CN116391146A - 包括具有附加焦度偏移和空间调制光学参数的外围区域的眼科镜片 - Google Patents

Abstract

一种眼科镜片，包括具有至少第一焦度的中心区域和具有相对于该至少第一焦度的附加焦度偏移和空间调制的光学参数的外围区域。在一些实施例中，中心区域的直径在2.0至5.0毫米的范围内。在一些实施例中，中心区域比佩戴者的瞳孔小不超过1毫米。空间调制的光学参数可以包括光焦度、光散射或光透射。

Description

包括具有附加焦度偏移和空间调制光学参数的外围区域的眼 科镜片

技术领域

包括眼科镜片的用于减少或消除近视进展的方法和装置，并且更具体地，包括具有附加焦度偏移和空间调制的光学参数的外围区域的眼科镜片用于减少或消除近视进展的方法和装置。

背景技术

近视是一种眼睛状况，导致远处(例如，超过六米)的对象聚焦在视网膜前方，从而导致视力模糊。近视通常通过使用具有足够负焦度的眼科镜片来矫正，以使远处的对象聚焦在中央视网膜，同时通过调节眼睛的晶状体使近处的对象聚焦到视网膜的中央区域。

最常见的是，近视发生在眼睛过度生长时，导致眼睛的轴向长度相对于眼睛的聚焦焦度不平衡。近视通常是一种渐进性疾病，其与眼睛逐渐伸长有关。由于进展性近视引起的眼睛伸长，可能会发生许多不理想的病理(例如，视网膜脱离和青光眼)。

现在人们普遍认为，生长中的动物眼睛轴向长度的增加是由眼睛内发生的反馈机制控制的，该反馈机制允许进入眼睛的光聚焦到视网膜的中心区域。在正视眼中，这种机制工作良好并且眼睛的轴向长度和聚焦焦度保持平衡，允许随着眼睛的生长，光线聚焦到视网膜的中心区域；然而，在近视眼中，伸长过度，而在远视眼中，伸长不足，从而导致聚焦不良的光投射到视网膜的中心区域。

关于眼睛的反馈机制存在多种理论。根据一种理论，外围图像的位置控制着眼睛生长。更具体地，根据这一理论，当外围焦平面位于视网膜后面(即，后方)时，会产生增加眼睛长度的刺激。根据该理论，用于控制近视进展的多区域眼科镜片设置有外围区域，该外围区域具有相对于镜片的中心区域的折射附加焦度偏移，从而使焦平面变换至外围视网膜前面(即，前方)移动并消除对生长的刺激。

在根据该理论制造的镜片中，镜片被构造为使得视觉射线(即，形成可感知视觉图像的射线)基本上仅通过这种多区域镜片的中心区域并且外围区域位于中心区域的径向外侧以便将光引导到视网膜的中心视觉部分之外。因此，如果中心区域被配置用于单一视觉，则在眼睛给定的正常调节的情况下，只有由中央区域形成的图像将聚焦在视网膜上并且穿过外围区域的光聚焦在视网膜前面。在给定的时间，由中心区域形成的图像可以是远处对象或近处对象，这取决于眼睛的调节状态。

具有相对于中心区域具有附加焦度偏移的外围区域的多区域镜片被理解为不同于多区域双焦点接触镜片，在该接触镜片中，镜片的中心区域和外部区域覆盖瞳孔使得视觉射线拦截中心区域和外部区域两者。在双焦点镜片中，由于外部区域与中心区域具有不同焦度，因此来自这些区域的视觉射线始终在中央视网膜上形成两个图像(一个聚焦图像以及另一个失焦图像)。在给定时间，根据眼睛的调节状态，聚焦图像可以是远处对象或近处对象。

尽管具有相对于镜片的中心区域具有附加焦度偏移的外围区域的镜片已被证明在实现对一些佩戴者的近视进展的抑制方面是有效的，其他佩戴者没有实现期望的抑制和/或他们的视力受到由穿过镜片的外围区域的杂散光引起的干扰(例如眩光和光晕)的损害。

发明内容

据信，设计用于使用外围区域附加焦度偏移来抑制近视进展的常规镜片的一些佩戴者缺乏效用是由于(1)规定镜片允许在给定佩戴者的眼睛的一些调节状态下发生外围远视散焦和/或(2)一些佩戴者的眼对外围散焦的响应较低。

本发明的各方面涉及一种多区域眼科镜片，该镜片包括外围区域，该外围区域具有相对于中心区域的附加焦度偏移，该外围区域还具有空间调制光学参数。在给定佩戴者的眼睛处于给定调节状态时暴露于外围远视散焦的情况下，空间调制光学参数提供对近视进展的抑制。此外，对于那些对外围散焦响应较低的佩戴者，调制光学参数提供了额外操作模式来抑制近视发展。

根据本发明的一些方面的多区域镜片(即，包括相对于中心区域具有附加焦度偏移的外围区域的镜片，具有空间调制光学参数)提供了用于减少或消除近视进展的给定效用，该近视进展比与提供相同效用但包括具有均匀(即未经调制)焦度偏移的外围区域的多区域镜片相比，更不可能引起可感知视觉障碍(例如眩光和光晕)。例如，作为由光学参数的调制引起的效应的结果，中心区域和外围区域之间的附加焦度偏移可以减少，从而导致眩光和光晕减少。

由于进行性近视最常折磨儿童和年轻人，根据本发明的各方面的镜片的中心光学区的直径可以大于约3mm以合理地确保中心区域在光照条件下大于佩戴者的瞳孔。然而，如本领域所理解的，由于存在所谓的斯蒂尔斯·克劳福德(Stiles-Crawford)效应，通过眼睛视觉图像形成部分边缘附近的光线(也称为“外围光线”)比更靠近瞳孔的中心行进的光线具有更小的视觉意义。因此，中心光学区域不需要大于眼睛的瞳孔直径才能有效。考虑到Stiles Crawford效应，通常希望镜片的中心光学区域的半径比佩戴者眼睛的瞳孔(例如，直径2mm)的半径小不超过1mm。

如本领域所理解的，镜片通常不是为佩戴者定制的。因此，镜片可以被设计为使得镜片的中心区域直径比所选人群的眼睛的正常(即，平均)瞳孔直径小不超过1mm。

本发明的一个方面涉及一种眼科镜片，包括具有至少第一焦度的中心区域和设置在中心区域径向外侧的外围区域。外围区域具有相对于至少第一焦度的附加焦度偏移和空间调制的学参数。在一些实施例中，中心区域的直径在2.0至5.0mm的范围内。在一些实施例中，中心区域比佩戴者的瞳孔小不超过1mm在一些实施例中，中心区域具有至少3mm的直径。在一些实施例中，中心区具有至少2.0mm的直径。

在一些实施例中，附加焦度偏移在0.5屈光度至5屈光度的范围内。镜片可以进一步包括中心区域和外围区域之间的过渡区域，使得从光轴到外围区域外直径的焦度分布连续变化。在一些实施例中，在中心区域和外围区域之间存在焦度阶跃。

在一些实施例中，空间调制光学参数是光焦度。在一些实施例中，空间调制光焦度沿着径向尺寸具有多个最大值和最小值，并且最大值和/或最小值作为径向位置的函数而增加。在一些实施例中，空间调制光焦度沿着径向尺寸具有多个最大值和最小值，并且这些最大值彼此具有相同屈光度值，并且最小值彼此具有相同屈光度值。

在一些实施例中，附加焦度偏移在0.5屈光度至5屈光度的范围内。在一些实施例中，外围区域具有基本焦度，并且该基本焦度与每个最大值之间的焦度差在0.05屈光度至2屈光度的范围内。

空间调制光学参数可以是光散射。空间调制光学参数可以是光透射。

镜片可以是接触镜片。中心区域可以只有单个焦度。

在一些实施例中，外围区域的特征在于平滑变化的焦度分布。在其他实施例中，外围区域的特征在于在焦度最小值和焦度最大值之间具有一个或多个不连续性的焦度分布。

在一些实施例中，基本焦度横跨外围区域是均匀的。在其他实施例中，基本焦度作为横跨外围区域的径向位置的函数而增加。镜片可以是旋转对称的。

本发明的这些和其他方面将在回顾以下详细描述及其所附权利要求后变得显而易见。

应理解，多区域接触镜片是一种接触镜片，其中镜片的不同部分或区域具有不同光学参数或功能，例如不同屈光力。多焦点接触镜片是多区域接触镜片的子类，其特征在于，镜片的中心区域大致对应于正常瞳孔直径，具有至少两个不同屈光力区域，其对应于不同距离的对象(例如，对应于近距视力和远距视力)。多焦点镜片(同时)为佩戴者提供两个图像，并且可能在区域之间提供过渡区域。

术语“光学参数”在本文中被定义为影响镜片形成的图像质量的镜片的特性。例如，光学参数包括光焦度、透明度、像差(例如，包括高阶像差)或散射。例如，可以通过改变表面曲率、折射率、表面纹理和材料特性来实现调制。

术语“空间调制”在本文中被定义为指在给定距离(即，径向和/或周向)上的变化，例如沿着镜片的表面或在镜片的本体内。空间调制光学参数在给定距离上具有多个最大值和最小值。最大值(或最小值)可以是相等值或不同值。由于镜片特征的局部变化，空间调制光学参数降低了镜片形成高质量图像的能力。例如，对光学参数的空间调制可以包括镜片的光焦度的变化、像差含量的变化、光透射的变化(例如，引入局部半透明内含物、表面纹理、膜或涂层)或光散射的变化(如，引入局部散射内含物、表面纹理、膜或涂层)。散射可能由于光的吸收和再发射或由于光的镜面反射或漫反射而发生。例如，可以使用焦度分布来说明光焦度的空间调制。

本文中使用的术语“更大”和术语“附加焦度偏移”是指所识别的值(例如，光焦度)比指定参考值正得多或负得少。例如，外围焦度可以大于中心区域焦度。可替换地，可以说明外围焦度相对于中心区域焦度具有附加焦度偏移。

附图说明

图1A是根据本发明各方面的眼科镜片的实例的示意性平面图；

图1B是沿图1A的线1B-1B截取的图1A的镜片的示意性截面图；

图2A示出了眼科镜片的焦度分布的一个示例，其中使用光焦度的变化来实现外围区域的光学参数的空间调制；

图2B示出了焦度分布的特征的示例，焦度分布可以变化以平衡近视进展抑制效用和佩戴者经历视觉障碍的可能性；

图2C示出了眼科镜片的焦度分布的另一个示例，其中使用径向上的光焦度变化来实现外围区域的光学参数的空间调制；以及

图3示出了镜片的一个示例，其中，使用除光焦度之外的光学参数的变化来实现外围区域的光学参数的空间调制。

具体实施方式

将参照具体实施例进一步说明本发明的各方面。应当理解，这些示例是通过举例的方式给出的，并不意味着将权利要求的范围限制于特定示例。

图1A和IB是根据本发明各方面的眼科镜片的示例的示意图。

眼科镜片100包括光轴OA、中心区域110和外围区域120。尽管所示的镜片是圆形对称的并且具有与镜片的机械轴线对准的光轴OA，但是偏离这种设置是可能的。眼科镜片100被示出为接触镜片；然而，根据本发明各方面的镜片可以实现为相对于眼睛保持静止的其他眼科镜片。例如，镜片可以是角膜嵌体、仅角膜、人工晶状体或其他这种眼科镜片。

中心区域110具有至少第一焦度。中心区域可以具有任何合适的焦度分布，并且包括提供远视视力矫正的至少一个区域。例如，中心区域可以仅具有单一焦度或渐进焦度设计或多焦点设计。

如上所述，由于进行性近视最常折磨儿童和年轻人，因此根据本发明各方面的镜片的中心光学区域110的直径通常大于约3mm以合理地确保中心区域在光照条件下大于佩戴者的瞳孔。然而，当光线朝视网膜行进时，通过眼睛的视觉图像形成部分的边缘附近的光线比在更接近瞳孔的中心处行进的光线具有更小视觉意义。因此，中心光学区域不需要等于或大于眼睛的瞳孔直径才能有效。考虑到斯泰尔斯·克劳福德效应，通常希望中心光学区域比佩戴者的瞳孔直径小不超过1mm。例如，中心区域的直径可以至少为2.0mm，或者至少为3.0mm，或者直径至少为4.0mm。中心区域的直径通常在2.5至5.0mm的范围内并且选择(部分地)为避免在选定照明条件下对给定人群的视觉干扰。

外围区域120从中心区域径向向外设置。外围区域具有相对于至少第一焦度的附加焦度偏移115。如图2A的实施例所示，偏移可以通过在中心区域的边缘处的焦度阶跃来实现；然而，在一些实施例中，过渡区域可以存在于中心区域和外围区域之间，使得从光轴到外围区域的外直径的焦度分布连续变化，使得偏移可以通过焦度的更逐渐增加来实现。过渡区域可以是非光学表面平滑特征。无论偏移是通过阶跃还是更逐渐增加来实现，焦度分布中的不连续性通常存在于中心区域的边缘。附加焦度偏移通常相对于中心区域焦度提供远视视力校正。外围区域焦度通常大于中心区域中存在的任何焦度。

除了附加焦度偏移之外，外围区域适于具有空间调制光学参数。如上所述，由于镜片特征的局部变化，空间调制光学参数降低了镜片形成高质量图像的能力。例如，根据本发明各方面的镜片的实施例可以包括对以下光学参数中的一个或多个的空间调制：光焦度、光学像差、光透射(例如，使用半透明内含物)或光散射(例如，使用散射内含物)。

在标称调节条件下，由于如上所述的用于抑制近视进展的附加焦度偏移，外围区域提供近视散焦；然而，如果佩戴者的眼睛偏离标称值使得出现外围远视焦点，则外围区域中光学参数的空间调制将继续提供对近视进展的抑制。

此外，对于那些对外围散焦引起的近视进展的抑制反应较低的佩戴者，光学参数的空间调制提供了抑制进展的另一种作用模式。

中心区域设计用于使用传统技术实现最佳视力矫正。通常，实现最佳视觉校正意味着中心区域针对远视视力进行校正并且免于光学参数的空间调制。

图2A示出了镜片的焦度分布的一个示例，其中使用光焦度的变化来实现外围区域的光学参数的空间调制。外围区域220的径向焦度分布包括多个最大值122a和最小值122b。也就是说，在径向方向上调制焦度，以实现沿着外围区域的变化幅度焦度。可以使用表面曲率的局部变化或折射率的局部变化来改变径向焦度。

外围区域的径向焦度分布可以具有包括最大值和最小值的各种形状中的任何形状。例如，焦度分布可以例如图2A所示平滑地变化或者形状可以包括较高焦度和较低焦度的区域之间的非连续过渡。该形状可以包括正弦形状的部分、线性部分或其他配置。

外围区域中的基本焦度可以在径向方向上是均匀的，其中空间调制导致自基本焦度偏移。可替换地，基本焦度可以在径向方向上变化(增加或减少)，其中空间调制导致在给定位置处自基本焦度偏移。

如图2B所示，选择具有空间调制焦度分布的外围区域的镜片的焦度分布的各种特征以实现近视进展抑制。通常，选择焦度分布以平衡近视进展抑制功效和视觉障碍。近视进展的抑制和视觉障碍的存在可以使用光学设计软件和/或通过临床测试来建模。

外围区域的第一焦度和基本焦度之间的附加焦度偏移通常在0.5屈光度至5屈光度的范围内。例如，偏移可以是3.0屈光度。

外围区域的基本焦度与最大值之间的焦度差通常在0.05屈光度至2屈光度的范围内，并且在一些情况下，在0.25屈光度至1.5屈光度的范围内。在一些情况下，在给定的径向分布中，所有最大值都具有相同屈光焦度，并且所有最小值都具有相同屈光焦度；然而，在一些实施例中(参见图2C)，给定径向分布中的最大值和/或最小值可以具有不同屈光焦度。

图2C示出了眼科镜片的焦度分布的另一示例，其中使用径向上的光焦度来实现外围区域230的光学参数的空间调制，然而，最大屈光度值和最小屈光度值作为径向位置的函数而变化。特别地，在所示的实施例中，最大值和最小值的屈光度值作为径向位置的函数而增加。在这样的镜片中，径向向内位置的减少变化导致较少的视觉干扰(即，将光伪引导到视网膜的视觉部分)，而径向向外位置的增加变化则增加了效用(即，抑制近视进展)。

图2A-2C的实施例可以是旋转对称的或者也可以在周向方向上具有焦度的空间调制。根据本发明的各方面，镜片可以在径向和/或周向方向上具有空间调制。

图3是镜片300的一个示例的示意图，其中使用光学参数而不是光焦度的变化来实现外围区域的光学参数的空间调制。例如，可以使用光学像差的变化、光透射的变化(例如，使用半透明内含物)或光散射(例如，利用散射内含物)来实现变化。除了变化的光学参数的类型之外，镜片300与上述镜片100相同。

与如上所述的空间调制的焦度一样，参考图3所述的其他光学参数的空间调制操作以降低镜片形成高质量图像的能力，从而抑制近视进展。然而，使用空间调制焦度的优点是，尽管焦度调制降低了任何给定焦平面处的图像质量，但所得镜片提供了可以提供视觉优势的景深。

在图3中，局部变化用x表示。应当理解，尽管局部变化在图3中示出为非旋转对称，但在其他实施例中，光学参数的这种空间调制可以是旋转对称的。

水凝胶接触镜片通常包装在缓冲盐水溶液中。如果需要，包装溶液可以包括减少近视进展的药剂。代表性药物制剂包括毒蕈碱制剂，如阿托品、匹罗卡品、哌仑西平及其衍生物和盐。

如果需要，接触镜片可以用于递送其他治疗剂，例如用于治疗、抑制和/或预防各种疾病和病症的各种药物制剂、药物或活性剂。其示例包括：青光眼治疗剂，例如溴莫尼定及其盐；抗过敏剂如酮替芬、苯肾上腺素及其盐；以及维生素、抗氧化剂和营养品，包括维生素A、D和E、叶黄素、玉米黄质、牛磺酸、脂肪酸等。

尽管本文详细描述了各种实施例，但对于相关领域的技术人员来说，在不脱离本发明的精神的情况下可以进行各种修改、添加、替换等是显而易见的，因此这些都被认为在以下权利要求所定义的本发明的范围内。

Claims (23)

1.一种眼科镜片，包括：

中心区域，其具有至少第一焦度；以及

外围区域，其设置在所述中心区域的径向外侧，所述外围区域具有相对于所述至少第一焦度的附加焦度偏移以及空间调制光学参数。

2.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述中心区域的直径至少为3mm。

3.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述中心区域比佩戴者的瞳孔小不超过1mm。

4.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述中心区域的直径至少为2.0mm。

5.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述中心区域的直径在2.0至5.0mm的范围内。

6.根据权利要求5所述的镜片，其中，所述附加焦度偏移在0.5屈光度至5屈光度的范围内。

7.根据权利要求1所述的镜片，还包括位于所述中心区域和所述外围区域之间的过渡区域，使得从光轴到所述外围区域的外直径的焦度分布连续变化。

8.根据权利要求1所述的镜片，其中，在所述中心区域和所述外围区域之间存在焦度阶跃。

9.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述空间调制光学参数是光焦度。

10.根据权利要求9所述的镜片，其中，调制光焦度沿径向尺寸具有多个最大值和最小值，其中，所述最大值或所述最小值作为径向位置的函数而增加。

11.根据权利要求9所述的镜片，其中，调制光焦度沿径向尺寸具有多个最大值和最小值，并且其中所述最大值彼此具有相同屈光度值，并且所述最小值彼此具有相同屈光度值。

12.根据权利要求9所述的镜片，其中，所述附加焦度偏移在0.5屈光度至5屈光度的范围内。

13.根据权利要求12所述的镜片，其中，所述外围区域具有基本焦度，并且所述基本焦度与每个最大值之间的焦度差在0.05屈光度至2屈光度的范围内。

14.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述空间调制光学参数是光散射。

15.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述空间调制光学参数是光透射。

16.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述镜片是接触镜片。

17.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述中心区域具有单个焦度。

18.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述外围区域的特征在于平滑变化焦度分布。

19.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述外围区域的特征在于在焦度最小值和焦度最大值之间具有一个或多个不连续性的焦度分布。

20.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述基本焦度横跨所述外围区域是均匀的。

21.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述基本焦度作为横跨所述外围区域上的径向位置的函数而增加。

22.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述镜片是旋转对称的。

23.根据权利要求1所述的镜片，其中，所述镜片是与缓冲盐水溶液组合包装的水凝胶接触镜片，所述缓冲盐水溶液含有减少近视进展的药剂。

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