CN117075360A - 具有用于近视控制的光学非同轴区的眼科镜片 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种眼科装置诸如眼科镜片。眼科装置可包括用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的眼科镜片。所述眼科镜片可包括：中心区，所述中心区具有用于近视视力矫正的负光焦度；和围绕所述中心区的至少一个治疗区，所述至少一个治疗区具有光焦度分布，所述光焦度分布包括ADD光焦度，所述至少一个治疗区具有包括大致环形形状的一部分的表面形状，其中所述至少一个治疗区被布置成与所述中心区形成连续表面。

Description

具有用于近视控制的光学非同轴区的眼科镜片

背景技术

1.技术领域

本公开涉及眼科装置诸如可佩戴镜片，该眼科装置包括接触镜片、可植入镜片，包括嵌体(inlay)和高嵌体(onlay)以及包括光学部件的任何其他类型的装置，并且更具体地，涉及设计用于减缓、延缓或预防近视发展的眼科装置。本公开的眼科镜片包括至少一个治疗区，该治疗区具有带有ADD光焦度的非同轴焦点，从而预防和/或减缓近视发展。

2.相关领域的讨论

当前，诸如接触镜片的眼科装置用于矫正视力缺陷诸如近视(近视眼)、远视(远视眼)、老花和散光。然而，适当地设计的镜片可用来提高视力以及矫正视力缺陷。

导致视敏度下降的常见病症是近视和远视，对于所述病症需配戴眼镜或刚性或软性接触镜片形式的矫正镜片。所述病症一般被描述为在眼睛的长度和眼睛的光学元件的聚焦之间的不平衡。近视眼在视网膜平面的前方聚焦且远视眼在视网膜平面的后方聚焦。通常因为眼睛的轴向长度生长得比眼睛的光学部件的焦距更长，即眼睛长得过长，所以近视发展。通常因为眼睛的轴向长度与眼睛的光学部件的焦距相比过短，即眼睛长得不够长，所以远视发展。

近视在世界许多地区均具有高患病率。该病症最值得关注的是其可能发展为高度近视，例如屈光度大于五或六(即根据符号规定，<-5.00D或-6.00D)，在没有光学辅助工具的情况下这将显著地影响一个人的行为能力。如本文所用，量度D为屈光度，其被定义为镜片或光学系统的焦距的倒数，单位为米。高度近视也与视网膜疾病、白内障和青光眼的风险增大相关联。

使用矫正镜片分别地通过从平面的前方转移聚焦以矫正近视或从平面的后方转移聚焦以矫正远视来改变眼睛的总聚焦，以使得在视网膜平面处形成更清晰的图像。然而，该病症的矫正方法并未解决病因，而只是修复性的或仅仅解决症状。

大多数眼睛并不是具有单纯性近视或远视，而是具有近视散光或远视散光。聚焦的散光误差导致点光源的图像在不同焦距下形成为两条互相垂直的线。在前面的讨论中，术语近视和远视用于分别包括单纯近视或近视散光和远视和远视散光或混合散光(其组合)。

正视眼描述了清晰视力的状态，其中在晶状体松弛的情况下在无穷远处的物体处于相对锐聚焦。在正常或正视眼的成年人眼睛中，来自远处和近处物体并且穿过孔或瞳孔的中心区或近轴区域的光由靠近视网膜平面的角膜和晶状体聚焦，在所述视网膜平面处感测到倒像。然而，据观察最正常的眼睛表现出正纵向球面像差，对于5.00mm的孔径通常具有的幅度为约+0.50D，这意味着，当眼睛聚焦到无穷远时穿过在其周边的孔或瞳孔的光线聚焦在视网膜平面的前方的+0.50D。

正常眼睛的球面像差并不是恒定的。例如，调节(主要通过改变内部晶状体而产生的眼睛的光焦度的变化)导致球面像差从正变为负。

正如指出的，近视通常由于眼睛的过度轴向生长或伸长而发生。现在公认的是，主要来自动物研究，轴向眼睛生长可以受视网膜图像的质量和聚焦的影响。利用多个不同的实验范式，在一系列不同的动物种类上进行实验，已经示出了改变视网膜图像质量可以导致在眼睛生长中的一致的和可预测的变化。

此外，已知通过正透镜(近视性离焦)或负透镜(远视性离焦)使在小鸡和灵长类动物模型中的视网膜图像离焦导致可预测的(在方向和量值两个方面)眼睛生长的变化，该变化符合眼睛生长以弥补强加的离焦。与光学模糊相关联的眼睛长度的变化已被示出是由巩膜生长和脉络膜厚度两者的变化调制的。具有正透镜的模糊导致近视模糊、脉络膜增厚和巩膜生长速率降低，导致远视屈光不正。具有负透镜的模糊导致远视模糊、脉络膜变薄和巩膜生长速率增加，导致近视屈光不正。响应视网膜图像离焦的这些眼睛生长的变化已经被证明在很大程度上是通过局部视网膜机构中介的，因为当视神经受损时，眼睛长度的变化仍会发生，而且强加离焦在局部视网膜区域上已被示出导致被局限于特定的视网膜区域的改变的眼睛生长。

在人类中，有支持视网膜图像质量可以影响眼睛生长的概念的间接和直接两种证据。各种不同的眼部病症，所有这些都导致形成视力的干扰诸如上睑下垂、先天性白内障、角膜混浊、玻璃体出血和其他眼部疾病，已经被发现与在年轻人中的异常的眼睛生长相关联，这表明在视网膜图像质量中的相对大的改变确实影响在人类受试者中眼睛的生长。基于在可以为人类的眼睛生长和近视发展提供刺激的人类聚焦系统中的光学误差，也已经假设了更精细的视网膜图像变化对人类眼睛生长的影响。

近视发展的危险因素中的一个是近距离工作。由于在这种近距离工作期间与调节相关联的调节滞后或负球面像差，眼睛可以体验远视模糊，其转而刺激如上所讨论的近视发展。此外，调节系统是主动自适应光学系统；其不断对入射光学器件的聚散度作出反应，这受到光学装置以及工作距离的影响。对于用于近视矫正的常规单视光学设计，年轻的眼睛可示出调节滞后或具有负球面像差，并且因此可存在远视离焦。针对在治疗区内采用同轴ADD光焦度的传统的多焦点设计，如用于老花眼矫正以及最近改装用于近视控制，年轻的眼睛可以利用用于近处物体的ADD光焦度，通过用于此类物体的图像的距离部分产生远视离焦。当用户通过距离矫正区适应在近处观察时，近视控制是最有效的，将图像平面带到视网膜上或其前方(参见http：//www.gslsymposium.com/getattachment/Posters/Cheng,-Xu-et-al-Impact-of-SCL-for-Myopia-Progression.pdf.aspx)。

上述单视觉和多视觉病例均导致持续的近视发展。设计光学器件来减慢近视发展的速率的方法是通过使用高ADD光焦度向视网膜利用高加信号。ADD光焦度是具有特殊目的的光学装置的区(诸如用于矫正老花眼或近视控制)与近视矫正区之间的光焦度差。对于近视控制，与近视矫正区的光焦度相比，光学装置的治疗区中的ADD光焦度更正(更加的)或不太负。

美国专利No.6,045,578公开了在接触镜片上附加正球面像差将减小或控制近视的发展。该方法包括通过与改变眼睛长度的生长相关的方向和角度使眼部系统的球面像差变化，换言之，正视化可以通过球面像差进行调节。在这个过程中，近视眼的角膜配有镜片，所述镜片具有远离镜片中心增大的屈光度。进入镜片的中心部分的近轴光线聚焦在眼睛的视网膜上，产生物体的清晰的图像。进入瞳孔的周边部分的边缘光线聚焦在角膜与视网膜之间的平面内，而且在视网膜上产生图像的正球面像差。该正球面像差对眼睛产生生理作用，这种生理作用趋于抑制眼睛的生长，从而减轻近视眼变长的趋势。

虽然达到近视发展速率的最佳减速所需的正球面像差和/或加光焦度的水平是不清晰的，但是在该领域的研究人员已经试图使用多区装置，其具有的区域的正光焦度为约+1.50D至最大+4.00D ADD，试图减慢近视的发展。为了将这些多区设计与当前公开区分开来，这些装置中的ADD区产生与近视矫正区的轴(主轴、公共轴、光学轴或几何轴)一致的光焦点，并且因此可以被认为是设计上的“同轴”。(例如，US5929969、US7506983、US7832859、US8240847)

该方法通常致使治疗效果为小于约50％。治疗功效被定义为与超过一年或预定时间段控制组的轴向长度和/或球面等效折射的变化相比的测试组的距基线的轴向长度和/或球面等效折射的相对变化。仍然需要功效大于50％且更接近100％的近视控制治疗。如由Wildsoet，Vision Research 1995(视力研究，1995年)报告，因为在动物中的眼部生长响应与光刺激的光焦度成比例，所以直观地附加高加光焦度治疗区应当提供更有效的治疗。

然而，如由Ardaya等人2004年在Optometry(视力测定)中报告的，在双焦点或多焦点眼科镜片的领域中的传统观点认为具有高加或高ADD光焦度的镜片可对视力和对比灵敏度具有有害影响。另外，Smith等人(US7025460)提出反对到通常在用于老花眼的双焦点或多焦点镜片中发现的范围以外的光焦度。他们声明“需要重点注意的是，虽然适当类型的折射离焦可驱动眼睛生长(或非生长)导致在镜片补偿现象中的近视(或其回退)，但是当折射离焦的量大时，由于光学状态可改变成形觉剥夺现象且以这种方式可诱发近视的严重离焦，在图像质量上可存在这样大的恶化。”另外，他们提出“在大幅度视力恶化发生之前，导致形觉剥夺性近视的该领域的最大量的相对曲率，约为+3.50D至+4.00D的球面当量，其表示用于近视的有效治疗的领域的负曲率的上限。”这种看法阻止了研究人员追求高加治疗区用于近视控制。

相反地，申请人的研究示出，相对于不具有对于对比灵敏度的显著附加影响的低ADD类型设计，使用具有中心距离区和具有大于约3.00D的ADD光焦度的高ADD治疗区的设计减少视敏度损失。这也在由De Gracia等人2013年在OVS中的工作中受到支持，虽然他们只研究了最高至4.00D的ADD光焦度，并且没有使工作涉及在近视发展控制中的潜在效益。该突破使眼科设计达到了近视发展的有意义的大于50％的减慢，而没有进一步负面地影响视敏度。

另外，相对于用于提供清晰的远距视力的光焦度的显著较高的加光焦度预计不导致如可随较低ADD光焦度设计发生的减少的调节，其中在近距离工作活动期间为了清晰的视力，受试者可在一定程度上依赖于ADD光焦度，正如在我们研究的过程期间所观察到的那样。由于光线穿过用于提供清晰的远距视力(装置的距离部分或近视矫正区)的装置的光学区，这种减小的适应可导致远视离焦。在当前公开中，由于通过高ADD光焦度的治疗区成像的物体是充分不聚焦的，它们不能用调节收敛系统清除，因此为了近视力矫正，受试者必须调节镜片的距离部分。

减缓近视发展的其他尝试可涉及在镜片的一些区中示出梯度的光焦度分布。已应用各种方法。一些治疗区是渐进区，其中对系统地改变同轴焦点加以配置，例如，参见US8240847、US8662664。然而，其他设计被配置为产生更周边的视网膜近视离焦(例如，参见US7665842、US8684520)。此外，一些设计的区可被称为共混区或过渡区，因为它们实际上是不具有功能性光学目的的区，其设计用于接合带矫正区的治疗区。(例如，参见US8240847、US 8684520)这些设计中没有一个具有治疗区，该治疗区包括一般环形表面的一部分以产生如根据本公开的环焦点。

US20170184875设想“镜片主体的光学特征部在佩戴在眼睛上时将周边光线远离视网膜的中心区域引导到眼睛中，其中光学特征部还使得远离视网膜中心区域的周边光具有不在视网膜上的焦点。其规定“光学特征部可具有以下特性：将光引导到视网膜的周边区域中、将光精确地聚焦到视网膜的周边区域上、将光聚焦在视网膜的周边区域前面、将光聚焦在视网膜的周边区域后面或它们的组合”。该专利没有设想包括一般环形表面的一部分的治疗区以产生如根据本公开的环焦点。

作为该领域中的另一个示例，R.Griffin(WO2012/173891)声称通过创造致使焦深和景深增大的人工针孔，减轻导致近视发展的调节滞后和调节应力。在Griffin看来，“眼睛的适应更加放松。”

现在参考图1，该曲线图示出了装置，其具有结合矫正距离视力的中心距离区和可变的加光焦度的周边区的设计。使用四-另选的强迫性选择法与逐渐变小的Snellen视标来测量视敏度。增大周边加光焦度到约+2.00D至+3.00D引起高对比视敏度的损失增大，作为用于老花眼的典型的多焦点类型的设计。随着周边光焦度持续增大；然而，对视敏度的相对影响惊人地改进和达到稳定，使得通过高于约+4.00D至+5.00D的周边加，视敏度损失变得相对恒定。如在Wildsoet，Vision Research 1995中报告，这对于近视控制镜片的设计具有重要意义，因为较高的加光焦度被发现(用动物模型)对眼睛的生长具有较大的影响。

然而，需要进一步优化ADD光焦度设计来优化图像质量。现在参考图2，示出了具有从镜片的中心越过2.25mm径向位置的+5.00D或+10.00D光焦度的光焦度分布。穿过这些高ADD光焦度区域的光线在视网膜前方形成锐聚焦。然而，由于继续传播到视网膜，因此这些光线在视网膜上形成环状离焦模糊。

如在图3的点扩散函数(PSF)横截面中所示，来自+5.00D和+10.00D区域的光线在视网膜上形成独立峰值。因此，如果一个人通过这些+5.00D或+10.00D高加镜片中的一个观看点光源，那么其视网膜应当接收由环状光环围绕的峰值信号。通常，因为光环是如此的暗淡使得人类不能感知它，所以当一个人阅读文字或解析物体的细节时，这不是问题。然而，因为由于在PSF中峰值的存在因此来自白色背景的能量可以泄漏到黑色中，所以如果人观看黑色/白色边沿，那么这是个问题。

现在参考图4，通过在物体空间中用黑色/白色边沿卷积PSF，示出了在6.00mm的入射瞳孔大小处对于图2的+5.00D和+10.00D的光焦度分布的图像横截面。具有0.00D光焦度的镜片在黑色和白色之间(在0.00mm位置处)形成尖锐边沿，而且因此不具有环状结构。另一方面，具有+5.00D和+10.00D区域的镜片不具有在黑色和白色之间的尖锐边沿，从而致使图像中黑色背景不是全黑，而且白色背景不是全白。

因此，需要加以改进。

发明内容

本公开涉及可解决现有技术的一个或多个不足的用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的眼科装置。

根据一个方面，本发明涉及用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的眼科镜片。眼科镜片包括用于近视视力矫正的负光焦度的中心区和围绕中心区的至少一个治疗区，至少一个治疗区具有光焦度分布，光焦度分布包括相对于中心区的正光焦度，至少一个治疗区具有包括大致环形形状的一部分的表面形状，其中至少一个治疗区被布置成与中心区形成连续表面。

根据另一个方面，本发明涉及用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的眼科镜片。眼科镜片包括中心区，中心区具有用于近视视力矫正的负光焦度；以及围绕中心区的至少一个治疗区，至少一个治疗区具有光焦度分布，光焦度分布包括相对于中心区的正光焦度，其中至少一个治疗区具有环形配置，该环形配置具有与中心区共享的径向中心点，并且其中至少一个治疗区产生焦环，环上的无限焦点中的每一个的轨迹从中心区的几何轴移位(“非同轴”)，并且其中至少一个治疗区被布置成与中心区形成连续表面。

根据另一个方面，本发明涉及用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的眼科镜片。眼科镜片包括中心治疗区，围绕中心区的近视矫正区，其中近视矫正区表现出用于近视视力矫正的负光焦度，并且其中中心区表现出相对于近视矫正区的ADD光焦度，以及至少一个治疗区，所述至少一个治疗区围绕中心区并且从近视矫正区径向向外设置，至少一个治疗区具有光焦度分布，光焦度分布包括相对于近视矫正区的正光焦度，其中至少一个治疗区具有环形配置，该环形配置具有与中心区共享的径向轴，并且其中至少一个治疗区产生焦环，环上的无限焦点中的每一个的轨迹从中心区的几何轴移位(“非同轴”)，并且其中至少一个治疗区被布置成与中心区形成连续表面。

根据另一个方面，本发明涉及用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的眼科镜片。眼科镜片包括中心治疗区，围绕中心区的近视矫正区，其中近视矫正区表现出用于近视视力矫正的负光焦度，并且其中中心区表现出相对于近视矫正区的ADD光焦度，以及至少一个治疗区，所述至少一个治疗区围绕中心区并且从近视矫正区径向向外设置，至少一个治疗区具有光焦度分布，光焦度分布包括正光焦度，至少一个治疗区具有包括大致环形形状的一部分的表面形状，并且其中至少一个治疗区被布置成与中心区形成连续表面。

根据另一个方面，本发明涉及用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的眼科镜片。眼科镜片包括中心区，中心区具有用于近视视力矫正的负光焦度，该中心区具有与其表面正交并且穿过眼科镜片的中心的主轴，以及围绕中心区的至少一个治疗区，所述至少一个治疗区具有光焦度分布，光焦度分布包括相对于中心区的正光焦度，至少一个治疗区具有包括大致环形形状的一部分的表面形状，其中至少一个治疗区布置成与中心区形成连续表面，并且其中至少一个治疗区具有倾斜角度，该倾斜角度被配置为引导相对于治疗区的横截面的最内侧光线在眼科镜片的佩戴者的视网膜平面处的点处或眼科镜片的佩戴者的视网膜平面之前的点处与主轴相交。

根据另一个方面，本发明涉及用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的眼科镜片。眼科镜片包括具有负光焦度的中心区并且表现出轴上焦点，以及围绕中心区的至少一个治疗区，至少一个治疗区具有光焦度分布，光焦度分布包括相对于中心区的ADD光焦度，至少一个治疗区表现出环焦点，其中治疗区的光焦度分布包括曲线斜坡配置。

附图说明

根据下文附图所示的本公开优选实施方案的更为具体的说明，本公开的上述及其他特征和优点将显而易见。

图1示出了当周边区中ADD光焦度增加时视力的变化的曲线图。

图2示出了两个镜片的光焦度分布，一个具有+5.00D治疗区且另一个具有+10.00D治疗区。

图3示出了在6.00mm的入射瞳孔大小对于图2的光焦度分布的点扩散函数的横截面。

图4示出了由图2的光焦度分布产生的用于黑色和白色边缘的图像强度的横截面。

图5A示出了根据本公开的具有至少一个治疗区的眼科装置的示例的示意图。

图5B示出了图5A的眼科装置的透视图。

图5C示出了在通过锥形表面切割环形形状之后的环形形状的一部分。

图5D示出了的设置在椭圆形状上的环形形状的部分。

图5E示出了设置在帽上的环形形状的一部分，该帽可以是例如图5D的椭圆形的一部分。

图5F示出了引起点焦点的同心治疗区。

图5G示出了引起环焦点的本公开的治疗区。

图6示出了根据本公开的具有中心近视矫正区和至少一个治疗区的眼科装置的示例。

图7示出了根据本公开的具有中心近视矫正区、近视矫正区和至少一个治疗区的眼科装置的示例。

图8A示出了眼科装置的光焦度分布。

图8B示出了图8A的光焦度分布的注释版本。

图8C示出了示出与本公开的眼科装置相关联的同轴和非同轴焦点的光线图。

图9A是与通过正视(或完全矫正)的眼睛朝向视网膜的平面波阵面相关联的光线的图解示意图。

图9B是与波前相关联的光线的图解示意图，该波前具有通过眼睛朝向视网膜行进的+10.00D的球面波前误差(相对于图9A中的误差)。

图9C是穿过光学系统(正视眼加光学装置)的光线的示意图，其中光学装置在中心具有平面(即0.00D)光焦度，在周边具有+10.00D同轴光焦度。

图9D是穿过光学系统(正视眼加光学装置)的光线的图解示意图，其中光学装置在中心具有平面(即0.00D)光焦度并且在周边具有+10.00D非同轴光焦度。

图9E是穿过光学系统(正视眼加光学装置)的光线的图解示意图，其中光学装置在中心具有平面(即0.00D)光焦度，并且在周边具有+10.00D的非同轴光焦度，其中来自该周边区的光线束的中心向内倾斜并且指向远离中央凹的方向。

图10A示出了示出根据本公开的眼科装置的焦环的光线图。

图10B示出了根据本公开的示出眼科装置的焦环和具有ADD光焦度的中心区的光线图。

图11A是穿过光学系统(正视眼加光学装置)的光线的图解示意图，其中光学装置在中心具有平面(即0.00D)光焦度，并且在周边具有+10.00D的非同轴光焦度，其中周边区的光线束的中心向内倾斜并且以不对称的方式指向远离中央凹的方向。

图11B是穿过光学系统(正视眼加光学装置)的光线的图解示意图，其中光学装置在中心具有平面(即0.00D)光焦度，并且在周边具有+10.00D的非同轴光焦度，其中周边区的光线束的中心向外倾斜并且以对称的方式指向远离中央凹的方向。

图11C是穿过光学系统(正视眼加光学装置)的光线的图解示意图，其中光学装置在中心具有平面(即0.00D)光焦度，并且在周边具有+10.00D的非同轴光焦度，其中周边区的光线束的中心向外倾斜并且以不对称的方式指向远离中央凹的方向。

图12A示出了示出根据本公开的眼科装置的焦环的光线图，该焦环表现出穿过周边区的光线会聚到视网膜平面后面的点。

图12B示出了示出根据本公开的眼科装置的焦环的光线图，该焦环表现出穿过周边区的光线不会聚到视网膜平面后面的任何点。

图13示出了根据本公开的各个眼科装置的两个光焦度分布的比较。

图14A示出了暴露于各种样本光学配置的人眼的轴向长度的变化的曲线图。

图14B示出了暴露于各种样本光学配置的人眼的轴向长度的变化的曲线图。

图14C示出了暴露于各种样本光学配置的人眼的轴向长度的变化的曲线图。

图14D示出了暴露于各种样本光学配置的人眼的轴向长度的变化的曲线图。

图15A示出了根据本公开的具有两个周边治疗区的眼科装置的光焦度分布。

图15B示出了根据本公开的具有两个周边治疗区和具有ADD光焦度的中心治疗区的眼科装置的光焦度分布。

图16A-16B分别示出了关于舒适、视力和处理在三个多区测试镜片和一个控制镜片(市售的单视软性接触镜片)之间的镜片分配1-3天之后的主观响应(在接触镜片用户体验中测量，CLUE^TM分值)的比较图，其中图16A示出了镜片类型的LSM和CLUE^TM分值的95％CI，并且图16B示出了三个测试镜片中的每一个和对照镜片之间的LSM差异和CLUE^TM Vision分值的95％CI。

图17A-17B示出了在三种不同对比度/照明条件下(LSM和95％CI)的三个多区测试镜片和一个对照镜片(市售的单视软性接触镜片)之间的单眼(A)和双眼(B)logMAR视敏度的对比图。

图18A-18B示出了在高对比度明亮条件(LSM差异和95％CI)下三个测试镜片和对照镜片中的每一个之间的单眼(A)和双眼(B)logMAR视敏度的比较图。

图19A-19B示出了在高对比度暗淡条件(LSM差异和95％CI)下三个测试镜片和对照镜片中的每一个之间的单眼(A)和双眼(B)logMAR视敏度的比较图。

图20A-20B示出了在低对比度明亮条件(LSM差异和95％CI)下三个测试镜片和对照镜片中的每一个之间的单眼(A)和双眼(B)logMAR视敏度的比较图。

具体实施方式

眼科装置可包括植入式装置和/或可穿戴装置诸如接触镜片。常规的接触镜片包括具有特定形状的聚合物结构，以矫正各种视力问题。

作为典型眼科检查的一部分，眼保健专业人员可以确定矫正患者的屈光不正所需的接触镜片方案。该方案可以指定接触镜片的屈光力、柱面光焦度和/或圆柱轴，其可以用于确定接触镜片的设计或设计的选择。

至少用于球面矫正目的的径向同心多区眼科镜片的光学功能通常来源于前表面和后表面。这些表面中的一个本质上可以是球状体形或椭圆体。另一个表面通常具有球面或椭圆形帽，然后是一个或多个弯曲部分，弯曲部分中的每一个是球面或椭圆形截头锥体(“区”)的表面，其对称地布置以便形成连续表面。这些区可以是径向同心的并且围绕公共轴光学同轴。

在一个方面，每个截头锥体可通过切割具有适当尺寸和形状的球状体或椭圆体来产生，以实现垂直于此类球体或椭圆体的主轴的所需光焦度。在一些情况下，可需要过渡区域(例如，光学功能障碍)以允许各个区形成连续表面。对于近视治疗，一些区通常将产生比用于矫正远距视力的一个或多个区更正的波前导数，其中波前导数是相对于距主轴的径向距离(dW/dr)获得的。平行于公共轴并穿过区的光线将成为每个区的主要焦点，并且这些焦点将位于用于旋转对称区的公共轴上。当眼科镜片用于矫正视力并且其中一个或多个区具有不同焦距的主要焦点时，在眼睛的视网膜处形成的图像可模糊，或者具有重影或晕圈，导致视力退化。

在某些实施方案中，通过制备具有来源于环形形状(例如，球面环面)的表面形状的区(或替换镜片的设计区)，或者在替换多个区的情况下来源于一个或多个环面，可以实现令人满意的视觉效果。作为一个示例，在通过球状环面的表面以直圆锥体的表面的形状进行切片之后，可从环面(例如，球状环面)导出大致环形形状的部分，其中锥体的主轴与旋转轴重合，围绕所述旋转轴产生环面。形成镜片表面的一部分的环面部分被布置成与镜片的其他区形成连续表面或者由光学功能失调的过渡区域连接，以允许各个区形成连续表面。也可以使用除这里概述的其他切片(圆锥形或其他切片)。

使用一个或多个环面作为设计一个或多个区的基础的一个优点是穿过镜片的该区域的光线应当形成环焦点而不是点焦点。这种光线的散布可以这样布置，由此使得其导致从穿过镜片的一个或多个矫正区的光线所获得的视觉影响减小。此类设计的显著优点是视敏度受影响较小，对正常调节的干扰最小化，并且光晕效应降低。结果可以使用更大的治疗区和更高的ADD光焦度。图像对比度的降低与眼睛瞳孔内治疗区的大小成比例。散射光线的焦点位置在视网膜前方，但这仍然提供了强烈的近视控制效果。对于本发明的“非同轴”焦点所指的ADD光焦度是指与常规的光焦度定义相反的沿着穿过治疗区的光线的轴的正光焦度，其来源于光线与同轴轴相交的位置。

根据公开，眼科镜片具有围绕中心区的至少一个高ADD治疗区，用于治疗、预防或减慢近视发展，同时也使任何光环效应最小化。

现在参考图5A-5B，示出了根据本公开的一个实施方案的接触镜片500。接触镜片500包括光学区502和外区504。光学区502包括第一区或中心区506和至少一个周边区或治疗区508。尽管示出了两个治疗区508，但是可以使用多个治疗区并且多个治疗区从中心轴以各种半径同心地定位。在具体实施方案中，如从镜片500的几何中心所测量，光学区502的直径可以被选择为8.00mm，基本上圆形的中心区506的直径可以被选为4.00mm，且环形外治疗区508的边界直径可以是5mm和6.5mm。作为示例，中心区506可以被配置为具有光焦度分布以矫正近视并且提供令人满意的视敏度。此类光焦度分布可以包括负光焦度。作为另一个示例，至少一个治疗区508可以被配置用于治疗、预防或减缓近视发展。至少一个治疗区508可以被配置为具有产生焦环的表面形状，环上的无限焦点中的每一个的轨迹从中心区506的几何轴移位(“非同轴”)。治疗区508的光学器件可以包括像差，由此使得穿过治疗区的光线不一定聚焦到锐利的焦环。相反，可产生模糊的焦环。在某些方面，中心区506可以包括ADD光焦度的区域，如图7中所描述的(区706)。

重要的是要注意，图5A-5B仅示出了本公开的示例性实施方案。例如，在该示例性实施方案中，至少一个治疗区508的外边界不一定与光学区502的外边缘重合，然而在其他示例性实施方案中，它们可以重合。外区504围绕光学区502且提供标准的接触镜片特征，包括镜片定位和定心。根据一个示例性实施方案，外区504可以包括一个或多个稳定机构以减小当镜片在眼睛上时的旋转。

图5A-5B中的各个区被示为同心环。区可包括任何合适的圆形或非圆形形状诸如椭圆形形状。重要的是要注意，由于亚种群中眼睛的入射瞳孔大小不同，因此在某些示例性实施方案中，可以基于患者的平均瞳孔大小定制镜片设计，以达到良好的视网膜中央凹视力矫正(例如，视力矫正)和近视治疗功效。此外，由于瞳孔大小与儿科患者的折射率和年龄相关，但在某些示例性实施方案中，可以基于他们的瞳孔大小针对具有特定年龄和/或折射率的儿科亚种群的亚组进一步优化镜片。基本上，可针对瞳孔大小调节或定制镜片设计，以达到在视网膜中央凹视力矫正和来源于高ADD治疗区的光环效应的最小化之间的最佳平衡。

参考图5C-5E，治疗区508可以具有包括大致环形形状的一部分的形状，其中至少一个治疗区508布置成与中心区形成连续表面。作为示例，环形形状的部分可以来源于从环面(例如，球面环面)，其中穿过球面环面的表面以产生环形形状的部分的切片包括右圆形锥形表面，锥体510的主轴与旋转轴重合，围绕该旋转轴产生环面。

参考图5F，根据本公开的治疗区508可以被配置为产生点焦点512。参考图5G，根据本公开的治疗区508可以被配置为产生环焦点514。焦环的位置可以取决于治疗区508的光焦度。如将进一步详细描述的，环形治疗区508的焦点可以是治疗区508的各种表面特征的结果，包括但不限于治疗区508的表面的倾斜和治疗区508的光焦度。

现在参考图6，示出了根据本公开的实施方案的接触镜片600的透视图。接触镜片600包括光学区602和外区604。光学区602包括第一区或中心区606和至少一个治疗区608或周边区。在具体实施方案中，如从镜片600的几何中心所测量，光学区602的直径可以被选择为8.00mm，基本上圆形的中心区606的直径可以被选为4.00mm，并且相对于镜片600的几何中心，环形外部处理区608的边界直径可以是5mm和6.5mm。作为示例，中心区606可以被配置为具有光焦度分布以矫正近视并且提供令人满意的视敏度。此类光焦度分布可以包括负光焦度。作为另一个示例，治疗区608可以被配置为治疗区，用于治疗、预防或减缓近视发展。治疗区608可以被配置为具有表现出环焦点的表面形状，环上的无限焦点中的每一个的轨迹从中心区606的几何轴移位(“非同轴”)。可以使用附加的治疗区608。

作为示例，眼科镜片600可以被配置为用于减慢、延缓或防止近视发展中的至少一者。眼科镜片可以包括中心区606和围绕中心区606的至少一个周边区608(例如，治疗区)，中心区606具有用于近视视力矫正的负光焦度。至少一个治疗区608可以具有包括ADD光焦度区域或区。至少一个治疗区608可以包括从约-10.00D到约+15.00D的绝对光焦度。至少一个治疗区608可以包括相对ADD光焦度，由此使得治疗区608的光焦度相比于邻近区或参考区诸例如中心区606(例如，视力矫正区、近视矫正区等)更正。作为示例，近视矫正区可以具有-5.00D的光焦度并且治疗区可以具有-3.00D的光焦度，因此具有+2.00D ADD光焦度。作为另一个示例，近视矫正区可以具有-3.00D的光焦度并且治疗区可以具有+5.00D的光焦度，因此具有+8.00D ADD光焦度。

至少一个治疗区608可以具有与中心区606共用公共几何轴的环形配置，并且其中至少一个治疗区608表现出(即，导致)焦环，其中环上的无限焦点中的每一个的轨迹从中心区606的几何轴移位(“非同轴”)。

至少一个治疗区608可以具有包括大致环形形状的一部分的表面形状，其中至少一个治疗区608布置成与中心区形成连续表面。作为一个示例，在通过球状环面的表面以直圆锥体的表面的形状进行切片之后，可从环面(例如，球状环面)导出大致环形形状的部分，其中锥体的主轴与旋转轴重合，围绕所述旋转轴产生环面。

重要的是要注意，图6仅示出了本公开的示例性实施方案。例如，在该示例性实施方案中，至少一个治疗区608的外边界不一定与光学区602的外边缘重合，然而在其他示例性实施方案中，它们可以重合。外区604围绕光学区602且提供标准的接触镜片特征，包括镜片定位和定心。根据一个示例性实施方案，外区604可以包括一个或多个稳定机构以减小当镜片在眼睛上时的旋转。

现在参考图7，示出了根据本公开的实施方案的接触镜片700的透视图。接触镜片700包括光学区702和外区704。光学区702包括第一区或中心区706和至少一个周边治疗区708，以及设置在中心区706和至少一个周边治疗区708之间的近视矫正区707。在具体实施方案中，如从镜片700的几何中心所测量，光学区702的直径可以被选择为8.0mm，基本上圆形的中心区706的直径可以被选为4.0mm，并且相对于镜片600的几何中心，环形外部处理区708的边界直径可以是5mm和6.5mm。作为示例，中心区706可以被配置为带有具有ADD光焦度的光焦度分布。该中心区706可以被配置为表现出(即，导致)镜片700和佩戴者的视网膜平面之间的焦点，以治疗近视并且提供令人满意的视敏度。近视矫正区707可以被配置为围绕中心区706并且可以被配置为具有光焦度分布以对于近视而矫正远距视力。此类光焦度分布可以包括负光焦度。作为另一个示例，治疗区708可以被配置为治疗区，用于治疗、预防或减缓近视发展。治疗区708可以被配置为具有表现出(即，导致)环焦环的表面形状，环上的无限焦点中的每一个的轨迹从中心区706的几何轴移位(“非同轴”)。可以使用附加的治疗区708。至少一个治疗区708可以具有光焦度分布，光焦度分布包括ADD光焦度区域或区诸如中心区706。至少一个治疗区708可以包括从约-10.00D到约+15.00D的绝对光焦度。至少一个治疗区708可以包括相对ADD光焦度，由此使得治疗区708的光焦度相比于邻近区或参考区诸例如中心区707(例如，视力矫正区、近视矫正区等)更正。作为示例，近视矫正区可以具有-5.00D的光焦度并且治疗区可以具有-3.00D的光焦度，因此具有+2.00D ADD光焦度。作为另一个示例，近视矫正区可以具有-3.00D的光焦度并且治疗区可以具有+5.00D的光焦度，因此具有+8.00D ADD光焦度。

至少一个治疗区708可以具有与中心区706共用公共几何轴的环形配置，并且其中至少一个治疗区708表现出焦环，其中环上的无限焦点中的每一个的轨迹从中心区706的几何轴移位(“非同轴”)。

至少一个治疗区708可以具有包括大致环形形状的一部分的表面形状，其中至少一个治疗区708布置成与中心区形成连续表面。作为一个示例，在通过球状环面的表面以直圆锥体的表面的形状进行切片之后，可从环面(例如，球状环面)导出大致环形形状的部分，其中锥体的主轴与旋转轴重合，围绕所述旋转轴产生环面。

重要的是要注意，图7仅示出了本公开的示例性实施方案。例如，在该示例性实施方案中，至少一个治疗区708的外边界不一定与光学区702的外边缘重合，然而在其他示例性实施方案中，它们可以重合。外区704围绕光学区702且提供标准的接触镜片特征，包括镜片定位和定心。根据一个示例性实施方案，外区704可以包括一个或多个稳定机构以减小当镜片在眼睛上时的旋转。

图8A示出了示例眼科装置的光焦度分布，光焦度分布示出了光焦度对距眼科装置中心的径向距离。如图所示，设置在眼科镜片的中心处和/或附近的中心区802或区域具有正光焦度。然后，眼科镜片的表面在中心区802外部的半径处表现出负光焦度。然而，治疗区804被示出为约1.50mm至2.00mm，其中光焦度从周围区域上升并且表现出不太负的光焦度。作为另一个示例，治疗区804可以被配置为用于治疗、预防或减缓近视发展的治疗区。治疗区804可以被配置为具有表现出焦环的表面形状，环上的无限焦点中的每一个的轨迹从中心区802的几何轴移位(“非同轴”)。可以使用附加的治疗区804。至少一个治疗区804可以具有与中心区802共享公共几何轴的环形配置。至少一个治疗区804可以具有包括大致环形形状的一部分的表面形状，其中至少一个治疗区804布置成与中心区形成连续表面。作为一个示例，在通过球状环面的表面以直圆锥体的表面的形状进行切片之后，可从环面(例如，球状环面)导出大致环形形状的部分，其中锥体的主轴与旋转轴重合，围绕所述旋转轴产生环面。

图8B示出了图8A的光焦度分布的注释版本。如图所示，中心区802的径向宽度和光焦度可以被配置为提供减慢、延缓或预防近视发展，同时提供令人满意的视敏度。作为另一个示例，可以定制治疗区804相对于中心区802的位置。

图8C示出了参考相应的光线图812的带注释的光焦度分布810。光线图812涉及根据本公开的一个方面的镜片设计。如图所示，镜片设计基于镜片上的入射光表现出特定的光线图案(例如，折射)。作为示例，可以通过配置中心ADD光焦度区来产生中心同轴治疗区814，该中心ADD光焦度区域表现出入射光线会聚到轴上焦点，该轴上焦点设置在镜片和佩戴者的视网膜平面之间。通过配置镜片以表现出入射光线会聚到视网膜平面处或附近的轴上焦点可产生一个或多个视力矫正区816。通过配置ADD光焦度区域可产生非同轴治疗区，该ADD光焦度区域表现出入射光线会聚到设置在镜片和佩戴者的视网膜平面之间的轴外焦环。应当理解，ADD光焦度可以参考相对于相邻区域和/或视力矫正区816的正光焦度。

参考图9A，示出了与穿过正视眼(或完全矫正的)眼睛910的波前相关联的光线。光线来源于眼睛外部的平面波前(即，具有0.00D球面光焦度)并且朝向视网膜912行进通过眼睛的光学器件和任何矫正装置。如图所示，假设系统具有零波前像差，该波前的光线911沿光轴916聚焦在单个焦点914处。鉴于这是完全矫正眼睛的波前误差表示，焦点914位于中央凹上，该中央凹位于视网膜912的黄斑黄体的中心处。中央凹是负责锐利中心视觉的视网膜的区域。

相比之下，在图9B中，示出了来自具有+10.00D球面波前误差(相对于正视或完全矫正的眼睛)的波前的光线921，因为它们应当朝向眼睛920的视网膜922行进通过眼睛和任何光学装置。如图所示，波前沿视网膜922前方的光轴926聚焦在单个点924处，如应当预期的+10.00D离焦。与常规的球面光学器件一致，镜片的光学器件设计有主光轴。光线会聚到单个点，即位于该轴上的焦点。球面波前误差的量决定了在视网膜的中央凹的上面或前面的焦点的位置，如图9A和图9B中分别示出的那样。这两个图可用于设定本发明的描述所基于的基本参数/原理；然而，应当理解的是，虽然为了便于解释仅示出和描述了球面屈光不正，但是本发明同样适用于在特定轴上包括圆柱形光焦度的复曲面镜片。另外，如随后更详细地阐述的，治疗区可包括圆柱体光焦度和轴，并且它们还可包括更复杂的光学设计诸如更高阶的像差。

图9C示出了来源于穿过光学系统(眼睛加光学装置)的正视眼外部的平面波前的光线，其中光学装置在中心931具有平面(即0.00D)光焦度并且在周边具有+10.00D同轴光焦度(即，“同轴”治疗区)933，因为它们应当朝向视网膜932行进通过眼睛930。本领域技术人员将理解，图示和随后的图示也可以适用于屈光不正的眼睛，其中装置的中心光焦度对折射误差进行矫正，并且周边光焦度相对于中心光焦度(+10.00D ADD)保持在+10.00D。如图所示，穿过装置的中心部分的光线沿主光轴936聚焦在单个点934处。鉴于这是正视眼的表示，焦点934位于视网膜932的中央凹上。穿过治疗区的光线933可以聚焦在视网膜932前面的单个点938处，如应当预期的+10.00D离焦。同心或非球面多焦点镜片设计通常具有主距离光焦度和具有公共轴的ADD光焦度。此外，在这些应用中，为了保持最佳图像质量，ADD光焦度通常限制在约+1.00D至+3.00D的范围内。因此，高ADD光焦度可不适用于同轴治疗区的这种布置，而是如后面详细阐述的，可使用非同轴布置。

图9D示出了来源于穿过光学系统(眼睛加光学装置)的眼睛外部的平面波前的光线，其中光学装置在中心941具有平面(即0.00D)光焦度并且在周边具有+10.00D非同轴光焦度(即，“非同轴”治疗区)943，因为它们应当朝向视网膜942行进通过眼睛940。如图所示，穿过装置的中心部分的光线沿主光轴946聚焦在单个点944处。鉴于这是正视眼的表示，焦点944位于视网膜942的中央凹上。穿过治疗区的光线943聚焦在单个点948和949处，在该横截面图中，在视网膜942前面，如应当预期的+10.00D镜头。然而，这些光线锥体现在指向中央凹，不像图9C所示，其中光线在距中央凹一定距离处撞击视网膜。治疗区现在具有焦点948和949，它们与原始公共光轴946(即，光学系统的主轴)不重合，并且因此是非同轴的。重要的是要注意，穿过非同轴治疗区的光线沿着它们自己的轴到达视网膜942前面的焦点+10.00D；然而，非同轴治疗区中的每一个的中心光线在中央凹处与主轴相交，并且因此各自没有光焦度误差。

图9E示出了来源于穿过光学系统(眼睛加光学装置)的眼睛外部的平面波前的光线，其中光学装置在中心951具有平面(即0.00D)光焦度并且在周边具有+10.00D非同轴光焦度(即，“非同轴”治疗区)953，因为它们应当朝向视网膜952行进通过眼睛950。如图所示，穿过装置的中心部分的光线沿主光轴956聚焦在单个点954处。鉴于这是正视眼的表示，焦点954位于视网膜952的中央凹上。穿过治疗区的光线953聚焦在单个点958和959处，在该横截面图中，在视网膜952前面，如应当预期的+10.00D镜头。然而，这些光线锥现在对称地远离中央凹。再一次，治疗区具有焦点958和959，它们与原始公共光轴956(即，光学系统的主轴)不重合，并且因此是非同轴的。重要的是要注意，穿过非同轴治疗区的光线沿着它们自己的轴到达视网膜952前面的焦点+10.00D，但是具有与图9D的治疗区不同的方向或斜率(即，“倾斜”)，以使中心光线对称地远离中央凹。另外，治疗区轴朝向主轴956对称地会聚。换句话说，治疗区引导光线朝向与中央凹等距的视网膜952的周边部分与原始公共光轴956相交，这种二维表示中的对称布置并且在三维空间中在视网膜上形成模糊环。

重要的是要注意，上述配置的组合也是可能的，例如，包括作为近视矫正区的基础球体的光学设计，引导区的中心光线与视网膜前面的光轴相交的治疗区，以及引导区的中心光线与视网膜后面的光轴相交的治疗区。这些描述中体现的原理也可以应用于具有多个治疗区的装置。

本文还包括具有负ADD光焦度的设计，用于减少幼儿的远视。现在距离矫正区可以具有正光焦度，例如，从+0.25D至+20.00D。适用于近视控制的相同原理在这里适用，因为装置的佩戴者不应当使用装置的ADD节段用于近距视力或者远距视力，而是使用远视距离矫正用于所有观看。环焦点的非同轴性质防止用户适应而透过治疗区以进行观察视。然后，负ADD光焦度(例如，从-0.25D到-20.00D)用于刺激眼睛生长以减少远视的程度。

图10A示出了根据本公开的眼科镜片的光线图。如图所示，周边区或治疗区1004被示出为围绕中心近视矫正区1002。环形治疗区1004包括大致环形形状(例如，环面的一部分)，其横截面在图10A中示出。治疗区1004被配置为产生焦环，该焦环在眼科装置的佩戴者的视网膜平面之前诸如在眼科镜片和视网膜平面之间产生。如图所示，治疗区1004的最内侧光线1006以及对应的(围绕环带的相对位置)最内侧光线1008被配置为会聚到位于视网膜平面后面的点1009。

图10B示出了根据本公开的眼科镜片的光线图。该镜片包括对近视1016的矫正。镜片还包括中心治疗区1012和从中心治疗区1012径向移位的周边治疗区1014。治疗区1014包括大致环形形状的一部分，其横截面在图10B中示出。中心区1012被示出为包括表面结构，该表面结构被配置为在与该区的ADD光焦度一致的位置处产生同轴点焦点。治疗区1014被配置为表现出(即，产生)焦环，该焦环在眼科装置的佩戴者的视网膜平面之前诸如在眼科镜片和视网膜平面之间产生。一个或多个近视矫正区1016可被配置为具有负光焦度并且可以表现出与镜片的主轴同轴的焦点，包括由中心区1012产生的焦点。如图所示，治疗区1014具有环形配置和最内侧光线1017以及对应的(围绕环带的相对位置)最内侧光线1018被配置为会聚到位于视网膜平面和主轴的交叉点处的点1019。

图11A示出了来源于穿过光学系统(眼睛加光学装置)的眼睛外部的平面波前的光线，其中光学装置在中心1101具有平面(即0.00D)光焦度并且在周边具有+10.00D非同轴光焦度(即，“非同轴”治疗区)1103，因为它们应当朝向视网膜1102行进通过眼睛1100。如图所示，穿过装置的中心部分的光线沿主光轴1106聚焦在单个点1104处。鉴于这是正视眼的表示，焦点1104位于视网膜1102的中央凹上。穿过治疗区的光线1103在该横截面图中在1108和1109处到达局部点焦点，在视网膜1102前面，如应当预期的+10.00D镜片，但是不对称地远离中央凹。治疗区可以产生包括焦点1108的焦环(或椭圆)，其包括焦点1108和另一个焦点1109，焦点1108与原始公共轴(例如，主光轴1106)不重合，因此是非同轴的，焦点1109另与原始公共轴重合，即同轴焦点。重要的是要注意来自穿过治疗区的任何小束的光线将沿着它们自己的轴聚焦，并且这些光线可以在治疗区内具有不同的斜率(倾斜)。

图11B示出了来源于穿过光学系统(眼睛加光学装置)的眼睛外部的平面波前的光线，其中光学装置在中心1111具有平面(即0.00D)光焦度并且在周边具有+10.00D非同轴光焦度(即，“非同轴”治疗区)1113，因为它们应当朝向视网膜1112行进通过眼睛1110。如图所示，穿过装置的中心部分的光线沿主光轴1116聚焦在单个点1114处。鉴于这是正视眼的表示，焦点1114位于视网膜1112的中央凹上。穿过治疗区的光线1113在该横截面图中在1118和1119处到达局部点焦点，在视网膜1112前面，如应当预期的+10.00D镜片。治疗区可以产生包括焦点1118和1119的焦环，焦点1118和1119与原始公共轴(例如，主光轴1116)不重合并且因此是非同轴的。重要的是要注意，穿过治疗区的光线沿着它们自己的轴聚焦并且具有与图9D的治疗区不同的斜率(倾斜)，以引导治疗区的中心光线对称地远离中央凹，但是仍然在视网膜1112前面有+10.00D的局部点焦点。另外，来自治疗区的中心光线对称地会聚在近视矫正区1114的焦点后面。换句话说，治疗区引导光线，由此使得它们以对称的方式与眼睛外部的原始主要光轴1116相交。

图11C示出了来源于穿过光学系统(眼睛加光学装置)的眼睛外部的平面波前的光线，其中光学装置在中心1121具有平面(即0.00D)光焦度并且在周边具有+10.00D非同轴光焦度(即，“非同轴”治疗区)1123，因为它们应当朝向视网膜1122行进通过眼睛1120。如图所示，穿过装置的中心部分的光线沿主光轴1126聚焦在单个点1124处。鉴于这是正视眼的表示，焦点1124位于视网膜1122的中央凹处。穿过治疗区的光线1123在该横截面图中在1128和1129处到达局部点焦点，在视网膜1122前面，如应当预期的+10.00D镜片，但是不对称地远离中央凹。治疗区可以产生包括焦点1128和1129的焦环(或椭圆)，焦点1118和1119与原始公共轴(例如，主光轴1126)不重合并且因此是非同轴的。重要的是要注意来自穿过治疗区的任何小束的光线将沿着它们自己的轴聚焦，并且这些光线可以在治疗区内具有不同的斜率(倾斜)。换句话说，治疗区引导光线，由此使得它们以不对称的方式与原始的公共光轴，例如眼睛外部的主光轴1126相交。

上述配置的组合也是可能的，例如包括作为近视矫正区的基础球体的光学设计，引导光线与主光轴相交的治疗区，以及将光线引导到主光轴的相同侧的治疗区。

图12A示出了根据本公开的眼科镜片的光线图。如图所示，周边区或治疗区1204被示出为围绕中心区1202。环形治疗区1204包括大致环形形状的一部分，其横截面在图12A中示出。治疗区1204被配置为表现出(产生)焦环，该焦环在眼科装置的佩戴者的视网膜平面之前诸如在眼科镜片和视网膜平面之间产生。如图所示，治疗区1204的最内侧光线1206以及对应的(围绕环带的相对位置)最内侧光线1208被配置为在位于视网膜平面后面的点1209处相交。因此，表示穿过治疗区的光线交叉的体积的双锥形状的一部分落在视网膜后面。

然而，治疗区1204的表面可以被配置(例如，倾斜，由此使得光线被镜片引导朝向或远离中心轴或主轴)为使佩戴者的视网膜平面后面的光线的会聚最小化，如图12B所示。如图12B所示，穿过环形治疗区1204的最内侧光线1207连同对应的(围绕环带的相对位置)最内侧光线1208被配置为会聚在视网膜平面和镜片的主轴的交叉点处的点1209处。此类倾斜控制可以用于将最内侧光线配置为与视网膜平面之间或视网膜平面前面的主轴相交。现在，表示穿过治疗区的光线交叉的体积的双锥形状的一部分未落在视网膜后面。这些光线会聚的位置应当被配置为使视觉干扰最小化，诸如如果治疗区1204被配置为产生同轴点焦点则应当发生。

为了进一步说明治疗区1204的“倾斜”配置，图13示出了相应的眼科装置的两个光焦度分布之间的比较，其中“倾斜”治疗区使光焦度分布中的负光焦度下降最小化。此外，治疗区的光焦度分布可以具有曲线(例如，凸面)形状以引起环焦点。

作为说明性示例，使用相对于零角度比较器在+0.035度和+0.3215度之间的倾斜角实现了有利的结果。倾斜角度被指定为零，其中治疗区的中心(中间环带)光线穿过视网膜平面与中心轴或主轴的交叉点(如图12A中所示)。倾斜的正方向导致治疗区的中心(中环形)光线与视网膜前方的主轴相交，而倾斜的负方向导致治疗区的中心(中环形)光线与视网膜后面的主轴相交。应该理解，可以使用倾斜的其它正角度和/或负角度。

作为另一个示例，使用脉络膜厚度模型测试特定镜片设计以预测其潜在的近视控制效果。在该模型中，人眼暴露于光学配置一段时间并且监测眼睛的轴向长度。在所研究的短时间段内，在没有光学刺激变化的情况下，脉络膜厚度将保持相对恒定。可能具有近视控制效果的光学配置伴随着脉络膜厚度的增加以及通过部分相干干涉测量法测量的眼睛的表观轴向长度的对应减小。相反，可能加剧近视发展的光学配置伴随着脉络膜厚度的减小和眼睛的表观轴向长度的对应增加。例如，Read等人已经示出，暴露于+3D单视镜片导致轴向长度明显减少，而-3D镜片导致明显的轴向伸长(Read SA、Collins MJ、Sander BP。人体光学轴向长度和离焦Invest Ophthalmol Vis Sci.2010年12月；51(12)：6262-9.)在动物模型中，用正透镜操纵视觉环境导致眼睛生长减少，而负透镜导致眼睛生长和近视增加。

重要的是要注意通过改变治疗区的光焦度、大小、位置和倾斜来设想各种设计配置，如下所述，并且如图14和图16至图20所示：

非同轴+5D设计(2环)

环1＝+5D非同轴光焦度；1.87mm至3.43mm直径区域：+0.109度倾斜

环2＝+5D非同轴光焦度；4.45mm至9.00mm直径区：+0.321度倾斜

非同轴+5D设计(1环，具有1.00mm中心+10D区域)

环＝+5D非同轴光焦度；3.00mm至4.00mm直径区域：+0.066度倾斜

非同轴+2.5D设计(1环，具有1.00mm中心+5D区域)

环＝+2.5D非同轴光焦度；3.00mm至4.00mm直径区域：+0.035度倾斜

非同轴+5D至+10D设计(4环，具有1.00mm中心+10D区域)

环1＝+5D非同轴光焦度；3.00mm至4.00mm直径区域：+0.066度倾斜

环2＝+10D非同轴光焦度；6.00mm至7.00mm直径区域：+0.131度倾斜

环3＝+10D非同轴光焦度；7.00mm至8.00mm直径区域：+0.129度倾斜

环4＝+10D非同轴光焦度；8.00mm至9.00mm直径区域：+0.129度倾斜

非同轴+5D设计(1环)

环＝+5D非同轴光焦度；3.00mm至4.00mm直径区域：+0.066度倾斜

非同轴+7D设计(2环)

环1＝+7D非同轴光焦度；3.40mm至4.80mm直径区域：+0.132度倾斜

环2＝+7D非同轴光焦度；6.80mm至8.30mm直径区域：+0.140度倾斜

非同轴+7D设计(2环，具有1.20mm中心+10D区域)

环1＝+7D非同轴光焦度；2.80mm至4.00mm直径区域：+0.111度倾斜

环2＝+7D非同轴光焦度；6.50mm至8.00mm直径区域：+0.142度倾斜

一系列镜片设计的结果在图14A-14D中示出。在这些实验中的每一个中，+3D离焦用作比较器。可以观察到，如本公开中所描述的光学配置可以响应于+3D离焦而表现出类似于或大于投射近视控制效果。这些实验的结果表明，正光焦度治疗区可导致眼睛的轴长度明显减小，效果随着ADD光焦度的增加而增加，非同轴设计在近视控制中有效，并且精炼倾斜可增强近视控制。

另外，如下所示，可以将倾斜角度施加到治疗区的中心光线，以使穿过该区所有光线在中央凹处或其前方与轴相交(零或正光焦度)。这意味着角度将随着区光焦度、区从主轴的位移以及区宽度而变化(例如，如果区宽度和/或局部单轴光焦度增加，则需要更大的倾斜)。如上所述，相对于零角度比较器测量倾斜度，其中治疗区的中心(中间环带)光线穿过视网膜平面与中心轴或主轴的交叉点：

图15A示出了示例眼科装置的常规的光焦度分布，光焦度分布示出了光焦度对距眼科装置中心的径向距离。如图所示，设置在眼科镜片中心处和/或邻近眼科镜片中心的中心区1502或区域具有大致平坦的光焦度分布1502。在该示例中，该区具有零光焦度，因此应当代表正视眼的示例，但是很容易理解的是，可以调整该区的整个光焦度分布以矫正近视屈光不正。第一治疗区1504被示出为约1.80mm至2.40mm，其中光焦度从周围区域上升并且表现出较正的光焦度。第二治疗区1506被示出为约3.40mm至4.20mm，其中光焦度从周围区域上升并且表现出较正的光焦度。常规的光焦度分布从距离的倒数得到距离镜头中心的给定径向距离的光焦度，在该距离处，穿过镜片上的该位置的光线将与主轴相交。该值将不同于来源于治疗区的局部曲率的光焦度，其中此类光焦度也是沿着其自身的轴穿过该区的光线的会聚距离的函数。

作为另一个示例，治疗区1504，1506可以被配置为治疗区，用于治疗、预防或减缓近视发展。治疗区1504，1506可以被配置为具有产生焦环的表面形状，环上的无限焦点中的每一个的轨迹从中心区1502的几何轴移位(“非同轴”)。可以使用附加的治疗区1504。治疗区1504，1506中的至少一个可以具有与中心区1502共用公共几何轴的环形配置，并且其中治疗区1504，1506中的至少一个表现出(即，导致)焦环，其中环上的无限焦点中的每一个的轨迹从中心区1502的几何轴移位(“非同轴”)。至少一个治疗区1504可以具有包括环形形状的一部分的表面形状，其中治疗区1504，1506中的至少一个布置成与中心区形成连续表面。作为示例，环形形状的部分可以来源于从环面(例如，球面环面)，其中穿过球面环面的表面以产生环形形状的部分的切片包括右圆形锥形表面，锥体的主轴与旋转轴重合，围绕该旋转轴产生环面。

图15B示出了示例眼科装置的常规的光焦度分布，光焦度分布示出了光焦度对距眼科装置中心的径向距离。如图所示，设置在眼科镜片中心处和/或邻近眼科镜片中心的中心区1512或区域具有沿镜片的主轴(同轴)具有焦点的ADD光焦度，并且在该示例眼科装置中是第一治疗区。然后，眼科镜片的表面在中心区1512外侧的半径处表现出大致平坦的光焦度分布，这应当再次代表正视眼的示例，但是很容易理解，这里的整个光焦度分布可以调整以矫正近视屈光不正。第二治疗区1514被示出为约1.40mm至2.00mm，其中光焦度从周围区域上升并且表现出较正的光焦度。第三治疗区1516被示出为约3.30mm至4.00mm，其中光焦度从周围区域上升并且表现出更正的光焦度。常规的光焦度分布从距离的倒数得到距离镜头中心的给定径向距离的光焦度，在该距离处，穿过镜片上的该位置的光线将与主轴相交。该值将不同于来源于治疗区的局部曲率的光焦度，其中此类光焦度也是沿着其自身的轴穿过该区的光线的会聚距离的函数。

作为另一个示例，治疗区1514，1516可以被配置为治疗区，用于治疗、预防或减缓近视发展。治疗区1514，1516可以被配置为具有产生焦环的表面形状，环上的无限焦点中的每一个的轨迹从中心区1512的几何轴移位(“非同轴”)。可以使用附加的治疗区1514。治疗区1514，1516中的至少一个可以具有与中心区1512共用公共几何轴的环形配置，并且其中治疗区1514，1516中的至少一个表现出焦环，其中环上的无限焦点中的每一个的轨迹从中心区1512的几何轴移位(“非同轴”)。至少一个治疗区1514可以具有包括环形形状的一部分的表面形状，其中治疗区1514，1516中的至少一个布置成与中心区形成连续表面。作为示例，环形形状的部分可以来源于从环面(例如，球面环面)，其中穿过球面环面的表面以产生环形形状的部分的切片包括右圆形锥形表面，锥体的主轴与旋转轴重合，围绕该旋转轴产生环面。

图16A-16B示出了在三个多区测试镜片和一个市售的单视软性对照镜片之间的镜片分配1-3天之后的主观响应的比较。测试镜片包括本公开中描述的两种新颖设计和具有常规的光学器件的对比组设计，其包括同心治疗环、同轴焦点和在+2.00D和+2.50D之间的光学ADD光焦度。获得CLUET^M分值以获得舒适、视力和处理。CLUE^TM是经验证的患者报告结果(PRO)调查问卷，用于评估美国18-65岁的接触镜片佩戴人群中软性接触镜片的患者-经验属性(Wirth RJ等人开发接触镜片用户体验：CLUE Scales。Optom Vis Sci.2016；93(8)：801-808)。如图所示，期望更高的CLUE分值。图16A示出了镜片类型的CLUE分值的最小二乘平均值(LSM)和95％置信区间(CI)并且图16B示出了三个测试镜片中的每一个和对照镜片之间的LSM差异和CLUE Vision分值的95％CI。相比于单视对照镜片，所有三个多焦点测试镜片的CLUE Vision分值均显著较低。然而，与两个非同轴镜片设计(分别为24.1和13.2)相比，具有同轴设计的对比组镜片具有最差的视力降低(CLUE分值降低45.5)。

图17A-17B示出了在三种不同对比度/照明条件下(LSM和95％CI)的三个多区测试镜片和一个对照镜片(市售的单视觉软性接触镜片)之间的单眼(A)和双眼(B)logMAR视敏度的对比图。重要的是要注意，对比组同轴设计具有在+2.00D至+2.50D之间的光学ADD光焦度。

图18A-18B示出了在高对比度明亮条件(LSM差异和95％CI)下三个测试镜片和对照镜片中的每一个之间的单眼(A)和双眼(B)logMAR视敏度的比较图。所有三个测试镜片的视敏度均优于20/20(0.00logMAR)(单眼和双眼)。对于非同轴+5D、非同轴+7D和对比组的同轴设计，单眼logMAR视敏度分别平均比对照镜片差0.07、0.04和0.05logMAR，其差约一半至一条线。对于非同轴+5D、非同轴+7D和对比组的同轴设计，双眼logMAR视敏度分别平均比对照镜片差0.08、0.05和0.07logMAR，其比对照镜片差约一半至一条线。

图19A-19B示出了在高对比度暗淡条件(LSM差异和95％CI)下三个测试镜片和对照镜片中的每一个之间的单眼(A)和双眼(B)logMAR视敏度的比较图。对于非同轴+5D、非同轴+7D和对比组的同轴设计，单眼logMAR视敏度分别平均比对照镜片差0.10、0.05和0.12logMAR，其比对照镜片差约一半至一条线。对于非同轴+5D、非同轴+7D和对比组的同轴设计，双眼logMAR视敏度分别平均比对照镜片差0.05、0.03和0.06logMAR，其比对照镜片差约一半至一条线。

图20A-20B示出了在低对比度明亮条件(LSM差异和95％CI)下三个测试镜片和对照镜片中的每一个之间的单眼(A)和双眼(B)logMAR视敏度的比较图。重要的是要注意，对比组同轴设计的光学ADD光焦度为在+2.00D和+2.50D之间。对于非同轴+5D、非同轴+7D和对比组的同轴设计，单眼logMAR视敏度分别平均比对照镜片差0.13、0.08和0.13logMAR，其比对照镜片差约一半至一条线。对于非同轴+5D、非同轴+7D和对比组的同轴设计，双眼logMAR视敏度分别平均比对照镜片差0.08、0.06和0.08logMAR，其比对照镜片差约一半至一条线。

与对照镜片相比，非同轴+7D设计在三个测试镜片中在CLUE TM分值和logMAR视敏度(在所有三种对比/照明条件下均为单眼和双眼)中表现出最小的退化。非同轴+5D和对比组同轴设计之间的视敏度相似，但对比组镜片的CLUE^TM分值更差。需注意，应用常规的同轴光学器件的对比组设计的光学ADD光焦度为仅在+2.00D和+2.50D之间。

这些结果证明了本发明的优点。使用常规的光学器件的先前近视控制设计在近视控制功效方面受限于它们降低视力的程度。在本发明的示例性实施方案可更有效地延缓近视发展但对视觉有较少的影响。

当前可获得的接触镜片一直是用于视力矫正的高性价比装置。薄塑料镜片贴合在眼的角膜上，以矫正视力缺陷，包括近视或近视眼、远视或远视眼、散光以及老花眼(即晶状体失去适应的能力)。接触镜片能够以多种形式获得，而且由多种材料制成，以提供不同的功能性。

日戴型软性接触镜片通常由软性聚合物材料制成，其混合有水以用于透氧度。日戴型软性接触镜片可以为日抛型的或长戴型的。日抛型接触镜片通常佩戴一天，然后被抛弃，而长戴型或频繁更换抛型接触镜片通常被佩戴至多三十天的时间。有色软性接触镜片使用不同的材料以提供不同的功能性。例如，可见性色调接触镜片利用光色调来帮助佩戴者定位掉落的接触镜片，增强色调接触镜片具有半透明色调，这意味着增强人的自然眼颜色，彩色色调接触镜片包括暗色透明色调，这意味着改变人的眼颜色，而且光过滤色调接触镜片用来增强某些颜色而减弱其它颜色。刚性可透气体硬性接触镜片由含硅氧烷聚合物制成，但是比软性接触镜片更具刚性，从而保持它们的形状并且更加耐用。双焦点接触镜片特别为老花眼患者设计，而且能够以软性和刚性种类获得。复曲面接触镜片特别为散光患者设计，而且也能够以软性和刚性种类获得。组合以上不同方面的组合镜片也是可获得的，例如混合型接触镜片。

需要特别注意的是，可以将本公开的镜片设计结合到由许多材料形成的许多不同的接触镜片中。具体地讲，本公开的镜片设计可以被用于本文所述接触镜片中的任一种，包括日戴型软性接触镜片、刚性可透气体的接触镜片、双焦点接触镜片、复曲面接触镜片和混合型接触镜片。此外，虽然本公开相对于接触镜片进行了描述，但需要特别注意的是，本公开的概念可以被用于眼镜镜片、眼内镜片、角膜嵌体和高嵌体。

尽管所示和所述的内容据信是最为实用和最为优选的实施方案，但显而易见，对所述和所示的具体设计和方法的变更将对于本领域中的技术人员来说提供借鉴，并且在不脱离本公开实质和范围的情况下可使用这些变更。本公开并不局限于所述和所示的具体构造，而是应当构造为与可落入所附权利要求书的范围内的全部修改形式相符。此外，术语“包括”的叙述可以包括基本上由......组成和/或由......组成，由此使得通过使用术语“包括”在本文中找到对于此类术语的支持。

Claims (15)

1.一种用于减慢、延缓或预防佩戴者的近视发展中的至少一者的眼科镜片，所述眼科镜片包括:

中心治疗区，所述治疗区以光轴为中心，

近视矫正区，所述近视矫正区围绕所述中心区并从所述中心区径向向外设置，且以所述光轴为中心，

至少一个治疗区，所述至少一个治疗区围绕所述近视矫正区并从所述近视矫正区径向向外设置，且以所述光轴为中心，所述中心治疗区和所述至少一个治疗区相对于所述近视矫正区具有ADD光焦度，

其中所述至少一个治疗区具有从环面的一部分导出的表面形状，其中所述表面形状被配置成引导光穿过其中以形成位于所述佩戴者的视网膜之前并围绕所述光轴的连续焦环，并且其中所述至少一个治疗区的所述表面形状与所述近视矫正区和所述中心区形成连续表面。

2.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中，在通过球状环面的所述表面以直圆锥体的所述表面形状进行切片之后，能够从所述环面(例如，所述球状环面)导出所述大致环形形状的所述部分，其中所述锥体的主轴与旋转轴重合，围绕所述旋转轴产生所述环面。

3.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中，所述至少一个治疗区被配置成使所述佩戴者眼睛的视网膜平面后面焦点的产生最小化。

4.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中，所述至少一个治疗区包括大于+5.00D的相对于所述近视矫正区的ADD光焦度。

5.根据权利要求4所述的眼科镜片，其中，所述中心治疗区包括大于+10.00D的相对于所述近视矫正区的ADD光焦度。

6.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中，所述中心治疗区的直径为约1.2mm。

7.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中，所述至少一个治疗区在距所述镜片的中心约4.5mm处具有外边缘。

8.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中，光环效应被最小化。

9.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中，所述眼科镜片包括接触镜片。

10.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中，所述眼科镜片包括眼镜镜片。

11.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中，所述眼科镜片包括眼内镜片、角膜嵌体或角膜高嵌体。

12.根据权利要求1所述的眼科镜片，还包括一个或多个稳定机构。

13.根据权利要求1所述的眼科镜片，包括:

其中所述至少一个治疗区还包括倾斜角度，所述倾斜角度被配置成引导相对于所述治疗区的横截面的最内侧光线在所述眼科镜片的佩戴者的视网膜平面处的点处或所述眼科镜片的佩戴者的视网膜平面之前的点处与所述光轴相交。

14.根据权利要求13所述的眼科镜片，其中，所述倾斜角度被配置成引导所述最内侧光线在所述视网膜平面和所述光轴上的点之间的点处与所述光轴相交，所述光轴上的所述点表示所述治疗区的重合点焦点。

15.根据权利要求13所述的眼科镜片，其中，所述倾斜角度取决于所述治疗区的所述光焦度。