CN102763025B - 用于新兴近视调节的系统和方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的示例性实施方式，眼睛呈现为具有治疗性光学结构（例如，角膜再成形或者接触镜片的方式），所述治疗性光学结构在中央外围视网膜前方的至少一个子午线中聚焦外围图像视域。通常，以视网膜为基准，治疗性光学结构以生长所需的方向和幅度放置外围图像视域，从而调节新兴近视。根据本发明的示例性实施方式，眼睛呈现为具有治疗性光学结构，所述治疗性光学结构进一步产生了中央视网膜图像，所述图像聚焦在中央视网膜上的至少一条子午线中，从而不使中央角膜再成形。

Description

用于新兴近视调节的系统和方法

发明领域

本发明涉及用于新兴近视调节的系统和方法。

发明背景

动物研究已经证明通过将外围图像视域放置在视网膜的前方或者后方，同时将中央图像视域精确聚焦来影响屈光不正发展的能力。角膜再成形以降低近视幅度，通过增加角膜中央的曲率半径同时保持外围曲率不变，已经证明了降低或者暂停近视进展的能力。应理解，其机制是外围视域图像置于视网膜的前方，同时中央图像视域精确聚焦。

新兴近视或者初期近视是当眼睛从较大的远视向较小的远视转变或者当眼睛从正视眼向近视眼转变时的屈光不正发展的阶段。人群的纵向研究揭示新兴近视的发作早至六岁的年纪。角膜屈光的治疗或者过夜角膜再成形对于临时降低近视是有效的，且对于用于治疗近视的调节眼轴生长看上去是有效的。目前镜片的设计旨在增加中央角膜的曲率半径，并不是用来治疗新兴近视，而所希望的治疗不增加中央角膜的曲率半径，例如，存在对于降低中间外围角膜的曲率半径的需求。

现有技术描述了再成形中央角膜以矫正屈光不正的方法。为了治疗近视，通过应用镜片的方式来增加中央角膜半径，所述镜片的中央曲率半径大于预治疗的中央角膜半径。现有技术中，发现在治疗时中间外围角膜基本保持不变。

例如，用于临时降低屈光不正的现有技术的接触镜片角膜再成形利用了镜片，其中镜片的中央区域表示以及被作视作治疗区域。现有技术的目的是改变中央角膜的形状，改变的量需要将屈光不正降低到可以忽略不计的幅度。例如，如果预治疗屈光不正为-3.00D，或者为三屈光度近视，则治疗目标是增加中央角膜曲率半径的所需长度以降低3屈光度的角膜机能。没有已知的实践或者描述提出任意使中央外围角膜再成形的目的。

发明内容

根据本发明的示例性实施方式，眼睛呈现为具有治疗性光学结构，所述治疗性光学结构在中央外围视网膜前方的至少一个半子午线中聚焦外围图像视域。通常，以视网膜为基准，治疗性光学结构以生长所需的方向和幅度放置图像视域，从而调节新兴近视。根据本发明的示例性实施方式，眼睛呈现为具有治疗性光学结构，所述治疗性光学结构进一步产生了中央视网膜图像，所述图像聚焦在中央视网膜上的至少一条子午线中，从而不显著地使中央角膜再成形。

可以通过角膜再成形的方式或者接触镜片的方式或者其他屈光矫正系统或者方法来实现示例性治疗性光学结构，其中外围图像视域相对散焦，而在一些实施方式中，其中中央图像在至少一条子午线上聚焦。

在角膜再成形的情况下，示例性治疗可以产生在外围视网膜前方聚焦外围图像视域的外围角膜形状。在一些实施方式中，示例性治疗产生中央角膜几何结构，所述几何结构促进或保持了眼睛的正视或者远视。

在包含不用于角膜再成形而是用于新兴近视调节的接触镜片的示例性实施方式中，可以选择具有与眼睛屈光不正相同或者不同机能的中央区域，目的在于相对中央视网膜聚焦图像。可以设置包围中央区域的环状区域以产生离轴视网膜散焦从而使得外围图像视域在视网膜的前方聚焦，目的在于调节眼睛在各自半子午线中的生长。

附图简要说明

结合附图进一步描述本发明的示例性实施方式，附图中相同的附图标记表示相同的要素：

图1显示了根据本发明示例性实施方式，以视网膜为基准的治疗性图像视域；

图2显示了根据本发明示例性实施方式，用于角膜再成形的接触镜片；

图3A-3B显示了根据本发明示例性实施方式，角膜与用于角膜再成形的接触镜片之间的空间关系；

图4显示了装戴用于角膜再成形的接触镜片的示例性方法的流程图；以及

图5显示了根据本发明示例性实施方式，不用于角膜再成形而是用于新兴近视调节的接触镜片。

发明详述

本发明涉及用于新兴近视调节的系统和方法。本领域的技术人员应理解，可以通过任意数量的设计用于实现所需功能的材料和方法来实现本发明的各个方面。例如，可以将其他材料或者方法结合入本文以实现所需功能。还应注意，本文中的附图并不是全部按比例绘制的，而是可以放大以显示本发明的各个方面，在此方面，附图不应解释为具有限制性。

本发明的示例性实施方式可以用于防止或者以其他方式调节新兴近视或初期近视，例如，儿童中的新兴近视或初期近视。然而，本领域的技术人员应理解，本发明可以应用于不同年龄的人群。本发明结合尚未经历过近视的患者尤其有用。

根据本发明的示例性实施方式并参考图1，眼睛101呈现为具有治疗性光学结构，所述治疗性光学结构在中央外围视网膜103前方的至少一个子午线中聚焦外围图像视域102。通常，以视网膜为基准，治疗性光学结构以生长调节所需的方向放置图像视域，从而调节新兴近视。根据本发明的示例性实施方式，眼睛101呈现为具有治疗性光学结构，所述治疗性光学结构进一步产生了中央视网膜图像104，所述图像104聚焦在中央视网膜105上的至少一条子午线中，从而不显著地使中央角膜再成形。

在示例性实施方式中，所述治疗性光学结构设置成与人体或者其他哺乳动物的眼组织直接或者间接接触。例如，根据示例性实施方式的一个方面，治疗性光学结构设置位于角膜上，而在一些情况下，也设置位于眼睛的巩膜上，类似于传统的软的、混合双模的或者硬的接触镜片。然而，在其他实施方式中，所述治疗性光学结构设置位于眼组织内，例如作为角膜内或者眼内植入。

根据示例性实施方式，治疗性光学结构由一个或多个气体可渗透、或者生物相容的材料构成。例如，所述治疗性光学结构可以由一个或多个氟硅丙烯酸酯、硅丙烯酸酯、聚甲基甲基丙烯酸酯、硅凝胶或者另一种合适的材料构成。还考虑了给定治疗性光学结构的不同部分可以由相同或者不同的材料构成。

通常，治疗性光学结构应该被广泛地理解为任意结构或方法，通过所述结构或方法，中央视网膜图像可以，但是不一定在所有子午线中聚焦，且外围图像视域的至少一条半子午线没有聚焦在视网膜上，落在其范围内。在此方面，考虑本领域已知的各种形式的激光手术作为其他治疗性光学结构，包括在本发明的精神和范围之内。

可以通过角膜再成形的方式或者接触镜片的方式或者其他屈光矫正系统或者方法来实现示例性的治疗性光学结构，其中外围图像视域相对散焦，而在一些实施方式中，其中中央图像在至少一条子午线上聚焦。

再成形镜片

根据示例性实施方式并参考图2，用于角膜再成形的接触镜片200包含中央区域210、环形区域220以及外围区域230。

在示例性角膜再成形实施方式中，中央区域210是对齐区域，中央区域210外的环形区域220是治疗区域，而环形区域220外的外围区域是着陆或者相容区域。例如，根据一个实施方式，环形区域220使中央外围角膜在至少一个子午线中成拱顶，同时中央区域210和外围区域230在相同的子午线中与角膜接触。在示例性角膜再成形实施方式中，当中央外围角膜再成形时，中央角膜基本未改变，从而增加了相对于离轴入射光的功率。

中央区域

在示例性实施方式中，中央区域具有与预治疗中央角膜顶点半径基本相同的顶点半径。在示例性实施方式中，镜片的中央区域具有比被治疗过的角膜高的离心率。结果，在示例性实施方式中，镜片的中央区域中央对齐并在角膜外围处与其存在空隙而与环形区域相连接。

在示例性实施方式中，镜片的中央区域设置成结构上或者材料上提供转动稳定性、对齐性和/或共轴性中的至少一个，其会在下文详细讨论。

根据示例性实施方式，中央区域设置成在所有子午线中聚焦中央视网膜图像，而在其他示例性实施方式中，中央区域设置成在一个或多个子午线中散焦中央视网膜图像。根据示例性实施方式，所述中央区域选择为具有与眼睛屈光不正相同或者不同的效能，目的在于相对于中央视网膜聚焦图像。

根据示例性实施方式，所述中央区域通常与治疗性光学结构同轴并包含所述治疗性光学结构的轴中心。在一些实施方式中，所述中央区域具有约0.1mm至约14mm，更优选为约3mm至约7mm的直径。

在示例性实施方式中，所述中央区域设置成具有球形几何结构，而在其他示例性实施方式中，根据需要调节的屈光不正和/或需要装戴的眼组织，其可以具有非球面的、环面的、多焦点的、或者转动非对称的几何结构。例如，可以使用角膜散光计、角膜地形图、光学相干断层摄像、Scheimpflug成像或者其他传统的生物测定仪器来进行所述测量。

环形区域

在示例性实施方式中，用于角膜再成形的接触镜片包含一个或多个环形区域，例如，设置成再成形中央外围角膜的面，从而使得所述面在中央外围视网膜前方的至少一个半子午线中聚焦外围图像视域。在示例性实施方式中，环形区域具有与下方中央外围角膜宽度基本相似的宽度。在示例性实施方式中，环状区域的宽度为约0.25mm至约4mm，或者更优选为约0.75mm至约2mm，或者最优选为约1.25mm。此外，所述环形区域宽度可以具有周向可变的宽度。

在示例性实施方式中，环形区域通过具有小于下方中央外围角膜的半径使中央外围角膜成拱顶。本领域的技术人员应理解，可以使用各种其他方法以使环形区域使得中央外围角膜成拱顶。使得中央外围角膜成拱顶的环形区域的矢状分布可以是球形的、非球形的，由多项式所限定的、非曲面并由角度限定的、或者可以由相同半子午线中的样条数学所限定。在示例性实施方式中，环形区域可以被描述成S形。通常，环形区域的几何形状可以被调节成用于将材料传输进入到区域中的模具，其将在本文中讨论。

在示例性实施方式中，环形区域的中央曲面部分与顶点半径离轴。在此方式中，环形区域仍保持在角膜的整个外围范围的前方且其在角膜前方的外围区域终止，所述环形区域的量约等于其最大内侧。

本领域的技术人员应理解，可以使用许多方法来限定与顶点半径离轴的环形区域的中央曲面部分，例如，题为“接触镜片和制造方法”的美国专利第7,216,974号中所揭示的那些方法，其全文通过引用结合入本文。

在示例性实施方式中，角膜再成形在半子午线相互相邻、正交和/或交替之间变化。也就是说，环形区域可以是转动不对称的，从而以转动不对称方式影响局部球体生长和球体的形状（例如轴向的、赤道的、中央外围的和/或远外围的）。

外围区域

在示例性实施方式中，用于角膜再成形的接触镜片包含外围区域。在示例性实施方式中，所述外围区域具有约0.05mm至约7mm，更优选为约1.25mm至约5mm的宽度。

在示例性实施方式中，外围区域是非曲面并由角度所限定，从而使得其不与外围角膜在其最大内侧或者外围侧处接触，但是与外围角膜在外围角膜上的切点接触。

然而，考虑到在一些实施方式中外围区域可以是曲面的和/或有多项式限定，在示例性实施方式中，所述外围区域是非曲面且由角度所限定。角度可以由任意方式限定。例如，在一个实施方式中，角度由垂直于镜片中央轴的弦与来自顶点到角膜上切点的直线所限定，所述镜片中央轴穿过环形区域与外围区域之间的连接点。在示例性实施方式中，切点约在其最大内侧和最外围侧的中间。

本领域的技术人员应理解，可以使用许多方法来限定角度，例如，题为“巩膜接触镜片及其制备和使用方法”的美国专利申请第12/428,424号中所揭示的那些方法，其全文通过引用结合入本文。

再成形机制

回到附图并参考图3A，根据本发明各种实施方式的用于角膜再成形的接触镜片包含中央区域310、环形区域320以及外围区域330，所述镜片设置成位于角膜上。如上所述，虽然为了简便描述为一个单独的环形区域，但是考虑了多个环形区域。

在示例性实施方式中，中央区域310对齐了中央角膜310，其对齐的方式旨在使得中央角膜340的曲率及其机能基本不变。在示例性实施方式中，中央区域310比中央角膜340高的离心率旨在在中央区域310与中央角膜340之间形成圆环形的空隙，所述中央角膜340恰好在J1点位于环形区域320的内侧。该圆环形的空隙使得角膜厚度开始恰好增加到环形区域320的内部并有助于上皮细胞的传输和细胞内与基质内流体进入到环形区域320，作为当闭眼佩戴时和由于压在对齐的中央区域310上和外围区域330上的盖力导致的，对眼上镜片压力的响应。

在示例性实施方式中，环形区域320的中央曲面部分325与顶点半径离轴。在此方式中，环形区域320仍保持在角膜的整个外围范围的前方，且其在角膜前方的外围区域330的点J2处终止，所述环形区域的量约等于点J1处的其最大内侧。

在示例性实施方式中，如果环形区域320具有传统反向几何结构设计，所述设计具有比中央区域310小的曲率半径但是与中央区域310共轴，则环形区域320的外围侧通常比角膜深，从而引起了外围区域330的内侧在点J2或靠近点J2处碰撞或者严重抵靠角膜。此外，中央区域310会被提升到角膜的前方。结果，在中央区域310中没有引起组织移动进入到环形区域320下方区域的压力。使用离轴环形区域320解决了如果环形区域320位于中央区域310的轴上时常存在的基本问题。

根据示例性实施方式，环形区域320的后表面的形状和中央外围区域360前方的持续空隙提供了细胞和流体可以进入的真空。此外，在外围区域330的最大内侧的点J2处的圆环形的空隙使得角膜厚度恰好增加到环形区域320的外围并有助于上皮细胞的传输和细胞内与基质内流体进入到环形区域320后方的角膜中，作为当闭眼佩戴时和由于压在对齐的中央区域310上和外围区域330上的盖力导致的，对眼上镜片压力的响应。

如前述，在示例性实施方式中，外围区域330是非曲面的且由角度限定，从而使得其不与外围角膜380在其最大内侧J2或者外围侧J3处接触，但是与外围角膜380在外围角膜380上的切点335处接触。

参考图3B，当用于眼睛并以角膜再成形程序（例如，过夜角膜再成形）佩戴时，本发明示例性实施方式中的镜片300会引起相同子午线中的中央外围角膜360光学机能的增加（例如，降低曲率半径以产生光学上相应的中央外围视网膜的离轴较短焦距长度），对于眼睛视网膜凹的离轴外围焦距的增加约5至约80度，或者更优选为约20至约50度，如图3B中的附图标记365处的虚线所示。示例性实施方式中外围散焦应在至少一个半子午线中的视网膜的前方，目的在于调节各个半子午线中的眼睛的生长。在示例性实施方式中，至少一个子午线中的中央角膜保持不变。在示例性实施方式中，后治疗，角膜维持了基本相同的角膜屈光曲率和机能，离心率增加，随后离轴环形区域中的中央外围机能显著增加。

装戴再成形镜片的方法

参考图4，所述为装戴用于角膜再成形490的接触镜片的示例性方法，本领域技术人员应理解不必须按照所述顺序进行。

在步骤491中，选择基本类似于中央角膜曲面部分的中央区域的基准曲线。在步骤492中，使用角膜地形图等测定了角膜的离心率，用于中央区域的离心率大于测得的角膜的离心率，以在约6mm的弦处使得产生约30微米的空隙。

在步骤493中，镜片配置成具有比预治疗角膜曲率半径短约0.1mm至约1.0mm，或者更优选短约0.2mm至约0.8mm，或者最优选短约0.4mm的离轴环形区域。在步骤494中，选定了环形区域的宽度。在示例性实施方式中，环状区域的宽度为约0.25mm至约4mm，或者更优选为约0.75mm至约2mm，或者最优选为约1.25mm。本领域的技术人员应理解，许多几何构型提供了产生等量的得自中央外围角膜的环形区域空隙的替代方法；例如，通过使用由多项式或者样条数学的方式或者通过使用等于或大于中央曲率半径的半径，所述中央曲率半径的中央曲面部分与中央区域离轴。在步骤495中，环形区域成角以在区域的终端产生约30微米的空隙。同样地，可以使用角膜地形图等测定各个环形区域的弦直径处角膜的高度（elevation）。

在步骤496中，外围区域配置成非曲面的并由角度限定。在步骤497中，选择角度以在环形区域和镜片边缘连接处的约中间位置提供外围区域的切点，从而使得所述镜片证明了恰好在J2外围的区域内侧约30微米的空隙。

非再成形镜片

根据示例性实施方式，并参考图5，不用于角膜再成形而是用于新兴近视调节的接触镜片500包含中央区域510和环形区域520。

中央区域

在示例性实施方式中，中央区域具有与预治疗中央角膜顶点半径基本相同的顶点半径。

在示例性实施方式中，镜片的中央区域设置成结构上或者材料上提供转动稳定性、对齐性和/或共轴性中的至少一个，其会在下文详细讨论。

根据示例性实施方式，中央区域设置成在所有子午线中聚焦中央视网膜图像，而在其他示例性实施方式中，中央区域设置成在一个或多个半子午线中散焦中央视网膜图像。根据示例性实施方式，所述中央区域选择为具有与眼睛屈光不正相同或者不同的效能，目的在于相对于中央视网膜聚焦图像。

根据示例性实施方式，所述中央区域通常与治疗性光学结构同轴并包含所述治疗性光学结构的轴中心。在一些实施方式中，所述中央区域具有约0.1mm至约14mm，更优选为约3mm至约7mm的直径。

在示例性实施方式中，所述中央区域设置成具有球形几何结构，而在其他示例性实施方式中，根据需要调节的屈光不正和/或需要装戴的眼组织，其可以具有非球面的、环面的、多焦点的、或者转动非对称的几何结构。例如，可以使用角膜散光计、角膜地形图、光学相干断层摄像、Scheimpflug成像或者其他传统的生物测定仪器来进行所述测量。

环形区域

在示例性实施方式中，不用于角膜再成形而是用于新兴近视调节的接触镜片包含一个或多个环形区域，例如，包含光学部件以在中央外围视网膜前方至少一个半子午线中聚焦外围图像视域。在示例性实施方式中，环形区域具有与下方中央外围角膜宽度基本相似的宽度。在示例性实施方式中，环状区域的宽度为约0.25mm至约4mm，或者更优选为约0.75mm至约2mm，或者最优选为约1.25mm。此外，所述环形区域宽度可以具有周向可变的宽度。

在示例性实施方式中，环形区域光学部件在相互相邻、正交和/或交替的半子午线之间变化。也就是说，环形区域可以是转动不对称的，从而以转动不对称方式影响局部球体生长和球体的形状（例如轴向的、赤道的、中央外围的和/或远外围的）。此外，环形区域光学部件可以沿着单独的半子午线径向改变。

通常，本领域的技术人员应理解，可以采用许多方法以完成对于中央外围视网膜聚焦的选择，在本文中都被考虑到了。例如，可以通过折射、双折射或者衍射光学部件来实现中央外围视网膜聚焦的选择。

在示例性实施方式中，通过具有不同于中央区域的折射机能的环形区域以实现中央外围视网膜聚焦的选择，从而使得全部或者部分的沿着半子午线的离轴光线，以视网膜为基准，沿着另一条半子午线的离轴光线的前方或者后方聚焦。

在其他实施方式中，通过包含有双折射材料的环形区域以实现中央外围视网膜聚焦的选择，所述双折射材料具有选定的特性以引起全部或者部分的沿着半子午线的离轴光线，以视网膜为基准，沿着另一条半子午线的离轴光线的前方或者后方聚焦，例如，以共同待审的题为“治疗和防止视敏度损失的系统和方法”的美国专利申请第12/110,999号中所述的类似方法，其全文通过引用结合入本文。

在其他实施方式中，通过衍射光学部件实现中央外围视网膜聚焦的选择。更具体地，在示例性实施方式中，所述衍射光学部件用于全部或者部分的沿着半子午线的外围光线，以视网膜为基准，沿着另一条半子午线的外围光线的前方或者后方聚焦。

转动稳定性、对齐性和/或共轴性

根据本发明的示例性治疗性光学结构可以连接一个或者多个结构或者材料设计元件，该一个或者多个结构或者材料设计元件设置为提供转动稳定性、对齐性和/或共轴性。

例如，通过应用设置在位于角膜上的示例性结构，一些实施方式包含一个或多个棱镜镇流（prism ballasting）、双板关闭和前方厚度变化以有助于转动稳定性、对齐性和/或共轴性。在一些实施方式中，通过空间匹配后结构表面和一个或多个角膜或者巩膜的形貌变化来提高转动稳定性、对齐性和/或共轴性，例如，以共同待审的题为“具有子午矢状变化的接触镜片及其制备和使用方法”的美国专利申请第12/413,319号中所述的类似方法，其全文通过引用结合入本文。

类似地，通过应用配置成放置在眼组织内部的示例性结构，（除了如上所述，或者代替如上所述）一些实施方式包含一个或者多个角膜口袋、粘合剂、激光密封以及缝合以有助于转动稳定性、对齐性和/或共轴性。

本领域的技术人员应理解，许多方法或者结构或材料设计元件构造为提供本发明的治疗性光学结构的转动稳定性、对齐性和/或共轴性，其都落在本发明的精神和范围内。

上述内容为本发明的说明，不构成对本发明的限制。尽管描述了本发明的一个或多个实施方式，但是本领域的技术人员不难理解可以做出许多改进而不背离本发明的精神和范围。从而，应理解所有这些改进应包括在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种眼用镜片，该眼用镜片包含中央区域、环形区域和外围区域，

其中，所述中央区域具有比下方角膜高的离心率；

其中，所述中央区域的外围面设置成不接触角膜；

其中，所述环形区域的矢状分布是球形的、非球形的，由多项式所限定的、非曲面并由角度限定的、或者由样条数学所限定的中的一种；

其中，所述环形区域的外围面和内侧设置成不接触角膜；

其中，所述环形区域设置成使得中央外围角膜的面再成形，从而使得所述面在中央外围视网膜前方的至少一个半子午线中聚焦外围图像视域；

其中，所述环形区域的外围面和内侧设置成不接触角膜；以及

其中，所述外围区域与所述外围区域的外围面和内侧之间的外围角膜接触。

2.如权利要求1所述的眼用镜片，其特征在于，所述环形区域不与所述环形区域的外围面和内侧之间的角膜接触，产生中央外围角膜在其中再成形的区域。

3.如权利要求1所述的眼用镜片，其特征在于，所述中央区域设置成提供转动稳定性、对齐性和共轴性中的至少一个。

4.如权利要求1所述的眼用镜片，其特征在于，所述环形区域设置成具有与所述中央区域的曲率半径离轴的中央曲面部分。

5.如权利要求1所述的眼用镜片，其特征在于，所述外围区域设置成是非曲面的并受角度控制。

6.如权利要求1所述的眼用镜片，其特征在于，所述外围区域的曲面受多项式限定。

7.如权利要求6所述的眼用镜片，其特征在于，所述受多项式限定的外围区域的曲面是非球形的。

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