CN108836571A - 人工透镜 - Google Patents
人工透镜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108836571A CN108836571A CN201810769524.5A CN201810769524A CN108836571A CN 108836571 A CN108836571 A CN 108836571A CN 201810769524 A CN201810769524 A CN 201810769524A CN 108836571 A CN108836571 A CN 108836571A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aspherical
- artificial lenses
- eye
- intraocular lens
- difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 claims abstract description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 59
- 206010002945 Aphakia Diseases 0.000 claims description 50
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 26
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 22
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims description 21
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 20
- 208000002177 Cataract Diseases 0.000 claims description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 11
- 230000004313 glare Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 abstract description 3
- BFDWBSRJQZPEEB-UHFFFAOYSA-L sodium fluorophosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]P([O-])(F)=O BFDWBSRJQZPEEB-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 3
- 210000000695 crystalline len Anatomy 0.000 description 225
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 131
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 14
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 12
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 8
- 208000001491 myopia Diseases 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000001886 ciliary effect Effects 0.000 description 4
- 208000029091 Refraction disease Diseases 0.000 description 3
- 230000004430 ametropia Effects 0.000 description 3
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 208000014733 refractive error Diseases 0.000 description 3
- 210000003786 sclera Anatomy 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 3
- 206010034960 Photophobia Diseases 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XQFRJNBWHJMXHO-RRKCRQDMSA-N IDUR Chemical compound C1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1N1C(=O)NC(=O)C(I)=C1 XQFRJNBWHJMXHO-RRKCRQDMSA-N 0.000 description 1
- 208000007623 Lordosis Diseases 0.000 description 1
- 206010052143 Ocular discomfort Diseases 0.000 description 1
- 206010036346 Posterior capsule opacification Diseases 0.000 description 1
- 206010047513 Vision blurred Diseases 0.000 description 1
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 210000002159 anterior chamber Anatomy 0.000 description 1
- 210000001110 axial length eye Anatomy 0.000 description 1
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000004456 color vision Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 208000002173 dizziness Diseases 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000004402 high myopia Effects 0.000 description 1
- 229960004716 idoxuridine Drugs 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004379 myopia Effects 0.000 description 1
- 230000004297 night vision Effects 0.000 description 1
- 201000010041 presbyopia Diseases 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 208000029257 vision disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004393 visual impairment Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
- A61F2/16—Intraocular lenses
- A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
- A61F2/1637—Correcting aberrations caused by inhomogeneities; correcting intrinsic aberrations, e.g. of the cornea, of the surface of the natural lens, aspheric, cylindrical, toric lenses
- A61F2/164—Aspheric lenses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2240/00—Manufacturing or designing of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2240/001—Designing or manufacturing processes
- A61F2240/002—Designing or making customized prostheses
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
本发明涉及一种人工透镜。所述人工透镜的光学部包括位于中心的焦点扩展区，所述焦点扩展区的前表面和/或后表面为非球面。所述人工透镜在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差的绝对值∣∆D∣≥0.50D。本发明的人工透镜合理利用现有技术单焦点人工透镜的过剩分辨率，以人工透镜眼能达到的视力范围为设计阈值，采用非球面设计使人工透镜产生移焦能力，从而扩展人工透镜眼的景深。人眼在植入或配戴本发明的人工透镜后，能够在不影响视觉分辨率的前提下，获得无瞳孔依赖、无眩光干扰的远、中、近全程视力，柔和的术后/配戴后视觉质量。本发明还涉及一种用于制造人工透镜的方法。
Description
技术领域
本发明涉及人工透镜，更具体地涉及利用过剩分辨率实现焦点扩展的人工透镜。本发明的人工透镜可以具体实现为用于植入人眼内部的人工晶状体也可以具体实现为用于配戴在人眼外部的接触镜，其中，用于植入人眼内部的人工晶状体包括用于代替白内障患者天然晶状体的无晶体眼人工晶状体和植入到有晶体眼中实现屈光矫治功能的有晶体眼人工晶状体。本发明还涉及一种用于制造人工透镜的方法。
背景技术
当人眼发生屈光不正时，可采用各类人工透镜进行矫正。视力矫正用人工透镜主要包括几种类型，一种是不与人眼直接接触的，典型的为各类框架眼镜；一种是与人眼组织发生接触的，比如与角膜直接接触的类角膜接触镜，以及通过手术植入到人眼内部的各类人工晶状体。本发明主要涉及与人眼组织发生接触的眼科人工透镜。
人工晶状体是一种眼内植入物，包括用于代替白内障病人摘除的天然晶状体的无晶体眼人工晶状体，或是植入到有晶体眼中，实现屈光矫治的功能的有晶体眼人工晶状体。无晶体眼人工晶状体主要用于白内障手术后无晶体眼的视力矫正，根据植入位置分为前房型和后房型，光学区一般具有正的屈光度，一般是双凸或者凹凸结构；有晶体眼人工晶状体根据其植入位置，分为前房型和后房型，前房型有晶体眼人工晶状体是指人工晶状体植入到患者虹膜之前，通过虹膜夹持固定或房角支撑固定；后房型有晶体眼人工晶状体是指人工晶状体植入到虹膜之后、天然晶状体之前，可通过睫状沟固定或漂浮方式悬浮于人眼中。有晶体眼人工晶状体多用于高度近视患者的近视矫正，光学区一般具有负的屈光度，一般具有前平后凹或是双凹的设计，根据其用途，还可以带有散光设计。
人工晶状体按其实现的光学功能分为多种类型，包括：以实现最佳远视力为目标的单焦点人工晶状体，如球面与非球面人工晶状体，或是合并散光矫正的Toric单焦点人工晶状体等；以实现远、中、近视力为目标的各类多焦点人工晶状体；以实现全程视力为目标的可调节人工晶状体等。
白内障患者一般在术前经历了较长时期的视物模糊、亮度下降、对比敏感度降低等视觉问题，且中老年人的晶状体光谱透过率较青年人低，不少患者在植入单焦点人工晶状体后，出现畏光、眩晕等不适感，这是因为单焦点人工晶状体将完整的光能投射到视网膜上，图像亮度与清晰度对于患者自身状态而言都过高。而且，单焦点人工晶状体提供的分辨率高于人眼所能分辨的极限，造成分辨率过剩。临床上使用防蓝光的黄色人工晶状体可使畏光现象得到一定缓解，但因部分色觉敏感光线被滤过，造成色差问题，且人工晶状体提供的过剩的分辨率仍然无法被有效利用。另外，对于植入单焦点人工晶状体的患者而言，不具备中程、近程视力是他们面临的普遍问题，患者无法看清处于看远焦点以外的任何其它距离的物体，影响患者生活质量。
多焦人工晶状体是一类通过衍射或区域折射的方式，将光能分配到不同的像点上，实现看远、看近功能的人工晶状体，解决患者中程、近程视力缺失的问题。根据像点的不同设置，区分为双焦点、三焦点等各种形式。多焦人工晶状体的光能分配的机制使其普遍存在像面暗、眩光、像点不连续等问题，且各像面相互干扰、光能损失，使分辨率迅速下降到人眼能分辨的限度以内，各类像差被视网膜明确感知，远、近视觉质量均较差，被认为是人工晶状体在实现全程视力过程中的过渡产品。
在此基础上衍生出的大景深人工晶状体是一类本身带有一定附加光焦度，能够提供小幅量的视近距离，并利用一部分人眼自身的景深进行视近距离扩展的人工晶状体，其能解决像点不连续的问题。大景深人工晶状体主要分为两种类型，一种采用与多焦人工晶状体类似的设计方法，将附加光焦度设计成很小，典型的如眼力健公司的Symfony ZXR00人工晶状体（专利号US8,747,466B2），但与多焦人工晶状体类似的在眩光方面的缺点没有获得改善，并且视近距离非常有限；另一种采用高阶像差干预的方式，但高阶像差受瞳孔限制，瞳孔越大，视近效果越强，在普通瞳孔大小，比如正常3mm以内的瞳孔下，效果十分有限，而在大瞳孔条件下，分辨率过差，带来眩光类视觉干扰。
目前没有任何一种人工晶状体能够有效、合理的利用过剩的分辨率扩展人眼景深。
接触镜是配戴在人眼外部，与人眼组织接触，用于人眼成像系统屈光状态的矫正。接触镜分为角膜接触镜和巩膜接触镜。角膜接触镜是指接触镜仅覆盖于角膜部位，与巩膜无接触的眼科接触镜，分为硬性的和软性的两种，硬性角膜接触镜俗称“RGP”，软性角膜接触镜俗称“隐形眼镜”。巩膜接触镜是指同时覆盖了角膜及部分巩膜的接触镜。接触镜一般具有负的屈光度，光学部具有前后两个表面，后表面形状趋于与人眼角膜或角膜+巩膜一致，为凹面；前表面用于实现屈光能力，一般为凸面。根据其光学性能来分，主要包括单焦点接触镜、Toric接触镜和多焦点接触镜。单焦点接触镜主要用于单纯的远视或近视屈光不正的矫正；Toric接触镜主要用于合并散光屈光不正的矫正；多焦点接触镜主要用于老花眼或调节力不足眼的视力矫正，其提供了远视区光焦度和近视区光焦度，在一些情况下提供了中间视区光焦度。尽管多焦点接触镜为许多老花者提供视力改善，但只有当该透镜达到并保持足够的动态特性，即在角膜的表面上足够移动时，才能获得充分有效的视觉。即使如此，在得到上述结果时，还会发生辐射能通量的分离，即被具有不同屈光度的两个区有效地分开，由此给配戴者关于过渡视觉和夜间视觉的视觉能力造成损失，可产生二次图像或“重影”图像，为配戴者同时提供清晰远距视敏度与清晰近距视敏度仍是挑战，更不用说在实现此目的的同时降低或避免视觉不适或视觉损害。
目前也没有任何一种接触镜能够有效、合理的利用过剩的分辨率扩展人眼景深。
发明内容
本发明涉及一种人工透镜。本发明的人工透镜合理利用现有技术单焦点人工透镜的过剩分辨率，以人工透镜眼能达到的视力范围为阈值，采用非球面使人工透镜产生移焦能力，从而扩展人工透镜眼的景深。人眼在植入或配戴本发明的人工透镜后，能够在不影响视觉分辨率的前提下，获得无瞳孔依赖、无眩光干扰的远、中、近全程视力，柔和的术后/配戴后视觉质量。
根据本发明的一个方面，提供了一种人工透镜，所述人工透镜的光学部包括位于中心的焦点扩展区，所述焦点扩展区的前表面和/或后表面为非球面，所述非球面在二维坐标系平面rZ上的曲线的表达式为：
其中，R为所述非球面的基础球面的曲率半径，r为所述曲线上任何一点距横坐标轴Z的垂直距离，A2i为非球面高次项系数，m、n均为不小于1的整数且n>m，Q为非球面系数，
其中，所述非球面的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，
其中，所述人工透镜在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差的绝对值∣∆D∣≥0.50D。
在一个实施例中，所述人工透镜在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差∆D≥0.50D。
在一个实施例中，所述人工透镜在人眼模型中，在3mm孔径下，在100lp/mm空间频率处的MTF为0~0.42，优选为0.13~0.37，更优选为0.13~0.28。
在一个实施例中，所述人工透镜具体实现为用于代替白内障患者天然晶状体的无晶体眼人工晶状体。
在一个实施例中，所述无晶体眼人工晶状体在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差的绝对值∣∆D∣为0.60D~2.70D；优选的，∣∆D∣为1.00D~2.70D。
在一个实施例中，所述无晶体眼人工晶状体在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差∆D为0.60D~2.49D；优选的，∆D为1.00D~2.49D。
在一个实施例中，以所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的高度之差来表征无晶体眼人工晶状体的非球面程度，即：
∆Z=Z(r=1.5)-Z(r=1.0)
其中，∆Z为非球面面形的高度之差；Z(r=1.5)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.5mm处的非球面的高度；Z(r=1.0)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.0mm处的非球面的高度，
其中，所述无晶体眼人工晶状体的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的高度之差∆Z为0.002~0.138mm，优选为0.003~0.138mm，更优选为0.004~0.138mm。
在一个实施例中，所述非球面通过等效曲率半径的比例因子η限定，比例因子η为所述非球面在二维坐标系平面rZ上的曲线的不同位置处的等效曲率半径之比，
其中，等效曲率半径表示为：
其中，r为曲线上的一点距横坐标轴Z的垂直距离，即非球面在该点与顶点之间的高度差，z为曲线上的该点距纵坐标轴r的垂直距离，
其中，所述无晶体眼人工晶状体的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的比例因子η为0.44~10.00，优选为0.46~10.00。
在一个实施例中，所述非球面通过等效曲率半径的比例因子η限定，比例因子η为所述非球面在二维坐标系平面rZ上的曲线的不同位置处的等效曲率半径之比，
其中，等效曲率半径表示为：
其中，r为曲线上的一点距横坐标轴Z的垂直距离，即非球面在该点与顶点之间的高度差，z为曲线上的该点距纵坐标轴r的垂直距离，
其中，所述无晶体眼人工晶状体的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的比例因子η为0.44~0.99，优选为0.46~0.99。
在一个实施例中，所述人工透镜具体实现为植入到有晶体眼中实现屈光矫治功能的有晶体眼人工晶状体。
在一个实施例中，所述有晶体眼人工晶状体在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差的绝对值∣∆D∣为0.50D~4.04D；优选的，∣∆D∣为0.84D~4.04D。
在一个实施例中，所述有晶体眼人工晶状体在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差∆D为0.50D~3.06D；优选的，∆D为1.01D~3.06D。
在一个实施例中，以所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的高度之差来表征有晶体眼人工晶状体的非球面程度，即：
∆Z=Z(r=1.5)-Z(r=1.0)
其中，∆Z为非球面面形的高度之差；Z(r=1.5)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.5mm处的非球面的高度；Z(r=1.0)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.0mm处的非球面的高度，
其中，所述有晶体眼人工晶状体的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的高度之差∆Z为0.009~0.146mm。
在一个实施例中，所述非球面通过等效曲率半径的比例因子η限定，比例因子η为所述非球面在二维坐标系平面rZ上的曲线的不同位置处的等效曲率半径之比，
其中，等效曲率半径表示为：
其中，r为曲线上的一点距横坐标轴Z的垂直距离，即非球面在该点与顶点之间的高度差，z为曲线上的该点距纵坐标轴r的垂直距离，
其中，所述有晶体眼人工晶状体的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的比例因子η为0.74~1.23，优选为1.01~1.23。
在一个实施例中，所述人工透镜具体实现为用于配戴在人眼外部的接触镜。
在一个实施例中，所述接触镜在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差的绝对值∣∆D∣为0.50D~1.515D；优选的，∣∆D∣为0.627D~1.515D。
在一个实施例中，所述接触镜在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差∆D为0.50D~1.445D；优选的，∆D为0.627D~1.445D。
在一个实施例中，以所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的高度之差来表征接触镜的非球面程度，即：
∆Z=Z(r=1.5)-Z(r=1.0)
其中，∆Z为非球面面形的高度之差；Z(r=1.5)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.5mm处的非球面的高度；Z(r=1.0)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.0mm处的非球面的高度，
其中，所述接触镜的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的高度之差∆Z为0.0389~0.0946mm，优选为0.0431~0.0946mm。
在一个实施例中，所述非球面通过等效曲率半径的比例因子η限定，比例因子η为所述非球面在二维坐标系平面rZ上的曲线的不同位置处的等效曲率半径之比，
其中，等效曲率半径表示为：
其中，r为曲线上的一点距横坐标轴Z的垂直距离，即非球面在该点与顶点之间的高度差，z为曲线上的该点距纵坐标轴r的垂直距离，
其中，所述接触镜的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的比例因子η为0.978~1.026，优选为0.978~0.99。
在一个实施例中，所述焦点扩展区分布在小于等于4.0mm的直径范围内，优选地分布在小于等于3.5mm的直径范围内，更优选地分布在小于3.0mm的直径范围内。
在一个实施例中，所述人工透镜的光学区还包括位于所述焦点扩展区外侧的环形的过渡区以及位于所述过渡区外侧的环形的像差矫正区，其中，所述像差矫正区具有像差修饰和矫正的作用，所述过渡区使所述人工透镜的屈光度平滑过渡。
在一个实施例中，所述过渡区的宽度大于等于0.25mm，优选为0.25~2.0mm，更优选为0.25~1.0mm。
在一个实施例中，所述过渡区是多个环形区域的组合。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于制造人工透镜的方法，所述人工透镜能够利用人眼过剩分辨率实现焦点扩展，所述方法包括如下步骤：
（1）根据人工透镜眼的视力需求确定人工透镜眼的分辨率极限；
（2）根据所述人工透镜眼的分辨率极限确定所述人工透镜眼的空间截止频率；
（3）根据所述空间截止频率以及MTF与空间频率之间的曲线确定期望空间频率的MTF值，其中，所述MTF与空间频率之间的曲线表示为其中，；以及
（4）制造人工透镜，使得所述人工透镜在人眼模型中3mm孔径下所述期望空间频率下的最低MTF值为所述。
在一个实施例中，步骤（4）还包括使得具有所述人工透镜的人工透镜眼能达到的视力范围为：以“翻滚E”视标和小数来记录，视力VA为0.5~1.2，优选为0.5~1.0，更优选为0.5~0.8。
在一个实施例中，步骤（4）还包括使得所述人工透镜在人眼模型中，在3mm孔径下，在100lp/mm空间频率处的MTF为0~0.42，优选为0.13~0.37，更优选为0.13~0.28。
术语定义
除非特殊情况，否则下列定义适用于本说明书中使用的术语。
无晶体眼人工晶状体：用于替代白内障病人摘除的天然晶状体，从而矫正白内障手术后无晶体眼的屈光状态的一种眼内人工透镜。
有晶体眼人工晶状体：用于矫正有晶体眼屈光不正的一种眼内人工透镜。
接触镜：配戴在角膜或巩膜表面用于矫正人眼屈光不正的一种人工透镜。
人工透镜眼：眼内植入或眼外配戴人工透镜后的眼，没有附加其它视力纠正措施。
此外，除非另行定义，否则本文所用的所有科技术语的含义与本发明所属领域的技术人员通常理解是一致的。如有不一致，以本说明书及其包括的定义为准。
附图说明
图1示出了植入人眼内部的无晶体眼人工晶状体的示意图
图2示出了植入人眼内部的有晶体眼人工晶状体示意图
图3示出了配戴在人眼外部的接触镜示意图
图4示出了视标、视角与人眼；
图5示出了典型的MTF；
图6示出了远视力为0.5VA的人眼对应的MTF图；
图7示出了本发明所述非球面曲线及其坐标系；
图8示出了本发明的无晶体眼人工晶状体与现有技术的单焦点人工晶状体焦距响应曲线，≥+0.5D的焦点扩展；
图9示出了本发明的实施方式，使人眼焦深获得扩展，且不影响远焦点视力，没有任何眩光；
图10示出了本发明的实施方式与现有技术的双焦点人工晶状体成像质量对比；
图11示出了本发明的无晶体眼人工晶状体的三区设计及其屈光度分布示例。
具体实施方式
本发明所讨论的人工透镜包括无晶体眼人工晶状体、有晶体眼人工晶状体和接触镜。
图1示出了植入人眼内部的无晶体眼人工晶状体的示意图，其中，附图标记5指代无晶体眼人工晶状体，附图标记6指代虹膜，附图标记7指代角膜，附图标记8指代睫状沟。
图2示出了有晶体眼人工晶状体在人眼中的示意图，其中，附图标记9指代有晶体眼人工晶状体，附图标记6指代虹膜，附图标记7指代角膜，附图标记8指代睫状沟，附图标记10指代天然晶状体。
图3示出了接触镜配戴在人眼外部的示意图，其中，附图标记11指代接触镜，附图标记6指代虹膜，附图标记7指代角膜，附图标记8指代睫状沟，附图标记10指代天然晶状体。
以下具体实施例只是用于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，都将落入本发明的保护范围内。
视力，即视觉分辨力，是眼睛所能分辨的外界二物点间最小距离的能力，通常以视角来衡量，视角越小，视力越好。临床上根据不同的视力表设计会有不同的表达方式，欧美国家习惯用分数法记录视力，分子为测试距离，分母为该视标对被测眼张5′视角时距离被测眼结点的距离。例如测试距离为20ft，被测眼能看清的最小视标在距离被测眼40ft处对被测眼张5′视角，则分数视力为20/40；测试距离为6m，被测眼能看清的最小视标在距离被测眼24m处对被测眼张5′视角，则分数视力为6/24；小数视力为分数视力的比值，例如分数视力为20/40，小数视力为0.5。小数视力也可以用视标在标准测试距离对于被测眼所张视角的倒数表征，例如被测眼能看清的最小视标在标准测试距离对被测眼张2′视角，则该视标为1/2，即0.5；5分法视力是先确定视标在标准测试距离对于被测眼所张视角MAR（即小数视力的倒数），计算该视角的常用对数值log MAR，然后用5减去视标的log MAR计算值。例如0.5视标的倒数是2，lg2=0.3，5减0.3等于4.7但它们的意义是相通的。本发明以“翻滚E”视标、小数记录VA为例进行说明。
小数记录VA是以视角的倒数来表达视力：
视角单位为弧分，即（1/60）°，故视力的VA值为0.5，其对应的视角为
“翻滚E”视标的表现形式见图1中的“E”，不同的视力E的大小不同，对于远视力来说，人眼距离视标6m，可以换算得出视标的高度：
假设人眼眼轴长度为24mm，同理，该视标在人眼内所成像的高度
该视标在人眼内所成像的高度即为远视力为0.5VA的人能够分辨的极限。
人工透镜的MTF是将人工透镜放置在人眼模型内，与人眼模型共同形成一个光学系统，检测模拟人工透镜眼的MTF，它的成像与远处物体在人工透镜眼内成像在原理、结构上都是一样的，因此人工透镜在人眼模型内达到的MTF值可以代表人眼植入该IOL后的光学质量，MTF的空间截止频率即可表征人眼的分辨率极限。
典型的MTF如图5所示，其中MTF曲线与横坐标的交点即为光学系统能分辨的极限，又称空间截止频率。空间频率的单位为lp/mm，也就是1mm内能分辨的线对数。
将视力为0.5VA的人眼能分辨的极限d≈0.014mm换算为空间频率，可以得出远视力情况下，人眼空间截止频率为：
则远视力为0.5VA的人眼对应的MTF图如图6所示。
除上述计算人眼分辨率极限d和空间截止频率的方法之外，还有其他的计算方式，比如人眼分辨率极限也可以最小分辨角来表征，表示为，为波长，为人眼的瞳孔直径，空间截止频率则可表示为，为视角。
根据图6中相似三角形的关系，可以算出空间频率为50lp/mm的MTF50：
因此，人工透镜在人眼模型内的MTF在50lp/mm空间频率处达到0.30以上，即可满足远视力0.5VA的要求。
以类似的方法进行计算，可得当满足远视力分别为0.8VA、1.0VA、1.2VA和1.5VA情况下，人工透镜在人眼模型内的MTF，见表1。
表1 人工透镜满足不同视力时在人眼模型内的MTF
| 视力 | 分辨率极限/mm | 空间截止频率lp/mm | 50lp/mmMTF | 100lp/mmMTF |
| 0.5 | 0.0139 | 71.94 | 0.30 | 0 |
| 0.6 | 0.0116 | 86.21 | 0.42 | 0 |
| 0.7 | 0.0100 | 100.00 | 0.50 | 0 |
| 0.8 | 0.0087 | 114.94 | 0.56 | 0.13 |
| 0.9 | 0.0078 | 128.21 | 0.61 | 0.22 |
| 0.97 | 0.0072 | 138.89 | 0.64 | 0.28 |
| 1.0 | 0.0069 | 144.92 | 0.65 | 0.31 |
| 1.1 | 0.0063 | 158.73 | 0.68 | 0.37 |
| 1.2 | 0.0058 | 172.41 | 0.71 | 0.42 |
| 1.3 | 0.0054 | 185.19 | 0.73 | 0.46 |
| 1.4 | 0.0050 | 200.00 | 0.75 | 0.50 |
| 1.5 | 0.0046 | 217.39 | 0.77 | 0.54 |
以上示意性地计算了人工透镜满足不同视力时在人眼模型内的MTF，本发明不限于以上的计算方法，由于视力表示方法的差异性、视力与空间频率曲线关系的差异性等，可能会导致计算方法的改变，只要符合本发明的原则、精神和范围，都将落入本发明的保护范围内。例如，根据图6所示的相似三角形的关系计算空间频率处的MTF时，认为MTF与空间频率之间呈线性关系，但常常MTF与空间频率之间呈现为非线性关系，普适的表示方法是其中，。假设MTF与空间频率之间呈现的是二次的非线性关系，即，假设空间截止频率为，此时，空间频率为0时的MTF值为1，即，则，，那么任意空间频率处的值为，此时与空间截止频率之间呈现的是二次的非线性关系。实际中需要根据具体MTF曲线来确定某一空间频率处的MTF值。
在以上示意的计算人工透镜满足不同视力时在人眼模型内的MTF时，空间频率采用的单位是lp/mm，即每毫米内的线对数，也可表示为每毫米内的周期数c/mm或mm-1。在一些眼科的检测仪器中，空间频率的单位为c/d或cpd，即周/度，指每度视角内明暗条纹重复出现的周期数。以人眼为例，假设节点距离像平面的距离为17mm，c/d与c/mm两种单位的转换关系近似为：c/d = 0.297 c/mm。在实际的计算中，需要根据具体的参数进行正确的转换。
现有技术的单焦点人工透镜是以人工透镜能达到衍射极限，即最高MTF为设计目标的，普遍MTF≥0.43，一般都能达到0.50以上。临床上单焦点人工透镜植入或配戴后，视力达到≥0.8VA患者已经满意于视力状态。当人工透镜MTF在100lp/mm超过0.31甚至0.42时，其分辨率是过剩的，无法被人眼明确感知。
基于此，本发明提出一种非球面人工透镜，采用非球面设计利用过剩的分辨率，将人工透镜的聚焦点合理分散，提供更长的焦深。本发明的人工透镜在标准人眼模型中，3mm孔径下，在100lp/mm空间分辨率处的MTF在0~0.42之间，优选的，0.13~0.37之间，更优选的，0.13~0.28之间。植入后能获得0.8VA~1.2VA的远视力，以及一定程度的中程视力。非球面被普遍应用于眼科透镜的设计，主要用于人工透镜眼球差的修正，使人眼在夜间大瞳孔条件下仍能获得优秀的成像质量。非球面在二维坐标系平面rZ上的曲线的表达式为：
其中，R为所述非球面的基础球面的曲率半径，r为所述曲线上任何一点距横坐标轴Z的垂直距离，A2i为非球面高次项系数，m、n均为不小于1的整数且n>m，Q为非球面系数，
其中，所述非球面的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。
所述非球面通过等效曲率半径的比例因子η限定，比例因子η为曲线不同位置m、n处的等效曲率半径之比：
其中，等效曲率半径表示为：
其中，r为曲线上一点距横坐标轴Z的垂直距离，即非球面在该点与顶点之间的高度差，z为曲线上该点距纵坐标轴r的垂直距离。
在本发明中，以非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的等效曲率半径的比例因子η来表征人工透镜的非球面程度，即：
在本发明中，以r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差的绝对值∣∆D∣来表征人工透镜的离焦量。
非球面的面形以非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的高度之差来表征，即：
其中，∆Z为非球面面形高度之差；Z(r=1.5)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.5mm处的非球面的高度；Z(r=1.0)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.0mm处的非球面的高度。图4为本发明所述非球面面形、rZ坐标系及其上一点M。
表2示出了根据本发明的人工透镜被具体实施为无晶体眼人工晶状体的一些实施例以及在标准人眼模型中，3mm孔径下，在100lp/mm处的MTF，其中，所述非球面位于无晶体眼人工晶状体光学部的前表面。本领域技术人员容易理解的是，所述非球面也可以位于无晶体眼人工晶状体的后表面，或是前、后表面均为非球面，表3示意性的给出了所述非球面位于无晶体眼人工晶状体的后表面的一些实施例。在表2中，Qa、A4a、A6a、A8a代表所述无晶体眼人工晶状体前表面的非球面系数。在表3中，Qp、A4p、A6p、A8p代表所述无晶体眼人工晶状体后表面的非球面系数。在表2示出的实施例中，一些实施例采用了系数Q、A4a、A6a，一些实施例另外还采用了系数A8a，本领域技术人员容易理解的是，可选用非球面表达式中的任意适当的系数的组合实现本发明的目的。在后文中，符号中的下标“a”表示该符号对应于前表面，符号中的下标“p”表示该符号对应于后表面。
表2示意性地列举了较高、较低两种折射率条件下不同面形不同屈光度的无晶体眼人工晶状体的实施例。
表2 根据本发明的无晶体眼人工晶状体的一些实施例
表3根据本发明的无晶体眼人工晶状体的一些实施例
根据本发明的一些实施例，无晶体眼人工晶状体在Liou标准人眼模型中，3mm孔径下在100lp/mm处的MTF为0~0.42，优选为0.13~0.37；更优选为0.13~0.28。本发明所采用的标准人眼模型为Liou非球面人眼模型，参数见表4。
表4 Liou非球面人眼模型
但是本发明的方法所采用的人眼模型参数并不局限于表4所示的参数。任何在此参数基础上的变化，只要符合本发明的原则、精神和范围，都将落入本发明的保护范围内。
根据本发明的一些实施例，无晶体眼人工晶状体在3mm与2mm孔径下非球面面形高度之差∆Z为0.002~0.138mm，优选为0.003~0.138mm；更优选为0.004~0.138mm。根据本发明的一些实施例，无晶体眼人工晶状体在3mm与2mm孔径下非球面程度比例因子η为0.44~10.00，优选为0.46~10.00。根据本发明的一些实施例，无晶体眼人工晶状体在3mm与2mm孔径下非球面程度比例因子η为0.44~0.99，优选为0.46~0.99。在水中检测无晶体眼人工晶状体的屈光度，在常规使用条件下，检测直径≤4.0mm，优选的≤3.5mm直径范围内，更优选的，≤3.0mm直径内。根据本发明的无晶体眼人工晶状体能够实现足够的离焦量。根据本发明的一些实施例，无晶体眼人工晶状体在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差的绝对值∣∆D∣≥0.50D；优选的，∣∆D∣为0.60D~2.70D；更优选的，∣∆D∣为1.00D~2.70D。根据本发明的一些实施例，无晶体眼人工晶状体在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差∆D≥0.50D，优选的，∆D为0.60D~2.49D，更优选的，∆D为1.00D~2.49D
表5示出了根据本发明的人工透镜被具体实施为有晶体眼人工晶状体时的一些实施例以及在有晶状体眼人眼模型中，3mm孔径下，在100lp/mm处的MTF。
表5 根据本发明的有晶体眼人工晶状体的一些实施例
根据本发明，MTF为将有晶体眼人工晶状体放置到有晶体眼人眼模型中得到的结果，其中，有晶体眼人眼模型是在Liou标准人眼模型的基础上增加了20.0D的人工晶状体模型，晶状体模型参数见表6，其中Ra、Rp分别为前、后表面曲率半径，d为中心厚度，n为折射率，Q、A4、A6为非球面系数，其非球面位于晶状体模型的前表面。
表6 晶状体模型参数
| Ra | Rp | d | n | Q | A4 | A6 |
| 16.356 | -16.356 | 0.8 | 1.50 | -6.893 | -3.953e-04 | -5.507e-06 |
表5所示的有晶体眼人工晶状体为前平后凹的面形，其中非球面位于人工晶状体的后表面，即凹面。本领域技术人员容易理解的是，所述有晶体眼人工晶状体的面形也可以是双凹、前凸后凹、前平后凹等其他类型。所述非球面也可以位于有晶体眼人工晶状体的前表面，或是前、后表面均为非球面，表7示意性的给出了一些实施例。表5所示的实施例采用了非球面系数Q、A4、A6，本领域技术人员容易理解的是，也可选用非球面表达式中的任意非球面项组合实现本发明的目的。
表7根据本发明的有晶体眼人工晶状体的一些实施例
在中国专利申请CN201510441713.6中提到一种周边等效曲率半径绝对值大于中心等效曲率半径的非球面有晶体眼人工晶状体，用于实现近视型周边离焦的状态，控制近视患者近视度数加深。本发明与该专利申请的技术方案的区别在于，本发明的非球面作用区为日常使用的小孔径，优选为直径3.5mm孔径，更优选为直径3.0mm孔径，需要在小孔径内实现陡峭的屈光力变化，而中国专利申请CN201510441713.6旨在实现周边的离焦控制，周边离焦一般作用于直径大于等于4mm的大孔径，且为了避免引起分辨率下降，屈光力分布形态趋于平坦。
根据本发明的一些实施例，有晶体眼人工晶状体在人工透镜眼人眼模型中、3mm孔径下的MTF在100lp/mm处为0~0.42，优选为0.13~0.37；更优选为0.13~0.28。
根据本发明的一些实施例，有晶体眼人工晶状体的非球面在3mm与2mm孔径下非球面面形高度差异∆Z为0.009~0.146mm。
根据本发明的一些实施例，有晶体眼人工晶状体在3mm与2mm孔径下非球面程度比例因子η为0.74~1.23。
根据本发明的一些实施例，有晶体眼人工晶状体在3mm与2mm孔径下非球面程度比例因子1.01~1.23。
在水中检测有晶体眼人工晶状体的屈光力，在常规使用条件下，优选的≤3.5mm直径范围内，更优选的，≤3.0mm直径内。根据本发明的有晶体眼人工晶状体能够实现足够的离焦量。根据本发明的一些实施例，有晶体眼人工晶状体在3mm与2mm孔径屈光度之差的绝对值∣∆D∣≥0.50D；优选的，∣∆D∣为0.50D~4.04D；更优选的，∣∆D∣为0.84D~4.04D。根据本发明的一些实施例，有晶体眼人工晶状体在3mm与2mm孔径屈光度之差∆D≥0.50D，优选的，∆D为0.50D~3.06D，更优选的，∆D为1.01D~3.06D
表8示出了根据本发明的人工透镜被具体实施为接触镜时的一些实施例以及放在上述有晶体眼人眼模型角膜表面上，3mm孔径下，在100lp/mm处的MTF，其中，非球面位于接触镜的前表面和/或后表面。在表6示出的实施例中，采用了系数Q、A4、A6、A8，本领域技术人员容易理解的是，也可选用非球面表达式中的任意适当的系数的组合实现本发明的目的。
表8 根据本发明的接触镜的一些实施例
根据本发明的一些实施例，接触镜在人眼模型中、3mm孔径下在100lp/mm处的MTF为0~0.42，优选为0.13~0.37；更优选为0.13~0.28。
根据本发明的一些实施例，接触镜在3mm与2mm孔径下非球面面形高度之差∆Z为0.0389~0.0946mm。
根据本发明的一些实施例，接触镜在3mm与2mm孔径下非球面面形高度之差∆Z为0.0431~0.0946mm。
根据本发明的一些实施例，接触镜在3mm与2mm孔径下非球面程度比例因子η为0.978~1.026。
根据本发明的一些实施例，接触镜在3mm与2mm孔径下非球面程度比例因子η为0.978~0.99。
在空气中检测接触镜的屈光度，在常规使用条件下，检测直径≤4.0mm，优选的≤3.5mm直径范围内，更优选的，≤3.0mm直径内。根据本发明的接触镜能够实现足够的离焦量。根据本发明的一些实施例，接触镜在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差的绝对值∣∆D∣≥0.50D；优选的，∣∆D∣为0.50D~1.515D；更优选的，∣∆D∣为0.627D~1.515D。根据本发明的一些实施例，接触镜在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差∆D≥0.50D；优选的，∆D为0.50D~1.445D；更优选的，∆D为0.627D~1.445D。
为了将过剩的分辨率用于焦点的扩展，根据本发明的人工透镜在光学区的中心部位采用了非球面程度较大的非球面面形，称之为焦点扩展区。如果焦点扩展区的范围过大，则过于陡峭的非球面将会为人工透镜带来大量的像差。因此优选的，根据本发明的人工透镜的光学区包括三个区域，其中，中心区域为焦点扩展区，焦点扩展区分布在人工透镜≤4.0mm的直径范围内，优选的，≤3.5mm直径范围内，更优选的，≤3.0mm直径范围内，焦点扩展区的前表面和/或后表面为非球面；最外区域为像差矫正区，所述像差矫正区为环形区域，具有像差修饰和矫正的作用；在焦点扩展区与像差矫正区之间为过渡区，所述过渡区为环形区域，所述过渡区的宽度≥0.25mm，优选的0.25~2.0mm，更优选的，0.25~1.0mm。在一些实施例中，所述过渡区可以是多个环形区域的组合。
在根据本发明的人工透镜中，焦点扩展区可提供较大幅度的屈光度变化，满足人眼远、中、近的视物需求，像差矫正区可使人工透镜在昏暗条件或是人眼瞳孔较大情况下提供优秀的成像质量，过渡区可使人工透镜的屈光度平滑过渡，防止因屈光度骤变产生像跳，且使人工透镜表面呈现平滑的光学面。
表9、表10、和表11示出了根据本发明的人工透镜被具体实施为无晶体眼人工晶状体、有晶体眼人工晶状体和接触镜的一些实施例。本发明的人工透镜的光学区可以分为三个区域，即位于中心的焦点扩展区、位于焦点扩展区外侧的环形的过渡区以及位于过渡区外侧的环形的像差矫正区，其中，焦点扩展区的前曲率半径为Ra1，过渡区的前表面曲率半径为Ra2，像差矫正区的前表面曲率半径为Ra3。焦点扩展区、过渡区和像差矫正区的后表面的曲率半径相同，均为Rp，Qp为后表面曲率半径Rp的非球面系数。焦点扩展区、过渡区和像差矫正区的前表面均为非球面，具有各自的非球面系数Q、A4、A6。CT为人工透镜的光学区的中心厚度。
以无晶体眼人工晶状体为例，图11示出了光学区分为如上三个区域的无晶体眼人工晶状体的结构图及其在整个光学区的屈光度分布曲线。图11所示的无晶体眼人工晶状体包括焦点扩展区1、过渡区2和像差矫正区3。
表9根据本发明的人工透镜被具体实施为无晶体眼人工晶状体的一些实施例
表10根据本发明的人工透镜被具体实施为有晶体眼人工晶状体的一些实施例
表11根据本发明的人工透镜被具体实施为接触镜的一些实施例
本发明的非球面实现焦点扩展的思想可以与各种光学面设计的产品相结合，包括但不限于单焦点人工透镜、衍射多焦点人工透镜、折射多焦点人工透镜、环曲面人工透镜等。
本发明具有如下实施效果（以无晶体眼人工晶状体为例进行说明）。
（1）提供高于现有技术的单焦人工晶状体的离焦量，实现焦点扩展
现有技术的非球面人工晶状体的面形从中心到边缘与球面存在微小的、渐变的面形变化，越到边缘变化量越大，在小孔径，如3mm以内，面形的差异几乎可以忽略。现有技术的非球面人工晶状体的屈光度随孔径的变化量也较小。以20D的现有技术非球面人工晶状体为例，常见的0球差、-0.18μm球差、-0.20μm球差、-0.27μm球差的人工晶状体，在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差∆D分别约为0D、-0.33D、-0.35D、-0.45D，屈光度随着孔径变大而逐渐变小。相比之下，本发明的无晶体眼人工晶状体在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差的绝对值∣∆D∣≥0.50D。角膜的屈光力分布是随着孔径变大，屈光力逐渐变大，现有技术非球面人工晶状体为了使整眼屈光力趋于一致，达到更高的分辨率，其屈光力分布随着孔径变大而变小；本发明的无晶体眼人工晶状体屈光力随着孔径的变化关系，不局限于变大或变小，关键的是屈光力随孔径变化的变化量大小，旨在在不影响人眼分辨率的前提下，在正常环境人眼瞳孔大小条件下（瞳孔3mm左右）实现较大幅度的离焦变化，实现焦点的扩展，其焦点扩展效果可见图8所示焦距响应曲线。
在本发明的主导思想下，无晶体眼人工晶状体可为人眼提供≥+0.5D的焦距扩展。人眼本身具有约+1.0D的景深，在与人眼自身景深的共同作用下，本发明的无晶体眼人工晶状体植入后可为人眼提供≥1.5D的视中距离。且全程视力清晰，图9所示为本发明的无晶体眼人工晶状体的全程USAF视标，可见，两个端点的成像质量与现有技术多焦点晶体的远、近焦点成像质量保持同一水平线，且两端以内清晰度接近单焦点人工晶状体。在分辨率上，与单焦点人工晶状体差异不大。
（2）提供无眩光、清晰的远视力
现有所有的实现中近程视力的无晶体眼人工晶状体解决方案中，远视力都会受到非常大程度的影响，由于分光、焦点干扰等因素的影响，都会产生眩光，影响术后视觉效果。本发明的实施方式其实质是利用人工透镜眼过剩的分辨率，在实现中程视力的同时，不影响远焦点的成像质量，无任何眩光干扰。
图10为本发明的一种实施方式下，在同等光强下测量本发明的无晶体眼人工晶状体与现有技术多焦点人工晶状体（附加光焦度+2.8D）的成像质量。本发明的无晶体眼人工晶状体成像质量在全程都表现出良好的分辨率，最优分辨率处没有眩光干扰，而两端虽然清晰度下降，但并没有产生多焦人工晶状体普遍存在的光晕现象。而且，本发明的无晶体眼人工晶状体的成像是连续的，中间没有断点。
（3）无瞳孔依赖
本发明的非球面作用区分布在常规瞳孔大小范围内，当人眼瞳孔处于常规大小时（约2.5~3.0mm直径），非球面的变化产生的屈光度离焦设计为人眼提供足够的焦深，提供中程视力；而当人眼瞳孔较小时（比如强光或是小瞳孔，瞳孔≤1.5mm直径），虽然本发明的无晶体眼人工晶状体附加的焦深有限，但人眼自身焦深扩大，人眼仍能获得良好的中程视力。
上述的实施效果适用于有晶体眼人工晶状体以及配戴在人眼外部的接触镜。
尽管已经参照（一个或多个）示例性实施例描述了本发明，但本领域技术人员将会理解的是，本发明不限于本文所描述的确切结构和组成部分，而且在不偏离如所附权利要求限定的本发明精神和范围的情况下，从前面的描述可明白各种修改、变化和变形。本发明不受步骤的所示排序的限制，因为一些步骤可以按照不同的顺序和/或与其它步骤同时进行。因此，本发明不限于所公开的（一个或多个）具体实施例，而是将会包括落在所附权利要求的范围内的所有实施例。
Claims (26)
1.一种人工透镜，所述人工透镜的光学部包括位于中心的焦点扩展区，所述焦点扩展区的前表面和/或后表面为非球面，所述非球面在二维坐标系平面rZ上的曲线的表达式为：
其中，R为所述非球面的基础球面的曲率半径，r为所述曲线上任何一点距横坐标轴Z的垂直距离，A2i为非球面高次项系数，m、n均为不小于1的整数且n>m，Q为非球面系数，
其中，所述非球面的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，
其中，所述人工透镜在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差的绝对值∣∆D∣≥0.50D。
2.根据权利要求1所述的人工透镜，其中，所述人工透镜在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差∆D≥0.50D。
3.根据权利要求1所述的人工透镜，其中，所述人工透镜在人眼模型中，在3mm孔径下，在100lp/mm空间频率处的MTF为0~0.42，优选为0.13~0.37，更优选为0.13~0.28。
4.根据权利要求1所述的人工透镜，其中，所述人工透镜具体实现为用于代替白内障患者天然晶状体的无晶体眼人工晶状体。
5.根据权利要求4所述的人工透镜，其中，所述无晶体眼人工晶状体在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差的绝对值∣∆D∣为0.60D~2.70D；优选的，∣∆D∣为1.00D~2.70D。
6.根据权利要求4所述的人工透镜，其中，所述无晶体眼人工晶状体在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差∆D为0.60D~2.49D；优选的，∆D为1.00D~2.49D。
7. 根据权利要求4所述的人工透镜，其中，以所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的高度之差来表征无晶体眼人工晶状体的非球面程度，即：
∆Z=Z(r=1.5)-Z(r=1.0)
其中，∆Z为非球面面形的高度之差；Z(r=1.5)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.5mm处的非球面的高度；Z(r=1.0)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.0mm处的非球面的高度，
其中，所述无晶体眼人工晶状体的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的高度之差∆Z为0.002~0.138mm，优选为0.003~0.138mm，更优选为0.004~0.138mm。
8.根据权利要求4所述的人工透镜，其中，所述非球面通过等效曲率半径的比例因子η限定，比例因子η为所述非球面在二维坐标系平面rZ上的曲线的不同位置处的等效曲率半径之比，
其中，等效曲率半径表示为：
其中，r为曲线上的一点距横坐标轴Z的垂直距离，即非球面在该点与顶点之间的高度差，z为曲线上的该点距纵坐标轴r的垂直距离，
其中，所述无晶体眼人工晶状体的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的比例因子η为0.44~10.00，优选为0.46~10.00。
9.根据权利要求4所述的人工透镜，其中，所述非球面通过等效曲率半径的比例因子η限定，比例因子η为所述非球面在二维坐标系平面rZ上的曲线的不同位置处的等效曲率半径之比，
其中，等效曲率半径表示为：
其中，r为曲线上的一点距横坐标轴Z的垂直距离，即非球面在该点与顶点之间的高度差，z为曲线上的该点距纵坐标轴r的垂直距离，
其中，所述无晶体眼人工晶状体的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的比例因子η为0.44~0.99，优选为0.46~0.99。
10.根据权利要求1所述的人工透镜，其中，所述人工透镜具体实现为植入到有晶体眼中实现屈光矫治功能的有晶体眼人工晶状体。
11.根据权利要求10所述的人工透镜，其中，所述有晶体眼人工晶状体在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差的绝对值∣∆D∣为0.50D~4.04D；优选的，∣∆D∣为0.84D~4.04D。
12.根据权利要求10所述的人工透镜，其中，所述有晶体眼人工晶状体在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差∆D为0.50D~3.06D；优选的，∆D为1.01D~3.06D。
13. 根据权利要求10所述的人工透镜，其中，以所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的高度之差来表征有晶体眼人工晶状体的非球面程度，即：
∆Z=Z(r=1.5)-Z(r=1.0)
其中，∆Z为非球面面形的高度之差；Z(r=1.5)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.5mm处的非球面的高度；Z(r=1.0)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.0mm处的非球面的高度，
其中，所述有晶体眼人工晶状体的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的高度之差∆Z为0.009~0.146mm。
14.根据权利要求10所述的人工透镜，其中，所述非球面通过等效曲率半径的比例因子η限定，比例因子η为所述非球面在二维坐标系平面rZ上的曲线的不同位置处的等效曲率半径之比，
其中，等效曲率半径表示为：
其中，r为曲线上的一点距横坐标轴Z的垂直距离，即非球面在该点与顶点之间的高度差，z为曲线上的该点距纵坐标轴r的垂直距离，
其中，所述有晶体眼人工晶状体的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的比例因子η为0.74~1.23，优选为1.01~1.23。
15.根据权利要求1所述的人工透镜，其中，所述人工透镜具体实现为用于配戴在人眼外部的接触镜。
16.根据权利要求15所述的人工透镜，其中，所述接触镜在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差的绝对值∣∆D∣为0.50D~1.515D；优选的，∣∆D∣为0.627D~1.515D。
17.根据权利要求15所述的人工透镜，其中，所述接触镜在r=1.5mm和r=1.0mm处的屈光度之差∆D为0.50D~1.445D；优选的，∆D为0.627D~1.445D。
18. 根据权利要求15所述的人工透镜，其中，以所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的高度之差来表征接触镜的非球面程度，即：
∆Z=Z(r=1.5)-Z(r=1.0)
其中，∆Z为非球面面形的高度之差；Z(r=1.5)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.5mm处的非球面的高度；Z(r=1.0)为非球面上距横坐标轴z的垂直距离为1.0mm处的非球面的高度，
其中，所述接触镜的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的高度之差∆Z为0.0389~0.0946mm，优选为0.0431~0.0946mm。
19.根据权利要求15所述的人工透镜，其中，所述非球面通过等效曲率半径的比例因子η限定，比例因子η为所述非球面在二维坐标系平面rZ上的曲线的不同位置处的等效曲率半径之比，
其中，等效曲率半径表示为：
其中，r为曲线上的一点距横坐标轴Z的垂直距离，即非球面在该点与顶点之间的高度差，z为曲线上的该点距纵坐标轴r的垂直距离，
其中，所述接触镜的所述非球面在r=1.5mm和r=1.0mm处的比例因子η为0.978~1.026，优选为0.978~0.99。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的人工透镜，其中，所述焦点扩展区分布在小于等于4.0mm的直径范围内，优选地分布在小于等于3.5mm的直径范围内，更优选地分布在小于3.0mm的直径范围内。
21.根据权利要求1-19中任一项所述的人工透镜，其中，所述人工透镜的光学区还包括位于所述焦点扩展区外侧的环形的过渡区以及位于所述过渡区外侧的环形的像差矫正区，其中，所述像差矫正区具有像差修饰和矫正的作用，所述过渡区使所述人工透镜的屈光度平滑过渡。
22.根据权利要求21所述的人工透镜，其中，所述过渡区的宽度大于等于0.25mm，优选为0.25~2.0mm，更优选为0.25~1.0mm。
23.根据权利要求21所述的人工透镜，其中，所述过渡区是多个环形区域的组合。
24.一种用于制造人工透镜的方法，所述人工透镜能够利用人眼过剩分辨率实现焦点扩展，所述方法包括如下步骤：
（1）根据人工透镜眼的视力需求确定人工透镜眼的分辨率极限；
（2）根据所述人工透镜眼的分辨率极限确定所述人工透镜眼的空间截止频率；
（3）根据所述空间截止频率以及MTF与空间频率之间的曲线确定期望空间频率的MTF值，其中，所述MTF与空间频率之间的曲线表示为其中，；以及
（4）制造人工透镜，使得所述人工透镜在人眼模型中3mm孔径下所述期望空间频率下的最低MTF值为所述。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，步骤（4）还包括使得具有所述人工透镜的人工透镜眼能达到的视力范围为：以“翻滚E”视标和小数来记录，视力VA为0.5~1.2，优选为0.5~1.0，更优选为0.5~0.8。
26.根据权利要求24所述的方法，其中，步骤（4）还包括使得所述人工透镜在人眼模型中，在3mm孔径下，在100lp/mm空间频率处的MTF为0~0.42，优选为0.13~0.37，更优选为0.13~0.28。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810769524.5A CN108836571B (zh) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | 人工透镜 |
| PCT/CN2019/095785 WO2020011250A1 (zh) | 2018-07-13 | 2019-07-12 | 人工晶状体及其制造方法 |
| US17/258,374 US11766324B2 (en) | 2018-07-13 | 2019-07-12 | Intraocular lens and manufacturing method therefor |
| JP2021500966A JP7250108B2 (ja) | 2018-07-13 | 2019-07-12 | 眼内レンズおよびその製造方法 |
| EP19834608.2A EP3821851A4 (en) | 2018-07-13 | 2019-07-12 | INTRAOCULAR LENS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810769524.5A CN108836571B (zh) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | 人工透镜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108836571A true CN108836571A (zh) | 2018-11-20 |
| CN108836571B CN108836571B (zh) | 2024-05-28 |
Family
ID=64197195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810769524.5A Active CN108836571B (zh) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | 人工透镜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108836571B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020011250A1 (zh) * | 2018-07-13 | 2020-01-16 | 爱博诺德(北京)医疗科技股份有限公司 | 人工晶状体及其制造方法 |
| CN113040976A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-29 | 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 | 一种超薄零球差可植入近视眼透镜片 |
| CN113331994A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-09-03 | 微创视神医疗科技(上海)有限公司 | 人工晶状体 |
| CN113367840A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-09-10 | 微创视神医疗科技(上海)有限公司 | 人工晶状体及其制造方法 |
| CN113599021A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-11-05 | 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 | 一种对抗术后残余屈光不正的非球面人工晶状体 |
| CN114027883A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-11 | 中山大学中山眼科中心 | 一种晶状体生物参数的测量方法、装置及系统 |
| CN114527524A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-24 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种具有边缘拓展结构的太赫兹边缘拓展透镜 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010100523A1 (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-10 | Amo Regional Holdings | Multizonal lens with extended depth of focus |
| CN103257458A (zh) * | 2008-08-11 | 2013-08-21 | 诺瓦提斯公司 | 用于防止或延缓近视发展的透镜设计和方法 |
| CN203208162U (zh) * | 2013-04-22 | 2013-09-25 | 爱博诺德（北京）医疗科技有限公司 | 非球面人工晶体 |
| US20170273778A1 (en) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | Abbott Medical Optics Inc. | Ophthalmic apparatus with corrective meridians having extended tolerance band with freeform refractive surfaces |
| CN107212949A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-09-29 | 无锡蕾明视康科技有限公司 | 一种多焦点人工晶状体 |
| CN108066046A (zh) * | 2016-11-11 | 2018-05-25 | 爱博诺德（北京）医疗科技有限公司 | 三焦点人工晶状体及其制造方法 |
| CN108078654A (zh) * | 2017-07-28 | 2018-05-29 | 爱博诺德（北京）医疗科技有限公司 | 人工晶状体的制造方法以及利用该方法制造的人工晶状体 |
| CN209347318U (zh) * | 2018-07-13 | 2019-09-06 | 爱博诺德（北京）医疗科技有限公司 | 人工透镜 |
-
2018
- 2018-07-13 CN CN201810769524.5A patent/CN108836571B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103257458A (zh) * | 2008-08-11 | 2013-08-21 | 诺瓦提斯公司 | 用于防止或延缓近视发展的透镜设计和方法 |
| WO2010100523A1 (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-10 | Amo Regional Holdings | Multizonal lens with extended depth of focus |
| CN203208162U (zh) * | 2013-04-22 | 2013-09-25 | 爱博诺德（北京）医疗科技有限公司 | 非球面人工晶体 |
| US20160067034A1 (en) * | 2013-04-22 | 2016-03-10 | Eyebright Medical Technology (Beijing) Co., Ltd. | Aspherical intraocular lens |
| US20170273778A1 (en) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | Abbott Medical Optics Inc. | Ophthalmic apparatus with corrective meridians having extended tolerance band with freeform refractive surfaces |
| CN108066046A (zh) * | 2016-11-11 | 2018-05-25 | 爱博诺德（北京）医疗科技有限公司 | 三焦点人工晶状体及其制造方法 |
| CN107212949A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-09-29 | 无锡蕾明视康科技有限公司 | 一种多焦点人工晶状体 |
| CN108078654A (zh) * | 2017-07-28 | 2018-05-29 | 爱博诺德（北京）医疗科技有限公司 | 人工晶状体的制造方法以及利用该方法制造的人工晶状体 |
| CN209347318U (zh) * | 2018-07-13 | 2019-09-06 | 爱博诺德（北京）医疗科技有限公司 | 人工透镜 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020011250A1 (zh) * | 2018-07-13 | 2020-01-16 | 爱博诺德(北京)医疗科技股份有限公司 | 人工晶状体及其制造方法 |
| US11766324B2 (en) | 2018-07-13 | 2023-09-26 | Eyebright Medical Technology (Beijing) Co., Ltd. | Intraocular lens and manufacturing method therefor |
| CN113040976A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-29 | 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 | 一种超薄零球差可植入近视眼透镜片 |
| CN113599021A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-11-05 | 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 | 一种对抗术后残余屈光不正的非球面人工晶状体 |
| CN113599021B (zh) * | 2021-06-04 | 2024-04-16 | 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 | 一种对抗术后残余屈光不正的非球面人工晶状体 |
| CN113331994A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-09-03 | 微创视神医疗科技(上海)有限公司 | 人工晶状体 |
| CN113331994B (zh) * | 2021-07-29 | 2021-12-07 | 微创视神医疗科技(上海)有限公司 | 人工晶状体 |
| CN113367840A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-09-10 | 微创视神医疗科技(上海)有限公司 | 人工晶状体及其制造方法 |
| CN114027883A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-11 | 中山大学中山眼科中心 | 一种晶状体生物参数的测量方法、装置及系统 |
| CN114527524A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-24 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种具有边缘拓展结构的太赫兹边缘拓展透镜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108836571B (zh) | 2024-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI828696B (zh) | 包含用於預防及/或減緩近視加深之微透鏡的眼用鏡片 | |
| Vincent et al. | Optical considerations for scleral contact lenses: A review | |
| CN107219640B (zh) | 用于预防和/或减慢近视发展的多焦点镜片设计和方法 | |
| CN106291976B (zh) | 一种周边离焦可控的非球面视力矫正镜的制备方法 | |
| CN108836571A (zh) | 人工透镜 | |
| US4504982A (en) | Aspheric intraocular lens | |
| CN104020577B (zh) | 用于预防和/或减慢近视发展的非对称镜片设计和方法 | |
| US9594258B2 (en) | Contact lens having myopia progression suppression capability, and contact lens set having myopia progression suppression capability | |
| CN110068937A (zh) | 具有用于近视控制的光学非同轴区的眼科镜片 | |
| US20150029460A1 (en) | Multifocal correction providing improved quality of vision | |
| AU2012346864B2 (en) | Lenses, systems and methods for providing custom aberration treatments and monovision to correct presbyopia | |
| RU2452433C2 (ru) | Имплантат роговицы и методы коррекции аметропии человеческого глаза | |
| US20150226980A1 (en) | Presbyopia lens with pupil size correction based on level of refractive error | |
| TWI636296B (zh) | 視力矯正用光學鏡片 | |
| US20100188636A1 (en) | Multifocal ophthalmic lens having reduced ghosting | |
| JP2016501650A (ja) | 焦点範囲で最適化された光学品質を有する屈折型多焦点眼内レンズ及びその製造方法 | |
| US20190076242A1 (en) | Methods of providing extended depth of field and/or enhanced distance visual acuity | |
| CN108008544A (zh) | 用于制造角膜塑形镜的方法 | |
| AU2004269510B2 (en) | Optical accommodative compensation system | |
| US9733493B2 (en) | Lens system for presbyopes with inter-eye vision disparity limits | |
| CN216434567U (zh) | 眼科离焦透镜 | |
| AU2012100457A4 (en) | Multifocal correction providing improved quality of vision | |
| CN114010371A (zh) | 一种后房型有晶体眼渐进多焦点人工晶状体 | |
| US20120033177A1 (en) | Aspheric, astigmatic, multi-focal contact lens with asymmetric point spread function | |
| CN209347318U (zh) | 人工透镜 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 102200 No. 9 Xingchang Road, Changping District Science and Technology Park, Beijing Applicant after: Abbott (Beijing) Medical Technology Co.,Ltd. Address before: 102200, Changping District Beijing science and Technology Park, super Road, No. 37, building 1, 6 North Zone Applicant before: EYEBRIGHT MEDICAL TECHNOLOGY (BEIJING) Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |