CN105765447B - 利用光学波前测量确定眼睛上的镜片对准 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于选择解决偏心误差和/或旋转误差的镜片的设备和方法。该方法包括：获得对患者的第一波前检查的结果，该结果包括波前标测图和泽尼克多项式；选择改善视觉的第一镜片；获得第二波前检查的结果，该结果包括波前标测图和泽尼克多项式；通过计算泽尼克多项式之间的差值来计算所选择的镜片的偏心误差和/或旋转误差；以及选择更好地校正解决所计算的偏心误差和/或旋转误差的第二镜片。

Description

利用光学波前测量确定眼睛上的镜片对准

技术领域

本发明整体涉及接触镜片的领域，并且更具体地，涉及一种用于确定在患者佩戴给定的接触镜片时发生的旋转误差和偏心误差的系统和方法。此信息可用于为该患者选择或设计更优化的镜片。

背景技术

熟知的是，各种眼睛成像和分析技术(诸如波前成像)可用于为给定患者设计和/或选择镜片设计，不论是接触镜片还是玻璃镜片。对于直接佩戴在眼睛上的接触镜片，还已知的是，患者的眼睛本身的机体、患者的眼睑的机体以及两者之间的相互作用可影响镜片在眼睛上的实际定位。通常，这些因素导致所选择的镜片本身以不够优化的方式将其本身定向在眼睛上，诸如与预期的位置横向偏置或相对于所预期的定向成角度。这导致透过该镜片的不够优化的视觉，因为镜片未按设计进行定位。

在当前操作中，眼睛护理医师可尝试通过以下方式校正这些误差：通常在划线、印刷或另外在镜片上产生的基准标记或定向标记的辅助下查看在患者的眼睛上的所选择的接触镜片，并且在查看位置误差的过程中使用经验和判断来选择当放置在眼睛上时将更好地解决位置误差的另一个镜片。通常，随后为患者选择另一个标准镜片或库存镜片并且重复该过程，直到眼睛护理医师满意所选镜片的性能。因为这是取决于眼睛护理医师的可视化和判断的手动过程，所以接下来所选择的镜片对于患者可能不是最佳的。另外，通常生产的镜片不具有此类基准标记，从而致使选择过程更加困难并且在选择过程中容易出现误差。

本发明提供一种用于更精确地测量接触镜片在患者的眼睛上的位置误差的系统和方法，从而提供为该患者选择或设计将更好解决此类误差的后续镜片的能力。

发明内容

本发明提供一种用于选择解决偏心误差和/或旋转误差的镜片的方法，该方法包括以下步骤：获得对患者的裸眼执行的第一波前检查的结果，该结果包括第一波前标测图和第一组泽尼克多项式；选择第一接触镜片，该第一接触镜片使用第一波前检查的结果来改善所述患者的视觉；获得在所述患者佩戴所选择的第一接触镜片时对所述患者执行的第二波前检查的结果，该第二结果包括第二波前标测图和第二组泽尼克多项式；通过计算第一组泽尼克多项式和第二组泽尼克多项式之间的差值来计算所选择的第一镜片的偏心误差或旋转误差；以及选择第二镜片，该第二镜片使用所述所计算的差值来更好解决所选择的第一镜片的所计算的偏心误差或旋转误差。

根据一个实施方案，确定步骤还可包括：首先基于所述所计算的差值来计算偏心误差或旋转误差中的一个；生成第三波前标测图和校正所述所计算的偏心误差或旋转误差的第三组泽尼克多项式；以及通过计算第三组泽尼克多项式和第二组泽尼克多项式之间的差值来计算所述偏心误差或旋转误差中的另一个，其中所述第二选择步骤还包括选择解决所述所计算的偏心误差和旋转误差两者的所述第二镜片。

在另一个实施方案中，该方法还可包括在所述第一计算步骤之前，取消所述第一组泽尼克多项式中存在的任何彗形象差项。

该方法可包括使用波前象差计执行的波前检查。

根据各种实施方案，第二所选择的镜片可包括：与第一所选择的镜片相比重新定位的光区、与所述第一所选择的镜片相比校正的柱镜焦度光轴、与所述第一所选择的镜片相比的另选的基弧、与所述第一所选择的镜片相比另选的直径、与所述第一所选择的镜片相比的另选的垂度、与所述第一所选择的镜片相比的另选的稳定区、或与所述第一所选择的镜片相比另选的形状。

本发明还包括一种用于识别改善患者的视觉的接触镜片的设备，该设备包括计算机处理器、与该计算机处理器通信并且存储可执行软件代码的数字媒体存储装置，该可执行软件代码在需求时是可执行的并且可由计算机处理器操作来接收作为输入数据，该输入数据表示对患者的裸眼执行的第一波前检查的结果以及在所述患者佩戴改善所述患者的视觉的第一所选择的接触镜片时对所述患者的眼睛执行的第二波前检查的结果。输入数据至少包括对应于所述第一波前检查的第一组泽尼克多项式和对应于所述第二波前检查的第二组泽尼克多项式。软件代码还可通过计算所述第一组泽尼克多项式和所述第二组泽尼克多项式之间的差值来计算在所述患者的眼睛上的所选择的镜片的偏心误差或旋转误差中的一个，并且识别适用于患者的将基本上校正所计算的偏心误差或旋转误差的第二镜片。

该设备的可执行软件代码还可操作来：首先通过计算第一组泽尼克多项式和第二组泽尼克多项式之间的差值来计算在患者的眼睛上的所选择的镜片的偏心误差；生成表示如被调整以弥补所计算的偏心误差的第二组泽尼克多项式的第三组泽尼克多项式；通过计算第二组泽尼克多项式和第三组泽尼克多项式之间的差值来计算在患者的眼睛上的所选择的镜片的旋转误差；并且识别将基本上校正所计算的偏心误差和旋转误差的第二所选择的镜片。

在一个实施方案中，可执行软件代码还可操作来在计算偏心误差之前取消第一组泽尼克多项式中存在的任何彗形象差项。

在另一个实施方案中，计算机处理器与波前检查设备数字通信，并且从波前检查设备数字地接收输入数据。波前检查设备可以是波前象差计。

根据各种实施方案，所识别的第二镜片可包括：与第一所选择的镜片相比重新定位的光区、与第一所选择的镜片相比校正的柱镜焦度光轴、与第一所选择的镜片相比另选的基弧、与第一所选择的镜片相比另选的直径、与第一所选择的镜片相比另选的垂度、与第一所选择的镜片相比另选的稳定区、或与第一所选择的镜片相比另选的形状。

本发明的这些目标和其他目标、特征和优点可通过结合附图阅读对以下对示例性实施方案的详细描述而显而易见。

附图说明

图1示出使用波前标测图和泽尼克多项式针对安置在患者的眼睛上的镜片的位置误差进行校正计算的示例性过程。

图2示出一系列示例性波前测量值，其展示出由定位在患者眼睛上的具有偏心误差切不具有旋转误差的镜片导致的象差。

图3示出一系列示例性波前测量值，其展示出由定位成具有旋转误差且不具有偏心误差的镜片导致的象差。

图4以流程图形式示出使用波前数据来计算位置偏置以及使用此类信息来为患者选择或设计更优化的镜片的示例性方法。

具体实施方式

本发明提供一种用于确定接触镜片在由给定患者佩戴时的旋转误差和/或偏心误差的系统和方法。此信息可用于为该患者选择或设计后续定制的镜片。在以下部分中，将给出实施方案和方法的详细描述。尽管对优选和可供选择实施方案的说明均仅为示例性的，但是应当理解，其变型、修改和更改对于本领域的技术人员而言是显而易见的。因此，应当理解，示例性实施方案并不限制本发明各方面的广度，而是由权利要求所限定。

术语表

在针对本发明的具体实施方式和权利要求中，所使用的各个术语定义如下：

如本文所用，“偏心误差”是指定向偏置，其通常根据相对于患者的眼睛上的确定点(诸如瞳孔或虹膜中心或角膜缘边缘)的(x、y)坐标来描述。例如，具有偏心误差的镜片可将其本身定向成其中仅光区的一小部分坐落在瞳孔区域上并且同时镜片的校正焦度偏斜。

如本文所用，“试戴镜片”是指标准的、优选地稳定的接触镜片，该接触镜片被设计来帮助制造商确定在眼睛上的镜片位置或用于选择或设计接触镜片。试戴镜片可具有稳定性和复合在镜片上的测量点，以协助测量镜片的旋转位置以及镜片相对于患者眼睛的不共心性。

如本文所用，“眼部机体”或“人眼部机体”包括患者的眼睛前面部分(即“前房”)的独特形状，眼科镜片可针对其进行制作/定制以达到最佳拟合。这包括(但不限于)患者的眼球、眼睑或泪液功能的特性。

如本文所用，“镜片”是指驻留在眼睛内或上的任何眼科装置。这些装置可提供光学矫正或可以起到美容的作用。例如，术语“镜片”可指用于矫正或改进视力或用于增强眼部生理美容(例如虹膜颜色)而不妨碍视力的接触镜片、眼内镜片、覆盖镜片、眼部插入物、光学插入物或其他类似装置。在一些实施方案中，本发明的优选镜片是由有机硅弹性体或水凝胶制成的软质接触镜片，其中水凝胶包括(但不限于)硅水凝胶和含氟水凝胶。

如本文所用，“镜片设计”表示所需镜片的形式、功能或两者，其在制造后可以提供光强度校正、可接受的镜片配合(例如，角膜覆盖和活动)、可接受的镜片旋转稳定性等。镜片设计可以表示为水合或未水合状态、扁平或弯曲空间、二维或三维空间，和通过包括但不限于几何绘图、视力特性、形状、特征、厚度等的方法来表示。镜片设计可以含有与规则地或不规则地隔开的网格有关的数据。

如本文所用，“镜片位置误差”是指这样一种镜片：该镜片将其其本身定向成使得患者遭受减少的拟合性、舒适度、视敏度或镜片的任何其他期望方面。这包括例如定向成具有偏心误差或旋转误差或两者的镜片。这还可包括由于眼部运动或患者的眨眼动态而导致失去稳定性的镜片。减少镜片的任何方面的效果的任何运动(静态或动态)可被认为是镜片位置误差。

如本文所用，“光学象差”或“象差”是指由光学系统形成的图像的失真。光学象差可包括低阶象差(例如，球镜焦度、柱镜焦度、柱镜光轴等)和高阶象差(例如，球面象差、三叶象差、彗形象差、五叶象差等)中的一者或两者。

如本文所用，“优化镜片位置”指这样一种镜片：其被定位成相对于镜片在眼睛上的所需校正定向不具有旋转误差或偏心误差。另外，此术语可以是指可能或可能不是眼部运动或眼睑运动的结果的稳定性方面和变化的各方面。

如本文所用，“旋转误差”是指相对于满足患者的眼睛的需要的角定向未对准。例如，镜片本身可以30度顺时针误差定向在患者的眼睛上，因此使得一个或多个校正焦度光轴倾斜。

通常，给予患者眼睛检查作为眼睛护理医师用来选择适用于该患者的接触镜片的过程的一部分。然而如先前所指出的，所选择的镜片当实际放置在眼睛上时，由于镜片和患者的独特眼部机体之间的相互作用可能并不总是如所预料的那样表现，当镜片位于眼睛上时这可能影响镜片舒适度、拟合性和/或视觉。本发明的目的是测量和评估镜片在其坐落在患者的眼睛上时的位置参数和旋转参数，以及潜在地使用该数据来确定将提供更优化的镜片位置的适当镜片。

波前检查是在眼睛检查期间可对患者进行的一种测试。一般来讲，波前象差计测量光在其被引入到患者的眼睛以及从患者的眼睛返回时弯曲的程度。这些装置可诊断低阶视觉误差(例如，近视、远视和散光)和高阶视觉误差(例如，彗形象差、三叶象差和球面象差)。示例性波前象差计是可从日本的尼德克有限公司(Nidek Co.，Ltd.)商购获得的OPD-Scan III。

波前象差计生成波前标测图或光学象差标测图。在象差计检测到零光学象差的情况下，所生成的标测图将优选是平坦的，从而表示光束在其穿过角膜和镜片时保持平行且未失真的理想情况(参见例如图110)。实际上，由于任何给定患者的独特眼部机体而产生的眼中缺陷导致波的失真，使得所得的波前标测图表示不平坦的三维图像，其中在所显示的标测图上的每个点表示零光学象差和所测量的光学象差之间的差值。该三维标测图通常以变化的颜色显示，该变化的颜色对应于在任何给定点处与零象差的相对趋异度。图101以灰度等级而非颜色示出所生成的波前标测图，但容易理解的是，商业象差计通常提供彩色显示器。

穿过眼睛的波中的不同象差已被识别并被分类成有时被称为泽尼克金字塔中的不同视觉误差。这些所识别的象差各自可由被称为泽尼克多项式的数学公式表示。所有泽尼克多项式的总和描述给定眼睛中的光学象差的总数或总视觉误差。泽尼克多项式对于光学器件和视觉科学领域的技术人员来说也是熟知的。波前成像装置也可包括作为输出的显示器，该显示器标识针对所捕获的图像的泽尼克多项式，诸如图103所示的泽尼克多项式。

本发明以新的且不可预见的方式利用这些技术以便提供一种系统和方法，该系统和方法更精确地且一致地确定镜片在患者的眼睛上的镜片的旋转误差和/或偏心误差，这还能够实现针对该患者的更优化镜片的设计选择。现在参考图1，波前象差计用于生成患者的裸眼的波前标测图，如图101表示的。如先前所指出的，相对灰度等级表示与完美眼睛的偏差，其中例如附图标号101a描绘可被称为“顶峰”或高点的位置，以及附图标号101b表示“凹谷”或低点，使得在三维的情况下整体形状可表示在一个方向上伸长的倒置碗。

一旦生成患者的裸眼的波前标测图，本领域的技术人员将容易理解如何阅读此类标测图并且使用它来选择将更好地校正患者的视觉的接触镜片。然而，如所指出的那样，该选择不解决当患者实际佩戴镜片时可能发生的任何位置误差。图102表示被设计或选择来校正由图101揭示的患者的眼睛的波前误差的镜片的波前标测图，或者另选地，表示将出于评估镜片是否将本身定向成具有位置偏置的目的放置在患者的眼睛上的镜片(诸如试戴镜片)的波前标测图。图102表示独立于患者的眼睛的镜片本身的波前标测图。102a描绘“凹谷”并且102b表示“顶峰”，其方式为在一定程度上与图101的波前标测图中看到的误差相反，其中想法是所选择的镜片将“抵消”或中和图101中所识别的误差。

图103为表示图102的波前标测图的泽尼克多项式系数的图。如先前提及的，任何波前可基于这些系数表示为泽尼克多项式的加权线性总和。所示出的图形输出在波前象差装置中是常见的。在该示例中，图103所示的泽尼克多项式系数代表诸如用于生成图102的波前标测图的所设计镜片的校正特性。具体地，在103a、103b和103c处的泽尼克多项式系数表示在图102的波前标测图中携带的离焦、球面象差和散光的量。所有其他象差项的系数在该示例中为零。

接下来，用于生成图102的波前标测图的所选择镜片被插入到患者的眼睛中。随后，通过将镜片保持在适当的位置来进行波前检查，从而产生图104所示的波前标测图。如果所选择的镜片优化地校正了患者的视觉，那么所得的波前标测图将优选为平坦的，其中不具有顶峰和凹谷，诸如图110所示的标测图。然而，由于位置误差，图104的波前标测图示出残留误差。图105示出用于图104的波前标测图的泽尼克多项式，该泽尼克多项式示出由于偏心误差和旋转误差而存在的残余象差。在图105的该示例中，泽尼克多项式还示出在散光、离焦和彗形象差等方面的误差。

接下来，生成波前标测图(图106)，其表示与104的波前标测图的偏差或图104的波前标测图(在患者的眼睛上的所选择的镜片的波前标测图)和图102的波前标测图(镜片本身的波前标测图)之间的差值。该差值表示由偏心的和/或旋转的镜片引入的净波前误差。图107示出图106的波前标测图的泽尼克多项式系数，该泽尼克多项式系数由于镜片旋转和偏心而与图103所示的那些不同。在该示例中，彗形象差项107a仅仅是由于镜片位置误差。可根据107a处所示的彗形象差项的系数进行(以下另外描述的)计算以便预测镜片的量。然而，如果图103所示的泽尼克多项式包括彗形象差项，那么首先将需要中和或减去这些彗形象差项，使得剩余的泽尼克多项式系数仅仅是由于镜片偏心。

一旦获得镜片偏心误差，就可以重新定位图106所示的波前误差标测图。换句话讲，标测图106通过以一定的量并且在校正方向上调整该标测图而居中，使得它被定位成好像镜片根本未发生任何偏心那样。基于重新定位的标测图生成由图108表示的另一个波前标测图，该波前标测图示出在偏心误差已校正之后保留的残余波前象差。108a处的波前标测图的波前表示未显示的部分是由于以下事实：镜片的偏心误差随后已通过计算被校正，并且现在居中的镜片的一部分的值的缺乏是不可用的，因为在进行第二波前检查时镜片不在适当的位置。图109表示图108的波前标测图的泽尼克多项式系数。109所示的泽尼克多项式系数与103所示的那些不同。因为已针对偏心调整了波前标测图108，所以图109和图103的泽尼克多项式之间差值仅仅是由于镜片旋转。在109a处，以两个散光项示出此类差值。根据这些项，可进行(以下另外描述的)计算以便预测旋转误差的量。

一旦获得由患者佩戴的镜片的偏心误差和旋转误差，就可调整镜片光区以便补偿任何此类误差。例如，偏心误差和旋转误差数据可转换成(x、y)坐标。根据那些坐标可产生新的镜片设计，其中新镜片的光区通过(x、y)坐标相对于镜片的周边区或裙边重新定位。当新选择的或重新设计的镜片在眼睛上居中时，如由患者佩戴的该第二镜片的校正波前现在将更紧密地(如果不是优化地)对应于图102，这是患者所期望的校正。居中的、重新设计的镜片的波前和裸眼的波前误差(图101)的总和导致如图110所示的由平坦波前标测图表示的零象差。图111的图示出图110所示的零波前象差的泽尼克系数。光学上，这意味着新的眼睛上镜片系统的残余象差为零，因为镜片完全校正了患者的眼睛的象差误差(图101)。

再次参考图101-111，现在将更详细地描绘可实现以上大体描述的方法和计算的一种方式。根据图102的波前标测图，图103所示的泽尼克多项式可被表示为其表示居中设计的镜片的波前的泽尼克多项式系数。接下来，通过获取图104的波前误差并且找出该误差和眼睛的原始波前误差(图101)之间的差值来计算在眼睛上的镜片的实际误差。该差值表示由实际偏心的且旋转的镜片引入的净波前误差的泽尼克多项式系数，其可由来表示。

由于在眼睛上的实际镜片是偏心的且旋转的，所以与不同，这对应于在镜片未在患者的眼睛上完美居中的情况下镜片的波前的泽尼克系数。此类差值可计算为 中的第8个和第9个泽尼克多项式项(分别表示为‘ΔC⁸’和‘ΔC⁹’)表示彗形象差项。如本领域中所熟知的，这些项与镜片竖直偏心和水平偏心(分别表示为“Δy”和“Δx”)直接相关，并且与居中镜片设计的球面象差逆相关，该球面象差为中的第13项(表示为)。因此，通过如下关系式可易于计算偏心：

(其中k为随瞳孔尺寸改变的常数)

如上所述并且如图108所示，一旦获得镜片偏心误差，就可重新定位波前误差标测图。如由表示的图108的波前误差的泽尼克系数由图109的图来表示。和之间的差值仅仅是由于镜片旋转并且可如下计算：

其中：和表示泽尼克矢量中的第4个和第6个象差系数；

和表示泽尼克矢量中的第4个和第6个象差系数。一旦获得镜片的偏心和旋转，就可如上所述调整镜片的周边区以便补偿此类偏心和旋转。当所调整的镜片在眼睛上居中时，眼睛上镜片系统的残余象差为零，这是因为镜片优化地校正了眼睛的象差误差。

以另一个示例的方式，图201-208和图301-308以及对应的描述示出仅具有偏心误差(图201-208)或仅具有旋转误差(图301-308)但不具有两者的患者在佩戴所选择镜片时可能遇到的情况。首先，图201-208示出所选择的镜片当放置在患者的眼睛上时仅表现出旋转误差的情况。类似于以上参考图101和102所描述的情况，图201为患者的裸眼的波前标测图；图202为初始选择的镜片的波前标测图；并且图203表示图202的波前标测图的泽尼克多项式。图204为如由患者佩戴的所选择镜片的波前标测图，该波前标测图为所选择镜片将其本身定位成具有偏心误差但不具有旋转误差的示例性情况。

图205表示由图204的波前标测图示出的残余波前象差的泽尼克多项式。接下来，还如先前所描述的，使用图202和205中所表示的泽尼克多项式来计算所选择镜片的偏心误差。从该计算所得的泽尼克多项式在图206中示出，图206示出表示定向在眼睛上的镜片偏心误差的残余象差，当为患者选择或设计下一个镜片时该偏心误差必须解决。

假定具有期望参数的另选的镜片存在或被定制设计，并且在由患者佩戴时该镜片将其本身定向成与先前镜片类似，那么图207的波前标测图表示重新设计的镜片的残余波前象差，从而导致如图207的波前标测图中示出的零残余象差以及图208中所表示的对应的泽尼克多项式。

图301-308示出初始选择的镜片当放置在患者的眼睛中时表现出旋转误差但表现出零偏心误差的示例。图301为患者的裸眼的波前标测图；图302为基于图301的波前标测图所选择的并且被设计来校正该波前标测图中的波前误差的初始镜片的波前标测图；并且图303示出如由图302的波前标测图表示的所需校正的泽尼克多项式。图304为在佩戴所选择的镜片时获取的患者的眼睛的波前标测图。假定所选择的镜片将其本身定向成具有旋转误差和零偏心误差，佩戴该所选择的镜片的患者的波前标测图将在该波前标测图上显示出诸如图304所示的那些的象差。

图305为表示如从图302和305的波前象差得出的旋转镜片的所计算的残余波前象差的波前标测图。如以上参考图101-111所描述的，图306表示示出图305的残余象差的泽尼克系数，该残余象差表示定向在眼睛上的镜片的旋转误差，当为患者选择或设计下一个镜片时该旋转误差必须解决以便解决由初始镜片表现出的旋转误差。

假定具有期望参数的另选的镜片存在或被定制设计，并且在由患者佩戴时该镜片将其本身定向成与先前镜片类似，那么图307的波前标测图表示新选择的或重新设计的镜片的为零的残余波前象差。图308示出用于图307的波前标测图的泽尼克多项式。

现在参考图4，以流程图形式示出一种提取波前数据并且利用该波前数据来计算镜片位置误差的方法。另外，流程图展示出通过提供解决镜片位置误差的镜片来校正该镜片位置误差的方法。

在401处，在患者的裸眼上进行波前检查。在示例性实施方案中，可利用波前象差计装置(诸如先前指出的OPD-扫描III)来进行波前检查。波前检查提供通常呈波前标测图形式的波前屈光度数据，同样如以上已经讨论的。在402处，随后可利用波前屈光度数据来选择适用于患者的初始镜片。在示例性实施方案中，可以使用可能或可能未转换成泽尼克系数空间的波前数据来选择适当的标准镜片，或者另选地，为患者选择适当的试戴镜片，并且将所选择的镜片放置在患者的眼睛上(403)。

在404处，随后当患者佩戴着所选择的镜片时进行后续波前检查，这提供了诸如呈波前标测图形式的波前数据，该波前数据还可能或可能不由泽尼克系数表示。如果所选择的镜片将其本身定向成具有镜片位置误差，那么该第二波前检查将提供超屈光度的波前数据。超屈光度的波前数据可呈示出波前象差的波前标测图的形式或呈泽尼克多项式的形式。在步骤405处提取第二组波前屈光度数据之后，随后可将选择原始镜片所依据的第一组数据与第二组波前屈光度数据进行比较。

接下来，在406处，使用波前数据、并且在一些实施方案中使用患者的裸眼的以及在患者的眼睛上的第一所选择镜片的波前数据的泽尼克多项式表示来进行计算。406处的计算可确定偏心误差和/或旋转误差。在407处，基于在406处计算的误差，可选择为患者提供更优化的视觉校正的后续镜片。该后续所选择的镜片可以是标准镜片或被具体设计来解决在406处计算的误差的定制镜片。在408处，可对佩戴后续镜片和任何另外的必要镜片的患者进行附加的波前检查，并且重复相同的波前数据计算方法直到镜片基于该患者的眼睛机体产生可用于该患者的优化镜片位置。

一旦获得在偏心误差和旋转误差方面的定位数据，就可选择或设计第二镜片。以上示例主要展示出使用标准镜片或库存镜片的典型的眼睛护理医师操作，其中眼睛护理医师在选择第二或另外的后续镜片时具有有限量的选择。在定制镜片的情况下，诸如通过轮廓成形制造过程(如在美国专利8,317,505中详细描述的，该专利全文以引用方式并入本文)产生的镜片，定位数据提供用于为患者设计第二或另外的后续镜片的更多选项。

如上所述，一个示例性实施方案是通过仅相对于镜片的其余部分重新定位光区来校正整个镜片的定位误差。该方法允许镜片保持相同的眼睛上位置，同时将光区移动到镜片上的将为患者提供所设计的视觉矫正的位置。

除移动光区之外，存在包括设计一种镜片使得它与第一镜片不同地定位在眼睛上的附加实施方案。一个示例性实施方案是产生具有不同基弧的镜片。标准的镜片制造操作是在特定镜片生产线中提供少量的后曲面变化。轮廓成形制造过程可提供更广的基弧或定制基弧的选择。因此，一旦已获得特定镜片的定位数据，对该数据的分析就可允许包括另选的基弧的镜片设计。另选的基弧将与患者的眼睛和眼睑不同地相互作用，从而导致与第一镜片不同的镜片位置。遵循以上方法，可选择具有另选的基弧的一系列镜片，直到获得最小的镜片位置误差。

另外的示例性实施方案为设计具有另选的直径的第二镜片。镜片边缘具有同样与患者的眼睑相互作用的附加情况。因此，对定位数据的分析可允许具有另选的直径的镜片设计。具有另选的直径的该第二镜片可与患者的眼睛和眼睑不同地相互作用，并且因此导致不同的镜片位置。遵循以上方法，可产生被设计成具有另选的直径的一系列镜片，直到获得最小的镜片位置误差。

另外，镜片边缘之间根据直径的相互作用的衍生物是镜片和患者的眼睛之间根据镜片形状的相互作用。正如不同的直径可与患者的眼睛和眼睑不同地相互作用，不同的镜片形状同样如此。在示例性实施方案中，初始镜片形状可以是标准镜片或库存镜片的典型的圆形形状。可对定位数据进行分析以便设计具有另选的形状的镜片，诸如具有较宽的下部部分和较窄的顶部部分的镜片。镜片形状的改变可改变与患者的眼睛和眼睑的相互作用，因此改变所得的镜片定位。可产生具有另选的形状的一系列镜片，直到获得最小的镜片位置误差。

另一个实施方案可包括修改镜片的内部特征。在示例性实施方案中，可生产具有稳定区的镜片。稳定区通过设计影响镜片在眼睛上的稳定性和/或定位。在典型的眼睛护理医师操作中，每个后续镜片可选自其中的标准镜片或库存镜片具有有限数目的稳定区选项(如果有的话)。在诸如轮廓成形的制造过程中，可以产生稳定区以便为患者提供定制配合。一旦获得定位数据并对其进行分析，就可产生修改一个或所有稳定区以导致镜片在眼睛上的运动减少的镜片设计。可产生具有另选的稳定区的一系列镜片，直到获得最小镜片位置误差。

另外的示例性实施方案包括上述镜片设计参数的组合的修改。例如，镜片垂度是镜片直径、基弧和形状的尺寸的函数。改变镜片垂度可具有与改变基弧、直径、形状或所有三者类似的效果。然而，镜片垂度具体是指在弯曲空间中从顶点到与镜片边缘平行的线的距离。与仅取决于基弧、直径或形状相反，镜片可取决于垂度与患者的眼睛和眼睑不同地相互作用。因此，具有另选的垂度的镜片设计也可包括另选的直径和/或形状，但镜片位置的改变可能与仅仅基于直径或形状的其他参数中的一个的任何镜片位置的改变不相同。

以上参数的组合的另一个示例性实施方案可包括被设计成具有修改的稳定区和重新定位的光区的镜片。例如，第二镜片或极少第一后续镜片可被设计成具有修改的稳定区。然而，由于修改的稳定区而导致的镜片位置改变可能不会校正整个镜片定位误差。一旦已通过稳定区修改实现了改善的镜片位置，随后就可将光区重新定位以便校正剩余量的镜片位置误差。

虽然本文已结合附图描述了本发明的示例性实施方案，但是应当理解本发明不限于那些明确的实施方案，并且在不背离本发明的保护范围和实质的情况下，本领域的技术人员在此可实现各种其他改变和修改。

Claims (23)

1.一种用于选择解决偏心误差和/或旋转误差的接触镜片的方法，所述方法包括以下步骤：

获得对患者的裸眼执行的第一波前检查的结果，所述结果包括第一波前标测图和第一组泽尼克多项式；

选择第一接触镜片，所述第一接触镜片使用所述第一波前检查的所述结果来改善所述患者的视觉；

获得在所述患者佩戴所选择的第一接触镜片时对所述患者执行的第二波前检查的结果，所述第二结果包括第二波前标测图和第二组泽尼克多项式；

通过计算所述第一组泽尼克多项式和所述第二组泽尼克多项式之间的差值来计算所选择的第一镜片的偏心误差或旋转误差；以及

选择第二镜片，所述第二镜片使用所述所计算的差值来更好地解决所选择的第一镜片的所计算的偏心误差或旋转误差。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算和选择的步骤包括：

基于所计算的差值来计算偏心误差或旋转误差中的一个；

生成第三波前标测图和校正所计算的偏心误差或旋转误差的第三组泽尼克多项式；

通过计算所述第三组泽尼克多项式和所述第二组泽尼克多项式之间的差值来计算所述偏心误差或旋转误差中的另一个；

选择解决所计算的偏心误差和旋转误差两者的所述第二镜片。

3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括在所述第一计算步骤之前，取消所述第一组泽尼克多项式中存在的任何彗形象差项。

4.根据权利要求1所述的方法，其中使用波前象差计来执行所述波前检查。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二所选择的镜片包括与所述第一所选择的镜片相比重新定位的光区。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二所选择的镜片包括与所述第一所选择的镜片相比校正的柱镜焦度光轴。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二所选择的镜片包括与所述第一所选择的镜片相比另选的基弧。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二所选择的镜片包括与所述第一所选择的镜片相比另选的直径。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二所选择的镜片包括与所述第一所选择的镜片相比另选的垂度。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二所选择的镜片包括与所述第一所选择的镜片相比另选的稳定区。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二所选择的镜片包括与所述第一所选择的镜片相比另选的形状。

12.一种用于识别改善患者的视觉的接触镜片的设备，所述设备包括：

计算机处理器；

数字媒体存储装置，所述数字媒体存储装置与所述计算机处理器通信并且存储可执行软件代码，所述可执行软件代码能够在要求时执行并且能够由所述计算机处理器操作来：

接收作为输入数据，所述输入数据表示对患者的裸眼执行的第一波前检查的结果以及在所述患者佩戴改善所述患者的视觉的第一所选择的接触镜片时对所述患者的眼睛执行的第二波前检查的结果，所述输入数据至少包括对应于所述第一波前检查的第一组泽尼克多项式和对应于所述第二波前检查的第二组泽尼克多项式；

通过计算所述第一组泽尼克多项式和所述第二组泽尼克多项式之间的差值来计算在所述患者的眼睛上的所述所选择的镜片的偏心误差或旋转误差中的一个；以及

识别适用于所述患者的第二镜片，所述第二镜片将基本上校正所述所计算的偏心误差或旋转误差。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述可执行软件代码还可操作来：

首先通过计算所述第一组泽尼克多项式和所述第二组泽尼克多项式之间的差值来计算在所述患者的眼睛上的所述所选择的镜片的偏心误差；

生成第三组泽尼克多项式，所述第三组泽尼克多项式表示被调整以弥补所述所计算的偏心误差的所述第二组泽尼克多项式；

通过计算所述第二组泽尼克多项式和所述第三组泽尼克多项式之间的差值来计算所述患者的眼睛上的所述所选择的镜片的旋转误差；以及

识别所述第二所选择的镜片，所述第二所选择镜片将基本上校正所述所计算的偏心误差和旋转误差。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述可执行软件代码还可操作来在计算偏心误差之前抵消所述第一组泽尼克多项式中存在的任何彗形象差项。

15.根据权利要求12所述的设备，其中所述计算机处理器与波前检查设备数字通信，并且其中从所述波前检查设备数字地接收所述输入数据。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述波前检查设备为波前象差计。

17.根据权利要求12所述的设备，其中所述所识别的第二镜片包括与所述第一所选择的镜片相比重新定位的光区。

18.根据权利要求12所述的设备，其中所述所识别的第二镜片包括与所述第一所选择的镜片相比校正的柱镜焦度光轴。

19.根据权利要求12所述的设备，其中所述所识别的第二镜片包括与所述第一所选择的镜片相比另选的基弧。

20.根据权利要求12所述的设备，其中所述所识别的第二镜片包括与所述第一所选择的镜片相比另选的直径。

21.根据权利要求12所述的设备，其中所述所识别的第二镜片包括与所述第一所选择的镜片相比另选的垂度。

22.根据权利要求12所述的设备，其中所述所识别的第二镜片包括与所述第一所选择的镜片相比另选的稳定区。

23.根据权利要求12所述的设备，其中所述所识别的第二镜片包括与所述第一所选择的镜片相比另选的形状。