CN114706233B - 一种角膜塑形镜的边弧设计方法 - Google Patents
一种角膜塑形镜的边弧设计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114706233B CN114706233B CN202210356161.9A CN202210356161A CN114706233B CN 114706233 B CN114706233 B CN 114706233B CN 202210356161 A CN202210356161 A CN 202210356161A CN 114706233 B CN114706233 B CN 114706233B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cornea
- arc
- shaping lens
- circle
- curvature
- 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.)
- Active
Links
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 title claims abstract description 258
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 title claims abstract description 146
- 238000013461 design Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 4
- 230000004379 myopia Effects 0.000 description 4
- 208000001491 myopia Diseases 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 210000000744 eyelid Anatomy 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000004515 progressive myopia Effects 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
- G02C7/04—Contact lenses for the eyes
- G02C7/047—Contact lens fitting; Contact lenses for orthokeratology; Contact lenses for specially shaped corneae
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
- G02C7/024—Methods of designing ophthalmic lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
- G02C7/024—Methods of designing ophthalmic lenses
- G02C7/027—Methods of designing ophthalmic lenses considering wearer's parameters
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
本发明涉及一种角膜塑形镜的边弧设计方法,通过利用边弧球心和角膜球心在侧面投影仅竖直方向上具有圆心偏移的设计,并通过建立坐标系,建立包括角膜参数和角膜塑形镜参数与边弧的曲率半径的关系方程,在角膜参数、角膜塑形镜参数确定的前提下,可以唯一确定固定曲率半径的边弧。本发明改善角膜塑形镜的边弧的翘起程度,以达到平衡人眼在配戴角膜塑形镜时的泪液交换能力和边弧的翘起结构对造成人眼的不适感缺陷,在保证充分交换泪液的前提下尽可能提高舒适性;本发明与人眼角膜形态相结合,依据人眼角膜不同实现个性化效果;本发明适用性广不仅可以适应不同角膜曲率的人群,还可以适合CRT设计着陆区或VST设计周边弧区的固定曲率边弧设计。
Description
技术领域
本发明属于角膜塑形镜设计的技术领域,更具体地,涉及一种角膜塑形镜的边弧设计方法。
背景技术
角膜塑形镜,也可称为角膜塑形术(Orthokeratology,Ortho-K),使用所谓的“反几何”或者也叫“逆几何”设计,角膜塑形镜的塑形原理如图1为将镜片的后表面设计为与角膜前表面相反的曲率变化,在配戴角膜塑形镜1后,受到眼睑通过角膜塑形镜的被压迫位置2间断压迫,并利用角膜3会根据反转弧的结构特点,根据反转弧区的起吸附作用的位置对角膜塑形镜进行吸附4逐渐贴近镜片的后表面。也逐渐形成了与镜片后表面一致的形态结构,从而达到了塑形的效果。因此,角膜塑形镜是通过配戴特殊设计的硬性透气接触镜,逐步改变角膜的弧度进而达到改变视力的目的,角膜塑形镜通常用于近视的矫正,通过逐步使角膜的弧度变平,从而降低近视度数,提高裸眼视力,同时,诸多临床研究也表明证实其还具有控制或延缓近视进展的功效(陈小虎,等.角膜塑形镜控制青少年单眼近视的临床观察.国际眼科杂志,2019,19(03):517-519;吕帆.接触镜学.人民卫生出版社.2004),基于角膜塑形镜的基本原理,其可以广泛应用于角膜的各种塑形,在人人用眼过度的时代,角膜塑形镜作用于角膜来矫正视力,具有广阔的应用前景。
最新的角膜塑形镜设计,分为CRT设计和VST设计。CRT设计是彼此独立的三区设计,三个区域分别为基弧区BC、反转区RZD和着陆区LZA,LZA边缘有翘起;VST设计是四弧段(或四弧段以上)设计,如图1由多个弧段拼接而成,分别为基弧区5、反转弧区6、适配弧区7和周边弧区8。CRT的三区设计是将每一个区以及总松紧度进行量化(矢高);VST设计的镜片是调整弧度的曲率半径来推测镜片的松和紧的状态,没有一个精确的定量。以现有的研究来看,CRT和VST设计的镜片在作用效果和对于近视控制的效果上没有明显的差异。两种设计的相同之处为中间部分起着矫正作用,属于矫正光学区(基弧/基弧区),周边弧为泪液交换区,区别仅为反转区域和适配区域不同。周边弧区/着陆区LZA的作用都是一致的,是方便泪液进入角膜塑形镜与角膜之间,供给氧气和泪液以起到吸附作用,角膜塑形镜仅能依靠边弧进行泪液交换。
镜片在经过反转弧区的反转后,向边缘移动时又重新贴合角膜,而周边弧的边缘翘起又不与角膜贴合。边缘翘起,指的是由两段半径不同的圆弧叠加后形成的镜片远离角膜的现象,周边弧的半径变化,会造成这一现象的变化。总直径和边弧的宽度会影响边缘翘起形成的面积大小,这使角膜塑形镜在配戴后,由于边缘翘起的存在,会刮擦眼睑,尤其在眼球移动时。如果边缘翘起较小,则刮擦不严重,但是,边缘翘起较小会造成泪液交换不顺畅,阻碍氧气进入;如果边缘翘起较大,虽然泪液交换很充分,但刮擦很明显,会造成强烈的不适感,大大降低镜片的配戴性。因此,根据不同的角膜曲率,设计一个合理的边缘翘起,并同时保证泪液交换充分且一致具有重要的意义。
现有技术对于边弧的边缘翘起及泪液交换的保证一般为单独解决,如中国专利CN215833716U外延区沿周向间隔设置多个豁口,来保证泪液交换,但其外延区与角膜接触不均匀,会出现豁口与非豁口处泪液交换不均匀的现象;中国专利CN103558695A对于周边弧区为由中心向外衔接的多个弧区,其配适区与角膜形成有用于泪液交换的翘角,但其翘角是不变的,设计时未考虑不同曲率的角膜,因此在佩戴时,虽然可以保证相同泪液交换面积相同,但不同的的角膜难以适应相同的翘角,会使佩戴产生不适感。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种角膜塑形镜的边弧设计方法,在保证泪液交换面积Spc、角膜塑形镜总直径DIA、角膜塑形镜边弧宽度Dpc一定时,根据不同的角膜曲率得到唯一的边弧曲率半径,从而解决对于不同角膜用户佩戴时的不适感。
本发明的另一目的是请求保护一种角膜塑形镜,所述角膜塑形镜的边弧的曲率半径满足上述的设计方法的设计。
本发明为了实现上述目的,采用了以下技术方案:
一种角膜塑形镜的边弧曲率半径设计方法,所述角膜塑形镜的边弧为具有固定曲率半径的球面,其设计方法包括以下步骤:
S1.确定角膜参数和角膜塑形镜参数,并在边弧与角膜侧投影面建立坐标系;所述角膜参数为角膜曲率FK,所述角膜塑形镜参数为泪液交换面积Spc、角膜塑形镜总直径DIA、角膜塑形镜边弧宽度Dpc;
S2.在建立的坐标系下根据角膜参数和角膜塑形镜参数构建角膜参数、角膜塑形镜参数及边弧曲率半径的关系方程,通过关系方程得出边弧的曲率半径Rpc。
本发明通过利用边弧球心和角膜球心在侧面投影仅竖直方向上具有圆心偏移的设计,并通过建立坐标系,建立包括角膜参数和角膜塑形镜参数的方程,在角膜曲率FK、泪液交换面积Spc、角膜塑形镜总直径DIA、角膜塑形镜边弧宽度Dpc确定的前提下,可以唯一确定固定曲率半径的边弧,其曲率半径Rpc的值。
进一步的,所述坐标系其建立方法为:以角膜所在圆圆心O为坐标原点,以角膜所在圆圆心O与角膜塑形镜边弧所在圆圆心O'所在直线为纵坐标轴Y轴,以经过原点并垂直于纵坐标轴Y轴的直线为X轴。
所述根据角膜参数和角膜塑形镜参数构建角膜参数、角膜塑形镜参数及边弧曲率半径的关系方程如下:
式中:x表示坐标系中满足角膜所在圆的横坐标;XB为边弧与角膜所在圆在坐标系中交点B的横坐标;XN为坐标系中边弧边缘顶点N的横坐标;XM为在坐标系中,过边弧边缘顶点N与角膜所在圆作法线,所述法线与角膜所在圆的交点M的横坐标;m为角膜所在圆与边弧所在圆的圆心偏移量;k1为直线MN的斜率;DIA为角膜塑形镜总直径;Dpc为角膜塑形镜边弧宽度。
进一步的,所述角膜所在圆与边弧所在圆的圆心偏移量m其计算方法为:
a.以步骤S1所述坐标系建立角膜所在圆与边弧所在圆在投影平面的曲线方程分别为:
x2+y2=(1/FK)2
x2+(y+m)2=Rpc2
b.由于角膜与边弧的交点均满足上述两个方程,且交点的横坐标为(DIA/2)-Dpc,因此代入曲线方程,得出m的计算公式为:
式中,x表示满足角膜所在圆的横坐标,y表示满足角膜所在圆的纵坐标。
进一步的,所述角膜塑形镜的边弧为CRT设计的着陆区弧段或VST设计的周边弧区弧段。
在CRT设计着陆区的弧段或VST设计周边弧区的弧段在其边弧曲率半径固定的前提下,均可以利用本边弧设计方法得到其边弧曲率半径。
进一步的,所述设定泪液交换面积Spc为7.987mm2~11.512mm2。
进一步的,所述角膜塑形镜总直径DIA为9.6mm~11.6mm。
角膜塑形镜总直径DIA变化率为0.1,即在上述范围内最小值9.6mm为基数依次增加0.1的整数倍,得到的数值如9.7、11.5等在上述范围内,均符合角膜塑形镜总直径DIA的要求。
进一步的,所述角膜塑形镜边弧宽度Dpc为0.3mm~0.9mm。
边弧宽度数值的范围0.3mm~0.9mm为公差为0.1的等差数列。
进一步的,所述角膜曲率FK通过角膜曲率计进行测定。
进一步的,所述角膜塑形镜的角膜曲率FK其范围为39D~47D。
角膜曲率的正常范围是39D~47D,一般不会超过这一曲率范围值,角膜曲率的正常范围39D~47D为公差为0.25D的等差数列。
本申请还请求保护一种角膜塑形镜,包括CRT设计的基弧区、反转区和着陆区,所述角膜塑形镜的着陆区弧段的曲率半径满足权利要求1-8任一项所述的设计方法得到的曲率半径Rpc。
本申请还请求保护一种角膜塑形镜,包括有VST设计的基弧区、反转弧区、适配弧区和周边弧区,所述角膜塑形镜的周边弧区弧段的曲率半径满足权利要求1-8任一项所述的设计方法得到的曲率半径Rpc。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明可以根据角膜塑形镜参数:角膜塑形镜总直径、角膜塑形镜总宽度、泪液交换面积一定的情况下,根据不同的角膜曲率,得到唯一确定角膜塑形镜参数边弧曲率半径Rpc,本发明该设计与人眼角膜形态相结合,依据不同人眼角膜曲率实现相同的角膜塑形镜总直径、角膜塑形镜总宽度、泪液交换面积。
(2)本发明适用性广,可以适应不同角膜曲率的人群。
(3)CRT设计中的边弧即着陆区或VST设计的边弧即周边弧区均可以用本边弧设计方法进行设计,因此本发明适合CRT设计着陆区或VST设计周边弧区的固定曲率边弧设计。
(4)根据一定的泪液交换面积,设计得出合适的角膜塑形镜的边弧的曲率,在该曲率下的边弧其翘起程度较低,以达到平衡人眼在配戴角膜塑形镜时的泪液交换能力和边弧的翘起结构对造成人眼的不适感,在保证充分交换泪液的前提下尽可能提高舒适性。
附图说明
图1角膜塑形镜原理图。
图中标注1表示角膜塑形镜,2表示角膜塑形镜的被压迫位置,3表示角膜,4表示反转弧区的起吸附作用的位置,5表示基弧区,6表示反转弧区,7表示适配弧区,8表示周边弧区。
图2角膜塑形镜总直径DIA、角膜塑形镜边弧宽度Dpc与角膜塑形镜适配弧区直径Dac示意图。
图3角膜塑形镜边弧设计流程图。
图4投影坐标系建立示意图。
图中标注:角膜所在圆圆心O,角膜塑形镜边弧所在圆圆心O',X表示横坐标轴,Y表示纵坐标轴;a表示角膜所在圆,b表示边弧所在圆,B点为角膜塑形镜边弧与角膜交点、N为边弧边缘顶点,FK为角膜曲率,角膜曲率的倒数表示角膜曲率半径为1/FK,Rpc为边弧的曲率半径,m为角膜所在圆与边弧所在圆的圆心偏移量。
图5为角膜及边弧投影面坐标系的几何分析。
图中标注:a表示角膜所在圆,O为角膜所在圆的圆心,b为边弧所在圆,O'为边弧所在圆的圆心,边弧曲率半径Rpc即为该圆的半径;B点为角膜塑形镜边弧与角膜交点、N为边弧边缘顶点,过点N作角膜所在圆的法线,交点为M,过B作MN所在直线的垂线,垂足为D,过N作垂直于横坐标X轴的直线与BD所在直线的交点为A,过点A作纵坐标Y轴的垂线与MN所在直线交于点E,与过点B作横坐标X轴的垂线交于点C,BMN所围面积为泪液交换面积Spc,由于图片过大,坐标系原点省略,其坐标系与图4相同,其中横坐标X'轴表示与图4坐标系横坐标X轴的方向一致,纵坐标Y'轴表示与图4坐标系纵坐标Y轴的方向一致。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸,受限于图形的尺寸,省略部分并不会影响其实际含义;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有字母在坐标系中,其含义仅为方便交点、坐标的标识,并不理解为其他缩略含义,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本发明的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。文中术语名词解释:
角膜塑形镜总直径DIA:角膜塑形镜的最大外部尺寸,图2中DIA所示。
角膜塑形镜边弧宽度Dpc:角膜塑形镜总直径与角膜塑形镜适配弧区直径Dac差值的一半,图2中Dpc和Dac所示。
泪液交换面积Spc:过边弧边缘顶点与角膜作法线与角膜和边弧所形成图形的面积,一般角膜塑形镜通过该面积可以用来表示泪液交换程度。
以下实施例沿用本术语解释。
实施例1
根据图3并按照如下步骤设计角膜塑形镜的边弧:
S1.确定角膜参数和角膜塑形镜参数,并在边弧与角膜侧投影面建立坐标系;所述角膜参数为角膜曲率FK,所述角膜塑形镜参数为泪液交换面积Spc、角膜塑形镜总直径DIA、角膜塑形镜边弧宽度Dpc;其中角膜曲率FK为42.5D、泪液交换面积Spc为11.512mm2;角膜塑形镜的总直径DIA为11.6mm。角膜塑形镜的边弧宽度Dpc为0.9mm。
在边弧与角膜侧面投影面建立坐标系;所述坐标系以角膜所在圆圆心O为坐标原点,以角膜所在圆圆心O与角膜塑形镜边弧所在圆圆心O'所在直线为纵坐标轴Y轴,以经过原点并垂直于纵坐标轴Y轴的直线为横坐标X轴,如图4,图中角膜所在圆圆心O,角膜塑形镜边弧所在圆圆心O',X表示横坐标轴,Y表示纵坐标轴;a表示角膜所在圆,b表示边弧所在圆,B点为角膜塑形镜边弧与角膜交点、N为边弧边缘顶点。
S2.在建立的坐标系下根据角膜参数和角膜塑形镜参数构建角膜参数、角膜塑形镜参数及边弧曲率半径的关系方程,通过关系方程得出边弧的曲率半径Rpc。
由于角膜和边弧均为球面,其投影平面的曲线方程分别为:
x2+y2=(1/FK)2
x2+(y+m)2=Rpc2
其中,x表示满足角膜所在圆的横坐标,y表示满足角膜所在圆的纵坐标;m为边弧与角膜间的圆心偏移量OO',由于角膜与边弧的交点均在两个圆上,且其横坐标为(DIA/2)-Dpc,因此圆心偏移量m其值满足:
泪液交换面积为过边弧边缘顶点与角膜所在圆作法线形成图形的面积Spc,如图5所示,点BMN所围面积为Spc,图5坐标系仍然沿用图4中的坐标系,由于画出坐标系会导致图过大,因此予以省略。
对图4进行几何分析,坐标系仍然沿用图4中的坐标系,由于画出坐标系会导致图过大,因此予以省略。
在边弧宽度内,边弧曲线沿纵坐标轴Y'轴ΔY(即,图5中的BC-AN)变化量为
根据图5,a表示角膜所在圆,O为角膜所在圆的圆心,b为边弧所在圆,O'为边弧所在圆的圆心,B点为角膜塑形镜边弧与角膜交点、N为边弧边缘顶点,过点N作角膜所在圆的法线,交点为M,过B作MN所在直线的垂线,垂足为D,过N作垂直于横坐标X轴的直线与BD所在直线的交点为A,过点A作纵坐标Y轴的垂线与MN所在直线交于点E,与过点B作横坐标X轴的垂线交于点C,BMN所围面积为泪液交换面积Spc,由于图片过大,坐标系原点省略,其坐标系与图4相同,其中横坐标X'轴表示与图4坐标系横坐标X轴的方向相同,纵坐标Y'轴表示与图4坐标系纵坐标Y轴的方向相同。
点B的坐标为((DIA/2)-Dpc,((1/FK)2-(DIA/2-Dpc)2)(1/2)),
因此,点N坐标为(DIA/2,((1/FK)2-((DIA/2)-Dpc)2)(1/2)-ΔY),
因此,直线MN(y=k1x)的斜率k1为(((1/FK)2-((DIA/2)-Dpc)2)(1/2)-ΔY)/DIA)
因此,直线AB(y=k2x+b2)的斜率k2为-DIA/(((1/FK)2-((DIA/2)-Dpc)2)(1/2)-ΔY),b2为(((1/FK)2-((DIA/2)-Dpc)2)(1/2)+0.5*DIA/(((1/FK)2-((DIA/2)-Dpc)2)(1/2)-ΔY)*((DIA/2)-Dpc)
因此,点A坐标为
(DIA,((1/FK)2-((DIA/2)-Dpc)2)(1/2)-DIA/2*Dpc/(((1/FK)2-((DIA/2)-Dpc)2)(1/2)-ΔY)),
直线AB与MN交点D坐标为((b2-b1)/(k1-k2),(k1b2-k2b1)/(k1-k2))
所有点坐标与直线曲线的方程,均为关于Rpc和FK的函数,上述*表示乘法。最终,图5中,矩形面积、各个三角形、半弓形BDM、弧B⌒N以下的面积均通过公式和积分进行计算,最终形状BMN面积一定时,FK和Rpc具有可计算换算的方程。即,当角膜曲率FK经过测试得到明确结果后,可以计算得出Rpc的数值。
角膜曲率FK与Rpc的计算方程为下述方程:
方程中:x表示满足角膜所在圆的横坐标;XB为边弧与角膜所在圆在坐标系中交点B的横坐标;XN为坐标系中边弧边缘顶点N的横坐标;XM为在坐标系中,过边弧边缘顶点N与角膜所在圆作法线,所述法线与角膜所在圆的交点M的横坐标;m为角膜所在圆与边弧所在圆的圆心偏移量;k1为直线MN的斜率;DIA为角膜塑形镜总直径;Dpc为角膜塑形镜边弧宽度;
根据角膜参数和角膜塑形镜参数,角膜曲率FK为42.5D,角膜塑形镜的总直径DIA为11.6mm、角膜塑形镜的边弧宽度Dpc为0.9mm、泪液交换面积Spc为11.512mm2,由于上述方程展开后所有参数为:DIA;Dpc;FK;Spc、XB;XN;XM;k1;其中XB;XN;XM;k1可以通过前述推导,由DIA;Dpc;FK;Spc代入得到。因此将DIA;Dpc;FK;Spc、XB;XN;XM;k1的值代入方程1可以解出唯一未知参数边弧的曲率半径Rpc的值为11.500mm。在人正常角膜曲率39~47D下,按照上述方法依次计算出Rpc的值如下表1所示:
表1角膜塑形镜的总直径DIA为11.6mm、角膜塑形镜的边弧宽度Dpc为0.9mm、泪液交换面积Spc为11.512mm2条件下角膜曲率和边弧曲率半径的对应值
实施例2
具体设计方法同实施例1,不同之处在于,角膜参数为:角膜曲率FK为39.00D,角膜塑形镜参数为:角膜塑形镜的总直径DIA为9.6mm、角膜塑形镜的边弧宽度Dpc为0.7mm、泪液交换面积Spc为7.987mm2,由于上述方程展开后所有参数为:DIA;Dpc;FK;Spc、XB;XN;XM;k1;其中XB;XN;XM;k1可以通过前述推导,由DIA;Dpc;FK;Spc代入得到。因此将DIA;Dpc;FK;Spc、XB;XN;XM;k1的值代入方程1可以解出唯一未知参数边弧的曲率半径Rpc的值为12.477。在人正常角膜曲率39~47D下,保持角膜塑形镜的总直径DIA为9.6mm、角膜塑形镜的边弧宽度Dpc为0.7mm、泪液交换面积Spc为7.987mm2不变,按照上述方法依次计算出Rpc的值如下表2所示。
表2角膜塑形镜的总直径DIA为9.6mm、角膜塑形镜的边弧宽度Dpc为0.7mm、泪液交换面积Spc为7.987mm2,角膜曲率和边弧曲率半径的对应值
实施例3
具体设计方法同实施例1,不同之处在于,角膜参数为:角膜曲率FK为47.00D,角膜塑形镜参数为:角膜塑形镜的总直径DIA为10.6mm、角膜塑形镜的边弧宽度Dpc为0.8mm、泪液交换面积Spc为9.946mm2,由于上述方程展开后所有参数为:DIA;Dpc;FK;Spc、XB;XN;XM;k1;其中XB;XN;XM;k1可以通过前述推导,由DIA;Dpc;FK;Spc代入得到。因此将DIA;Dpc;FK;Spc、XB;XN;XM;k1的值代入方程1可以解出唯一未知参数边弧的曲率半径Rpc的值为10.444mm。则39~47D下Rpc的值如下表3所示。
表3角膜塑形镜的总直径DIA为10.6mm、角膜塑形镜的边弧宽度Dpc为0.8mm、泪液交换面积Spc为9.946mm2,角膜曲率和边弧曲率半径的对应值
实施例4
具体设计方法同实施例1,不同之处在于,角膜参数为:角膜曲率FK为42.5D,角膜塑形镜参数为:角膜塑形镜的总直径DIA为10.6mm、角膜塑形镜的边弧宽度Dpc为0.3mm、泪液交换面积Spc为8.787mm2,由于上述方程展开后所有参数为:DIA;Dpc;FK;Spc、XB;XN;XM;k1;其中XB;XN;XM;k1可以通过前述推导,由DIA;Dpc;FK;Spc代入得到。因此将DIA;Dpc;FK;Spc、XB;XN;XM;k1的值代入方程1可以解出唯一未知参数边弧的曲率半径Rpc的值为11.5mm。则39~47D下Rpc的值如下表4所示。
表4角膜塑形镜的总直径DIA为10.6mm、角膜塑形镜的边弧宽度Dpc为0.3mm、泪液交换面积Spc为8.787mm2,角膜曲率和边弧曲率半径的对应值
/>
综上,本发明通过利用边弧球心和角膜球心在侧面正投影仅竖直方向上具有圆心偏移的设计,并通过建立坐标系,建立仅有角膜参数:角膜曲率FK、角膜塑形镜参数:角膜塑形镜的总直径Dpc、角膜塑形镜的边弧宽度Dpc、泪液交换面积Spc、边弧的曲率半径Rpc的方程,在角膜曲率FK、角膜塑形镜的总直径Dpc、角膜塑形镜的边弧宽度Dpc、泪液交换面积Spc确定的前提下,可以唯一确定固定曲率半径的边弧,其曲率半径Rpc的值;因此角膜塑形镜,其边弧的曲率半径满足上述的设计方法的设计,均可以为泪液交换面积Spc确定的合适边弧曲率半径的塑形镜。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它各种不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种角膜塑形镜的边弧曲率半径获取方法,其特征在于,所述角膜塑形镜的边弧为具有固定曲率半径的球面,其获取方法包括以下步骤:
S1.确定角膜参数和角膜塑形镜参数,并在边弧与角膜侧投影面建立坐标系;所述角膜参数为角膜曲率FK,所述角膜塑形镜参数为泪液交换面积Spc、角膜塑形镜总直径DIA、角膜塑形镜边弧宽度Dpc;
S2.在建立的坐标系下根据角膜参数和角膜塑形镜参数构建角膜参数、角膜塑形镜参数及边弧曲率半径的关系方程,通过关系方程得出边弧的曲率半径Rpc;
所述坐标系其建立方法为:以角膜所在圆圆心O为坐标原点,以角膜所在圆圆心O与角膜塑形镜边弧所在圆圆心O'所在直线为纵坐标轴Y轴,以经过原点并垂直于纵坐标轴Y轴的直线为X轴;
所述根据角膜参数和角膜塑形镜参数构建角膜参数、角膜塑形镜参数及边弧曲率半径的关系方程如下:
式中:x表示坐标系中满足角膜所在圆的横坐标;XB为边弧与角膜所在圆在坐标系中交点B的横坐标;XN为坐标系中边弧边缘顶点N的横坐标;XM为在坐标系中,过边弧边缘顶点N与角膜所在圆作法线,所述法线与角膜所在圆的交点M的横坐标;m为角膜所在圆与边弧所在圆的圆心偏移量;k1为直线MN的斜率;DIA为角膜塑形镜总直径;Dpc为角膜塑形镜边弧宽度;
所述角膜所在圆与边弧所在圆的圆心偏移量m其计算方法为:
a.以步骤S1所述坐标系建立角膜所在圆与边弧所在圆在投影平面的曲线方程分别为:
x2+y2=(1/FK)2
x2+(y+m)2=Rpc2
b.由于角膜与边弧的交点均满足上述曲线方程,且交点的横坐标为(DIA/2)-Dpc,因此代入曲线方程,得出m的计算公式为:
式中,x表示满足角膜所在圆的横坐标,y表示满足角膜所在圆的纵坐标。
2.根据权利要求1所述角膜塑形镜的边弧曲率半径获取方法,其特征在于,所述角膜塑形镜的边弧为CRT设计的着陆区弧段或VST设计的周边弧区弧段。
3.根据权利要求1-2任一所述角膜塑形镜的边弧曲率半径获取方法,其特征在于,所述泪液交换面积Spc为7.987mm2~11.512mm2。
4.根据权利要求1-2任一所述角膜塑形镜的边弧曲率半径获取方法,其特征在于,所述角膜塑形镜总直径DIA为9.6mm~11.6mm。
5.根据权利要求1-2任一所述角膜塑形镜的边弧曲率半径获取方法,其特征在于,所述角膜塑形镜边弧宽度Dpc为0.3mm~0.9mm。
6.根据权利要求1-2任一所述角膜塑形镜的边弧曲率半径获取方法,其特征在于,所述角膜塑形镜的角膜曲率FK为39D~47D。
7.一种角膜塑形镜,包括CRT设计的基弧区、反转区和着陆区,其特征在于,所述角膜塑形镜的着陆区弧段的曲率半径满足权利要求1-6任一项所述的获取方法得到的曲率半径Rpc。
8.一种角膜塑形镜,包括有VST设计的基弧区、反转弧区、适配弧区和周边弧区,其特征在于,所述角膜塑形镜的周边弧区弧段的曲率半径满足权利要求1-6任一项所述的获取方法得到的曲率半径Rpc。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210356161.9A CN114706233B (zh) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | 一种角膜塑形镜的边弧设计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210356161.9A CN114706233B (zh) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | 一种角膜塑形镜的边弧设计方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114706233A CN114706233A (zh) | 2022-07-05 |
CN114706233B true CN114706233B (zh) | 2023-11-21 |
Family
ID=82172818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210356161.9A Active CN114706233B (zh) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | 一种角膜塑形镜的边弧设计方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114706233B (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN205210432U (zh) * | 2015-11-02 | 2016-05-04 | 陈迪生 | 一种异型巩膜镜 |
CN108681100A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-10-19 | 珠海艾格医疗科技开发有限公司 | 一种角膜塑形镜的设计方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8113653B2 (en) * | 2009-04-22 | 2012-02-14 | Crt Technology, Inc. | Scleral contact lens and methods for making and using the same |
US10281740B2 (en) * | 2014-07-15 | 2019-05-07 | Menicon Co., Ltd. | Contact lens manufacturing method and contact lens |
-
2022
- 2022-04-06 CN CN202210356161.9A patent/CN114706233B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN205210432U (zh) * | 2015-11-02 | 2016-05-04 | 陈迪生 | 一种异型巩膜镜 |
CN108681100A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-10-19 | 珠海艾格医疗科技开发有限公司 | 一种角膜塑形镜的设计方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Toric设计角膜塑形镜矫正青少年近视合并中高度散光的近期疗效;张姝贤;张缨;杨晓艳;李丽华;;天津医药(11);79-83 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114706233A (zh) | 2022-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2016269480B2 (en) | Contact lenses for myopic eyes and methods of treating myopia | |
JP4442927B2 (ja) | 傾斜装用型コンタクトレンズ | |
CN108681100B (zh) | 一种角膜塑形镜的制造方法 | |
EP2085809B1 (en) | Contact lens and method for manufacturing the same | |
US7625084B2 (en) | Contact lens | |
JP6931349B2 (ja) | 視力矯正用レンズおよび視力矯正用レンズの作成方法 | |
ES2836509T3 (es) | Lentes de contacto esclerales y métodos para fabricarlos y usarlos | |
JP5989784B2 (ja) | 非円形ソフトコンタクトレンズの設計方法 | |
AU2018203697B2 (en) | Contact lens stabilisation | |
JP5946981B2 (ja) | ディセンタタイプのコンタクトレンズおよびディセンタタイプのコンタクトレンズセット | |
JP2019045883A (ja) | フィット特性が改善されたコンタクトレンズ | |
CN113253482B (zh) | 一种渐进多焦点眼镜片两段式子午线设计方法 | |
KR102659759B1 (ko) | 향상된 편안함을 갖는 회전 안정화된 콘택트 렌즈 및 최적화의 방법 | |
CN116859619A (zh) | 一种角膜塑形镜的设计方法 | |
JP2009169104A (ja) | 装用方向選択型コンタクトレンズ | |
CN114706233B (zh) | 一种角膜塑形镜的边弧设计方法 | |
EP2876486A1 (en) | Contact lens and method for manufacturing contact lens | |
TWI831793B (zh) | 利用最佳化的剛度分布而具有改善舒適度和改善穩定性的旋轉穩定化隱形鏡片 | |
CN114545659A (zh) | 角膜接触镜及其设计方法 | |
CN115639686A (zh) | 一种角膜塑形镜 | |
CN115047648A (zh) | 一种近视防控离焦镜片及其设计方法 | |
CN114563880A (zh) | 角膜接触镜及其设计方法 | |
TWI812272B (zh) | 角膜塑型片的光心及多弧段鏡片之設計結構 | |
CN219715854U (zh) | 一种双非球面角膜塑形镜 | |
CA3107397A1 (en) | Aspherical ophthalmic lens |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |