CN116057458A - 周边象限设计隐形眼镜 - Google Patents
周边象限设计隐形眼镜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116057458A CN116057458A CN202180056831.9A CN202180056831A CN116057458A CN 116057458 A CN116057458 A CN 116057458A CN 202180056831 A CN202180056831 A CN 202180056831A CN 116057458 A CN116057458 A CN 116057458A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- contact lens
- lens
- alignment
- cornea
- peripheral
- 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.)
- Pending
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 title claims abstract description 167
- 238000013461 design Methods 0.000 title description 45
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 92
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 claims description 170
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 claims description 59
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 208000001491 myopia Diseases 0.000 claims description 23
- 230000004379 myopia Effects 0.000 claims description 20
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 18
- 206010020675 Hypermetropia Diseases 0.000 claims description 17
- 230000004305 hyperopia Effects 0.000 claims description 17
- 201000006318 hyperopia Diseases 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 13
- 201000010041 presbyopia Diseases 0.000 claims description 13
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 10
- 208000014733 refractive error Diseases 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 208000029091 Refraction disease Diseases 0.000 claims description 3
- 230000004430 ametropia Effects 0.000 claims description 3
- 208000021921 corneal disease Diseases 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 abstract description 28
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 95
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 22
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 210000003786 sclera Anatomy 0.000 description 14
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 13
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- 201000002287 Keratoconus Diseases 0.000 description 9
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 210000000744 eyelid Anatomy 0.000 description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 4
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000001856 erectile effect Effects 0.000 description 3
- 201000000766 irregular astigmatism Diseases 0.000 description 3
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 208000028006 Corneal injury Diseases 0.000 description 2
- 208000022873 Ocular disease Diseases 0.000 description 2
- 206010047531 Visual acuity reduced Diseases 0.000 description 2
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 210000000795 conjunctiva Anatomy 0.000 description 2
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 2
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 description 1
- 201000009487 Amblyopia Diseases 0.000 description 1
- 102100026735 Coagulation factor VIII Human genes 0.000 description 1
- 101000911390 Homo sapiens Coagulation factor VIII Proteins 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010025421 Macule Diseases 0.000 description 1
- 206010062519 Poor quality sleep Diseases 0.000 description 1
- 206010047513 Vision blurred Diseases 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 229920006217 cellulose acetate butyrate Polymers 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000036040 emmetropia Effects 0.000 description 1
- 208000030533 eye disease Diseases 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 231100001032 irritation of the eye Toxicity 0.000 description 1
- 230000002197 limbic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000957 no side effect Toxicity 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011176 pooling Methods 0.000 description 1
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 1
- 201000009308 regular astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 238000011269 treatment regimen Methods 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 1
Images
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
- G02C2202/00—Generic optical aspects applicable to one or more of the subgroups of G02C7/00
- G02C2202/24—Myopia progression prevention
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)
Abstract
一种隐形眼镜,该隐形眼镜可以是传统硬性隐形眼镜、角膜矫正眼镜、巩膜眼镜或软性隐形眼镜中的任一种,其具有与隐形眼镜的中央光学区域相邻并从其径向向外的一个或更多个周边环形区域。周边环形区域包括用于定向控制、直立控制或周边对准的对准区域以改善角膜矫正眼镜的成型效果、常规RGP、巩膜隐形眼镜或软性隐形眼镜的舒适度或视力质量。对准区域中眼镜沿一子轴的矢高不同于眼镜沿至少一个其他子轴的矢高。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年6月10日提交的美国专利申请No.63037547的优先权。前述申请的公开内容通过引用整体并入本文中。
背景技术
由于多种可能的情况,许多人的视力会出现问题。最常见的视力问题是一种称为近视或近视眼的病症。近视是一种眼睛无法聚焦在远处物体上的常见病症,因为眼睛的角膜弯曲得太陡峭(即,角膜的曲率半径比正常情况短)而无法在眼睛的视网膜处提供充分的聚焦。另一种病症称为远视或远视眼。在远视的情况下,眼睛无法聚焦在远处和近处的物体上,因为眼睛角膜的曲率太平坦(即,角膜的曲率半径比正常情况长)而无法在眼睛的视网膜处提供充分的聚焦。远视在幼儿当中很常见。严重的远视会在儿童时期诱发懒眼症或弱视。另一个常见问题是散光,其中角膜的一个或更多个屈光表面的不等曲率阻止光线清晰地聚焦在视网膜上的一个点处,从而导致视力模糊。老花眼是40岁及以上成年人最常见的视力问题。不论他们的远视力是正视、近视还是远视,40岁以上的中年人群都会因为眼睛的晶状体失去弹性而开始出现聚焦在近处物体上的困难。老花眼可能会出现并引起其他屈光问题(例如远视、近视或散光)的并发症。
正常角膜通常呈抛物线形状,其在角膜的中央部分处或接近角膜的中央部分处的曲率最陡峭(即,具有较短的半径),并且以某个正e值(或所谓的“正形状因子”)朝着角膜缘曲率逐渐变平坦(即,具有较长的半径)。变异的角膜是一种明显不同于正常抛物线形状的角膜,其具有人角膜的突然突出的部分或“负形状因子”,这可能是自然发生的,也可能是由屈光手术引起的。前一种情况(即“自然变异”)最好的证明是圆锥角膜;而后一种情况(即由于外科手术)最佳例子是近视屈光手术,如LASIK、PRK和RK。
尽管现代眼镜、隐形眼镜、人工晶体、屈光手术、角膜交联和植入式角膜内环段(例如Intac角膜环)为圆锥角膜和屈光手术后失败提供了改进,但仍然需要设计光学装置,或者更具体地,设计可以更好地矫正上述所有情况的硬性和软性专业隐形眼镜、巩膜眼镜和角膜矫正(“角膜塑形”)眼镜。
角膜的抛物线眼表及其相邻巩膜部分的形状并不总是规则或对称的。角膜或巩膜不规则性可能由角膜外伤、屈光手术、角膜移植或眼部疾病(如圆锥角膜或边缘退化)引起。即使眼表基本正常,角膜或角巩膜轮廓仍可能呈高度复曲面或倾斜,从而影响眼镜对中、视力质量和角膜塑形术成型效果。前一种情况(即“不规则”角膜表面)可能需要巩膜眼镜覆盖整个角膜并靠在巩膜部分上,以形成新的规则屈光表面,以在各种困难条件下进行视力矫正。新的屈光表面可能需要通过将前复曲面形状添加到前光学区域上以校正内散光或在眼镜的一个或不止一个象限中增加轴向厚度来进一步校正。这两种情况都需要锁定并稳定眼镜定向。
在后一种情况下(即高度复曲面/倾斜但大致正常的角膜或角膜巩膜表面),可能会因多种原因而需要锁定眼镜定向,包括但不限于在前光学区域上并入复曲面度数用于常规RGP或巩膜眼镜,以矫正残余散光,或者用于在角膜塑形术成型中将眼镜放置在倾斜或高度复曲面角膜上时定向光学区域22和/或使眼镜对中。
已知通过诸如棱镜压载或截断之类的方法来定向眼镜,通过在软性或硬性隐形眼镜中形成较厚的边缘,以将较厚的一侧利用较厚的边缘向下拉以控制旋转,这已广泛用于硬性和软性复曲面隐形眼镜行业。棱镜压载在日戴型隐形眼镜中效果很好,以通过重力进行定向控制,而不需要依赖于符合角膜形状来进行定向。然而,棱镜压载可能会对眼睛造成明显刺激,并且在仰卧位(例如在睡觉时使用眼镜的角膜塑形术成型)中不起作用。另一种方法是让眼睑抓住眼镜进行定向控制,这已广泛用于软性复曲面隐形眼镜,其针对眼睑形成一个或两个较薄或柔韧的边缘,通过将较薄的眼镜边缘保持在眼睑之间来控制眼镜定向。
在美国专利No.7,296,890中描述的另一种控制眼镜定向的方法是使用具有四组基弧与4个对应子轴的单一组件眼镜来创建符合测量的角膜形状的后表面。这种方法通过使眼镜符合以匹配测量的角膜表面来控制眼镜的定向,从而允许在需要锁定眼镜以进行定向控制时,将进一步的设计并入前光学区域。虽然这种方法适用于定向控制,但不适用于角膜塑形术成型,该角膜塑形术成型需要确定基弧来进行角膜成型,因此无法将其设定为符合中央角膜形状以进行定向控制。在日戴型隐形眼镜的中央部分中结合了具有子轴的多个基弧的这种“中央象限设计”可能会在佩戴隐形眼镜时引起不希望的残余散光,并且可能会使要在眼镜的前光学区域上研磨的眼镜度数复杂化。
发明内容
本发明涉及视力科学以及设计装置和隐形眼镜的方法,这些装置和隐形眼镜用于验配隐形眼镜以及为近视矫正和近视控制、远视、老花眼而进行的角膜塑形术成型,更具体地,用于管理角膜散光或变异的角膜(如圆锥角膜或屈光手术后失败)。本发明可应用于生产硬性隐形眼镜、角膜塑形眼镜、巩膜眼镜和软性隐形眼镜,其中眼镜的中间和/或周边区域的后表面在一个或不止一个子轴或象限中具有不同的矢高(周边象限设计,或P-Qdrt),使得所有子轴或象限中的眼镜矢高可以更精确地适配患者的眼表,以减少在眼睛10上的旋转或倾斜。P-Qdrt复曲面RGP隐形眼镜的中间和周边曲线可以是球面或非球面的,具有多个子轴、曲率或偏心率值,而基弧(即,隐形眼镜20后表面的中央曲线)的曲率是旋转对称球面或非球面的,使得实验室可以以固定的定向轻松地在其前表面上添加所需的复曲面度数和/或眼镜轴向厚度,以实现清晰的视力和稳定的散光矫正。虽然中央基弧被制成360度旋转均匀的,但这与隐形眼镜的定向控制无关。除了眼镜定向之外,P-Qdrt隐形眼镜还通过使对准区域26具有更好的水封以施加更强的周边向内推力来帮助角膜塑形术成型,特别是对于成型复曲面或倾斜角膜。本发明还包括一种创建P-Qdrt试验眼镜组的方法,以在眼镜设计中对从测量设备(包括但不限于角膜地形图(corneal topography)、3D图或OCT)获得的角膜矢高(特别是子轴内的)进行双重检查。
本发明的目的是提供一种创建用于多种目的的硬性隐形眼镜、角膜塑形眼镜、巩膜眼镜或软性隐形眼镜的方法。本发明的第一目的是用于隐形眼镜的定向控制,该隐形眼镜需要固定定向以将柱镜度数与前光学区域31上的轴结合,或者在一个或更多个固定象限上提供附加的眼镜轴向厚度,或者用于具有内散光的复曲面角膜上的角膜塑形术重塑,该角膜塑形术重塑需要复曲面或不对称基弧来塑造固定的子轴或象限以矫正内散光。被称为周边象限设计(P-Qdrt)的本发明可以在不影响隐形眼镜20的符合所测量角膜的基弧或中央背面曲线的情况下锁定眼镜定向,以用于定向控制。P-Qdrt角膜塑形隐形眼镜20的中央后表面的基弧通常设计成360度旋转均匀的球面或非球面曲率。光学区域22也可以创建为复曲面的、倾斜的或象限的,但具有不符合所测量角膜的曲率子轴,其基弧可以比角膜曲率更平坦或更陡峭,并且轴线可以与角膜曲率的轴线相反或者相对于角膜曲率的轴线偏斜。如此创建的用于角膜塑形术成型的不平整(复曲面、倾斜或象限)光学区域22连同用于定向控制的P-Qdrt对准区域26可用于消除内散光或晶体散光,其形成与原始角膜不同的新的角膜复曲面。因此,本发明使得能够通过P-Qdrt眼镜的周边来控制眼镜定向,并释放中央光学区域22及其基弧用于除定向控制之外的功能。本发明的光学区域22及其基弧可以设计为不符合中央角膜形状,同时仍然利用周边对准区域26来控制眼镜定向,以对具有内散光的角膜进行角膜塑形术成型。
本发明的另一目的(称为直立控制)是提供具有多组矢高与子轴的角膜塑形隐形眼镜、常规RGP眼镜、巩膜眼镜或软性隐形眼镜,以使光学中心直立在复曲面或倾斜角膜上。光学中心必须与角膜顶点切向相交,以获得更好的角膜塑形术治疗和更清晰的视力。
本发明的又一目的是提供具有多组矢高与子轴的角膜塑形隐形眼镜、常规RGP眼镜或巩膜眼镜,以更紧密地贴合(bear on)在角膜或巩膜的周边部分上,这称为周边对准。每个子轴的矢高通过测量的角膜或眼部信息和/或利用标准眼镜试验组进行试戴来预先确定,其中试用眼镜的规格是预先确定的并且为眼保健人员(ECP)所熟知。用于周边对准的子轴的矢高差被计入隐形眼镜20的对准区域26中,该对准区域与隐形眼镜20的中央光学区域22或中间区域24相邻并从其径向向外。具有周边对准的P-Qdrt眼镜不需要符合眼睛10的角膜12或眼表的中央或周边部分,同时仍通过将隐形眼镜20的周边部分更紧密地贴合在角膜12的周边部分上来显著改善对中和水封。用于周边对准的P-Qdrt眼镜在具有高度复曲面、倾斜或不规则性的角膜12的角膜塑形术成型中特别有用,以改善周边水封。如此形成的对准区域26可以对角膜12的周边部分施加更有效的向内推力,用于向内成型。它还通过在不规则角膜或巩膜表面上更紧密地对准隐形眼镜来帮助设计P-Qdrt常规RGP或巩膜隐形眼镜,以更好地在高度复曲面或不规则角膜上对中。如果ECP利用可靠地形图常规地检查的角膜高程图,并将其计入P-Qdrt眼镜中以进行直立控制或周边对准,则他们可以通过减少眼镜更换来节省就诊时间并防止出现问题。
本发明的目的可以通过提供一种P-Qdrt眼镜来实现,该P-Qdrt眼镜利用目前公开的方法,以确定眼睛10的角膜12或眼表的子轴内的多组角膜矢高,并将矢高信息实现到对准区域26中,用于定向控制、直立控制或周边对准。P-Qdrt设计可以改善角膜塑形眼镜的成型效果,或者常规RGP眼镜、巩膜眼镜或软性隐形眼镜的视觉质量。
附图说明
图1是根据本发明的与患者眼睛的角膜一起使用的P-Qdrt隐形眼镜的侧视示意图。
图2是本发明P-Qdrt隐形眼镜的实施方式的前视平面图,其示出了4组对准区域子轴。
图3是本发明P-Qdrt隐形眼镜的另一实施方式的前视平面图,其示出了4组对准区域子轴。
图4和图5使用以下角膜前表面矢高信息例示了眼高程(BFS:中央角膜半径7.67mm;偏心率值:0.46):
高度(μ)/子轴 | BFS | 0° | 90° | 180° | 270° |
矢高(μ) | 2731 | 2494 | 2613 | 2973 | 2851 |
高程对BFS(μ) | 0 | 237 | 119 | -242 | -120 |
图4示出了参照沿着子轴0°-180°的角膜的最佳拟合球面(BFS)的眼高程高度,其可用于导出本发明隐形眼镜的对准区域的矢高和曲线。
图5示出了参照沿着子轴90°-270°的角膜的最佳拟合球面(BFS)的眼高程高度,其可用于导出隐形眼镜的对准区域的矢高和曲线。
图6是使用图4所示的眼高程高度设计的隐形眼镜的沿着0°-180°子轴的侧剖视图,其在边缘处具有不同的眼镜矢高。
图7是使用图5所示的眼高程高度设计的隐形眼镜的沿着90°-270°子轴的侧剖视图,其在边缘处具有不同的眼镜矢高。
图8是根据本发明的、确定用于制造用于验配或治疗的P-Qdrt隐形眼镜的P-Qdrt数据的处理流程图。
图9是示出可以实现本发明的客户端-服务器联网环境的图。
图中的附图标记具有以下含义。
组件 | 附图标记 |
眼睛 | 10 |
角膜 | 12 |
隐形眼镜 | 20 |
光学区域 | 22 |
内加度光学区域 | 23 |
中间区域 | 24 |
对准区域 | 26 |
周边区域 | 28 |
前表面 | 25 |
后表面 | 27 |
周边 | 29 |
基弧 | 30 |
前光学区域 | 31 |
轴 | 40 |
X-轴 | 41 |
Y-轴 | 42 |
Z-轴(光轴) | 43 |
子轴 | 50 |
第一子轴 | 51 |
第二子轴 | 52 |
第三子轴 | 53 |
第四子轴 | 54 |
象限 | 60 |
第一象限 | 61 |
第二象限 | 62 |
第三象限 | 63 |
第四象限 | 64 |
具体实施方式
下面的详细描述是目前设想的实施本发明的最佳模式。该描述不具有限制意义,而仅仅是为了说明本发明实施方式的一般原理的目的。本发明的范围由所附权利要求最佳限定。
定义
如本文所用,以下术语及其变体具有下面给出的含义,除非使用该术语的上下文明确意指不同的含义。
“逆规复曲面”是指规则的复曲面角膜,其中两条主子午线彼此垂直,但水平子午线比垂直子午线更弯曲,其中水平子午线意指0到30度的范围,或150到180度的范围。
“逆规倾斜”是指倾斜轴在垂直子午线上的角膜,其中该子午线意指60至120度的范围。“顺规倾斜”是指倾斜轴在水平子午线上的角膜,其中该子午线意指0至30度或150至180度的范围。
隐形眼镜在从隐形眼镜的几何中心径向向外的某一点处的“轴向厚度”意指在隐形眼镜10的该点处的眼镜前后表面之间的轴向距离,其可通过从该点处的后表面的矢高减去前表面的矢高然后加上隐形眼镜的中心厚度来确定。
“屈光不正”是指受试者视力的屈光误差,即,眼睛对光聚焦的错误导致视敏度改变或降低。屈光不正的示例包括近视、远视和散光。
“后曲率”是指隐形眼镜的背(后)表面(即,接触受试者眼睛的表面)的曲率。
“基弧”意指隐形眼镜中的后表面的中央部分或光学区域的一条或多条曲线。
“最佳拟合球面”(BFS)是指通过用于高程图的最小均方根偏差方法计算的球面。
“中心厚度”是在隐形眼镜的几何中心处,隐形眼镜的前后表面之间的距离。
“中央角膜散光”可分为规则散光和不规则散光。规则的角膜散光相对于角膜顶点旋转对称,但曲线不是旋转均匀的。在这种情况下,角膜的主子午线总是彼此相隔90°,并且从一条子午线到另一条子午线的屈光力将连续变化。规则散光眼睛中的每条子午线在跨瞳孔入口时在沿着该子午线的每一点处具有均匀的曲率。在不规则散光中,主子午线以不同于90°的任何角度分开,即,它们彼此不垂直。在这种类型中,每条子午线处的曲率不均匀,而是跨瞳孔入口从一点到另一点发生变化。评估整个角膜时,每只眼睛都可见少量不规则散光;然而,当不规则处位于瞳孔入口外时,这在医学上是无关紧要的。
“中央曲线”是隐形眼镜的确定眼镜屈光度的那部分的曲率半径。
“中央象限设计”隐形眼镜是一种单一组件隐形眼镜,其眼镜中央后表面具有四组基弧,其中每组基弧与子轴相关联,所有四个子轴彼此相隔90度或正交。如美国专利7,296,890中定义的眼镜那样,确定四组基弧和子轴组合以符合角膜的测量形状以进行眼镜定向。
“边缘厚度”是指在隐形眼镜的最外围部分处测量的轴向厚度。边缘厚度可以通过将眼镜的前矢高和中心厚度相加减去后矢高来计算。
“E值”是指角膜偏心率的度量,零值指示完美的球形角膜。负e值指示具有陡峭的中间周边的平坦中央区域(扁圆表面),而正e值指示中心陡峭并径向向外变平坦(扁长表面)。
“前曲率”是指隐形眼镜的前表面(即,背对受试者眼睛的表面)的曲率。
“前光学区域”意指隐形眼镜的前表面的最中心部分,该最中心部分从其几何中心径向向外延伸至周围交界处。前光学区域可以具有称为“度数曲线(power curve)”的前曲率。
“前周边区域”意指联接到前光学区域并从前光学区域径向向外延伸的环形前表面,其具有称为“前周边曲线”的前曲率。
“斜散光”是指规则的复曲面角膜,其中两条主子午线不是水平或垂直的,但是彼此垂直的,其子午线范围为30至60度,或120至150度。
“光学区域”意指隐形眼镜的最中心部分,该最中心部分从其几何中心径向向外延伸到周围交界处,其后表面的曲率称为“基弧”。
“角膜矫正术”和“角膜塑形术”是指对受试者计划应用一系列隐形眼镜,以通过重塑角膜来改善视力。
“定向角”是指指示眼镜在角膜上或角膜地形图上的定向的0°到360°之间的多个角度。当面向角膜表面或地形图时,定向角从0°到360°逆时针逐渐增加。0°设定在检查者右侧(如图2和图3所示),然后沿着逆时针方向且正交于0°的是位于上侧的90°,进一步沿着逆时针方向而与0°成镜像的是180°,接着进一步沿逆时针方向至与90°成镜像的是位于下侧的270°。如果角膜复曲面或倾斜是偏斜的,则可以将0°方向设定为相对于水平子午线倾斜,并从偏斜的0°角度逆时针旋转,如前所述。
隐形眼镜的“定向控制”意指限制眼镜在佩戴在眼睛上时的旋转,例如允许柱镜度数或眼镜的较厚区段在期望的轴线上稳定地定向。
“周边眼部不规则性”是指评估在瞳孔入口外的环状不规则性,其可以径向向外评估至角膜边缘、角膜缘区域或相邻巩膜部分。角膜的周边眼部不规则性通常通过使用角膜地形图测量高程图来确定。高程图上的值表示所分析的角膜表面相对于参考表面的高度。试戴、地形图仪或光学相干断层扫描(OCT)可以确定直到相邻巩膜部分的眼部不规则性。
“周边象限设计”(P-Qdrt)隐形眼镜是一种具有多个组件的眼镜,其具有用于隐形眼镜20的中央光学区域22部分的基弧,其中该基弧未设计成符合角膜的测量形状以用于定向控制,而是它可以以角膜塑形术成型或光学矫正所需的任何几何上可能的形状形成。所述眼镜至少包括对准区域26,所述对准区域26具有构成隐形眼镜20的后表面的环形周边部分的四组对准曲线,其从与具有基弧的光学区域22的交界处径向向外延伸,或者从与中间区域24的交界处径向向外延伸,其中每组对准曲线与子轴相关联,其中四个子轴分开90度或彼此正交。仔细确定子轴内的四组对准曲线,以便眼镜的周边部分紧贴在眼表的周边部分上,并将所有对准曲线以渐进曲率连接起来,以形成不平整但平滑且连续的环形对准区域26。
术语“周边对准”是指使用本发明的周边象限设计(P-Qdrt)隐形眼镜,其中每个子轴的眼镜矢高与每个对应子轴中的眼睛矢高相匹配,使得隐形眼镜的周边部分紧贴在角膜或巩膜表面的周边部分上以进行水封,这对于将角膜塑形、RGP和巩膜眼镜适配在不规则的角膜或巩膜上很重要。
“度数曲线”意指隐形眼镜中的前表面或前光学区域的中央部分上的一条或多条曲线。
“硬性隐形眼镜”是其表面不改变形状以呈现角膜表面轮廓的隐形眼镜。硬性眼镜通常由PMMA[聚(甲基丙烯酸甲酯)],或者由透气性材料制成,例如有机硅丙烯酸酯、氟/有机硅丙烯酸酯和醋酸丁酸纤维素,其主要聚合物分子通常不吸收或吸附水分。
“矢高”是指穿过隐形眼镜的后表面或眼表的前表面的几何中心的切面的高度,其中该高度是从圆顶顶点到待测量的隐形眼镜或眼表的区域的平面测量的。隐形眼镜的矢高可指前矢高或后矢高。眼镜在某一点处的前矢高意指从该点处的前表面到与眼镜前表面的最外围边缘相交的水平面测量的垂直距离。眼镜在某点处的后矢高意指从该点的后表面到与眼镜后表面的最外围边缘相交的水平面测量的垂直距离。在没有所指对象的情况下,“矢高”通常意指后矢高。
“巩膜眼镜”也称为巩膜隐形眼镜,是一种较大硬性隐形眼镜,它完全桥接角膜并靠在巩膜上,并在眼镜的后表面与角膜之间形成充满泪液的空间。
“软性隐形眼镜”是由这样的材料形成的隐形眼镜:当放置在角膜上时,该材料的表面通常呈现角膜表面的轮廓。软性隐形眼镜通常由诸如HEMA(甲基丙烯酸羟乙酯)或硅水凝胶聚合物之类的材料制成,其中含有约20-70%的水。
子午线或象限的“厚度差”是指通过比较隐形眼镜的较厚子午线或象限的最厚部分与较薄子午线或象限的最薄部分而得到的轴向厚度差。
“倾斜”相对于角膜或巩膜而言,意指眼表(包括角膜和/或相邻的巩膜)在一个或更多个象限中具有不同的高程高度,使得穿过角膜几何中心的子午线的曲率不是旋转对称的。穿过角膜几何中心的将较陡峭的一半和较平坦的一半分开的子午线是“倾斜轴”。角膜或巩膜倾斜可以利用市售设备来测量,包括但不限于地形图、3D图或OCT。倾斜角膜的高程高度可以通过达到6-10mm区域宽度的地形图来确定,并且可以将测量的信息纳入常规RGP和角膜塑形眼镜的周边象限设计(P-Qdrt)。对于巩膜眼镜或软性隐形眼镜,可以使用试用眼镜或OCT来确定达到15-22mm区域宽度的巩膜倾斜。
“直立控制”是指使用本发明的周边象限设计(P-Qdrt)隐形眼镜,其中每个子轴的眼镜矢高与对应子轴中眼睛的矢高相匹配,使得隐形眼镜的几何中心可以与角膜顶点的几何中心相交以获得直立和切向位置,这对于将角膜塑形、RGP或巩膜眼镜适配在不规则角膜或巩膜上很重要。
“顺规散光”是指规则的复曲面角膜,其中两条主子午线彼此垂直,但垂直子午线比水平子午线更弯曲,其中垂直子午线意指60至120度的范围。
“区域”是隐形眼镜的部分或全部圆周区域。“象限”是指这种区域的一部分。通常,区域还将具有后表面,该后表面包括具有或没有e值的、具有特定曲率半径的后曲面。然而,区域也可以包括具有特定e值的或者形成一个或更多个规定曲率(例如非球面曲线或S曲线)的多个曲率。
如本文所用,术语“包含(comprise)”和该术语的变体,例如“包含(comprising)”和“包含(comprises)”,并不旨在排除其他添加物、组件、整体或步骤。术语“一(a)”、“一(an)”和“该”以及本文中使用的类似指示物应被解释为涵盖单数和复数二者,除非它们在上下文中的用法另有说明。除非另有说明,诸如“水平”、“垂直”、“上”、“下”等位置或距离的术语旨在是相对术语。
方程
“矢高方程(S)”由S=R/P-SQRT((R/P)2-(D/2)2/P)导出,其中R为球面或非球面的测得的中央曲率;D是表面的区域直径;e是表面的e值;并且P是通过方程P=1-sign(e)*e2从e导出的。
“斜散光度数”方程用于估计复曲面度数T的斜散光度数(以屈光度为单位),偏差角X°的方程为O=T*SIN((X°)*PI()/180)^2。与角度X°正交的角度处的斜散光度数(P)的方程为P=T*COS((X°)*PI()/180)^2。
确定“环形区域矢高”(Saz)的方程为Saz=S2-S1,其中区域外径矢高为S2,区域内径矢高为S1。
“将矢高转换为曲率”的方程为:曲率半径=SQRT(((S2+(D2/2-D1/2)2+D1*(D2/2-D1/2))/2)2/S2+(D1/2)2)),其中“D2”为外侧区域的区域宽度,“D1”为内侧区域的区域宽度,S为外侧区域与内侧区域之间的环形区域的矢高。
详细说明
本发明的目的在于提供一种隐形眼镜和一种制造隐形眼镜的方法。更具体地,本发明涉及一种隐形眼镜,其提供针对隐形眼镜周边部分的设计以实现定向控制、直立控制或周边对准。隐形眼镜的中央光学区域被释放出来,可以自由预定任何可能的几何形状,以供角膜塑形术成型或视力矫正,而无需符合角膜中央部分的形状。
图1至图3以及图6至图7例示了根据本发明的一个实施方式的P-Qdrt隐形眼镜20。隐形眼镜20具有光学区域22、可选的中间区域24(图3中所示)、对准区域26和周边区域28。如图1所示,隐形眼镜20是适合佩戴在患者的眼睛10的角膜12上的P-Qdrt隐形眼镜。这种眼镜的高程信息的示例在图4和图5中示出。
球坐标系可用于描述隐形眼镜20的形状。图2和图3例示了具有X轴41、Y轴42和Z轴43的隐形眼镜20,当眼镜佩戴在眼睛上时,这些轴可以是光轴,如图1所示。每个轴优选地彼此正交(垂直),使得每个轴之间存在九十度角,并且任何两个这样的轴在同一平面内。X轴41和Y轴42位于隐形眼镜边缘的最低点也位于的平面内。X轴41、Y轴42和Z轴43所描述的坐标系是笛卡尔坐标系。
每个轴40可以细分为两个子轴50。例如,X轴41可以分为第一子轴51和第二子轴52,Y轴42可以分为第三子轴53和第四子轴54,如图2和图3所示。因此,每个轴线包括从轴线的交点延伸的两条相反的径向线。
隐形眼镜20具有对准区域26,并且如图2和图3中可见,子轴51至54可以说将对准区域26分成4个象限60,即第一象限61(Q1)、第二象限62(Q2)、第三象限63(Q3)和第四象限64(Q4)。对准区域26的后曲率和矢高不同于隐形眼镜20的光学区域22的后曲率和矢高。另外,子轴51至54中的每个子轴可以在这些子轴的位于对准区域26内的部分中具有不同的曲线和不同的矢高,对准区域中的至少一个子轴具有与对准区域内的至少一个其他子轴的矢高和/或曲率不同的预定矢高和/或曲率。相邻子轴之间(例如,子轴52和54之间)的对准区域26的象限60内的后曲线被连接以实现隐形眼镜20的后表面的平滑、环形对准曲线,如本领域的技术人员(例如为切割隐形眼镜的车床编程的工程师)已知的。在一个实施方式中,三个象限的后曲率和/或矢高相同,而一个象限不同。另选地,所有4个象限的后曲率和/或矢高可以彼此不同。组合起来,例如,象限的后曲率和/或矢高可以如下:Q1=Q3且Q2=Q4但Q1和Q3≠Q2和Q4;(2)Q1=Q2且Q3=Q4但Q1和Q2≠Q3和Q4;(3)Q1=Q2=Q3≠Q4;(4)Q1≠Q2≠Q3≠Q4;(5)Q1≠Q3但Q2=Q4;以及(6)Q1≠Q2但Q3=Q4。
用于减轻近视的角膜塑形隐形眼镜20的光学区域22具有由基弧30限定的曲率,其中光学区域22将主要压迫力施加到基本上以角膜12的顶端中心为中心的区域,并且负责在治疗期间使角膜12的中央部分矫正性地变平坦或曲率半径减小。基弧30的曲率半径大于角膜12的中央部分的测量曲率(比其更长或更平坦),并且产生在视力矫正期间施加主要压迫力的中央贴合区。换句话说,基弧30的曲率比角膜12的中央部分的测量曲率更平坦。在本发明的针对矫正近视的P-Qdrt角膜塑形眼镜的一个实施方式中,光学区域22的直径范围为3mm至10mm,并且基弧30的曲率半径范围为15.0mm至7.0mm。
用于减轻远视的角膜塑形隐形眼镜20的光学区域22具有由基弧30限定的曲率。光学区域22形成用于将组织成型到基本上以角膜12的顶端中心为中心的区域的合适空间,并且负责在治疗期间使中央角膜矫正性地变陡峭或曲率半径增加。基弧30的曲率半径小于角膜12的中央部分的测量曲率(比其更短或更陡峭)以治疗远视,因此产生中央隆起区,以在视力矫正期间为堆积角膜组织提供合适的空间。
本发明的光学区域22可分为两部分,以治疗伴有近视或远视的老花眼。在该实施方式中,使用相对较小的内加度光学区域23,其具有比连续基弧30陡峭1-4屈光度(半径更短)的内加度基弧。由基弧30限定的外侧光学区域22比角膜12的中央曲率陡峭1-15屈光度(半径更短)。外侧光学区域22下方的隆起的间距导致角膜成型为形成角膜12的更陡峭的近中央部分以矫正远视,甚至更陡峭的内侧光学区域23导致形成角膜12的甚至更陡峭的中央部分曲率以用于矫正老花眼。内侧光学区域23优选地保持足够小以防止其阻碍远视力,其尺寸通常为0.5mm至1.5mm。可以通过创建具有正偏心率(e值)的非球面基弧30来替代划分光学区域以减轻老花眼,使得基弧30的内侧部分的曲率将基本上比基弧30的外侧部分的曲率更陡峭。
了解眼睛的周边轮廓对于设计隐形眼镜很重要,尤其是由硬性材料制成的隐形眼镜,例如RGP、角膜塑形和巩膜眼镜。隐形眼镜设计者众所周知的是,光学中心(通常是隐形眼镜的几何中心)必须与角膜12的几何中心重合,以便隐形眼镜的光轴可以与眼睛10的视轴对准。偏心的隐形眼镜可能会导致视力问题和不适,例如视力波动、光晕或眩光以及眼部刺激。除了使隐形眼镜20在角膜12上很好地居中之外,还需要保持覆盖角膜中心的隐形眼镜20的光学区域22处于直立位置以与角膜顶点切向相交。换句话说,隐形眼镜20的光学区域22的切面应该与眼睛10的视轴正交以用于直立控制,这对于角膜塑形和巩膜眼镜尤其重要。
如果角膜塑形隐形眼镜20的光学区域22的切面倾斜且不正交于眼睛10的视轴,则隐形眼镜20的后表面的作用于角膜12的中央部分的力会分布不均匀并形成倾斜(inclined/tilted)的治疗区域,这可能会导致散光或视力不佳的不规则表面。将硬性隐形眼镜20(更具体地,如果是巩膜眼镜)的光学区域22倾斜放置,即使居中性可能很好,仍会导致斜散光或角膜像差,这可能会在受试者佩戴隐形眼镜20时严重干扰视力。角膜的眼表和眼睛10的相邻巩膜部分通常不是在所有子午线上旋转对称。在眼睛10的所有子午线、象限或环形区域中可能存在曲率和偏心率的无限组合。因此,仍然需要用于显著倾斜的角膜的P-Qdrt隐形眼镜,尤其是对于角膜塑形或巩膜隐形眼镜。
有多种市售的眼表测量设备,以确定眼部形状,并将测量信息进行转换以供眼镜设计。本发明的周边象限设计(P-Qdrt)眼镜,光学区域22的基弧30不符合眼睛10的中央眼表,而相反,本发明教导通过隐形眼镜20的对准区域26使角膜矢高在所有子轴或象限当中相等,并使隐形眼镜20的光学区域22直立以旋转均匀地贴合在眼睛10的眼表上。
本发明的隐形眼镜20的基弧30和周边区域可以为任何目的而预先确定,例如比中央角膜曲率更平坦或更陡峭或制成复曲面,但不符合角膜形状,以对角膜12执行角膜塑形术成型,以矫正近视、远视或散光,包括内散光。还可以预先确定旋转单一曲线球面或非球面基弧30,或任何几何上可能的基弧,以用于常规RGP眼镜、巩膜眼镜或软性隐形眼镜中的光学矫正。通过在子轴内提供与光学区域22或中间区域24相邻并从其径向向外的四组对准曲线,将所有子轴或象限当中的矢高差植入隐形眼镜20的后表面的对准区域26中。通过矢高计算确定这4组对准曲线和子轴,以用于定向控制和/或直立控制,并且还可以将隐形眼镜20的周边部分紧密地贴合在眼睛10的眼表的周边部分上以改善眼镜对中和周边对准。多组对准曲线以渐进曲率相连,以形成不平整但平滑且连续的环形对准区域26。
本发明的另一目的在于提供用于定向控制的隐形眼镜20。大多数传统隐形眼镜是旋转对称的,并且可以在眼睛上自由旋转而无需定向。对中央象限设计眼镜的先前理解是定向隐形眼镜以在隐形眼镜的前表面上产生散光度数和/或眼镜轴向厚度。中央象限设计使隐形眼镜的后中央表面的基弧与角膜表面的中央曲率相符合以进行定向,从而使得能够在固定的子午线或象限上制造散光度数或眼镜轴向厚度。这种方法可以定向用于视力矫正的隐形眼镜,但不能应用于还需要眼镜定向的用于角膜成型的角膜塑形眼镜。出于任何原因不能将角膜塑形隐形眼镜20的基弧30成形为符合中央角膜,否则基弧将不能将角膜的中央部分改变成期望的形状,针对该中央部分,眼镜将经由隐形眼镜20的基弧部分施加计划的力,以改变角膜形状。角膜塑形隐形眼镜20的具有基弧30的光学区域22通常制造成比角膜20的中央曲率更平坦,以进行近视塑形,或者比角膜20的中央曲率更陡峭,以进行远视塑形。在用于老花眼的更先进的角膜塑形术成型中,隐形眼镜20的基弧30必须渐进地形成以重塑中央看近(central near,CN)或中央看远(central distance,CD)的多焦点视力。
中央角膜复曲面通常可以利用具有旋转球面或非球面光学区域22与基弧30的角膜塑形隐形眼镜20成型成球面和非复曲面中央角膜。在非常特定的条件下,可能存在内散光,单组球面或非球面基弧无法消除内散光。在这种情况下,光学区域22可以用具有与角膜复曲面的轴正交或相对于角膜复曲面的轴偏斜的轴的复曲面基弧30来制造,同时通过本发明的P-Qdrt设计在对准区域26上定向复曲面基弧,以将中央角膜的复曲面重建为在度数和/或轴方面与原始角膜20不同,以矫正内散光。在这种情况下,光学区域22的基弧30可以是复曲面或象限的,但不会如现有技术美国专利No.7,296,890中所描述的符合原始中央角膜20。
本发明的P-Qdrt眼镜可以提供定向控制,同时释放隐形眼镜20的中央后表面的基弧成为如上所述的角膜塑形术成型所需的任何形状。在角膜塑形术成型的各种条件下都需要定向控制,包括但不限于成型需要在子轴或象限中进行周边对准的高度复曲面的或倾斜的角膜,以及上述具有内散光的角膜塑形术成型的情况,其中基弧30可以被创建成复曲面,但具有不同的度数或轴以消除残余散光,而无需符合角膜12的中央形状。
对于常规RGP和巩膜眼镜中的定向控制,本发明的P-Qdrt设计也更方便且光学质量更优越。常规RGP或巩膜眼镜的矫正度数是在隐形眼镜的前表面(也称为“度数表面”)上研磨的。眼镜的前后表面的度数方程为P=[1000*(n2-n1)]/R,其中P为眼镜度数,单位为屈光度,n2为光线所进入的材料的折射率,n1是光线所来自的材料的折射率。眼镜材料的折射率n(通常约为1.45~1.50)与泪液(n=1.336)和角膜(n=1.3375)明显不同。当将硬性眼镜放在角膜12上时,泪液会充满光学区域22,如果基弧是旋转单一球面或非球面曲线,这可能会抵消几乎所有的角膜复曲面,因为泪液的折射率(1.336)非常接近角膜的折射率(1.3375),并且界面之间的折射力可以忽略,因为n2≈n1且P=[1000*(n2-n1)]/R≈0。单一的基弧使得获得要在隐形眼镜20的前表面上研磨的眼镜度数和残余散光变得简单和容易。而如果中央象限设计的光学区域上有两组或多组基弧用于定向控制,则眼镜材料与泪液之间的折射率(例如1.45与1.336)可能足以在不同基弧当中在子轴当中引起散光或像差。具有单一基弧的P-Qdrt眼镜提供了一种更简单、更可预测的方式来获得要在隐形眼镜20的度数(前)表面上研磨的柱面度数,同时仍然提供对准区域26的定向控制。
本发明的又一目的是提供用于可控的周边对准的隐形眼镜20。隐形眼镜的周边轮廓在若干方面很重要,其中在角膜塑形眼镜中最重要的作用是为隐形眼镜20的周边部分提供周边水封,以贴合在角膜12的周边部分上,从而施加有效的向内推力。常规RGP眼镜、巩膜眼镜或软性隐形眼镜的周边轮廓也需要周边对准,但不是为角膜成型施加推力。周边对准是眼镜对中所需要的,以保持隐形眼镜的中央部分与视轴准确对准,以获得清晰的视力。隐形眼镜的周边对准对于各种隐形眼镜的舒适度和角膜健康也至关重要,各种隐形眼镜包括常规RGP、巩膜和角膜塑形隐形眼镜以及各种软性隐形眼镜。
周边对准可用于眼镜对中,而隐形眼镜20的基弧30或中央光学区域22可制成任何合理的形状或矢高以用于不同目的,包括但不限于比角膜曲率的曲线更平坦或更陡峭的曲线,以贴合或穹状覆盖角膜12的中央部分,而各种隐形眼镜的周边部分必须牢固地贴合在眼表的周边部分上以用于角膜成型或视力对中。传统隐形眼镜通常利用针对一个或多个逐渐变平坦的中间区域的列线图(nomogram)来创建隐形眼镜的后表面,或者另选地利用单个逐渐变平坦的非球面曲线来融合多个区域,以将眼镜轻柔舒适地贴合在角膜的周边部分上。隐形眼镜的最外侧区域(或周边区域28)通常设计成从眼表略微升高,以使周边曲线提供流体交换,其中边缘提升高度和边缘形状对于流体交换至关重要,并且可减少对眼睛10的刺激。
而大多数眼表是不规则的,即使在看起来正常的眼睛中,眼睛10的角膜或巩膜部分可能在某些子轴或象限中是复曲面的或倾斜的。在一些眼部疾病中、手术或外伤后(例如圆锥角膜、透明边缘变性、屈光手术后,或穿透性角膜移植(PKP)术后等),不规则性可能会突然增加。用于形成均匀弯曲环形区域的列线图不适用于具有不规则周边眼表的眼睛。需要更复杂的方式来测量眼部不规则性并恰当地调整隐形眼镜,这对于本隐形眼镜20的周边部分的构造尤其重要,目的在于将隐形眼镜20适当地贴合在不规则的眼表的周边部分上,以实现眼睛10上的对中、眼部健康和舒适度。
不同种类的隐形眼镜可能需要不同的周边对准设计特征。常规RGP眼镜(其眼镜尺寸小于角膜尺寸)将需要流体交换,使得优选在子轴当中产生部分矢高差,以实现不完全水封以使在垂直子午线具有流体交换。对于高于3屈光度的顺规角膜散光,垂直子午线的角膜矢高明显深于水平子午线的角膜矢高,并且可能需要P-Qdrt周边,为此高程高度差仅需填平30%至80%以获得更好的眼镜对中,同时在眼镜边缘留出一些泪液空间以进行流体交换。
在用于高度复曲面或倾斜角膜的角膜塑形眼镜中,眼镜尺寸小于角膜尺寸,但隐形眼镜20的对准区域26被设计成紧密贴合在角膜12的周边部分上,以360度旋转地进行水封而没有流体渗漏。如果流体渗漏,角膜组织会重新分布到渗漏区段,该渗漏区段通常位于角膜下部,以形成笑脸状的角膜地形图,导致较差的视力。因此,在角膜塑形术中,P-Qdrt角膜塑形隐形眼镜20必须在所有象限中匹配几乎100%的高程高度差,以实现完全的周边对准。
巩膜隐形眼镜20的尺寸总是大于眼睛10的角膜12,其眼镜矢高设计得比眼矢高深,以在隐形眼镜20的后表面与角膜12的前表面之间形成空间。在巩膜隐形眼镜中存在至少3个后曲率,即,光学区域22、一个或多个中间区域24、一个用于调整矢高的对准区域26、以及用于将巩膜隐形眼镜20的周边部分贴合在眼睛10的巩膜部分上的周边区域28。巩膜隐形眼镜20的具有基弧30的整个光学区域22应该被设计成在不接触整个角膜12的情况下隆起,而光学区域22的基弧30可以设计成形成50至400微米之间的中央泪液层空间的任何形状或曲线。与光学区域22相邻并从光学区域22径向向外的中间区域24和对准区域26是用于调整巩膜隐形眼镜20的总矢高以穹状覆盖整个角膜的区域,其包括并略微超出角膜缘。巩膜隐形眼镜20不应贴合在角膜20的中间周边部分的任何区段上。对准区域26径向向外连接到周边区域28,其接触并轻柔地贴合在眼睛10的眼表的巩膜部分上方的球结膜上。巩膜隐形眼镜20的周边区域28应接触眼睛10的巩膜部分,以进行轻柔和紧密的周边对准,而巩膜隐形眼镜的边缘不应使覆盖的结膜缩进超过边缘厚度的50%,也不应使血管变白或限制血液流动,并且眼镜边缘不应抬起以引起刺激。眼睛10的相邻巩膜部分可能具有被称为结膜黄斑的小凸起或具有显著的巩膜复曲面并不罕见,那么具有多组对准区域曲线的P-Qdrt设计可以将巩膜隐形眼镜20的周边区域28更适当地贴合在眼睛10的巩膜部分上。与光学区域22或中间区域24的外边缘相邻并从其径向向外的对准区域26用于调整巩膜隐形眼镜20的矢高,以在巩膜隐形眼镜的后表面与角膜12的前表面之间形成适当的泪液空间。适当设计的巩膜眼镜应在中心处形成50至400微米的泪液层,而不贴合在整个角膜12的前表面上。泪液空间应延伸至并略微超出眼睛10的角膜缘。对于非常不规则的眼表,如严重的圆锥角膜,巩膜眼镜的后表面可能会在一个区段或象限中接触角膜,但在另一区段或象限中具有过多的泪水汇集,这可以使用具有多组对准曲线的P-Qdrt设计进行调整以获得更均匀的泪液层。对准区域26的所述多组对准曲线可以混合成不平整但相当平滑的连续环形对准区域26。
在后表面上具有周边曲线的P-Qdrt硬性隐形眼镜20的周边区域28与对准区域26相连并从其延伸。周边区域28可仅具有单组曲率,但在如前所述连接不平整对准区域26的情况下,其仍将是在旋转上不平整的。对于硬性隐形眼镜20(包括但不限于常规RGP、角膜塑形或巩膜眼镜),隐形眼镜20的前周边区域可设计得不平整以遵循后周边区域28,以形成具有旋转均匀厚度的边缘。具有旋转均匀边缘厚度的硬性隐形眼镜20将比凸凹不平边缘的硬性隐形眼镜更舒适。
软性隐形眼镜周边区域的尺寸通常大于角膜12并且覆盖超过角膜缘直到眼睛10的相邻巩膜部分。软性隐形眼镜周边区域柔韧地覆盖角膜12,并且即使眼表略微不规则也可以具有良好的居中性。然而,如果眼表极度不规则(包括但不限于圆锥角膜、透明边缘变性或者涉及眼睛10的角膜缘或巩膜部分的眼外伤),则仍然需要设计本发明的P-Qdrt软性隐形眼镜以实现更好的周边对准。用于软性隐形眼镜周边区域中的周边对准的P-Qdrt眼镜不同于前述用于定向控制的传统复曲面软性隐形眼镜中的结构。P-Qdrt软性隐形眼镜周边区域使用多组预定的角膜矢高与子轴来创建软性隐形眼镜的周边轮廓,其矢高差可以在隐形眼镜表面20的前表面或后表面上实现。软性隐形眼镜材料是柔韧的,并且后表面形状可以透出(transpose)到前表面,反之亦然。P-Qdrt软性隐形眼镜周边区域的边缘(外周边)优选地被制成在边缘厚度方面是旋转不平整的,以与相邻象限60和/或子轴50的眼矢高差互补。佩戴这种软性隐形眼镜的眼睛10的前表面将变得在前表面中旋转均匀。因此,P-Qdrt软性隐形眼镜周边区域中的前周边区域的前周边曲线被制成旋转均匀的,并且不遵循后表面的不平整曲率,反之亦然,以产生不平整的前周边曲线和形状均匀的后表面,以得到互补的不平整边缘厚度,用于周边对准。
在设计这种眼镜时,应在所有子午线或象限中确定佩戴者眼睛的眼矢高,以推断出P-Qdrt隐形眼镜20的周边曲线。对于美国专利7,296,890的先验知识中描述的“中央象限设计”,它直接将隐形眼镜的基弧设计成符合测得的角膜形状,以进行定向控制。周边象限设计(P-Qdrt)设计出于多种目的而保留中央基弧,并使用隐形眼镜20的周边后表面或周边区域进行周边对准、直立控制和定向控制。
适配过程是通过使用从地形图仪、3D图、OCT或具有已知矢高的眼镜的标准试验组获得的眼矢高和高程数据来重建角膜轮廓以设计隐形眼镜20或周边区域。然后,我们使用子轴内的矢高和高程数据来导出对准区域26的子轴的多组对准曲线。
在设计P-Qdrt隐形眼镜20时计算矢高的一般概念是在地形图仪中获得具有子轴的所有象限的角膜矢高。也可以通过测得的角膜曲率和形状因子(即e值、p值或q值)导出眼矢高,为此我们通常检查4个象限,直至最大可靠环形区域。从测得的曲率和形状因子导出眼矢高的公式是眼镜设计者所熟知的。以这种方式测量的角膜矢高可以利用标准试验组加以确认,其中眼镜矢高已经预先确定,如从业者所知。
在确定眼矢高以使巩膜眼镜适当地贴合在巩膜表面上时,常规地形图仪无法测量角膜缘以外的轮廓。我们可以使用具有预定眼镜矢高的试用眼镜来测试和重建角膜矢高,以设计P-Qdrt巩膜隐形眼镜20。试戴后,我们可以通过利用裂隙灯和荧光素染色或OCT(眼部计算机断层扫描)观察周边边缘提升、边缘掐陷(edge pinching)、压痕或泪液层厚度来调整象限矢高。一些新的地形图仪也可用于解释角膜缘以外的眼部轮廓,并可与上述试验组结合使用,以确定眼睛10上的所有象限或子轴中的眼矢高和高程高度差,以用于设计P-Qdrt巩膜隐形眼镜20。
对于本发明的P-Qdrt软性隐形眼镜周边区域,应例如利用市售地形图仪、3D图、OCT或具有不同象限边缘厚度的试用眼镜组来确定眼部形状以微调边缘厚度,特别是在子轴内。
在本发明的P-Qdrt眼镜中,对于所有子轴和象限,隐形眼镜20的对准区域26和周边区域的矢高优选地被制成与用户的眼睛10的测量的角膜表面12或眼表的预定矢高和高度差相匹配,使得当将眼镜戴在眼睛10上时,眼镜将自动旋转以在正确的方向上牢固地锁定而无需额外的定向设计。熟练的眼保健人员可以在验配P-Qdrt硬性隐形眼镜时通过应用荧光素染料来解读眼镜验配情况,以了解其是否很好地适配以及眼镜的周边部分是否适当地贴合在眼表上。在硬性或软性P-Qdrt眼镜的一个子轴处(优选地在其前表面上位于6点钟方向(o/c)(下方)处)的钻点或线标记也可用于更容易识别,但可以在眼保健人员(ECP)已知的任何指示的子轴处做标记。添加钻点或线标记以检查当将成品隐形眼镜20或周边区域佩戴在眼睛10上时的任何小的偏差角度。ECP可以针对散光度数或散光轴调整他们的处方,这些散光度数或散光轴结合在需要通过本发明的P-Qdrt设计进行定向控制的P-Qdrt硬性隐形眼镜20或软性隐形眼镜周边区域的前表面或后表面上。
转换测量的眼部信息以计算矢高。设计本发明的P-Qdrt隐形眼镜20或周边区域所需的眼部信息通常是来自地形图仪的测量角膜信息,例如角膜曲率(KM)、形状因子(e值、p值或q值)以及从高程图获得的高程高度。用于角膜信息的市售地形图仪通常对于大约10毫米区域内的角膜轮廓是可靠的,同时需要外推或组合若干图像来获得合成图,以扩大可测量区域但仍在角膜缘内。对于角膜缘以外的区域,可以使用其他设备,例如3D图或OCT,但信息的可靠性可能不如地形图仪。角膜曲率和e值或p值的测量角膜信息可用于利用熟练的眼镜设计者熟知的公式导出角膜矢高。可以应用方程1来导出角膜12的角膜矢高(S),其具有测量的顶端半径“R”;形状因子e值=e且P=1-sign(e)*e2;以及区域直径“D”。角膜矢高S=R/P-SQRT((R/P)2-(D/2)2/P)。对于每组具有子轴的角膜矢高,顶端角膜半径R和e值(或p值)通常可在彼此正交的一条最陡峭和一条最平坦的子午线中获得。D区域的两条主子午线的角膜矢高(Ss和Sf)可以利用方程1导出,其中Ss=Rs/Ps-SQRT((Rs/Ps)2-(D/2)2/Ps)且Sf=Rf/Pf-SQRT((Rf/Pf)2-(D/2)2/Pf)。为了确定本发明的P-Qdrt眼镜的象限矢高,我们还需要在高程图中获得针对4个象限当中的高度差的高程高度。角膜的高程图参照“最佳拟合球面”(BFS)导出高程高度,这是通过角膜计算和外推的。然后,系统基于与BFS的偏差来计算“相对高仰”或“相对低凹”的面积,偏差值以微米为单位表示。高仰于BFS的高度为正值,低凹于BFS的高度为负值。图中较陡峭的子轴通常用蓝色表示相对于BFS低凹,而较平坦的子轴用黄色或红色表示相对于BFS高仰。参照BFS的低凹和高仰的相对值提供了用于可在上述方法中获得的S、Ss和Sf的矢高调整的所需的信息,以导出子轴内的象限矢高S1、S2、S3和S4。
S1、S2、S3和S4是要转换成用于形成P-Qdrt眼镜的后面轮廓的曲线的角膜矢高,以使眼镜的周边部分与对应子轴中的角膜12的周边部分相匹配。虽然光学区域22的中央基弧30是P-Qdrt眼镜的眼镜矢高的一部分,但它并未设计成符合中央角膜形状,而是用于治疗或其他功能目的,例如角膜塑形术,为此在设计P-Qdrt隐形眼镜20的周边轮廓之前预先确定光学区域22的基弧30。上述方程1用于确定光学区域的眼镜矢高SOZ,其中如果基弧是球面(P=1),则将基弧BC、光学区域宽度OZ应用于SOZ=BC-SQRT(BC2-(OZ/2)2);或者,如果光学区域22是预定的非球面,则需要p值(POZ),SOZ=BC/POZ-SQRT((BC/POZ)2-(OZ/2)2/POZ)。如果光学区域22形成复曲面以用于消除内散光的角膜塑形眼镜,则可以存在两条正交基弧,其可以针对每个子轴由方程1来计算,使得SOZ1=BC1/POZ1-SQRT((BC1/POZ1)2-(OZ/2)2/POZ1),并且SOZ2=BC1/POZ2-SQRT((BC2/POZ2)2-(OZ/2)2/POZ2)。
用于治疗近视、远视和/或老花眼的角膜塑形眼镜的与光学区域22相邻并从其径向向外的中间区域24被设计成具有从最佳拟合角膜矢高BFSIZ导出的、测量到中间区域24的最外侧部分的矢高SIZ。具有区域直径DIZ的BFSIZ可以通过上述方程1利用角膜12的R和P获得。BFSIZ=R/P-SQRT((R/P)2-(DIZ/2)2/P)。在本发明的角膜塑形隐形眼镜的一个实施方式中,隐形眼镜22的中间区域的矢高SIZ被设计成具有区域矢高SIZ=BFSIZ-SOZ,然后通过IC=SQRT(((SIZ 2+(DIZ/2-OZ/2)2+OZ*(DIZ/2-OZ/2))/2)2/SIZ 2+(OZ/2)2))将SIZ转换为中间曲线IC。
对于最常见的设计,光学区域22和中间区域24均为单一均匀曲率,在子轴分别为0°、90°、180°、270°的情况下,隐形眼镜20的周边后表面的矢高Saz1、Saz2、Saz3、Saz4可以通过Saz1=S1-(SOZ+SIZ)+K1;Saz2=S2-(SOZ+SIZ)+K2;Saz3=S3-(SOZ+SIZ)+K3;Saz4=S4-(SOZ+SIZ)+K4来确定。其中K1、K2、K3、K4是用于微调每条子午线中的矢高的因子,例如但不限于,对于需要“部分周边对准”以促进泪液交换的P-Qdrt RGP,只需30%至80%的周边对准用于对中或定向控制。周边贴合的程度可由K1~K4调整。K1~K4因子也可用于校正巩膜隐形眼镜20中不希望的角膜贴合、结膜挤压或过度边缘提升,以在一个或两个象限中增加或减少边缘提升,使周边区域适当地贴合在眼睛10的眼表上。K1~K4值可以利用3D图、OCT或者利用试验组进行试戴,通过利用OCT或裂隙灯解释眼部贴合或边缘提升来加以确定。恰当的边缘提升的标准是熟练的巩膜隐形眼镜验配师所熟知的。
如果有多组具有子轴的基弧(如用于消除内散光的近视角膜塑形眼镜),则矢高的计算会比较复杂。对于必须按照要塑造的角膜12的新形状的要求预先确定的所有具有子轴的基弧组以及区域宽度,原理是相同的。然后,确定所有4组具有子轴的基弧30的眼镜矢高SOZ1、SOZ2、SOZ3、SOZ4,并从上述子轴的对应角膜矢高S1、S2、S3、S4中减去这些值,以获得对准区域26的矢高Saz1、Saz2、Saz3、Saz4,并进一步转换为用于形成P-Qdrt角膜塑形隐形眼镜20的对准区域26的对准曲线AZ1、AZ2、AZ3、AZ4。重要的是使复曲面基弧的子轴与P-Qdrt对准区域26的子轴相匹配。在此,近视角膜塑形隐形眼镜20的中央后表面的复曲面基弧30被预先确定用于消除内散光,而P-Qdrt对准区域26被设定用于定向控制。光学区域22的复曲面基弧30也比中央角膜曲率更平坦,其柱镜轴正交于中央角膜的柱镜轴或者相对于中央角膜的柱镜轴偏斜。如果光学区域22的基弧的子轴正交于对准区域26的子轴,则具有子轴的基弧的对应集合的矢高值SOZ1、SOZ2、SOZ3、SOZ4可以直接与角膜矢高的对应集合S1、S2、S3、S4相加或者从角膜矢高的对应集合S1、S2、S3、S4中减去。如果SOZ1~SOZ4和S1~S4的子轴相对于彼此偏斜,例如彼此成45°角,则将应用计算斜散光的公式来将矢高SOZ1、SOZ2、SOZ3、SOZ4匹配至具有子轴的对应的S1、S2、S3、S4。偏差角X°和复曲面度数T(以屈光度为单位)处的斜散光度数(O)可以利用方程2来估计,O=T*SIN((X°)*PI()/180)^2,并且与角度X°正交的角度处的斜散光度数(P)可以利用方程2来估计,P=T*COS((X°)*PI()/180)^2。
估计值不是确切的数字,但对于眼镜生产来说已经足够接近了。有了基弧的两个斜散光度数O和P,我们可以推导出对准区域26的各子轴的矢高Saz1、Saz2、Saz3、Saz4,并继续计算对准区域26的后面轮廓,用于构造具有复曲面或象限基弧30的P-Qdrt角膜塑形隐形眼镜20的对准区域26。P-Qdrt硬性隐形眼镜20(包括常规RGP、角膜塑形和巩膜眼镜)中的前周边区域的前周边曲线可以设计成旋转均匀的单一球面或非球面曲线,使得边缘厚度将是旋转不平整(凸凹不平)的,因为其后表面、对准区域26和周边区域28是不平整的。更优选地,P-Qdrt硬性隐形眼镜20的前周边区域可以计算成遵循后周边区域、对准区域26和周边区域28的形状,以获得旋转均匀的边缘厚度。
对于P-Qdrt软性隐形眼镜,各子轴的角膜矢高被推导出来以形成不平整的眼镜轴向厚度,其中在隐形眼镜的周边部分处具有多组子轴,更具体地,P-Qdrt软性隐形眼镜周边区域的边缘厚度应是旋转不平整的。软性隐形眼镜材料是柔韧的,因此可以在隐形眼镜的前表面或后表面上制造不平整的边缘厚度。优选地,不平整地形成隐形眼镜周边区域的后周边曲线,同时使前周边区域在旋转上是单一曲率的。Saz1、Saz2、Saz3、Saz4可以通过利用3D图、OCT或试用眼镜估计高程高度差,以与P-Qdrt巩膜隐形眼镜20相同的方式来计算,以将隐形眼镜适当地覆盖在眼睛10的巩膜部分上。子轴中的高程高度可以在50-100微米范围内单独调整,这将反映在成品软性隐形眼镜的边缘厚度中。
将眼镜矢高转换为P-Qdrt对准曲线。针对对准区域26导出的4组眼镜矢高Saz1、Saz2、Saz3、Saz4可被转换为针对预定区域宽度的子轴内的4组后面曲线。如果针对区域宽度和子轴,4组周边对准曲线分别与所导出的矢高Saz1、Saz2、Saz3、Saz4相匹配,则所述曲线可以是4组球面曲线、4组非球面曲线,或者简单地混合球面和非球面曲线。使用方程4,“将矢高转换为曲率”,我们可以将矢高值Saz通过方程4转换为具有对准曲线的环形对准区域26,AC=SQRT(((Saz 2+(Daz/2-DIZ/2)2+DIZ*(Daz/2-DIZ/2))/2)2/Saz 2+(DIZ/2)2)),其中“Daz”是对准区域26的直径,并且“DIZ”是隐形眼镜20的中间区域24的直径。对准区域26的矢高Saz可以用于利用上述公式推导出单个环形区域,或者可以将该区域分成总矢高等于Saz的多个环形对准区域26,其中使用由公式eaz=SQRT(Rb 2-Ra 2)/(Zonea+Zoneb)导出的e值,多个对准区域26也可被融合以形成非球面对准区域26,其中Ra和Rb是分别具有区域宽度Zonea和Zoneb的要融合的两个对准区域的曲率半径。这样形成的非球面对准区域26将具有曲率半径Ra、区域宽度(Zonea+Zoneb)和e值eaz。各个子轴的四组对准区域AC1、AC2、AC3、AC4可以利用上述方程4从矢高值Saz1、Saz2、Saz3和Saz4转换得到。
必须连接具有子轴的多组对准区域曲线以获得隐形眼镜20的后表面的平滑但不平整的环形对准曲线,这对于对车床进行编程以切割隐形眼镜的熟练工程师来说是众所周知的。通过上述方法,我们可以针对区域宽度D推导出多组眼矢高S,并针对任何目的预先确定中央光学区域22的基弧30(OZ与基弧BC),而无需符合中央角膜形状;并针对隐形眼镜20的种类计算中间区域24的矢高SIZ。在角膜塑形眼镜中,SIZ不为零并且被计算出以设计连接光学区域22和对准区域26的中间区域24。对于P-Qdrt RGP、P-Qdrt巩膜眼镜和PQdrt软性隐形眼镜,中间曲线24可能缺失,并且SIZ的值被指定为零。
此外,我们需要确定用于调整P-Qdrt隐形眼镜施加在眼表周边部分上的周边对准力的因子K;然后获得对准区域26的具有子轴的多组眼镜矢高;以及对所述多组眼镜矢高进行转换以形成P-Qdrt硬性隐形眼镜20的多组对准曲线。而硬性隐形眼镜20中的前周边区域的前周边曲线优选地被制成旋转地遵循后周边区域,使得边缘厚度将是旋转均匀的,并且在眼睛10上佩戴隐形眼镜20时更舒适。
为设计P-Qdrt软性隐形眼镜的对准区域26而测量的眼睛10的子轴的高程高度可以被计入隐形眼镜的后周边表面或前周边表面中。如果隐形眼镜周边区域的前周边表面被制造得不平整以平衡子轴或象限之间的矢高差,则对准区域26的后表面应被制成在旋转上平整的;反之亦然,如果使后表面不平整,则可以将前表面创建为在旋转上平整的,并且在这两种情况下,不应遵循相反面的曲率。不平整的眼镜矢高Saz1、Saz2、Saz3、Saz4可以被转换以形成软性隐形眼镜的不平整边缘厚度,使得较厚的外围边缘适配在较陡峭或低凹的眼表部分上,较薄的外围边缘适配在较平坦或高仰的眼表部分上,以使在将隐形眼镜周边区域佩戴在眼睛10上时,眼镜覆盖凸凹不平的周边眼表并成为在旋转上平整的表面。
P-Qdrt隐形眼镜的前表面和后表面。本发明的P-Qdrt隐形眼镜的正面和背面轮廓可以是任何传统的隐形眼镜设计、非球面隐形眼镜,或者更优选地,结合对偶几何或反向几何设计,这已在美国专利#6,652,095和#7,070,275、#6,543,897、#6,997,553、#7,360,892、#8,500,273、#8,864,307、#8,950,895中公开以用于各种目的,包括但不限于视力矫正、角膜康复/重建、近视控制或角膜塑形术角膜成型。我们可以利用前述的公式和方法来创建本发明的P-Qdrt眼镜,以在硬性隐形眼镜20中形成不平整的周边后曲线或者在软性隐形眼镜中形成不平整的边缘厚度,以使隐形眼镜20和周边区域更紧密地适配在眼睛10的眼表的周边部分上以进行定向控制、直立控制和周边对准,这可以显著改善舒适度、视力清晰度和角膜塑形术效果。
P-Qdrt硬性角膜隐形眼镜试验组。为了最佳的定向控制和周边对准,ECP可以拥有试验组,以用于调整需要对角膜RGP或角膜塑形隐形眼镜20中的前或后复曲面光学区域22进行定向控制的这一类P-Qdrt隐形眼镜的旋转偏差。试验组应具有预先确定的P-Qdrt后面轮廓,以用于适合一般人群的定向控制和/或周边对准,并在6点钟方向或任何其他固定子轴处具有钻点或线标记,用于识别定向。我们可以观察试用眼镜上的钻点或线标记的旋转,以估计试戴在眼睛10上时从原始设置偏离的角度,并调整散光轴和/或度数,以在隐形眼镜20的中央部分的前表面或后表面上进行研磨。虽然加在硬性隐形眼镜20前表面或后表面的中央部分上的散光度数和散光轴可以凭经验通过计算得出,但在眼睛10上对试用眼镜做片上验光(over refract)并针对任何旋转偏差调整柱镜轴会更可靠。对于没有P-Qdrt试验组的ECP,他们可以凭经验订购P-Qdrt角膜隐形眼镜20,该P-Qdrt角膜隐形眼镜在前表面上有钻点或线标记,以供识别以及在保修期间内微调柱镜轴和/或度数。如果眼镜完全(100%)匹配子轴的角膜矢高,则用于测试定向的试验组效果最佳,而部分(30%-90%)匹配将有助于调整旋转偏差以制造中央前或后复曲面隐形眼镜20。
对于角膜硬性眼镜组,子轴之间最有用的矢高差范围将在120至250微米之间。眼镜尺寸越大,试验组所需的矢高差就越高。优选实施方式之一,10.8mm P-Qdrt角膜塑形眼镜的矢高差在两个镜像子轴(如0°对180°或者90°对270°)之间约为150微米,此为“倾斜组”。对于10.8mm P-Qdrt角膜硬性眼镜组还有另一优选实施方式,其在两条正交子午线(如0°-180°对90°-270°)之间具有约150微米的矢高差,此为“双轴组”。倾斜组和双轴组都可以在6点钟方向或ECP已知的任何子轴处用钻点或线标记进行标记,以用于识别旋转。
本发明的P-Qdrts角膜硬性隐形眼镜20的下面两个示例分别是针对“双轴”组和“倾斜”组。
具有子轴的P-Qdrt试用眼镜的矢高的例示图参见图3:
双轴组10.8mm角膜隐形眼镜(双轴#3)
高度(μ)/子轴 | BFS | 0° | 90° | 180° | 270° |
矢高(μ) | 2007 | 1984 | 2027 | 1984 | 2027 |
高程对BFS(μ) | 0 | +23 | -54 | +23 | -54 |
倾斜组10.8mm角膜隐形眼镜(倾斜#3)
高度(μ)/子轴 | BFS | 0° | 90° | 180° | 270° |
矢高(μ) | 2007 | 1984 | 2007 | 2027 | 2007 |
高程对BFS(μ) | 0 | +23 | 0 | -54 | 0 |
P-Qdrt巩膜眼镜试验组
RGP眼镜按眼镜尺寸可分为角膜眼镜、角巩膜眼镜和(全)巩膜眼镜,其分别为8.0~12.5mm;12.5~15.0mm和15.0~25.0mm。而眼镜也可以按贴合区分类,分别为:全部贴合在角膜上;贴合在角膜和巩膜上;或全部贴合在巩膜上。我们优选贴合区的定义用于本发明的P-Qdrt巩膜眼镜20。因此,如果角膜非常小,并且13mm的眼镜足以覆盖角膜并仅贴合在巩膜上,则它是巩膜眼镜。巩膜眼镜通常用于治疗不规则角膜的状况,例如圆锥角膜、周边边缘变性(PMD)或角膜外伤。尽管角膜是不规则的,但巩膜部分通常不会太不规则,因此旋转对称球面或非球面设计对于小于15.0mm的眼镜尺寸通常是可以接受的。如果眼镜尺寸大于15.0mm,则无论角膜12是否正常,巩膜轮廓都可能变成复曲面。如果佩戴者的上眼睑较紧,则巩膜眼镜可能会被上眼睑压迫,以更紧密地贴合在眼睛10的上眼表上,并形成不平整的泪液层,其上部较薄并且至下角膜边缘逐渐变厚。不平整的泪液层可能继而导致残余散光,这通常是逆规(ATR)且无法忍受的。对于一些偏心圆锥角膜或PMD病例,不对称性可能会延伸到角膜边缘之外,直至巩膜部分,从而显著影响眼镜对中和/或倾斜,这继而可能会导致斜散光。对于在角膜缘上或角膜缘以外有结膜黄斑凸起的那些病例,需要设计在一个或两个象限中放松周边区域28的P-Qdrt眼镜,以在不过度压迫的情况下适应该凸起。ECP可以使用P-Qdrt巩膜眼镜试验组来评估和证明在改善眼镜对中、减少残余或诱发散光、缓解结膜挤压和/或血管变白方面的好处,让患者在用P-Qdrt眼镜替换球面-非球面眼镜时感到舒适和视力清晰。
对于15.0~16.0mm的巩膜眼镜组,子轴之间最有用的矢高差范围将在50微米至300微米之间。眼镜尺寸越大,试验组所需的矢高差就越高。优选实施方式之一,15.5mm P-Qdrt巩膜眼镜组的矢高差在子午线的两端处约为100~120微米,此为“倾斜组”。对于15.5mm P-Qdrt巩膜组还有另一优选实施方式,其在两条正交子午线之间具有约100~120微米的矢高差,此为“双轴组”。倾斜组和双轴组都可以在6点钟方向或ECP已知的任何子轴处用钻点或线标记进行标记,以用于识别旋转偏差。对于需要这种试验组来测试非常不规则的眼表的特殊诊所,不限于对于具有更大眼镜尺寸的组具有更高的矢高差,或者通过每个子轴中的眼镜矢高的任意组合来形成组。使用此类组的优点在于,可在大多数患者身上查看和评估适配情况,并在订购眼镜之前更精确地对适配情况进行微调,以节省看诊时间(chair time)和减少保修更换。这里例示了本发明的分别针对“双轴”组和“倾斜”组的两个P-Qdrts巩膜隐形眼镜20。
具有子轴的P-Qdrt试用眼镜的矢高的例示图参见图3:
双轴组15.5mm巩膜隐形眼镜(#F具有双轴#2)
高度(μ)/子轴 | BFS | 0° | 90° | 180° | 270° |
矢高(μ) | 4480 | 4425 | 4536 | 4425 | 4536 |
高程对BFS(μ) | 0 | +55 | -54 | +55 | -54 |
倾斜组15.5mm巩膜隐形眼镜(#F,倾斜#2)
高度(μ)/子轴 | BFS | 0° | 90° | 180° | 270° |
矢高(μ) | 4480 | 4425 | 4480 | 4536 | 4480 |
高程对BFS(μ) | 0 | +55 | 0 | -54 | 0 |
用于计算和订购Q-Qdrt眼镜的软件工具。根据本发明,还可以实现计算机软件工具来帮助ECP(眼保健人员)确定和使用角膜信息,以用于P-Qdrt隐形眼镜20的具有子轴的多组对准区域曲线。该软件包括数据库部分和一组逻辑计算组件,如图8和图9所示。
图8例示了根据本发明的简化处理流程。在步骤700,利用测量的角膜或眼表信息确定眼矢高和子轴的矢高差,该信息包括但不限于角膜曲率、e值、高程图、角膜尺寸、地形图或OCT中的其他数据、屈光数据、参考表或试用套件(步骤720)。然后确定已知规格的最佳适配原型隐形眼镜,其具有针对BFS角膜或眼部形状的旋转均匀矢高(步骤710)。在确定子轴的角膜矢高后,软件工具整合角膜或眼表信息,并计算子轴内的多组眼矢高差,然后利用获得的眼部数据来修改每个子轴内的原型隐形眼镜的对准区域矢高,并生成P-Qdrt眼镜规格(步骤730)。数据输入由客户端处理器执行,例如图9中的“客户端X”和“客户端Y”,而计算眼镜规格可以由客户端处理器或通过全球数据通信网络连接到客户端处理器的服务器(图9中的“服务器1”或“服务器2”)来执行。然后将制造规格传输到制造商(图9中的“制造商A”或“制造商B”)或客户现场处的预定制造机器,以便基于P-Qdrt眼镜规格来制造P-Qdrt隐形眼镜(步骤740)。
本发明眼镜可用于治疗屈光不正或角膜疾病,例如本文所述的近视、远视、老花眼或散光。在设计眼镜以治疗所指示的病症并在用户的眼睛上对中(如上所述)之后,本发明治疗方法将包括将眼镜应用到用户的眼睛以便矫正近视、远视、老花眼、散光或其他屈光不正或角膜疾病,和/或通过角膜矫正术实现角膜重塑。本领域技术人员将理解如何根据眼镜材料(硬性或软性隐形眼镜)、治疗方式(标准或角膜塑形眼镜)和其他因素来引导本发明眼镜的进一步使用。
示例
示例1
为860908患者提供了一副具有以下尺寸规格的P-Qdrt角膜塑形隐形眼镜:
<右眼>
KM:41.49D(8.13mm)@0°,44.49D(7.59mm)@90°
e值:Ef:0.68/Es:0.32
HVID:12mm
屈光:-5.00-3.00@180(近视-5.00D散光3.00D轴180)
高程图的高程高度:(8mm区域)
高程(μ) | 0° | 90° | 180° | 270° |
OD | 17 | -47 | 8 | -63 |
光学区域22:宽度5.6mm,曲率半径9.66mm
中间区域24_1:宽度0.3mm,曲率半径5.88mm
中间区域24_2:宽度0.3mm,曲率半径6.47mm
对准区域26:宽度1.8mm,
最佳拟合球面(BFS)的曲率半径8.06mm
子轴 | 0° | 90° | 180° | 270° |
曲线(e=0.48)mm | 8.21 | 7.97 | 8.21 | 7.89 |
周边区域28:宽度0.4mm,曲率半径11.30mm
前光学区域31(度数表面):区域宽度7.0mm,曲率半径9.3mm
材料折射率:1.4333
中心厚度(C.T.):0.2mm
前周边区域:以0.12mm边缘厚度遵循后面曲线。
子轴 | 0° | 90° | 180° | 270° |
曲线(e=0)mm | 8.0 | 7.84 | 8.0 | 7.79 |
边缘厚度:0.12mm旋转地
<左眼>
KM:41.45D(8.14mm)@0°,44.31D(7.61mm)@90°
e值:Ef:0.61/Es:0.19
HVID:12mm
屈光:-4.75-3.00@180(近视-4.75D散光3.00D轴180)
高程图的高程高度:(8mm区域)
高程(μ) | 0° | 90° | 180° | 270° |
OS | 15 | -50 | 25 | -60 |
光学区域22:宽度5.6mm,曲率半径9.60mm
中间区域24_1:宽度0.3mm,曲率半径5.82mm
中间区域24_2:宽度0.3mm,曲率半径6.41mm
对准区域26:宽度1.8mm
最佳拟合球面(BFS)的曲率半径8.06mm
子轴 | 0° | 90° | 180° | 270° |
曲线(e=0.48)mm | 8.26 | 7.93 | 8.26 | 7.85 |
周边区域28:宽度0.4mm,曲率半径11.30mm
前光学区域31(度数表面):区域宽度7.0mm,曲率半径9.25mm
材料折射率:1.4333
中心厚度(C.T.):0.2mm
前周边区域:以0.12mm边缘厚度遵循后面曲线。
子轴 | 0° | 90° | 180° | 270° |
曲线(e=0)mm | 8.04 | 7.83 | 8.04 | 7.78 |
边缘厚度:0.12mm旋转地
患者佩戴角膜塑形隐形眼镜7晚,每天7-8小时。在此矫正期后,患者经历的近视和散光减少至零度,双眼远视力为20/20。这相当于右眼近视减少-6.25D和散光减少3D,并且左眼近视减少-6.00D和散光减少3D。保持期(几乎为零度)在所有觉醒时间持续,保持夜间佩戴5-7小时。角膜的地形图对中良好,并且具有均匀的中央消融,如4mm治疗区域,其具有非常陡峭的周边环,以支持有效减轻近视和高度散光。该病例随访1年多,患者视力满意,舒适且无副作用。
Claims (20)
1.一种隐形眼镜20,所述隐形眼镜20包括:
光学区域22,所述光学区域位于所述眼镜的中央部分,所述光学区域具有前表面、后表面和基弧30,其中,所述光学区域的所述后表面具有旋转对称的曲率;以及
对准区域26,所述对准区域围绕所述光学区域并且从所述光学区域径向向外延伸,所述对准区域具有前表面和后表面,
其中,所述隐形眼镜被至少第一轴和第二轴平分,并且其中,每个轴包括从所述第一轴和所述第二轴的交点延伸的两条相反的径向线,从而形成:
(i)第一子轴,所述第一子轴在所述对准区域中具有第一对准曲线和第一预定矢高;
(ii)第二子轴,所述第二子轴在所述对准区域中具有第二对准曲线和第二预定矢高;
(iii)第三子轴,所述第三子轴在所述对准区域中具有第三对准曲线和第三预定矢高;以及
(iv)第四子轴,所述第四子轴在所述对准区域中具有第四对准曲线和第四预定矢高,
其中,所述子轴中的一者在所述对准区域中的预定矢高不同于至少一个其他子轴在所述对准区域中的预定矢高。
2.根据权利要求1所述的隐形眼镜,其中,所述眼镜还包括联接到所述光学区域22并且从所述光学区域22径向向外延伸的中间区域24。
3.根据权利要求2所述的隐形眼镜,其中,所述光学区域还包括位于所述光学区域22的中央部分中的内加度光学区域23,并且其中,所述内加度光学区域23具有比所述基弧30更陡峭的单组曲率。
4.根据权利要求2所述的隐形眼镜,所述隐形眼镜用于近视角膜矫正术,其中,所述基弧30在旋转上是单一曲率的并且具有比测得的中央角膜曲率更长的半径。
5.根据权利要求4所述的隐形眼镜,所述隐形眼镜用于具有内散光的近视角膜矫正术,其中,所述基弧30是复曲面的。
6.根据权利要求2所述的隐形眼镜,所述隐形眼镜用于远视角膜矫正术,其中,所述基弧30在旋转上是单一曲率的并且具有比测得的中央角膜曲率更短的半径。
7.根据权利要求3所述的隐形眼镜,所述隐形眼镜用于近视老花眼角膜矫正术,其中,所述基弧30在旋转上是单一曲率的并且具有比测得的中央角膜曲率更长的半径。
8.根据权利要求3所述的隐形眼镜,所述隐形眼镜用于远视老花眼角膜矫正术,其中,所述基弧30在旋转上是单一曲率的并且具有比测得的中央角膜曲率更短的半径。
9.根据权利要求1所述的隐形眼镜,其中,所述前表面的曲率是球面、非球面或复曲面曲率中的一者。
10.根据权利要求1所述的隐形眼镜,所述隐形眼镜还包括具有前表面和后表面的周边区域28,所述周边区域联接到所述对准区域26并且从所述对准区域26径向向外延伸。
11.根据权利要求10所述的隐形眼镜,其中,所述周边区域28的后表面具有旋转均匀的曲率但与所述对准区域相比在形状上不平整。
12.根据权利要求11所述的隐形眼镜,其中,所述周边区域的前表面平行于所述周边区域28的后表面的不平整形状,以便形成旋转均匀的边缘厚度。
13.根据权利要求11所述的隐形眼镜,其中,所述周边区域的前表面在曲率上是旋转对称的,从而形成在所述周边区域的一个或更多个部分中相对较厚并且在所述周边区域的其他部分中相对较薄的不平整边缘厚度。
14.根据权利要求13所述的隐形眼镜,其中,所述眼镜为硬性隐形眼镜。
15.根据权利要求14所述的隐形眼镜,其中,所述眼镜为软性隐形眼镜。
16.根据权利要求1所述的隐形眼镜,其中,所述子轴中的三个子轴的对准区域中的预定矢高彼此不同。
17.根据权利要求1所述的隐形眼镜,其中,所述子轴中的所有子轴的对准区域中的预定矢高彼此不同。
18.一种制造根据权利要求1所述的隐形眼镜的方法,所述方法通过使用计算机来确定用于所述隐形眼镜的定向控制、直立控制或周边对准的数据,所述方法包括以下步骤:
通过将表示以下数据中的至少一者的数据输入到所述计算机中来确定制造数据,所述计算机被配置为计算所述数据:
角膜矢高读数;
角膜形状因子,p值、e值或q值;
角膜曲率读数(KM);
角膜尺寸;
选定的最佳适配原型隐形眼镜的规格;
供矫正或成型的屈光误差;以及
通过OCT、3D图或试戴组获得的眼表信息;
基于上面输入数据中的至少一者,由所述计算机生成数据;
基于预定处理,由所述计算机生成制造规格;
将所述制造规格传输到预定的制造机器中;
由所述制造机器制造一个隐形眼镜或一组隐形眼镜。
19.根据权利要求16所述的方法,其中,输的入步骤由客户端处理器执行,并且计算的步骤由所述客户端处理器执行或者由通过全球数据通信网络连接到所述客户端处理器的服务器执行。
20.一种根据权利要求1至17中任一项所述的隐形眼镜在治疗屈光不正或角膜疾病中的用途,所述屈光不正或角膜疾病优选为近视、远视、老花眼或散光。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063037547P | 2020-06-10 | 2020-06-10 | |
US63/037,547 | 2020-06-10 | ||
PCT/US2021/036883 WO2021252808A1 (en) | 2020-06-10 | 2021-06-10 | Peripheral quadrant design contact lens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116057458A true CN116057458A (zh) | 2023-05-02 |
Family
ID=78846550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180056831.9A Pending CN116057458A (zh) | 2020-06-10 | 2021-06-10 | 周边象限设计隐形眼镜 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230229021A1 (zh) |
EP (1) | EP4165466A1 (zh) |
CN (1) | CN116057458A (zh) |
TW (1) | TWI794831B (zh) |
WO (1) | WO2021252808A1 (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040257524A1 (en) * | 2002-08-07 | 2004-12-23 | Hsiao-Ching Tung | Contact lens for reshaping the altered corneas of post refractive surgery, previous ortho-K or keratoconus |
CN1672085A (zh) * | 2002-08-07 | 2005-09-21 | 董晓青 | 角膜矫正和双光隐形眼镜 |
US20060152673A1 (en) * | 2005-01-12 | 2006-07-13 | Cotie Robert L | Corneal-scleral orthokeratology contact lens |
CA2726806A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Global-Ok Vision, Inc. | Soft contact lenses for treating ametropia |
US20200041816A1 (en) * | 2016-12-23 | 2020-02-06 | Capricornia Contact Lens Pty Ltd | Contact Lens |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8960901B2 (en) * | 2009-02-02 | 2015-02-24 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Myopia control ophthalmic lenses |
AU2013200761A1 (en) * | 2013-02-13 | 2014-08-28 | Brien Holden Vision Institute | Contact lens stabilisation |
TW201544866A (zh) * | 2014-05-20 | 2015-12-01 | Icon United Corp | 隱形眼鏡之聚焦點檢測及其試戴用的隱形眼鏡 |
CN104808354B (zh) * | 2015-01-29 | 2017-09-19 | 广州琦安琦视觉科技有限公司 | 具有防紫外线与衍射光功能的高清隐形眼镜 |
TWM564170U (zh) * | 2018-03-13 | 2018-07-21 | 亨泰光學股份有限公司 | 應用清晰區來增加離焦影像範圍之鏡片 |
-
2021
- 2021-06-10 US US18/009,704 patent/US20230229021A1/en active Pending
- 2021-06-10 EP EP21822391.5A patent/EP4165466A1/en active Pending
- 2021-06-10 CN CN202180056831.9A patent/CN116057458A/zh active Pending
- 2021-06-10 TW TW110121180A patent/TWI794831B/zh active
- 2021-06-10 WO PCT/US2021/036883 patent/WO2021252808A1/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040257524A1 (en) * | 2002-08-07 | 2004-12-23 | Hsiao-Ching Tung | Contact lens for reshaping the altered corneas of post refractive surgery, previous ortho-K or keratoconus |
CN1672085A (zh) * | 2002-08-07 | 2005-09-21 | 董晓青 | 角膜矫正和双光隐形眼镜 |
US20060152673A1 (en) * | 2005-01-12 | 2006-07-13 | Cotie Robert L | Corneal-scleral orthokeratology contact lens |
CA2726806A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Global-Ok Vision, Inc. | Soft contact lenses for treating ametropia |
US20200041816A1 (en) * | 2016-12-23 | 2020-02-06 | Capricornia Contact Lens Pty Ltd | Contact Lens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4165466A1 (en) | 2023-04-19 |
WO2021252808A1 (en) | 2021-12-16 |
TW202210911A (zh) | 2022-03-16 |
TWI794831B (zh) | 2023-03-01 |
US20230229021A1 (en) | 2023-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9551883B2 (en) | Contact lens for keratoconus | |
US6997553B2 (en) | Contact lens for reshaping the altered corneas of post refractive surgery, previous ortho-K of keratoconus | |
AU2004246631B2 (en) | Contact lens with shaped periphery | |
US8388130B2 (en) | Non-deforming contact lens | |
US7018039B2 (en) | Contact lens | |
US9046698B2 (en) | Multi-axis lens design for astigmatism | |
TWI522096B (zh) | 用以進行初期近視調控的系統與使用該系統的方法 | |
EP2411861B1 (en) | Contact lens with meridional sagittal variation and methods for making and using the same | |
EP2446319A1 (en) | Design of myopia control ophthalmic lenses | |
KR102145171B1 (ko) | 개선된 피팅 특성을 가진 콘택트 렌즈 | |
WO2017078820A1 (en) | Chiral scleral lenses | |
Steele et al. | Contact lens fitting post-laser-in situ keratomileusis (LASIK) | |
US20230229021A1 (en) | Peripheral quadrant design contact lens | |
US20240118562A1 (en) | Contact lens | |
JP2023530103A (ja) | 光学レンズ | |
TW202109142A (zh) | 具有用於改良角度穩定性及舒適性的新穩定區的軟式隱形眼鏡 |
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 |