CN101194200B

CN101194200B - 用于评估眼睑运动和接触镜片位置的方法

Info

Publication number: CN101194200B
Application number: CN2006800201786A
Authority: CN
Inventors: J·L·佩雷斯; D·R·伊斯坎德; M·科林斯
Original assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2026-05-31
Also published as: AR057057A1; US20060279696A1; AU2006258142B2; TW200718391A; CA2611515C; BRPI0610935B8; BRPI0610935A2; TWI440445B; KR20080035512A; WO2006135561A1; JP2008544301A; AU2006258142A1; BRPI0610935B1; CN101194200A; EP1889114B1; KR101245118B1; CA2611515A1; EP1889114A1; JP4954987B2; US7216978B2

Abstract

提供一种用于设计接触镜片的方法，其中在镜片性能的个体主观评估和眼上镜片位置与眼睑运动之一或二者的客观测量之间进行直接相关。该方法允许产生比常规设计方法在更少时间内具有增强的眼上稳定性的镜片设计。

Description

用于评估眼睑运动和接触镜片位置的方法

发明领域

本发明涉及用于设计眼镜片的方法。特别地，本发明提供一种用于通过考虑到眼睑运动和眼上接触镜片位置来设计接触镜片的方法。本发明还提供一种用于设计为个体定制的镜片的方法。

发明背景

为了校正屈光不正，使用诸如接触镜片之类的眼镜片是公知的。用于设计接触镜片的大量方法也是已知的。通常，这些方法包括下列中的一个或多个：已知设计的基准测试，为了控制光学参数而研究出理论目标值，获得患者的主观反馈，以及利用客观测试方法来产生镜片设计。这些设计方法的一个缺点在于，它们没有精确地考虑镜片的眼上运动的影响或者眼睑运动对镜片稳定性的影响。

另外，为了校正某些光学缺陷，必须将非球面校正的特性设计到接触镜片的一个或多个表面中，例如柱面的、双焦的、或多焦的特性。然而，这些镜片的所述设计的问题在于，必须将镜片设计成发挥作用以便快速地达到并且然后保持特定取向，同时在眼睛上是有效的。对结合了非球面校正的镜片设计的性能进行评估需要多次反复，在所述反复期间，对镜片进行眼上测试，来自镜片佩戴者的反馈被用来优化镜片设计，以及对镜片进行眼上再测试，从而得到镜片设计并且导致过长的评估周期。

附图简述

图1是被用来实施本发明的方法的设备的一个实施例的示意图。

图2是示出人的眼睑以及用于跟踪和绘制眼睑的运动的点的示意图。

图3是描绘上下眼睑的运动轮廓的曲线图。

本发明及其优选实施例的描述

在本发明中，提供一种用于设计接触镜片的方法以及通过该方法所生产的镜片，该接触镜片包括复曲面接触镜片。本发明的方法允许个体对镜片性能的主观评估与眼上镜片位置和眼睑运动之一或二者的客观测量的直接相关。该方法允许产生比常规设计方法在更少时间内具有增强的眼上稳定性的镜片设计。另外，该方法可以被用来设计为个体定制的镜片。

在一个实施例中，本发明提供这样一种方法，该方法包括下述步骤并且基本上由下述步骤构成：a)将包含第一设计的接触镜片放置在个人的眼睛上；b)在有效的时间周期内记录个体的眼睑运动和接触镜片的位置之一或二者；c)分析该记录以便评估个体的眼睑运动和接触镜片的位置之一或二者；以及d)利用在步骤c)中获得的信息来修正该第一设计，以便提供具有第二设计的第二镜片。

本发明可以被用来设计球面接触镜片，但是在非旋转对称接触镜片(包括但不限于复曲面和多焦接触镜片)以及旋转对称但非球面的接触镜片的设计中可以获得其最大效用。

在本发明的方法的第一步骤中，将具有第一镜片设计的第一接触镜片放置在个体的眼睛上。该镜片可以利用任何用于设计接触镜片的传统上可用的方法来设计。例如，该镜片可以利用在市场上可买到的软件来设计，其中包括但不限于ZEMAX^TM、CODEV^TM、OSLO^TM等。通常，将通过用数学术语描述镜片的每个表面来设计该镜片。所描述的表面可以采用的形状仅由元件的密度或被用来描述该表面的系数进行限定。优选地，该镜片是这样一种镜片，其中前或物侧表面以及后或眼睛侧表面中的一个是非旋转对称的或非球面的。

一旦完成了第一镜片的设计，就通过任何便利的方法来生产根据该第一设计的镜片。用于生产接触镜片的方法是公知的，并且包括但不限于钉板条(lathing)、模制或者机械加工和模制的组合。

一旦将镜片放在眼睛上，就在镜片在个体的眼睛上时对镜片进行记录。该记录提供关于接触镜片在眼睛上的位置和个体的眼睑运动之一或二者的信息、以及眼睑运动随着时间的过去对镜片位置的影响。该记录可以利用任何便利的方法和设备来实施。优选地，使用高速摄像机，即是指能够以大约500帧/秒或更高的速度进行记录的摄像机。合适的摄像机在市场上可买到，并且包括但不限于可从Vision Research公司得到的PHANTOM V5^TM、可从Photron公司得到的PHOTRON FASTCAM PCI^TM、可从Redlake MASD公司得到的MOTIONPRO^TM 500等。

从眼睛到摄像机的精确距离不是关键性的，并且将取决于摄像机镜头的聚焦能力。优选地，眼睛和眼睑的800×600像素的图像是适当的。同样优选地，将摄像机定位在镜片中心到眼睛中心之间延伸的线上距镜片佩戴者的眼睛大约1英尺至大约2英尺处。可以通过环境照明来提供照明。可选择地，摄像机可以通过适当的光学链路被连接到狭缝灯，该光学链路包括但不限于反射镜、分束器等。使用狭缝灯的不利之处在于，灯的亮光可能引起眨眼。因此，作为又一可选方案并且优选地，可以使红外灯位于摄像机的一侧并用来对眼睛进行照明，或者可以将红外照明结合到狭缝灯中。优选使用的红外光的量将与所使用的摄像机的采样频率成比例。例如，在每秒500帧时，具有Wratten 89B滤光器的25瓦灯泡是足够的。

个体的头部优选通过任何便利的手段来稳定，其中包括但不限于通过使用前额托、腮托等。作为一个可选步骤，可以将头部是否是稳定的标记放置在个体的脸上，以便可以跟踪头部的运动并且随后从眼睑运动中将其减去。

记录的时间周期是对于搜集足够的数据以便实施所期望的分析有效的周期。该时间周期将取决于所使用的摄像机的存储容量和采样速率以及个体的眨眼速率。人的眨眼速率通常是每分钟在大约6至大约15次眨眼之间，其中每次眨眼持续大约四分之一秒。优选地，该时间周期足够记录至少五次眨眼。因为将要记录与由照明条件引起的那些眨眼不同的自然眨眼，所以个体的多记录会话可能是必须的。

通常，将很容易在记录上看得见眼睑和镜片的运动。然而，为了便于对运动进行识别，优选可以用很容易看得见的标记对镜片和眼睑之一或二者进行标记。该标记可以位于眼睑的任何区域，但是便利且优选的是位于距眼睑的最外部分大约1mm至大约5mm处，也就是眼睑最靠近眼睛的部分。如果镜片是非旋转对称镜片，例如复曲面镜片，则通常利用在这种镜片上典型使用的取向标记来制造该镜片。如果这些标记不是很容易看得见，或者如果期望镜片的附加可见性，则可以利用任何合适的标记材料对镜片进行标记。

在本发明的方法中，一旦完成了记录，则可以通过利用能够执行所记录图像的线分析的软件跟踪其运动来分析眼睑运动和镜片位置之一或二者。可以使用任何合适的在市场上可买到的软件，其中包括但不限于MAXTRAQ^TM、FACELAB^TM等。软件被安装在任何合适的计算机上，其中包括但不限于基于WINDOWS^TM的个人计算机，例如IBM THINKPAD^TM T40。可以通过能够将在摄像机存储器中所存储的图像传输到计算机的任何便利的链路将摄像机连接到计算机，该链路包括但不限于FIREWIRE^TM链路。在市场上可买到的软件可以被用来将所记录的图像转换为所期望的格式，其中包括但不限于TIFF文件、JPEG文件等。

在图1中示出对实施本发明的方法有用的装置10。装置10由高速摄像机14和可移动地连接到其上的红外灯17构成。将摄像机14定位在眼睛11以及眼睑12和13的前面。摄像机14被连接到计算机15，该计算机15又被连接到监视器16。

利用计算机，通过跟踪软件来绘制眼睑运动和镜片位置之一或二者的值。如果期望附加的分析，则可以以任何便利的形式输出数据点的文件，例如以EXCEL^TM电子表格。

在图2中示出眼睛以及其上眼睑21和下眼睑22的视图。如所示，在上下眼睑的每一个上标记多个点23并进行绘制。图3是在一个眨眼周期过程中在上眼睑上的点的运动的曲线A和下眼睑的曲线B的实例的放大视图。该曲线利用输出到EXCEL中的MaxTraq数据来创建，并且表明，上眼睑在上下方向上运动，而下眼睑在横向上运动。

所绘制的值可以并且优选地进行视觉分析，并且通过利用来自周围点的信息来消除误捕获的点或不遵循平滑轮廓的点。还可以通过利用任何数量的数学函数来进一步使该曲线平滑，这些数学函数包括但不限于对所有点的样条函数、多项式、插值等。平滑减小或消除了作为所使用的数值跟踪算法的人为结果的颤动。一旦结束平滑，则可以通过测量由每次眨眼所导致的镜片旋转的量来量化眼睑-镜片的相互作用，并且将所测得的眼睑运动绘制在时序图中，以便使镜片旋转的程度与眨眼的次数相关。

在本发明的方法的最后一个步骤中，利用从眼睑-镜片运动分析中获得的信息修正第一接触镜片设计。例如，通过知道眼睑边缘接近镜片的稳定区域的方式，可以对该稳定区域进行移动、重新整形或者同时进行这二者，直到当镜片在眼睛上时获得镜片停留的位置和最大的镜片稳定性之一或二者。镜片的重新设计可以利用市场上可买到的软件来实施，该软件用数学术语描述镜片的每个表面。确认第二设计是否实现所期望的性能可以利用本发明的方法来进行评估。

Claims

1.一种用于设计接触镜片的方法，包括以下步骤：a)将包含第一设计的接触镜片放置在个体的眼睛上；b)在时间周期内记录个体的眼睑运动；c)分析该记录以便对该个体的眼睑运动进行评估；并且d)利用在步骤c)中获得的信息对该第一设计进行修正，以便提供具有第二设计的第二镜片，

其中，步骤d)进一步包括：通过知道眼睑边缘接近镜片的稳定区域的方式，对所述稳定区域进行移动、重新整形或者同时进行这二者，直到当镜片在眼睛上时获得镜片停留的位置和最大的镜片稳定性之一或二者。

2.权利要求1所述的方法，其中，步骤b)还包括：在时间周期内记录接触镜片的位置，以及步骤c)还包括：分析该记录以便对该接触镜片的位置进行评估。

3.权利要求1所述的方法，其中，步骤b)是通过利用高速摄像机记录个体的眼睛来实施的。

4.权利要求1所述的方法，其中，步骤b)进一步包括利用红外灯对所述眼睛进行照明。

5.权利要求1所述的方法，还包括对眼睑和镜片之一或二者进行标记的步骤。