the dysfunctional retinal region and inside the functional retinal region. The optimized correction described herein (bottom right graph) produces a retinal IDM similar to that shown in Figure 7, increasing the useful retinal irradiance to 83%, which is outside the dysfunctional retinal region and therefore inside the functional retinal region. Conventional correction by magnification, which is the basis of IMT and similar intraocular telescopic devices, has always been of limited effectiveness in improving vision in eyes with central vision loss. In addition, IMT devices cause "tunnel vision" due to the limited field of view of the telescopic optics. Corneal treatment according to some of the exemplary embodiments described herein is highly effective in improving vision in eyes with central vision loss, and also improves peripheral vision rather than causing "tunnel vision."

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態は、網膜IDMに対する中心窩または別の網膜固視領域から少なくとも2つの他の網膜領域への光方向転換のために、限定はしないが、角膜曲率半径の修正、角膜屈折率の修正、角膜回折、角膜散乱、およびこれらの角膜修正の任意の組合せを含む角膜修正を生成するように構成されているIDMデバイスおよび方法を伴う。これらの実施形態は、限定はしないが、角膜光破壊、角膜光電離、角膜解離、角膜光剥離、光熱角膜形成術(LTK)、角膜光溶接、角膜架橋(CXL)、伝導性角膜形成術(CK)、および角膜インレーのための角膜デバイスおよび方法を含み、これらはすべて網膜IDMに対して構成される。最適な網膜IDMのためには、曲率半径および/または屈折率の変化は、機能不全網膜領域の外側および機能的網膜領域の内側に可能な限り多くの網膜IDMを生じさせるべきである。IDM治療デバイスおよび方法は、限定はしないが、網膜IDMに対する角膜前面ROC変化について、図11および図12に示されているものを含む、角膜曲率半径(ROC)変化を生じさせるように構成され得る。IDM治療およびデバイスは、限定はしないが、光破壊のためのフェムト秒レーザーを含む、デバイスを使用して網膜IDMに対する天然水晶体の水晶体曲率半径または屈折率修正を生じさせるように構成され得る。角膜修正は、最初に(第1の修正)および後の時点で(その後の修正)行われ得ることは理解される。 Some exemplary embodiments described herein involve IDM devices and methods configured to generate corneal modifications, including but not limited to, corneal radius of curvature modifications, corneal refractive index modifications, corneal diffraction, corneal scattering, and any combination of these corneal modifications, for light redirection from the fovea or another retinal fixation area to at least two other retinal areas for retinal IDM. These embodiments include corneal devices and methods for, but not limited to, corneal photodisruption, corneal photoionization, corneal dissection, corneal photoablation, photothermal keratoplasty (LTK), corneal photowelding, corneal crosslinking (CXL), conductive keratoplasty (CK), and corneal inlays, all configured for retinal IDM. For optimal retinal IDM, the change in radius of curvature and/or refractive index should produce as much retinal IDM as possible outside the dysfunctional retinal area and inside the functional retinal area. IDM treatment devices and methods may be configured to produce corneal radius of curvature (ROC) changes, including but not limited to those shown in Figures 11 and 12 for anterior corneal ROC changes to retinal IDM. IDM treatments and devices may be configured to produce natural lens radius of curvature or refractive index modifications to retinal IDM using devices, including but not limited to femtosecond lasers for photodisruption. It is understood that corneal modifications may be performed initially (first modification) and at later times (subsequent modifications).

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、フェムト秒(FS)レーザーまたはナノ秒レーザーが、角膜修正を用いて網膜IDMに対する間質内光破壊もしくは光電離もしくは光解離またはこれらの任意の組合せを生じさせるために使用され得る。図14は、網膜IDMを生成するように構成されているフェムト秒(FS)レーザー治療(Tx)パターンを受けた角膜を通る概略断面図を例示している。図示されている例では、間質内FSレーザー照射は、窪み(図14では深さが誇張されている)をもたらす間質内角膜体積を除去するように構成され、したがって、曲率半径(ROC)は角膜前面において変化し、代替的に、FSレーザー照射は、限定はしないが、網膜IDMに対する間質内屈折率修正、間質内回折修正、間質内散乱修正を含む他の角膜修正を生成するように構成され得る。角膜修正変化の任意の組合せは、網膜IDMに使用され得る。角膜組織除去または屈折率の変化に対するFSレーザーパターンは、図14に示されているように球形であり得るか、または任意の体積形状を有することができる。FS治療体積は、角膜間質内の任意の深さのところに配置され得る。2つまたはそれ以上のFS治療体積は、中心(3mmの光学ゾーン内)、中心傍(3から6mmの光学ゾーン内)、または周辺(>6mmの光学ゾーン)に生成されるものとしてよく、治療パターンは瞳孔重心または別の中心基準に関して中心に置かれるか、中心から外される。治療体積は、カスタム効果を生み出すために、形状および/または深さに関して等しいかまたは不等であり得る。老眼矯正などの他の用途のために以前に使用されたFS環状間質内治療とは異なり、FSレーザー修正は、360度の環状体積ではなく、したがって、角膜拡張を誘発しない。 In some exemplary embodiments described herein, a femtosecond (FS) or nanosecond laser may be used to produce intrastromal photodisruption or photoionization or photodissociation or any combination thereof for the retinal IDM with corneal modification. FIG. 14 illustrates a schematic cross-sectional view through a cornea subjected to a femtosecond (FS) laser treatment (Tx) pattern configured to generate a retinal IDM. In the illustrated example, the intrastromal FS laser irradiation is configured to remove an intrastromal corneal volume that results in a depression (depth is exaggerated in FIG. 14) and thus the radius of curvature (ROC) changes at the anterior corneal surface; alternatively, the FS laser irradiation may be configured to generate other corneal modifications, including but not limited to, intrastromal refractive index modifications, intrastromal diffraction modifications, intrastromal scattering modifications for the retinal IDM. Any combination of corneal modification changes may be used for the retinal IDM. The FS laser pattern for corneal tissue removal or refractive index changes may be spherical as shown in FIG. 14 or may have any volumetric shape. The FS treatment volume may be placed at any depth within the corneal stroma. Two or more FS treatment volumes may be generated centrally (within the 3 mm optical zone), paracentrally (within the 3 to 6 mm optical zone), or peripherally (>6 mm optical zone), with the treatment pattern being centered or off-centered with respect to the pupil centroid or another central reference. The treatment volumes may be equal or unequal in shape and/or depth to produce a custom effect. Unlike FS annular intrastromal treatments previously used for other applications such as presbyopia correction, the FS laser modification is not a 360 degree annular volume and therefore does not induce corneal expansion.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMに有用な角膜修正を生成するために、限定はしないが、レーザー光破壊、光電離もしくは光解離、ならびに/またはレーザー光剥離デバイスおよび方法[限定はしないが、小切開レンチキュール摘出(SMILE)、レーザー原位置角膜切開反転術(LASIK)およびレーザー屈折矯正角膜切除術(PRK)デバイスおよび方法を含む]を含むレーザー組織除去手技が使用され得る。図12は、網膜IDMに有用なものとなるように構成されている前面ROCプロファイルを有する角膜の断面を示す。レーザー組織除去手技(限定はしないが、SMILE治療用の角膜レンチキュールを形成するためのフェムト秒レーザー治療、LASIK治療用およびPRK治療用の間質床のレーザー光剥離を含む)は、網膜IDMを提供するのに十分な角膜修正を引き起こすように構成されるべきである。 In some exemplary embodiments described herein, laser tissue removal procedures, including but not limited to laser photodisruption, photoionization or photodissociation, and/or laser photoablation devices and methods (including but not limited to small incision lenticule extraction (SMILE), laser in situ keratotomy (LASIK) and laser photorefractive keratectomy (PRK) devices and methods) may be used to generate corneal modifications useful for retinal IDM. FIG. 12 shows a cross-section of a cornea with an anterior ROC profile configured to be useful for retinal IDM. Laser tissue removal procedures (including but not limited to femtosecond laser treatment to form a corneal lenticule for SMILE treatment, laser photoablation of the stromal bed for LASIK and PRK treatment) should be configured to cause sufficient corneal modifications to provide retinal IDM.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、角膜架橋(CXL)手技のための、限定はしないが、紫外線A(UVA)発光デバイス、LTKデバイス、および限定はしないが、リボフラビンを含む光感作物質と組み合わされ得る他のデバイス、または限定はしないが、グリセルアルデヒド、グルタルアルデヒド、ゲニピン、ニトロアルコールもしくはホルムアルデヒド放出剤を含む光活性化剤を有する他の光活性化システムを含む角膜架橋デバイスは、架橋(FCXL)の焦点領域を生成するように構成される。FCXL IDM手技のいくつかの実施形態において、治療されない角膜領域は、網膜IDMを施すために角膜の2つまたはそれ以上の空間的に分離された治療領域内でUVA光もしくは他の光または光活性化剤からマスクされる。FCXLは、角膜間質への光感作物質の浸透を高めるために、角膜上皮を全部または一部を除去して、または除去せずに実施され得るが、これは限定はしないが、角膜に光感作物質(限定はしないが、リボフラビンを含む)を投与してその後UVA光またはその他の光照射を行うことを含む。FXCLは、また、限定はしないが、360から460nmの波長領域内で動作するGaNダイオードレーザーおよびダイオード励起固体(DPSS)レーザーを含む、高放射照度(10W/cm以上の放射照度)の可視光またはUVA光源によって活性化される、限定はしないが、リボフラビンを含む、光感作物質を使用するレーザー熱角膜形成術+CXLを併用することによって作製することもできる。FXCL IDMデバイスおよび方法は、限定はしないが、中心窩から離れる方向で2つの他の網膜領域に光を方向転換するために角膜修正の様々な配置および振幅を誘発する2つまたはそれ以上の非中心治療を含む、様々な治療パターンを使用して、図11および図12に示されている、限定はしないが、角膜曲率半径修正を含む角膜修正を生成するように構成される。各治療パターン内で、FCXLは、直径が少なくとも0.1mmであり、中心傍(3から6mmの光学ゾーン内)または周辺(>6mmの光学ゾーン)に配置される治療体積を生成するように構成され、治療パターンは瞳孔重心または別の中心基準に関して中心に置かれるか、または中心から外される。 In some exemplary embodiments described herein, for corneal crosslinking (CXL) procedures, corneal crosslinking devices, including but not limited to ultraviolet A (UVA) light emitting devices, LTK devices, and other devices that may be combined with photosensitizers, including but not limited to riboflavin, or other photoactivation systems with photoactivators, including but not limited to glyceraldehyde, glutaraldehyde, genipin, nitroalcohol, or formaldehyde releasers, are configured to generate focal regions of crosslinking (FCXL). In some embodiments of FCXL IDM procedures, non-treated corneal regions are masked from UVA light or other light or photoactivators within two or more spatially separated treatment regions of the cornea to administer retinal IDM. FCXL may be performed with or without the removal of all or part of the corneal epithelium to enhance penetration of the photosensitizer into the corneal stroma, including but not limited to administering a photosensitizer (including but not limited to riboflavin) to the cornea followed by UVA or other light exposure. FXCL may also be created by combining laser thermokeratoplasty + CXL using a photosensitizer, including but not limited to riboflavin, activated by a high irradiance (irradiance of 10 W/cm2 or greater) visible or UVA light source, including but not limited to GaN diode lasers and diode pumped solid state (DPSS) lasers operating in the wavelength region of 360 to 460 nm. The FXCL IDM device and method are configured to produce corneal modifications, including but not limited to, corneal radius of curvature modifications, as shown in Figures 11 and 12, using various treatment patterns, including but not limited to, two or more non-central treatments that induce various configurations and amplitudes of corneal modifications to redirect light away from the fovea to two other retinal regions. Within each treatment pattern, the FCXL is configured to produce a treatment volume that is at least 0.1 mm in diameter and located paracentrally (within the 3 to 6 mm optical zone) or peripherally (>6 mm optical zone), with the treatment pattern being centered or off-centered with respect to the pupil centroid or another central reference.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、限定はしないが、導電性角膜形成術(CK)を含む従来の角膜形状変更手技およびデバイス、ならびに限定はしないが、高周波放射デバイスを含むデバイスは、網膜IDMに対して角膜の2つまたはそれ以上の空間的に分離された治療領域において角膜修正を生成するように構成される。CK生成角膜修正には、限定はしないが、ROC修正の様々な配置および振幅を誘発する2つまたはそれ以上の非中心治療を含む、限定はしないが、様々な治療パターンを使用する図11および図12に示されている角膜曲率半径修正を含む。各治療パターン内で、CKは、直径が少なくとも0.1mmであり、中心傍(3から6mmの光学ゾーン内)または周辺(>6mmの光学ゾーン)に配置される治療体積を生成するように構成され、治療パターンは瞳孔重心または別の中心基準に関して中心に置かれるか、または中心から外される。 In some exemplary embodiments described herein, conventional corneal reshaping procedures and devices, including but not limited to conductive keratoplasty (CK), and devices, including but not limited to radio frequency emitting devices, are configured to generate corneal modifications in two or more spatially separated treatment regions of the cornea relative to the retinal IDM. The CK-generated corneal modifications include, but are not limited to, corneal radius of curvature modifications as illustrated in FIGS. 11 and 12 using various treatment patterns, including but not limited to, two or more non-central treatments that induce various placements and amplitudes of ROC modifications. Within each treatment pattern, the CK is configured to generate a treatment volume that is at least 0.1 mm in diameter and is located paracentrally (within the 3 to 6 mm optical zone) or peripherally (>6 mm optical zone), with the treatment pattern being centered or off-centered with respect to the pupil centroid or another central reference.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMは、網膜IDMを修正するように構成されている眼内レンズ(IOL)および/または眼内レンズアクセサリデバイス(IOLAD)の挿入によって生成される。IOLADは、限定はしないが、屈折構造、回折構造、または網膜IDMを修正するためにIOLと組み合わせて動作するそれらの任意の組合せを含む、限定はしないが、光ステアリング構造を含む。有水晶体眼、無水晶体眼、または偽水晶体眼用のIOLおよびIOLADは、限定はしないが、溝または水晶体内に位置決めされたIOLおよびIOLAD、前房IOLおよびIOLAD、虹彩固定IOLおよびIOLAD、ならびに経強膜縫合IOLおよびIOLADを含む。図15は、IOLの他の領域と比較して、限定はしないが、IOL曲率半径、IOL屈折率、IOL回折、IOL散乱の修正、およびそれらのIOL修正の任意の組合せを含むIOL修正を有する4つの中心傍領域を含む、網膜IDMに適したIOL修正を例示している。IOL回折修正の場合、本明細書において説明されている例示的な修正は、回折多焦点IOLで使用される環状(IOLレンズ中心を中心とするリング状パターン)修正とは異なり、図15は、4つの別々の中心傍領域を例示しており、そのうちの1つまたは複数はIOL回折の修正を組み込んでいる。追加のIOL修正は、限定はしないが、IOLの少なくとも1つの中心傍領域内に光ステアリング構造(限定はしないが、1つまたは複数の反射体、1つまたは複数の光ファイバー、1つまたは複数のプリズム、または光ステアリング構造の任意の組合せを含む)を含めることを含む。空間的に分離された2つ、3つまたはそれ以上の中心、中心傍、または周辺領域は、領域の重なりがある場合またはない場合に、中心窩または別の網膜固視領域から遠ざかる方向で2つまたはそれ以上の網膜領域へ光を方向転換することに対して領域のいずれかまたはすべてにおいてIOL修正を生成するために使用され得ることは理解される。IOLおよびIOLAD修正は、IOLおよびIOLAD挿入の前および/または後にIOLおよびIOLAD内で構成できることも理解され、挿入後、FSレーザー、別の光源、および/または電子的手段が、IOLおよびIOLAD修正を原位置で生成するために使用されるものとしてよく、それにより、IOLおよびIOLAD曲率半径、IOLおよびIOLAD屈折率、IOLおよびIOLAD光ステアリング構造、IOLおよびIOLAD回折、IOLおよびIOLAD散乱の調整、ならびにそれらの調整の任意の組合せ調整を生成することができる。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM is generated by the insertion of an intraocular lens (IOL) and/or an intraocular lens accessory device (IOLAD) configured to modify the retinal IDM. The IOLAD includes, but is not limited to, a light steering structure, including, but is not limited to, a refractive structure, a diffractive structure, or any combination thereof that operates in combination with the IOL to modify the retinal IDM. IOLs and IOLADs for phakic, aphakic, or pseudophakic eyes include, but are not limited to, IOLs and IOLADs positioned in the sulcus or lens, anterior chamber IOLs and IOLADs, iris-fixated IOLs and IOLADs, and transscleral sutured IOLs and IOLADs. FIG. 15 illustrates an IOL modification suitable for retinal IDM, including four paracentral regions with IOL modifications including, but not limited to, IOL radius of curvature, IOL refractive index, IOL diffraction, IOL scattering modifications, and any combination of those IOL modifications, compared to other regions of the IOL. In the case of IOL diffractive modifications, the exemplary modifications described herein differ from the annular (ring-like pattern centered on the IOL lens center) modifications used in diffractive multifocal IOLs, and FIG. 15 illustrates four separate paracentral regions, one or more of which incorporate IOL diffractive modifications. Additional IOL modifications include, but are not limited to, the inclusion of a light steering structure (including, but not limited to, one or more reflectors, one or more optical fibers, one or more prisms, or any combination of light steering structures) within at least one paracentral region of the IOL. It is understood that two, three or more spatially separated central, paracentral or peripheral regions, with or without overlap of regions, may be used to generate IOL modifications in any or all of the regions for redirecting light away from the fovea or another retinal fixation region to two or more retinal regions. It is also understood that IOL and IOLAD modifications may be configured in the IOL and IOLAD before and/or after IOL and IOLAD insertion, after which an FS laser, another light source, and/or electronic means may be used to generate IOL and IOLAD modifications in situ, thereby generating adjustments of IOL and IOLAD radii of curvature, IOL and IOLAD refractive index, IOL and IOLAD light steering structures, IOL and IOLAD diffraction, IOL and IOLAD scattering, and any combination of these adjustments.

図16は、網膜の機能的領域上に放射照度を向ける2つまたはそれ以上のプリズムを含む網膜IDMに適しているIOL修正を例示している。それに加えて、IOLは、領域のいずれかまたはすべてにおいて曲率半径および/または屈折率を修正するために領域の重なりありもしくはなしで空間的に分離された少なくとも2つの中心、中心傍、または周辺領域の組合せを含むように構成されるものとしてよく、2つまたはそれ以上のプリズムは、網膜IDMに使用され得る。機能不全網膜領域を有する眼における最適な網膜IDMのために、曲率半径の変化、屈折率の変化、プリズム効果、またはそれらの任意の組合せで、機能不全網膜領域の外側および機能的網膜領域の内側に可能な限り多くの網膜IDMを生成するべきである。 16 illustrates an IOL modification suitable for retinal IDM that includes two or more prisms that direct irradiance onto a functional region of the retina. In addition, the IOL may be configured to include a combination of at least two central, paracentral, or peripheral regions that are spatially separated with or without overlapping regions to modify the radius of curvature and/or refractive index in any or all of the regions, and two or more prisms may be used for retinal IDM. For optimal retinal IDM in an eye with a dysfunctional retinal region, the change in radius of curvature, the change in refractive index, the prism effect, or any combination thereof should create as much retinal IDM as possible outside the dysfunctional retinal region and inside the functional retinal region.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態は、中心窩または別の網膜固視領域から離れる方向で、網膜IDMを生成するように構成されている少なくとも2つの他の網膜領域に光方向転換を行うための限定はしないが、曲率半径、屈折率、回折、散乱の修正、およびそれらの修正の任意の組合せを含む修正とともに、眼鏡、コンタクトレンズ、またはそれらの任意の組合せによって生成される網膜IDMを伴う。図17は、網膜放射照度を機能不全網膜領域から機能的網膜領域へ方向転換するように設計されている中心傍急勾配領域を含む修正済みコンタクトレンズ(CL、寸法:直径8mm、厚さ0.2mm、前方および後方の曲率半径7.8mm)の断面図を示している。CL寸法は、より小さいまたはより大きい直径、厚さ、および曲率半径を含むように示されているものとは異なり得る。眼鏡レンズも網膜IDM用に設計され得る。眼鏡レンズ(SL)およびCLは、単一の材料または複数の材料から加工され得る。CLは、角膜、強膜、またはこれらの組合せであってよい。修正済みSLおよびCL領域は、異なるもしくは同じ曲率半径、異なるもしくは同じ屈折率、異なるもしくは同じ回折、異なるもしくは同じ散乱、またはこれらの任意の組合せを有するものとしてよい。追加の眼鏡修正は、一方または両方の眼鏡レンズ内に、限定はしないが、少なくとも1つの反射体および少なくとも1つの光ファイバーアレイを含む光ステアリング構造を、限定はしないが、入れることを含む。CL直径内および/またはSL形状内の中心、中心傍、または周辺に配置される修正領域は、1つ、2つ、または3つ以上あってもよい。SLおよびCLは、片眼、両眼、または任意のSLとCLの組合せで使用され得る。すべてのSLおよびCLの特性、寸法、および修正は、患者網膜IDM要件に対して最適な網膜放射照度分布に光線を導くように設計される。SLおよびCLは静的または能動的に構成することができ、静的構成は視覚系内に組み込む前に完了されており、能動的構成は、限定はしないが、角膜曲率半径変化、屈折率変化、回折変化、散乱変化、およびそれらの変化の任意の組合せに対する電子的および/またはフォトニック調整を含む調整を用いて、視覚系内に組み込んだ後に、1回または複数回達成される。 Some exemplary embodiments described herein involve a retinal IDM generated by spectacles, contact lenses, or any combination thereof, with modifications including, but not limited to, radius of curvature, refractive index, diffraction, scattering modifications, and any combination of modifications, for redirecting light away from the fovea or another retinal fixation region to at least two other retinal regions configured to generate a retinal IDM. FIG. 17 shows a cross-sectional view of a modified contact lens (CL, dimensions: diameter 8 mm, thickness 0.2 mm, anterior and posterior radius of curvature 7.8 mm) including a paracentral steepening region designed to redirect retinal irradiance from dysfunctional retinal regions to functional retinal regions. The CL dimensions may differ from those shown to include smaller or larger diameters, thicknesses, and radii of curvature. Spectacle lenses may also be designed for retinal IDM. The spectacle lens (SL) and CL may be fabricated from a single material or multiple materials. The CL may be corneal, scleral, or a combination thereof. The modified SL and CL regions may have different or the same radius of curvature, different or the same refractive index, different or the same diffraction, different or the same scattering, or any combination thereof. Additional spectacle modifications include, but are not limited to, placing light steering structures, including, but not limited to, at least one reflector and at least one optical fiber array, in one or both spectacle lenses. There may be one, two, or more modified regions located centrally, paracentrally, or peripherally within the CL diameter and/or SL shape. SL and CL may be used in one eye, both eyes, or any combination of SL and CL. All SL and CL properties, dimensions, and modifications are designed to direct light rays to an optimal retinal irradiance distribution for the patient retinal IDM requirements. The SL and CL can be statically or actively configured, with static configuration being completed prior to incorporation into the visual system, and active configuration being achieved one or more times after incorporation into the visual system using adjustments including, but not limited to, electronic and/or photonic adjustments to corneal radius of curvature changes, refractive index changes, diffraction changes, scattering changes, and any combination of these changes.

本明細書において説明されているいくつかのさらなる例示的な実施形態は、スクリーニングおよび/またはカスタマイズの目的のために、「トライアル」眼鏡レンズ(SL)、「トライアル」コンタクトレンズ(CL)、またはこれらの任意の組合せを使用することを伴う。スクリーニング用途では、「トライアル」レンズは、患者の眼が網膜IDMデバイスおよび方法によって視力および視覚機能改善を達成することができるかどうかを決定するのに役立ち得る。カスタマイズ用途では、「トライアル」レンズは、最適な網膜IDM構成を決定するために特性を変化させられ得る。スクリーニング用途およびカスタマイズ用途の両方において、神経適応の有益な効果を得るために、患者が「トライアル」レンズを数日または数週間の長い期間にわたって使用することが望ましい場合がある。 Some further exemplary embodiments described herein involve the use of "trial" spectacle lenses (SL), "trial" contact lenses (CL), or any combination thereof, for screening and/or customization purposes. In screening applications, the "trial" lenses may help determine whether a patient's eye can achieve vision and visual function improvement with retinal IDM devices and methods. In customization applications, the "trial" lenses may have characteristics altered to determine the optimal retinal IDM configuration. In both screening and customization applications, it may be desirable for the patient to use the "trial" lenses for extended periods of days or weeks to obtain the beneficial effects of neuroadaptation.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態は、角膜インレー(CI)によって生成される網膜IDMを伴う。図18は、角膜内に植え込まれる角膜インレー(CI)を示しており、示されている角膜セグメントは、長さ約1.8mm、中央の厚さ0.55mmであるが、角膜セグメントは約11mmまで延在する長さを有することができる。2つのレンズがインレー上に示されており、これらのレンズは、限定はしないが、曲率半径、屈折率、回折、散乱の修正、およびこれらの修正の任意の組合せを含む同じまたは異なる修正を有することができる。CIの形状は円形でも非円形でもよい。CIの寸法は、限定はしないが、長さ1から8mm、幅1から8mm、直径3から8mm、および0.01から0.5mmの範囲内の均一もしくは可変の厚さを含む。1つ、2つ、またはそれ以上のインレーがあってよく、各々0枚、1枚、2枚、またはそれ以上の枚数のレンズを有することができる。インレーは、図18に示されているように中央に配置され得るか、または偏心配置され得る。インレーは、角膜前面から、限定はしないが、0.05から0.5mmの深さを含む深さのところに植え込まれ得る。各角膜インレー上のレンズは、各インレー上の任意の位置に配置することができる。CIは、ヒドロゲル、生体適合性材料、および当業者に知られている他の材料を含む材料から構成される。角膜インレーは静的または能動的に構成することができ、静的構成は角膜内に植え込む前に完了されており、能動的構成は、限定はしないが、角膜曲率半径変化、屈折率変化、回折変化、散乱変化、およびそれらの変化の任意の組合せに対する電子的および/またはフォトニック調整を含む調整を用いて、角膜内に植え込んだ後に、1回または複数回達成される。 Some exemplary embodiments described herein involve a retinal IDM created by a corneal inlay (CI). FIG. 18 shows a corneal inlay (CI) implanted in the cornea, the corneal segment shown is about 1.8 mm long with a central thickness of 0.55 mm, although the corneal segment can have a length extending to about 11 mm. Two lenses are shown on the inlay, which can have the same or different modifications, including but not limited to radius of curvature, refractive index, diffraction, scattering modifications, and any combination of these modifications. The shape of the CI can be circular or non-circular. The dimensions of the CI include but are not limited to 1 to 8 mm in length, 1 to 8 mm in width, 3 to 8 mm in diameter, and uniform or variable thickness within the range of 0.01 to 0.5 mm. There can be one, two, or more inlays, each with zero, one, two, or more lenses. The inlays can be centrally located as shown in FIG. 18, or can be off-centered. The inlays may be implanted at depths including, but not limited to, 0.05 to 0.5 mm from the anterior corneal surface. A lens on each corneal inlay may be placed at any location on each inlay. The CIs are composed of materials including hydrogels, biocompatible materials, and other materials known to those skilled in the art. The corneal inlays may be statically or actively configured, with static configuration being completed prior to implantation within the cornea, and active configuration being achieved one or more times after implantation within the cornea using tuning including, but not limited to, electronic and/or photonic tuning of corneal radius of curvature changes, refractive index changes, diffraction changes, scattering changes, and any combination of these changes.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDMデバイスおよび方法は、黄斑変性症および/もしくは糖尿病性網膜症および/もしくは緑内障ならびに/または他の新生血管および/もしくは萎縮症および/もしくは炎症性および/もしくは遺伝性および/もしくは栄養および/もしくは加齢に関連する網膜疾病(以下、「網膜疾病」)の治療を改善するために、薬理学的および/または網膜レーザーおよび/または放射線および/または幹細胞移植および/またはエピジェネティックおよび/または遺伝的および/または他の療法(以下、他の療法)を含む、先行技術の網膜治療と網膜IDM教示とを組み合わせたものである。本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法は、網膜疾病に関連する視力および/または網膜病変および/または修復プロセスの異なる機構を導入することによって従来技術の欠点および不備を克服する。本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法は、従来技術の欠陥および不備を、それらを他の療法とともに網膜IDMと相乗的に組み合わせることによって克服し、視覚および/または解剖学的転帰を改善し、また、従来技術の療法に対する患者順守も改善する。併用療法は、同じ患者診察時に、または異なる時期に順次、投与され得る。併用療法のいくつかの実施形態では、網膜IDM治療は、1回に、非網膜IDM療法の前または非網膜IDM療法の開始後のある時期のいずれかに、行われる。併用療法のいくつかの実施形態では、複数の網膜IDM治療は、別々の時期に、他の療法の前または非網膜IDM療法の開始後の可変の時期のいずれかに、行われる。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM devices and methods combine retinal IDM teachings with prior art retinal therapies, including pharmacological and/or retinal laser and/or radiation and/or stem cell transplantation and/or epigenetic and/or genetic and/or nutritional and/or age-related retinal diseases (hereinafter "retinal diseases"). The exemplary retinal IDM devices and methods described herein overcome the shortcomings and deficiencies of the prior art by introducing different mechanisms of vision and/or retinal pathology and/or repair processes associated with retinal diseases. The exemplary retinal IDM devices and methods described herein overcome the shortcomings and deficiencies of the prior art by synergistically combining them with retinal IDM along with other therapies to improve visual and/or anatomical outcomes and also improve patient compliance with the prior art therapies. The combination therapy may be administered during the same patient visit or sequentially at different times. In some embodiments of the combination therapy, the retinal IDM treatment is administered once, either before the non-retinal IDM therapy or at some time after the initiation of the non-retinal IDM therapy. In some embodiments of the combination therapy, the retinal IDM treatments are administered at separate times, either before the other therapy or at variable times after the initiation of the non-retinal IDM therapy.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDM治療は、限定はしないが、フォトバイオモジュレーション、レーザー光凝固術、レーザー光線力学療法、閾値下マイクロパルスレーザー療法、緑内障レーザー療法(限定はしないが、レーザー線維柱帯形成術および毛様体光凝固術を含む)、緑内障濾過手術(限定はしないが、線維柱帯切除術、マイクロトラベクレクトミー、内部または外部チューブシャント移植、脈絡膜上シャント移植を含む)、幹細胞移植、および放射線療法(限定はしないが、焦点眼内ストロンチウム90ベータ放射線を含む)を含む、限定はしないが、網膜レーザー療法を含む、網膜疾病に対する他の療法と組み合わされる。 In some exemplary embodiments described herein, retinal IDM treatments are combined with other therapies for retinal diseases, including but not limited to retinal laser therapy, including but not limited to photobiomodulation, laser photocoagulation, laser photodynamic therapy, subthreshold micropulse laser therapy, glaucoma laser therapy (including but not limited to laser trabeculoplasty and cyclophotocoagulation), glaucoma filtration surgery (including but not limited to trabeculectomy, microtrabeculectomy, internal or external tube shunt implantation, suprachoroidal shunt implantation), stem cell transplantation, and radiation therapy (including but not limited to focal intraocular strontium 90 beta radiation).

本明細書において説明されている例示的な網膜IDMデバイスおよび方法のいくつかの実施形態では、網膜IDM治療は、限定はしないが、遺伝子、エピジェネティック、および光遺伝子療法を含む網膜疾病のための他の治療と組み合わされる。 In some embodiments of the exemplary retinal IDM devices and methods described herein, retinal IDM treatments are combined with other treatments for retinal diseases, including, but not limited to, genetic, epigenetic, and photogenetic therapies.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDM治療は、経口投与、角膜への局所投与、結膜下注射を介した投与、硝子体内注射を介した投与、網膜内投与、インプラントを介した投与、およびイオントフォレシスを介した投与で与えられる、栄養剤を含む、薬理学的薬剤を含む、網膜疾病の薬理学的治療と組み合わされる。 In some exemplary embodiments described herein, retinal IDM treatment is combined with pharmacological treatment of retinal diseases, including pharmacological agents, including nutritional agents, given orally, topically to the cornea, via subconjunctival injection, via intravitreal injection, intraretinal, via implants, and via iontophoresis.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態では、網膜IDM治療は、抗血管形成薬物療法と組み合わされる。 In some exemplary embodiments described herein, retinal IDM treatment is combined with anti-angiogenic drug therapy.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、限定はしないが、網膜IDMによる治療を含む被験者の黄斑変性症、脈絡膜血管新生、または糖尿病性網膜症を含む眼球疾患を改善する、または治療する、限定はしないが、ラニビズマブ、ベバシズマブ、ブロルシズマブ、およびアフリベルセプトを含む、治療有効量の任意の血管内皮細胞増殖因子(VEGF)拮抗薬を投与することと併用する、限定はしないが、ボロシキシマブおよびP200を含む治療有効量の任意のPDGF拮抗薬を投与することと併用する、または上記の薬物の任意の組合せと併用する、方法を提供する。本明細書において使用されているように、「改善する」または「治療する」または「補償する」という用語は、眼疾患(たとえば、黄斑変性症)に関連する臨床的徴候および/または症状が、実行される作用の結果として軽減されることを意味する。モニタリングされるべき徴候または症状は、眼疾患に特徴的であり、徴候、症状、および状態をモニタリングするための方法と同様に、当業者である医師によく知られている。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method of improving or treating an ocular disease, including, but not limited to, macular degeneration, choroidal neovascularization, or diabetic retinopathy in a subject, including treatment with the retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of any vascular endothelial growth factor (VEGF) antagonist, including, but not limited to, ranibizumab, bevacizumab, brolucizumab, and aflibercept, in combination with administering a therapeutically effective amount of any PDGF antagonist, including, but not limited to, volociximab and P200, or in combination with any combination of the above drugs. As used herein, the terms "improve" or "treat" or "compensate" mean that clinical signs and/or symptoms associated with an ocular disease (e.g., macular degeneration) are alleviated as a result of the action performed. The signs or symptoms to be monitored are characteristic of the ocular disease and are familiar to a physician of ordinary skill in the art, as are methods for monitoring the signs, symptoms, and conditions.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の黄斑変性症、脈絡膜血管新生、または糖尿病性網膜症を含む眼疾患を改善する、または治療する、治療有効量のベタラニブまたはパゾパニブまたは任意の他のチロシンキナーゼ阻害剤またはVEGFおよびPDGF受容体のリン酸化の任意の他の阻害剤の投与と併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method of improving or treating ocular diseases, including macular degeneration, choroidal neovascularization, or diabetic retinopathy in a subject, comprising treatment with the retinal IDM in combination with administration of a therapeutically effective amount of betalanib or pazopanib or any other tyrosine kinase inhibitor or any other inhibitor of phosphorylation of VEGF and PDGF receptors.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の眼疾患を治療する、治療有効量のVEGF活性阻害剤の投与と併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, a retinal IDM is provided in combination with administration of a therapeutically effective amount of an inhibitor of VEGF activity to treat an ocular disorder in a subject, the method comprising treatment with the retinal IDM.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の眼疾患を治療する、または改善する、治療有効量のα5βインテグリン活性阻害剤を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, a retinal IDM is provided in combination with administering a therapeutically effective amount of an inhibitor of α5β integrin activity to treat or ameliorate an ocular disorder in a subject, the method comprising treatment with a retinal IDM.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、血管新生眼疾患および/または滲出型黄斑変性症、および/または糖尿病性網膜症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、治療有効量のPDGF活性阻害剤を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method of treating or ameliorating an ocular disease, including, but not limited to, neovascular ocular disease and/or wet macular degeneration, and/or diabetic retinopathy, in a subject, comprising treatment with the retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of an inhibitor of PDGF activity.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、血管新生眼疾患および/または滲出型黄斑変性症、および/または糖尿病性網膜症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、治療有効量のチロシンキナーゼ活性阻害剤を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method of treating or ameliorating an ocular disease, including, but not limited to, neovascular ocular disease and/or wet macular degeneration, and/or diabetic retinopathy, in a subject, comprising treatment with the retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of an inhibitor of tyrosine kinase activity.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、血管新生眼疾患および/または滲出型黄斑変性症、および/または糖尿病性網膜症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、治療有効量のmTOR阻害剤(シロリムス)を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method of treating or ameliorating ocular disease, including but not limited to neovascular ocular disease and/or wet macular degeneration, and/or diabetic retinopathy, in a subject, comprising treatment with the retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of an mTOR inhibitor (sirolimus).

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、血管新生眼疾患および/または滲出型黄斑変性症、および/または糖尿病性網膜症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、治療有効量のフルオシノロンアセトニドまたは任意の他の抗炎症剤を投与することと併用する、方法を提供し、抗炎症剤は、硝子体内注射によって送達されるか、または眼内インプラントによって送達される。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method of treating or ameliorating ocular diseases, including but not limited to neovascular ocular diseases and/or wet macular degeneration, and/or diabetic retinopathy, in a subject, including treatment with the retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of fluocinolone acetonide or any other anti-inflammatory agent, the anti-inflammatory agent being delivered by intravitreal injection or delivered by an intraocular implant.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、地理的萎縮および/または乾性黄斑変性症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、限定はしないが、補体3または5を含む、補体の治療有効量の活性阻害剤を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method of treating or ameliorating an ocular condition, including but not limited to, geographic atrophy and/or dry macular degeneration, in a subject comprising treatment with the retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of an active inhibitor of complement, including but not limited to, complement 3 or 5.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、地理的萎縮および/または乾性黄斑変性症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、治療有効量のアバシンカプタドペゴル、LEG316、POT¬4、エクリズマブ、JPE-1375、ARC1905、または任意の他の補体阻害剤を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, retinal IDM provides a method of treating or ameliorating an ocular condition, including but not limited to geographic atrophy and/or dry macular degeneration, in a subject comprising treatment with retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of avacincaptado pegol, LEG316, POT¬4, eculizumab, JPE-1375, ARC1905, or any other complement inhibitor.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、地理的萎縮および/または乾性黄斑変性症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、治療有効量のドキシサイクリンを投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method of treating or ameliorating an ocular condition, including but not limited to, geographic atrophy and/or dry macular degeneration, in a subject, comprising treatment with the retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of doxycycline.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、地理的萎縮および/または乾性黄斑変性症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、治療有効量の酢酸グラチラマーまたは他のTヘルパー2誘導剤もしくは免疫調節剤を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, retinal IDM provides a method of treating or ameliorating an ocular condition, including but not limited to geographic atrophy and/or dry macular degeneration, in a subject comprising treatment with retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of glatiramer acetate or other T helper 2 inducer or immunomodulator.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、地理的萎縮および/または乾性黄斑変性症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、治療有効量の治療有効量のOT551、またはタンパク質複合体核因子(NF)¬Bもしくは他の抗酸化剤の過剰発現の他のダウンレギュレーター、または限定はしないが、たとえば、加齢関連眼疾患研究(AREDS)およびAREDS 2研究のようなビタミンC、ビタミンE、β-カロチンもしくはルテインおよびゼアキサンチン、およびオメガ-3脂肪酸の組合せを含む、抗酸化剤の組合せを投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, retinal IDM provides a method of treating or ameliorating ocular disorders, including but not limited to geographic atrophy and/or dry macular degeneration, in a subject comprising treatment with retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of OT551, or other downregulators of overexpression of the protein complex nuclear factor (NF)¬B or other antioxidants, or a combination of antioxidants, including but not limited to, for example, vitamin C, vitamin E, beta-carotene or a combination of lutein and zeaxanthin, and omega-3 fatty acids, such as those in the Age-Related Eye Disease Study (AREDS) and AREDS 2 studies.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、地理的萎縮および/または乾性黄斑変性症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、限定はしないが、ニコチンアミドリボシドまたはニコチンアミドモノヌクレオチドを含む、治療有効量のニコチン酸アミドアデニンジヌクレオチド(NAD)またはNADの任意の前駆体を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method for treating or ameliorating an ocular condition, including but not limited to, geographic atrophy and/or dry macular degeneration, in a subject, comprising treatment with the retinal IDM in combination with administration of a therapeutically effective amount of nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) or any precursor of NAD, including but not limited to, nicotinamide riboside or nicotinamide mononucleotide.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、地理的萎縮および/または乾性黄斑変性症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、限定はしないが、色素上皮由来因子(PEDF)、線維芽細胞増殖因子(FGF)、および水晶体上皮由来増殖因子(LEDGF)を含む、治療有効量の栄養素を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method for treating or ameliorating ocular disorders, including but not limited to, geographic atrophy and/or dry macular degeneration, in a subject, comprising treatment with the retinal IDM in combination with administration of a therapeutically effective amount of nutrients, including but not limited to, pigment epithelium-derived factor (PEDF), fibroblast growth factor (FGF), and lens epithelium-derived growth factor (LEDGF).

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、地理的萎縮および/または乾性黄斑変性症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、治療有効量の毛様体神経栄養因子(CNTF)もしくは任意の他の神経栄養因子または光受容体アポトーシスの任意の他の阻害剤を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, retinal IDM provides a method of treating or ameliorating an ocular condition, including but not limited to geographic atrophy and/or dry macular degeneration, in a subject, comprising treatment with retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of ciliary neurotrophic factor (CNTF) or any other neurotrophic factor or any other inhibitor of photoreceptor apoptosis.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、地理的萎縮および/または乾性黄斑変性症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、限定はしないが、ブリモジニンを含む、治療有効量の神経保護剤を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method of treating or ameliorating an ocular condition, including but not limited to, geographic atrophy and/or dry macular degeneration, in a subject comprising treatment with the retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of a neuroprotective agent, including but not limited to, brimodinin.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、地理的萎縮および/または乾性黄斑変性症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、治療有効量のFas阻害剤または細胞死から網膜細胞を保護するように設計された他の薬剤を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, retinal IDM provides methods for treating or ameliorating ocular disorders, including but not limited to geographic atrophy and/or dry macular degeneration, in a subject, including treatment with retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of a Fas inhibitor or other agent designed to protect retinal cells from cell death.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、地理的萎縮および/または乾性黄斑変性症および/または血管新生黄斑変性症および/または緑内障を含む、眼疾患を治療する、または改善する、限定はしないが、アトルバスチン、ロバスタチン、ロスバスタチン、フルバスタチン、またはシンバスタチンを含む、治療有効量のスタチンを投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method of treating or ameliorating an ocular disease, including but not limited to, geographic atrophy and/or dry macular degeneration and/or neovascular macular degeneration and/or glaucoma, in a subject comprising treatment with the retinal IDM in combination with administration of a therapeutically effective amount of a statin, including but not limited to, atorvastatin, lovastatin, rosuvastatin, fluvastatin, or simvastatin.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、緑内障または高眼圧症を含む、眼疾患を治療する、または改善する、限定はしないが、縮瞳薬、αまたはα/βアドレナリン作動薬、β遮断薬、Ca2+チャネル遮断薬、炭酸脱水酵素阻害剤、コリンエステラーゼ阻害剤、プロスタグランジン作動薬、プロスタグランジン、プロスタミド、カンナビノイド、およびこれらの組合せを含む、治療有効量の眼内圧(IOP)低下剤を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method for treating or ameliorating an ocular condition, including but not limited to glaucoma or ocular hypertension, in a subject comprising treatment with the retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of an intraocular pressure (IOP)-reducing agent, including but not limited to miotics, alpha or alpha/beta adrenergic agonists, beta blockers, Ca2+ channel blockers, carbonic anhydrase inhibitors, cholinesterase inhibitors, prostaglandin agonists, prostaglandins, prostamides, cannabinoids, and combinations thereof.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、緑内障を含む、眼疾患を治療する、または改善する、虚血または興奮毒性に関係する、網膜神経節細胞機能不全および/または病変を減少させる治療有効量の薬理学的薬剤を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM is used in combination with administration of a therapeutically effective amount of a pharmacological agent to treat or ameliorate ocular disease, including but not limited to glaucoma, in a subject, including treatment with the retinal IDM, to reduce retinal ganglion cell dysfunction and/or pathology associated with ischemia or excitotoxicity.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、緑内障を含む、眼疾患を治療する、または改善する、限定はしないが、グルタミン酸拮抗薬および/またはグルタミン酸拮抗薬と少なくとも1つのlOL低下薬との任意の組合せを含む、過剰な興奮性アミノ酸(EAA)刺激(EAAは、双極細胞およびアマクリン細胞が神経節細胞と通信することを可能にする)を減少させる治療有効量の薬理学的薬剤を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method for treating or ameliorating an ocular disorder, including but not limited to glaucoma, in a subject comprising treatment with the retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of a pharmacological agent that reduces excess excitatory amino acid (EAA) stimulation (EAA allow bipolar and amacrine cells to communicate with ganglion cells), including but not limited to glutamate antagonists and/or any combination of a glutamate antagonist and at least one IL-lowering agent.

本明細書において説明されているいくつかの例示的な実施形態において、網膜IDMは、網膜IDMによる治療を含む被験者の、限定はしないが、緑内障を含む、眼疾患を治療する、または改善する、限定はしないが、Rho-キナーゼ(ROCK)阻害剤またはアデノシン受容体作動薬を含む、網膜神経節細胞の神経保護および/または神経再生を提供する治療有効量の薬理学的薬剤を投与することと併用する、方法を提供する。 In some exemplary embodiments described herein, the retinal IDM provides a method for treating or ameliorating an ocular condition, including but not limited to glaucoma, in a subject, comprising treatment with the retinal IDM in combination with administering a therapeutically effective amount of a pharmacological agent that provides neuroprotection and/or neuroregeneration of retinal ganglion cells, including but not limited to a Rho-kinase (ROCK) inhibitor or an adenosine receptor agonist.

視覚標的上に固視を試みるために眼によって使用される網膜配置は、固視の偏心視域として知られる(たとえば、「PRL」)。眼のPRLは、固視、たとえば眼が光を固視することによって決定され得る。PRLは、ペリメトリーまたはマイクロペリメトリーによっても決定され得る。たとえば、PRLはマイクロペリメトリーにおける固視点の集団の共通重心に対応し得る。いくつかの事例において、PRLの網膜配置は、眼の中心小窩の中心に関して、または中心小窩の推定中心に関して記述されるものとしてよく、極座標r,θまたはr’,θに関して指定されるものとしてよく、rはmm単位の距離であるか、またはr’は度単位の網膜偏心度に関する距離であり、θは角座標である。 The retinal location used by the eye to attempt fixation on a visual target is known as the eccentric field of fixation (e.g., "PRL"). The PRL of an eye may be determined by visual fixation, e.g., the eye fixating on a light. The PRL may also be determined by perimetry or microperimetry. For example, the PRL may correspond to the common center of gravity of a group of fixation points in microperimetry. In some cases, the retinal location of the PRL may be described with respect to the center of the fovea of the eye, or with respect to an estimated center of the fovea, and may be specified in terms of polar coordinates r,θ or r',θ, where r is a distance in mm, or r' is a distance in degrees for retinal eccentricity, and θ is an angular coordinate.

正常に見える眼におけるPRLは中心窩内に配置されるが、必ずしも中心窩中心とは限らない。さらに、正常に見える眼では通常、PRLは中心小窩領域内に配置される。中心小窩は、視野の0.1%未満に対応する、約1°の視角のみを覆う。いくつかの事例において、PRLは、正常に見える眼において平均約10分の角度だけ最高中心窩円錐の配置から変位され得る。さらに、いくつかの事例において、PRLからのオフセットの大きさと、限定はしないが、ピット容積、FAZ面積、およびピーク錐体密度を含む対応する中心窩特殊化測定値との間に相関が存在しない場合がある。 The PRL in normally seeing eyes is located within the fovea, but not necessarily at the foveal center. Furthermore, in normally seeing eyes, the PRL is usually located within the foveal region. The fovea covers only about 1° of visual angle, corresponding to less than 0.1% of the visual field. In some cases, the PRL may be displaced from the location of the highest foveal cone by an average of about 10 minutes of angle in normally seeing eyes. Furthermore, in some cases, there may be no correlation between the magnitude of the offset from the PRL and corresponding foveal specialization measures, including but not limited to pit volume, FAZ area, and peak cone density.

PRLは、中心網膜損傷または欠損がある眼では、中心窩内に配置するか、中心窩に対して偏心して配置される。視覚系は、図3および図4に例示されているように、視覚情報を捕捉し処理する眼および脳の要素を含む。視覚系内の神経処理の空間的および時間的特性は、固視の偏心視域の配置に影響を及ぼす要因である。さらに、最小固視眼球運動は、約0.01°から約0.1°の間の振幅を有することが知られている。 The PRL is located within the fovea or eccentrically relative to the fovea in eyes with central retinal damage or defects. The visual system includes elements of the eye and brain that capture and process visual information, as illustrated in Figures 3 and 4. The spatial and temporal characteristics of neural processing within the visual system are factors that influence the placement of the eccentric field of fixation. Furthermore, minimal fixational eye movements are known to have an amplitude between about 0.01° and about 0.1°.

本明細書において説明されているいくつかの例では、方法および装置は、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の方向転換を引き起こし得る。これらの例示的な方法および装置の1つまたは複数は、眼の視野内からの環境光の、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置に向かう安全で効果的な方向転換を引き起こし得る。いくつかの事例において、これらの例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、たとえばマイクロペリメトリーによって測定されるように、眼の固視点の集団の共通重心を少なくとも0.01°だけシフトする方向転換を引き起こし得る。いくつかの事例において、これらの例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、たとえばマイクロペリメトリーによって測定されるように、眼の固視点の集団の共通重心を少なくとも0.1°だけシフトする方向転換を引き起こし得る。 In some examples described herein, the methods and devices may cause a redirection of ambient light away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal locations. One or more of these exemplary methods and devices may cause a safe and effective redirection of ambient light from within the field of view of the eye to multiple non-PRL retinal locations away from the PRL of the eye. In some cases, one or more of these exemplary methods and devices may cause a redirection that shifts the common center of gravity of a population of fixation points of the eye by at least 0.01°, for example, as measured by microperimetry. In some cases, one or more of these exemplary methods and devices may cause a redirection that shifts the common center of gravity of a population of fixation points of the eye by at least 0.1°, for example, as measured by microperimetry.

さらに、いくつかの事例において、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への光の方向転換を引き起こし、視野内の視覚情報の神経統合および知覚を強化し、進行中の神経適応を促進するために、たとえば眼および脳を含む視覚系を「リブート」するために、網膜および脳細胞の視覚探索、網膜サンプリング、および刺激を修正し得る。 Furthermore, in some cases, one or more of the example methods and devices described herein may cause the redirection of light away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal locations to modify visual search, retinal sampling, and stimulation of retinal and brain cells, e.g., to "reboot" the visual system, including the eye and brain, to enhance neural integration and perception of visual information within the visual field and promote ongoing neural adaptation.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、視覚系をリブートして、安全、効果的に視覚を改善し、かつ/または回復させ得る。視力は、限定はしないが、空間的細部の識別、視力(遠方視力、中間視力および/または近方視力に対する未矯正および/または最良眼鏡矯正視力を含む)、過視力、立体視力、副尺視力、コントラスト感度、焦点深度、色覚、周辺視力、暗視、顔認識、明順応、暗順応、視野および/もしくは視力に関係する生活の質、またはそれらの任意の組合せを含み得る。 One or more of the exemplary methods and devices described herein may reboot the visual system to safely and effectively improve and/or restore vision. Visual acuity may include, but is not limited to, discrimination of spatial detail, visual acuity (including uncorrected and/or best spectacle-corrected visual acuity for distance, intermediate and/or near vision), hyperacuity, stereoacuity, vernier acuity, contrast sensitivity, depth of focus, color vision, peripheral vision, night vision, facial recognition, light adaptation, dark adaptation, visual field and/or vision-related quality of life, or any combination thereof.

さらに、例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、視覚系をリブートし得る。視覚系のリブートは、限定はしないが、(i)黄斑および周辺網膜細胞--限定はしないが、光受容体、双極細胞、アマクリン細胞、水平細胞、ミュラーグリア細胞、神経節細胞、もしくは網膜細胞の任意の組合せを含む--からの追加のおよび/もしくはより正しくコード化された網膜情報を統合して神経計算を改善し、より完全な刺激パターンの処理を可能にすること、(ii)光受容体、神経節細胞、アマクリン細胞、双極細胞、水平細胞、およびミュラー細胞、もしくはそれらの任意の組合せを伴う視覚処理における接続性機能を含む、網膜回路の機能を改善すること、ならびに/または(iii)限定はしないが、網膜および脳における代替的、潜在的、および/もしくは新たな視覚伝導路の使用を含む、神経適応のプロセスをトリガーすることであって、限定はしないが、網膜の周辺領域によってエンコードされた視覚情報を、注視中心にある対象をエンコードする役割を通常担う受容野を有する視覚皮質の高次レベルにあるニューロンへ再ルーティングし、それらの周辺領域内の臨界間隔を狭めたクラウディング特性の有益な変更を可能にすること、固視眼球運動の目標を変更すること、眼球運動の振幅および/もしくは速度を有利に変更すること、サッカード随伴発射回路と視覚皮質の残りの部分との相互作用を有利に変化させること、および/もしくは限定はしないが、視野のより広い領域から情報を収集し、それと同時に視野の視覚認知のためにより多くの網膜細胞を使用するために眼球運動戦略における運動学習を自発的に生じさせることを含む探索機構によってより多くのより正しい視覚情報のより効果的な統合を達成するためにより効果的で自発的な探索を生じさせることを含む、トリガーすることのうちのいずれか、または任意の組合せを含み得る。それに加えて、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への光の方向転換を引き起こす、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、細胞シグナル伝達および視覚機能を促進する有益な恒常性可塑性維持機構を強化する。 Additionally, one or more of the exemplary methods and devices may reboot the visual system. Rebooting the visual system may include, but is not limited to, (i) integrating additional and/or better encoded retinal information from macular and peripheral retinal cells, including but not limited to, photoreceptors, bipolar cells, amacrine cells, horizontal cells, Muller glial cells, ganglion cells, or any combination of retinal cells, to improve neural computations and allow for more complete processing of stimulus patterns, (ii) improving the function of retinal circuits, including connectivity functions in visual processing involving photoreceptors, ganglion cells, amacrine cells, bipolar cells, horizontal cells, and Muller cells, or any combination thereof, and/or (iii) triggering a process of neural adaptation, including but not limited to, the use of alternative, potential, and/or new visual pathways in the retina and brain, to integrate visual information encoded by peripheral regions of the retina, The present invention may include any or any combination of triggering, including rerouting to neurons at higher levels of the visual cortex whose receptive fields are normally responsible for encoding objects at the center of gaze, allowing beneficial alterations of crowding characteristics with narrow critical intervals in their surrounding areas, changing the target of fixational eye movements, advantageously altering the amplitude and/or velocity of eye movements, advantageously altering the interaction of saccadic firing circuits with the rest of the visual cortex, and/or triggering more effective spontaneous search to achieve more effective integration of more and more correct visual information by search mechanisms including, but not limited to, spontaneously generating motor learning in eye movement strategies to gather information from a wider area of the visual field and at the same time use more retinal cells for visual perception of the visual field. In addition, one or more of the exemplary methods and devices described herein that cause the redirection of light away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal locations enhance beneficial homeostatic plasticity maintenance mechanisms that promote cell signaling and visual function.

いくつかの事例において、本明細書で説明されている例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、眼の視野内からPRLへの環境光の曝露を低減することによって眼の視覚系のリブートを引き起こし得る。本明細書で説明されている例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、眼の視野内からPRLへの環境光の曝露を少なくとも10%だけ、すなわち、10%以上の任意の量もしくは累積量だけ低減することによって眼の視覚系のリブートを引き起こし得る。眼および脳を含む、視覚系に、PRL以外の網膜配置から生じる代替的、潜在的、および/または新しい視覚伝導路を見つけて使用することを強制するためにPRLにおいて環境光の曝露が低減され得る。 In some cases, one or more of the exemplary methods and devices described herein may cause a reboot of the eye's visual system by reducing the exposure of ambient light from within the field of view of the eye to the PRL. One or more of the exemplary methods and devices described herein may cause a reboot of the eye's visual system by reducing the exposure of ambient light from within the field of view of the eye to the PRL by at least 10%, i.e., by any amount or cumulative amount equal to or greater than 10%. Ambient light exposure may be reduced at the PRL to force the visual system, including the eye and brain, to find and use alternative, potential, and/or new visual pathways arising from retinal locations other than the PRL.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、決定可能な間隔に対して眼のPRLへの曝露を少なくとも10%だけ減少させるように眼の視野内からの環境光の曝露に重みを付けることによって眼の視覚系のリブートを引き起こし得る。間隔は、ミリ秒、秒、分、時、日、週、月、および/または年単位で定義されてよく、初期利用の前または後の任意の時点で決定され得る。決定可能な間隔は、限定はしないが、個別の患者反応、眼の疾病もしくは疾患の種類、眼の疾病もしくは疾患の進行もしくは退行、治療前視覚データ、および/または治療後視覚データを含む要因によって決定され得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、決定可能な間隔に対して眼のPRLへの曝露を少なくとも10%だけ減少させるように眼の視野内からの環境光の曝露に重みを付けることを引き起こし得る。いくつかの事例において、視野内の環境光は、最大50キロヘルツまでの決定可能なレートで網膜に曝露され、これは眼の視野内からの環境光の処理のリブートを引き起こし得る。 One or more of the exemplary methods and devices described herein may cause a reboot of the eye's visual system by weighting the exposure of the environmental light from within the field of view of the eye to reduce the exposure of the eye to the PRL by at least 10% for a determinable interval. The interval may be defined in milliseconds, seconds, minutes, hours, days, weeks, months, and/or years and may be determined at any time before or after initial utilization. The determinable interval may be determined by factors including, but not limited to, individualized patient response, type of ocular disease or disorder, progression or regression of the ocular disease or disorder, pre-treatment visual data, and/or post-treatment visual data. One or more of the exemplary methods and devices described herein may cause a weighting of the exposure of the environmental light from within the field of view of the eye to reduce the exposure of the eye to the PRL by at least 10% for a determinable interval. In some cases, the environmental light within the field of view is exposed to the retina at a determinable rate of up to 50 kilohertz, which may cause a reboot of the processing of the environmental light from within the field of view of the eye.

いくつかの事例において、50キロヘルツ以下の任意のレートであってよい、決定可能なレートは、限定はしないが、個別の患者反応、眼の疾病もしくは疾患の種類、眼の疾病もしくは疾患の進行もしくは退行、治療前視覚データ、および/または治療後視覚データを含む要因によって決定され得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、最高50キロヘルツまでの任意のレートの曝露レートを可能にし、網膜光受容体による全視野内からの光捕捉の変調を可能にし、知覚の前に眼および脳内での変化した時間的神経統合を引き起こし得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、眼および脳内の変化した時間的神経統合を引き起こし、決定可能な間隔に対して視野内から眼のPRLへの環境光の曝露を少なくとも10%減少させながら神経処理後の安定した継ぎ目のない知覚を可能にし得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けを引き起こし、決定可能な間隔に対して眼のPRLへの曝露を少なくとも10%、少なくとも25%、少なくとも50%、少なくとも75%、少なくとも90%、または任意の量だけ減少させ、眼の視野内からの環境光の処理のリブートを引き起こし得る。いくつかの例示的な実施形態は、眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けを引き起こし、決定可能な間隔に対して眼のPRLへの曝露を少なくとも10%だけ減少させ視力の改善または視力の回復を引き起こす。 The determinable rate, which in some cases may be any rate below 50 kilohertz, may be determined by factors including, but not limited to, individual patient response, type of ocular disease or disorder, progression or regression of ocular disease or disorder, pre-treatment visual data, and/or post-treatment visual data. Some of the exemplary methods and devices described herein may allow exposure rates of any rate up to 50 kilohertz, allowing modulation of light capture by retinal photoreceptors from within the entire visual field, causing altered temporal neural integration in the eye and brain prior to perception. One or more of the exemplary methods and devices described herein may cause altered temporal neural integration in the eye and brain, allowing stable, seamless perception after neural processing while reducing ambient light exposure from within the visual field to the PRL of the eye by at least 10% for a determinable interval. Additionally, some of the exemplary methods and devices described herein may cause a weighting of the exposure of the ambient light from within the field of view of the eye, reducing the exposure of the ocular PRL by at least 10%, at least 25%, at least 50%, at least 75%, at least 90%, or any amount for a determinable interval, and rebooting the processing of the ambient light from within the field of view of the eye. Some exemplary embodiments cause a weighting of the exposure of the ambient light from within the field of view of the eye, reducing the exposure of the ocular PRL by at least 10% for a determinable interval, and causing an improvement in vision or restoration of vision.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けを引き起こし、決定可能な間隔に対して眼の中心の偏心視域ではない複数の網膜配置への曝露を少なくとも10%だけ増やし、視力の改善または視力の回復を引き起こすように構成され得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、また、眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けを引き起こし、決定可能な間隔に対してPRLではない複数の網膜配置への曝露をPRLのところに比べて少なくとも10%を超えて増やし、視力の改善または視力の回復を引き起こし得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、最高50キロヘルツまでの任意のレートの曝露レートを可能にし、網膜光受容体による全視野内からの光捕捉の変調を可能にし、決定可能な間隔に対して視野内から眼のPRLへの環境光の曝露がPRLではない複数の網膜配置に対してPRLのところに比べて少なくとも10%を超えて増やされるようにしながら神経処理の後に安定した継ぎ目のない知覚を可能にし得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may be configured to cause weighting of the exposure of ambient light from within the field of view of the eye, increasing the exposure to a plurality of retinal locations that are not the central eccentric visual field of the eye by at least 10% for a determinable interval, causing improved vision or vision restoration. One or more of the exemplary methods and devices described herein may also cause weighting of the exposure of ambient light from within the field of view of the eye, increasing the exposure to a plurality of retinal locations that are not the PRL by at least 10% for a determinable interval, causing improved vision or vision restoration. Some of the exemplary methods and devices described herein may allow exposure rates of any rate up to 50 kilohertz, allowing modulation of light capture by retinal photoreceptors from within the entire field of view, and allowing stable, seamless perception after neural processing while increasing the exposure of ambient light from within the field of view to the PRL of the eye by at least 10% for a plurality of retinal locations that are not the PRL for a determinable interval.

さらに、本明細書で説明されている例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、眼のPRLにおける眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしを引き起こすことによって眼の視覚系のリブートを引き起こし得る。眼の視野内からの環境光は、眼および脳を含む、視覚系に、PRL以外の網膜配置から生じる代替的、潜在的、および/または新しい視覚伝導路を見つけて使用することを強制するためにPRLにおいて焦点をぼかされ得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼のPRLではない多数の、非連続の網膜配置に焦点を合わせることを引き起こすことによって、眼および脳を含む、視覚系のリブートを引き起こし得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、また、眼のPRLにおける眼の視野内からの環境光の焦点ぼかし、および/または眼のPRLではない複数の非連続の網膜配置における焦点合わせを引き起こすことによって眼の視覚系のリブートを引き起こし、中心および/または周辺視力の障害および/または喪失を有する眼の視力の改善および/または視力の回復を引き起こし得る。 Furthermore, one or more of the exemplary methods and devices described herein may cause a reboot of the visual system of the eye by causing defocusing of ambient light from within the field of view of the eye at the PRL of the eye. Ambient light from within the field of view of the eye may be defocused at the PRL to force the visual system, including the eye and brain, to find and use alternative, potential, and/or new visual pathways arising from retinal locations other than the PRL. Some of the exemplary methods and devices described herein may cause a reboot of the visual system, including the eye and brain, by causing focusing at multiple, non-contiguous retinal locations that are not the PRL of the eye. Furthermore, one or more of the exemplary methods and devices described herein may also cause a reboot of the visual system of the eye by causing defocusing of ambient light from within the field of view of the eye at the PRL of the eye and/or causing focusing at multiple, non-contiguous retinal locations that are not the PRL of the eye, causing improvement of vision and/or restoration of vision in an eye having impaired and/or lost central and/or peripheral vision.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、PRLにおける眼の視野内からの環境光の焦点を決定可能な距離に対してぼかすことによって中心視力の障害または喪失を有する眼の視力を改善し得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、PRLにおいて、眼から一定の距離または様々な距離のところで眼の視野内に配置される対象の像の焦点をぼかし得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、PRLにおける光学誤差または画質の決定を必要とすることなくPRLにおける眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしを引き起こし得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、PRLではない多数の非連続の網膜配置に、眼から一定の距離または様々な距離のところで眼の視野内に配置される対象の像の焦点を合わせ得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、PRLでない非連続の網膜配置における光学誤差または画質の決定を必要とすることなく眼のPRLでない多数の非連続の網膜配置に焦点を合わせることを引き起こすことによって眼の視覚系のリブートを引き起こし得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may improve the vision of an eye having impaired or lost central vision by defocusing ambient light from within the field of view of the eye at the PRL for a determinable distance. Some of the exemplary methods and devices described herein may defocus an image of an object located within the field of view of the eye at the PRL at a fixed or varying distance from the eye. Additionally, one or more of the exemplary methods and devices described herein may cause defocusing of ambient light from within the field of view of the eye at the PRL without requiring a determination of optical error or image quality at the PRL. Some of the exemplary methods and devices described herein may focus an image of an object located within the field of view of the eye at a fixed or varying distance from the eye at multiple non-PRL retinal locations. Some of the exemplary methods and devices described herein may cause a reboot of the eye's visual system by causing focusing at multiple non-PRL retinal locations of the eye without requiring a determination of optical error or image quality at the non-PRL retinal locations.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、また、眼のPRLではない多数の、非連続の網膜配置に焦点を合わせることを引き起こすことによって眼の視覚系のリブートを引き起こし得る。たとえば、これらの例示的な方法および装置は、光学的および/または機械的パラメータの範囲を修正することによって多数の、非連続の網膜配置に対してランダムまたは非ランダムな焦点合わせを達成し得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may also cause a reboot of the eye's visual system by inducing focusing at multiple, non-contiguous retinal locations that are not the eye's PRL. For example, these exemplary methods and devices may achieve random or non-random focusing at multiple, non-contiguous retinal locations by modifying a range of optical and/or mechanical parameters.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLでない複数の網膜配置への光の方向転換を引き起こし、光の方向転換の後すぐに視覚系をリブートし得る。そのような即時のリブートに対して、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、有効性および安全性を高めるために、光の一時的方向転換および/または方向転換の回数の低減および/または方向転換の大きさの低減を経時的に引き起こし得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、変形可能なコンポーネントを含み、かつ/または眼球もしくは眼球内に挿入された構造物に変形可能な変化を引き起こして、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置に光を方向転換させる安全性および有効性を高め得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、環境光の方向転換先の網膜部分における方向転換の回数の増減ならびに/または方向転換および/もしくは変化の大きさの増減を引き起こして、初回利用および/または繰り返し利用のために任意の決定可能な時間間隔に対して光の方向転換後に視覚系を連続的にまたは間欠的にまたは繰り返してリブートすることを改善し得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLでない複数の、非連続の網膜配置への光の方向転換を即座におよび/または連続的におよび/または間欠的におよび/または繰り返して引き起こし、初回利用および/または繰り返し利用のために任意の決定可能な間隔に対して光の方向転換後に視覚系を即座におよび/または連続的におよび/または間欠的におよび/または繰り返してリブートし得る。初回利用および/または繰り返し利用のための決定可能な間隔は、限定はしないが、個別の患者反応、眼の疾病もしくは疾患の種類、眼の疾病もしくは疾患の進行もしくは退行、治療前視覚データ、および/または治療後視覚データを含む要因によって決定され得る。本明細書において説明されている例示的な方法のうちのいくつかは、反転可能であり、それにより安全性および/もしくは有効性を改善し、かつ/または決定可能な間隔で別の方向転換を可能にし、かつ/または他の療法を円滑にし得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、光の反転可能な方向転換および/または眼組織への反転可能な改変および/または装置の少なくとも1つのコンポーネントの反転可能な改変を引き起こし得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may cause the redirection of light away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal locations and reboot the visual system immediately after the light redirection. In contrast to such an immediate reboot, some of the exemplary methods and devices described herein may cause a temporary redirection of light and/or a reduction in the number of redirections and/or a reduction in the magnitude of redirection over time to increase efficacy and safety. Some of the exemplary methods and devices described herein may include deformable components and/or cause deformable changes to the eye or structures inserted within the eye to increase the safety and efficacy of redirecting light away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal locations. Some of the exemplary methods and devices described herein may cause an increased or decreased number of redirections and/or an increased or decreased magnitude of redirections and/or changes in the redirected retinal portion of the ambient light to improve continuous, intermittent, or repeated rebooting of the visual system after light redirection for any determinable time interval for initial use and/or repeated use. Some of the exemplary methods and devices described herein may cause light redirection away from the PRL of the eye to multiple, non-contiguous retinal locations that are not the PRL, instantaneously and/or continuously and/or intermittently and/or repeatedly rebooting the visual system after light redirection for any determinable interval for initial use and/or repeated use. The determinable interval for initial use and/or repeated use may be determined by factors including, but not limited to, individual patient response, type of ocular disease or disorder, progression or regression of ocular disease or disorder, pre-treatment vision data, and/or post-treatment vision data. Some of the exemplary methods described herein may be reversible, thereby improving safety and/or efficacy and/or allowing for alternative redirection at determinable intervals and/or facilitating other therapies. Some of the exemplary methods and devices described herein may cause reversible redirection of light and/or reversible modification to ocular tissue and/or reversible modification of at least one component of the device.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼球のPRLから遠ざかる方向で、網膜の正常部分、網膜の損傷部分、網膜の罹患部分、網膜の遺伝子改変部分、網膜の後成的改変部分、網膜の神経再生的改変部分、または網膜移植、移植網膜細胞(限定はしないが、網膜上皮細胞、光受容体、神経節細胞、網膜前駆細胞を含む)、移植幹細胞、もしくは植え込みプロテーゼのうちの少なくとも1つを含む網膜の部分内に配設される複数の網膜配置への光の方向転換を引き起こし得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may cause the redirection of light away from the PRL of the eye to multiple retinal configurations disposed within a portion of the retina that includes at least one of a normal portion of the retina, a damaged portion of the retina, a diseased portion of the retina, a genetically modified portion of the retina, an epigenetically modified portion of the retina, a neuroregeneratively modified portion of the retina, or a retinal transplant, transplanted retinal cells (including, but not limited to, retinal epithelial cells, photoreceptors, ganglion cells, retinal progenitor cells), transplanted stem cells, or an implanted prosthesis.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、決定可能な間隔に対して眼のPRLへの曝露を少なくとも10%だけ減少させるように眼の視野内からの環境光の曝露に重みを付けることを引き起こし得る。いくつかの事例において、視野内の環境光は、最高50キロヘルツまでの決定可能なレートで網膜に曝露されるものとしてよく、視野内の環境光は、網膜の遺伝子改変部分、網膜の後成的改変部分、網膜の神経再生的改変部分、または網膜移植、移植網膜細胞、移植幹細胞、もしくは植え込みプロテーゼに曝露され得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may cause the exposure of the ambient light from within the field of view of the eye to be weighted to reduce the exposure of the eye to the PRL by at least 10% for a determinable interval. In some cases, the ambient light within the field of view may be exposed to the retina at a determinable rate of up to 50 kilohertz, and the ambient light within the field of view may be exposed to a genetically modified portion of the retina, an epigenetically modified portion of the retina, a neuroregeneratively modified portion of the retina, or a retinal transplant, transplanted retinal cells, transplanted stem cells, or implanted prosthesis.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、中心視力の障害を有する眼の視力を改善し、眼のPRLにおける眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしおよび網膜の遺伝子改変部分、網膜の後成的改変部分、または網膜の神経再生的改変部分のうちの少なくとも1つの中の環境光の焦点合わせを引き起こし得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼のPRLにおける眼の視野内からの環境光の焦点ぼかし、および網膜移植、移植網膜細胞、移植幹細胞、または植え込みプロテーゼのうちの少なくとも1つを含む網膜の複数の部分内の環境光の焦点合わせを引き起こし得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may improve vision in an eye having impaired central vision and may cause defocusing of ambient light from within the visual field of the eye at the PRL of the eye and focusing of ambient light within at least one of a genetically modified portion of the retina, an epigenetically modified portion of the retina, or a neuroregeneratively modified portion of the retina. Some of the exemplary methods and devices described herein may cause defocusing of ambient light from within the visual field of the eye at the PRL of the eye and focusing of ambient light within multiple portions of the retina including at least one of a retinal transplant, transplanted retinal cells, transplanted stem cells, or implanted prosthesis.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、変形可能なコンポーネントを含み得るか、または眼球構造もしくは眼球内に留置された構造物の変形可能な修正を引き起こして、進行性網膜疾病もしくは変性を有する眼においてPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の一時的もしくは反転可能もしくは繰り返し可能な方向転換を引き起こすように構成され得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、また、変形可能なコンポーネントを含み得るか、または眼球構造もしくは眼球内に留置され構造物の変形可能な修正を引き起こして、眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けを引き起こし、進行性網膜疾病もしくは変性を有する眼において決定可能な間隔に対して眼のPRLへの曝露を少なくとも10%だけ減少させるように構成され得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、また、変形可能なコンポーネントを含み得るか、または眼球構造もしくは眼球内に留置され構造物の変形可能な修正を引き起こして、眼のPRLにおける眼の視野内からの環境光の焦点ぼかし、および/もしくは進行性網膜疾病もしくは変性を有する眼のPRLではない複数の非連続の網膜配置における焦点合わせを引き起こすように構成され得る。これらの例示的な装置および方法のうちのいくつかは、光受容体、神経節細胞、または他の網膜組織の進行性損傷の後に、視覚系の繰り返しリブートを可能にし得る。これらの例示的な装置および方法のうちのいくつかは、視覚系の安全で効果的なリブートを可能にして、視力を改善し、かつ/または網膜修復および/もしくは髄鞘形成を増強し得る。 Some of the exemplary devices described herein may include deformable components or may be configured to cause deformable modification of ocular structures or structures placed within the eye to cause temporary or reversible or repeatable redirection of ambient light away from the PRL to multiple non-PRL retinal locations in an eye with progressive retinal disease or degeneration. Some of the exemplary devices described herein may also include deformable components or may be configured to cause deformable modification of ocular structures or structures placed within the eye to cause weighting of ambient light exposure from within the visual field of the eye to reduce the eye's exposure to the PRL by at least 10% for a determinable interval in an eye with progressive retinal disease or degeneration. Some of the exemplary devices described herein may also include deformable components or may be configured to cause deformable modification of ocular structures or structures placed within the eye to cause defocusing of ambient light from within the field of view of the eye in the PRL of the eye and/or focusing in multiple non-contiguous retinal locations that are not the PRL of an eye with progressive retinal disease or degeneration. Some of these exemplary devices and methods may enable repeated rebooting of the visual system following progressive damage to photoreceptors, ganglion cells, or other retinal tissue. Some of these exemplary devices and methods may enable safe and effective rebooting of the visual system to improve vision and/or enhance retinal repair and/or myelination.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、複数の網膜細胞における活性の安全で効果的な増大を円滑にし、かつ/または生存網膜細胞における代謝プロセスおよび/もしくは修復機構を刺激するものとしてよい。さらに、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、網膜のいくつかの部分内の個々の網膜細胞における累積焦点光曝露もしくは累積酸化的ストレスの安全で効果的な低減を円滑にし、かつ/または遺伝性および後天性の疾病および疾患における黄斑および/もしくは周辺網膜変性の進行を遅延させ得る。たとえば、網膜細胞を損傷し、かつ/もしくは過剰刺激し、かつ/または有害量の補体活性化を引き起こし、かつ/または早期網膜萎縮を引き起こす可能性のある、選択的熱分解、フォトバイオモジュレーション、または硝子体内光起電刺激などの、現在提案され、研究されているが、まだ承認されていない、黄斑変性症の進行を遅延させるための治療法とは異なり、本明細書において説明されているいくつかの例示的な方法および装置は、過剰刺激および/または網膜組織の損傷を伴わずに黄斑および/または周辺変性を遅延させる。 Some of the exemplary methods and devices described herein may facilitate a safe and effective increase in activity in a plurality of retinal cells and/or stimulate metabolic processes and/or repair mechanisms in viable retinal cells. Additionally, some of the exemplary methods and devices described herein may facilitate a safe and effective reduction in cumulative focal light exposure or cumulative oxidative stress in individual retinal cells within portions of the retina and/or slow the progression of macular and/or peripheral retinal degeneration in inherited and acquired diseases and disorders. Unlike currently proposed and researched, but not yet approved, therapies for slowing the progression of macular degeneration, such as selective thermolysis, photobiomodulation, or intravitreal photovoltaic stimulation, which may damage and/or overstimulate retinal cells and/or cause harmful amounts of complement activation and/or cause premature retinal atrophy, some of the exemplary methods and devices described herein slow macular and/or peripheral degeneration without overstimulation and/or damage to retinal tissue.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、変形可能なコンポーネントを含み得るか、または眼球構造もしくは眼球内に留置された構造物の変形可能な改変を引き起こして、遺伝子もしくは後成的改変部分においてPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の一時的もしくは反転可能な方向転換を引き起こすように構成され得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、網膜の遺伝子改変部分または網膜の後成的改変部分において眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けを引き起こし得る。本明細書において説明されている例示的な装置および方法のうちの1つまたは複数は、PRLから遠ざかる方向で遺伝子改変部分内の複数の他の網膜配置への環境光の方向転換によって、または環境光の曝露の重み付けによって、または遺伝子改変部分に焦点を合わせながらPRLでの焦点合わせを減少させ適切な組織変換およびトランス遺伝子発現を達成し、神経統合および知覚に寄与することができる網膜配置の数を増やすことによって、眼の視覚系の繰り返しリブートを可能にし得る。 Some of the exemplary devices described herein may include deformable components or may be configured to cause deformable modification of ocular structures or structures placed within the eye to cause temporary or reversible redirection of ambient light in the genetically or epigenetically modified portion of the retina away from the PRL to multiple retinal locations that are not the PRL. Some of the exemplary devices described herein may cause weighting of ambient light exposure from within the visual field of the eye in the genetically modified portion of the retina or the epigenetically modified portion of the retina. One or more of the exemplary devices and methods described herein may enable repeated rebooting of the visual system of the eye by redirecting ambient light in a direction away from the PRL to multiple other retinal locations within the genetically modified portion or by weighting of ambient light exposure, or by focusing on the genetically modified portion while reducing focusing on the PRL to achieve proper tissue transformation and transgene expression and increase the number of retinal locations that can contribute to neural integration and perception.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、変形可能なコンポーネントを含み得るか、または眼球構造もしくは眼球内に留置された構造物の変形可能な修正を引き起こして、網膜移植、移植網膜細胞、移植幹細胞、もしくは植え込みプロテーゼを含む網膜においてPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の一時的もしくは反転可能もしくは繰り返し可能な方向転換を引き起こすように構成され得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、網膜移植、移植網膜細胞、移植幹細胞、または植え込みプロテーゼを含む網膜の一部に対して眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けを引き起こし得る。現在の診断技術は、個々の網膜細胞もしくは領域および/または補綴物の視覚機能の信頼可能な評価を提供できないことが多い。本明細書において説明されている例示的な装置および方法のうちのあるものは、網膜移植、移植網膜細胞、移植幹細胞、または植え込みプロテーゼを含む網膜において安全にまた効果的に視覚系の繰り返し可能なリブートを可能にし、環境光が集束されるかまたは光が重み付けを伴って方向転換されるかもしくは曝露されたより多くの網膜領域が神経統合および知覚に寄与することを可能にし得る。 Some of the exemplary devices described herein may include deformable components or may be configured to cause deformable modification of ocular structures or structures placed within the eye to cause temporary or reversible or repeatable redirection of ambient light away from the PRL to multiple non-PRL retinal locations in the retina, including the retinal implant, transplanted retinal cells, transplanted stem cells, or implanted prosthesis. Some of the exemplary devices described herein may cause weighting of ambient light exposure from within the field of view of the eye to a portion of the retina, including the retinal implant, transplanted retinal cells, transplanted stem cells, or implanted prosthesis. Current diagnostic techniques often fail to provide a reliable assessment of the visual function of individual retinal cells or regions and/or prostheses. Some of the exemplary devices and methods described herein may safely and effectively enable repeatable rebooting of the visual system in the retina, including the retinal implant, transplanted retinal cells, transplanted stem cells, or implanted prosthesis, allowing more retinal regions to contribute to neural integration and perception, where ambient light is focused or light is redirected or exposed with weighting.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、自然視覚処理と併せて視覚系を安全に効果的にリブートし得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、知覚または眼球運動訓練を必要とすることなく視覚系をリブートし得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、また、網膜アーキテクチャまたは自然視覚処理機構に損傷を与えることなく視覚装置をリブートし得る。これらの利点の一例として、また、網膜アーキテクチャおよび自然視覚処理を不可逆的に破壊する網膜補綴移植などの、視覚喪失に対するいくつかの現在調査されている(が、まだ承認されていない)戦略とは異なり、本明細書において説明されているいくつかの例示的な方法および装置は、いかなる眼組織も損傷または置換せず、自然視覚処理を破壊しない。いくつかの利点の別の例として、また、視野からの現実の視覚情報を視野の中心傍領域内のシミュレートされ歪んだ情報で置き換え、視野内のすべての像を伝達しない電子網膜再マッピングなどの、中心視覚喪失に対するいくつかの現在調査されている(が、まだ承認されていない)戦略とは異なり、本明細書において説明されているいくつかの例示的な方法およびデバイスは、実際の完全な視野を伝達するものとしてよく、視野内の視覚情報を歪ませない。 Some of the exemplary methods and devices described herein may safely and effectively reboot the visual system in conjunction with natural visual processing. Some of the exemplary methods and devices described herein may reboot the visual system without requiring perceptual or oculomotor training. Some of the exemplary methods and devices described herein may also reboot the visual apparatus without damaging the retinal architecture or natural visual processing mechanisms. As one example of these advantages, and unlike some currently investigated (but not yet approved) strategies for vision loss, such as retinal prosthetic implants, which irreversibly destroy retinal architecture and natural visual processing, some of the exemplary methods and devices described herein do not damage or replace any ocular tissue and do not destroy natural visual processing. As another example of some advantages, and unlike some currently investigated (but not yet approved) strategies for central vision loss, such as electronic retinal remapping, which replaces real visual information from the visual field with simulated and distorted information in the paracentral region of the visual field and does not convey all images within the visual field, some of the exemplary methods and devices described herein may convey the actual full visual field and do not distort the visual information within the visual field.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、光学的、機械的、または光学的と機械的の両方により、眼球のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の方向転換を円滑にし得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、決定可能な間隔に対して眼のPRLへの曝露を少なくとも10%だけ減少させるように眼の視野内からの環境光の曝露の容易な、安全な、効果的な、効率的な、および/またはタイミング良く光学的な、機械的な、もしくは光学機械的な重み付けを円滑にし得る。いくつかの事例において、視野内の環境光は、最高50キロヘルツまでの決定可能なレートで網膜に曝露されるものとしてよく、決定可能な間隔は、ミリ秒、秒、分、時、日、週、または年を含むものとしてよく、本明細書において説明されている例示的な方法および装置は、使用者の視覚反応、装置構成、眼疾病/疾患、ならびに/または視覚障害、視覚喪失、および/もしくは眼疾病/疾患の進行に基づき決定可能な間隔を決定し得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、光学的コンポーネントおよび/または機械的コンポーネントを含み得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may facilitate optical, mechanical, or both optical and mechanical redirection of ambient light away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal locations. Some of the exemplary methods and devices described herein may facilitate easy, safe, effective, efficient, and/or timely optical, mechanical, or opto-mechanical weighting of ambient light exposure from within the field of view of the eye to reduce exposure to the PRL of the eye by at least 10% for a determinable interval. In some cases, ambient light within the field of view may be exposed to the retina at a determinable rate of up to 50 kilohertz, the determinable interval may include milliseconds, seconds, minutes, hours, days, weeks, or years, and the exemplary methods and devices described herein may determine the determinable interval based on the user's visual response, device configuration, ocular disease/disorder, and/or visual impairment, vision loss, and/or progression of ocular disease/disorder. Some of the example devices described herein may include optical and/or mechanical components.

本明細書において説明されている例示的な方法のうちのいくつかは、装置によって実装され得るか、または装置を利用するものとしてよく、PRLにおいて眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしを引き起こし、網膜の前方に位置決めされている構造物の光学ゾーンの外側の複数の部分における光学的特性または挙動を変更し得る。本明細書において説明されている例示的な方法のうちのいくつかは、装置によって実装され得るか、または装置を利用するものとしてよく、眼のPRLにおいて眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしを引き起こし、網膜の前方に位置決めされている構造物の光学ゾーンの外側の複数の部分における機械的特性または挙動を変更し得る。これらの例示的な方法のうちのいくつかは、中心および/または周辺視力の障害および/または喪失を有する眼の視力を改善し、かつ/または回復させ得る。 Some of the exemplary methods described herein may be implemented by or may utilize a device to cause defocusing of ambient light from within the field of view of the eye at the PRL and alter the optical properties or behavior of multiple portions of the outer optical zone of structures positioned in front of the retina. Some of the exemplary methods described herein may be implemented by or may utilize a device to cause defocusing of ambient light from within the field of view of the eye at the PRL of the eye and alter the mechanical properties or behavior of multiple portions of the outer optical zone of structures positioned in front of the retina. Some of these exemplary methods may improve and/or restore vision in an eye having impaired and/or lost central and/or peripheral vision.

本明細書において説明されている例示的な方法のうちのいくつかは、眼の網膜の前方に位置決めされた装置によって実装され得るか、または装置を利用し得る。いくつかの事例では、「網膜の前方」に装置を位置決めすることは、眼球外に装置を位置決めすること、眼球の表面上に装置を位置決めすること、角膜内に装置を位置決めすること、および/または眼球内に装置を位置決めすることを含み得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、眼鏡および他の眼装着可能デバイス、コンタクトレンズ、角膜インレー、眼内レンズ(IOL)、および他の眼内デバイスを含み得る。 Some of the exemplary methods described herein may be implemented by or may utilize a device positioned in front of the retina of the eye. In some cases, positioning a device "in front of the retina" may include positioning a device outside the eye, positioning a device on the surface of the eye, positioning a device within the cornea, and/or positioning a device within the eye. Some of the exemplary devices described herein may include eyeglasses and other eye-wearable devices, contact lenses, corneal inlays, intraocular lenses (IOLs), and other intraocular devices.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光のプログラム可能な一時的、反転可能、および/または繰り返し可能な方向転換を生じさせるように構成され得る。いくつかの事例では、例示的な装置は、電気エネルギー源(たとえば、電源)に結合された制御ユニット(たとえば、コントローラ)を備えるものとしてよく、制御ユニットは、ソフトウェア命令(たとえば、有形の非一時的メモリ内に制御ユニットもしくは装置によってローカルで記憶されるか、または受信信号内に含まれる)の実行時に、例示的な装置に環境光のプログラム可能な一時的、反転可能、および/または繰り返し可能な方向転換を生じさせる1つまたは複数のプロセッサを備え得る。 Some of the exemplary devices described herein may be configured to cause programmable, temporary, reversible, and/or repeatable redirection of ambient light to multiple non-PRL retinal locations in a direction away from the PRL of the eye. In some cases, the exemplary devices may include a control unit (e.g., a controller) coupled to a source of electrical energy (e.g., a power source), which may include one or more processors that, upon execution of software instructions (e.g., stored locally by the control unit or device in a tangible non-transitory memory or included in a received signal), cause the exemplary devices to cause programmable, temporary, reversible, and/or repeatable redirection of ambient light.

さらに、本明細書において説明されている例示的な方法または装置のうちのいくつかは、光をPRLから遠ざかる方向で複数の網膜配置に機械的に、電気機械的に、光学的に、または光学機械的に誘導することによって眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の一時的、反転可能、および/または繰り返し可能な方向転換を引き起こし得る。それに加えて、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、環境光を眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜領域に方向転換するように構成されるものとしてよく、眼の網膜の前方に配設され、コントローラに結合された1つまたは複数の透明コンポーネントを備え得る。本明細書において説明されているように、コントローラは、電源に結合されるものとしてよく、コントローラは、(たとえば、1つまたは複数のプロセッサなどによって実行されるソフトウェア命令に基づき)制御信号を生成して透明コンポーネントにルーティングするように構成され、これは透明コンポーネントが環境光を眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置に方向転換させることを引き起こし得る。 Furthermore, some of the exemplary methods or devices described herein may cause temporary, reversible, and/or repeatable redirection of ambient light away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal locations by mechanically, electromechanically, optically, or opto-mechanically directing light to multiple retinal locations away from the PRL. In addition, one or more of the exemplary devices described herein may be configured to redirect ambient light away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal regions and may include one or more transparent components disposed in front of the retina of the eye and coupled to a controller. As described herein, the controller may be coupled to a power source, and the controller may be configured to generate and route control signals (e.g., based on software instructions executed by one or more processors, etc.) to the transparent components that may cause the transparent components to redirect ambient light away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal locations.

いくつかの例において、これらの例示的な装置のうちの1つまたは複数は、1つまたは複数の透明コンポーネントと、1つまたは複数の透明コンポーネントの表面上に、あるいはその中に配設された1つまたは複数の光学機械的コンポーネントと、導電層を介して1つまたは複数の光学機械的コンポーネントに電気的に結合されたコントローラとを含み得る。本明細書において説明されているように、コントローラは、(たとえば、1つまたは複数のプロセッサなどによって実行されるソフトウェア命令に基づき)制御信号を生成して1つまたは複数の光学機械的コンポーネントにルーティングするように構成され、制御信号を受信した後、1つまたは複数の光学機械的コンポーネントは、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の方向転換を引き起こし得る。 In some examples, one or more of these exemplary devices may include one or more transparent components, one or more opto-mechanical components disposed on or within the one or more transparent components, and a controller electrically coupled to the one or more opto-mechanical components via a conductive layer. As described herein, the controller may be configured to generate and route control signals (e.g., based on software instructions executed by one or more processors, etc.) to the one or more opto-mechanical components, and upon receiving the control signals, the one or more opto-mechanical components may cause a redirection of ambient light away from the PRL of the eye and to multiple non-PRL retinal locations.

眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置に環境光を方向転換させるように構成され得る、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、眼球の網膜の前方に配設された1つまたは複数の透明コンポーネントと、導電性コンポーネントを介して1つまたは複数の透明コンポーネントに結合されたコントローラとを含み得る。コントローラは、本明細書において説明されている例示的な動作のいずれかを実行して、導電性コンポーネントを介して制御信号を生成し、透明コンポーネントにルーティングするものとしてよい。たとえば、例示的な装置は、1つまたは複数の透明コンポーネントの表面上に、あるいはその中に配設された1つまたは複数のコンポーネントを含み得、制御信号を受信した後、1つまたは複数のコンポーネントは、PRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の方向転換を引き起こす。1つまたは複数のコンポーネントは、いくつかの例において、屈折コンポーネント、回折コンポーネント、または回折コンポーネントと屈折コンポーネントとの組合せを含み、制御信号は、屈折コンポーネント、回折コンポーネント、または回折コンポーネントと屈折コンポーネントとの組合せの修正を引き起こして、環境光を眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置に方向転換させることを引き起こし得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、また、眼の屈折誤差を補正するための少なくとも1つのレンズを備え得る。 Some of the exemplary devices described herein that may be configured to redirect ambient light away from the PRL of the eye to a plurality of non-PRL retinal locations may include one or more transparent components disposed in front of the retina of the eye and a controller coupled to the one or more transparent components via a conductive component. The controller may perform any of the exemplary operations described herein to generate and route a control signal to the transparent component via the conductive component. For example, the exemplary device may include one or more components disposed on or within the surface of the one or more transparent components, and after receiving the control signal, the one or more components cause redirection of ambient light away from the PRL to a plurality of non-PRL retinal locations. The one or more components may, in some examples, include a refractive component, a diffractive component, or a combination of a diffractive component and a refractive component, and the control signal may cause modification of the refractive component, the diffractive component, or a combination of a diffractive component and a refractive component to redirect ambient light away from the PRL of the eye to a plurality of non-PRL retinal locations. Additionally, one or more of the exemplary devices described herein may also include at least one lens for correcting refractive errors of the eye.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、少なくとも1つの制御ユニット(たとえば、コントローラ)を含み、眼の視野内からの環境光の曝露のプログラム可能な重み付けを生成して、決定可能な間隔に対して眼のPRLへの曝露を少なくとも10%だけ低減するように(たとえば、コントローラによって生成される制御信号に基づき)構成され得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、少なくとも1つの制御ユニット(たとえば、コントローラ)を含み、眼の視野内からの環境光の曝露のプログラム可能な重み付けを生成して、0から50キロヘルツの決定可能なレートで決定可能な間隔に対して、PRLへの曝露を少なくとも10%だけ低減するか、またはPRLではない網膜配置への曝露をPRLのところに比べて10%より大きく増やすように(たとえば、コントローラによって生成される制御信号に基づき)構成され得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、光をPRLから遠ざかる方向で複数の網膜配置に機械的に、電気機械的に、光学的に、および/または光学機械的に導くことによって眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の一時的、反転可能、および/または繰り返し可能な方向転換を引き起こし得る。さらに、例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けを生成する機械的、電気機械的、光学的、および/または光学機械的動作を含むか、または実行し、それにより、0から50キロヘルツの決定可能なレートで決定可能な間隔に対して、PRLへの曝露を少なくとも10%だけ低減するか、またはPRLではない複数の網膜配置への曝露をPRLのところに比べて10%より大きく増やし得る。 Some of the exemplary devices described herein include at least one control unit (e.g., a controller) and may be configured (e.g., based on control signals generated by the controller) to generate a programmable weighting of the exposure of the ambient light from within the field of view of the eye to reduce the exposure of the eye to the PRL by at least 10% for a determinable interval at a determinable rate of 0 to 50 kilohertz, or to increase the exposure to retinal locations that are not the PRL by more than 10% compared to the PRL (e.g., based on control signals generated by the controller). Some of the exemplary devices described herein include at least one control unit (e.g., a controller) and may be configured (e.g., based on control signals generated by the controller) to generate a programmable weighting of the exposure of the ambient light from within the field of view of the eye to reduce the exposure to the PRL by at least 10% for a determinable interval at a determinable rate of 0 to 50 kilohertz, or to increase the exposure to retinal locations that are not the PRL by more than 10% compared to the PRL. Some of the exemplary methods and devices described herein may cause a temporary, reversible, and/or repeatable redirection of ambient light away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal locations by mechanically, electromechanically, optically, and/or opto-mechanically directing the light to multiple retinal locations in a direction away from the PRL. Additionally, some of the exemplary methods and devices may include or perform mechanical, electromechanical, optical, and/or opto-mechanical operations that generate a weighting of ambient light exposure from within the field of view of the eye, thereby reducing exposure to the PRL by at least 10% or increasing exposure to multiple non-PRL retinal locations by more than 10% compared to the PRL for a determinable interval at a determinable rate from 0 to 50 kilohertz.

図19は、視力を改善するか、または回復させるための例示的な装置1900を例示している。いくつかの例では、装置1900は、眼1901(中心窩1901Bおよび視神経1901Cも含む)の網膜1901Aの前方に位置決めされた1つまたは複数の透明コンポーネント1902と、透明コンポーネント1902のうちの1つまたは複数のコンポーネントの表面上に、あるいはその中に配設された1つまたは複数の変形可能コンポーネント1904と、導電性コンポーネント1908を介して変形可能コンポーネント1904に結合されたコントローラ1906とを備え得る。さらに、コントローラ1906は、電源1910などの電気エネルギー源に結合されてもよく、(たとえば、電源1910から受ける電気エネルギーに基づき)制御信号1912を生成し、変形可能コンポーネント1904にルーティングするように構成され得る。 19 illustrates an exemplary device 1900 for improving or restoring vision. In some examples, the device 1900 may include one or more transparent components 1902 positioned in front of the retina 1901A of the eye 1901 (including the fovea 1901B and the optic nerve 1901C), one or more deformable components 1904 disposed on or within one or more of the transparent components 1902, and a controller 1906 coupled to the deformable components 1904 via a conductive component 1908. Additionally, the controller 1906 may be coupled to a source of electrical energy, such as a power source 1910, and may be configured to generate and route control signals 1912 to the deformable components 1904 (e.g., based on electrical energy received from the power source 1910).

図19に例示されているように、コントローラ1906は、入力データ1905の1つまたは複数の要素を受信し、入力データ1905の受信された要素を処理し、制御信号1912を生成し、変形可能コンポーネント1904にルーティングするように構成され得る。いくつかの例では、入力データ1905の要素は、限定はしないが、眼1901のPRL1918の配置、PRL1918における環境光の決定可能な距離に対して焦点ぼかしを引き起こすように環境光を導くコンポーネント変形のパターンを特徴付ける情報、および決定可能なレート(たとえば、0から50kHzの範囲)を含み得る。いくつかの例では、コントローラ1906は、ソフトウェア命令(たとえば、有形の非一時的メモリ内にコントローラによってローカルで記憶されるか、または受信信号内に含まれる)の実行時に、コントローラに制御信号1912を生成させ、変形可能コンポーネント1904に伝送させる、1つまたは複数のプロセッサを含み得る。 19, the controller 1906 may be configured to receive one or more elements of input data 1905, process the received elements of input data 1905, and generate and route control signals 1912 to the deformable component 1904. In some examples, the elements of input data 1905 may include, but are not limited to, information characterizing a configuration of the PRL 1918 of the eye 1901, a pattern of component deformation that directs the ambient light to cause defocus for a determinable distance of the ambient light at the PRL 1918, and a determinable rate (e.g., in the range of 0 to 50 kHz). In some examples, the controller 1906 may include one or more processors that, upon execution of software instructions (e.g., stored locally by the controller in a tangible non-transitory memory or included in a received signal), cause the controller to generate and transmit the control signals 1912 to the deformable component 1904.

いくつかの例では、制御信号1912を受信すると、変形可能コンポーネント1904のうちの1つまたは複数は、網膜1901Aに環境光1914を導く少なくとも1つのパターンを、最高50キロヘルツまでの決定可能なレートで再編成し得る。環境光を導く少なくとも1つのパターンは、眼1901の視覚系による環境光1914の処理のリブートを引き起こし得る。少なくとも1つのパターンは、たとえば、眼1901のPRL(たとえば、図19のPRL1918)における焦点ぼかしおよび/または配置1920などの、PRLではない多数の非連続の網膜配置における焦点合わせを引き起こし得る。さらに、いくつかの例では、少なくとも1つのパターンは開口を生成しない。 In some examples, upon receiving the control signal 1912, one or more of the deformable components 1904 may rearrange at least one pattern directing the ambient light 1914 to the retina 1901A at a determinable rate up to 50 kilohertz. The at least one pattern directing the ambient light may cause a reboot of the processing of the ambient light 1914 by the visual system of the eye 1901. The at least one pattern may cause, for example, defocusing at the PRL of the eye 1901 (e.g., PRL 1918 of FIG. 19) and/or focusing at multiple non-contiguous retinal locations that are not the PRL, such as location 1920. Additionally, in some examples, the at least one pattern does not generate an aperture.

いくつかの例では、環境光の焦点合わせまたは焦点ぼかしを引き起こすパターンを生成するための信号は、視覚系による環境光1914の処理のリブートを引き起こす、かつ/または維持する、かつ/または繰り返すために数ミリ秒、数秒、数分、数時間、数日、数ヶ月、または数年にわたって(たとえば、本明細書において説明されている例示的なプロセスのいずれかを使用するコントローラ1906によって)継続され得る。さらに、図19には例示されていないけれども、装置1900などの本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、限定はしないが、少なくとも1つの屈折誤差の補正のための少なくとも1つのレンズなどの、少なくとも1つのレンズを含み得る。 In some examples, the signal to generate the pattern causing the focusing or defocusing of the ambient light may continue (e.g., by controller 1906 using any of the exemplary processes described herein) for milliseconds, seconds, minutes, hours, days, months, or years to cause and/or maintain and/or repeat a reboot of the processing of ambient light 1914 by the visual system. Additionally, although not illustrated in FIG. 19, some of the exemplary devices described herein, such as device 1900, may include at least one lens, such as, but not limited to, at least one lens for correction of at least one refractive error.

いくつかの事例において、変形可能コンポーネント1904は、光学活性コンポーネント、光学機械的コンポーネント、電気機械的コンポーネント、または投影コンポーネントのうちの少なくとも1つを含み得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、また、等方的特性および等方的挙動のうちの少なくとも1つを有する少なくとも1つのコンポーネントを含み得る。たとえば、変形可能コンポーネント1904のうちの少なくとも1つは、等方的特性および等方的挙動のうちの少なくとも1つを有する変形可能コンポーネントを含み得る。いくつかの事例では、制御信号1912に応答して、変形可能コンポーネント1904は、網膜1901Aに環境光1914を導く少なくとも1つのパターンを、最高50キロヘルツまでの決定可能なレートで再編成し得る。たとえば、変形可能コンポーネント1904は、網膜1901Aに環境光1914を導くパターンを、少なくとも等方性の修正によって再編成し得る。 In some cases, the deformable component 1904 may include at least one of an optically active component, an optical mechanical component, an electromechanical component, or a projection component. Additionally, some of the example devices described herein may also include at least one component having at least one of isotropic properties and isotropic behavior. For example, at least one of the deformable components 1904 may include a deformable component having at least one of isotropic properties and isotropic behavior. In some cases, in response to the control signal 1912, the deformable component 1904 may rearrange at least one pattern of directing the ambient light 1914 to the retina 1901A at a determinable rate of up to 50 kilohertz. For example, the deformable component 1904 may rearrange at least one pattern of directing the ambient light 1914 to the retina 1901A with at least an isotropic modification.

さらに、たとえば、変形可能コンポーネント1904は、光学的等方性液晶などの、等方的特性または挙動を有する1つまたは複数の変形可能コンポーネントを含み得る。いくつかの事例において、光学的等方性液晶は、制御信号1912に応答して、異方性液晶よりも速いスイッチング時間および広い視野角を提供し得る。たとえば、水平電界を発生させる面内スイッチング電極により、液晶は、電圧オフで光学的に等方的に見え、その結果暗状態になり、電圧オンで屈折率プロファイルは異方的になり、その結果透過が生じ得る。 Furthermore, for example, the deformable component 1904 may include one or more deformable components having isotropic properties or behavior, such as an optically isotropic liquid crystal. In some cases, an optically isotropic liquid crystal may provide faster switching times and wider viewing angles than anisotropic liquid crystals in response to a control signal 1912. For example, an in-plane switching electrode generating a horizontal electric field may cause the liquid crystal to appear optically isotropic with voltage off, resulting in a dark state, and an anisotropic refractive index profile with voltage on, resulting in transmission.

図19には例示されていない、いくつかの例において、変形可能コンポーネント1904は、固定焦点単焦点レンズと組み合わされ得る。たとえば、変形可能コンポーネント1904は、硝子またはプラスチックまたは曲面を有する任意の決定可能な材料のレンズと組み合わされ得る。さらに、変形可能コンポーネント1904は、おおよそ等方的な挙動を生じるパターンで配置構成され得る。たとえば、変形可能コンポーネント1904は、第1の表面上に逆レンズ形状を有する光学的等方性ポリマー層と、いくつかの実施形態において光学的等方性ポリマー層の表面が液晶ポリマーで充填されるレンズ部分とを含み得る。変形可能コンポーネント1904は、また、限定はしないが、液晶およびポリマーゲルを含む電気光学的コンポーネントを含み得る。 In some examples, not illustrated in FIG. 19, the deformable component 1904 may be combined with a fixed focus monofocal lens. For example, the deformable component 1904 may be combined with a lens of glass or plastic or any determinable material with a curved surface. Additionally, the deformable component 1904 may be arranged in a pattern that produces approximately isotropic behavior. For example, the deformable component 1904 may include an optically isotropic polymer layer having an inverse lens shape on a first surface and a lens portion in which the surface of the optically isotropic polymer layer is filled with a liquid crystal polymer in some embodiments. The deformable component 1904 may also include an electro-optical component, including, but not limited to, liquid crystal and polymer gel.

それに加えて、図19には例示されていないが、装置1900は、限定はしないが、周期的なサブ波長誘電体または金属構造物から構成されるレンズおよび液晶レンズなどの、極薄平面レンズを備え得る。いくつかの事例において、装置1900は、また、PRL軸の外側にシフトする空間的に分離された焦点を有するパンチャラトナム・ベリー位相レンズを含み得る。さらに、いくつかの事例において、装置1900の変形可能コンポーネント1904は、限定はしないが、回折率レンズ、屈折率レンズ、および屈折率分布型レンズなどの、電気的に調整可能な液晶レンズを含み得る。たとえば、装置1900は、ピクセル配置構成および/または屈折率および/または光軸配向を変形し得る。さらに、制御信号1912に応答して、変形可能コンポーネント1904のうちの1つまたは複数は、PRL1918ではない多数の非連続の網膜配置からなる空間点における生成済み集束光路の長さを制御し得る。さらに、例示的な装置1900は、光配向コンポーネントおよび/または光パターニングコンポーネントも含み得る。 Additionally, although not illustrated in FIG. 19, the device 1900 may include ultra-thin planar lenses, such as, but not limited to, lenses composed of periodic sub-wavelength dielectric or metallic structures and liquid crystal lenses. In some cases, the device 1900 may also include a Pancharatnam-Berry phase lens with spatially separated foci that shift outside the PRL axis. Furthermore, in some cases, the deformable components 1904 of the device 1900 may include electrically tunable liquid crystal lenses, such as, but not limited to, diffractive index lenses, refractive index lenses, and gradient index lenses. For example, the device 1900 may deform the pixel configuration and/or the refractive index and/or the optical axis orientation. Furthermore, in response to the control signal 1912, one or more of the deformable components 1904 may control the length of the generated focused optical path at a spatial point consisting of multiple non-contiguous retinal configurations that are not the PRL 1918. Furthermore, the exemplary device 1900 may also include optical orientation and/or optical patterning components.

いくつかの事例において、コントローラ1906によって生成され、変形可能コンポーネント1904に供給される制御信号1912に基づき、装置1900は、限定はしないが、光偏光回転、電圧制御可能回折、またはLC屈折率の高速スイッチングを含む例示的なプロセスを実行し得る。さらに、いくつかの事例において、装置1900は、たとえば、電気光学的コンポーネントの活性領域内の任意の所与の配置における局所的屈折率として、電気光学的技術を組み込むか、または利用するものとしてよく、この局所的屈折率はその配置において電気光学的コンポーネント上に印加され、電極に結合された回路により再編成パターンに対して制御される電圧波形によって決定される。変形可能コンポーネントの屈折率、電圧、および電気活性材料に関係する設計特徴は、装置の配置、製造業者のニーズおよび使用者のニーズに基づき決定可能である。 In some cases, based on the control signals 1912 generated by the controller 1906 and provided to the deformable components 1904, the device 1900 may perform exemplary processes including, but not limited to, optical polarization rotation, voltage-controllable diffraction, or fast switching of the LC refractive index. Additionally, in some cases, the device 1900 may incorporate or utilize electro-optical techniques, for example, as the local refractive index at any given location within the active region of the electro-optical component is determined by a voltage waveform applied on the electro-optical component at that location and controlled to a reorganization pattern by circuitry coupled to the electrodes. Design features related to the refractive index, voltage, and electro-active material of the deformable components can be determined based on the device location, the manufacturer's needs, and the user's needs.

いくつかの例では、図19には例示されていないけれども、装置1900は、(たとえば、コントローラ1906によって生成された制御信号に基づき)マイクロミラーなどの光学機械的変形可能コンポーネント1904のうちの対応するものの位置を独立して制御するように構成されている作動コンポーネントを備え得る。マイクロミラーの各々の独立した制御は、たとえば、レンズの焦点距離および/または光軸を修正して、PRL1918における焦点ぼかしと配置1920などの、PRLではない多数の非連続の網膜配置における焦点合わせとを引き起こし得る。いくつかの事例では、焦点距離の1つまたは複数の修正は、マイクロミラーのうちの対応するものの平行移動および/または回転によって制御され得る。さらに、焦点距離は、PRL1918において、および/または配置1920などの、PRLではない非連続の網膜配置において光学誤差または画質の決定を必要とすることなく装置1900によって修正され得る。 19, the device 1900 may include actuation components configured to independently control the positions of corresponding ones of the opto-mechanically deformable components 1904, such as micromirrors (e.g., based on control signals generated by the controller 1906). Independent control of each of the micromirrors may, for example, modify the focal length and/or optical axis of the lens to cause defocusing at the PRL 1918 and focusing at multiple non-PRL, non-contiguous retinal locations, such as location 1920. In some cases, one or more modifications of the focal length may be controlled by translation and/or rotation of corresponding ones of the micromirrors. Furthermore, the focal length may be modified by the device 1900 without requiring a determination of optical error or image quality at the PRL 1918 and/or at non-PRL, non-contiguous retinal locations, such as location 1920.

本明細書において説明されている例示的な方法のうちのいくつかは、装置または眼の少なくとも1つの中における1つまたは複数の屈折または回折コンポーネントの屈折率、曲率半径、および/または回折を一時的に、反転可能に、または繰り返し変形して、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の安全で効果的な方向転換を引き起こし得る。いくつかの事例において、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、装置または眼の中の屈折率および/または曲率半径および/または回折の一時的な、反転可能な、および/または繰り返し可能な変化を生じさせるように(たとえば、対応するコントローラによって生成される制御信号を介して)構成される1つまたは複数の変形可能コンポーネントを含み得る。さらに、本明細書において説明されているいくつかの例示的な装置は、1つまたは複数のレンズおよび/または調整可能なレンズを含み得る。 Some of the exemplary methods described herein may temporarily, reversibly, or repeatedly deform the refractive index, radius of curvature, and/or diffraction of one or more refractive or diffractive components in at least one of the device or eye to cause a safe and effective redirection of ambient light away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal locations. In some cases, some of the exemplary devices described herein may include one or more deformable components configured (e.g., via control signals generated by a corresponding controller) to cause temporary, reversible, and/or repeatable changes in the refractive index and/or radius of curvature and/or diffraction in the device or eye. Additionally, some of the exemplary devices described herein may include one or more lenses and/or adjustable lenses.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、眼の網膜の前方に位置決めされた1つまたは複数の変形可能コンポーネントと、導電性コンポーネントを介して1つまたは複数の変形可能コンポーネントに結合されたコントローラとを備え得る。いくつかの事例において、コントローラは、(たとえば、実行されたソフトウェア命令などに基づき)制御信号を生成し、1つまたは複数の変形可能コンポーネントにルーティングするように構成され得る。1つまたは複数の変形可能コンポーネントによる制御信号の受信に基づき、装置は、眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けを引き起こすように構成されてよく、これは眼の視野内から眼のPRLへの環境光の曝露を、決定可能な間隔に対して少なくとも10%低減させ得る。いくつかの例では、視野内の環境光は、最高50キロヘルツまでの決定可能なレートで網膜に曝露されるものとしてよい。 Some of the example devices described herein may include one or more deformable components positioned in front of the retina of the eye and a controller coupled to the one or more deformable components via a conductive component. In some cases, the controller may be configured to generate and route control signals (e.g., based on executed software instructions, etc.) to the one or more deformable components. Based on receipt of the control signals by the one or more deformable components, the device may be configured to cause a weighting of the exposure of ambient light from within the field of view of the eye, which may reduce the exposure of ambient light from within the field of view of the eye to the PRL of the eye by at least 10% for a determinable interval. In some examples, ambient light within the field of view may be exposed to the retina at a determinable rate of up to 50 kilohertz.

さらに、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼科デバイスおよび眼の少なくとも1つの中の1つまたは複数の屈折または回折コンポーネントの屈折率、曲率半径、および/または回折を一時的に、反転可能に、繰り返し、または連続的に変形して、眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けを引き起こし、PRLへの曝露を0から50キロヘルツの決定可能なレートで決定可能な間隔に対して少なくとも10%だけ低減させ得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、対応するコントローラによって生成された制御信号を受信したことに応答して、PRLへの曝露を0から50キロヘルツの決定可能なレートで決定可能な時間間隔に対して少なくとも10%低減するように眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けを引き起こす、装置または眼球内の屈折率、曲率半径、および/または回折の一時的な、反転可能な、および/または繰り返し可能な変化を生じさせ得る、1つまたは複数の変形可能コンポーネントを含み得る。いくつかの事例において、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、変形可能コンポーネントを含み得る。たとえば、これらの変形可能コンポーネントは、限定はしないが、液晶およびポリマーゲルなどの電気光学的コンポーネント、ならびに/または光学機械的コンポーネントを含み得るが、これに限定されない。追加的な、または代替的な例において、変形可能コンポーネントは、限定はしないが、光配向コンポーネントおよび/または光パターニングコンポーネントを含み得る。変形可能コンポーネントを利用する、本明細書において説明されている例示的な方法のうちのいくつかは、限定はしないが、光偏光回転プロセス、電圧制御可能回折プロセス、および/またはLC屈折率の高速スイッチングのためのプロセスを含み得る。 Additionally, some of the exemplary methods and apparatus described herein may temporarily, reversibly, repeatedly, or continuously deform the refractive index, radius of curvature, and/or diffraction of one or more refractive or diffractive components in at least one of the ophthalmic device and the eye to cause a weighting of the exposure of ambient light from within the field of view of the eye to reduce the exposure to the PRL by at least 10% for a determinable interval at a determinable rate of 0 to 50 kilohertz. Some of the exemplary apparatus described herein may include one or more deformable components that may cause a temporary, reversible, and/or repeatable change in the refractive index, radius of curvature, and/or diffraction in the device or eye to cause a weighting of the exposure of ambient light from within the field of view of the eye to reduce the exposure to the PRL by at least 10% for a determinable interval of time at a determinable rate of 0 to 50 kilohertz in response to receiving a control signal generated by a corresponding controller. In some cases, one or more of the exemplary apparatus described herein may include a deformable component. For example, these deformable components may include, but are not limited to, electro-optical components, such as liquid crystals and polymer gels, and/or opto-mechanical components. In additional or alternative examples, the deformable components may include, but are not limited to, photo-directing components and/or photo-patterning components. Some of the exemplary methods described herein that utilize deformable components may include, but are not limited to, optical polarization rotation processes, voltage-controllable diffraction processes, and/or processes for fast switching of LC refractive index.

いくつかの事例において、電源および回路に結合されているコントローラは、励起電極に印加される電圧を制御してレンズの光軸をシフトするように構成され得る(たとえば、本明細書において説明されているように、1つまたは複数のプロセスによるソフトウェア命令の実行などに基づき)。本明細書で説明されているいくつかの例示的な方法において、コントローラは、限定はしないが、眼のPRL配置および/または軸を含む入力データを受信し得る。コントローラは、入力データを処理し、処理された入力データに基づき、制御電圧を生成して励起電極に印加し、光軸の初期シフトの寸法および/または配置を制御するために本明細書において説明されている例示的なプロセスのいずれかを実行し得る。光軸の初期シフトの寸法および/または配置を制御することによって、本明細書において説明されている例示的な方法のあるものは、PRLでの焦点ぼかし、PRLでない非連続の配置での焦点合わせ、および/または0から50キロヘルツの決定可能なレートで決定可能な時間間隔に対してPRLへの曝露を少なくとも10%減少させるための眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けによって、視覚系のリブートを引き起こし得る。マイクロペリメトリーのような、診断方法はPRLの配置を決定し得るが、臨床的に利用可能なマイクロペリメトリー検査は、罹患または損傷網膜における網膜感受性の低下または亢進のすべての領域を正確に検出することはまだできない。さらに、臨床的に利用可能な診断検査では、最もよく機能する神経節細胞に接続された最もよく機能する光受容体がどの網膜の配置にあるかを正確に予測することはまだできず、機能している網膜細胞の複数の領域の積分および総和の潜在的可能性もまだ測定しない。初期リブート後に視力改善の量が満足のいくものでない場合、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのあるものは、本明細書において説明されている例示的な操作のいずれかを使用してリブートを繰り返すためにPRLにおける初期光焦点ぼかし、非PRLの場所における初期光焦点合わせ、および/またはPRLにおける曝露低減の初期重み付けを修正し得る。 In some cases, a controller coupled to the power source and the circuitry may be configured to control the voltage applied to the excitation electrodes to shift the optical axis of the lens (e.g., based on execution of software instructions by one or more processes as described herein, etc.). In some exemplary methods described herein, the controller may receive input data including, but not limited to, the PRL placement and/or axis of the eye. The controller may process the input data and, based on the processed input data, generate and apply control voltages to the excitation electrodes to perform any of the exemplary processes described herein to control the size and/or placement of the initial shift of the optical axis. By controlling the size and/or placement of the initial shift of the optical axis, some of the exemplary methods described herein may cause a reboot of the visual system by defocusing at the PRL, focusing at a non-PRL non-contiguous placement, and/or weighting the exposure of ambient light from within the field of view of the eye to reduce the exposure to the PRL by at least 10% for a determinable time interval at a determinable rate of 0 to 50 kilohertz. Although diagnostic methods, such as microperimetry, can determine the placement of the PRL, clinically available microperimetry tests cannot yet accurately detect all areas of reduced or increased retinal sensitivity in diseased or damaged retinas. Furthermore, clinically available diagnostic tests cannot yet accurately predict which retinal placements have the best functioning photoreceptors connected to the best functioning ganglion cells, nor do they measure the integration and summation potential of multiple areas of functioning retinal cells. If the amount of vision improvement after the initial reboot is not satisfactory, some of the exemplary devices described herein may modify the initial light defocusing at the PRL, the initial light focusing at non-PRL locations, and/or the initial weighting of the exposure reduction at the PRL to repeat the reboot using any of the exemplary operations described herein.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、装置および眼のうちの少なくとも1つの中における1つまたは複数の屈折または回折コンポーネントの屈折率、曲率半径、および/または回折を一時的に、反転可能に、または繰り返し変形して、環境光の安全で効果的な方向転換を引き起こし得る。いくつかの事例において、本明細書において説明されている例示的な方法または装置のうちの1つまたは複数は、装置または眼球内の1つまたは複数の屈折または回折要素の屈折率、曲率半径、または回折の修正を引き起こし得る。本明細書において説明されている例示的な方法または装置のうちのいくつかは、装置または眼球内の1つまたは複数の屈折または回折要素の屈折率、曲率半径、または回折の修正を引き起こし、修正は時間経過とともに変わり得る。本明細書に記載される例示的な方法または装置のうちのいくつかは、装置、医療提供者、または装置の使用者によって、リブート前、リブート中、またはリブート後のいつでも制御され得る、装置または眼球内の1つまたは複数の屈折要素または回折要素の屈折率、曲率半径、または回折の修正を引き起こし得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may temporarily, reversibly, or repeatedly modify the refractive index, radius of curvature, and/or diffraction of one or more refractive or diffractive components in at least one of the device and the eye to cause a safe and effective redirection of ambient light. In some cases, one or more of the exemplary methods or devices described herein may cause a modification of the refractive index, radius of curvature, or diffraction of one or more refractive or diffractive elements in the device or eye. Some of the exemplary methods or devices described herein may cause a modification of the refractive index, radius of curvature, or diffraction of one or more refractive or diffractive elements in the device or eye, which modification may vary over time. Some of the exemplary methods or devices described herein may cause a modification of the refractive index, radius of curvature, or diffraction of one or more refractive or diffractive elements in the device or eye, which may be controlled by the device, a health care provider, or a user of the device at any time before, during, or after reboot.

いくつかの事例において、本明細書で説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、装置の使用または挿入前にPRL配置および/または軸を決定し得る。他の事例では、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、PRL配置を決定し、かつ/または軸は装置の使用中もしくは挿入後に決定され得る。さらに、いくつかの事例において、PRL配置および/または軸は、限定はしないが、固視またはマイクロペリメトリーを含む、既存の臨床的手技を使用して、医療提供者または使用者によって決定され得る。 In some cases, one or more of the exemplary devices described herein may determine PRL placement and/or axis prior to use or insertion of the device. In other cases, one or more of the exemplary devices described herein may determine PRL placement and/or axis may be determined during use or after insertion of the device. Additionally, in some cases, PRL placement and/or axis may be determined by a healthcare provider or user using existing clinical techniques, including, but not limited to, visual fixation or microperimetry.

本明細書において説明されているように、本明細書で説明される例示的な装置のうちのいくつかは、対応する導電性コンポーネントを介してコントローラに結合された1つまたは複数の変形可能コンポーネントを備え得る。1つまたは複数の変形可能コンポーネントには、たとえば、液晶(LC)、超ねじれ液晶、強誘電性液晶、表面安定化強誘電性液晶(SSFLF)、双安定液晶、ポリマー発光ダイオード(PLED)、双安定液晶、透明色調整可能有機発光ダイオード(OLED)、または任意の他の好適な材料を含む。1つまたは複数の変形可能コンポーネントは、平坦なもしくは湾曲した、硝子、プラスチック、ポリマー、または限定はしないが、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、および/もしくは他の熱可塑性材料などの、任意の他の適切な材料のから構成されている、1つまたは複数の透明コンポーネントの表面上に、あるいはその中に配設され得る。 As described herein, some of the example devices described herein may include one or more deformable components coupled to a controller via corresponding conductive components. The one or more deformable components may include, for example, liquid crystal (LC), supertwisted liquid crystal, ferroelectric liquid crystal, surface stabilized ferroelectric liquid crystal (SSFLF), bistable liquid crystal, polymer light emitting diode (PLED), bistable liquid crystal, transparent color tunable organic light emitting diode (OLED), or any other suitable material. The one or more deformable components may be disposed on or within a surface of one or more transparent components, flat or curved, constructed of glass, plastic, polymer, or any other suitable material, such as, but not limited to, polysulfone, polyetherimide, and/or other thermoplastic materials.

本明細書において説明されているように、例示的な方法のうちの1つまたは複数は、回折を組み込んでもよく、限定はしないが、レンズ、回折格子、電気活性材料、変形可能材料、変形可能ポリマー、アクチュエータ、および任意の決定可能な回折コンポーネントのうちの少なくとも1つを含むコンポーネントを有する装置を利用し得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、限定はしないが、偏光子、デジタルマイクロミラーデバイス、マイクロミラーアレイ、変形可能ミラー、および/またはレンズなどの、光学機械的コンポーネントも含み得る。 As described herein, one or more of the exemplary methods may incorporate diffraction and may utilize an apparatus having components including, but not limited to, at least one of a lens, a diffraction grating, an electroactive material, a deformable material, a deformable polymer, an actuator, and any determinable diffractive component. Additionally, one or more of the exemplary apparatuses described herein may also include opto-mechanical components, such as, but not limited to, a polarizer, a digital micromirror device, a micromirror array, a deformable mirror, and/or a lens.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、少なくとも1つの制御ユニット(たとえば、コントローラ)を含み、眼の視野内からの環境光の曝露のプログラム可能な重み付けを生成して、0から50キロヘルツの決定可能なレートで決定可能な間隔に対して、PRLへの曝露を少なくとも10%だけ低減するか、またはPRLではない網膜配置への曝露をPRLのところに比べて10%より大きく増やすように(たとえば、コントローラによって生成される制御信号に基づき)構成され得る。いくつかの例において、これらの例示的な装置のうちの1つまたは複数は、1つまたは複数の透明コンポーネントと、1つまたは複数の透明コンポーネントの表面上に、あるいはその中に配設された1つまたは複数の変形可能コンポーネントと、導電層を介して1つまたは複数の変形可能コンポーネントに電気的に結合されたコントローラとを含み得る。本明細書において説明されているように、コントローラは、(たとえば、1つまたは複数のプロセッサなどによって実行されたソフトウェア命令に基づき)制御信号を生成し、1つまたは複数の変形可能コンポーネントにルーティングするように構成されるものとしてよく、制御信号を受信した後に、1つまたは複数の変形可能コンポーネントは、眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けを引き起こし得る。いくつかの事例では、図20の装置2000などの、視力を改善しかつ/または回復させるための例示的な装置は、眼2001(中心窩2001Bおよび視神経2001Cも含む)の網膜2001Aの前方に位置決めされた1つまたは複数の透明コンポーネント2002と、透明コンポーネント2002の表面上に、またはその中に配設された1つまたは複数の変形可能コンポーネント2004と、導電性コンポーネント2008を介して1つまたは複数の変形可能コンポーネント2004に結合されたコントローラ2006とを備え得る。さらに、コントローラ2006は、電源2010などの電気エネルギー源に結合されてもよく、(たとえば、電源2010から受ける電気エネルギーに基づき)制御信号2012を生成し、変形可能コンポーネント2004にルーティングするように構成され得る。 Some of the exemplary devices described herein include at least one control unit (e.g., a controller) and may be configured (e.g., based on a control signal generated by the controller) to generate a programmable weighting of the exposure of the ambient light from within the field of view of the eye to reduce the exposure to the PRL by at least 10% or increase the exposure to the non-PRL retinal location by more than 10% compared to the PRL for a determinable interval at a determinable rate of 0 to 50 kilohertz. In some examples, one or more of these exemplary devices may include one or more transparent components, one or more deformable components disposed on or within the surface of the one or more transparent components, and a controller electrically coupled to the one or more deformable components via a conductive layer. As described herein, the controller may be configured to generate and route control signals (e.g., based on software instructions executed by one or more processors, etc.) to the one or more deformable components, and after receiving the control signals, the one or more deformable components may cause the weighting of the exposure of the ambient light from within the field of view of the eye. In some cases, an exemplary device for improving and/or restoring vision, such as the device 2000 of FIG. 20, may include one or more transparent components 2002 positioned in front of the retina 2001A of the eye 2001 (including the fovea 2001B and the optic nerve 2001C), one or more deformable components 2004 disposed on or within the surface of the transparent component 2002, and a controller 2006 coupled to the one or more deformable components 2004 via a conductive component 2008. Additionally, the controller 2006 may be coupled to a source of electrical energy, such as a power source 2010, and may be configured to generate and route control signals 2012 to the deformable components 2004 (e.g., based on electrical energy received from the power source 2010).

コントローラ2006は、ソフトウェア命令(たとえば、有形の非一時的メモリ内にコントローラによってローカルで記憶されるか、または受信信号内に含まれる)の実行時に、コントローラに制御信号2012を生成させ、変形可能コンポーネント2004に伝送させる、1つまたは複数のプロセッサを含み得る。図20に例示されているように、コントローラ2006は、入力データ2005の1つまたは複数の要素を受信し、入力データ2005の受信された要素を処理し、制御信号2012を生成し、変形可能コンポーネント2004にルーティングするように構成され得る。いくつかの例では、入力データ2005の要素は、限定はしないが、眼2001のPRL2018の配置、PRL2018における環境光の曝露を低減するコンポーネント変形のパターンを特徴付ける情報、重み付け間隔、および決定可能なレート(たとえば、0から50kHzの範囲)を含み得る。 The controller 2006 may include one or more processors that, upon execution of software instructions (e.g., stored locally by the controller in a tangible non-transitory memory or included in a received signal), cause the controller to generate and transmit control signals 2012 to the deformable component 2004. As illustrated in FIG. 20, the controller 2006 may be configured to receive one or more elements of input data 2005, process the received elements of input data 2005, and generate and route control signals 2012 to the deformable component 2004. In some examples, the elements of input data 2005 may include, but are not limited to, the placement of the PRL 2018 on the eye 2001, information characterizing a pattern of component deformation that reduces ambient light exposure at the PRL 2018, a weighting interval, and a determinable rate (e.g., in the range of 0 to 50 kHz).

いくつかの例では、制御信号2012を受信すると、1つまたは複数の変形可能コンポーネント2004は、決定可能な間隔に対して最高50キロヘルツまでの決定可能なレートで眼2001の視野内から網膜2001Aへの非PRL配置2020における環境光の曝露の少なくとも1つのパターンを再編成し得る。さらに、いくつかの例では、少なくとも1つのパターンは開口を含まない。さらに、いくつかの例では、ミリ秒、秒、分、時、日、週、月、および/または年の単位の決定可能な間隔は、連続的であるか、または間欠的であってよい。 In some examples, upon receiving the control signal 2012, the one or more deformable components 2004 may rearrange at least one pattern of ambient light exposure in the non-PRL arrangement 2020 from within the field of view of the eye 2001 to the retina 2001A at a determinable rate of up to 50 kilohertz for a determinable interval. Further, in some examples, the at least one pattern does not include an aperture. Further, in some examples, the determinable interval in units of milliseconds, seconds, minutes, hours, days, weeks, months, and/or years may be continuous or intermittent.

さらに、たとえば、パターン再編成は、0から50キロヘルツの範囲内の、決定可能なレートで決定可能な間隔に対してPRL2018への曝露を少なくとも10%だけ低減するように環境光の曝露の重み付けを引き起こし得る。PRL2018への曝露を低減するための環境光の曝露の重み付けは、眼2001の視覚系による環境光2014の処理のリブートを引き起こし得る。図20には例示されていないけれども、装置2002は、また、少なくとも1つのレンズを備え得る。さらに、いくつかの例では、例示的な装置2000は、本明細書において説明されている動作のいずれかを実行して、装置2000の光学機械的コンポーネントの少なくとも1つの変形に基づき網膜2001Aへの環境光2014の曝露の少なくとも1つのパターンを再編成し得る。光学機械的コンポーネントは、限定はしないが、偏光子、デジタルマイクロミラーデバイス、マイクロミラーアレイ、変形可能ミラー、および/またはレンズを含み得る。 Further, for example, the pattern reorganization may cause a weighting of the ambient light exposure to reduce the exposure to the PRL 2018 by at least 10% for a determinable interval at a determinable rate within a range of 0 to 50 kilohertz. The weighting of the ambient light exposure to reduce the exposure to the PRL 2018 may cause a reboot of the processing of the ambient light 2014 by the visual system of the eye 2001. Although not illustrated in FIG. 20, the device 2002 may also include at least one lens. Furthermore, in some examples, the exemplary device 2000 may perform any of the operations described herein to reorganize at least one pattern of exposure of the ambient light 2014 to the retina 2001A based on the deformation of at least one opto-mechanical component of the device 2000. The opto-mechanical component may include, but is not limited to, a polarizer, a digital micromirror device, a micromirror array, a deformable mirror, and/or a lens.

いくつかの事例において、変形可能コンポーネント2004は、1つまたは複数のマイクロミラーまたはレンズを含み得る。たとえば、変形可能コンポーネント2004内の1つまたは複数のマイクロミラーは、決定可能な形状の決定可能なアレイに配置構成され、変形可能コンポーネント2004内の1つまたは複数のレンズは、決定可能な形状、サイズ、および位置のものとしてよい。さらに、図20には例示されていないけれども、装置2000は、変形可能コンポーネント2004のうちの1つまたは複数(たとえば、マイクロミラーまたはレンズのうちの1つまたは複数)を、マイクロ電子回路および/または対応するマイクロミラー技術と一体化し得る。たとえば、図20には例示されていないけれども、装置2000は、(たとえば、コントローラ2006によって生成された制御信号に基づき)マイクロミラーのうちの対応するものの位置を独立して制御するように構成されている作動コンポーネントを備え得る。 In some cases, the deformable component 2004 may include one or more micromirrors or lenses. For example, one or more micromirrors in the deformable component 2004 may be arranged in a determinable array of determinable shapes, and one or more lenses in the deformable component 2004 may be of determinable shapes, sizes, and positions. Additionally, although not illustrated in FIG. 20, the device 2000 may integrate one or more of the deformable components 2004 (e.g., one or more of the micromirrors or lenses) with microelectronic circuitry and/or corresponding micromirror technology. For example, although not illustrated in FIG. 20, the device 2000 may include actuation components configured to independently control the positions of corresponding ones of the micromirrors (e.g., based on control signals generated by the controller 2006).

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼(たとえば、図19の眼1901または図20の眼2001)の視覚系のリブートを引き起こすものとしてよく、PRL(たとえば、図19のPRL1918または図20のPRL2018)ではない多数の、非連続の網膜配置での焦点合わせを引き起こし得る。いくつかの事例において、焦点合わせは、異なる網膜配置における焦点距離および/または光軸の範囲を修正することによってランダムにまたは非ランダムに達成され得る。追加の事例において、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、PRLの光軸を決定し、レンズの光軸を修正することによって、眼のPRL(たとえば、図19の眼1901のPRL1918、図20の眼2001のPRL2018など)における焦点ぼかしを引き起こし得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may cause a reboot of the visual system of an eye (e.g., eye 1901 of FIG. 19 or eye 2001 of FIG. 20) and may cause focusing at multiple, non-contiguous retinal locations that are not the PRL (e.g., PRL 1918 of FIG. 19 or PRL 2018 of FIG. 20). In some cases, focusing may be achieved randomly or non-randomly by modifying the focal length and/or optical axis range at the different retinal locations. In additional cases, some of the exemplary methods and devices described herein may cause defocusing at the PRL of the eye (e.g., PRL 1918 of eye 1901 of FIG. 19, PRL 2018 of eye 2001 of FIG. 20, etc.) by determining the optical axis of the PRL and modifying the optical axis of the lens.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、1つまたは複数の投影方法の実行を通して眼における視力を改善するか、または回復させるために視覚系のリブートを引き起こし得る。たとえば、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、コントローラに機能的に結合されているプロジェクタなどの、1つまたは複数の投影コンポーネントを含み得る。コントローラは、ソフトウェア命令(たとえば、有形の非一時的メモリ内にコントローラによってローカルで記憶されるか、または受信信号内に含まれる)の実行後に、コントローラに制御信号を生成させ、プロジェクタに伝送させる、1つまたは複数のプロセッサを備え得る。受信された制御信号に基づき、プロジェクタは、環境光を、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置に選択的に方向転換させ得る。受信された制御信号に基づき、プロジェクタは、PRLにおける曝露を少なくとも10%だけ減少させるように環境光の曝露に重み付けし得る。いくつかの事例において、例示的な装置は、投影コンポーネントおよび導波路を含むものとしてよく、例示的な装置は、投影コンポーネントおよび導波路を利用して、環境光を、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置に方向転換するように、またはPRLにおいて曝露を少なくとも10%だけ低減するように環境光の曝露に重み付けするように、構成され得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may cause a reboot of the visual system to improve or restore vision in the eye through the execution of one or more projection methods. For example, one or more of the exemplary devices described herein may include one or more projection components, such as a projector, operatively coupled to a controller. The controller may comprise one or more processors that, upon execution of software instructions (e.g., stored locally by the controller in a tangible non-transitory memory or included in a received signal), cause the controller to generate and transmit control signals to the projector. Based on the received control signals, the projector may selectively redirect ambient light to a plurality of non-PRL retinal locations in a direction away from the PRL of the eye. Based on the received control signals, the projector may weight the ambient light exposure to reduce the exposure at the PRL by at least 10%. In some cases, the exemplary device may include a projection component and a waveguide, and the exemplary device may be configured to utilize the projection component and the waveguide to redirect ambient light away from the PRL of the eye to multiple retinal locations that are not the PRL, or to weight the ambient light exposure to reduce exposure at the PRL by at least 10%.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、適切な数の網膜象限において眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない適切な数の網膜配置への環境光の方向転換を引き起こすことによって視力を改善し得る。眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の方向転換を引き起こす、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼球内で使用するか、または挿入する前にPRLの配置および/または軸の決定を必要とし得る。PRL配置および/または軸は、限定はしないが、固視またはマイクロペリメトリーを含む方法によって決定され得る。視力の低い眼では、環境光をPRLから遠ざかる方向で複数の配置へ方向転換する、本明細書において説明されている例示的なプロセスのうちのあるものは、視覚系をリブートし、他の非PRL網膜配置による視覚的注意を可能にし得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may improve visual acuity by causing the redirection of ambient light in a suitable number of retinal quadrants away from the PRL of the eye to a suitable number of non-PRL retinal locations. Some of the exemplary methods and devices described herein that cause the redirection of ambient light in a suitable number of retinal quadrants away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal locations may require a determination of the placement and/or axis of the PRL prior to use or insertion within the eye. The PRL placement and/or axis may be determined by methods including, but not limited to, fixation or microperimetry. In eyes with low visual acuity, some of the exemplary processes described herein that redirect ambient light to multiple locations away from the PRL may reboot the visual system and allow visual attention with other non-PRL retinal locations.

マイクロペリメトリーのような、診断方法はPRLの配置を決定し得るが、マイクロペリメトリーを含む、臨床的に利用可能な検査は、罹患または損傷網膜における網膜感受性の低下または亢進のすべての領域を正確に検出することはできない。さらに、臨床的に利用可能な診断検査では、積分、総和、および知覚に対する視覚情報を最も効果的に処理することができる光受容体および神経節細胞をどの網膜配置が含むかを予測することはまだできない。したがって、現在の臨床的手技は、視力を改善するために特定の網膜配置を正確に標的とすることはできない。眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜位置への環境光の方向転換を引き起こし、視力を改善するために複数の方向転換を可能にするように反転可能でありおよび/または安全に繰り返し可能である、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のあるものは、反転可能性および/または繰り返し可能性を欠く現在の臨床的手技に加えて、またはその代替として実装され得る。 Although diagnostic methods, such as microperimetry, can determine the location of the PRL, clinically available tests, including microperimetry, cannot accurately detect all areas of reduced or increased retinal sensitivity in diseased or damaged retinas. Furthermore, clinically available diagnostic tests cannot yet predict which retinal locations contain the photoreceptors and ganglion cells that can most effectively process visual information for integration, summation, and perception. Thus, current clinical procedures cannot precisely target specific retinal locations to improve vision. Some of the exemplary methods and devices described herein that cause redirection of ambient light away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal locations and that are reversible and/or safely repeatable to allow multiple redirections to improve vision, may be implemented in addition to or as an alternative to current clinical procedures that lack reversibility and/or repeatability.

いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、眼の網膜の前方に位置決めされる1つまたは複数の導光コンポーネントを含み得る。さらに、導光コンポーネントに加えて、これらの例示的な装置のうちの1つまたは複数は、網膜の前方に位置決めされた光源も含み得る。光源は、角膜硝子化を生じさせない。たとえば、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、光源(たとえば、レーザー光源および非レーザー光源のうちの少なくとも一方)から網膜の前方にある少なくとも1つの構造物の複数の非連続の部分に光を導き、PRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の方向転換、もしくは指定された間隔の間のPRLにおける環境光の曝露の低減、もしくはPRLにおける環境光の焦点ぼかし、および複数の非連続の非PRL網膜配置における光の焦点合わせ、またはこれらの任意の組合せを引き起こすことによって視覚系による環境光の処理のリブートを引き起こす1つまたは複数のコンポーネントを備え得る。 In some cases, one or more of the exemplary devices described herein may include one or more light-guiding components positioned in front of the retina of the eye. Furthermore, in addition to the light-guiding components, one or more of these exemplary devices may also include a light source positioned in front of the retina. The light source does not cause corneal vitrification. For example, some of the exemplary devices described herein may include one or more components that guide light from a light source (e.g., at least one of a laser light source and a non-laser light source) to multiple non-contiguous portions of at least one structure in front of the retina, redirecting ambient light away from the PRL to multiple non-PRL retinal locations, or reducing exposure to ambient light at the PRL for a specified interval, or defocusing ambient light at the PRL and focusing light at multiple non-contiguous non-PRL retinal locations, or any combination thereof, thereby causing a reboot of the processing of ambient light by the visual system.

レーザー光源または非レーザー光源からの導光先の構造は、限定はしないが、網膜の前方の眼球内の細胞とともにまたは細胞なしで無細胞構造および/またはコラーゲン構造を含む。本明細書において定義されている「眼球内(または眼の中)」という語句は、限定はしないが、眼球の角膜内(たとえば、図21に例示されるように)、眼球の前房内、眼球の水晶体内、および眼球の後房内を含むものとしてよい。さらに、本明細書において定義されているような、眼球内の無細胞構造物は、眼球本来の構造物および眼球内または眼球上に留置された眼球本来のものでない構造物を含み得る。眼球本来のものではないが眼球内にある無細胞構造物の例は、限定はしないが、眼内レンズ、ドナー無細胞角膜レンチキュラーレンズ、および生合成コラーゲンインレーを含む。さらに、眼球本来の無細胞構造物の例は、限定はしないが、細胞を有しない角膜層、水晶体の無細胞部分を含む。 Structures to which light from a laser or non-laser light source may be directed include, but are not limited to, acellular and/or collagenous structures with or without cells in the eye in front of the retina. The phrase "intraocular (or within the eye)" as defined herein may include, but is not limited to, the cornea of the eye (e.g., as illustrated in FIG. 21), the anterior chamber of the eye, the lens of the eye, and the posterior chamber of the eye. Additionally, intraocular acellular structures, as defined herein, may include structures native to the eye and non-native structures placed in or on the eye. Examples of acellular structures that are not native to the eye but are present in the eye include, but are not limited to, intraocular lenses, donor acellular corneal lenticular lenses, and biosynthetic collagen inlays. Additionally, examples of native acellular structures include, but are not limited to, the cell-free corneal layer, the acellular portion of the lens.

いくつかの事例において、光源から光を、眼球内の細胞構造物ではなく、無細胞またはおおよそ無細胞の構造物に導く、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちの1つまたは複数は、細胞構造物を標的とすることによって引き起こされる潜在的創傷治癒効果、潜在的有害効果、または潜在的低有効性を減少させることによって安全性および有効性を改善し得る。コラーゲン構造物は、コラーゲンを含む構造物であり、限定はしないが、生合成コラーゲン、角膜間質、強膜の一部、および水晶体の一部を含む、限定はしないが、細胞を有する構造物などの、眼球本来の構造物および眼球内もしくは眼球上に挿入された構造物を含む。 In some cases, one or more of the exemplary methods and devices described herein that direct light from a light source to acellular or mostly acellular structures rather than cellular structures within the eye may improve safety and efficacy by reducing potential wound healing effects, potential adverse effects, or potential poor efficacy caused by targeting cellular structures. A collagen structure is a structure that includes collagen, including native structures of the eye and structures inserted in or on the eye, such as, but not limited to, cell-bearing structures, including, but not limited to, biosynthetic collagen, corneal stroma, portions of the sclera, and portions of the lens.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、構造物の生体力学的および光学的挙動を変化させ得るコラーゲン原線維の絡み合いおよびコラーゲン原線維の分散に基づきレーザーおよび非レーザー光治療のための構造物を標的とする。いくつかの事例において、コラーゲン原線維の絡み合いおよびコラーゲン原線維の分散が増やされた構造物または構造物の一部を標的にすることで、眼球のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の配置への環境光の方向転換を引き起こす手技の有効性および効率を高め得る。たとえば、角膜では、個々のコラーゲン原線維は上皮と間質との間の前無細胞層内で最も密に絡み合っている。高密度の相互接続は、角膜部分をより硬くし、より機械的活性の高いものにする。原子間力顕微鏡法では、前無細胞層が角膜内で最大の弾性率を有していることを実証しており、これは、たとえば、前部間質(深さ20μm以下)の弾性率の約3倍大きい。それに加えて、第二高調波イメージング共焦点顕微鏡を使用して実証され得るように、前部間質原線維の多くは前部無細胞層内に挿入される。前部無細胞層の下では、前部間質内の原線維も絡み合っているが、前部無細胞層よりも密度は低い。角膜前部から後部にかけて、原線維の枝分かれの密度および原線維の傾斜は、深さとともに指数関数的に減少し、平均コラーゲン傾斜は、大部分すべての深さで組織表面に対して平行である。しかしながら、中心角膜では、傾斜角の広がりは最前部間質で最も大きく(この領域では層状組織の絡み合いの増大を反映している)、組織の深さとともに減少する。間質の最前部(前部無細胞層から20μm未満)は、間質内で弾性率が最も高いことを特徴とし得る。たとえば、剛性は、間質の後3分の1よりも間質の前3分の1の方が3倍大きい。 Some of the exemplary methods and devices described herein target structures for laser and non-laser light therapy based on collagen fibril entanglement and collagen fibril dispersion, which can change the biomechanical and optical behavior of the structure. In some cases, targeting structures or portions of structures with increased collagen fibril entanglement and collagen fibril dispersion can increase the effectiveness and efficiency of procedures that cause redirection of ambient light away from the PRL of the eye and into multiple non-PRL configurations. For example, in the cornea, individual collagen fibrils are most densely entangled in the pre-acellular layer between the epithelium and the stroma. The dense interconnections make the corneal portion stiffer and more mechanically active. Atomic force microscopy has demonstrated that the pre-acellular layer has the greatest elastic modulus in the cornea, which is approximately three times greater than the elastic modulus of the anterior stroma (depth 20 μm or less), for example. In addition, many of the anterior stromal fibrils are inserted into the anterior acellular layer, as can be demonstrated using second harmonic imaging confocal microscopy. Below the anterior acellular layer, the fibrils in the anterior stroma are also intertwined, but less densely than in the anterior acellular layer. From the anterior to the posterior cornea, the density of fibril branching and the inclination of the fibrils exponentially decrease with depth, with the average collagen inclination being parallel to the tissue surface at most all depths. However, in the central cornea, the spread in inclination angle is greatest in the anteriormost stroma (reflecting increased intertwining of lamellar tissue in this region) and decreases with tissue depth. The anteriormost part of the stroma (less than 20 μm from the anterior acellular layer) may be characterized by the highest elastic modulus in the stroma. For example, stiffness is three times greater in the anterior third of the stroma than in the posterior third of the stroma.

第二高調波発生イメージングに加えて、原線維分散はX線回折および散乱調査によって測定され得る。原線維は、下にある間質よりも前部無細胞層に多く分散している。コラーゲン原線維は、角膜の後3分の2で比例して分散が少なく、より整列されているが、中心および中心傍角膜の前3分の1(および特に、前部無細胞層に最も近い最大分散を有する前6分の1)では、コラーゲン原線維は多方向に配置構成されている。それに加えて、原線維分散は、角膜表面上で空間変化を示し、原線維は鼻-側頭部および上-下子午線に沿って強く整列され、角膜表面の4つの象限領域内の遷移ゾーン内ではより分散しており、原線維分散は各象限内の中心セクションで最大である。遷移ゾーン内のコラーゲン線維の分散量は、個々の角膜によって異なり得る。さらに、X線回折によって、異なる健康ヒト角膜間で、鼻-側頭部および上-下子午線の45°セクタ内に配向された原線維の割合にばらつきがあることも示されている。 In addition to second harmonic generation imaging, fibril dispersion can be measured by x-ray diffraction and scattering studies. Fibrils are more dispersed in the anterior acellular layer than in the underlying stroma. Collagen fibrils are proportionally less dispersed and more aligned in the posterior two-thirds of the cornea, whereas in the anterior third of the central and paracentral cornea (and especially the anterior sixth, with the greatest dispersion closest to the anterior acellular layer), collagen fibrils are arranged in multiple directions. In addition, fibril dispersion shows spatial variation on the corneal surface, with fibrils strongly aligned along the nasal-temporal and superior-inferior meridians, and more dispersed within the transition zones within the four quadrant regions of the corneal surface, with fibril dispersion greatest in the central sections within each quadrant. The amount of collagen fiber dispersion within the transition zones may vary between individual corneas. Furthermore, x-ray diffraction has also shown variability in the percentage of fibrils oriented within the 45° sectors of the nasal-temporal and superior-inferior meridians among different healthy human corneas.

原線維分散の空間分布も、健常角膜と罹患角膜とで異なり得る。原線維が最も完全に分散されている領域は、おおよそ等方的(すなわち、すべての方向に配置構成されている)であり、原線維がほとんど完全に分散されているおおよそ等方的な部分は、おおよそ等方的な生体力学的および/または光学的特性または挙動(すなわち、すべての方向においておおよそ等価な等方的生体力学的および/または光学的特性または挙動)を示す。弾性率または他の特性などの角膜特性は、角膜の1つの半径方向子午線に沿って検査した後、値が異なる子午線に沿って得られた値と異なるときに異方的である。たとえば、ブリルアン顕微鏡は、生体内と生体外の両方で角膜異方性を測定し、en-faceブリルアン角膜マッピングによる臨床測定は、最大等方性の領域を決定するために使用され得る。 The spatial distribution of fibril dispersion may also differ between healthy and diseased corneas. Areas where the fibrils are most completely dispersed are approximately isotropic (i.e., arranged in all directions), and approximately isotropic parts where the fibrils are almost completely dispersed exhibit approximately isotropic biomechanical and/or optical properties or behavior (i.e., approximately equivalent isotropic biomechanical and/or optical properties or behavior in all directions). A corneal property, such as the modulus of elasticity or other property, is anisotropic when, after examination along one radial meridian of the cornea, the value differs from the value obtained along a different meridian. For example, Brillouin microscopy measures corneal anisotropy both in vivo and in vitro, and clinical measurements by en-face Brillouin corneal mapping can be used to determine areas of maximal isotropy.

いくつかの事例において、原線維分散の程度が大きいので、鼻-側頭部および上-下セクションに比べて、角膜の各象限内の中心セクション内に、より大きい量の表面変形、角膜機械的挙動が生じ得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、原線維分散を有する角膜部分を修正し、および/または角膜部分内の原線維分散を修正する。たとえば、角膜の部分が柔軟であればあるほど、容易に変形する。絡み合ったコラーゲン線維の領域の一部分を修正することも、前部間質の剛性を変える、角膜曲率を変える、光屈折を変える、眼の視力を変える、またはそれらの任意の組合せを行い得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、絡み合った原線維/線維を有する角膜部分を修正し、かつ/または角膜部分内の原線維/線維の絡み合いを修正する。角膜層または部分の柔軟性の測定は、たとえば、角膜圧入、シャインプルーフ撮像による流体充填球殻モデルに基づくヤング率の推定、および超音波表面波エラストグラフィによって行うことができる。 In some cases, a greater amount of surface deformation, corneal mechanical behavior may occur in the central section in each quadrant of the cornea compared to the nasal-temporal and superior-inferior sections due to a greater degree of fibril dispersion. Some of the exemplary methods and devices described herein modify corneal portions having fibril dispersion and/or modify fibril dispersion within the corneal portion. For example, the more flexible the portion of the cornea is, the easier it is to deform. Modifying a portion of the region of entangled collagen fibers may also change the stiffness of the anterior stroma, change the corneal curvature, change the light refraction, change the visual acuity of the eye, or any combination thereof. Some of the exemplary methods and devices described herein modify corneal portions having entangled fibrils/fibers and/or modify the entanglement of fibrils/fibers within the corneal portion. Measurement of the flexibility of the corneal layer or portion may be performed, for example, by corneal indentation, estimation of Young's modulus based on a fluid-filled spherical shell model with Scheimpflug imaging, and ultrasonic surface wave elastography.

角膜生体力学的応答を測定するための臨床技術は15年ほど前に利用できるようになったけれども、これらの臨床技術は最近まで局所的な生化学的挙動を測定することができなかった。角膜表面の生体外分析は数十年前から存在しているが、角膜生体力学を生体内で研究する方法が開発されたのはごく最近のことである。さらに、角膜生体力学的応答の臨床的測定は、緑内障、円錐角膜、および他の角膜拡張疾患の診断に使用されてきたけれども、局所的生体力学的基準は、拡張を有する異常な角膜とは無関係の眼科手技を計画する際には今日まで使用されていない。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、図22の角膜異方性マップに例示されているように、角膜柔軟性からの入力、および/または局所的角膜柔軟性マッピングからの入力、および/または角膜異方性/等方性マッピングからの入力を受信し、処理し、利用し得る。たとえば、図22において、0は等方的な角膜部分に対応し、値>2は高度に異方的な角膜部分に対応する。 Although clinical techniques for measuring corneal biomechanical response have been available for about 15 years, these clinical techniques were not able to measure local biochemical behavior until recently. Although in vitro analysis of the corneal surface has existed for several decades, methods to study corneal biomechanics in vivo have only recently been developed. Furthermore, although clinical measurements of corneal biomechanical response have been used to diagnose glaucoma, keratoconus, and other corneal ectatic diseases, local biomechanical criteria have not been used to date in planning ophthalmic procedures unrelated to abnormal corneas with ectasia. Some of the exemplary methods and devices described herein may receive, process, and utilize input from corneal flexibility, and/or from local corneal flexibility mapping, and/or from corneal anisotropy/isotropy mapping, as illustrated in the corneal anisotropy map of FIG. 22. For example, in FIG. 22, 0 corresponds to an isotropic corneal portion, and values >2 correspond to a highly anisotropic corneal portion.

いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼球内の構造物のおおよそ等方的な部分の変形を通じて、おおよそ等方的な構造物ならびに/またはすべての方向に少なくとも1つの特性および/もしくは挙動を示す構造物内への眼球上のまたは眼球内の構造物の少なくとも1つの部分の変形を通じて、眼球上のまたは眼球内の構造物の少なくとも1つの部分の等方性の変形を通じて、あるいは少なくとも1つの部分の等方性または異方性に基づき眼球上のまたは眼球内の構造物の少なくとも1つの部分の変形を通じて、眼球本来のまたは眼球本来のものではない、眼球上にまたは眼球内に位置決めされた構造物の特性または挙動を変形することによって眼の視覚系を安全に効果的にリブートし得る。 In some cases, some of the exemplary methods and devices described herein may safely and effectively reboot the visual system of the eye by transforming the properties or behavior of structures located on or within the eye, native or non-native to the eye, through transformation of an approximately isotropic portion of a structure within the eye, through transformation of at least one portion of a structure on or within the eye into an approximately isotropic structure and/or a structure that exhibits at least one property and/or behavior in all directions, through isotropic transformation of at least one portion of a structure on or within the eye, or through transformation of at least one portion of a structure on or within the eye based on the isotropy or anisotropy of at least one portion.

さらに、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼球内の構造物の機械的特性の変形を通じて眼の視覚系を安全に効果的にリブートし得る。たとえば、機械的特性は、眼球上または眼球内の決定可能な配置においてわずかな決定可能な量の機械的活性構造物または構造物の一部を除去し、かつ/または機械的に補強することによって効率的に安全に変形され得る。それに加えて、いくつかの事例において、機械的特性は、眼球上または眼球内の決定可能な配置においてわずかな決定可能な量のおおよそ機械的に等方的な構造物または構造物の一部を除去し、かつ/または機械的に補強することによって効率的に安全に変形され得る。 Furthermore, some of the exemplary methods and devices described herein may safely and effectively reboot the visual system of the eye through modification of mechanical properties of structures within the eye. For example, the mechanical properties may be efficiently and safely modified by removing and/or mechanically reinforcing a small, determinable amount of a mechanically active structure or portion of a structure at a determinable location on or within the eye. In addition, in some cases, the mechanical properties may be efficiently and safely modified by removing and/or mechanically reinforcing a small, determinable amount of an approximately mechanically isotropic structure or portion of a structure at a determinable location on or within the eye.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼球上または眼球内の構造物の光学的特性の変形を通じて眼の視覚系を安全に効果的にリブートし得る。いくつかの事例では、屈折特性は、わずかな決定可能な量の異方的なおよび/またはおおよそ等方的な構造物または構造の部分を修正することによって効率的に安全に変形され得る。たとえば、パラメータκ(ρ,θ)は、眼の角膜全体にわたるコラーゲン原線維の連続分布を表し、原線維が優先的配向に沿って完全に整列されているゼロの最小値と、原線維が完全に分散され角膜がほぼ等方的に挙動する1/3の最大値とを示す。(i)角膜の原線維は至るところ等方的に配向されているわけではなく、正確な配置では、(ii)原線維の約60%は均一に分散されており、したがって等方的挙動を示し、(iii)原線維の約40%は異なる量の異方性で配向されている(図22に例示されているように)ので、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、角膜の一部分にレーザー光または非レーザー光を、これらの部分の等方的もしくは異方的挙動または特性に基づき当てることによって、および/または角膜の一部分の等方性を修正することによって視覚系を効果的に、効率的に、および安全にリブートし得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may safely and effectively reboot the eye's visual system through modification of the optical properties of structures on or within the eye. In some cases, the refractive properties may be efficiently and safely altered by modifying small, determinable amounts of anisotropic and/or approximately isotropic structures or portions of structures. For example, the parameter κ(ρ,θ) represents the continuous distribution of collagen fibrils across the cornea of the eye, exhibiting a minimum value of zero where the fibrils are perfectly aligned along a preferred orientation and a maximum value of 1/3 where the fibrils are completely dispersed and the cornea behaves approximately isotropically. Because (i) corneal fibrils are not isotropically oriented everywhere, and in the correct configuration, (ii) about 60% of the fibrils are uniformly distributed and therefore exhibit isotropic behavior, and (iii) about 40% of the fibrils are oriented with different amounts of anisotropy (as illustrated in FIG. 22), some of the exemplary methods and devices described herein can effectively, efficiently, and safely reboot the visual system by applying laser or non-laser light to portions of the cornea based on the isotropic or anisotropic behavior or properties of those portions, and/or by modifying the isotropy of portions of the cornea.

視覚系をリブートし、かつ/または視力を改善しもしくは回復させるための本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、光源、および光源からの光を眼の角膜の少なくとも複数の非連続の部分に導く1つまたは複数のコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み得る。追加のまたは代替的な事例では、視覚系をリブートし、かつ/または視力を改善しもしくは回復させる、本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、光源からの光を、前部無細胞層の下にある角膜部分の等方性または異方性の程度に基づき選択され得る前部角膜部分の上にある少なくとも1つの前部無細胞層の少なくとも複数の非連続の部分に導く1つまたは複数のコンポーネントも含み得る。たとえば、光源からの光は、角膜のおおよそ等方的な部分へ導かれ得る。光源は、レーザーまたは非レーザー光源のうちの少なくとも一方を含み得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein for rebooting the visual system and/or improving or restoring vision may include at least one of a light source and one or more components that direct light from the light source to at least a plurality of non-contiguous portions of the cornea of the eye. In additional or alternative cases, some of the exemplary methods and devices described herein for rebooting the visual system and/or improving or restoring vision may also include one or more components that direct light from the light source to at least a plurality of non-contiguous portions of at least one anterior acellular layer above the anterior corneal portion, which may be selected based on the degree of isotropy or anisotropy of the corneal portion below the anterior acellular layer. For example, light from the light source may be directed to an approximately isotropic portion of the cornea. The light source may include at least one of a laser or a non-laser light source.

たとえば、図23に例示されているように、視力を改善するか、または回復させるための例示的な装置2300は、光源2302、および光源2302からの光2306を眼2308の角膜2308Aの少なくとも複数の非連続の部分に導く導光コンポーネント2304のうちの少なくとも一方を含み、これは一般的に非連続の部分2310Aおよび2310Bとして図示されている。いくつかの事例において、角膜は年齢相応の正常な角膜であってもよい。光源2302は、レーザーまたは非レーザー光源のうちの少なくとも一方を含むものとしてよく、光源2302は、角膜硝子化を生じさせない。さらに、非連続の部分2310Aおよび2310Bを含む、非連続の部分は、中心光学ゾーンの外側に配置されてもよく、角膜2308Aなどの、角膜の少なくとも無細胞層を含んでもよい。いくつかの事例において、および光源2302から角膜2308Aの少なくとも複数の非連続の部分への光2306の方向転換を通じて、装置2300は、中心光学ゾーンの外側の角膜等方性を修正し得る。 For example, as illustrated in FIG. 23, an exemplary device 2300 for improving or restoring vision includes at least one of a light source 2302 and a light directing component 2304 that directs light 2306 from the light source 2302 to at least a plurality of non-contiguous portions of the cornea 2308A of the eye 2308, generally illustrated as non-contiguous portions 2310A and 2310B. In some cases, the cornea may be an age-appropriate normal cornea. The light source 2302 may include at least one of a laser or a non-laser light source, and the light source 2302 does not cause corneal vitrification. Furthermore, the non-contiguous portions, including the non-contiguous portions 2310A and 2310B, may be located outside the central optical zone and may include at least an acellular layer of the cornea, such as the cornea 2308A. In some cases, and through redirection of light 2306 from the light source 2302 to at least multiple non-contiguous portions of the cornea 2308A, the device 2300 may modify the corneal isotropy outside of the central optical zone.

図23に例示されているように、装置2300は、電源2314などの電気エネルギー源、光源2302、および光源2302と角膜2308Bとの間に配設された導光コンポーネント2304などの1つまたは複数のコンポーネントに電気的に結合されたコントローラ2312も備え得る。電源2314から受けた電気エネルギーに基づき、コントローラ2312は、光源制御信号2316を生成して光源2302にルーティングし、コンポーネント制御信号2318を生成して導光コンポーネント2304にルーティングするように構成され得る。たとえば、コントローラ2312は、ソフトウェア命令(たとえば、有形の非一時的メモリ内にコントローラによってローカルで記憶されるか、または受信信号内に含まれる)の実行後に、コントローラ2312に、光源制御信号2316を生成して光源2302に伝送することを行わせて、コンポーネント制御信号2318を生成して導光コンポーネント2304にルーティングすることを行わせる、1つまたは複数のプロセッサを備え得る。いくつかの事例において、光源制御信号2316を受信した後に光源2302は光2306を生成するように構成され、これは点灯して、導光コンポーネント2304に入射し得る。さらに、コンポーネント制御信号2318に応答して、導光コンポーネント2304は、角膜2308Aの少なくとも複数の非連続の部分に光2306を導くために本明細書において説明されている例示的なプロセスのどれかを実行し得る。 As illustrated in FIG. 23, the device 2300 may also include a controller 2312 electrically coupled to a source of electrical energy, such as a power source 2314, the light source 2302, and one or more components, such as a light guide component 2304 disposed between the light source 2302 and the cornea 2308B. Based on the electrical energy received from the power source 2314, the controller 2312 may be configured to generate and route a light source control signal 2316 to the light source 2302 and generate and route a component control signal 2318 to the light guide component 2304. For example, the controller 2312 may include one or more processors that, upon execution of software instructions (e.g., stored locally by the controller in a tangible non-transitory memory or included in a received signal), cause the controller 2312 to generate and transmit the light source control signal 2316 to the light source 2302 and generate and route the component control signal 2318 to the light guide component 2304. In some cases, after receiving the light source control signal 2316, the light source 2302 is configured to generate light 2306, which may be illuminated and incident on the light directing component 2304. Further, in response to the component control signal 2318, the light directing component 2304 may perform any of the exemplary processes described herein to direct the light 2306 to at least a plurality of non-contiguous portions of the cornea 2308A.

いくつかの例では、装置2300の光源2302は、193nmの紫外線(たとえば、レーザー光)を放出するArFエキシマレーザーなどのレーザー光源を含み、コントローラ2312は、入力データ2320に基づきレーザー光を角膜の少なくとも前部無細胞層の複数の非連続の部分に導くように構成されるものとしてよく、これは、他にもあるがとりわけ、眼2308のPRLの配置、角膜2308Aの中心光学ゾーン(OZ)の決定可能な直径、ならびに非連続の角膜部分の決定可能な配置、深さ、および表面積を含み、これはそれらの部分の等方的挙動または特性に基づき得る。たとえば、コントローラ2312は、角膜の間質を覆っている少なくとも前部無細胞層を含み、1mmの直径を有する4つの円形角膜部分の切除を、20ミクロン(上皮が部分にわたって手動で除去される場合)または80ミクロン(経上皮切除の場合)の深さまで制御するように(たとえば、実行されるソフトウェア命令によって)構成され得る。いくつかの事例において、4つの円形角膜部分の各々は、PRL上を中心とする6mmのOZを中心とし(光に対する患者固視によって)、1時30分、4時30分、7時30分および10時30分の位置で最も等方的な角膜部分(図22に例示され、本明細書で説明されているように)に上に載るものとしてよい。 In some examples, the light source 2302 of the device 2300 may include a laser light source, such as an ArF excimer laser emitting 193 nm ultraviolet light (e.g., laser light), and the controller 2312 may be configured to direct the laser light to multiple non-contiguous portions of at least the anterior acellular layer of the cornea based on input data 2320, including, among other things, the location of the PRL of the eye 2308, the determinable diameter of the central optical zone (OZ) of the cornea 2308A, and the determinable location, depth, and surface area of the non-contiguous corneal portions, which may be based on the isotropic behavior or properties of those portions. For example, the controller 2312 may be configured (e.g., by executed software instructions) to control the ablation of four circular corneal portions having a diameter of 1 mm, including at least the anterior acellular layer overlying the corneal stroma, to a depth of 20 microns (if the epithelium is manually removed over the portion) or 80 microns (if transepithelial ablation). In some cases, each of the four circular corneal portions may be centered on a 6 mm OZ centered on the PRL (by the patient's fixation on the light) and rest on the most isotropic corneal portions (as illustrated in FIG. 22 and described herein) at the 1:30, 4:30, 7:30, and 10:30 positions.

いくつかの例では、本明細書において説明されている例示的なプロセスのうちの1つまたは複数は、レーザー光源と、レーザー光源および1つまたは複数のレーザーコンポーネントに電気的に結合されたコントローラとを備える第1の装置を、レーザー光源と角膜との間に配設された別個の第2の装置と併せて利用し、第1の装置によって送達されるレーザー光を角膜の少なくとも前部無細胞層の複数の非連続の部分に導き得る。中心光学ゾーンは、たとえば、少なくとも直径2mmの角膜の円形領域を含み得る。いくつかの事例では、中心光学ゾーンは少なくとも直径3mmであり、他の事例では、中心光学ゾーンは少なくとも直径4mmである。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、光源および光源から光を導くコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み、視力の改善または視力の回復を引き起こすために本明細書において説明されている操作のいずれかを実行し得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、光源および光源から光を導くコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み、角膜等方性を修正するために本明細書において説明されている操作のいずれかを実行し得る。いくつかの事例では、角膜光学ゾーンの外側の角膜等方性に対する修正は、角膜もしくは角膜の一部分の機械的特性または機械的挙動のうちの少なくとも一方の、少なくとも一方向の修正を含み得る。追加の、または代替的な事例では、角膜光学ゾーンの外側の角膜等方性に対する修正は、角膜または角膜の一部分の光学的特性または光学的挙動のうちの少なくとも一方の、少なくとも一方向の修正を含み得る。 In some examples, one or more of the exemplary processes described herein may utilize a first device comprising a laser light source and a controller electrically coupled to the laser light source and one or more laser components in conjunction with a separate second device disposed between the laser light source and the cornea to direct the laser light delivered by the first device to a plurality of non-contiguous portions of at least the anterior acellular layer of the cornea. The central optical zone may include, for example, a circular region of the cornea having a diameter of at least 2 mm. In some cases, the central optical zone is at least 3 mm in diameter, and in other cases, the central optical zone is at least 4 mm in diameter. Some of the exemplary methods and devices described herein may include at least one of a light source and a component that directs light from the light source and perform any of the operations described herein to cause improvement of vision or restoration of vision. Some of the exemplary methods and devices described herein may include at least one of a light source and a component that directs light from the light source and perform any of the operations described herein to modify corneal isotropy. In some cases, the modification to the corneal isotropy outside the corneal optical zone may include at least one-way modification of at least one of the mechanical properties or mechanical behavior of the cornea or a portion of the cornea. In additional or alternative cases, the modification to the corneal isotropy outside the corneal optical zone may include at least one-way modification of at least one of the optical properties or optical behavior of the cornea or a portion of the cornea.

いくつかの例では、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、光源(たとえば、図23の装置2300の光源2302)を備え、光源は、レーザー光源および非レーザー光源のうちの少なくとも1つを含み得る。光源は、たとえば、紫外線または赤外線のうちの少なくとも一方を放射し得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な方法および本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、光源および光源からの光を導くコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み、角膜表面パターニングを引き起こし得る。角膜表面のパターニングは、たとえば、光調整可能なものおよびおおよそ反転可能なのもののうちの少なくとも一方であり得る。それに加えて、いくつかの例では、本明細書において説明されている例示的な方法および本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、光源および光源からの光を導くコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み、光源からの光の導光先である複数の非連続の角膜部分の機械的補強も引き起こし得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な方法および本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、光源および光源からの光を導くコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み、等方性/異方性基準に基づき複数の部分の機械的補強を引き起こし得る。さらなる例では、本明細書において説明されている例示的な方法および本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、光源および光源からの光を導くコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み、機械的補強剤も放出し得る。 In some examples, one or more of the exemplary devices described herein include a light source (e.g., light source 2302 of device 2300 of FIG. 23), which may include at least one of a laser light source and a non-laser light source. The light source may emit, for example, ultraviolet or infrared light. Additionally, some of the exemplary methods described herein and the exemplary devices described herein may include at least one of a light source and a component that directs light from the light source, which may cause corneal surface patterning. The patterning of the corneal surface may, for example, be at least one of phototunable and approximately reversible. Additionally, in some examples, one or more of the exemplary methods described herein and the exemplary devices described herein may include at least one of a light source and a component that directs light from the light source, which may also cause mechanical reinforcement of multiple non-contiguous corneal portions to which light from the light source is directed. Additionally, some of the exemplary methods described herein and exemplary devices described herein may include at least one of a light source and a component that directs light from the light source, and may cause mechanical reinforcement of the portions based on an isotropic/anisotropic criterion. In a further example, one or more of the exemplary methods described herein and exemplary devices described herein may include at least one of a light source and a component that directs light from the light source, and may also release a mechanical reinforcement agent.

本明細書において説明されている例示的な方法および本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、光源および光源からの光を導くコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み、PRLにおける眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしおよび/またはPRLではない多数の非連続の網膜配置における焦点合わせを引き起こし得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、眼のPRLにおける眼の視野内からの環境光の焦点ぼかし、およびPRLではない複数の非連続の網膜配置における焦点合わせを引き起こすものとしてよく、非連続の網膜配置またはPRLにおける光学誤差を装置によって測定するまたは装置に入力することを必要としない。 Some of the exemplary methods and devices described herein include at least one of a light source and a component directing light from the light source and may cause defocusing of ambient light from within the field of view of the eye at the PRL and/or focusing at multiple non-contiguous retinal locations that are not the PRL. Some of the exemplary methods and devices described herein may cause defocusing of ambient light from within the field of view of the eye at the PRL of the eye and focusing at multiple non-contiguous retinal locations that are not the PRL, without requiring optical errors at the non-contiguous retinal locations or PRL to be measured by or input into the device.

本明細書において説明されている例示的な方法および本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、光源および光源からの光を導くコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み、PRLにおいて視野内からの環境光の焦点ぼかしを引き起こすことによって中心および/または周辺視力の障害および/または喪失を有する眼の視力を改善し、かつ/または回復させ得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、中心光学ゾーンの外側の角膜の少なくとも複数の部分を修正することによってPRLにおける視野内からの環境光の焦点ぼかしを引き起こし得る。たとえば、角膜の複数の部分は、角膜の機械的活性を有する部分を含み得る。本明細書において説明されている例示的な方法および本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、光源および光源からの光を導くコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み、PRLにおける視野内からの環境光の焦点ぼかしを引き起こし、網膜の前方に位置決めされた構造物の中心光学ゾーンの外側の複数の部分における光学的特性もしくは挙動および/または機械的特性もしくは挙動を修正し得る。角膜の機械的活性を有する部分は、他の角膜部分と比較して機械的活性の量に基づき選択され得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may include at least one of a light source and a component directing light from the light source to improve and/or restore vision in an eye having impaired and/or lost central and/or peripheral vision by causing defocusing of ambient light from within the visual field at the PRL. Some of the exemplary methods and devices described herein may cause defocusing of ambient light from within the visual field at the PRL by modifying at least a plurality of portions of the cornea outside the central optical zone. For example, the plurality of portions of the cornea may include a portion of the cornea having mechanical activity. Some of the exemplary methods and devices described herein may include at least one of a light source and a component directing light from the light source to cause defocusing of ambient light from within the visual field at the PRL to modify the optical properties or behavior and/or mechanical properties or behavior of structures positioned in front of the retina at a plurality of portions outside the central optical zone. The portion of the cornea having mechanical activity may be selected based on the amount of mechanical activity compared to other corneal portions.

本明細書において説明されている例示的な方法および本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、光源および光源からの光を導くコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み眼の視覚系のリブートを引き起こし、眼球上または眼球内に位置決めされた任意の構造物の表面パターニングを引き起こし得る。いくつかの事例において、角膜表面のパターニングは、光調整可能なものおよびおおよそ反転可能なのもののうちの少なくとも一方であり得る。本明細書において説明されている例示的な方法および本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、光源および光源からの光を導くコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み、光源からの光の導光先である眼球上にまたは眼球内に位置決めされた任意の構造物の複数の非連続の部分の機械的補強を引き起こし得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な方法および本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、光源および光源からの光を導くコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み、光源からの光の導光先である眼球上にまたは眼球内に位置決めされた任意の構造物の複数の部分の機械的補強を引き起こすものとしてよく、この補強は等方性または異方性基準に基づき得る。本明細書において説明されている例示的な方法および本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、光源および光源からの光を導くコンポーネントのうちの少なくとも1つを含み、眼球上にまたは眼球内に位置決めされた任意の構造物を補強するための機械的補強剤を放出し得る。 Some of the exemplary methods and exemplary devices described herein may include at least one of a light source and a component directing light from the light source to cause rebooting of the visual system of the eye and may cause surface patterning of any structure positioned on or within the eye. In some cases, the patterning of the corneal surface may be at least one of phototunable and approximately reversible. Some of the exemplary methods and exemplary devices described herein may include at least one of a light source and a component directing light from the light source to cause mechanical reinforcement of multiple non-contiguous portions of any structure positioned on or within the eye to which light from the light source is directed. Furthermore, some of the exemplary methods and exemplary devices described herein may include at least one of a light source and a component directing light from the light source to cause mechanical reinforcement of multiple portions of any structure positioned on or within the eye to which light from the light source is directed, and the reinforcement may be based on an isotropic or anisotropic criterion. Some of the exemplary methods and exemplary devices described herein include at least one of a light source and a component that directs light from the light source and may release a mechanical reinforcing agent to reinforce any structure positioned on or within the eye.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつか、またはこれらの装置内の例示的なコンポーネントは、光源からの光を導くものとしてよく、眼の網膜の前方の眼球内、角膜内、または眼球外に位置決めされ、レーザー光源および非レーザー光源のうちの少なくとも1つを含む光源から、網膜の前方の少なくとも1つの構造物の複数の非連続の部分への透過を可能にするように構成され得る。網膜の前方にある少なくとも1つの構造物は、眼球内、角膜内、または眼球外に配置され、限定はしないが、眼の角膜または水晶体内の構造物などの、眼球本来の非細胞構造物、またはコンタクトレンズ、角膜内インレー、眼内レンズ、もしくはドナー角膜無細胞構造物などの、眼球本来のものではない無細胞構造物、または角膜間質、ドナー角膜間質、もしくは生合成コラーゲンなどの、眼球本来のまたは眼球本来のものではないコラーゲン構造物などの、別の眼球内、角膜内、もしくは眼球外構造物を含み得る。 Some of the exemplary devices described herein, or exemplary components within these devices, may direct light from a light source and may be configured to be positioned intraocularly, intracorneally, or extraocularly in front of the retina of the eye and to allow transmission of the light source, including at least one of a laser light source and a non-laser light source, to multiple non-contiguous portions of at least one structure in front of the retina. The at least one structure in front of the retina may be located intraocularly, intracorneally, or extraocularly and may include, but is not limited to, a native non-cellular structure, such as a structure in the cornea or lens of the eye, or a non-native acellular structure, such as a contact lens, an intracorneal inlay, an intraocular lens, or a donor corneal acellular structure, or another intraocular, intracorneal, or extraocular structure, such as a native or non-native collagen structure, such as corneal stroma, donor corneal stroma, or biosynthetic collagen.

中心視力の障害を有する眼の視力を改善する、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、PRLにおける眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしおよび/またはPRLではない多数の非連続の網膜配置における焦点合わせを引き起こし、光源からの光を網膜の前方にある少なくとも1つの構造物の複数の非連続の部分に導き得る。網膜の前方にある少なくとも1つの構造物は、眼球内、角膜内、または眼球外に配置されてよく、限定はしないが、コンタクトレンズ、角膜内インレー、眼内レンズ、または別の眼球内、角膜内もしくは眼球外無細胞もしくはコラーゲン構造物などの無細胞構造物を含み得る。いくつかの例示的な装置は、光源からの光を導くコンポーネントを備え、このコンポーネントは眼の網膜の前方に留置され得る。いくつかの事例では、これらの例示的な装置のうちの1つまたは複数は、光源からの光が網膜の前方にある少なくとも1つの構造物の少なくとも1つの部分を透過するのを防ぐものとしてよく、光源は、レーザー光源および非レーザー光源のうちの少なくとも1つを含み、少なくとも1つの構造物は、眼球内、角膜内、または眼球外で網膜の前方に配置される。 Some of the exemplary devices described herein that improve vision in an eye with impaired central vision may cause defocusing of ambient light from within the field of view of the eye at the PRL and/or focusing at multiple non-contiguous retinal locations that are not the PRL, directing light from a light source to multiple non-contiguous portions of at least one structure in front of the retina. The at least one structure in front of the retina may be located intraocularly, intracorneally, or extraocularly and may include, but is not limited to, an acellular structure such as a contact lens, an intracorneal inlay, an intraocular lens, or another intraocular, intracorneal, or extraocular acellular or collagen structure. Some exemplary devices include a component that directs light from a light source, which may be placed in front of the retina of the eye. In some cases, one or more of these exemplary devices may prevent light from a light source from passing through at least one portion of at least one structure anterior to the retina, the light source including at least one of a laser light source and a non-laser light source, and the at least one structure is positioned anterior to the retina, either intraocularly, intracorneally, or extraocularly.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、PRLにおける眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしおよび/またはPRLではない多数の非連続の網膜配置における焦点合わせを引き起こすことによって中心視力の障害を有する眼の視力を改善し、光源からの光を導くものとしてよく、眼の網膜の前方に位置決めされ、光源(レーザー光源および非レーザー光源の少なくとも一方を含む)から網膜の前方にある少なくとも無細胞および/またはコラーゲン構造物の複数の非連続の部分への透過を可能にするように構成され得る。いくつかの事例において、網膜の前方にある少なくとも1つの無細胞および/またはコラーゲン構造物は、眼の角膜または水晶体内に配設され得る。さらに、光源からの光を導く、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、眼の網膜の前方に位置決めされ、光源から網膜の前方にある少なくとも1つの無細胞またはコラーゲン構造物の一部分またはいくつかの部分への透過を防ぎ得る。光源は、たとえば、レーザー光源および非レーザー光源のうちの少なくとも一方を含み、網膜の前方にある少なくとも1つの無細胞および/またはコラーゲン構造物は、眼の角膜または水晶体内に配設され得る。 Some of the exemplary devices described herein improve vision in an eye with impaired central vision by causing defocusing of ambient light from within the field of view of the eye at the PRL and/or focusing at multiple non-contiguous retinal locations that are not the PRL, and may direct light from a light source, which may be positioned in front of the retina of the eye and configured to allow transmission from the light source (including at least one of a laser light source and a non-laser light source) to multiple non-contiguous portions of at least one acellular and/or collagen structure in front of the retina. In some cases, the at least one acellular and/or collagen structure in front of the retina may be disposed within the cornea or lens of the eye. Additionally, some of the exemplary devices described herein that direct light from a light source may be positioned in front of the retina of the eye and prevent transmission from the light source to a portion or portions of at least one acellular or collagen structure in front of the retina. The light source may include, for example, at least one of a laser light source and a non-laser light source, and the at least one acellular and/or collagen structure in front of the retina may be disposed within the cornea or lens of the eye.

いくつかの事例において、本明細書において説明されている例示的な方法のうちの1つまたは複数は、光源からの光を導き、角膜の少なくとも1つの無細胞構造物(たとえば層)の複数の非連続の体積部にレーザー治療を制限するために、レーザー装置、またはレーザーに付属する装置を利用することを含み得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、光源からの光を導き、角膜の少なくとも1つの構造物(たとえば層もしくは部分)の複数の非連続の体積部にレーザー治療を制限するように構成されている、レーザー装置、またはレーザーに付属する装置を含み得る。それに加えて、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつか、またはこれらの例示的な装置の1つもしくは複数のコンポーネントは、レーザー光源からのレーザー光を導き、角膜の経上皮レーザー治療に使用され得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつか、またはこれらの例示的な装置の1つもしくは複数のコンポーネントは、スパチュラ、ダイヤモンドバリ、もしくは任意の他の器具を用いて手動で、また角膜上皮除去のための任意の決定可能な方法によって、実行され得る、角膜上皮の非レーザー除去の後に使用され得る。 In some cases, one or more of the exemplary methods described herein may include utilizing a laser device, or a device associated with a laser, to direct light from a light source and confine the laser treatment to a plurality of non-contiguous volumes of at least one acellular structure (e.g., layer) of the cornea. Additionally, some of the exemplary devices described herein may include a laser device, or a device associated with a laser, configured to direct light from a light source and confine the laser treatment to a plurality of non-contiguous volumes of at least one structure (e.g., layer or portion) of the cornea. In addition, some of the exemplary devices described herein, or one or more components of these exemplary devices, may direct laser light from a laser light source and be used for transepithelial laser treatment of the cornea. Some of the exemplary devices described herein, or one or more components of these exemplary devices, may be used after non-laser removal of the corneal epithelium, which may be performed manually with a spatula, diamond burr, or any other instrument, and by any determinable method for corneal epithelial removal.

さらに、いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つもしくは複数、またはこれらの例示的な装置の1つもしくは複数のコンポーネントは、光源からの光を導き、限定はしないが、角膜の少なくとも無細胞層および/または角膜のコラーゲン層の複数の非連続の体積部のレーザー治療のためのレーザー光透過可能開口を有する1つまたは複数の追加のコンポーネントを含み得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつか、またはこれらの例示的な装置の1つもしくは複数のコンポーネントは、光源からの光を導き、限定はしないが、1つまたは複数のコンポーネントの非連続の領域内に配置されるレーザー光吸収性物質を含まない複数の領域を取り囲むレーザー光吸収性物質を含む1つまたは複数のさらなるコンポーネントを含み得る。さらなる1つまたは複数のコンポーネントは、たとえば、角膜の少なくとも1つの無細胞層または角膜のコラーゲン層の複数の非連続の体積部に対するレーザー治療を制限し得る。レーザー光吸収性物質は、たとえば、193nmのレーザー光に対するポリメチルメタクリレートを含み得る。いくつかの例では、レーザー光吸収性物質を有する1つまたは複数のさらなるコンポーネントの部分は、除去されるべき複数の非連続の体積部に対応する領域を取り囲むものとしてよく、たとえば石英などの、レーザー光透過性物質を有するさらなる1つまたは複数のコンポーネントの下にある部分に取り付けられ得る。 Additionally, in some cases, one or more of the exemplary devices described herein, or one or more components of these exemplary devices, may include one or more additional components that direct light from a light source and have a laser light transmissive opening for laser treatment of at least the acellular layer of the cornea and/or the collagen layer of the cornea, but are not limited to this. Some of the exemplary devices described herein, or one or more components of these exemplary devices, may include one or more additional components that direct light from a light source and include, but are not limited to, a laser light absorbing material surrounding the regions that do not include the laser light absorbing material disposed within the non-continuous regions of the one or more components. The additional component or components may, for example, limit laser treatment to at least the acellular layer of the cornea or the non-continuous volumes of the collagen layer of the cornea. The laser light absorbing material may include, for example, polymethylmethacrylate for 193 nm laser light. In some examples, portions of one or more additional components having a laser light absorbing material may surround areas corresponding to the non-contiguous volumes to be removed and may be attached to underlying portions of one or more additional components having a laser light transparent material, such as quartz.

本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、光源からの光を、無細胞構造物およびコラーゲン構造物のうちの少なくとも一方の複数の非連続の部分に導くことによって、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の一時的なおよび/または安全な繰り返し可能な方向転換を引き起こし得る。たとえば、構造物は網膜の前方に配置され、光源は非レーザー光源およびレーザー光源のうちの少なくとも一方を含み得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、光源と、無細胞構造物およびコラーゲン構造物のうちの少なくとも一方を含む眼球内または眼球上の体積部である複数の非連続の部分を治療し、光源からの光をPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置に方向転換するように構成されているコンポーネントとを備え得る。さらに、いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な方法のうちの1つまたは複数は、光源およびコンポーネントを備える装置を利用して、無細胞眼球構造物およびコラーゲン眼球構造物のうちの少なくとも一方を含む眼球内の体積部である複数の非連続の部分を治療し、光源からの光をPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置に方向転換するものとしてよい。光源は、非レーザー光源またはレーザー光源のうちの少なくとも一方を含み得る。 Some of the exemplary methods and devices described herein may cause a temporary and/or safe repeatable redirection of ambient light away from the PRL of the eye to a plurality of non-PRL retinal locations by directing light from a light source to a plurality of non-contiguous portions of at least one of an acellular structure and a collagen structure. For example, the structure may be positioned in front of the retina and the light source may include at least one of a non-laser light source and a laser light source. Some of the exemplary devices described herein may include a light source and components configured to treat a plurality of non-contiguous portions of a volume within or on the eye that includes at least one of an acellular structure and a collagen structure and redirect light from the light source away from the PRL to a plurality of non-PRL retinal locations. Additionally, in some cases, one or more of the exemplary methods described herein may utilize an apparatus including a light source and components to treat multiple non-contiguous intraocular volumes that include at least one of acellular ocular structures and collagen ocular structures, and redirect light from the light source away from the PRL to multiple non-PRL retinal locations. The light source may include at least one of a non-laser light source or a laser light source.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、角膜の少なくとも無細胞層を切除するように構成されている角膜切除用のレーザーおよびコンポーネントを備え得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、角膜上皮および/または角膜間質を切除するように構成されている角膜切除用のレーザーおよびコンポーネントを備え得る。切除用レーザーの例は、限定はしないが、193ナノメートルを含む波長の遠紫外線を放射するフッ化アルゴンエキシマーレーザー、および固体レーザーを含む。本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、限定はしないが、光剥離を生じる赤外線または紫外線光を放出するレーザー光源を含む、レーザー光源からの光を導き得る。 Some of the exemplary devices described herein may include corneal ablation lasers and components configured to ablate at least an acellular layer of the cornea. Additionally, one or more of the exemplary devices described herein may include corneal ablation lasers and components configured to ablate the corneal epithelium and/or corneal stroma. Examples of ablation lasers include, but are not limited to, argon fluoride excimer lasers that emit far-ultraviolet light at wavelengths including 193 nanometers, and solid-state lasers. One or more of the exemplary devices described herein may direct light from a laser source, including, but not limited to, a laser source that emits infrared or ultraviolet light to produce photoablation.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、レーザー光源、1つまたは複数のレーザーコンポーネントに電気的に結合されたコントローラ、および角膜の一部を切除するように構成されている少なくとも1つのコンポーネントを備え得る。少なくとも1つのコンポーネントは、たとえば、レーザー光源と、切除されるべき複数の非連続の部分の表面との間に配設され、少なくとも1つのコンポーネントは、レーザー導光コンポーネント、レーザー導光制御、レーザー光オクルーダー、プログラム可能閉塞マイクロアレイ、および/またはレーザー光閉塞制御を含み得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、レーザー光源、および角膜切除のためのコンポーネントを備え、コンポーネントの例は、限定はしないが、センサー、プロセッサ、コントローラ、ビデオカメラ、アイトラッカー、ディスプレイ、レンズ、レーザービーム整形コンポーネント、レーザービーム照準コンポーネント、レーザー走査コンポーネント、および/または送達光学系を含む。 Some of the exemplary devices described herein may include a laser light source, a controller electrically coupled to one or more laser components, and at least one component configured to ablate a portion of the cornea. The at least one component may be disposed, for example, between the laser light source and the surface of the non-contiguous portions to be ablated, and the at least one component may include a laser light guide component, a laser light guide control, a laser light occluder, a programmable occlusion microarray, and/or a laser light occlusion control. Some of the exemplary devices described herein include a laser light source and components for corneal ablation, examples of components include, but are not limited to, a sensor, a processor, a controller, a video camera, an eye tracker, a display, a lens, a laser beam shaping component, a laser beam aiming component, a laser scanning component, and/or delivery optics.

いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置および方法のうちの1つまたは複数は、無細胞層および/またはコラーゲン層の少なくとも一部を含む、角膜組織の任意の所望の体積形状の、微小体積部の切除を生じさせ得る。微小体積部は、たとえば、角膜上皮および/または角膜間質組織を含み得るが、他の例では、微小体積部は角膜間質組織のみを含み得る。さらに、いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置および方法のうちの1つまたは複数は、剛体前部層および/または前部無細胞層の少なくとも一部を含む、角膜組織の、任意の決定可能な体積形状の、微小体積部の切除を生じさせ得る。たとえば、切除された微小体積部は、前表面遷移ゾーンありまたはなしで200ミクロンより深くない任意の決定可能な深さの深さによって特徴付けられ、0.05mm以上の最小直径および5mm以下の最大直径を有する表面領域によって特徴付けられ得る。表面領域は、円形、六角形、楕円(elliptical)形、楕円(oval)形、正方形、長方形、または任意の決定可能な形状であってよい。 In some cases, one or more of the exemplary devices and methods described herein may result in the ablation of a microvolume of any desired volumetric shape of corneal tissue, including at least a portion of the acellular layer and/or collagen layer. The microvolume may include, for example, corneal epithelium and/or corneal stromal tissue, while in other cases, the microvolume may include only corneal stromal tissue. Furthermore, in some cases, one or more of the exemplary devices and methods described herein may result in the ablation of a microvolume of any determinable volumetric shape of corneal tissue, including at least a portion of the rigid anterior layer and/or anterior acellular layer. For example, the ablated microvolume may be characterized by a depth of any determinable depth not deeper than 200 microns with or without an anterior surface transition zone, and by a surface area having a minimum diameter of 0.05 mm or more and a maximum diameter of 5 mm or less. The surface area may be circular, hexagonal, elliptical, oval, square, rectangular, or any determinable shape.

それに加えて、いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置および方法のうちの1つまたは複数は、切除可能な材料を含むコンタクトレンズ、切除可能な材料を含む眼内レンズ、または切除可能な材料を含む眼内レンズデバイスの任意の決定可能な体積形状の、微小体積部の切除を生じさせ得る。切除された微小体積部は、たとえば、前表面遷移ゾーンありまたはなしで200ミクロンより深くない任意の深さの深さによって特徴とし、0.05mm以上の最小直径および5mm以下の最大直径を有する表面領域によって特徴とし得る。表面領域は、円形、六角形、楕円(elliptical)形、楕円(oval)形、正方形、長方形、または任意の決定可能な形状であってよい。 In addition, in some cases, one or more of the exemplary devices and methods described herein may result in the ablation of a microvolume of any determinable volumetric shape of a contact lens including ablation material, an intraocular lens including ablation material, or an intraocular lens device including ablation material. The ablated microvolume may be characterized, for example, by a depth of any depth not deeper than 200 microns, with or without a front surface transition zone, and by a surface area having a minimum diameter of 0.05 mm or greater and a maximum diameter of 5 mm or less. The surface area may be circular, hexagonal, elliptical, oval, square, rectangular, or any determinable shape.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、2mmを超える直径を有する中心光学ゾーンの外側の角膜領域内の複数の非連続の微小体積部を切除するように構成されている角膜切除用のレーザー光源およびコンポーネントを含み得る。切除中心化方法の例は、限定はしないが、同軸視聴角膜光反射、同軸視聴、角膜光反射、および入射瞳中心を含む。 Some of the exemplary devices described herein may include a corneal ablation laser source and components configured to ablate multiple non-contiguous microvolumes in the corneal region outside the central optical zone having a diameter greater than 2 mm. Examples of ablation centering methods include, but are not limited to, coaxial viewing corneal light reflex, coaxial viewing, corneal light reflex, and entrance pupil centering.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、角膜の一部を切除するように構成されたレーザーを含み、切除は、被験者が光標的を固視している間に間に実行され、それによってPRL軸を決定し得る。 Some of the exemplary devices described herein include a laser configured to ablate a portion of the cornea, which may be performed while the subject is fixating on a light target, thereby determining the PRL axis.

角膜の一部分を切除するように構成されている、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、たとえば、4mm以上の中心光学ゾーンの外側にある複数の非連続の部分の切除の間など、切除前または切除中にPRLの配置または軸を決定する必要はない。 Some of the exemplary devices described herein that are configured to ablate a portion of the cornea do not require the placement or axis of the PRL to be determined prior to or during ablation, such as during ablation of multiple non-contiguous portions outside the central optical zone by 4 mm or more.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、フェムト秒持続時間、ナノ秒持続時間、またはピコ秒持続時間のうちの少なくとも1つのパルスで角膜または水晶体の複数の非連続の部分にレーザー光を導くように構成されている少なくとも1つまたは複数のコンポーネントを含み、PRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への光の方向転換を引き起こすことによって、ならびに/または眼の視野内からPRLへの環境光の焦点ぼかしおよび/もしくはPRLではない複数の非連続の網膜配置への焦点合わせを引き起こすことによって眼の視覚系のリブートを引き起こし得る。さらに、いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、フェムト秒持続時間、ナノ秒持続時間、またはピコ秒持続時間のうちの少なくとも1つのパルスで角膜上皮、角膜無細胞層、または角膜間質のうちの少なくとも1つにレーザー光を導くように構成されている1つまたは複数のコンポーネントを備え得る。それに加えて、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、限定はしないが、光剥離、光破壊、光電離、光解離、光化学効果、またはこれらの任意の組合せを生じさせるレーザーシステムを含み得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、1つまたは複数のレーザー光源を含み、これらのレーザー光源の例は、限定はしないが、赤外線光、可視光、または紫外線光を放射するレーザー光源を含む。本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、限定はしないが、赤外線光、可視光、または紫外線光を放射するレーザー光源を含む、レーザー光源からの光を導き得る。 Some of the exemplary devices described herein include at least one or more components configured to direct laser light to multiple non-contiguous portions of the cornea or crystalline lens with at least one pulse of femtosecond, nanosecond, or picosecond duration, and may cause rebooting of the visual system of the eye by redirecting light away from the PRL to multiple retinal locations that are not the PRL, and/or by defocusing ambient light from within the field of view of the eye to the PRL and/or focusing to multiple non-contiguous retinal locations that are not the PRL. Additionally, in some cases, one or more of the exemplary devices described herein may include one or more components configured to direct laser light to at least one of the corneal epithelium, corneal acellular layer, or corneal stroma with at least one pulse of femtosecond, nanosecond, or picosecond duration. In addition, some of the exemplary devices described herein may include laser systems that produce, but are not limited to, photoablation, photodisruption, photoionization, photodissociation, photochemical effects, or any combination thereof. One or more of the exemplary devices described herein may include one or more laser light sources, examples of which include, but are not limited to, laser light sources that emit infrared, visible, or ultraviolet light. One or more of the exemplary devices described herein may direct light from a laser light source, including, but not limited to, laser light sources that emit infrared, visible, or ultraviolet light.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、フェムト秒持続時間、ナノ秒持続時間、またはピコ秒持続時間のうちの少なくとも1つのパルスで角膜の無細胞層、角膜上皮、または角膜間質のうちの少なくとも1つにレーザー光を導くように構成されている1つまたは複数のコンポーネントを備え得る。たとえば、1つまたは複数のコンポーネントは、レーザー導光コンポーネント、レーザー導光制御、圧平オクルーダー、接触液体オクルーダー、油浸レンズ、プログラム可能閉塞マイクロアレイ、レーザー光閉塞制御、レンズ、レーザービーム整形要素、またはレーザービーム照準要素のうちの少なくとも1つを含み得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な装置の1つまたは複数は、任意の決定可能なスポットサイズを生じさせ得る。いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、任意の決定可能なパルスエネルギー、パルス周波数、および/またはレーザーパターン(たとえば、螺旋もしくはラスターなど)を生じさせるコンポーネントを含み、任意の決定可能な接触界面(たとえば、湾曲もしくは平坦などの)または中心化技術(機械的またはコンピュータ)を利用し得る。たとえば、約100Wまでの任意の決定可能な平均電力、テラワットレベルまでのピーク電力、100メガヘルツまでの繰り返し率、パルス持続時間、偏光、および/または極紫外線から中赤外線までの波長が、超高速レーザー物質間相互作用を含むレーザー物質間相互作用に使用され得る。それに加えて、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、フェムト秒からアト秒までの任意のパルス持続時間を含む、任意の超高速レーザー物質間相互作用を生じさせ得る。 Some of the exemplary devices described herein may include one or more components configured to direct laser light to at least one of the acellular layer of the cornea, the corneal epithelium, or the corneal stroma with at least one pulse of femtosecond, nanosecond, or picosecond duration. For example, the one or more components may include at least one of a laser light directing component, a laser light directing control, an applanation occluder, a contact liquid occluder, an oil immersion lens, a programmable occlusion microarray, a laser light occlusion control, a lens, a laser beam shaping element, or a laser beam aiming element. Additionally, one or more of the exemplary devices described herein may produce any determinable spot size. In some cases, one or more of the exemplary devices described herein may include components that produce any determinable pulse energy, pulse frequency, and/or laser pattern (e.g., spiral or raster, etc.) and may utilize any determinable contact interface (e.g., curved or flat, etc.) or centering technique (mechanical or computational). For example, any determinable average power up to about 100 W, peak power up to terawatt levels, repetition rates up to 100 megahertz, pulse durations, polarizations, and/or wavelengths from extreme ultraviolet to mid-infrared may be used for laser-matter interactions, including ultrafast laser-matter interactions. In addition, some of the exemplary devices described herein may produce any ultrafast laser-matter interaction, including any pulse duration from femtoseconds to attoseconds.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、眼のPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への環境光の一時的な繰り返し可能な方向転換を引き起こすように構成され、フェムト秒持続時間、ナノ秒持続時間、またはピコ秒持続時間のうちの少なくとも1つのパルスで角膜の無細胞層、角膜上皮、または角膜間質のうちの少なくとも1つにレーザー光を導き、複数の非連続の微小体積部を修正しかつ/または除去するように構成されている少なくとも1つのコンポーネントを含み得る。 Some of the example devices described herein may include at least one component configured to cause a temporary, repeatable redirection of ambient light away from the PRL of the eye to multiple non-PRL retinal locations, and to direct laser light to at least one of the acellular layer of the cornea, the corneal epithelium, or the corneal stroma with at least one pulse of femtosecond duration, nanosecond duration, or picosecond duration to modify and/or remove multiple non-contiguous micro-volumes.

いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置および方法のうちの1つまたは複数は、角膜組織の任意の決定可能な体積形状の微小体積部を修正しかつ/または除去し得る。本明細書において説明されている例示的な装置および方法のうちのいくつかは、また、角膜組織の任意の決定可能な体積形状の微小体積部を修正しかつ/または除去し得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な装置および方法のうちのいくつかは、角膜の機械的活性を有する部分内の任意の決定可能な体積形状の微小体積部を修正しかつ/または除去し得る。いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、200ミクロンより深くない任意の深さを有し、0.05mm以上の最小直径および5mm以下の最大直径を有する表面領域を有する微小体積部に光を導き得る。表面領域は、円形、六角形、楕円(elliptical)形、楕円(oval)形、正方形、長方形、任意の決定可能な形状であってよい。 In some cases, one or more of the exemplary devices and methods described herein may modify and/or remove microvolumes of any determinable volumetric shape of corneal tissue. Some of the exemplary devices and methods described herein may also modify and/or remove microvolumes of any determinable volumetric shape of corneal tissue. Additionally, some of the exemplary devices and methods described herein may modify and/or remove microvolumes of any determinable volumetric shape within the mechanically active portion of the cornea. In some cases, one or more of the exemplary devices described herein may direct light to a microvolume having any depth not deeper than 200 microns and having a surface area having a minimum diameter of 0.05 mm or more and a maximum diameter of 5 mm or less. The surface area may be circular, hexagonal, elliptical, oval, square, rectangular, any determinable shape.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、フェムト秒持続時間、ナノ秒持続時間、またはピコ秒持続時間のうちの少なくとも1つのパルスで、角膜、天然水晶体、コンタクトレンズ、角膜内インレー、眼内レンズ、眼内デバイス、または眼の網膜の前方に位置決めされた任意の他の構造物のうちの少なくとも1つにレーザー光を導くように構成されている少なくとも1つのコンポーネントを含み得る。PRLにおける眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしおよび/またはPRLではない多数の非連続の網膜配置での焦点合わせを引き起こすことによって、中心視力の障害を有する眼の視力を改善する、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、レーザー光を、角膜、天然水晶体、コンタクトレンズ、角膜内インレー、眼内レンズ、眼内デバイス、または眼の網膜の前方に位置決めされた任意の他の構造物のうちの少なくとも1つに、フェムト秒持続時間、ナノ秒持続時間、またはピコ秒持続時間のうちの少なくとも1つのパルスで導き得る。いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、任意の決定可能な体積形状の微小体積部を修正し得る。微小体積部は、たとえば、200ミクロンより深くない決定可能な深さを特徴とし、0.05mm以上の最小直径および5mm以下の最大直径を有する表面領域を特徴とし得る。表面領域は、円形、六角形、楕円(elliptical)形、楕円(oval)形、正方形、長方形、または任意の形状であってよい。さらに、いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置および方法のうちの1つまたは複数は、屈折率または曲率半径を修正し得る。 Some of the exemplary devices described herein may include at least one component configured to direct laser light with at least one pulse of femtosecond, nanosecond, or picosecond duration to at least one of the cornea, natural lens, contact lens, intracorneal inlay, intraocular lens, intraocular device, or any other structure positioned in front of the retina of the eye. Some of the exemplary devices described herein that improve vision in an eye with central vision impairment by causing defocusing of ambient light from within the field of view of the eye at the PRL and/or focusing at multiple non-contiguous retinal locations that are not the PRL may direct laser light with at least one pulse of femtosecond, nanosecond, or picosecond duration to at least one of the cornea, natural lens, contact lens, intracorneal inlay, intraocular lens, intraocular device, or any other structure positioned in front of the retina of the eye. In some cases, one or more of the exemplary devices described herein may modify a microvolume of any determinable volumetric shape. The microvolume may be characterized, for example, by a determinable depth no deeper than 200 microns and by a surface region having a minimum diameter of 0.05 mm or greater and a maximum diameter of 5 mm or less. The surface region may be circular, hexagonal, elliptical, oval, square, rectangular, or any shape. Additionally, in some cases, one or more of the exemplary devices and methods described herein may modify the index of refraction or radius of curvature.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、少なくとも角膜の無細胞層または眼の網膜の前方に位置決めされた任意の他の無細胞もしくはコラーゲン構造物の複数の非連続の体積部を修正するために、レーザー熱角膜形成を生じるが、角膜光硝子化を生じないレーザーを含み得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、限定はしないが、ホルミウムおよびツリウムレーザーなどのレーザーを含み、これはレーザー熱角膜形成を生じるが、角膜光硝子化を生じず、PRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への光の方向転換を引き起こすことによって、ならびに/または眼の視野内からPRLへの環境光の焦点ぼかしおよび/もしくはPRLではない複数の非連続の網膜配置への焦点合わせを引き起こすことによって少なくとも角膜の無細胞層または眼の網膜の前方に位置決めされた任意の他の無細胞もしくはコラーゲン構造物の複数の非連続の体積部を修正して眼の視覚系のリブートを引き起こし得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、角膜間質および角膜上皮のうちの少なくとも一方の複数の非連続の体積部を修正するためのレーザー熱角膜形成を生じるレーザーを含み得る。 Some of the exemplary devices described herein may include lasers that produce laser thermokeratoplasty but do not produce corneal photovitrification to modify at least the multiple non-contiguous volumes of the acellular layer of the cornea or any other acellular or collagen structure positioned in front of the retina of the eye. Some of the exemplary devices described herein may include lasers, such as, but not limited to, holmium and thulium lasers, that produce laser thermokeratoplasty but do not produce corneal photovitrification, and may modify at least the multiple non-contiguous volumes of the acellular layer of the cornea or any other acellular or collagen structure positioned in front of the retina of the eye to cause a reboot of the visual system of the eye by causing a redirection of light away from the PRL to multiple retinal locations that are not the PRL and/or by causing defocusing of ambient light from within the field of view of the eye to the PRL and/or focusing to multiple non-contiguous retinal locations that are not the PRL. Some of the exemplary devices described herein may include a laser that produces laser thermal keratoplasty to modify multiple non-contiguous volumes of at least one of the corneal stroma and corneal epithelium.

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、高周波電流(350~400kHz)を送達し、少なくとも角膜の無細胞層または眼の網膜の前方に位置決めされた任意の他の無細胞もしくはコラーゲン構造物の複数の非連続の体積部を修正するように構成され得る。さらに、いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、高周波電流(350~400kHz)を送達し、PRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置への光を方向転換することによって、ならびに/または眼の視野内からPRLへの環境光の焦点ぼかしおよび/もしくはPRLではない複数の非連続の網膜配置への焦点合わせを引き起こすことによって少なくとも角膜の無細胞層または眼の網膜の前方に位置決めされた任意の他の無細胞もしくはコラーゲン構造物の複数の非連続の体積部を修正して眼の視覚系をリブートし得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、伝導性角膜形成を行うように構成され、またそれに加えて、高周波電流(350~400kHz)を送達し、角膜間質および角膜上皮または眼の網膜の前方に位置決めされた任意の他の無細胞もしくはコラーゲン構造物の複数の非連続の体積部を修正して光をPRLから遠ざかる方向でPRLではない複数の網膜配置へ方向転換するように構成され得る。 Some of the exemplary devices described herein may be configured to deliver high frequency current (350-400 kHz) to modify at least a non-contiguous volume of the acellular layer of the cornea or any other acellular or collagen structure positioned in front of the retina of the eye. Additionally, in some cases, one or more of the exemplary devices described herein may deliver high frequency current (350-400 kHz) to modify at least a non-contiguous volume of the acellular layer of the cornea or any other acellular or collagen structure positioned in front of the retina of the eye to reboot the visual system of the eye by redirecting light away from the PRL to non-PRL retinal locations and/or by causing defocusing of ambient light from within the field of view of the eye to the PRL and/or focusing to non-PRL non-PRL retinal locations. Some of the exemplary devices described herein are configured to perform conductive keratoplasty and, in addition, may be configured to deliver high frequency current (350-400 kHz) to modify multiple non-contiguous volumes of the corneal stroma and corneal epithelium or any other acellular or collagenous structure positioned in front of the retina of the eye to redirect light away from the PRL to multiple non-PRL retinal locations.

中心視力の障害を有する眼の視力を改善する、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、網膜の前方に位置決めされた構造物の中心光学ゾーンの外側の複数の部分における機械的特性または挙動を修正することによって眼の固視の偏心視域における眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしを引き起こし得る。さらに、中心視力の障害を有する眼の視力を改善する、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、網膜の中心光学ゾーンの外側の複数の部分における機械的特性または挙動を修正することによって眼のPRLにおける眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしを引き起こし得る。本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、また、中心光学ゾーンの外側の角膜の複数の部分における機械的挙動または特性を修正し得る。角膜の複数の部分は、たとえば、限定はしないが、前無細胞層などの、角膜の機械的活性を有する部分を含み得る。 Some of the exemplary devices described herein that improve vision in an eye with impaired central vision may cause defocusing of ambient light from within the field of view of the eye in the eccentric viewing zone of fixation by modifying mechanical properties or behavior in portions of the retina that are outside the central optical zone of structures positioned in front of the retina. Additionally, some of the exemplary devices described herein that improve vision in an eye with impaired central vision may cause defocusing of ambient light from within the field of view of the eye in the PRL of the eye by modifying mechanical properties or behavior in portions of the retina that are outside the central optical zone of the retina. Some of the exemplary devices described herein may also modify mechanical behavior or properties in portions of the cornea that are outside the central optical zone. The portions of the cornea may include, for example, but not limited to, mechanically active portions of the cornea, such as the anterior acellular layer.

いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、中心光学ゾーンの外側の角膜の複数の部分を機械的に補強し得る。たとえば、中心光学ゾーンは、少なくとも2mmの直径を特徴とし得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、眼の網膜の前方に位置決めされた角膜の少なくとも無細胞層もしくはコラーゲン層または任意の他の無細胞もしくはコラーゲン構造物の機械的補強および/または等方性の修正によって眼の視覚系のリブートを引き起こすものとしてよく、導光コンポーネント、オクルーダー、プログラム可能閉塞マイクロアレイ、光送達要素、レーザービーム整形要素、レーザービーム脈動要素、レーザービーム照準要素、化学剤容器、化学剤放出コンポーネント、または化学剤送達要素のうちの少なくとも1つを含む少なくとも1つのコンポーネントを備え得る。本明細書において説明されている例示的な方法および装置のうちのいくつかは、限定はしないが、角膜コラーゲン内の結合を増大させること(たとえば、本明細書において説明されている例示的な装置の1つまたは複数のコンポーネントを使用する)を含む角膜コラーゲンを機械的に補強する操作を実行し得る。 In some cases, one or more of the exemplary devices described herein may mechanically reinforce portions of the cornea outside of the central optical zone. For example, the central optical zone may be characterized by a diameter of at least 2 mm. Additionally, some of the exemplary devices described herein may cause rebooting of the visual system of the eye by mechanical reinforcement and/or isotropic modification of at least an acellular or collagenous layer of the cornea or any other acellular or collagenous structure positioned in front of the retina of the eye, and may include at least one component including at least one of a light directing component, an occluder, a programmable occlusion microarray, a light delivery element, a laser beam shaping element, a laser beam pulsation element, a laser beam aiming element, a chemical agent container, a chemical agent release component, or a chemical agent delivery element. Some of the exemplary methods and devices described herein may perform operations to mechanically reinforce corneal collagen, including, but not limited to, increasing bonds in the corneal collagen (e.g., using one or more components of the exemplary devices described herein).

本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、限定はしないが、角膜コラーゲンの光化学的、光力学的、または光電離修正のために化学物質および/もしくは気体を収容しかつ/もしくは放出するためのコンポーネントならびに/または光源からの光を導くためのコンポーネントを含むコンポーネントを含み得る。いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置および方法のうちの1つまたは複数は、直径2mmを超える中心光学ゾーンの外側の複数の角膜微小体積部を機械的に補強し得る。各微小体積部は、たとえば、角膜組織の任意の決定可能な体積形状のものであってよい。さらに、微小体積部はまた、200ミクロンより深くない任意の決定可能な深さの深さを特徴とし、0.05mm以上の最小直径および5mm以下の最大直径を有する領域を特徴とし得る。表面領域は、円形、六角形、楕円(elliptical)形、楕円(oval)形、正方形、長方形、または任意の決定可能な形状であってよい。 Some of the exemplary devices described herein may include components including, but not limited to, components for containing and/or releasing chemicals and/or gases for photochemical, photodynamic, or photoionization modification of corneal collagen and/or components for directing light from a light source. In some cases, one or more of the exemplary devices and methods described herein may mechanically reinforce multiple corneal microvolumes outside the central optical zone that are greater than 2 mm in diameter. Each microvolume may be of any determinable volumetric shape of corneal tissue, for example. Additionally, the microvolumes may also be characterized by a depth of any determinable depth not deeper than 200 microns, and by an area having a minimum diameter of 0.05 mm or greater and a maximum diameter of 5 mm or less. The surface area may be circular, hexagonal, elliptical, oval, square, rectangular, or any determinable shape.

さらに、いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な方法のうちの1つまたは複数は、紫外線光源と、紫外線光源に電気的に結合されたコントローラと、紫外線光源と角膜との間に配設され、紫外線光を角膜の少なくとも前無細胞層の複数の非連続の部分に導くか、またはそこに化学剤を放出する、コンポーネントまたは別個の装置とを含む装置を利用するものとしてよく、これは中心光学ゾーン(OZ)の決定可能な直径、ならびに基準は他にもあるがとりわけ、これらの部分の等方的挙動または特性の基準に基づく非連続部分の角膜部分の決定可能な配置および体積部に基づく。たとえば、眼の視覚系をリブートする、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、閉塞コンポーネントを用いて、中心OZの外側で経上皮的に、少なくとも前無細胞層の決定可能な深さの非連続の角膜部分に、(i)角膜の他の部分への浸透を最小限に抑えて機械的に補強するためにこれらの部分に感光性を与える決定可能な時間にわたる決定可能な濃度の市販のリボフラビン製剤、および(ii)前方角膜の決定可能な深さの活性化のための決定可能な放射照度の決定可能な時間にわたる紫外線A(UV-A)放射線のうちの1つまたは複数を導くように構成され得る。 Further, in some cases, one or more of the exemplary methods described herein may utilize an apparatus including an ultraviolet light source, a controller electrically coupled to the ultraviolet light source, and a component or separate device disposed between the ultraviolet light source and the cornea that directs ultraviolet light or releases a chemical agent at multiple non-contiguous portions of at least the pre-acellular layer of the cornea based on a determinable diameter of the central optical zone (OZ) and a determinable arrangement and volume of corneal portions of the non-contiguous portions based on, among other criteria, criteria of isotropic behavior or properties of these portions. For example, one or more of the exemplary devices described herein for rebooting the visual system of the eye may be configured to direct, with an occlusive component, transepithelially outside the central OZ, at least to non-contiguous corneal portions of a determinable depth of the anterior acellular layer, one or more of: (i) a commercially available riboflavin preparation of a determinable concentration for a determinable time to sensitize these portions to mechanically reinforce them with minimal penetration into other portions of the cornea, and (ii) ultraviolet A (UV-A) radiation of a determinable irradiance for a determinable time for activation of a determinable depth of the anterior cornea.

いくつかの事例では、本明細書において説明されている例示的な装置のうちの1つまたは複数は、本明細書において説明されているプロセスのうちの1つまたは複数の手動制御を円滑にするコンポーネントを含み得る。さらに、本明細書において説明されている例示的な装置のうちのいくつかは、活性化光を少なくとも前無細胞層の非連続の角膜部分に導き、および/またはリボフラビンなどの光感作物質を含み放出するためのプログラム可能なマイクロアレイと、少なくとも1つの前無細胞層を含み、上皮の下に約30ミクロンの深さを有する、たとえば4つの直径1mmの円形角膜部分の制御された経上皮機械的補強を引き起こすようにプログラムされたコントローラとを備え得る。たとえば、この4つの部分は、PRLを中心とする6mmのOZを中心とし(光に対する患者固視による)、12時、3時、6時、および9時の位置で最前角膜のおおよそ等方的な角膜部分(図22に示されているような)の上に載るものとしてよい。 In some cases, one or more of the exemplary devices described herein may include components that facilitate manual control of one or more of the processes described herein. Additionally, some of the exemplary devices described herein may include a programmable microarray for directing activating light to at least a non-continuous corneal portion of the pre-acellular layer and/or for containing and releasing a photosensitizer such as riboflavin, and a controller programmed to cause controlled transepithelial mechanical reinforcement of, for example, four 1 mm diameter circular corneal portions that include at least one pre-acellular layer and have a depth of about 30 microns below the epithelium. For example, the four portions may be centered on a 6 mm OZ centered on the PRL (by patient fixation on the light) and rest on approximately isotropic corneal portions of the most anterior cornea at the 12 o'clock, 3 o'clock, 6 o'clock, and 9 o'clock positions (as shown in FIG. 22).

実装例は、次の番号付けされた条項において説明される。
1.視力を改善するか、または回復させるための装置であって、
眼の網膜の前方に位置決めされた1つまたは複数の透明コンポーネントと、
1つまたは複数の透明コンポーネントの表面上に、あるいはその中に配設された1つまたは複数の変形可能コンポーネントと、
導電性コンポーネントを介して1つまたは複数の変形可能コンポーネントに結合されたコントローラであって、制御信号を生成して1つまたは複数の変形可能コンポーネントにルーティングするように構成されているコントローラと、を備え、
制御信号を受信した後、1つまたは複数の変形可能コンポーネントは、最高50キロヘルツまでの決定可能レートで眼の視野内からの環境光を網膜に導く少なくとも1つのパターンを再編成し、
少なくとも1つのパターンは、眼の固視の偏心視域において焦点ぼかしを引き起こし、少なくとも1つのパターンは開口を生成しない、装置。
2.環境光を網膜に導く少なくとも1つのパターンは、固視の偏心視域ではない複数の非連続の網膜配置における焦点合わせを引き起こす、条項1に記載の装置。
3.少なくとも1つのレンズをさらに備える、条項1に記載の装置。
4.1つまたは複数の変形可能コンポーネントは、等方的特性または等方的挙動のうちの少なくとも一方を有する少なくとも1つのコンポーネントを含む、条項1に記載の装置。
5.網膜に環境光を導くパターンは、少なくとも等方性の修正によって再編成される、条項1に記載の装置。
6.網膜に環境光を導くパターンは、1つまたは複数の光学機械的コンポーネントの少なくとも変形によって再編成される、条項1に記載の装置。
7.装置であって、
眼の網膜の前方に位置決めされた少なくとも1つまたは複数の変形可能コンポーネントと、
導電性コンポーネントを介して1つまたは複数の変形可能コンポーネントに結合されたコントローラであって、制御信号を生成して1つまたは複数の変形可能コンポーネントにルーティングするように構成されているコントローラと、を備え、
制御信号を受信した後、装置は眼の視野内からの環境光の曝露の重み付けを引き起こして眼の視野内から眼の中心の偏心視域への環境光の曝露を決定可能な間隔に対して少なくとも10%だけ低減し、
視野内の環境光は、最高50キロヘルツまでの決定可能なレートで網膜に曝露される、装置。
8.視力を改善するか、または回復させるための装置であって、
光源からの光を少なくとも複数の非連続の角膜部分に導く1つまたは複数のコンポーネントであって、光源はレーザーまたは非レーザー光源のうちの少なくとも一方を含む、コンポーネントを備え、
非連続の角膜部分は、中心光学ゾーンの外側に配置され、少なくとも年齢相応の正常な角膜の無細胞層を含み、
光源は、角膜硝子化を生じさせず、
装置は、中心光学ゾーンの外側で角膜等方性の少なくとも1つの修正を引き起こす、装置。
9.装置は、機械的特性および機械的挙動のうちの少なくとも一方を少なくとも1つの方向で修正する、条項8に記載の装置。
10.装置は、光学的特性および光学的挙動のうちの少なくとも一方を少なくとも1つの方向で修正する、条項8に記載の装置。
11.光源は、紫外線および赤外線のうちの少なくとも一方を放射する、条項8に記載の装置。
12.眼の固視の偏心視域における眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしおよび固視の偏心視域ではない複数の非連続の網膜配置における焦点合わせのうちの少なくとも一方を引き起こすように構成されている1つまたは複数のコンポーネントをさらに備える、条項8に記載の装置。
13.眼の固視の偏心視域における眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしおよび固視の偏心視域ではない複数の非連続の網膜配置における焦点合わせは、非連続の網膜配置における光学誤差の測定を必要としない、条項12に記載の装置。
14.角膜表面パターニングを引き起こすように構成されている1つまたは複数のコンポーネントをさらに備え、角膜表面パターニングは、光調整可能なものおよびおおよそ反転可能なもののうちの少なくとも一方である、条項8に記載の装置。
15.光源からの光の導光先である複数の非連続の部分の機械的補強を引き起こすように構成されている1つまたは複数のコンポーネントをさらに備える、条項8に記載の装置。
16.機械的補強剤を放出するように構成されている1つまたは複数のコンポーネントをさらに備える、条項8に記載の装置。
17.眼の網膜の前方に位置決めされた装置を使用して、決定可能な間隔に対して眼の中心の偏心視域への曝露を少なくとも10%だけ低減するように眼の視野内からの環境光の曝露に重み付けすることを含み、視野内からの環境光は、最高50キロヘルツまでの決定可能なレートで網膜に曝露される、方法。
18.中心視力の障害を有する眼の視力を改善するための方法であって、装置を使用して眼の固視の偏心視域における眼の視野内からの環境光の焦点ぼかしを引き起こすことを含む、方法。
19.装置を使用して、網膜の遺伝子改変部分、網膜の後成的改変部分、および網膜の神経再生的改変部分のうちの少なくとも1つの中において環境光の焦点合わせを引き起こすことをさらに含む、条項18に記載の方法。
20.装置を使用して、網膜移植、移植網膜細胞、移植幹細胞、または植え込みプロテーゼのうちの少なくとも1つを含む網膜の複数の部分内の環境光の焦点合わせを引き起こすことをさらに含む、条項18に記載の方法。
21.装置を使用して、中心光学ゾーンの外側の角膜の少なくとも複数の角膜部分を修正することをさらに含み、角膜の複数の角膜部分は、角膜の機械的活性を有する部分を含む、条項18に記載の方法。
22.装置を使用して、網膜の前方に位置決めされた構造物の中心光学ゾーンの外側の複数の部分における光学的特性または挙動を修正することをさらに含む、条項18に記載の方法。
23.装置を使用して、網膜の前方に位置決めされた構造物の中心光学ゾーンの外側の複数の部分における機械的特性または挙動を修正することをさらに含む、条項18に記載の方法。
Implementation examples are described in the following numbered clauses.
1. A device for improving or restoring vision, comprising:
one or more transparent components positioned in front of the retina of the eye;
one or more deformable components disposed on or within a surface of the one or more transparent components;
a controller coupled to the one or more deformable components via the conductive component, the controller configured to generate and route control signals to the one or more deformable components;
After receiving the control signal, the one or more deformable components rearrange at least one pattern to direct ambient light from within the field of view of the eye to the retina at a determinable rate of up to 50 kilohertz;
The apparatus, wherein at least one pattern induces defocus in an eccentric viewing zone of eye fixation and at least one pattern produces no aperture.
2. The device of clause 1, wherein at least one pattern for directing ambient light to the retina induces focusing at a plurality of non-contiguous retinal locations that are not in the eccentric field of fixation.
3. The apparatus of claim 1, further comprising at least one lens.
4. The apparatus of clause 1, wherein the one or more deformable components include at least one component having at least one of isotropic properties or isotropic behavior.
5. The device according to claim 1, wherein the pattern of directing the ambient light to the retina is reorganized by at least an isotropic modification.
6. The device of clause 1, wherein the pattern of directing ambient light to the retina is reorganized by at least deformation of one or more opto-mechanical components.
7. An apparatus comprising:
at least one or more deformable components positioned in front of the retina of the eye;
a controller coupled to the one or more deformable components via the conductive component, the controller configured to generate and route control signals to the one or more deformable components;
After receiving the control signal, the device causes a weighting of the exposure of the ambient light from within the field of view of the eye to reduce the exposure of the ambient light from within the field of view of the eye to the central eccentric viewing zone of the eye by at least 10% for a determinable interval;
An apparatus in which ambient light within the field of view is exposed to the retina at a determinable rate up to 50 kilohertz.
8. A device for improving or restoring vision, comprising:
one or more components for directing light from a light source to at least a plurality of non-contiguous corneal portions, the light source comprising at least one of a laser or a non-laser light source;
the non-contiguous corneal portion is disposed outside the central optical zone and includes at least an acellular layer of an age-appropriate normal cornea;
The light source does not cause corneal vitrification,
A device that induces at least one modification of corneal isotropy outside of the central optical zone.
9. The device of clause 8, wherein the device modifies at least one of a mechanical property and a mechanical behavior in at least one direction.
10. The apparatus of claim 8, wherein the apparatus modifies at least one of the optical properties and the optical behavior in at least one direction.
11. The apparatus of claim 8, wherein the light source emits at least one of ultraviolet and infrared radiation.
12. The apparatus of clause 8, further comprising one or more components configured to cause at least one of defocusing of ambient light from within the field of view of the eye in the eccentric zone of fixation of the eye and focusing at a plurality of non-contiguous retinal locations that are not in the eccentric zone of fixation.
13. The apparatus of clause 12, wherein defocusing of ambient light from within the field of view of the eye in the eccentric zone of fixation of the eye and focusing at multiple non-contiguous retinal locations that are not the eccentric zone of fixation does not require measurement of optical error at the non-contiguous retinal locations.
14. The apparatus of clause 8, further comprising one or more components configured to cause corneal surface patterning, the corneal surface patterning being at least one of phototunable and approximately reversible.
15. The apparatus of clause 8, further comprising one or more components configured to cause mechanical reinforcement of a plurality of non-contiguous portions into which light from the light source is guided.
16. The device of clause 8, further comprising one or more components configured to release a mechanical reinforcement agent.
17. A method comprising weighting exposure to ambient light from within the field of view of the eye to reduce exposure to a central eccentric viewing zone of the eye by at least 10% for a determinable interval using a device positioned in front of the retina of the eye, wherein the ambient light from within the field of view is exposed to the retina at a determinable rate of up to 50 kilohertz.
18. A method for improving vision in an eye having impaired central vision, the method comprising using a device to cause defocusing of ambient light from within the field of view of the eye in an eccentric viewing zone of fixation of the eye.
19. The method of claim 18, further comprising using the device to cause focusing of ambient light in at least one of the genetically modified portion of the retina, the epigenetically modified portion of the retina, and the neuroregeneratively modified portion of the retina.
20. The method of clause 18, further comprising using the device to cause focusing of ambient light within a plurality of portions of the retina comprising at least one of a retinal transplant, transplanted retinal cells, transplanted stem cells, or an implanted prosthesis.
21. The method of clause 18, further comprising using the device to modify at least a plurality of corneal portions of the cornea outside of the central optical zone, the plurality of corneal portions of the cornea including a mechanically active portion of the cornea.
22. The method of clause 18, further comprising using the device to modify optical properties or behavior in a plurality of portions outside the central optical zone of the structure positioned in front of the retina.
23. The method of clause 18, further comprising using the device to modify mechanical properties or behavior in a plurality of portions outside the central optical zone of the structure positioned in front of the retina.

A 中心窩
B 中心機能不全網膜領域
1900 装置
1901 眼
1901A 網膜
1901B 中心窩
1901C 視神経
1902 透明コンポーネント
1904 変形可能コンポーネント
1905 入力データ
1906 コントローラ
1908 導電性コンポーネント
1910 電源
1912 制御信号
1914 環境光
1918 PRL
1920 配置
2000 装置
2001 眼
2001A 網膜
2001B 中心窩
2001C 視神経
2002 透明コンポーネント
2004 変形可能コンポーネント
2005 入力データ
2006 コントローラ
2008 導電性コンポーネント
2010 電源
2012 制御信号
2014 環境光
2018 PRL
2020 非PRL配置
2300 装置
2302 光源
2304 導光コンポーネント
2306 光
2308 眼
2308A 角膜
2308B 角膜
2310Aおよび2310B 非連続の部分
2312 コントローラ
2314 電源
2316 光源制御信号
2318 コンポーネント制御信号
A Fovea B Central Dysfunctional Retinal Region 1900 Device 1901 Eye 1901A Retina 1901B Fovea 1901C Optic Nerve 1902 Transparent Component 1904 Deformable Component 1905 Input Data 1906 Controller 1908 Conductive Component 1910 Power Source 1912 Control Signal 1914 Ambient Light 1918 PRL
1920 Configuration 2000 Device 2001 Eye 2001A Retina 2001B Fovea 2001C Optic Nerve 2002 Transparent Component 2004 Deformable Component 2005 Input Data 2006 Controller 2008 Conductive Component 2010 Power Source 2012 Control Signal 2014 Ambient Light 2018 PRL
2020 Non-PRL Arrangement 2300 Apparatus 2302 Light Source 2304 Light Directing Component 2306 Light 2308 Eye 2308A Cornea 2308B Cornea 2310A and 2310B Non-contiguous Parts 2312 Controller 2314 Power Source 2316 Light Source Control Signal 2318 Component Control Signal

Claims (9)

視力を改善するか、または回復させるための装置であって、
眼の網膜の前方に位置決めされた1つまたは複数の透明コンポーネントと、
前記1つまたは複数の透明コンポーネントの表面上に、あるいはその中に配設された1つまたは複数の変形可能コンポーネントと、
導電性コンポーネントを介して前記1つまたは複数の変形可能コンポーネントに結合されたコントローラであって、制御信号を生成して前記1つまたは複数の変形可能コンポーネントにルーティングするように構成されているコントローラと、
を備え、
前記制御信号を受信した後、前記1つまたは複数の変形可能コンポーネントは、ある時間間隔に対して、または最高50キロヘルツまでのレートでの時間間隔に対して、環境光を前記網膜に導く少なくとも1つのパターンを再編成し、
前記少なくとも1つのパターンは、前記眼の固視の偏心視域において焦点ぼかしを引き起こす、装置。
1. A device for improving or restoring vision, comprising:
one or more transparent components positioned in front of the retina of the eye;
one or more deformable components disposed on or within a surface of the one or more transparent components;
a controller coupled to the one or more deformable components via a conductive component, the controller configured to generate and route control signals to the one or more deformable components;
Equipped with
After receiving the control signal, the one or more deformable components rearrange at least one pattern that directs ambient light to the retina for a time interval or for a time interval at a rate up to 50 kilohertz ;
The at least one pattern induces defocus in an eccentric zone of fixation of the eye.
環境光を前記網膜に導く前記少なくとも1つのパターンは、固視の前記偏心視域ではない複数の非連続の網膜配置における焦点合わせを引き起こす、請求項1に記載の装置。 The device of claim 1, wherein the at least one pattern of directing ambient light to the retina induces focusing at multiple non-contiguous retinal locations that are not in the eccentric zone of fixation. 前記1つまたは複数の変形可能コンポーネントが少なくとも1つのレンズをさらに備える、請求項1に記載の装置。 The device of claim 1 , wherein the one or more deformable components further comprise at least one lens. 前記1つまたは複数の変形可能コンポーネントは、等方性液晶又は光学的等方性ポリマー層を含む、請求項1に記載の装置。 The device of claim 1 , wherein the one or more deformable components comprise an isotropic liquid crystal or an optically isotropic polymer layer . 前記網膜に環境光を導く前記パターンは、少なくとも前記環境光の等方的特性の修正によって再編成される、請求項1に記載の装置。 The apparatus of claim 1 , wherein the pattern of directing ambient light to the retina is reorganized by modifying at least an isotropic property of the ambient light . 前記1つまたは複数の変形可能コンポーネントは、1つまたは複数の光学機械的コンポーネントを備えている、請求項1に記載の装置。 The apparatus of claim 1 , wherein the one or more deformable components comprise one or more opto-mechanical components. 装置であって、
眼の網膜の前方に位置決めされた少なくとも1つまたは複数の変形可能コンポーネントと、
導電性コンポーネントを介して前記1つまたは複数の変形可能コンポーネントに結合されたコントローラであって、制御信号を生成して前記1つまたは複数の変形可能コンポーネントにルーティングするように構成されているコントローラと、
を備え、
前記制御信号を受信した後、前記装置は前記眼の中心の偏心視域への環境光の曝露を、ある時間間隔に対して、又は最高50キロヘルツまでのレートでの時間間隔に対して、少なくとも10%だけ低減するように、環境光の曝露の重みづけを引き起こす、装置。
1. An apparatus comprising:
at least one or more deformable components positioned in front of the retina of the eye;
a controller coupled to the one or more deformable components via a conductive component, the controller configured to generate and route control signals to the one or more deformable components;
Equipped with
After receiving the control signal, the device causes a weighting of ambient light exposure to reduce ambient light exposure to a central eccentric viewing zone of the eye by at least 10% for a time interval , or for a time interval at a rate up to 50 kilohertz.
装置であって、1. An apparatus comprising:
眼の網膜の前方に位置決めされた少なくとも1つまたは複数の変形可能コンポーネントと、at least one or more deformable components positioned in front of the retina of the eye;
前記1つ又は複数の変形可能コンポーネントと電気的に結合されたコントローラであって、制御信号を生成して前記1つまたは複数の変形可能コンポーネントにルーティングするように構成されているコントローラと、a controller electrically coupled to the one or more transformable components, the controller configured to generate and route control signals to the one or more transformable components;
を備え、Equipped with
前記制御信号を受信した後、前記1つまたは複数の変形可能コンポーネントは前記眼の網膜の前方の構造物に光源からの光を導く少なくとも1つのパターンを再編成し、Upon receiving the control signal, the one or more deformable components rearrange at least one pattern to direct light from a light source to a structure in front of a retina of the eye;
前記少なくとも1つのパターンは、前記眼の固視の偏心視域において環境光の焦点ぼかしを引き起こす、装置。The at least one pattern causes defocusing of ambient light in an eccentric viewing zone of fixation of the eye.
眼の固視の偏心領域ではない複数の非連続の網膜配置における前記環境光の焦点合わせを引き起こすように構成されている、請求項8に記載の装置。10. The apparatus of claim 8, configured to cause focusing of the ambient light at a plurality of non-contiguous retinal locations that are not in an eccentric region of eye fixation.
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