CN106291978B - 用于预防和/或减慢近视发展的包括非同轴小透镜的接触镜片 - Google Patents

用于预防和/或减慢近视发展的包括非同轴小透镜的接触镜片 Download PDF

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Abstract

本发明题为“用于预防和/或减慢近视发展的包括非同轴小透镜的接触镜片”。本发明公开了可用于预防和/或减慢近视发展的接触镜片，该接触镜片结合有具有增加光焦度的非同轴小透镜阵列，该非同轴小透镜阵列在镜片的光学区内产生非同轴近视离焦。正向的、非同轴小透镜覆盖中心瞳孔区的约20％至80％，以在视网膜前面传递光的正焦点，从而减慢近视发展的速率。

Description

用于预防和/或减慢近视发展的包括非同轴小透镜的接触 镜片
背景技术
1.技术领域
本发明涉及眼科镜片，例如单光镜片和/或散光镜片，并且更具体地涉及被设计用于减慢、延缓或预防近视发展的接触镜片。本发明的眼科镜片包括正向的非同轴小透镜，该非同轴小透镜通过视网膜中心、近处和远处周边在任何会聚距离处提供近视发展的停止信号，用于预防和/或减慢近视发展，同时保持清晰的中心视力。
2.相关领域的描述
导致视敏度下降的常见病症是近视和远视，对于该病症需配戴眼镜或刚性或软性接触镜片形式的矫正镜片。通常该病症被描述为眼睛的长度与眼睛的光学元件的聚焦之间的不平衡，近视眼聚焦在视网膜平面的前方并且远视眼聚焦在视网膜平面的后方。通常由于眼睛的轴向长度生长至长于眼睛的光学部件的焦距，即眼睛生长得过长，因此近视发展。通常因为眼睛的轴向长度与眼睛的光学部件的焦距相比过短，即眼睛长得不够长，所以远视发展。
近视在世界许多地区均具有高患病率。该病症最值得关注的是其可能发展为高度近视，例如屈光度大于五(5)，在没有光学辅助工具的情况下这将显著地影响一个人的行为能力。高度近视还与视网膜疾病、白内障和青光眼的风险增加相关联。
矫正镜片用于分别通过从视网膜平面的前方转移焦点以矫正近视或从视网膜平面的后方转移焦点以矫正远视以改变眼睛的总聚焦，使得在视网膜平面处呈现更清晰的图像。然而，该病症的矫正方法并未解决病因，而只是修复性的或治疗症状。
大多数眼睛并不只具有近视或远视，而是还可具有更加复杂的光学误差，诸如近视散光或远视散光。聚焦的散光误差导致点光源的图像沿着两条主子午线在不同焦距形成为两条互相垂直的线。在上述讨论中，所使用的术语近视和远视分别地包括单纯性近视或近视散光以及单纯性远视和远视散光。
正视眼描述了清晰视力的状态，其中在没有眼睛镜片的情况下光学无穷远处的物体处于相对锐聚焦。在正常或正视眼的成年人眼睛中，来自远处和近处物体并且穿过孔或入射瞳孔的中心区或近轴区的光通过角膜和晶状体聚焦到眼镜内接近视网膜平面处，在该视网膜平面上感测到倒像。然而，据观察最正常的眼睛表现出正纵向球面像差，一般对于5mm的孔在约+0.50屈光度(D)左右，这意味着，当眼睛聚焦到光学无穷远时穿过孔或瞳孔的边缘的光线聚焦在视网膜平面前方的+0.50D。如本文所用，度量D为屈光光焦度，其被定义为镜片或光学系统沿光轴的焦距的倒数，单位为米。还如本文所用，术语“附加值”应定义为有助于在近距离处看得更清晰的附加正光焦度。
正常眼睛的球面像差并不是恒定的。例如，调节度(即，主要通过改变内部晶状体而产生的眼睛的光焦度的变化)导致球面像差从正变为负。
近视通常由于眼睛的过度轴向生长或伸长而发生。现在公认的是，主要来自动物研究，轴向眼睛生长可以受视网膜图像的质量和聚焦的影响。利用多个不同的实验范式，在一系列不同的动物种类上进行实验，已经展示了改变视网膜图像质量可以导致在眼睛生长中的一致的和可预测的变化。
此外，已知通过正透镜(近视性离焦)或负透镜(远视性离焦)使在小鸡和灵长类动物模型中的视网膜图像离焦导致眼睛生长在方向和量值两个方面出现可预测的变化，该变化符合眼睛生长，能够弥补强加的离焦。正视化是通过自调节眼睛生长以实现光学器件与眼睛的轴向长度之间的最佳匹配的过程。已证实与光学模糊相关的眼睛长度变化受巩膜生长变化的调节。由正镜片所引起的模糊会导致近视模糊和巩膜生长速率下降，造成患上远视屈光不正。由负镜片所引起的模糊会导致远视模糊和巩膜生长速率增加，造成患上近视屈光不正。响应视网膜图像离焦的这些眼睛生长的变化已经被证明在很大程度上是通过局部视网膜机构介导的，因为当视神经受损时，眼睛长度的变化仍会发生，而且强加离焦在局部视网膜区域上已被示出导致被局限于特定的视网膜区域的改变的眼睛生长。
在人类中，有支持视网膜图像质量可以影响眼睛生长的概念的间接和直接两种证据。各种不同的眼部病症，所有这些都导致形成视力的干扰诸如上睑下垂、先天性白内障、角膜混浊、玻璃体出血和其他眼部疾病，已经被发现与在年轻人中的异常的眼睛生长相关联，这表明在视网膜图像质量中的相对大的改变确实影响在人类受试者中眼睛的生长。基于在可以为人类的眼睛生长和近视发展提供刺激的近距离工作期间在人类聚焦系统中的光学误差，也已经假设了更精细的视网膜图像变化对人类眼睛生长的影响。
目前为止，已公布的用于减慢近视发展的方法都依赖于引入同轴正向光焦度区域，诸如双焦点和/或多焦点的同轴正向光焦度区域，而同轴正向光焦度区域与镜片的主要距离矫正区域会出现竞争，致使距离视敏度和对比灵敏度受到影响。
因此，需要在减少和/或减慢近视发展方面取得更大治疗效果，增强近视模糊的影响而不干扰中央凹的图像质量。
发明内容
本发明的具有正离焦、非同轴小透镜的接触镜片通过确保更好的距离视力矫正效果而不影响视敏度和对比灵敏度，克服了现有技术的局限性。
根据一个方面，本发明涉及用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的眼科镜片。该眼科镜片包括：前凸表面、后凹表面、光学区和围绕光学区的周边区，该光学区包括主要基准球面距离矫正区和具有增加光焦度的多个非同轴小透镜，非同轴小透镜和主要距离矫正区的组合被布置成向视网膜的所有区域提供清晰的视力和近视离焦。
对于同轴或共轴的光学元件，在本文中，光焦度如常被定义为沿整个镜片的光轴的焦距的倒数。对于非同轴或单独轴的光学元件，在本文中，光焦度被定义为沿单个光学元件的光轴的焦距的倒数，还被称为“局部光焦度”。离焦，不管是在同轴情况下，还是在非同轴情况下，都指的是光学元件的理想焦距与实际焦距之间的光焦度差。
一种能够实现改善的治疗效果的方法是，设计用于增强近视模糊对调节视力增长的影响而不干扰中央凹的图像质量的非同轴光学器件。采用此类设计时，对于每一个近视性离焦的屈光度，视网膜图像质量在中央凹处退化较小，并且矢向光焦度和切向光焦度均集中在视网膜前面。具有提供最佳屈光矫正的平光或负远距光焦度的眼科镜片设计，与小岛状正离焦、局部光焦度范围为+1.00至+30.00D的非同轴小透镜(近视离焦区)按照最优模式布置，并且覆盖光学区和/或瞳孔中心区约20％至80％，以便在视网膜前面形成光的正焦点，对中央凹的图像质量影响较低，同时减慢近视发展的速度。最优模式可包括圆形或六角形布置、径向布置、等距或不等距布置或任何合适的布置，包括上述布置的组合。
本发明的接触镜片被设计成传递近视增长即近视模糊的停止信号，与瞳孔直径无关并且对视觉功能没有影响或具有很小的影响。包括本发明接触镜片的具有附加光焦度的非同轴小透镜通过以下方式克服了现有技术的局限性：与具有常规增加光焦度以控制近视发展的单个视力镜片和/或散光镜片相比较，确保能与之相比的或更好的距离视力矫正。
本发明包括用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的眼科镜片。在其主要光学区内，眼科镜片包括多个非同轴加光焦度区域。每个非同轴加光焦度区域与距离矫正区域相邻。这种布置确保在任何孔/瞳孔大小以及观察条件下均存在至少一个距离矫正区域和一个非同轴加光焦度区域。与基准球同轴光焦度和/或矫正潜在屈光不正的柱形光焦度相比，非同轴的区域具有不同的局部屈光光焦度。距离矫正区域的总面积与非同轴加光焦度区域的总面积的比率为80∶20至20∶80，并且优选地为40∶60至60∶40。非同轴加光焦度区域的直径从0.45mm至1mm变化。没有必要使整个光学区域由非同轴加光焦度区域构成，并且可限于瞳孔的观察区域。对于儿科来说，在中间视觉条件下，瞳孔的典型尺寸在4mm至8mm的范围内。另外，为达到最佳视觉，镜片光学区的中心区可不包含非同轴加光焦度区域，以留出主要距离矫正。
本发明还涉及通过提供眼科镜片而提供了用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的方法，该眼科镜片在其主要光学区内具有一系列环形同心非同轴加光焦度区域。该区域在主要距离同轴矫正聚光区与非同轴加光焦度聚光区之间交替互换。与同轴距离视觉聚焦区相比，非同轴圆形区域具有不同的局部屈光光焦度。距离矫正区域的总面积与非同轴加光焦度圆形区域的总面积的比率在约80∶20至20∶80之间范围内。非同轴加光焦度区域之间或小透镜之间的空间可用于产生平的焦平面或被定制成为受治疗者提供最佳矫正。
在全世界范围内，近视(包括高度近视)的患病率正以前所未有的速度增加。本发明的接触镜片设计提供了简单、高性价比且有效的装置和方法，用于预防和/或减慢近视的进展，从而可帮助降低高度近视的比率。本发明中的镜片由与目前生产的镜片相同的镜片材料制成，并使用同样的制造过程。仅模具表面会改变，从而为小透镜并入附加光焦度。
附图说明
通过下述内容，本发明优选实施方案的更具体描述，如附图所示，本发明的上述内容及其它特征和优点将显而易见。
图1是穿过眼睛朝向视网膜的0屈光度的波阵面的图解示意图。
图2是穿过眼睛朝向视网膜的+10.00屈光度的波阵面的图解示意图。
图3是穿过眼睛朝向视网膜的0屈光度与部分+10.00屈光度的同轴波阵面的图解示意图。
图4是穿过眼睛并聚焦于视网膜前方并朝向中央凹的0屈光度与部分+10.00屈光度的非同轴波阵面的图解示意图。
图5是穿过眼睛并聚焦于视网膜前方但对称离开中央凹的0屈光度与部分+10.00屈光度的非同轴波阵面的图解示意图。
图6是穿过眼睛并聚焦于视网膜前方但非对称离开中央凹的0屈光度与部分+10.00屈光度的非同轴波阵面的图解示意图。
图7是穿过眼睛并聚焦于视网膜前方但对称离开中央凹而不与同轴主光轴交叉的0屈光度与部分+10.00屈光度的非同轴波阵面的图解示意图。
图8是穿过眼睛并聚焦于视网膜前方但非对称离开中央凹而不与同轴主光轴交叉的0屈光度与部分+10.00屈光度的非同轴波阵面的图解示意图。
图9是根据本发明的第一组示例性非同轴小透镜设计的图解示意图。
图10是根据本发明的第二组示例性非同轴小透镜设计的图解示意图。
图11是衍射受限眼模型对图像质量的模拟视网膜图像，并且视觉功能取决于小透镜的尺寸和增加光焦度。
图12A为根据本发明的接触镜片的俯视示意图。
图12B为根据本发明的接触镜片的侧视示意图。
具体实施方式
实验表明，眼睛对远视离焦的响应可能减慢近视的发展，该远视离焦导致轴向伸长从而向中央视网膜提供更高的加光焦度。然而，仅向中央视网膜提供更高的加光焦度可对视力产生有害影响。因此，具有提供最佳距离屈光矫正的负基础光焦度的接触镜片，结合按照特定模式布置以便在视网膜前面传递正焦点的小区域或岛状正光焦度(小透镜)，将提供近视离焦以抑制近视的发展而不影响视敏度和对比灵敏度。
本发明包括用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的眼科镜片。在其主要光学区内，眼科镜片包括多个非同轴加光焦度区域。每个非同轴加光焦度区域与距离矫正区域相邻。这种布置确保在任何观察条件下存在至少一个距离矫正区域和一个加光焦度非同轴区域。与基准球光焦度和/或柱形光焦度相比，非同轴的区域具有不同的局部屈光光焦度。距离矫正区域的总面积与非同轴加光焦度区域的总面积的比率为80∶20至20∶80，并且优选地为40∶60至60∶40。非同轴加光焦度区域的直径从0.45mm至1mm变化。没有必要使整个光学区域由非同轴加光焦度区域构成，并且可限于瞳孔的观察区域。对于儿科来说，在中间视觉条件下，瞳孔的典型尺寸在4mm至8mm的范围内。另外，为达到最佳视觉，镜片光学区的中心2mm可不包含非同轴近视离焦区域，以留出主要距离矫正。
参见图1，示出了一个平面(0屈光度离焦)波阵面101，其将要穿过眼睛100朝向眼睛100的视网膜102。如图所示，假设眼睛波阵面的偏差为零，平面波阵面沿光轴106聚焦在单点104处。由于这表示0波阵面误差，焦点104位于中央凹上，该中央凹位于视网膜102的黄斑中心。该中央凹是视网膜负责锐化中心视力的区域。相比之下，在图2中示出了+10.00屈光度的波阵面201，其将穿过眼睛200朝向眼睛200的视网膜202。如图所示，在预期+10.00屈光度离焦下，波阵面沿光轴206聚焦在视网膜202前的单点204处。在这两种情况下，并且类似于传统球形光学器件，镜片的光学器件被设计成具有主光轴，光线通过该主光轴朝单点会聚，即焦点。球形波阵面误差的值表示焦点的位置，在视网膜中央凹处或中央凹前面，分别如图1和图2的示例所示。使用这两幅图设定构成本发明具体实施方式的基本参数/原理，然而应当理解，虽然为了便于理解，只描述并示出了球形屈光度误差，但本发明同样适用于复曲面镜片，包括特定轴处的柱面光焦度。另外，如随后更详细的描述所示，小透镜可包括柱形光焦度和轴，并且还可包括更复杂的光学设计，诸如高阶像差。
图3示出了平的(0屈光度离焦)波阵面301和具有+10.00屈光度离焦的同轴小透镜波阵面303，这些波阵面将穿过眼睛300朝向眼睛300的视网膜302。如图所示，0屈光度基准球波阵面沿主光轴306聚焦在单点304处。由于这表示0波阵面误差，焦点304位于视网膜302的中央凹上。来自+10.00屈光度的同轴小透镜303的波阵面各自聚焦在视网膜302前面的单点308处，预计将有+10.00屈光度误差。应该指出的是，小透镜是图2所示的+10.00屈光度波阵面的一小部分，因此来自每个小透镜的光线303仍然指向与完整的+10.00屈光度波阵面相同的方向。同轴镜片设计或非球面多焦点镜片设计通常也均具有主要距离和具有共轴的增加光焦度。通常，在这些应用中，为了保持最佳图像质量，增加光焦度限于+1.00至+3.00屈光度的范围内。因此，小透镜的这种布置方式不会获得本发明所需的高增加光焦度，但是非同轴布置方式可以，具体情况将随后列出。
图4示出了来自平的基准球形镜片401的平面波阵面以及来自+10.00屈光度非同轴小透镜403的波阵面，它们将穿过眼睛400朝向眼睛400的视网膜402。如图所示，平面波阵面401沿主光轴406聚焦在单点404处。由于这表示0屈光度波阵面误差，焦点404位于视网膜402的中央凹上。具有+10.00屈光度离焦的非同轴小透镜403的波阵面各自聚焦在视网膜402前的单点408和410处，它们预期具有+10.00屈光度的镜片，但在朝向中央凹的方向。不像图3所示，现在小透镜具有与初始同光轴406不重合的焦点408和410，因此为非同轴。需要注意的是，球形波阵面小透镜沿其自身的轴在视网膜402前面+10.00屈光度聚焦，每个小透镜的中心具有0波阵面误差，并且其中心点的任一侧具有相对的斜率并由此仍然指向与参考球面中心相同的方向即中央凹。
图5示出了来自平的基准球形镜片501的平面波阵面以及来自+10.00屈光度非同轴小透镜503的波阵面，它们将穿过眼睛500朝向眼睛500的视网膜502。如图所示，平面波阵面沿着主光轴506聚焦在单点504处。由于这表示0屈光度波阵面误差，焦点504位于视网膜502的中央凹上。具有+10.00屈光度离焦的非同轴小透镜503的波阵面各自聚焦在视网膜502前面的单点508和510处，预期具有+10.00屈光度的镜片，但对称地离开中央凹。再一次，小透镜现在具有与初始共同光轴506不重合的焦点508和510，因此为非同轴。需要注意的是，球形波阵面小透镜沿其自身的轴聚焦并且与图4的小透镜以不同的斜率指向中心，对称地离开中央凹，但在视网膜502前仍具有+10.00屈光度的局部聚焦点。另外，小透镜的轴朝向中心基部球形波阵面轴506对称地会聚。换句话讲，小透镜512引导光线穿过初始共同光轴506，以对称布置指向与中央凹等距离的视网膜502的外围部分。
图6示出了来自平的基准球形镜片601的平面波阵面以及来自+10.00屈光度非同轴小透镜603的波阵面，它们将穿过眼睛600朝向眼睛600的视网膜602。如图所示，平面波阵面沿着主光轴606聚焦在单点604处。由于这表示0屈光度波阵面误差，焦点604位于视网膜602的中央凹上。具有+10.00屈光度离焦的非同轴小透镜603的波阵面各自聚焦在视网膜602前面的单点608和610处，预期具有+10.00屈光度的镜片，但非对称地离开中央凹。再一次，小透镜现在具有与初始共轴606不重合的焦点608和610，因此为非同轴。需要注意的是，球形波阵面小透镜沿其自身的轴聚焦并且与图4的小透镜以不同的斜率指向中心，非对称地离开中央凹，但在视网膜602前仍具有+10.00屈光度的局部聚焦点。另外，小透镜轴非对称地向中心基准球形波阵面前面的焦点会聚。换句话讲，小透镜引导光线穿过初始共同光轴，以非对称布置指向与中央凹不等距离的视网膜602的外围部分。
图7示出了来自平的基准球形镜片701的平面波阵面以及来自+10.00屈光度非同轴小透镜703的波阵面，该波阵面将穿过眼睛700朝向眼睛700的视网膜702。如图所示，平面波阵面沿着主光轴706聚焦在单点704处。由于这表示0屈光度波阵面误差，焦点704位于视网膜702的中央凹上。具有+10.00屈光度离焦的非同轴小透镜703的波阵面各自聚焦在视网膜702前面的单点708和710处，预期具有+10.00屈光度的镜片，但对称地离开中央凹而不与主光轴706交叉。再一次，小透镜现在具有与初始共轴706不重合的焦点708和710，因此为非同轴。需要注意的是，球形波阵面小透镜沿其自身的轴聚焦并且与图4的小透镜以不同的斜率指向中心，对称地离开中央凹，但在视网膜702前仍具有+10.00屈光度的局部聚焦点。另外，小透镜的轴对称地向中心基部球形波阵面的焦点704后会聚。换句话讲，小透镜引导光线不穿过初始共同光轴706，但仍然以对称布置指向与中央凹等距离的视网膜702的外围部分。
图8示出了来自平的基准球形镜片801的平面波阵面以及来自+10.00屈光度非同轴小透镜803的波阵面，它们将穿过眼睛800朝向眼睛800的视网膜802。如图所示，平面波阵面沿着主光轴806聚焦在单点804处。由于这表示0屈光度波阵面误差，焦点804位于视网膜802的中央凹上。具有+10.00屈光度离焦的非同轴小透镜803的波阵面各自聚焦在视网膜802前面的单点808和810处，预期具有+10.00屈光度的镜片，但非对称地离开中央凹而不与主光轴806交叉。再一次，小透镜现在具有与初始共轴806不重合的焦点808和810，因此为非同轴。需要注意的是，球形波阵面小透镜沿其自身的轴聚焦并且与图4的小透镜以不同的斜率指向中心，非对称地离开中央凹，但在视网膜802前仍具有+10.00屈光度的局部聚焦点。另外，小透镜轴非对称地向中心基部球形波阵面轴806后会聚。换句话讲，小透镜使光线不穿过眼睛内初始共同光轴806，但仍然以非对称布置指向与中央凹不等距离的视网膜802的外围部分。
需要注意的是，还可能将上述构造组合，例如，包括具有零波阵面误差的基准球面的光学设计、引导光线穿过主光轴的小透镜，以及引导光线指向主光轴同侧的小透镜。另外，可易于在非球形形状上产生小透镜。这将允许对来自小透镜并且到达视网膜的光线分布进行微调和操纵。一个示例是产生小透镜，该小透镜具有局部散光以匹配它们的角位置。可在中央凹周围以“环形”模式调整散光的量，以改变视网膜模糊的宽度。
接触镜片或接触镜仅为放置在眼上的镜片。接触镜片被视为医疗装置并且可被佩戴以矫正视力和/或用于美容或其它治疗原因。自20世纪50年代起，商业上就已利用接触镜片来改善视力。由硬性材料制成或加工成的早期接触镜片相对较为昂贵并且易碎。此外，这些早期的接触镜片由不允许足够的氧气通过接触镜片传输到结膜和角膜的材料加工成，这可潜在地引起许多不良临床功效。尽管仍利用这些接触镜片，但它们因其不良的初始舒适度而并不适用于所有患者。该领域的后续发展产生了基于水凝胶的软性接触镜片，该软性接触镜片在当今是极其流行的且被广泛利用。当今可用的有机硅水凝胶接触镜片将具有极高透氧度的有机硅的有益效果与水凝胶的经证实的舒适度和临床性能组合在一起。事实上，与由早期硬性材料制成的接触镜片相比，这些基于有机硅水凝胶的接触镜片具有更高的透氧度值并且通常有更高的佩戴舒适度。另一方面，刚性可透气硬性接触镜片由含硅氧烷聚合物制成，但是比软性接触镜片更具刚性，并且因此保持它们的形状并且更加耐用。
当前可用的接触镜片仍然是用于视力矫正的高性价比装置。薄塑料镜片贴合在眼睛的角膜上以矫正视力缺陷，包括近视或近视眼、远视或远视眼、散光(即角膜中的复曲面性(toricity))以及老花眼(即晶状体适应能力的失去)。接触镜片能够以多种形式使用，并且由多种材料制成，以提供不同的功能性。日戴型软性接触镜片通常由软性聚合物材料制成，其与水组合以用于透氧性。日戴型软性接触镜片可为日抛型或长戴型。日抛型接触镜片通常佩戴一天，然后被抛弃，而长戴型接触镜片通常被佩戴持续至多三十天的时间段。有色软性接触镜片使用不同的材料以提供不同的功能性。例如，可见性色调接触镜片使用浅色调来帮助佩戴者定位掉落的接触镜片，增强色调的接触镜片具有增强人的自然眼睛颜色的透明或半透明色调，颜色色调接触镜片包括不透明的色调以改变人眼睛颜色，并且滤光色调接触镜片用来增强某些颜色同时减弱其他颜色。双焦点接触镜片和多焦点接触镜片特别为老花眼患者设计，并且能够以软性和刚性种类获得。复曲面接触镜片特别为散光患者设计，并且也能够以软性和刚性种类获得。组合以上不同方面的组合镜片也是可获得的，例如混合型接触镜片。
根据本发明，开发小透镜设计用于眼科镜片，该眼科镜片可为视网膜中央凹提供视力矫正，并在视网膜周围的近处和远处具有近视模糊以减慢或停止眼睛增长信号，并且对主要视力影响很小或没有影响。本发明的接触镜片可以是球面镜片或复曲面镜片。图12A和图12B示出了可根据本发明利用的示例性接触镜片1200。图12A是镜片1200的平面俯视图，并且图12B是镜片1200的侧视图。接触镜片1200包括前凸表面1202和后凹表面1204。光学区1206包括主要距离矫正光学器件1208和具有高增加光焦度的多个非同轴小透镜1210，以便为治疗近视的发展而产生近视离焦。主要距离矫正光学器件1208的总面积与非同轴小透镜1210的总面积的比率在20∶80至80∶20的范围内。可在前凸表面1202上或后凹表面1204上形成小透镜1210。优选地，在前凸表面1202上形成小透镜1210。接触镜片1200还包括周边区1212。
图9示出了设计用于5.5mm瞳孔的非同轴小透镜的六个示例性实施方案，其中距离与加光焦度面积的比率或填充系数的变化范围为20％至60％，并且该加光焦度值为+2.50屈光度至+20.0屈光度。在这些实施例中，对于20％、40％和60％的填充系数，小透镜900的大小分别为0.45mm、0.62mm和0.77mm。从小透镜中心至小透镜中心的距离保持在0.88mm。该透光中心直径也保持在2.00mm。需要注意的是，可使用任何合适的小透镜900的布置。另外，小透镜900可采用任何合适的形状和尺寸，例如圆形、六边形、同心环或者甚至大小在0.5mm至1.1mm范围内的径向区。下表1总结了上述实施例的设计参数。
表1
Figure BDA0001027133280000111
上述非同轴小透镜设计的视觉功能和韦伯对比灵敏度相对于最好的球形矫正以及与传统的+3.00屈光度球面镜片、具有增加+3.00屈光度的两区双焦的镜片或具有+2.00屈光度的传统同心环双焦的对比在下表2中总结列出。相较于传统的同轴光学方法诸如双区以及同心双焦镜片时，在所有情况下，非同轴光学镜片的小透镜设计带来更少的视敏度损失和韦伯对比灵敏度损失。该对比本质上是发光性/亮度的差异，该发光性/亮度使得视野内的一个或多个物体是可分辨的，并且韦伯对比灵敏度基本上是眼睛对物体亮度和背景亮度之间的检测阈值。
表2
Figure BDA0001027133280000112
Figure BDA0001027133280000121
根据本发明的另一个示例性实施方案，图10示出了具有和不具有透光中心区的多个光学设计，同时保持恒定的填充系数百分比、增加光焦度和小透镜尺寸。如图所示，具有透光中心区1000的光学设计在其中不具有小透镜1002。设计的参数以及针对每个设计实施例计算得到的视觉功能(VSOTF)总结在下表3中。
建立在光传递函数(VSOTF)基础之上的视觉斯特列尔比率(Strehl ratio)是一种常用的视觉功能描述符号，该斯特列尔比率可通过波阵面像差直接推导得出。其表明视网膜图像质量如何受到眼睛的光学影响以及如何受到不同形式的附加视觉辅助(例如眼镜或接触镜片等)诱发的其他像差的影响。增强的视觉功能(VSOTF)由如下公式给出，
Figure BDA0001027133280000122
其中OTFεL(fx，fy)代表有限衍射光学传递函数，CSFN(fx，fy)是神经对比灵敏度函数，并且(fx，fy)是空间频率坐标。
表3
Figure BDA0001027133280000123
Figure BDA0001027133280000131
根据本发明的又一个示例性实施方案，图11示出了衍射受限眼模型对图像质量的模拟视网膜图像，并且视觉功能取决于小透镜1100的尺寸和增加光焦度。表4总结了每一设计的设计参数和计算得到的每个设计的视觉功能，列出如下。从表4中的数据可看出，增加光焦度比小透镜尺寸对VSOTF的影响更小。因此，最佳设计参数可包括改善治疗效果的高增加光焦度、小的小透镜尺寸和透光的中心。
表4
Figure BDA0001027133280000132
需要注意的是，虽然本文所述的示例性实施方案涉及包括局部光焦度(无论+1.00D还是+30.00D)相同的小透镜的接触镜片，但接触镜片可能包括光焦度不同的小透镜。例如，接触镜片可包括在一个区域内局部光焦度为+2.00D并且在另一个区域内光焦度为+10.00D或+20.00D的小透镜。然而在其他示例性实施方案中，局部光焦度可与其相邻的小透镜交替改变。从本质上讲，可使用任何合适的局部光焦度组合。
同样需要注意的是，本文所述的示例性实施方案涉及接触镜片，以减慢近视的发展。这些镜片包括平的或负基准球形光焦度，以用于距离矫正和具有正增加光焦度的非同轴小透镜以诱导视力模糊。也可能具有相反极性的用于远视受治疗者的接触镜片。在这些镜片中，基准球面矫正是加光焦度屈光矫正，使用具有负光焦度的非同轴小透镜以诱导远视模糊形成正视。
尽管所示出并描述的据信是最为实用和优选的实施方案，但显而易见的是，对所述和所示的具体设计和方法的变更对于本领域中的技术人员来说不言自明，并且在不脱离本发明的实质和范围的情况下可使用这些变更形式。本发明并不局限于所述和所示的具体构造，而是应当理解为与可落入所附权利要求书的范围内的全部修改形式相符。

Claims (18)

1.一种用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的眼科镜片，所述眼科镜片包括：
前凸表面；
后凹表面；
光学区，所述光学区包括主要基准球面距离矫正区和具有增加光焦度的多个非同轴小透镜，所述非同轴小透镜和主要距离矫正区的组合被布置成向视网膜的所有区域提供清晰的视力和近视离焦，其中所述多个非同轴小透镜提供屈光度介于+1.00至+30.00范围内的增加光焦度；和
围绕所述光学区的周边区,
其中所述眼科镜片为接触镜片。
2.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中具有增加光焦度的所述多个非同轴小透镜占所述光学区的20%至80%。
3.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中所述多个非同轴小透镜各自的直径在0.45mm至1.00mm的范围内。
4.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中所述光学区包括中心区。
5.根据权利要求4所述的眼科镜片，其中所述中心区不包括增加光焦度、非同轴小透镜。
6.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中具有增加光焦度的所述多个非同轴小透镜被配置成引导光线穿过所述镜片的主光轴。
7.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中具有增加光焦度的所述多个非同轴小透镜被配置成引导光线至所述镜片的主光轴的一侧。
8.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中具有增加光焦度的所述多个非同轴小透镜被配置成引导光线对称地离开患者的中央凹。
9.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中具有增加光焦度的所述多个非同轴小透镜被配置成引导光线非对称地离开患者的中央凹。
10.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中具有增加光焦度的所述多个非同轴小透镜被配置成围绕患者的中央凹产生近视模糊。
11.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中具有增加光焦度的所述多个非同轴小透镜形成于所述前凸表面上。
12.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中具有增加光焦度的所述多个非同轴小透镜形成于所述后凹表面上。
13.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中所述眼科镜片是单个视力球面镜片。
14.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中所述眼科镜片是复曲面镜片。
15.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中所述眼科镜片是软性接触镜片。
16.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中具有增加光焦度的所述多个非同轴小透镜是球形的。
17.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中具有增加光焦度的所述多个非同轴小透镜是非球形的。
18.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中具有增加光焦度的所述多个非同轴小透镜是复曲面的。
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