CN103655001A - 一种散光矫正型人工晶体 - Google Patents

Abstract

一种散光矫正型人工晶体，所述散光矫正型人工晶体包括：由光学部和光学部边缘构成的光学部分，以及至少两个与所述光学部分相连接的襻。所述光学部的前表面为复合环曲面，所述光学部的后表面为非球面。本发明的散光矫正型人工晶体既方便医生在植入过程中对人工晶体轴向位置的把握度，减小人工晶体植入旋转误差，又提高了人工晶体的光学性能，在矫正散光的同时，均匀矫正人工晶体眼的球差与高阶像差，提高成像质量。

Description

一种散光矫正型人工晶体

技术领域

本发明属于人工晶体的面形设计领域。具体而言，本发明涉及一种光学部前表面为复合环曲面且光学部后表面为非球面的新型散光矫正型人工晶体。

背景技术

光线由一种物质射入到另一种光密度不同的物质时，其光线的传播方向产生偏折，这种现象称为屈光现象，屈光度表示这种屈光现象的大小（屈光力），单位是屈光度（缩写为“D”）。1D屈光力相当于可将平行光线聚焦在1米焦距上。眼睛折射光线的作用叫屈光，用光焦度来表示屈光的能力，也叫做屈光度。屈光度是透镜对于光线的折射强度。屈光度是屈光力的大小单位，以D表示，既指平行光线经过该屈光物质，成焦点在1M时该屈光物质的屈光力为1屈光度或1D。对于透镜而言，是指透镜焦度的单位如一透镜的焦距1M时，则此镜片的屈光力为1D屈光度与焦距成反比。透镜的屈光力F=1/f， 其中f为透镜的焦距，式中：屈光力的单位为屈光度，符号为D，量纲为L^-1， 1D=1m^-1。人工晶体的光学部分与人眼的角膜共同组成一个屈光系统，承担人眼约30%的屈光力。图1示意性地示出了人眼屈光系统的基本构成。如图1所示，人工晶体在被植入人眼中后通过支撑襻5和囊袋12之间的相互作用力维持在人眼后房囊袋12内的相对位置。囊袋的收缩和曲张作用在支撑襻上，与支撑襻相连的人工晶体受到挤压或拉伸，将沿着眼轴方向D-D’进行前后移动。

屈光不正是对成像质量影响明显的一种因素，其中散光是一种常见的人眼屈光不正现象，指眼球在不同经线上屈光力不一致，或同一经线的屈光度不等，以致进入眼内的平行光线不能在视网膜上形成焦点，而形成焦线的现象。在正常人群中，角膜散光大于1.5D的占15%-29%，严重影响人们的视觉质量。目前伴散光的白内障最新的治疗的方法是过在眼内植入一个散光型人工晶体（Toric型人工晶体）来达到正常屈光的同时矫正角膜散光的目的。

Toric型人工晶体自1997年开始推向市场，相继被美国FDA、欧共体安全认证（CE）批准。Toric型人工晶体又称散光矫正型人工晶体，其核心是采用复合环曲面（toroidal）在人工晶体原始屈光度的基础上附加柱镜度，利用复合环曲面在各个经线方向上屈光度不一致的特点，矫正白内障患者角膜的散光。为了使人眼达成更好的视觉效果，Toric型人工晶体一般与非球面结合使用，在矫正角膜散光的同时矫正人工晶体眼的球差。

目前市面上主流的非球面Toric型人工晶体大都将非球面放在晶体的前表面（前房方向），相应的Toric型人工晶体的复合环曲面有两种分布方式：一种设计理念是：将Toric面与非球面分居在晶体两侧，即将Toric面放在人工晶体后表面且将非球面放在人工晶体前表面，典型的如美国Alcon（爱尔康）公司的Acrysof散光人工晶体，晶体后表面采用Toric设计，可矫正人眼角膜1.03D-4.11D的散光度；另一种设计理念是：将Toric面与非球面相结合，一起分布在晶体前表面，典型的如眼力健（AMO）公司的TECNIS Toric系列人工晶体，可对人眼角膜0.69D-2.74D的散光度进行矫正。

Toric型人工晶体的Toric面上具有轴向标记（表示人工晶体最小屈光力方向），手术中需将Toric型人工晶体的轴向标记与人眼角膜散光屈光力最大的方向重合。研究表明，当Toric型人工晶体的轴向与人眼角膜的轴向位置旋转超过5°时，Toric型人工晶体将失去对散光的矫正作用。因此对于所属领域的技术人员而言，Toric面及其轴向标记理想位置应位于人工晶体前表面（前房方向）。然而现有技术中将复合环曲面放在人工晶体后表面且将非球面放在人工晶体前表面的设计虽然会使人工晶体的光学质量发挥到最佳，但是也牺牲了医生植入人工晶体时对Toric方向标记的辨识，这样会影响手术中医生对轴向位置的准确判断，增加手术中晶体轴向位置对准的难度与出现误差的可能性。另外，现有技术中将非球面与复合环曲面结合放在人工晶体前表面会牺牲人工晶体的一部分光学质量，降低非球面对球差的矫正作用，使人工晶体光学性能降低。

每个人工晶体生产厂家在新产品设计过程中，一般都会在已有的晶体设计上加入新的设计元素，形成新的设计。比如非球面人工晶体的设计是在原球面人工晶体的设计上加入非球面设计；非球面Toric型人工晶体又是在非球面设计的基础上加入复合环曲面设计。这种设计方式的优点在于可以维持先加工的那一面的面形不变，只对后加工的那一面进行相应变化，从而节省设计、加工的成本，降低设计的难度。因而对于所述领域的技术人员而言，Toric面的设计方式并不是随意的，需要综合考虑光学性能、加工、生产的流程、成本、复杂程度等等问题。各公司在设计新的人工晶体时，都会考虑各代产品之间的传承与延续性。

因此，本领域的技术人员希望能够获得一种既能够在矫正散光的同时均匀矫正人工晶体眼的球差与高阶像差，提高成像质量，又能够降低人工晶体手术植入时的旋转误差的散光矫正型人工晶体。

发明内容

本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种既能够在矫正散光的同时均匀矫正人工晶体眼的球差与高阶像差，提高成像质量，又能够降低人工晶体手术植入时的旋转误差的散光矫正型人工晶体。

术语定义

在本申请中使用的术语“光学部分”是由人工晶体的光学部和光学部边缘构成的。

在本申请中使用的术语“光学部”指的是位于人工晶体光学部分中心的具有光学特性从而能够实现调节人工晶体屈光度的主要功能的部分。具体而言，本发明实施例中所使用的人工晶体的光学部分的直径为约6毫米，其中光学部指的是人工晶体口径5.0毫米以内的部分。

在本申请中使用的术语“光学部边缘”指的是设置在人工晶体光学部外围的不会影响人工晶体的光学特性的边缘区域。具体而言，本发明实施例中所使用的人工晶体的光学部分的直径为约6毫米，其中光学部边缘指的是距光学部中心2.5毫米（或人工晶体口径5.0毫米）之外的光学部边缘部分，如图2中附图标号4所示。所属领域的技术人员易于理解：对于光学部直径为其它尺寸的人工晶体而言，光学部边缘距光学部中心的距离相应地可能会有所不同。

在本申请中使用的术语“光学部后表面”指的是在将人工晶体植入人眼中后与人眼后囊接触的光学部表面。

在本申请中使用的术语“光学部前表面”指的是在将人工晶体植入人眼中后与光学部后表面相对的更远离人眼后囊设置的光学部表面。

在本申请中使用的术语“襻”指的是与人工晶体光学部分相连、既起到支撑光学部分的作用又起到将睫状肌的收缩与曲张所产生的收缩力传递到所述光学部分的作用的部分。

在本申请中所使用表示方位关系的术语例如“前”，“后”是相对于人眼后囊的远近而言的。例如，对于本发明的散光矫正型人工晶体而言，“光学部后表面”是比“光学部前表面”距离人眼后囊更近的光学面。

在本申请中所使用表示形状的术语例如“凸”，“凹”是相对于人工晶体光学部分的纵向中心平面而言的。例如，“后凸形状的人工晶体”意味着该人工晶体的光学部后表面上距离该表面中心越近的点与该人工晶体光学部分的纵向中心平面的距离越远。

由于在本申请中所述的具有高次非球面设计的光学部后表面的散光矫正型人工晶体的光学部前表面或人工晶体光学部后表面分别向前或向后凸出，因此在本申请中使用的术语“光学部表面顶点”指的是所述人工晶体凸出的光学部前表面或所述人工晶体凸出的光学部后表面上的中心点。也可以说，光学部表面顶点指的是：所述人工晶体凸出的光学部前表面向前凸出而与该人工晶体光学部分的纵向中心平面之间的距离最远的点；或者所述人工晶体凸出的光学部后表面向后凸出而与该人工晶体光学部分的纵向中心平面之间的距离最远的点。

由于本申请中所述的散光矫正型人工晶体的光学部前表面上具有复合环曲面设计，且人工晶体的光学部前表面向前凸出，因此对于本申请中的散光矫正型人工晶体而言，本申请中使用的术语“光学部前表面顶点”指的是所述人工晶体凸出的光学部前表面上的中心点。也可以说，光学部前表面顶点指的是：所述人工晶体凸出的光学部前表面向前凸出而与该人工晶体光学部分的纵向中心平面之间的距离最远的点。

在本申请中使用的术语“襻型角”指的是在本发明的散光矫正型人工晶体处于未受力自由状态下（未被植入人眼中），襻的纵向中心线相对于与人眼轴线相垂直的纵向线（或人工晶体光学部分的纵向中心平面）所呈的角度，在本申请中也可被称作“襻的设计角度”。

按照本发明的一个方面，提供一种散光矫正型人工晶体，所述散光矫正型人工晶体包括：由光学部和光学部边缘构成的光学部分；至少两个与所述光学部分相连接的襻，其特征在于，所述光学部的前表面为复合环曲面；所述光学部的后表面为非球面。

按照本发明的另一个方面，所述复合环曲面为凸形复合环曲面，所述凸形复合环曲面由曲率半径在5.5毫米－84.0毫米范围内的基础球面和相对于所述基础球面的偏移量叠加而成，以所述散光矫正型人工晶体中的光学部前表面顶点为原点建立二维坐标系，所述坐标系的纵坐标轴（Y）与所述光学部前表面相切且通过所述光学部前表面顶点（O）；所述坐标系的横坐标轴（Z）平行于眼轴方向（D-D’）、与纵坐标轴（Y）呈90度角且通过所述光学部前表面顶点（O），所述凸形复合环曲面在上述二维坐标系平面（YZ）上的曲线满足以下表达式：

其中Z(y)为人工晶体光学部的所述凸形复合环曲面在YZ平面上的曲线的表达式，c为光学部前表面的基础球面表面曲率半径的倒数，y为所述曲线上任何一点距横坐标轴（Z）的垂直距离，A_2i为非球面高次项系数，m、n均为大于等于1的整数且n≥m，所述凸形复合环曲面面形上的各点由所述曲线通过围绕平行于纵坐标轴（Y）的直线（d-d’）以一定的前表面旋转半径（R）旋转一周而成。

按照本发明的又一个方面，所述非球面为凸形非球面，所述凸形非球面的基础球面的曲率半径在8.0毫米－74.0毫米范围内。

按照本发明的另一个方面，所述凸形非球面采用高次非球面设计，以所述散光矫正型人工晶体中的采用高次非球面设计的光学部后表面顶点为原点建立二维坐标系，所述坐标系的纵坐标轴（Y）与所述光学部后表面相切且通过所述光学部后表面顶点（O’）；所述坐标系的横坐标轴（Z）平行于眼轴方向（D-D’）、与纵坐标轴（Y）呈90度角且通过所述光学部后表面顶点（O’），所述凸形非球面在上述二维坐标系平面（YZ）上的曲线满足以下高次非球面设计表达式：

其中Z(y)为人工晶体光学部的非球面在YZ平面上的曲线的表达式，c为光学部基础球面后表面曲率半径的倒数，y为所述曲线上任何一点距横坐标轴（Z）的垂直距离，A_2i为非球面高次项系数，m、n均为大于等于1的整数且n≥m，所述凸形非球面面形上的各点由所述曲线通过围绕横坐标轴（Z）进行旋转对称变化而得到。

按照本发明的再一个方面，所述凸形非球面的基础球面的曲率半径小于所述凸形复合环曲面的基础球面的曲率半径。

按照本发明的又一个方面，所述散光矫正型人工晶体由折射率为1.48的疏水性丙烯酸酯制成。

按照本发明的再一个方面，所述襻可以为L形襻或C形襻，所述襻的襻型角为1.5°。

按照本发明的另一个方面，所述襻可以为两个围绕所述光学部分周向对称地设置的襻。

与目前带有现有技术面形设计的人工晶体相比，本发明的散光矫正型人工晶体的光学部采用复合环曲面与非球面分居在人工晶体两侧的设计，具体而言，复合环曲面被设置在所述光学部的前表面上且非球面被设置在所述光学部的后表面上。由此，本发明的散光矫正型人工晶体既方便医生在植入过程中对人工晶体轴向位置的把握度，减小人工晶体植入旋转误差，又提高了人工晶体的光学性能，在矫正散光的同时，均匀矫正人工晶体眼的球差与高阶像差，提高成像质量。

附图说明

根据以下的附图以及说明，本发明的特征、优点将变得更加明了，其中：

图1示意性地示出了人眼屈光系统的基本构成；

图2是从人工晶体前表面观察到的根据本发明的一个实施例的散光矫正型人工晶体的示意性透视图，其中襻展开且未被折叠到散光矫正型人工晶体光学部分的前表面上；

图3是从人工晶体后表面观察到的根据本发明的一个实施例的散光矫正型人工晶体的示意性透视图，其中襻展开且未被折叠到散光矫正型人工晶体光学部分的前表面上；

图4是根据本发明的一个实施例的散光矫正型人工晶体的剖面图，其中襻已被折叠到散光矫正型人工晶体光学部分的前表面上；

图5示意性地示出了根据本发明的一个实施例的采用高次非球面设计的人工晶体光学部表面与相应球形表面之间的区别；

图6示意性地示出了复合环曲面形成原理；

图7示意性地示出了Toric型人工晶体在植入人眼时人工晶体轴向与人眼角膜最大屈光力方向之间的位置关系；

图8示意性地示出了非球面与复合环曲面分居于两侧的本发明散光矫正型人工晶体（第一优选实施例和第二优选实施例）和非球面与复合环曲面位于同一侧的现有技术人工晶体（第一比较例和第二比较例）在3.0mm孔径带散光的人眼模型下空间频率0-100lp/mm的MTF对比图；

图9示意性地示出了本发明的散光矫正型人工晶体面形设计在人眼模型中像面处的波前图（非球面与复合环曲面分居于两侧）；和

图10示意性地示出了现有技术非球面与复合环曲面结合在一面上的面形设计在人眼模型中的波前图。

在本申请的附图中使用相同的附图标号表示相同或相似的元件。

附图标号说明

1  散光矫正型人工晶体

2  光学部分

3  光学部

4  光学部边缘

5  襻

6  光学部前表面

7  光学部后表面

8  散光矫正型人工晶体光学部分的纵向中心平面

9  后囊（膜）

10 Toric型人工晶体轴向标记

11 角膜

12 囊袋

D-D’ 眼轴方向

d-d’  复合环曲面的旋转形成轴线

E-E’  人眼角膜最大屈光力方向

O  光学部前表面顶点

O’  光学部后表面顶点

R  旋转半径

r  曲率半径。

具体实施方式

以下具体实施例只是用于进一步对本发明进行进一步地解释说明，但是本发明并不局限于以下的具体实施方案。任何在这些实施方案基础上的变化，只要符合本发明的原则精神和范围，都将落入本发明专利的涵盖范围内。

进一步提高植入的人工晶体的光学性能同时方便医生在植入过程中对人工晶体轴向位置的把握度是本发明的散光矫正型人工晶体光学部面形设计中需要考虑的因素。

图2是从人工晶体前表面观察到的根据本发明的一个实施例的散光矫正型人工晶体1的示意性透视图。图3是从人工晶体后表面观察到的根据本发明的一个实施例的散光矫正型人工晶体1的示意性透视图。如图2和图3中所示，散光矫正型人工晶体1包括：由光学部3和光学部边缘4构成的光学部分2和两个与所述光学部分2一体成形或相连接的支撑襻5。当然，所属领域的技术人员可以理解：所述襻5的个数也可以多于两个，优选地少于六个。所述襻5围绕所述光学部分2周向对称地设置在光学部边缘4上且与所述光学部分2的前表面相连。当然，所属领域的技术人员可以理解：襻5也可以围绕所述光学部分2周向对称地设置在光学部边缘4上且与所述光学部分的侧面相连。所述光学部3的后表面7具有非球面设计且所述光学部3的前表面6具有复合环曲面设计。如图2和图3中所示，散光矫正型人工晶体1处于未受力自由状态下（未被植入人眼中），其襻5呈展开状态且未被折叠到人工晶体光学部分2的前表面上。襻5可采用 “L” 形襻或“C” 形襻，所述襻的襻型角为1.5°。

图4是根据本发明的一个实施例的散光矫正型人工晶体1的剖面图，其中襻5已被折叠到人工晶体光学部分2的前表面上。从该图中可以更加清楚的看到：散光矫正型人工晶体1的光学部前表面6为凸形复合环曲面且光学部后表面7为凸形非球面。

为了消除或减小现有技术人工晶体产品所具有的高阶像差（包括球差和慧差）从而提高成像质量，根据本发明的一种实施方式的散光矫正型人工晶体1的光学部后表面采用了高次非球面设计，当然，所属领域的技术人员也可以意识到所述光学部后表面也可以采用常规的单一Q值的非球面设计。

本发明的散光矫正型人工晶体光学部非球面的补偿原则是：非球面产生的额外球差与基础球面产生的球差正负相抵，非球面产生的额外彗差与基础球面产生的彗差正负相抵。

本申请中高次非球面的优选设计利用多元高次方程系数作为设计时的各种变量，所产生的非球面面形相对于其基础球面面形而言更为复杂。高次非球面的设计不仅能矫正球差，还能矫正其它类型的高阶像差，降低晶体对植入位置的敏感度。

为了能够更精确地描述本发明人工晶体光学部的面形，如图5中所示，以本发明的散光矫正型人工晶体中的采用高次非球面优选设计的光学部后表面顶点O’为原点建立二维坐标系。所述坐标系的纵坐标轴Y与所述光学部后表面相切且通过所述光学部后表面顶点O’；所述坐标系的横坐标轴Z平行于图4中所示的眼轴方向D-D’、与纵坐标轴Y呈90度角且通过所述光学部后表面顶点O’。由于本发明的散光矫正型人工晶体中的采用高次非球面设计的光学部后表面上的各点关于通过所述光学部后表面顶点O’的平行于图4中所示的眼轴方向D-D’的横坐标轴Z呈旋转对称关系，因此只要限定在由上述纵坐标轴Y与横坐标轴Z构成的平面上的本发明的散光矫正型人工晶体中的采用高次非球面设计的光学部后表面的坐标关系，通过旋转对称变换就可以复原出本发明的散光矫正型人工晶体中的采用高次非球面设计的光学部后表面的面形。在由上述纵坐标轴Y与横坐标轴Z构成的平面上的本发明的散光矫正型人工晶体中的采用高次非球面设计的光学部后表面上的各点可表示为（Z,y）。如图5中所示，

为非球面面形在二维坐标系平面YZ上的曲线上的任一点的Z值，

为球面面形在二维坐标系平面YZ上的任一点的Z值。

本发明的散光矫正型人工晶体光学部后表面的非球面在上述二维坐标系平面YZ上的曲线满足以下高次非球面设计表达式（1）：

                  （1）

其中Z(y)为散光矫正型人工晶体光学部的非球面在YZ平面上的曲线的表达式，c为光学部基础球面后表面曲率半径的倒数，y为所述曲线上任何一点距横坐标轴Z的垂直距离，A_2i为非球面高次项系数，m、n均为大于等于1的整数且n≥m，由这些项反映了非球面面形与基础球面面形的差距大小。由以上公式可见，高次非球面可被视为基础球面项

与偏离量的叠加，其中非球面高次项系数

为叠加项。

所述高次非球面面形上的各点由所述曲线通过围绕横坐标轴Z进行旋转对称变化而得到。

为了能够更精确地描述本发明人工晶体光学部的面形，如图6中所示，以本发明的散光矫正型人工晶体中的光学部前表面顶点O为原点建立二维坐标系，所述坐标系的纵坐标轴Y与所述光学部前表面相切且通过所述光学部前表面顶点O；所述坐标系的横坐标轴Z平行于眼轴方向D-D’、与纵坐标轴Y呈90度角且通过所述光学部前表面顶点O，所述凸形复合环曲面在上述二维坐标系平面YZ上的曲线满足以下表达式（2）：

         （2）

其中Z(y)为人工晶体光学部的所述凸形复合环曲面在YZ平面上的曲线的表达式，c为光学部前表面的基础球面表面曲率半径的倒数，y为所述曲线上任何一点距横坐标轴Z的垂直距离，A_2i为非球面高次项系数，m、n均为大于等于1的整数且n≥m，所述凸形复合环曲面面形上的各点由所述曲线通过围绕平行于纵坐标轴Y的直线d-d’以一定的前表面旋转半径R旋转一周而成。

这种复合环曲面的特点是：在水平方向和垂直方向上的屈光力大小不同，垂直方向的屈光力由旋转曲线的曲率半径决定，水平方向的屈光力由曲线所绕的前表面旋转半径决定,在水平方向与垂直方向之间的屈光力则由曲线旋转所成面形决定。这种复合环曲面面形屈光力分布效果等同于基础球面和柱面的结合。

下表1列出了本发明的散光矫正型人工晶体1的第一优选实施例和第二优选实施例以及现有技术第一比较例和第二比较例的面形设计参数。本发明的散光矫正型人工晶体1的第一优选实施例和第二优选实施例以及现有技术第一比较例和第二比较例均由疏水性丙烯酸酯制成且该材料由爱博诺德（北京）医疗科技有限公司获得。该散光矫正型人工晶体材料的折射率为1.48（20℃）。该材料的折射率适中，能够有效地降低眩光、鬼影现象的发生率。另外，本发明以下实施例的散光矫正型人工晶体1的光学部的中心厚度为0.825毫米。“光学部的中心厚度”指的是本发明的散光矫正型人工晶体的光学部中间最厚处的厚度。本发明以下实施例的散光矫正型人工晶体1均能够达到20.0D的屈光度（附加柱镜度为2.5D）。在表1中，Ra为人工晶体前表面曲率半径（单位是毫米），Rp为人工晶体后表面曲率半径（单位是毫米），曲率半径数值为正数表示该表面相对于人工晶体光学部分的纵向中心平面而言是外凸的，A4、A6、A8、A10为人工晶体非球面的系数值（结合参见上面的表达式1和2）。本发明的散光矫正型人工晶体1前表面的曲率半径在5.5毫米－84.0毫米范围内，本发明的散光矫正型人工晶体1前表面的曲率半径在8.0毫米－74.0毫米范围内。

表1

Ra

Rp

A4

A6

A8

A10

第一优选实施例

13.65

13.65

8.13E-004

-1.25E-006

-8.00E-006

4.81E-007

第一比较例

13.65

13.65

-2.77E-003

9.72E-004

-1.79E-004

1.19E-005

第二优选实施例

18.46

11.1

6.46E-004

9.86E-005

-2.19E-005

1.12E-006

第二比较例

18.46

11.1

-1.85E-004

-2.14E-004

3.27E-005

-1.47E-006

由表1可以看到：本发明的散光矫正型人工晶体1的第一优选实施例和现有技术第一比较例均具有光学部前后表面等双凸的面形设计；本发明的散光矫正型人工晶体1的第二优选实施例和现有技术第二比较例均具有光学部后表面明显后凸的面形设计。特别是对于人工晶体光学部后表面明显后凸的面形设计而言，本发明的L形襻或C形襻能够与本发明的散光矫正型人工晶体1高后凸的后表面形成三点稳固结构，从而有利于人工晶体在后囊中的位置稳定性，并且能够有效降低人工晶体植入后二次白内障（PCO）的发病率。

由表1还可以看到：在本发明的散光矫正型人工晶体1的第一优选实施例和第二优选实施例中，复合环曲面处于人工晶体光学部前表面上且非球面都处于人工晶体光学部后表面上；而在第一比较例和第二比较例中，复合环曲面与非球面都处于人工晶体光学部前表面上。

图7示意性地示出了Toric型人工晶体在植入人眼时人工晶体轴向与人眼角膜最大屈光力方向之间的位置关系。当在植入人眼时人工晶体轴向与人眼角膜11最大屈光力方向E-E’之间产生5°以上的差异时，患者视力将受到严重影响。因此，Toric面上的方向标记易辨识、明晰是手术过程对Toric型人工晶体设计的客观要求。由此可见，在本发明的散光矫正型人工晶体1的第一优选实施例和第二优选实施例中，复合环曲面被设置在人工晶体光学部前表面上是非常有利的。

图8示意性地示出了非球面与复合环曲面分居于两侧的人工晶体（第一优选实施例和第二优选实施例）以及非球面与复合环曲面位于同一侧的人工晶体（第一比较例和第二比较例）在3.0mm孔径带散光的人眼模型下空间频率0-100lp/mm的MTF对比图。

在图8中，实线为非球面与Toric面分居于晶体两侧的人工晶体（第一优选实施例和第二优选实施例）在3.0mm孔径带散光的人眼模型下空间频率0-100lp/mm的MTF；虚线为非球面与Toric面位于晶体同一侧的人工晶体（第一比较例和第二比较例）在3.0mm孔径带散光的人眼模型下空间频率0-100lp/mm的MTF。从图中可以看出，非球面与Toric面分居在晶体两侧的人工晶体的MTF曲线高于非球面与Toric面位于晶体同一侧的人工晶体的MTF，表明在相同条件下（处于同一散光人眼模型，非球面系数均经过最佳优化）非球面与Toric面分居在晶体两侧的人工晶体的光学性能要优于非球面与Toric面位于晶体同一侧的人工晶体。

图9示意性地示出了本发明的散光矫正型人工晶体面形设计在人眼模型中像面处的波前图（第一优选实施例和第二优选实施例，非球面与复合环曲面分居于人工晶体两侧）；图10示意性地示出了现有技术非球面与复合环曲面结合在一面上的面形设计（第一比较例和第二比较例）在同一人眼模型中的波前图。

对比图9、图10中的波前像差可以看到，复合环曲面与非球面分离的人工晶体在散光眼中像面波前散光状起伏较小，波前像差PV值0.1060λ，RMS值0.0241λ；而复合环曲面与非球面结合在一面的设计像面存在明显的散光状起伏，波前像差PV值0.3331λ，RMS值0.0700λ。由此证明复合环曲面与非球面分离的人工晶体对角膜的散光矫正效果更好，矫正后波前像差更小。

综上所述，与目前带有现有技术面形设计的散光矫正型人工晶体相比，在本发明的散光矫正型人工晶体中，复合环曲面被设置在所述光学部的前表面上且非球面被设置在所述光学部的后表面上。由此使得，本发明的散光矫正型人工晶体既方便医生在植入过程中对人工晶体轴向位置的把握度，减小人工晶体植入旋转误差，又提高了人工晶体的光学性能，在矫正散光的同时，均匀矫正人工晶体眼的球差与高阶像差，提高成像质量。

前文中所描述的实施例仅为示例性的而非限制性的。因此，在不脱离本文所公开的发明构思的情况下，所属领域的技术人员可对上述实施例进行修改或改变。因此，本发明的保护范围仅由所附权利要求书的范围来限定。

Claims (8)

1. 一种散光矫正型人工晶体，所述散光矫正型人工晶体包括：

由光学部和光学部边缘构成的光学部分；

至少两个与所述光学部分相连接的襻，

其特征在于，

所述光学部的前表面为复合环曲面；

所述光学部的后表面为非球面。

2. 根据权利要求1所述的散光矫正型人工晶体，其中所述复合环曲面为凸形复合环曲面，所述凸形复合环曲面由曲率半径在5.5毫米－84.0毫米范围内的基础球面和相对于所述基础球面的偏移量叠加而成，

以所述散光矫正型人工晶体中的光学部前表面顶点（O）为原点建立二维坐标系，所述坐标系的纵坐标轴（Y）与所述光学部前表面相切且通过所述光学部前表面顶点（O）；所述坐标系的横坐标轴（Z）平行于眼轴方向（D-D’）、与纵坐标轴（Y）呈90度角且通过所述光学部前表面顶点（O），所述凸形复合环曲面在上述二维坐标系平面（YZ）上的曲线满足以下表达式：

其中Z(y)为人工晶体光学部的所述凸形复合环曲面在YZ平面上的曲线的表达式，c为光学部前表面的基础球面表面曲率半径的倒数，y为所述曲线上任何一点距横坐标轴（Z）的垂直距离，A_2i为非球面高次项系数，m、n均为大于等于1的整数且n≥m，

所述凸形复合环曲面面形上的各点由所述曲线通过围绕平行于纵坐标轴（Y）的直线（d-d’）以一定的前表面旋转半径（R）旋转一周而成。

3. 根据权利要求1所述的散光矫正型人工晶体，其中所述非球面为凸形非球面，所述凸形非球面的基础球面的曲率半径在8.0毫米－74.0毫米范围内。

4. 根据权利要求3所述的散光矫正型人工晶体，其中所述凸形非球面采用高次非球面设计，

以所述散光矫正型人工晶体中的采用高次非球面设计的光学部后表面顶点为原点建立二维坐标系，所述坐标系的纵坐标轴（Y）与所述光学部后表面相切且通过所述光学部后表面顶点（O’）；所述坐标系的横坐标轴（Z）平行于眼轴方向（D-D’）、与纵坐标轴（Y）呈90度角且通过所述光学部后表面顶点（O’），所述凸形非球面在上述二维坐标系平面（YZ）上的曲线满足以下高次非球面设计表达式：

其中Z(y)为人工晶体光学部的非球面在YZ平面上的曲线的表达式，c为光学部基础球面后表面曲率半径的倒数，y为所述曲线上任何一点距横坐标轴（Z）的垂直距离，A_2i为非球面高次项系数，m、n均为大于等于1的整数且n≥m，

所述凸形非球面面形上的各点由所述曲线通过围绕横坐标轴（Z）进行旋转对称变化而得到。

5. 根据权利要求4所述的散光矫正型人工晶体，其特征在于，所述凸形非球面的基础球面的曲率半径小于所述凸形复合环曲面的基础球面的曲率半径。

6. 根据权利要求1－5中任一项所述的散光矫正型人工晶体，其中所述散光矫正型人工晶体由折射率为1.48的疏水性丙烯酸酯制成。

7. 根据权利要求1－5中任一项所述的散光矫正型人工晶体，其中所述襻为L形襻或C形襻，所述襻的襻型角为1.5°。

8. 根据权利要求7所述的散光矫正型人工晶体，其中所述襻为两个围绕所述光学部分周向对称地设置的襻。

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