CN107847123A - 用于确定矫正视力的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于评估患者的光学矫正需求的系统和方法。该系统包括计算机系统，该计算机系统包括适于在其上运行至少屈光软件应用程序的处理器、与所述处理器通信并适于从用户接收输入的输入装置以及与所述处理器通信并适于显示信息的移位装置，和屈光眼睛佩戴物，该屈光眼睛佩戴物包括电学上可调整的左镜片和右镜片并与处理器通信，该左镜片和右镜片可被选择性地控制以调整相应镜片的至少球面光焦度。屈光软件应用程序从输入设备和眼睛佩戴物控制器接收输入，并选择性地调整左镜片和右镜片的球面光焦度，控制所述显示装置上显示的信息以及存储关于相应左镜片和右镜片的球面光焦度的信息。

Description

用于确定矫正视力的系统和方法

相关专利申请的交叉引用

本申请要求提交于2015年7月29日的美国临时专利申请62/198,656的优先权，其全部内容以引用方式并入。

技术领域

本发明整体涉及接触镜片领域，并且更具体地涉及用于确定针对患者的矫正视力需求的系统和方法。

背景技术

如今人们普遍使用接触镜片来矫正视力。目前存在大批量低成本接触镜片制造的若干传统方法。这些方法包括但不限于铸塑成型、旋转铸膜、车床加工和使用工业中已知为“lightstream技术”的技术以及它们的任意组合。

传统的铸塑成型包括使用金刚石刻刀车削技术来生产金属工具(也称为插入物)，该金属工具用于注塑成型工艺中以生产塑料镜片凸模和塑料镜片凹模。液态单体被放置在一对凸模/凹模之间并被固化。随后，经固化的镜片从模具对移除并经历后处理步骤(包括水合、脱模、消毒、检测、测量、封装等)，从而得到有用的产品。

通常，旋转铸膜还包括使用精钢石刻刀车削技术来生产金属工具，该金属工具用于注塑成型工艺中以生产可投放液态单体的塑料镜片凹模。模具和单体随后在暴露于固化辐射的同时围绕中心轴线旋转，并且镜片被形成。类似于铸塑成型，经固化的镜片从镜片模具移除并经历后处理步骤(包括水合、脱卸、消毒、检测、测量、封装等)，从而得到有用的产品。

通常，车床加工包括使用金刚石刻刀车削技术来直接从镜片毛坯(也称为按钮)生产预水合的镜片。预水合的镜片随后经历后处理步骤(包括水合、消毒、检测、测量、封装等)，从而得到有用的产品。

金刚石刻刀车削还可用于直接生产镜片模具，其中这些镜片模具用于上文铸塑成型或旋转铸膜描述中。

“Lightstream技术”是由Duluth，GA的Ciba Vision Corporation(现在的Alcon)所使用的技术，该技术包括用可重复使用的玻璃模具对来替代塑料模具。每个玻璃模具对由浸没在镜片单体中的凹面模具和凸面模具组成，该凹面模具和凸面模具靠近彼此放置，使得这两个曲面之间的间隙映射到期望的预水合的接触镜片轮廓。单体通过玻璃模具使用紫外光固化，模具分开，随后镜片经历如下阶段，包括水合、消毒、检测、测量、包装等，从而得到有用的产品。

如今生产和销售的大多数接触镜片位于离散参数范围内，该范围包括有限的基弧、直径和光角度。球面光焦度提供随制造商而变化，但是通常在-20.00D至+20.00D，更可能地为-12.00D至+8.00D的范围内。通常，这些范围内的光焦度仅以每0.25D一档(介于-6.00D和+6.00D光焦度的范围之间)以及位于±6.00D范围外的每0.50D一档来提供。当前，大多数柱镜光焦度也以离散档提供，其中每个制造商拥有其自己的范围。由Johnson&Johnson Vision Care(Jacksonville，FL)制造和销售的品牌的散光镜片例如目前只提供

-0.75D、-1.25D、-1.75D和-2.25D的柱镜矫正。散光镜片的可用的光焦度轴位也是有限的，通常每10°一档，针对低柱镜光焦度而言范围为0°至180°，并且被一些制造商进一步限制为针对高柱镜光焦度而言例如提供80°，90°、100°、170°、180°和190°(180°和190°角度可分别指0°和10°角度)。

制造商在接触镜片参数上仅提供离散档的原因有很多，但原因可包括工具和模具制造成本、储存工具的大量库存单元(SKU)的存货成本、储存大量镜片的存货成本、需要较高光焦度矫正度数的患者的患病率较低等。例如，针对提供一个基弧和一个直径的名叫“品牌X”的虚构的散光产品考虑SKU的数量。针对品牌X的每0.25D一档的-6.00D至+6.00D的球面光焦度范围得到49个不同的SKU。沿仅一个轴位的约-0.75D、-1.25D、-1.75D和-2.25D的柱镜光焦度提供使SKU的数量成四倍达到196。针对品牌X的轴位提供，例如柱镜光焦度中的每一者约为每10°，将SKU乘以18得到3528个SKU。在10°轴位中的每一者处提供的每个增量的柱镜光焦度向品牌X的产品系列添加882个SKU。如果以每0.25D一档从-0.25D至-2.25D提供柱镜光焦度，则品牌X的SKU的总数将为7938。仅提供一个附加的基弧使SKU翻倍达到15876，并且仅向所述组合添加另一个直径使总数再次翻倍达到31,752个SKU。以5°而非10°增量来提供品牌X的轴位也使SKU的数量翻倍达到63504。提供另选材料制成的品牌X也显著增加SKU的数量。

提供不同的镜片设计、光焦度、基弧、直径和形状均要求制作不同的工具。在每个金属工具的$100-$500的成本范围内，针对大量SKU的铸塑成型价格不菲，尤其当使用多腔技术时，在该技术中，每个模具块中使用相同设计的多个工具。因此，制造商对他们生产的不同接触镜片设计选项的数量是有选择性的，通常他们选择与最常见的视力需求/订购处方一致的设计选项。当然，这就意味着处方在制造商提供的范围之间或之外的个体必须购买在矫正其特定视力或适合需求方面不太理想的镜片。

最近，已公开了用于制造接触镜片的新系统和方法，其中可在自定义的基础上产生无数不同的镜片形状和镜片参数(包括镜片光焦度)。全文以引用方式并入本文的美国专利8,317,50公开了通过选择性地将光化辐射投射穿过光学芯轴并到达液体聚合物槽或浴槽中而在单个凸光学芯轴上逐体素生长镜片前体成型件的方法。光学芯轴和镜片前体成型件随后从槽中被移除并反转，使得光学芯轴的凸形表面直立。在稳定期之后，来自浴槽的保持位于镜片前体成型件上的未固化的残余液态单体随后被固化以形成最终镜片，在稳定期期间，此类液体在重力作用下在镜片前体成型件之上流动。如其中所述，可为任何给定眼睛生产定制镜片。

仅当针对患者生成真正精确的定制方案时，制造高精度和真正定制的接触镜片的能力才将真正对该患者有益。

用于初步确定患者的矫正需求的常规方法利用熟知的综合屈光检查仪装置，此类装置依赖来自患者的主观输入，该主观输入用于建议眼部保健医师放置在其眼前的各种镜片中的哪一种镜片提供较好的矫正视力。然而，综合屈光检查仪通常具有针对聚焦误差和柱镜误差的离散的逐级的分辨率，通常分别为0.125和0.25屈光度，尽管一些较新的装置可达到0.01屈光度的更高分辨率。使用综合屈光检查仪聚焦于患者的精确矫正需求是一个耗时的过程，在该过程中的每个步骤处，医师必须根据判断来选择下一个所建议的镜片并且手动完成该动作，并且患者必须将一个选择与另一个选择进行比较并向医师提供反馈。使用三个独立的变量即聚焦误差、柱镜光焦度和柱镜轴位，时间约束可限制最终结果的精确度。患者和医师两者的人为误差不可避免地存在。另外，对柱镜轴位的主观判定较难，因为细微的差别可对柱镜矫正产生巨大的影响。另外，如所指出的那样，所确定的矫正需求的精确度由所使用的综合屈光检查仪的分辨率所限制。综合屈光检查仪可确定球面、柱镜和轴位，而非高阶像差。

客观测量装置和技术也已被用于测量患者的眼镜并随后确定该患者的矫正需求。被称为屈光仪和像差计的这些装置通常显示球面光焦度数据，精确到百分之一的屈光度，以及针对轴位精确到以度为单位的整数。使用屈光仪和像差计执行的检查通常称为“客观检查”，因为设备返回数值和图形值，极少有甚至没有患者参与决策过程。自动屈光仪的一个示例是Nidek ARK-10000屈光力/角膜分析仪(Freemont，CA的Nidek Inc.)。屈光仪和像差计的0.01D光焦度分辨率和1°轴位分辨率表明其将非常适合用于配制定制的镜片。然而，客观检查不考虑大脑如何感知和分析视觉系统呈现给其的图像，因此，不总是为所有患者提供最佳配制数据。当与基于客观数据配制的镜片相比更适合使用主观数据配制的镜片时，一些患者喜欢“主观镜片”而另一些患者喜欢“客观镜片”。因此，来自客观检查的球体数据、柱体数据和轴位数据可单独使用或与来自主观检查的数据结合，以为患者提供最佳的可能的定制镜片设计。

已作出一些尝试来将通过使用综合屈光检查仪获得的主观反馈与诸如从像差计获得的客观数据结合。一个此类示例在美国专利公布2014/0368795中有所描述。尽管该方法未描述利用客观数据与主观数据的组合，但是该方法的困扰之处仍然在于综合屈光检查仪的缺点，最主要是耗时的过程，在该过程中医师的参与，以及当镜片在患者面前来回翻转时患者难以在每一档处从两个选项中选出更好的。

发明内容

提供了一种用于评估患者的光学矫正需求的系统，该系统包括计算机系统，该计算机系统具有适于在其上运行至少屈光软件应用程序的处理器、与该处理器通信并适于从用户接收输入的输入装置以及与处理器通信并适于显示信息的移位装置。该系统还包括屈光眼睛佩戴物，该屈光眼睛佩戴物适于由患者佩戴并包括电学上可调整的左镜片和右镜片，该左镜片和右镜片各自适于可被选择性地控制以调整屈光镜片的至少球面光焦度。屈光眼睛佩戴物与处理器通信；并且眼睛佩戴物控制器具有与处理器通信的至少第一输入装置和第二输入装置。第一输入装置和第二输入装置适于选择性地调整相应左镜片和右镜片的球面光焦度。屈光软件应用程序适于经由输入设备接收输入，经由眼睛佩戴物控制器接收输入，基于来自输入装置和/或眼睛佩戴物控制器的输入来选择性地调整电学上可调整的左镜片和右镜片的球面光焦度，控制显示装置上显示的信息以及存储关于相应左镜片和右镜片的球面光焦度的信息。

在一个实施方案中，屈光眼睛佩戴物和眼睛佩戴物控制器无线地耦接至计算机系统以用于在两者间进行通信。

在另一个实施方案中，屈光软件应用程序还适于经由输入装置接收针对患者的柱镜输入数据和轴位输入数据，以及适于生成柱镜数据和轴位数据和由患者经由眼睛佩戴物控制器调整的左镜片和右镜片的球面光焦度作为输出。屈光软件应用程序还可适于基于输出的球面光焦度以及柱镜数据和轴位数据来生成针对定制的接触镜片的设计。

屈光眼睛佩戴物还可包括多个夹具，该多个夹具适于接合第一眼镜镜片和第二眼镜镜片并将其保持在适当的位置，以便使第一和第二电学上可调整的镜片相应地重叠。

在另一个实施方案中，电学上可调整的左镜片和右镜片是可变光学液体镜片，并且左镜片和右镜片的球面光焦度通过改变跨越相应液体镜片施加的电场来调整。

屈光眼睛佩戴物还可包括瞳孔间调整装置，并还可包括瞳孔间调整量尺。屈光眼睛佩戴物还可包括鼻梁高度调整装置。

在另一个实施方案中，屈光眼睛佩戴物还包括左镜脚和右镜脚以及用于分别调整左镜脚和右镜脚的长度的左右镜脚距离调整装置，并且还可包括左右镜脚角度调整装置。

还提供了一种用于评估患者的光学矫正需求的方法，该方法包括将屈光眼睛佩戴物适配至患者的头部，该屈光眼睛佩戴物包括电学上可调整的左镜片和右镜片，该左镜片和右镜片适于可被选择性地控制以调整相应镜片的至少球面光焦度；向患者提供眼睛佩戴物控制器，该眼睛佩戴物控制器具有适于选择性地控制相应左镜片和右镜片的球面光焦度的至少第一输入装置和第二输入装置；当患者佩戴屈光眼睛佩戴物时，在显示装置上向患者显示模糊图像；允许患者分别使用左输入装置和右输入装置来调整左镜片和右镜片的球面光焦度，直到图像对于患者而言不再模糊；在患者完成调整之后记录可调整镜片的球面光焦度；为患者的左眼和右眼选择具有与所记录的针对每个眼睛的球面光焦度最接近匹配的球面光焦度的适配镜片；当患者佩戴适配镜片时对患者执行客观检查，以获得所述患者的每个眼睛的柱镜误差数据和轴位误差数据；替换患者的头部上的屈光眼睛佩戴物；当患者佩戴屈光眼睛佩戴物和所选的适配镜片时，在显示装置上向患者显示模糊图像；允许患者分别使用左输入装置和右输入装置来调整左镜片和右镜片的球面光焦度，直到图像不再模糊；在完成第二调整步骤之后，记录可调整镜片的球面光焦度；以及传送柱镜误差数据和轴位误差数据和来自第二记录步骤的球面光焦度，以用于生成针对患者的定制接触镜片的设计的目的。

在一个实施方案中，方法还包括为患者适配屈光眼睛佩戴物，该屈光眼睛佩戴物包括电学上可调整的左镜片和右镜片，该左镜片和右镜片适于可被选择性地控制以调整相应镜片的至少球面光焦度；为患者提供具有适于选择性地调整相应左镜片和右镜片的球面光焦度的第一输入装置和第二输入装置的眼睛佩戴物控制器；启动待用于评估患者的屈光应用程序软件，该屈光应用程序软件驻留于计算机系统中的处理器上，该计算机系统还包括与处理器通信并适于从用户接收输入的输入装置以及与处理器通信并适于显示信息的移位装置，该启动步骤还包括在屈光应用程序软件和屈光眼睛佩戴物与眼睛佩戴物控制器之间建立通信；通过在显示装置上向患者呈现模糊图像来对患者执行基础球面眼部屈光，并允许患者使用眼睛佩戴物控制器上的左输入装置和右输入装置来调整左镜片和右镜片的球面光焦度，直到图像不再模糊；为患者选择与屈光眼睛佩戴物的所调整的球面光焦度最接近匹配的适配镜片；指示患者佩戴所选的适配镜片；当患者佩戴适配镜片时执行客观检查，以获得患者的柱镜误差数据和轴位误差数据；以及当患者佩戴适配镜片时通过在显示装置上向患者呈现模糊图像来对患者执行第二球面眼部屈光，并允许患者使用眼睛佩戴物控制器上的左输入装置和右输入装置来调整左镜片和右镜片的球面光焦度，直到图像不再模糊。

在另一个实施方案中，方法还包括在第二球面眼部屈光步骤之后获得屈光眼睛佩戴物的左镜片和右镜片的球面光焦度，并使用球面光焦度以及所获得的柱镜数据和轴位数据来为患者配制定制的接触镜片。

在另一个实施方案中，方法还包括选择包括基准指示器的基准适配镜片，当患者佩戴基准适配镜片时使用包括光学成像装置的测量装置来执行客观检查，使用光学成像装置获得患者眼睛上的基准适配镜片的光学图像，从光学图像确定基准适配镜片的偏心信息和/或旋转信息，以及使用偏心信息和/或旋转信息连同球面光焦度和所获得的柱镜数据和轴位数据来为所述患者配制定制的镜片。

适配镜片和基准适配镜片可另选地为相同镜片或不同镜片。另外，基准指示器可为基准标记或镜片边缘特征部。

通过要结合附图阅读的对本发明说明性实施方案的以下详细说明，本发明的这些目标和其他目标、特征和优点将显而易见。

附图说明

图1示出了用于测量患者的光学需求的示例性系统；

图2是示出了适配至患者的示例性屈光眼睛佩戴物的前视图；

图2a是图2的屈光眼睛佩戴物的前视图；

图2b和2c是图2的屈光眼睛佩戴物的侧视图和透视图；

图2d是图2的屈光眼睛佩戴物上的控制器的透视图；

图2e是图2的屈光眼睛佩戴物上的调整机构的侧视图；

图3示出了用于确定患者的光学矫正需求的示例性方法；

图4示出了当佩戴接触镜片时患者的眼睛的数字图像；

图5a-5d是重叠有或未重叠有接触镜片的患者眼睛的各个图示；

图5e示出了表示眼上镜片随时间推移的数字图像；并且

图6示出了具有如图所示远离患者眼睛的镜片圆形突出部的示例性镜片。

具体实施方式

现在参见图1，用于评估患者100的光学矫正需求的系统的优选实施方案包括计算机系统102，该计算机系统包括其上加载有屈光软件应用程序的计算机110诸如平板计算机、膝上型计算机或台式计算机、高分辨率显示器108诸如计算机监视器、待由患者佩戴的屈光眼睛佩戴物104以及调整屈光眼睛佩戴物104镜片中的至少球面光焦度的眼睛佩戴物控制器106。在例示的实施方案中，计算机110被无线地连接至显示装置108，并运行对向患者呈现的显示器进行控制的屈光软件应用程序。计算机110诸如通过蓝牙低功耗通信链路被进一步无线地连接至屈光眼睛佩戴物104，并类似地连接至眼睛佩戴物控制器106。尽管所述实施方案为优选的，但是本领域的技术人员将易于理解可实现如下文进一步所述的能够运行应用程序软件并向患者和医师显示图像和信息的任何合适的计算机系统，并且也可实现任何合适的连接方式，不论是否为无线连接。

屈光应用程序软件在显示装置108上显示各个图像，经由眼睛佩戴物控制器106接受来自患者的输入，以及根据该输入控制屈光眼睛佩戴物，并且还可经由平板装置110接收来自医师的输入以控制显示器和屈光眼睛佩戴物。屈光应用程序软还可向患者提供各个音频提示或视觉提示以给予指示或帮助。

眼睛佩戴物控制器106优选地包括三个输入按钮以及第一输入装置和第二输入装置诸如用于分别调整屈光眼睛佩戴物104的左镜片和右镜片的旋转的调整旋钮107a，107b。按钮被优选地分配，使得按压一个按钮108a使用户能够在过程中返回一个步骤，如由屈光软件应用程序所确立的那样，按压第二个108b使用户能够在过程中前进一个步骤，并且按压第三个108c允许用户请求帮助处理。

图2和2a-2e中更详细地示出了屈光眼睛佩戴物104。眼睛佩戴物104在外观上类似于一副超大尺寸的眼镜并包括右镜片120和左镜片122，该右镜片和左镜片为可变光学镜片并可选择性地被调整以使能优选地介于+/-10屈光度之间和优选地以0.02至0.03屈光度为增量的屈光球面矫正。可变光学镜片在本领域中是已知的，其中一种类型通过在“液体”镜片上施加电场来使能可调整的屈光矫正。矫正的量值与跨越镜片施加的电场的量值大致成比例，并可适应0.02至0.03屈光度的分辨率，该分辨率远高于人眼/人脑可检测的水平。可使用的一个示例性的合适的可变光学镜片为Artic39N0，其由法国里昂的Varioptic，Inc.制造和销售。具有更大光圈的附加型号也是可得的。如所指出的那样，眼睛佩戴物控制器包括两个旋转的调整旋钮，这两个旋转的调整旋钮通过应用程序软件通信以向眼睛佩戴物中的相应镜片施加所要求的电场/矫正，并且应用程序软件追踪所施加的矫正。

屈光眼睛佩戴物还包括多个机械调整机构以使装置适配特定患者的头部的独特尺寸和形状。参见图2a，瞳孔间距(位于瞳孔之间的距离)调整装置124，优选地可旋转的旋钮，允许调整瞳孔间距“d”以更好地适配患者，并优选地跨越至少54-70mm的范围。眼睛佩戴物还包括指示设定距离的瞳孔间距量尺126。屈光眼睛佩戴物的鼻梁高度也可使用鼻梁高度调整机构128来调整，优选地为升高或降低鼻梁高度的可旋转旋钮。

左镜脚(未示出)和右镜脚111(图2b和2c)也可被调整。每一侧上的镜脚角度调整装置113允许相应的镜脚被选择性地从水平方向向上或向下调整至多约5度，其中角度调整由角度调整计117指示。另外，至弓形弯曲119的自然曲线的距离可通过经由距离调整装置114将镜脚111来回滑动而被调整至多约30mm。左镜脚和右镜脚111独立于控制器140a，140b的位置而被调整，该控制器在下文进一步描述。

重新参照图2，屈光眼睛佩戴物被设计为同样适应可选的标准固定镜片，该可选的标准固定镜片可用于在检查期间负责柱镜误差和轴位误差，如下文进一步所述。固定镜片可被夹具123保持在适当的位置。此外，围绕周边的角度量尺124可用于调整标准固定镜片的轴位，如同样将在下文进一步所述。

屈光眼睛佩戴物的各个其他特征部可在图2d中最佳所示，该图示出了左无线镜片控制器和右无线镜片控制器140a，140b，该左无线镜片控制器和右无线镜片控制器与屈光软件应用程序通信以控制电学上可调整的镜片120，122的球面屈光度。充电指示器灯(即LED)127a，127b和充电端口129a，129b诸如USB电池充电端口存在于左控制器和右控制器两者上。眼睛佩戴物还在每一侧上优选地包括状态指示器131a，131b和唤醒按钮133a，133b。

如前文所指出的那样，眼睛佩戴物控制器106包括第一可旋转旋钮和第二可旋转旋钮107a，107b，其包括使用户能够分别手动控制屈光眼睛佩戴物中的可调整的左镜片和可调整的右镜片120，122的球面屈光度变化的特征部。旋钮可任选地具有双重功能，其中按压相应的按钮使得在过程中相应地向前导航和向后导航，或可包括用于这些导航特征部的独立的按钮108a，108b，如前文所述。附加的按钮108c在用户需要过程辅助时用作“帮助”按钮，并还可在控制器已进入睡眠模式时用作唤醒按钮。

系统设置和过程

现在参见图3，现在将详细描述系统设置和过程。医师通过启动平板计算机或个人计算机装置上的屈光软件应用程序310而开始。应用程序的启动应当开启屈光眼睛佩戴物的相应镜脚上的两个控制器和屈光眼睛佩戴物控制器，这将使得这些装置上的状态指示器LED 131a，131b，108d变绿。如果控制器上的LED不是绿色，则按压控制器上的“帮助”按钮108c将手动开启控制器。如果屈光眼睛佩戴物的控制器上的LED不是绿色，则医师可类似地按压唤醒按钮133a，133b以手动将其开启。LED优选地被设计为当主动连接至应用程序时保持常亮，并且当处于待机模式时大约每五秒闪烁，并且当一点都不亮时指示电池电量耗尽。另外，LED还可包含不同颜色，例如其中黄色指示剩余不到25％的电池电量，并且红色指示剩余不到5％的电池电量。

作为其发起过程的一部分，软件应用程序将与眼睛佩戴物控制器和左镜片控制器140a和右镜片控制器140b建立无线通信。一旦在可花费数秒时间的情况下已建立与这些装置的通信，则应用程序将使用常亮的绿灯来指示已经准备好操作。

在系统设置之后，眼部保健医师将正确地将屈光眼睛佩戴物适配至患者315。在被放置在患者上之前，通过使用镜脚距离调整装置114最大程度地延长左镜脚和右镜脚、通过操纵可旋转旋钮128调整鼻梁121至其最高点以及设置瞳孔间距的初始估计值来作出初步判断。

屈光眼睛佩戴物随后被放置在患者上并来回滑动，直到眼睛佩戴物镜片和患者的瞳孔之间的距离为12.3mm，这在侧面量尺140上被指示为零(参见图2e)。如果不可能在零点处对齐，则医师记录距离侧面量尺的实际距离，其中位于侧面量尺上的每个刻度线表示1mm偏差。接下来，通过将左镜脚和右镜脚向前滑动来对其进行装配，直到镜脚套住耳朵并且头盔停留在头部上而不沿鼻部下滑。患者随后被指示观看显示器108以验证镜片的平面(或屈光眼睛佩戴物的前部的平面)与显示器的平面大致平行。如果需要的话，镜脚角度调整装置113可用于将镜片的平面调整为尽可能接近平行。鼻梁高度随后被调整，使得患者的瞳孔的中心与屈光眼睛佩戴物镜片的中心垂直对齐。瞳孔间距随后可被微调，使得瞳孔的中心与屈光眼睛佩戴物镜片的中心水平对齐。

一旦屈光眼睛佩戴物被正确地适配至患者，则患者被给予眼睛佩戴物控制器并给予操作该眼睛佩戴物控制器的说明，并且准备开始评估过程。首先执行初始的总体的或基础球面眼部屈光320，其中医师首先经由平板计算机110调整电学上可调整的镜片120，122，直到显示器对于患者而言全部是模糊的。患者随后调整眼睛佩戴物控制器106的左旋钮和右旋钮107a，107b，一次调整一个，直到显示器上的图像变得清晰，并且来自屈光眼睛佩戴物的屈光球面数据由屈光软件应用程序来记录。

一旦确立基线球面屈光度，医师随后将在步骤325处选择与在步骤320中获得的球面值最接近匹配的可用的“试戴”或“适配”接触镜片。接下来，当佩戴适配镜片时，通过任何合适的方式来获得330针对患者的柱镜值和轴位值。如前所述，使用主观方式(即综合屈光检查仪)难以准确地确定柱镜，因为细微的差别可对柱镜产生巨大的影响。因此，在优选的实施方案中，使用波前像差计诸如由Freemont，CA的Nidek，Inc.制造和销售的OPD ScanIII来获得客观的柱镜测量和轴位测量。

柱镜误差数据和轴位误差数据由医师输入到屈光软件应用程序中。医师随后选择将最接近校正柱镜误差和轴位误差的可用的眼镜镜片，并且通过使用用于最逼近轴位误差的角度量尺124来将眼镜镜片放置在屈光眼睛佩戴物上的夹具123内。

如果没有可用的此类试戴镜片或眼镜镜片，或如果误差为最小的，则医师将直接行进到步骤340，在该步骤中，患者再次使用屈光眼睛佩戴物来确定当患者继续佩戴适配镜片时每个眼睛的更精确的球面屈光度。例如从左眼开始，医师将经由软件应用程序来调整电学上可调整的右镜片122，使得其对于患者而言是完全模糊的，并随后调整用于左眼的镜片120，使得其为轻微模糊的，诸如根据上文确定的基线球面测量大约为2屈光度。患者随后调整旋钮107a，直到图像对于左眼而言是最清晰的。另一只眼的球面屈光度随后以相同方式确定。这两个步骤(测量左眼和/或右眼)可任选地重复(步骤341)2-3次或更多次，直到屈光度数不断重复。

这时，医师已根据客观检查获得柱镜数据和轴位数据，以及初始使用屈光眼睛佩戴物随后进一步施加至所选的适配镜片上而获得的非常精确的球面值。

轴位数据、球面数据和柱镜数据现在可用于生成针对该患者350的定制方案。优选地，定制镜片将为如在例如美国专利8,313,828中详细描述的那样制造的自由形式定制镜片，该专利全文以引用方式并入本文。更优选地，适配镜片也将为自由形式镜片，并且将以在提交于2014年11月5日并且名称为“Customized Lens Device and Method”的共同未决的美国专利申请序列号14/534,106中示出的方式使用所得的球面数据、柱镜数据和轴位数据来确定最终的定制镜片方案，该专利申请全文以引用方式并入本文。

在另选的实施方案中，医师可收集可用于生成针对患者的定制接触镜片方案的附加数据，诸如表示适配镜片在患者眼睛上的表现的平移误差数据和旋转误差数据。由于患者眼睛和周围结构诸如眼睑的独特的物理特性，针对任何给定接触镜片的平移误差和旋转误差的存在和程度对于具体患者而言是唯一的。如果特定镜片在眼睛上的表现可被测量，则该信息可用于更好地设计将解释该行为并进一步优化光学矫正的后续镜片。

众所周知，缝灯结合具有基准标记的适配镜片可用于评估镜片在患者眼睛上的位置或移动。缝灯通常被描述为与可聚焦为细光束的高强度光源结合的低功率显微镜。一些缝灯可提供眼睛的不同部位的放大的三维视图。相机可用于捕获这些不同的图像。通过使用缝灯，眼部保健医师经由来自缝灯的光束通过引用基准标记来计量镜片的位置误差。光束的物理失真和光束对准镜片的角度使得眼部保健医师能够使用经验和判断来查看位置误差并决定是否应当为患者选择将更好地解释使用初始镜片看到的位置误差的另一个镜片。

一些镜片可被构造为在镜片上具有边缘特征部而非基准标记，该边缘特征部可与缝灯一起使用以评估镜片在眼睛上的试戴。例如，镜片构型诸如在美国专利公布2014/0055744中描述的那些构型公开了此类镜片设计，该专利公布全文以引用方式并入本文。使用缝灯在检查期间进行的镜片边缘特征部的可视化可使用荧光素来加强，以相对于患者的眼睛照亮镜片。

然而，如上所述，精确矫正需要精确测量。由于在缝灯方法中视觉判断由眼部保健医师所使用，因此对于真正精密的镜片而言缺乏位置误差检测精度。为了克服这一缺点，可使用客观的波前测量以通过用于观察基准标记以确定位置误差的缝灯来提供更高精度。

就这一点而言并且现在结合图4和5a-5e，使用光学成像装置来拍摄具有基准标记或边缘特征部的试戴镜片的数字图像。现在参见图4，数字图像与参考点重叠，成像装置从参考点提取成像数据。在401处，镜片旋转轴位表示当镜片在患者的眼睛上取向时镜片的旋转。没有旋转的镜片将具有零度的镜片旋转轴位。附图标号402和403表示相对于镜片旋转轴位顺时针或逆时针的1度标定点。这些标定点还可具有镜片边缘的突起部分的形状，诸如示例性镜片“圆形突出部”，其充当针对地理反馈的镜片对准指示轴位。这些镜片“圆形突出部”由图4中的附图标号404和405示出，以及如图6的示例性镜片600中的远离眼睛的601和602所示。附图标号406表示眼睛的角膜缘边界，407表示眼睛的角膜缘中心，408表示眼睛的瞳孔边界，并且409表示当镜片位于眼睛上时的镜片边界。

现在参见图5a-5e，图5a示出了患者眼睛520的具有竖直(v)参考轴和水平(h)参考轴的代表性图像。图5b示出了适配镜片522的代表性图像，在该示例性实施方案中，该适配镜片被示出为非圆镜片。图5c示出了在眼睛520的图像上重叠的接触镜片522的表示，该接触镜片非常合适，没有偏心误差或旋转误差。图5d是眼上镜片系统的示例性表示，其中适配镜片522在被实际置于患者眼睛520上时遭遇了偏心误差和旋转误差。

图5e示出了根据从光学成像装置获取的数字成像数据导出的数据图。在该示例性实施方案中，数据以诸如图5d中所示的镜片旋转和偏心(平移)的形式示出。另外，数字成像数据被绘制为时间函数。附图标号506示出了沿旋转图表的表示镜片顺时针或逆时针旋转的时刻的时间点。线507表示镜片沿Y轴的偏心，被绘制为时间函数，并且线508表示镜片沿X轴的偏心，也被绘制为时间函数。

通过使用所得的偏心误差数据和旋转误差数据，视区可在镜片中被重新定位，以更好地解释误差。

尽管本文中已结合镜片配制方案描述了系统和方法，但是本领域的技术人员将易于理解，该系统和方法也可用于眼镜镜片配制方案。

另外，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 (18)

1.一种用于评估患者的光学矫正需求的系统，包括：

计算机系统，所述计算机系统包括适于在其上运行至少屈光软件应用程序的处理器、与所述处理器通信并适于从用户接收输入的输入装置、以及与所述处理器通信并适于显示信息的移位装置；

屈光眼睛佩戴物，所述屈光眼睛佩戴物适于由患者佩戴，所述屈光眼睛佩戴物包括电学上可调整的左镜片和右镜片，所述左镜片和所述右镜片各自适于可被选择性地控制以调整所述相应镜片的至少球面光焦度，其中所述屈光眼睛佩戴物与所述处理器通信；

眼睛佩戴物控制器，所述眼睛佩戴物控制器具有与所述处理器通信的至少第一输入装置和第二输入装置，所述第一输入装置和所述第二输入装置适于选择性地调整所述相应左镜片和右镜片的所述球面光焦度；

其中所述屈光软件应用程序适于经由所述输入设备接收输入，经由所述眼睛佩戴物控制器接收输入，基于来自所述输入装置和/或眼睛佩戴物控制器的输入来选择性地调整所述电学上可调整的左镜片和右镜片的所述球面光焦度，控制所述显示装置上显示的信息以及存储关于所述相应左镜片和右镜片的所述球面光焦度的信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其中屈光眼睛佩戴物和眼睛佩戴物控制器无线地耦接至所述计算机系统以用于在两者间进行通信。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述屈光软件应用程序还适于经由所述输入装置接收针对所述患者的柱镜输入数据和轴位输入数据，以及适于生成所述柱镜数据和轴位数据和如由所述患者经由所述眼睛佩戴物控制器调整的所述左镜片和所述右镜片的所述球面光焦度作为输出。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述屈光软件应用程序还适于基于所输出的球面光焦度以及柱镜数据和轴位数据来生成针对定制的接触镜片的设计。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述屈光眼睛佩戴物还包括多个夹具，所述多个夹具适于接合第一眼镜镜片和第二眼镜镜片并将其保持在适当的位置，以便使第一和第二电学上可调整的镜片相应地重叠。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述电学上可调整的左镜片和右镜片是可变光学液体镜片，并且其中所述左镜片和所述右镜片的所述球面光焦度通过改变跨越所述相应液体镜片施加的电场来调整。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述屈光眼睛佩戴物还包括瞳孔间调整装置。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述屈光眼睛佩戴物还包括瞳孔间调整量尺。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述屈光眼睛佩戴物还包括鼻梁高度调整装置。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述屈光眼睛佩戴物还包括左镜脚和右镜脚，和用于分别调整所述左镜脚和所述右镜脚的长度的左镜脚和右镜脚距离调整装置。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述屈光眼睛佩戴物还包括左镜脚和右镜脚角度调整装置。

12.一种用于评估患者的光学矫正需求的方法，包括：

将屈光眼睛佩戴物适配至患者的头部，所述屈光眼睛佩戴物包括电学上可调整的左镜片和右镜片，所述左镜片和所述右镜片适于可被选择性地控制以调整所述相应镜片的至少球面光焦度；

向所述患者提供眼睛佩戴物控制器，所述眼睛佩戴物控制器具有适于选择性地控制所述相应左镜片和右镜片的所述球面光焦度的至少第一输入装置和第二输入装置；

当所述患者佩戴所述屈光眼睛佩戴物时，在显示装置上向所述患者显示模糊图像；

允许所述患者分别使用所述左输入装置和所述右输入装置来调整所述左镜片和所述右镜片的所述球面光焦度，直到所述图像对于所述患者而言不再模糊；

在所述患者完成调整之后，记录所述可调整镜片的所述球面光焦度；

为所述患者的左眼和右眼选择具有与所记录的针对每个眼睛的球面光焦度最接近匹配的球面光焦度的适配镜片；

当所述患者佩戴所述适配镜片时对所述患者执行客观检查，以获得所述患者的针对每个眼睛的柱镜误差数据和轴位误差数据；

替换所述患者的头部上的所述屈光眼睛佩戴物；

当所述患者佩戴所述屈光眼睛佩戴物和所选择的适配镜片时，在显示装置上向所述患者显示模糊图像；

允许所述患者分别使用所述左输入装置和所述右输入装置来调整所述左镜片和所述右镜片的所述球面光焦度，直到所述图像不再模糊；

在完成所述第二调整步骤之后，记录所述可调整镜片的所述球面光焦度；

传送所述柱镜误差数据和轴位误差数据和来自所述第二记录步骤的所述球面光焦度，以用于生成针对所述患者的定制接触镜片的设计的目的。

13.一种用于评估患者的光学矫正需求的方法，包括：

为患者适配屈光眼睛佩戴物，所述屈光眼睛佩戴物包括电学上可调整的左镜片和右镜片，所述左镜片和所述右镜片适于可被选择性地控制以调整所述相应镜片的至少球面光焦度；

为所述患者提供具有适于选择性地调整所述相应左镜片和右镜片的所述球面光焦度的第一输入装置和第二输入装置的眼睛佩戴物控制器；

启动待用于评估所述患者的屈光应用程序软件，所述屈光应用程序软件驻留于计算机系统中的处理器上，所述计算机系统还包括与所述处理器通信并适于从用户接收输入的输入装置以及与所述处理器通信并适于显示信息的移位装置，所述启动步骤还包括在所述屈光应用程序软件和所述屈光眼睛佩戴物与所述眼睛佩戴物控制器之间建立通信；

通过在所述显示装置上向所述患者呈现模糊图像来对所述患者执行基础球面眼部屈光，并允许所述患者使用所述眼睛佩戴物控制器上的所述左输入装置和所述右输入装置来调整所述左镜片和所述右镜片的所述球面光焦度，直到所述图像不再模糊；

为所述患者选择与所述屈光眼睛佩戴物的所调整的球面光焦度最接近匹配的适配镜片；

指示所述患者佩戴所述选择的适配镜片；

当所述患者佩戴所述适配镜片时执行客观检查，以获得所述患者的柱镜误差数据和轴位误差数据；以及

当所述患者佩戴所述适配镜片时通过在所述显示装置上向所述患者呈现模糊图像来对所述患者执行第二球面眼部屈光，并允许所述患者使用所述眼睛佩戴物控制器上的所述左输入装置和所述右输入装置来调整所述左镜片和所述右镜片的所述球面光焦度，直到所述图像不再模糊。

14.根据权利要求13所述的方法，在所述第二球面眼部屈光步骤之后获得所述屈光眼睛佩戴物的所述左镜片和所述右镜片的所述球面光焦度，以及使用所述球面光焦度和所述获得的柱镜数据和轴位数据来为所述患者配制定制的接触镜片。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：

选择包括基准指示器的基准适配镜片；

当所述患者佩戴所述基准适配镜片时，使用包括光学成像装置的测量装置执行客观检查；

使用所述光学成像装置获得位于所述患者的眼睛上的所述基准适配镜片的光学图像；

根据所述光学图像确定所述基准适配镜片的偏心信息和/或旋转信息；以及

使用所述偏心信息和/或旋转信息连同所述球面光焦度和所述获得的柱镜数据和轴位数据来为所述患者配制定制的镜片。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述适配镜片和所述基准适配镜片是相同的镜片。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述适配镜片和所述基准适配镜片是不同的镜片。

18.根据权利要求15所述的方法，其中所述基准指示器是基准标记或镜片边缘特征部。