CZ20023851A3 - Způsob navrhování intraokulární čočky pro snížení aberací oka - Google Patents

Description

Oblast techniky

Předložený vynález se týká způsobu utváření očních čoček tak, že poskytují oko se sníženou aberací, stejně jako čočky schopně poskytnout taková zlepšení viděni.

Dosavadní stav techniky

V současnosti se diskutuje, že kvalita zraku očí, které mají implantovány intraokulární čočky (IOL) je srovnatelná s normálníma očima u populace stejného věku.

V důsledku toho 701etý pacient s kataraktou může po chirurgické implantaci intraokulárních čoček očekávat pouze kvalitu zraku, jako mají osoby bez katarakty stejného věku, ačkoliv takové čočky jsou objektivně považovány za lepší než přirozená krystalická čočka. Tento výsledek se dá pravděpodobně vysvětlit skutečností, že současné intraokulární čočky nejsou adaptovány na kompenzaci defektů optického systému lidského oka, zejména optických aberací. Defekty oka související s věkem jsou v současnosti zkoumány a je nalezeno, že kontrastní citlivost se významně snižuje u subjektů starších než 50 let. Tyto výsledky zdá se jsou v souladu s výše uvedenou diskusí, protože měření kontrastní citlivosti ukazují, že jednotlivci, kteří podstoupili chirurgické řešení katarakty s implantací čoček nedosáhnou lepší kontrastní citlivost než osoby bez katarakty v průměrném věku od asi 60 do asi 70 let..

• * ·· • 000 0 0 0« · · ·

0 0 0 0 0 · · · • ····· 0 · « · < * «00« 0000

0000 00 «0 000 «0 ·«

Dokonce i když byly vyvinuty intraokulárni čočky zaměřené na náhradu defektních kataraktických čoček a další oční čočky, jako jsou konvenční oční čočky, s vynikající optickou kvalitou jako isolované prvky, je zřejmé, že nejsou schopny napravit četné jevy aberace oka, včetně aberačních defektů souvisejících s věkem.

US patent č. 5 777 719 (Williams a kol.) popisuje způsob a přístroj pro přesné měření aberací oka vyššího řádu jako optický systém s analýzou vlnoplochy. Použitím Hartmann-Shackova vlnoplošného čidla je možné změřit aberace oka vyššího řádu a použít taková data k nalezení kompenzace těchto aberací a tím získat dostatečné informace pro úpravu optických čoček, které mohou poskytnout vysoce vylepšený optický výkon. Hartmann-Shackovo čidlo poskytuje prostředky pro analýzu světla odraženého od bodu na sítnici oka subjektu. Vlnoplocha v rovině zorničky se znovuvytvoří v rovině uspořádání čoček v Hartmann-Shackově čidle. Každá čočka v uspořádání se použije k vytvoření plošného obrazu zdroje bodů sítnice na kameře CCD umístěné ve fokální rovině uspořádání. Vlnová aberace oka, ve formě plynoucí z bodového zdroje vytvořeného na sítnici laserovým paprskem, nahrazuje každý bod množstvím úměrným lokálnímu sklonu vlnoplochy v každé z čoček. Výstup z CCD kamery se odešle do počítače, který poté provede výpočet k přiřazení dat o sklonu k prvním derivacím 66 Zernikeho polynomiálů.

Z těchto výpočtů se získají koeficienty pro vážení Zernikeho polynomiálů. Součet vážených Zernikeho plynomiálů představuje rekonstruovanou vlnoplochu stočenou aberacemi oka jako optického systému. Jednotlivé údaje Zernikeho polynomiálů budou představovat jednotlivé mody aberace.

·· ·» 4 ·· • · · · · » · · «0··· · 0 · · * » 0 0 · · ·

0000 · · 40 004 ··

US patent č. 5 050 981 (Roffman) popisuje další způsob formování čoček výpočtem modulačních transferových funkcí ze sledování velkého počtu paprsků procházejících systémem čočka-oko a vyhodnocováním distribuční hustoty paprsků v poloze obrázku. Toto se opakovaně provádí měněním alespoň jednoho povrchu čočky dokud se nenajde čočka, která poskytuje ostré zaostření a maximální funkci modulačního přenosu.

US patent č. 6 224 211 (Gordon) popisuje způsob zlepšování ostrosti vidění lidského oka následným přiřazováním asférických čoček na rohovku a tím nalezení čoček, které mohou snížit sférickou aberaci celého jednotlivého oka.

Výše uvedené způsoby formování jsou vhodné pro formování kontaktních čoček nebo jiných korekčních čoček pro fakické oko, které může být zdokonaleno ke kompenzaci aberace systému celého oka. K poskytnutí zlepšených intraokulárních čoček zaměřených na nahrazení přirozených krystalických čoček by však bylo nezbytné vzít v úvahu aberace jednotlivých součástí oka.

US patent č. 6 050 687 (Bille a kol.) popisuje způsob, při kterém se změří refrakční vlastnosti oka a při kterém se bere v potaz příspěvek jednotlivých ploch oka k celkovým aberacím vlnoplochy. Způsob tam popsaný míří obzvláště na analýzu topografie zadního povrchu rohovky ke zlepšení refrakčních korekčních technik.

V současnosti se výzkum zaměřuje na aberace oka včetně četných studií vývoje těchto aberaci jako funkce veku. Ve dvou specifických studiích je vývoj složek oka ···*····· • 4 4 4 4 4 4 · 44 4 4 ···· 4444 •444 ♦· 44 444 44 44 vyšetřen odděleně, což vede ke závěru, že optické aberace jednotlivých složek mladších očí se navzájem ruší, viz

Optical Letters, 23 (21, 1713 až 1715 (1998)a IOVS, 41(4),

545 (2000). Článek, který publikoval S. Patel a kol. v Refractive & Corneal Surgery, 9, 173 až 181 (1993), popisuje asféricitu zadních povrchů čočky. Navrhuje se, že data o rohovce se mohou použít spolu s očními parametry k předpovědi tloušťky a asféricity intraokulární čočky s cílem maximalizace optimálních výkonů budoucího pseudofakického oka. Navíc v současnosti rovněž pozorovali Antonio Guirao a Pablo Artal ve IOVS, 40(4), S535 (1999), že tvar rohovky u subjektů poskytuje pozitivní sférickou aberaci, které se s věkem mírně zvyšuje. Na druhou stranu rotačně symetrická aberace předního povrchu rohovky u subjektů zdá se není u mladšího a staršího oka rozdílná podle výsledků, které zjistil T. Oshika a kol., Investigative Ophthalmology and Visual Science, 40, 1351 až 1355 (1999). A. Glasser a kol., Vision Research, 38 (2), 209 až 229 (1998) zjišťoval sférickou aberaci přirozených krystalických čoček z očí získaných z oční banky po vynětí čočky. Podle optického způsobu laserového skanování tam použitého bylo nalezeno, že sférická aberace starší čočky (66 let) vykazuje pozitivní sférickou aberaci, zatímco 10 let stará čočka vykazuje negativní sférickou aberaci. Navíc G. Smith a kol., Vision Research, 41, 235 až 243 (2001) popisuje, že přirozená krystalická čočka zdá se má negativní sférickou aberaci, když je v uvolněném stavu.

Smith a kol. navrhují, že kvůli tomu, že starší oči mají větší aberaci, je pravděpodobné, že sférická aberace krystalické čočky se s věkem stává méně negativní.

D. A. Atchinson, Ophthal. Physiol. Opt., 11, 137 až 143 (1991) diskutuje, jak snížit sférické aberace • 0 0· 04 0 400000

040 «000 00 0

000 00 0 00 0

00000 0 0 00 0 0

00·0 0000

0000 00 00 000 0* 00 v intraokulárních čočkách asférizací povrchu čočky.

Způsoby, které popsal Atchinson jsou založeny na geometrickém přenosu výpočtů, které neuvažují difrakční efekty a jakékoli variace indexu lomu, na cestě paprsku v nehomogenních prvcích. Tyto výpočty povedou k chybám blízkým difrakčnímu limitu. Také ve WO 98/31299 (Technomed) je popsán způsob stopování paprsku podle kterého se vyvíjí snaha vzít v potaz refrakci rohovky při formování intraokulární čočky. Z hlediska předchozího je zřejmé, že existuje potřeba očních čoček, které j-sou lépe adaptovány nebo kompenzovány na aberace jednotlivých povrchů oka a jsou schopny lepší úpravy aberací jiných než je defokus a astigmatismus, jak je poskytnuto obvyklými očními čočkami.

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je poskytnout způsoby, které povedou k získání oční čočky, které poskytnou oko se sníženými aberacemi.

Dalším předmětem tohoto vynálezu je poskytnout způsoby získávání intraokulární čočky schopné snížení aberace oka po její implantaci do oka.

Dalším předmětem je poskytnout způsoby získávání intraokulární čočky schopné kompenzace aberací nastalých v důsledku optických nepravidelností povrchů rohovky.

Ještě dalším předmětem předloženého vynálezu je poskytnout intraokulární čočku, která je schopna obnovit vlnoplochu odchylující se od sféricity na v podstatě sféričtější vlnoplochu.

4 ·· · 4 « 444444 · 4 4 φ·«· < 4 ·

4 4 · 4 4 4 4 4 • 4 00 0 0 * 9 9 9 4 4

4499 9949

4994 4· 49 94 4 ΰ» 4 44

Je také předmětem předloženého vynálezu poskytnout intraokulární čočku, která je schopna nápravy hlavních optických nepravidelností a nedokonalostí nalezených v obzvláštní skupině lidí a tím poskytnout čočku se zlepšeným optickým výkonem pro jednotlivce patřícího do stejné skupiny.

Předložený vynález se obecně týká oční čočky a způsobů získávání uvedené oční čočky, která je schopna snížení aberací oka. Aberacemi se v tomto kontextu míní aberace vlnoplochy. To je založeno na pochopení skutečnosti, že konvergující vlnoplocha musí být dokonale sférická k vytvoření bodového obrazu, tj. pokud se má na sítnici oka vytvořit dokonalý obraz, musí vlnoplocha, která prošla optickými povrchy oka, jako je rohovka a přirozená nebo umělá čočka, být dokonale sférická. Pokud se vlnoplocha odchýlí od sférického tvaru, vytvoří se aberovaný obraz. V tomto kontextu pojem nesférický povrch bude odkazovat na rotačně symetrický, asymetrický a/nebo nepravidelný povrch, tj. na všechny povrchy lišící se od koule. Aberace vlnoplochy se mohou vyjádřit v matematických pojmech podle různých aproximačních modelů, jak je vysvětleno v učebnicových odkazech, jako je M.R. Freeman, Optics, 10. vydání, (1990).

V prvním ztělesnění je předložený vynález zaměřen na způsob formování intraokulární čočky schopné snižovat aberace oka po její implantaci. Tento způsob zahrnuje první krok při kterém se alespoň jeden povrch rohovky charakterizuje jako matematický model a využitím tohoto matematického modelu pro výpočet výsledných aberací povrchu rohovky. Tím se získá vyjádření aberací rohovky, tj. aberací vlnoplochy sférické vlnoplochy, která prošla

0 « Λ ·« 0 0 0 ·0·0 «000 00·· 00 · • 0 0 0 0 0 · 0 «0 0 0 • 0000 0000 • 00 00 00 0·· 00 0 0 takovým povrchem rohovky. V závislosti na zvoleném matematickém modelu se mohou vzít různé cesty k výpočtu aberací rohovky. Výhodně se povrch rohovky charakterizuje jako matematický model v pojmech kuželovité rotace nebo v pojmech polynomiálů nebo jejich kombinace. Výhodněji se povrch rohovky charakterizuje v pojmech lineární kombinace polynomiálů. Druhým krokem tohoto způsobu je zvolení tloušťky intraokulární čočky, což se provede obvyklými způsoby pro specifickou potřebu optické korekce oka, například způsobem popsaným v US patentu.č. 5 968 095.

Podle informací z kroku 1 a 2 se modeluje intraokulární čočka tak, že vlnoplocha z z optického systému zahrnujíc! uvedenou čočku a model rohovky vedou k získání snížených aberací. Optický systém uvažovaný při modelování čočky obvykle zahrnuje rohovku a uvedenou čočku, ale ve specifickém případě může také zahrnovat další optické prvky včetně čoček brýlí nebo umělých korekční čočky, jako je kontaktní čočka, korneální inlayový implantát nebo implantovatelná korekční čočka, v závislosti na individuální situaci.

Modelování čočky zahrnuje volbu jednoho nebo více parametrů čočky v systému, který přispívá k určení tvaru čočky dané, předem zvolené lámavosti. To obvykle zahrnuje volbu předního rádia a tvaru povrchu, zadního rádia a tvaru povrchu, tloušťky čočky a indexu lomu čočky. V praktických pojmech se modelování čočky může provádět pomocí dat založených na obvyklé sférické čočce, jako jsou čočky CeeOn® od firmy Pharmacia Corp., jak je ztělesněno v CeeOn®

Edge (model 911). V takovém případě je výhodné se odchýlit co nejméně od již klinicky schváleného modelu. Z tohoto důvodu může být výhodné uchovat předem stanovené hodnoty centrálních rádiů čočky, její tloušťku a index lomu, při «····· · · 9« 9 9 ···· 9 9 9 9 •99 99 99 999 9· 99 volbě odlišného tvaru předního a/nebo zadního povrchu, tedy poskytnutí jednoho nebo obou těchto povrchů v nesférickém tvaru. Podle alternativy způsobu podle tohoto vynálezu sférický přední povrch obvyklé výchozí čočky se modeluje volbou vhodné asférické složky. Výhodně má čočka alespoň jeden povrch popsaný jako nesférický nebo jiný rotačně kuželovitý. Modelování nesférických povrchů čoček je dobře známým postupem a může se provádět podle různých principů a popis takových povrchů je detailněji vysvětlen v paralelní švédské patentové přihlášce 0000611-4, kterou podali původci, na niž se odkazuje.

Způsob podle tohoto vynálezu se může dále rozvinout srovnáním aberací vlnopiochy optického systému zahrnujícího čočku a model průměrné rohovky s aberacemi vlnopiochy průměrné rohovky a vyhodnocením zda se dosáhne dostačujícího snížení aberací. Mezi výše uvedenými fyzikálními parametry čočky se nacházejí vhodné proměnné parametry, které mohou být měněny k nalezení modelu čočky, který se dostatečně odchyluje od sférické čočky ke kompenzaci aberací rohovky.

Charakterizace alespoň jednoho povrchu rohovky jako matematického modelu a tím ustavení modelu rohovky vyjadřujícího aberace vlnopiochy rohovky se výhodně provádí přímými měřeními povrchu rohovky podle známých- způsobů topografického měření, které slouží k vyjádření nepravidelností povrchu rohovky v kvantifikovatelném modelu, který se může použít při způsobu podle tohoto vynálezu.

Měření rohovky k tomuto účelu se mohou provádět pomocí videokeratografu ORBSCAN®, jak je dostupný od firmy Orbtech, nebo způsoby topografie rohovky, jako je EyeSys® od firmy Premier Laser Systems. Výhodně se změří alespoň

9449 o ·········

-⁷ 44444444449 *

9444 4449

9444 44 44 444 44 44 přední povrch rohovky a výhodněji se změří a charakterizují a vyjádří dohromady jak přední, tak zadní povrch rohovky, ve výsledných pojmech aberace vlnoplochy, jako je lineární kombinace polynomiálů, které představují celkové aberace vlnoplochy rohovky. Podle jednoho důležitého aspektu předloženého vynálezu se charakterizace rohovky provádí na zvolené populaci s cílem vyjádřit průměrné aberace vlnoplochy rohovky a formování čočky z takových průměrných aberací. Poté se mohou vypočítat průměrné hodnoty aberace vlnoplochy populace, například jako průměrná lineární kombinace polynomiálů, a použít při způsobu formování čočky. Tento aspekt zahrnuje volbu různých relevantních populací, například ve věkových skupinách, k vytvoření vhodných průměrných povrchů rohovky. Výhodně sé tím mohou získat čočky, které jsou adaptovány na průměrnou rohovku populace relevantní pro individuálního pacienta zvoleného k podstoupení operace zákalu nebo refrakční korekční operace včetně implantace intraokulární čočky nebo korneálních inlayů. Tento pacient tím získá čočku, která poskytuje oko s v podstatně méně aberacemi ve srovnání s obvyklou sférickou čočkou.

Výhodně uvedená měření rohovky také zahrnují měření lámavosti rohovky. Tloušťka rohovky a osová délka oka se obvykle neuvažují pro volbu tloušťky čočky ve způsobu formování podle tohoto vynálezu.

Také výhodně jsou zde aberace vlnoplochy vyjádřeny jako lineární kombinace polynomiálů a optický systém zahrnující model rohovky a model intraokulární čočky poskytuje vlnoplochu, která má podstatné snížení aberací, jak je vyjádřeno jedním nebo více polynomiálními pojmy.

V oboru optiky je odborníkovi v oboru dostupno několik typů • · ·· ·· · ······

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 99 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

9999 99 99 999 99 99 polynomiálů pro popis aberací. Vhodně jsou polynomiály

Seidelův a Zernikeho polynomiál. Podle předloženého vynálezu se výhodně použijí Zernikeho polynomiály.

Postup využití Zernikeho pojmů k popisu abrací vlnoplochy majících původ v optických površích, které se odchylují od dokonalé sféričnosti je součástí stavu techniky a může se použít například s Hartmann-Shackovým čidlem jak je popsáno v J. Opt. Soc. Am, 11(7), 1949 až 1957 (1994). Mezi optickými praktiky je rovněž velmi dobře zavedeno, že rozdílné Zernikeho pojmy označují rozdílné aberační jevy včetně defokusu, astigmatismu, koma a sférické aberace až po vyšší aberace. Ve ztělesnění předloženého vynálezu vede měření povrchu rohovky v to, že povrch rohovky je vyjádřen jako lineární kombinace prvních 15 Zernikeho polynomiálů. Pomocí způsobu sledování paprsků se může Zernikeho popis převést na výslednou vlnoplochu (jak je popsáno v rovnici (1), kde Zi je i-tý Zernikeho pojem a ai je vážený koeficient pro tento pojem. Zernikeho polynomiály jsou soubor úplných ortogonálních polynomiálů definovaných jako jednotkový kruh. Dále tabulka 1 ukazuje prvních 15 Zernikeho polynomiálů a aberace, které každý pojem označuje.

z(ρ,θ)

Σ aiZi (1) i = l • · ·4 4 · ' · · · 4 44 4 • 4 4 4 · · · · ·· 4 • · 4 4 4 · 4 4 · • 4 4 4 4 4 4 · « 4 4 * · 4 4 4 44··

444· ·· ·· ··· ·· ··

V rovnici (1) ρ a θ představují normalizovaný rádius respektive azimutový úhel’.

Tabulka 1

i	Ζί(ρ,θ)
1	1	Piston
2	2pcos0	Tilt x
3	2psin0	Tilt y
4	3(2p2-l)	Defokus
5	6 (p2sin20)	Astigmatismus 1. Řádu (45 °)
6	6 (p2cos20)	Astigmatismus 1. Řádu (0 0)
7	8 (3p3 - 2p) sin0	Koma y
8	8 (3p3 - 2p) cos9	Koma x
9	8 (p3sin30)	Trifoil 30 0
10	8 (p3cos36)	Trifoil 0 0
11	5(6p4 - 6p2 + 1)	Sférická aberace
12	10(4p4 - 3p2) cos0	Astigmatismus 2. Řádu (45 °)
13	10 (4p4 - 3p2) sinG	Astigmatismus 2. Řádu (0 °)
14	10 (p4cos40)	Tetrafoil 0 0
15	10 (p4sin40)	Tetrafoil 22,5 °

• ·

9.

•9 9999 • · 9

9 9 • 9 9

Obvyklé optické korekce·pomocí intraokulárních čoček vyhovují pouze čtvrtého pojmu optického systému zahrnujícího oko s implantovanou čočkou. Brýle, kontaktní čočky a jisté speciální intraokulární čočky poskytnuté s korekcí astigmatismu mohou dále být v souladu s 5 a 6 a v podstatě redukujícími Zernikeho polynomiály týkajícími se astigmatismu.

Způsob podle tohoto vynálezu dále zahrnuje výpočet aberací vlnoplochy vzniklých v důsledku optického systému zahrnujícího uvedenou modelovou intraokulární čočku a rohovku a vyjadřující jej v lineární kombinaci polynomiálů a k určení, zda intraokulární čočka poskytla dostatečné snížení aberací vlnoplochy. Remodelování čočky znamená, že alespoň jeden parametr formování čočky je změněn. Ty zahrnují plochu předního povrchu a centrální rádius, tvar zadního povrchu a centrální rádius, tloušťku čočky a její index lomu. Obvykle takové remodelování zahrnuje změnu tvaru povrchu čočky tak, že se odchyluje od sférického tvaru. Existuje několik dostupných nástrojů pro formování čočky, které jsou užitečné při využití při způsobu formování, jako je OSLO, verze 5, viz Program Reference, kapitola 4, Sinclair Optics (1996). Formáty Zernikeho polynomiálů spojených s touto přihláškou jsou uvedeny v tabulce 1.

Podle výhodného aspektu prvního ztělesnění zahrnuje způsob podle tohoto vynálezu vyjádření alespoň jednoho povrchu rohovky jako lineární kombinace Zernikeho polynomiálů a tím určení výsledných Zernikeho koeficientů vlnoplochy rohovky, tj. koeficient každého z jednotlivých Zernikeho polynomiálů, který je zvolen k uvážení. Čočka se ·· *· 00 0 00 0000 0000 ··

00000 0 0 00 0 • · · 0 0 0 0 • 000 00 0 0 0 0 0 00 poté modeluje tak, že optický systém zahrnující uvedenou modelovou čočku a rohovku poskytuje vlnoplochu, která má dostatečné snížení zvolených Zernikeho koeficientů. Tento způsob se může případně upřesnit dalšími kroky výpočtu Zernikeho koeficientů Zernikeho polynomiálů představujících vlnoplochu vzniklou z optického systému obsahujícího modelovanou intraokulární čočku a rohovku a stanovení, zda čočka poskytuje dostatečné snížení vlnoplošných Zernikeho koeficientů optického systému rohovky a čočky, a případně femodelování uvedené čočky dokud se nezíská dostatečné snížení uvedených koeficientů. Výhodně tento způsob v tomto aspektu uvažuje Zernikeho polynomiály až do 4. řádu a zaměřuje se na dostatečně snížené Zernikeho koeficienty týkající se sférických aberaci a/nebo pojmů astigmatismu.

Je obzvláště výhodné dostatečně snížit 11. Zernikeho koeficient čela vlnoplochy z optického systému zahrnujícího rohovku a uvedenou modelovanou čočku k získání oka dostatečně prostého sférických aberaci. Alternativně může způsob formování také zahrnovat snížení aberaci vyššího řádu a tím zaměření na snížení Zernikeho koeficientů v pojmech aberaci řádu vyššího než 4. řád.

Při formování čoček založených na charakteristikách rohovky ze zvolené populace se výhodně povrchy čoček každého jednotlivce vyjádří v Zernikeho polynomiálech popisujících povrchovou topografii a tím se stanoví Zernikeho koeficienty aberace vlnoplochy. Z těchto výsledků se vypočítají průměrné koeficienty aberace Zernikeho vlnoplochy a použijí se při způsobu formování, přičemž se míří na dostatečné snížení takových zvolených koeficientů.

V alternativním způsobu podle tohoto vynálezu se místo toho vypočítají a použijí při způsobu formování průměrné hodnoty

Zernikeho polynomiálů popisující topografii povrchu. Rozumí • 9 »9« 9 9

9 9 9 «

9 9 9 9 » 99999 «

9 9 »9 99 99 se, že výsledné čočky získané podle způsobu formování založeného na průměrných hodnotách z velké populace mají za cíl podstatně zlepšit kvalitu zraku pro všechny uživatele. Čočka, která má celkové odstranění aberace vlnoplochy založené na průměrné hodnotě může v důsledku toho být méně žádoucí pro jisté jednotlivce se zhoršeným viděním než obvyklá čočka. Z tohoto důvodu může být vhodné snížit zvolené Zernikeho koeficienty pouze na jistý stupeň průměrné hodnoty.

Podle dalšího přístupu ke způsobu podle tohoto vynálezu mohou být srovnány pokud jde o hodnoty koeficientu charakteristiky rohovky zvolené populace a výsledná lineární kombinace polynomiálů, např. Zernikeho polynomiálů, které vyjadřují aberaci rohovky každého jednotlivce. Z tohoto výsledku se zvolí a využije vhodná hodnota koeficientů při způsobu formování podle tohoto vynálezu pro vhodnou čočku. Ve zvolené populaci, která má aberace stejného znaménka, jako je hodnota koeficientu, může hodnota obvykle být nejnižší hodnotou ve zvolené populaci a čočka formovaná podle této hodnoty tím poskytne zlepšenou kvalitu vidění pro všechny jednotlivce ve skupině ve srovnání s obvyklou čočkou. Jedno ztělesnění tohoto způsobu zahrnuje volbu reprezentativní skupiny pacientů a sebráním topografických dat rohovky pro každý subjekt ve skupině. Tento způsob zahrnuje další přenos uvedených dat do pojmů představujících tvar povrchu rohovky každého subjektu pro přítomnou velikost otvoru představující průměr zorničky. Poté se vypočítá střední hodnota alespoň jednoho tvaru povrchu rohovky uvedené skupiny k získání alespoň jednoho pojmu střední hodnoty tvaru povrchu rohovky. Alternativně nebo komplementárně se může vypočítat střední hodnota alespoň jedné z rohovek odpovídající pojmu aberace • *0 0

0« 0 00 «000 04*0 00 0 · ··· 000 0000 0

0000 0000

0000 00 00 000 0· 00 vlnoplochy rohovky. Pojmy aberace vlnoplochy rohovky se získají transformací odpovídajících pojmů tvaru povrchu rohovky za použití procedury sledování paprsku. Z uvedeného pojmu alespoň jedné střední hodnoty tvaru povrchu rohovky nebo z uvedené alespoň jednoho pojmu střední hodnoty aberace vlnoplochy rohovky se formuje oční čočka schopná snížit uvedenou alespoň jednu střední hodnotu pojmu aberace vlnoplochy optického systému zahrnujícího rohovku a čočku.

V jednom výhodném ztělesnění tohoto vynálezu tento způsob dále zahrnuje formování průměrného rohovkového modelu pro skupinu lidí z vypočítané alespoň jedné střední hodnoty tvaru povrchu rohovky nebo z alespoň jedné střední hodnoty pojmu aberace vlnoplochy rohovky. Také zahrnuje kontrolu zda formovaná oční čočka kompenzuje správně alespoň jeden pojem střední hodnoty aberace. To se provede měřením těchto specifických pojmů aberace vlnoplochy, která prošla přes modelovou průměrnou rohovku nebo čočku. Čočka se znovu formuje pokud alespoň jeden pojem aberace nebyl dostatečně snížen v měřené vlnoploše.

Výhodně se jeden nebo více deskriptivních konstant povrchu (popisujících aféricitu) vypočítá pro čočku, která má být formována ze střední hodnoty pojmu tvaru povrchu rohovky nebo ze středních hodnot pojmů aberace vlnoplochy rohovky pro předem stanovený rádius.

Sférický rádius se stanoví podle lámavostí čočky.

Povrchy rohovky se výhodně charakterizují jako matematické modely a výsledné aberace povrchů rohovky se vypočítají použitím matematických modelů a technik sledování paprsku. Tím se získá vyjádření aberací vlnoplochy rohovky, tj. aberací vlnoplochy, která prošla

44 4* • · 4 4 4 4 94 4 4 4 _lz- 444444444

4··· 4 4 4 « • 444 44 44 444 44 44 takovým povrchem rohovky. V závislosti na zvoleném matematickém modelu se mohou použít různé cesty pro výpočet aberací vlnoplochy rohovky. Výhodně se povrchy rohovky charakterizují matematickými modely v pojmech rotačního kuželu nebo v pojmech polynomiálů nebo jejich kombinace. Výhodněji se povrchy rohovky charakterizují v pojmech lineárních kombinací polynomiálů.

V jednom ztělesnění tohoto vynálezu se formuje alespoň jeden nesférický.povrch čočky tak, že čočka, v kontextu oka, poskytuje procházející vlnoploše alespoň jeden pojem aberace vlnoplochy, který má v podstatě stejnou hodnotu, ale s opačným znaménkem než střední hodnota stejného pojmu aberace získaného z měření rohovky u zvolené skupiny lidí, do níž je pacient kategorizován. Tím vlnoplocha vycházející z rohovky pacientova oka získá snížení uvedeného alespoň jednoho pojmu aberace poskytnutého rohovkou po průchodem uvedenou čočkou. Použitý výraz „v kontextu oka může znamenat jak skutečné oko, tak model oka. Ve specifickém ztělesnění tohoto vynálezu získá vlnoplocha snížené pojmy aberace vyjádřené v rotačně symetrických Zernikeho pojmech až do čtvrtého řádu.

K tomuto účelu se povrch oční čočky formuje ke snížení pozitivního pojmu sférické aberace procházející vlnoplochy. Důsledkem toho je skutečnost, že rohovka je dokonalou čočkou a tím nezvýší žádné pojmy aberace vlnoplochy, které oční čočka poskytne optickému systému obsahujícímu rohovku a oční čočku s negativním pojmem sférické aberace vlnoplochy. V tomto textuje pozitivní sférická aberace definována tak, že sférický povrch s pozitivní lámavostí vytváří pozitivní sférickou aberaci. Výhodně se čočka adaptuje ke kompenzaci sférické aberace a výhodněji se adaptuje ke kompenzaci alespoň jednoho pojmu Zernikeho «4 4*44

polynomiálu představujícího aberací vlnoplochy, výhodně alespoň jedenáctého Zerníkeho pojmu, viz tabulku 1.

Zvolenými skupinami lidí může být například skupina lidí patřících do specifického věkového intervalu, skupina lidí, kteří podstoupí chirurgickou operaci katarakty nebo skupina lidí, kteří podstoupili chirurgickou operaci rohovky včetně LASIK (laser in šitu keratomileusis), RK (radial keratotomy) nebo PRK (photorefractive keratotomy), výčet tím však není omezen. Skupinou také může být skupina lidí, kteří mají specifickou oční chorobu nebo lidí, kteří mají specifický oční optický defekt.

Čočka se také vhodně poskytne s optickou lámavosti. To se provede podle obvyklých způsobů pro specifickou potřebu optické korekce oka. Výhodně je lámavost čočky menší nebo rovna 30 dioptriím. Optický systém zvažovaný při modelování čočky ke kompenzaci aberací obvykle zahrnuje průměrnou rohovku a uvedenou čočku, ale ve specifickém případě může také zahrnovat další optické prvky včetně čoček brýlí nebo u umělé korekční čočky, jako je kontaktní čočka, rohovkový inlay nebo implantovatelnou korekční čočku v závislosti na individuální situaci.

Jako zvláště výhodné ztělesnění se oční čočka formuje pro lidi, kteří podstoupí operaci katarakty.

V tomto případě bylo ukázáno, že průměrná čočka z takové populace je představována podlouhlým povrchem podle vzorce:

l-.(-^)²(cc+l)r² + adr⁴+aer⁶

··· 4 0 ve kterém

i) konoidní konstanta cc má hodnotu od -1 do 0 ii) R je rádius centrální čočky iii) ad a ae jsou asférické polynomiální koeficienty vedle kuželové konstanty.

V těchto studiích konoidní konstanta protáhlého povrchu je v rozmezí od -0,05 pro velikost otvoru (průměr zorničky) 4 mm do asi -0,18 pro velikost otvoru 7 mm. Tudíž oční čočka vhodná ke zlepšení kvality vidění snížením alespoň jedné sférické aberace pro pacienta s kataraktou založená na průměrné hodnotě rohovky bude mít protáhlý povrch podle vzorce uvedeného výše. Protože rohovka obecně vytváří pozitivní sférickou aberaci vlnoplochy v oku, oční čočka pro implantaci do oka bude mít negativní pojmy sférické aberace zatímco bude sledovat uvedenou protáhlou křivku. Jak bude diskutováno detailněji v části příklady provedení vynálezu tohoto popisu, bylo nalezeno, že intraokulárni čočka, která může korigovat 100 % střední hodnoty sférické aberace má konoidní konstantu (cc) s hodnotou nižší než 0 (představuje modifikovaný povrch konoidu), s přesnou hodnotou závisející na průměru zorničky a zvolené lámavosti. Například otvor s průměrem 6 mm poskytne čočku s 22 dioptriemi s hodnotou kuželové konstanty od asi -1,03. V tomto ztělesnění se oční čočka formuje k vyvážení sférické aberace rohovky, která má koeficient Zernikeho polynomiálů představující sférickou aberace vlnoplochy s hodnotou v intervalu od 0,000156 do 0,001948 mm pro rádius otvoru 3 mm, od 0,000036 do 0,000448 mm pro rádius otvoru 2 mm, od 0,0001039 do ,00009359 mm pro rádius otvoru 2,5 mm a od 0,000194 do 0,00365 mm pro rádius • 9 · '9 • •9 · · • · 9 9 9 999 ·9·9 99 99 999 «9 « otvoru 3,5 mm za použití polynomiálů vyjádřených ve formátu OSLO. Tyto hodnoty se vypočítají pro model rohovky, která má jediný povrch s indexem lomu rohovky 1,3375. Je možné použít opticky ekvivalentní formáty modelů rohovky bez odchýlení od rozsahu tohoto vynálezu. Například se mohou použít mnohočetné povrchy rohovek nebo rohovky s různými indexy lomu. Nižší hodnoty v intervalech jsou zde rovny naměřené průměrné hodnotě pro specifický rádius otvoru minus jedna standardní odchylka. Vyšší hodnoty jsou rovny naměřené průměrné hodnotě pro každý specifický rádius otvoru plus tři standardní odchylky. Použité průměrné hodnoty a standardní odchylky jsou uvedeny v tabulkách 8,

9, 10 a 11. Důvod pro volbu pouze minus jedna standardní odchylka při volbě plus tři standardní odchylky je ten, že v tomto ztělesnění je příhodné pouze kompenzovat pozitivní sférickou aberaci rohovky a více než minus jedna standardní odchylka přidaná k průměrné hodnotě by poskytla negativní sférickou aberaci rohovky.

Podle jednoho ztělesnění tohoto vynálezu způsob dále zahrnuje kroky měření alespoň jednoho pojmu aberace vlnopiochy pro rohovku jednoho specifického pacienta a určení, zda zvolená skupina odpovídající tomuto pacientovi je pro tohoto specifického pacienta reprezentativní. Pokud tomu tak je, implantuje se zvolená čočka a pokud tomu tak není, implantuje se čočka z jiné skupiny nebo se pro tohoto pacienta formuje individuální čočka za použití popisu rohovky tohoto pacienta jako modelové rohovky. Tyto kroky způsobu jsou výhodné, protože pak může být pacientům s extrémními hodnotami aberací poskytnuto speciální ošetření.

· 4 » 444

Podle dalšího ztělesnění je předložený vynález zaměřen na volbu intraokulární čočky s lámavostí vhodnou pro požadovanou optickou korekci, kterou pacient potřebuje, z četných čoček, které mají stejnou lámavost, ale různé aberace. Způsob volby se provádí podobně jak bylo popsáno u způsobu formování a zahrnuje charakterizaci alespoxí jednoho povrchu rohovky pomocí matematického modelu prostředky, jimiž se vypočítají aberace povrchu rohovky. Optický systém zvolené čočky a modelu rohovky se poté vyhodnotí k uvážení, zda se dosáhne dostatečného snížení aberaci výpočtem aberaci vlnoplochy vycházející z takového systému. Pokud se nalezna dostatečná korekce, zvolí se nová čočka, která má stejnou lámavost, ale rozdílné aberace. Mohou být použity matematické modely zde využité jsou podobné modelům popsaným výše a stejné způsoby charakterizace povrchů rohovky.

Výhodně se aberace stanovené při volbě vyjádří jako lineární kombinace Zernikeho polynomiálů, přičemž se vypočítají Zernikeho koeficienty výsledného optického systému zahrnující model rohovky a zvolenou čočku. Z hodnot koeficientů systému se může stanovit, zda má intraokulární čočka dostatečně vyvážené pojmy rohovkové aberace jak je popsáno Zernikeho koeficienty optického systému. Pokud se nenalezne dostatečné snížení požadovaných individuálních koeficientů, mohou být tyto kroky opakovány volbou nové čočky stejné lámavostí, ale s rozdílnými aberacemí, dokud se nenalezne čočka schopná dostatečného snížení aberaci optického systému. Výhodně se stanoví alespoň 15 Zernikeho polynomiálů až do čtvrtého řádu. Pokud se považuje za dostatečné korigovat sférickou aberaci, korigují se pouze pojmy sférické aberace Zernikeho polynomiálů pro optický systém rohovky a intraokulární čočky. Rozumí se, že * *· ·* » ······ • · · ···· · · 9 * ···*· · · « · « 9 • ···· · · · · ···· ·· ·· ··· «» ·· intraokulární čočka bude zvolena z tak, že volba těchto pojmů se stane dostatečně malá pro optický systém zahrnující čočku a rohovku. Podle tohoto vynálezu může být jedenáctý Zernikeho koeficient, au, v podstatě vyloučen nebo dostatečně přiblížen k nule. To je nezbytná podmínka pro získáí intraokulární čočky, která dostatečně snižuje sférickou aberaci oka. Způsob podle tohoto vynálezu se může použít ke korekci dalších typů aberaci než je sférická aberace zvážením dalších Zernikeho koeficientů identickým způsobem, například koeficientů, které znamenají astigmatismus, koma a aberace vyššího řádu. Také aberace vyššího řádu mohou být korigovány v závislosti na počtu

Zernikeho polynomiálů vybraných jako součást modelování, v kterémžto případě se může zvolit čočka schopná korekce aberaci vyššího řádu než je čtvrtý řád.

Podle jednoho důležitého aspektu způsob volby zahrnuje volbu čoček z kitu čoček, který má čočky s rozmezím lámavosti a četné čočky uvnitř každé lámavosti, které mají různé aberace. V jednom příkladu čočky uvnitř každé lámavosti mají přední povrchy s různými asférickými složkami. Pokud první čočka nevykazuje dostatečné snížení aberace, jak je vyjádřeno vhodnými Zernikeho koeficienty, pak se zvolí jiná čočka stejné lámavosti, ale s odlišným povrchem (asférickou složkou). Způsob volby může v případě nezbytnosti být opakován dokud se nenalezne nej lepší čočka nebo dokud se nesníží studované pojmy aberace pod významnou hraniční hodnotu. V praxi Zernikeho pojmy získané vyšetřením rohovky získá přímo oční chirurg a pomocí algoritmu se srovnají se známými Zernikeho pojmy čoček v kitu. Tímto srovnáním se mohou nalézt a implantovat nejvhodnější čočky v kitu. Alternativně se tento způsob může provádět před

44 4

• · ·

4 4 4 4 • 4 • 4 4 4 9 4 operací katarakty a data z vyhodnocení rohovky se pošlou výrobci čoček k výrobě individuálně upravené čočky.

Předložený vynález se dále týká intraokulární čočky, která má alespoň jeden nesférický povrch schopný přeměny vlnoplochy, která prošla přes rohovku do oka, na v podstatě sférickou vlnoplochu s centrem na sítnici oka. Výhodně je vlnoplocha v podstatě sférická pokud jde o pojmy aberace vyjádřené v rotačně symetrických Zernikeho pojmech až do čtvrtého řádu.

V souladu s obzvláště výhodným ztělesněním se tento vynález týká intraokulární čočky, která má alespoň jeden povrch, když se vyjádří jako kombinace pojmů Zernikeho polynomiálů za použití normalizovaného formátu, který má negativní jedenáctý pojem čtvrtého řádu se Zernikeho koeficientem au, který může vyvážit takový pozitivní pojem rohovky k získání dostatečného snížení sférické aberace oka po implantaci. V jednom aspektu tohoto ztělesnění se Zernikeho koeficient au čočky stanoví ke kompenzaci průměrné hodnoty získané z dostatečného počtu stanovení Zernikeho koeficientu au v několika rohovkách.

V dalším aspektu se Zernikeho koeficient au stanoví ke kompenzaci individuálního koeficientu rohovky pacienta. Čočka se tudíž může upravit s velkou přesností pro j ednotlivce.

Tento vynález se dále týká dalšího způsobu poskytování intraokulární čočky pacientovi, která alespoň zčásti kompenzuje aberace oka. Tento způsob zahrnuje odstranění přirozené čočky z oka. Chirurgické vynětí poškozené čočky se může provést za použití obvyklého fakoemulzifikačního způsobu. Tento způsob dále zahrnuje • · · ······ • ·· · · ·

měření aberací afakického oka, které neobsahuje čočku, za použití vlnoplošného čidla. Vhodné způsoby pro měření vlnoplochy se najdou v Liang a kol., J. Opt. Soc. Am.,

11(7), 1949 až 1947 (1994). Dále tento způsob zahrnuje volbu kitu čoček a čočky, která zčásti kompenzuje změřené aberace a implantaci uvedené čočky do oka. Kit čoček také zahrnuje čočky různých lámavostí a různých aberací a nalezení nej vhodnější čočky se může provést způsobem diskutovaným výše. Alternativně se individuálně formovaná čočka pro pacienta může formovat na základě analýzy vlnoplochy afakického oka pro následnou implantaci. Tento způsob je výhodný, protože se neprovádějí žádná topografická měření rohovky a automaticky se uvažuje celá rohovka včetně předního a zadního povrchu.

Čočky podle předloženého vynálezu se mohou vyrobit obvyklými způsoby. V jednom ztělesnění jsou vyrobeny z měkkého, elastického materiálu, jako jsou silikony nebo hydrogely. Příklady takových materiálů vhodných pro skládací intraokulární čočky se naleznou v US patentu č. 5 444 106 nebo v US patentu č. 5 236 970. Výroba nesférických silikonových čoček nebo jiných skládacích čoček se může provádět podle US patentu č. 6 007 747. Alternativně se čočky podle předloženého vynálezu mohou vyrobit z pevnějšího materiálu, jako je póly(methyl)methakrylát. Odborník v oboru může snadno identifikovat alternativní materiály a způsoby výroby, které budou vhodně využity k výrobě čoček pro snížení aberace čoček.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 ukazuje srovnání hodnot au („Zll) •0 0000

0 0 0 0 0 0 00 0 « • 0 0 0 0 0 0

Zernikeho koeficientu pro 10 subjektů pokud se implantuje s čočkami CeeOn® 911 a zprůměrované čočky („Zll) podle tohoto vynálezu.

Obr. 2 ukazuje modelované vizuální přesnosti testovaných subjektů s čočkami CeeOn® 911 a zprůměrovanými čočkami („Zll) podle tohoto vynálezu.

Obr. 3 a 4 ukazují modulaci srovnání přenosových funkcí mezi čočkami CeeOn® 911 a zprůměrovanými čočkami („Zll) podle tohoto vynálezu.

Obr. 5 ukazuje ostrost zraku vynesenou jako funkci astigmatismu čoček podle modelových čoček podle tohoto vynálezu.

Obr. 6 ukazuje nej lepší korigovanou ostrost zraku s čočkami podle tohoto vynálezu.

Obr. 7 a 8 ukazují modulaci přenosových funkcí jednotlivce s individuálně formovanou čočkou.

Obr. 9 ukazuje nej lepší korigovanou ostrost zraku s individuálně formovanými čočkami podle tohoto vynálezu.

Obr. 10 ukazuje věkové rozložení u 71 pacientů účastnících se studie popsané dále v části příklady provedení vynálezu.

Obr. 11 ukazuje výškovou mapu danou datovým souborem pravých výšek Orbscan®.

» φφ φφφ · « φφφ · · » φφφ φ · ·

Φ Φ 4

ΦΦΦ

Obr. 12 ukazuje průměrné koeficienty aberací vlnoplochy rohovky.

Obr. 13 ukazuje bodové vynesení sférické aberace 71 subjektů pro velikost otvoru 6 mm.

Obr. 14 ukazuje bodové vynesení sférické aberace 71 subjektů pro velikost otvoru 4 mm.

Obr. 15 ukazuje bodové vynesení sférické aberace 71 subjektů pro velikost otvoru 5 mm.

Obr. 16 ukazuje bodové vynesení sférické aberace 71 subjektů pro velikost otvoru 7 mm.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Vzorkový soubor 10 povrchů rohovky od jednotlivců se popíše za použití Zernikeho polynomiálů. Data o průhybu rohovek se stanoví za použití reálných dat výšky naměřených pomocí rohovkového topografu Humphrey Atlas. Rohovkový topograf měří výšku (Zi) v nespojitém počtu bodů. Povrch rohovky se poté může vyjádřit jako lineární kombinace prvních 15 Zernikeho polynomiálů (jak je popsáno v rovnici 1 uvedené výše), kde Zi je i-tý Zernikeho polynomiál a ai je vážený koeficient pro tento polynomiál. Zernikeho polynomiály jsou souborem úplných orthogonálních polynomiálů definovaných na jednotkovém kruhu. Tyto polynomiály jsou uvedeny v tabulce 1 uvedené výše a vážené koeficienty (aj jsou vypočítány z výškových dat za použití Graham-Schmidtovy orthogonalizačního postupu. Zernikeho ♦ · · ♦« · • ·

·♦ 99 • 99 • 9 9 •99 99 9 • 9 9 9 • ·9 9 99 99 koeficienty (ai) pro 10 vzorkových rohovek jsou uvedeny v tabulce 2 v milimetrech.

Tabulka 2

Zernikeho koeficienty pro 10 jednotlivých povrchů rohovky v milimetrech

	ACH	ASA	CGR	CNR	FCA	FCM	FCZ
a1	-7,713337	-6,698643	-7,222353	-7,169027	-7,001356	-7,322624	-7,03713
a2	0.00027Ϊ	-0,000985	0,000386	-0,000519	0,000426	-0,000094	-0,000236
a3	0,000478	-0,000002	-0,000847	0,000996	-0,000393	0/000045	0.000454
a4	0,073309	0,083878	0,077961	0,078146	0,080111	0,077789	0/079987
a5	-0.000316	-0,000753	0,000119	0,000347	-0,001197	0,00022	-0,.000071
a6	0,001661	0,000411	-0.000148	-0,000386	0,000314	0,000669	Q.00079
a7	0,000193	0,00006	-0,000295	04000324	-0,000161	-0,000058	0,000148
a8	0.000098	-0,000437	0,000146	-0,00018	0,000147	0,000039	-0,000076
a9	-0,000091	-0/300168	-0:000107	0,000047	-0,000181	-0,000154	-0,000043
a10	-0,000055	0,000139	-0,000132	-0/000149	0,000234 j	-0,000228	0/000244
a11	0,000277	0,000394	0,000203	0.000305	0,000285	0,000315	0,000213
a12	-0.000019	-0,000105	0.000025	0,00007	-0,000058	-0f000033	0,00009
a13	0.000048	0,000032	0,000085	0,000017	0,000039	0,000059	Q.000022
a14	-0.000067	0,000041	-0,000081	-0,000049	0.000118	-0,000108	0,000127
a15	-0,,000048	-0.000075	-0,000073	-o;ooooi9	-0,000036	-0.000119	-0,000021

	FGP	JAE	JBH
a1	-7,84427	-7,582005	-6,890056
a2	-0.00056	-0,000344	-0,000155
a3	0,000347	0,000246	-0,000558
a4	0,072595	0,075803	0,081415
a5	0/000686	-0,000388	-0,000269
a6	-0,00048	0,001688	0,001492
a7	0,00014	0,000104	-0,000227
a8	-0,00025	-0,000173	-0,000116
a9	Q.000092	-0,000023	-0,000109
a10	-8,2E-05	-0,000004	0,000065
a11	0,000308	0,000309	0,0004
a12	-2E-06~	-0,000115	-0,00011
a13	0,000101	-0,000042	-0,000052
a14	-1,9E-05	-0,000068	0.00001 » . ...-----
a15	0.000022	-0,000013	-0.000048

.·· ·♦ ·· · ·· »··· ···· · · ·β · · _β • · · · · · ·· · • ····· * · ·· · · • ·«·· ···· ···· ·· ·· ··· ·· ··

Tyto koeficienty aberaci vlnoploch se mohou vypočítat za použití softwaru pro optický design, jako je OSLO (Sinclair Optics). Tabulka 3 ukazuje výsledky výpočtu aberace vlnoplochy pro subjekt FCM (nota bene: normalizační faktor pro polynomiály použité v OSLO je odlišný od normalizačních faktorů ukázaných v tabulce 3. Tyto rozdíly jsou zahrnuty do hodnot koeficientů).

Tabulka 3

Koeficienty aberaci rohovky v milimetrech vypočítané pro subjekt FCM za použití OSLO (nota bene: číslovací pořádek OSLO).

	Aberační koeficienty pro FCM (OSLO)
AO	-0,000123
Al	4,5960e-07
A2	2,0869e-07
A3	-5,355e-0 6
A4	0,000551
A5	0,000182
A6	3,7296e-05
A7	-5,5286e-05
A8	0,000116
A9	-0,000217
A10	-0,000147
All	-3,8151e-05
A12	6,1808e-07
A13	-3,3056e-07
A14	4,888e-07
A15	-1,8642e-06

99 ·* • 999 · · • 999 9 9 9 • ·99

9··· 99 «· • ·· · 99 9 ·· 9 9 9 • 9 9·

9 9 9 9 • 9 9 9 · •99 99 99

Tabulka 3 - pokračování

	Aberační koeficienty pro FCM (OSLO)
A16	-0,000115
A17	-0,000127

Příklad 2

Ztělesnění průměrného uspořádání čoček podle tohoto vynálezu se vypočítá za použití informací o průměrné „staré rohovce poskytnutých firmou Pablo Artal, Murcia, Španělsko. Tato data se vezmou ze vzorku populace 16 starých rohovek, z nichž všechny ze subjektů mají ostrost vidění 20/30 nebo lepší. Povrchy rohovek se popísšou za pomoci Zernikeho polynomiálů pro rádius (r_o) otvoru 2,0 mm. Koeficienty polynomiálů se poté použijí k určení hodnot rádia a asféricity za použití vzorců 2 a 3.

(2)

K²

6-y/Sa^ (3) ·· <««·

-- W -W- ' 9 1 t » · · · • · · · 4 9 9 Λ Z ···· *« ...

Je třeba poznamenat, že konstanta asféricity K popisuje variace povrchu od koule (K² = 1 - e²) (tj. pro kouli K = 1 a pro parabolu K = 0). (cc = K² - 1, kde cc je kuželová konstanta).

Protože povrch rohovky byl popsán pouze pro centrální průměr 4 mm, vypočtené R a K jsou přesné pouze při centrálním průměru 4 mm. Velikost zorničky 4,0 mm je tedy zvolena pro účely formování. Tato velikost zorničky je rozumná pro účely formování intraokulární čočky.

Čočka CeeOn® 911 s 22 dioptriemi od Pharmacia Corp se zvolí jako výchozí bod pro formování průměrné čočky. Pro účely srovnání se zprůměrované čočky také formují jako čočky s 22 dioptriemi. (Je třeba poznamenat, že další dioptrie by poskytly podobné výsledky za předpokladu, že sférické povrchy čoček jsou stejné.)

Informace o povrchu pro výchozí model oka jsou shrnuty v tabulce 4. V kuželových a asférických datech uvedených v tabulce 4 se stanoví průměrná kuželová konstanta CC pro 10 jednotlivých rohovek z příkladu 1.

Tabulka 4

Data o povrchu pro výchozí bod zprůměrovaného designu („Zll)

Povrch č.	Rádius (mm)	Tloušťka (mm)	Rádius otvoru (mm)	Kuželová konstanta	Index omu
Objekt	—	CO	2,272611	-0,0784*	1,0
1 (rohovka)	7,573	3, 6	2,272611		1,3375

• · · • ·

Tabulka 4 - pokračování

Data o povrchu pro výchozí bod zprůměrovaného designu („Zll)

Povrch č.	Rádius (mm)	Tloušťka (mm)	Rádius otvoru (mm)	Kuželová konstanta	Index omu
2 (zornička)			2,0		1,3375
3	--	0,9	2,0	—	1,3375
4 (čočka 1)	11,043	1,14	3,0		1,4577
5 (čočka 2)	-11,043	17,2097	3,0		1,336

* Tato kuželová konstanta pro „průměrnou rohovku je vzata z publikovaných prací, které připravili Guirao a Artal.

Koeficienty aberaci vlnoplochy v milimetrech pro průměrnou rohovku jsou ukázány ve sloupci 1 tabulky 5, zatímco koeficienty v milimetrech kombinace průměrné rohovky a čočky 911 jsou ukázány ve sloupci 2 tabulky 5. Je třeba poznamenat, že koeficient Zll (au) samotné staré průměrné rohovky je 0,000220 mm, zatímco Zll tohoto oka s implantovanou čočkou 911 by byl 0,000345 mm.

Tabulka 5

Zernikeho koeficienty v mm průměrné rohovky a výchozí bod pro design (průměrná rohovka + 911) ·· ··

4 4 4 4 4

4 4 4 4

4 4 4 4 4 4

9 4 4

4444 44 44 ·· ·*··

4 4 4

4 4 4

4 4 4 4

9 4 9 4 ··· ·* ··

	Průměrná rohovka	Průměrná rohovka + 911
al	0,000432	0,000670
a2	0,0	0,0
a3	0,0	0,0
a4	0,000650	0,000101
a5	0,0	0, 0
a 6	0,0	0, 0
al	0,0	0,0
a8	0,0	0, 0
a9	0,0	0, 0
alO	0,0	0, 0
all	0,000220	0,000345
al2	0,0	0,0
al3	0,0	0, 0
al4	0,0	O o
al5	0,0	0, 0

Zprůměrοváná čočka se optimalizuje k minimalizaci sférické aberace, přičemž si udržuje fokální sílu 22 dioptrií. Materiál čočky zůstane stejný jako u čočky 911 s 22 dioptriemi (silikon HRI, index lomu, který je 1,4577 při teplotě 37 C). Výsledný design pro ekvikonvexní čočku je uveden v tabulce 6. Celkový koeficient Zll oka průměrné rohovky kombinovaný s touto čočkou je -2,42 x 10-7 mm (proti 0,000345 mm pro rohovku plus čočku 911).

(náhradní strana)

Data o povrchu pro výchozí bod designu zprůměrované čočky

• 4 • · 4	4 4 4	• 4 4 4 4 4
4	4	4 4	•
4 4 4	4 4	4	4	4 4	4
4	4	4		•	• 4
4 44		44	4 4 4		4 4 4 4

Wfelka β

Povrch č.	Rádius (mm)	Tloušťka (mm)	Rádius otvoru (mm)	Kuželov- á konstan- ta	Asféric- ká konstanta 4 . řádu
Obj ekt		OO	2,272611
1 (rohovka)	7,573	3, 6	2,272611	-0,0784
2 (zornička )			2,0
3	—	0,9	2,0	—
4 (čočka 1)	10,0	1,02	3,0	-2,809	-0,000762
5 (čočka 2)	-12,0	17,2097	3,0

Povrch č.	Asférická konstanta 6. řádu	Index lomu
Objekt		1,0
1 (rohovka)		1,3375
2 (zornička)		1,3375
3		1,3375
4 (čočka 1)	-1,805e-05	1,4577
5 (čočka 2)		1,336

• 9

9 · · » 999999 • · · a c · «»9 · · · • 9 · 9 9 9 9 «· 9 4

99 9 999 9 •· Λ · · 99 V 9 · · « 9 9 9 9

Rohovky 10 subjektů testování se kombinují do optického systému jak s čočkami 911, tak se zprůměrovanými čočkami. Výsledné koeficienty celého oka Zll jsou ukázány na obr. 1. Jak je demonstrováno na obr 1, v každém případě, absolutní hodnota koeficientu Zll je nižší, než když se čočka Zll implantuje. Protože subjekty CGR a FCZ mají relativně nízké počáteční úrovně sférické aberace rohovky, je sférická aberace celého oka v těchto dvou případech nadměrně korigována. Výsledkem je že znaménko celkové sférické aberace je výrazně obráceno v těchto dvou případech, přičemž míra sférické aberace je stále významná. V každém jiném případě by byla sférická aberace celého oka v podstatě 0 po implantaci čočky Zll. Ostrost vidění každého z 10 subjektů se vypočítají podle standardních způsobů popsaných v „Visual acuity modeling using optical raytracing of schematic eyes, Greivenkamp a kol., American Journal of opthalmology, 120(2), 227 až 240 (1995), pro implantaci jak čočky s 22 dioptriemi 911, tak zprůměrované čočky s 22 dioptriemi „Zll. Obdélníkové vlnové odpovědi se vypočítají za použití OSLO™ a softwarový modul se napíše v Matlab™ k výpočtu ostrosti vidění podle výše uvedeného způsobu. Výsledné ostrosti vidění jsou ukázány na obr. 2. Z 10 případů vyšetřovaných a ukázaných na obr. 2 má 8 subjektů lepší vidění při implantaci zprůměrované čočky podle předloženého vynálezu. V případech, kde ostrost vidění sníží Snellenovu vzdálenost zvýšenou o více než 0,35 m, což se při testování ostrosti vidění neprojeví.

K umožnění stanovení rozdílu kvality vidění mezi CeeOn® 911A a zprůměrovanými čočkami podle předloženého vynálezu formuje se a vyrobí fyzický model průměrné rohovky. Je to konvexně-planární čočka z MMA s asférickým předním povrchem, který má hodnotu Zernikeho koeficientu

J4 • · · · · · ·

0 0 0 · · 0 · all 0,000218. Tato hodnota je téměř.*roVáiď JioSindtě ί ϊ. í 00·· 00 00 000 00 00 vypočítané průměrné rohovky 0,000220. S modelem rohovky z PMMA se provedou měření MTF na optické lavici v modelovém oku se „zprůměrovanými čočkami Zll a čočkami CeeOn® 911A. Měření modulační transferové funkce (Modulation Transfer Function - MTF) jsou široce přijímaným způsobem kvantifikace kvality obrazu. Pomocí měření fokusu MTF při 50c/mm a frekvenci křivek MTF zaostřených na 50c/mm, v obou případech se zorničkou 3 mm, jsou ukázány na obr. 3 a 4.

Pro čočky s optickou silou 20 dioptrií. Šíře jednotek MTF přes fokus MTF při 0,2 je mírou hloubky zaostření a je u obou čoček shodná. Křivka MTF zaostřená na 50c/mm pro „zprůměrované čočky Zll je téměř difrakčním limitem a je lepší než u čoček CeeOn® 911A.

Astigmatismus rohovky a defokus systému se může korigovat úpravou Zernikeho koeficientů modelu rohovky a fokální polohou systému. Když se toto učiní a procedura pro výpočet ostrosti vidění se opakuje, získají se výsledku z obr. 6. Ty představují modelovanou nejlépe korigovanou ostrost vidění. Nyní je vidět, že, ve všech případech, po korekci na astigmatismus a defokus (jak by se ve skutečnosti provedlo brýlemi) zprůměrovaná čočka podle tohoto vynálezu vytváří vyšší nej lepší korigovanou ostrost vidění než čočka 911 pro stejnou dioptrii.

Příklad 3

Individuálně formované čočky

Jako potenciální další zlepšení oproti zprůměrované čočce („čočky Zll) se formuje individualizovaná čička („čočky 111) pro rohovky každého subjektu při ·· 4 9 4 4449 • 44 94 4 · 4 4 4 4 4

9 4 4 4 4 4

4<4 44 4 44 4« využití stejných principů f.ormování jak je ukázáno v příkladu 2. Individuální čočky se formují tak, že Zll čočky vyvažuje Zll individuální rohovky. Koeficienty Zll celého oka pro čočky 111 jsou ukázány v tabulce 7 spolu s odpovídajícími koeficienty pro čočku 911 a zprůměrovanou čočku. Dále pro každou čočku 911, Zll (zprůměrovaná) a 111 (individuální) jsou vyneseny křivky MTF při nej lepším zaostření při 50 c/mm a průmětový fokus MTF při 50 c/mm pro subjekt JAE na obr. 7 a 8. Z obr. 7 a 8 je vidět, že Mtf při 50 c/mm očí s implantovanými čočkami Zll a 111 je vyšší než MTF stejných očí s implantovanými čočkami 911. Je tak možno vidět, že průmětový fokus MTF všech čoček je uspokojivý. Zll má takový hloubkový fokus jako 911. Je však také zajímavé poznamenat, že 111 neposkytuje významné zlepšeni jak MTF, tak průmětového fokusu MT ve vztahu k čočce Zll.

Rovněž byly s individualizovanými vypočteny ostrosti vidění subjektů čočkami.

Tabulka 7

Koeficienty Zll v mm modelových očí s čočkami 911, Zll a 111

Subj ekt	911	Zprůměrovaná	Individuální
CGR	0,000107	-0,000101	-0,000004
FCZ	0,000105	-0,000100	-0,000005
JAE	0,000195	-0,000016	-0,000012
JBH	0,000238	0,000037	-0,000019

·· · · · · 4 ·»····

4 4 4 4 · · 4 4 4 ·

449 44 4 «4 4

44444 4 4 44 4 4

Obr. 9 srovnává tyto osts®oti. vypočítané *přó..‘ čočky 911 a Zll.

Na obr. 9 lze vidět, že pro všechny 4 subjekty je ostrost vidění lepší jak pro čočky Zll,. tak pro 111 než pro Čočku 911. Je také vidět, že výsledky s čočkami Zll a 111 se významně neliší - průměrná rohovka je relativně přesná pro každý ze 4 testovaných subjektů.

Příklad 4

Design oční čočky, která je adaptována ke snížení sférické aberace průměrné rohovky získané od skupiny lidí, bude popsán detailněji dále. Čočka se bude nazývat čočka Zll protože kompenzuje normalizovaný jedenáctý Zernikeho pojem popisující aberaci rohovek. Bylo rozhodnuto použít populaci potenciálních příjemců čočky Zll, jmenovitě pacientů s kataraktou.

Popis populace

Populace zahrnuje 71 pacientů s kataraktou oční nemocnice sv. Erika ve Stockholmu, Švédsko. Tito pacienti byli ve věku v rozmezí od 35 do 94 let (k 12. dubnu 2000). Průměrný věk zkoumané populace je 73,67 let. Histogram věku této populace je ukázán na obr. 10.

Rohovky 71 subjektů se změří za použití pomůcky Orbscan® (Orbtek, Salt Lake City). Orbscan® je na štěrbině založený skanovací topograf rohovky a předního segmentu, který měří jak povrchy rohovky stejně jako předního povrchu čočky a duhovky. Každý povrch se může zobrazit jako mapy elevace, inklinace, zakřivení a lámavosti.

* ·» 4

Přiřazovací algoritmus

Data o výši elevace rohovky (karteziánské rozložení bodů na povrchu rohovky) pro přední povrch se získají za použití Orbscan® a použijí se jako surová data pro určení optických vlastností rohovky. Výškové údaje z příkladného souboru Orbscan® jsou uvedeny na obr. 11.

Karteziánské koordináty představující data o výšce elevace se převedou na polární koordináty (x, y, z —► r, Θ, z) . K popisu povrchu se tato data poté přiřadí k řadě polynomiálů jak je popsáno v rovnici lb. Koeficienty (a's) nebo vážené faktory pro každý polynomiál se určí přiřazovací procedurou, což vede k úplnému popisu povrchu. Použitými polynomiály (Zi) jsou normalizované Zernikeho polynomiály.

ζ(Ρ,&) = Σ^αι^Ζ' (lb)

Tyto polynomiály jsou speciální protože jsou orthonormální v celém kontinuálním jednotkovém kruhu. Obvykle se používají k popisu aberaci vlnoplochy v optickém oboru. Rohovkové topografy měří výšky elevací v nespojitém souboru bodů. Aplikace orthogonalizační procedury, nazývané Gram-Schmidtova orthogonalizace, na výšková data však umožňuje přiřazení těchto dat k Zernikeho polynomiálům uchovávajíc výhody orthogonálního přiřazení. Použije se 66 koeficientů (a's) k přiřazení výškových dat poskytnutých softwarem Orbscan®. Při přiřazovací proceduře se použije • 0 •4 ·» « ·»···· • ···· 0 · · 0 0 0 0 » 0 ·

000 000 0*00 0 0 «0 0 0000 0·«0 00 000 «0 * * algoritmus Matlab™. Rádius a hodnota asféricity se moho přibližně vypočítat ze Zernikeho koeficientů (rovnice 2b a 3b) a kuželová konstanta povrchu je prostě K² - 1 (z toho je zn-ámo, že pro kouli K² = 1). Přiřazovací procedura je dobře popsána v četných odkazech. Zde se odkazuje na 4 různé články - „Wavefront fitting with discrete orthogonal polynomials in a unit rádius circle, Daniel Malacara, Optical Engineering, 29(6) (červen 1990), „Representation of videokeratoscopic height data with Zernike polynomials, J, Schwiegerling, J. Greiivenkamp a J. -Miller, JOSA A,

12(10) (říjen 1995), „Wavefron interpretation with Zernike Polynomials, J. W. Wang a D. E. Silva, Applied Optics, 19(9) (květen 1980) a „Corneal wave aberration from videokeratography: accuracy and limitations of the proceduře, Antonio Guirao a Pablo Artal, J. Opt. Soc. Am. A. Opt. Image Sci. Vis., 17 (6), 955 až 965 (červen 2000) .

r=— Žl. _ (_2b)

2(2λ/3<3₄-6V5fí_n)

K = **^fQ (3b)

Výpočet aberace vlnoplochy

Se znalostí tvaru předního povrchu rohovky (Zernikeho koeficientů popsaných výše jako a's) je možné určit aberaci vlnoplochy přisuzovanou tomuto povrchu za použití procedury stopování paprsku. Tato procedura je popsána například v „Corneal wave aberrations from videokeratography: accuracy and limitations of the • φ · φ » · · · ·

Φφφφ φφφφ φφ φ φφφ φφφ φφφ φ ΦΦΦΦ· φ φ φφ φ φ • φ φφφ φφφφ φφφφ φφ φφ φφφ φφ «· proceduře, Antonio Guirao a Pablo Artal, J. Opt. Soc. Am. A. Opt. Image Sci. Vis., 17(6), 955 až 965 (červen 2000).

Výsledky

Průměrná sférická aberace rohovky a její tvar subjektů se vyhodnotí za použití kritérií popsaných výše pro otvor velikosti 6 mm. Aberace vlnoplochy každého subjektu se určí po přiřazení elevací povrchu pomocí Zernikeho polynomiálů. Obr. 12 ukazuje, že průměrná a standardní odchylka každého Zernikeho pojmu (normalizovaný formát). Chybové úsečky představují + 1 standardní odchylku. Ve studované populaci existují v průměru 3 aberace, které jsou významně odlišné od nuly. Těmi jsou astigmatismus (A5), koma (A9) a sférická aberace (All). Sférická aberace je pouze rotačně symetrickou aberací, která ji činí pouze aberací, kterou lze korigovat rotačně symetrickou intraokulární čočkou.

Obr. 13 ukazuje bodové vynesení hodnoty Zernikeho koeficientu (formát OSLO), které představuje sférickou aberaci 71 subjektů před chirurgickým ošetřením katarakty. Plná čára veprostřed představuje průměrnou sférickou aberaci, zatímco tečkované čáry představují +1 a -1 standardní odchylku. Tabulka 8 uvádí průměrnou standardní odchylku, maximální a minimální hodnotu rádia, asférickou konstantu, sférickou aberaci a chybu druhé odmocniny aritmetického průměru čtverců řady čísel.

Tabulka 8

Průměrná standardní odchylka, maximální a minimální hodnota rádia, asférická konstanta, sférická aberace a chyba druhé odmocniny aritmetického průměru čtverců řady čísel pro 6mm otvor ·· «φ «φ φ · φ φ · · φ φφφφ φφφφ · φ φ φ φφφφφφ φ φφ φ φ φ φφφφ φφφφ φφφφ φφ φφ φφφ φφ φφ

	Průměrná hodnota	Standardní odchylka	Maximum	Minimum
R (mm)	7,575	0,333	8,710	7,072
Ksq	0, 927	0,407	2,563	0,0152
Koeficient SA formátu OSLO (v mm)	0,000604	0,000448	0,002003	-0,000616
RMSE	0,000055	0,00000482	0,000069	0,000045

Tabulky 9, 10 a 11 uvedené dále ukazují odpovídající výsledky pro velikosti otvorů 4, 5 a 7 mm. Obr. 14, 15 a 16 jsou odpovídající vynesení bodů.

Tabulka 9

Průměrná standardní odchylka, maximální a minimální hodnota rádia, asférická konstanta, sférická aberace a chyba druhé odmocniny aritmetického průměru čtverců řady čísel pro průměr otvoru 4 mm ·· 4444

444

4

	Průměrná hodnota	Standardní odchylka	Maximum	Minimum
R (mm)	7,56292	0,320526	8,688542	7,067
Ksq	0,988208	0,437429	2,33501	-0,051091
SA (All v mm)	0,000139	0,000103	0,00041	-0,000141
RMSE	4,52e-05	4e-06	0,000054	0,000036

Tabulka 10

Průměrná standardní odchylka, maximální a minimální hodnota rádia, asférická konstanta, sférická aberace a chyba druhé odmocniny aritmetického průměru čtverců řady čísel pro průměr otvoru 5 mm

	Průměrná hodnota	Standardní odchylka	Maximum	Minimum
R (mm)	7,55263	0,320447	8,714704	7,09099
Ksq	0,945693	0,364066	2,045412	0,044609
SA (All v mm)	0,00031189	0,000208	0,000793	-0,000276
RMSE	4,7e-05	4,02e-06	0,000057	0,000037

» 9 • · ·

9999 9·

9 9 · 9 · · • 9 9 · 9 · · •9 *99 99 9·

Tabulka . 11

Průměrná standardní odchylka, maximální a minimální hodnota rádia, asférická konstanta, sférická aberace a chyba druhé odmocniny aritmetického průměru čtverců řady čísel pro průměr otvoru 7 mm

	Průměrná hodnota	Standardní odchylka	Maximum	Minimum
R (mm)	7,550226	0,336632	8,679712	7,040997
Ksq	0,898344	0,416806	2,655164	-0,04731
SA (All v mm)	0,001058	0,000864	0,003847	-0,001319
RMSE	7,58e-05	l,02e-05	0,000112	0,000057

Formování rohovky

Formuje se jeden model rohovky a každá lámavost čočky Zll se formuje za použití této rohovky. Rohovka se formuje tak, že má sférickou aberaci, která je stejná jako průměr vypočítaný pro populaci. Rádia formované rohovky a sférické konstanty jsou uvedeny v tabulce 12 pro různé velikosti otvoru. V každém případě je rádius zakřivení vzat v potaz jako průměrný rádius určený z přiřazovacích Zernikeho dat. Asférická konstanta se mění až je hodnota sférické aberace modelové rohovky rovná hodnotě průměrné sférické aerace pro populaci.

• ·

0 0 0

Tabulka 12

Rádia a asférické konstanty pro průměry otvorů 4, 5, 6 a 7

000 0 0 0 · 0 0 0 000 000 0000 0

0 · · 0 · · · · •000 00 00 000 ·· ·· mm

Velikost otvoru (mm)	Rádius (mm)	Kuželová konstanta (hodnota OSLO, K2 - 1)	Koeficient Zll (mm)
4	7,563	-0,0505	0,000139
5	7,553	-0,1034	0,000312
6	7,557	-0,14135	7/ 000604
7	7,55	-0,1810	0,001058

Jak je diskutováno výše, jsou pro formování rohovky použity hodnoty průměru otvoru 6 mm. Tato volba umožňuje formovat čočku Zll tak, že nemá žádnou sférickou aberaci (když se měří v systému s touto rohovkou) při průměru čočky 5,1 mm. Seznam povrchu OSLO pro formování rohovka Zll je uveden v tabulce 13. Index lomu rohovky je keratometrický index 1,3375.

Tyto hodnoty se vypočítají pro modelovou rohovku, která má jediný povrch s indexem lomu rohovky 1,3375. Je možné použít opticky ekvivalentní modelové formáty rohovky bez odchýlení se od rozsahu tohoto vynálezu. Například se mohou použít četné povrchy rohovek nebo rohovky s různými indexy lomu.

• 4

Tabulka 13 > 4 4 4 4

444 4 4 · 4 >444 44 «

Seznam povrchů OSLO pro rohovku designu Zll

Povrch	Rádius	Tloušťka	Rádius	Kuželová	Index
č.	(mm)	(mm)	otvoru (mm)	konstanta (cc)	lomu
Obj ekt	--	1,0000e+20	1,0000e+14	—	1,0
1 (rohovka)	7,575000	3,600000	3,000003	-0,141350	1,3375
2 (zornička)			2,640233		1,3375
3	—	0,900000	2,64023	—	1,3375
4		25,519444	2,550292	—	1,3375
5			32,2444e-05	—	1,3375

Design čočky

Každá čočka Zll se formuje k vyvážení sférické aberace formované rohovky. Výchozím bodem pro formování je čočka CeeOn® 911 popsaná v US patentu č. 5 444 106 stejné lámavosti s modifikovaným okrajem středovou tloušťkou. Čočka se poté umístí 4,5 mm od předního povrchu rohovky. Vzdálenost od předního povrchu rohovky není rozhodující a může se pohybovat v určitých limitech. Informace o povrchu pro výchozí bod modelu oka pro proces formování čočky s 22 dioptriemi jsou uvedeny v tabulce 14. Přední povrch čočky je popsán za použití vzorce ukázáno v rovnici 4. Proměnné cc, ad a ae jsou modifikovány k minimalizaci sférické aberace. Proměnné jsou určeny pro velikost otvoru 5,1 mm a povrch je extrapolován z těchto hodnot na velikost optického otvoru 6 mm. Výsledný model oka Zll s 22 ·· ··«·

00· 0000 *9 0

000 00 0 ·0 0

000 000 0000 * • 0000 0040 ··* ·· 00 000 00 ·0 dioptriemi je uveden v tabulce 15. Přední povrch této čočky s 22 dioptriemi je modifikován tak, že sférická aberace systému (rohovka + čočka) je nyní přibližně rovna 0. Koeficienty aberací vlnoplochy, jak se vypočítají pomocí OSLO, pro model oka s čočkou s 22 dioptriemi CeeOn® Edge 911 a model oka s čočkou s 22 dioptriemi Zll jsou uvedeny v tabulce 16. Je třeba poznamenat, že koeficient představující sférickou aberaci pro model oka výchozího bodu je 0,001005 mm pro průměr otvoru 6 mm umístěného v rohovce, zatímco stejný koeficient pro model oka.,, s formovanou čočkou Zll je l,3399e-06 mm. Stejný proces jaký je popsán výše pro čočku s 22 dioptriemi se může podobně použít pro jakoukoli lámavost čočky.

_z -_ ) adr⁴ + aer⁶ (4) l+^l-č“)²(cc+l>²

Tabulka 14

Data o povrchu pro model zprůměrovaného oka výchozího bodu a čočku s 22 dioptriemi

Povrch	Rádius	Tloušťka	Rádius	Kuželová	Index
č.	(mm)	(mm)	otvoru (mm)	konstanta (cc)	lomu
Objekt	--	1,0000e+20	l,0000e+14	—	1,0
1 (rohovka)	7,575	3,600000	3,000003	-0,14135	1,3375
2 (zornička)			2,640233		1,336
3	--	0,900000	2,64023	—	1,336
4 (čočka)	11,043	1,164	2,550191		1, 458
5 (čočka)	-11,043	17,1512	2,420989		1,336
6 (obraz)	0,0	-0,417847	0,058997

·· *φ · · φ φφφφφφ • · · φ φ · φ φ φ · φφφφφφ φφφ • φ φ φ · a · φ a · φ φ φ φφφφ φφφφ

Φ·Φ· ·· φφ φφφ φφ φφ

Tabulka 15

Data ο povrchu pro model zprůměrovaného oka a konečnou čočku Zll s 22 dioptriemi

Povrch č.	Rádius (mm)	Tloušťka (mm)	Rádius otvoru (mm)	Kuželová konstant a (cc)	Asférická konstanta 4 . řádu
Objekt	—	1,0e+20	1,Oe+14
1 (rohovka )	7,575	3, 60	3, 0	-0,14135
2 (zornička)			2, 64
3	--	0, 90	2, 64	—
4 (čočka) .	11,043	1,164	2,55	-1,03613	-0,000944
5 (čočka)	-11,043	17,1512	2,42
6 (obraz)			1,59e-05

Povrch č.	Asférická konstanta 6. řádu	Index lomu
Objekt		1,0
1 (rohovka)		1,3375
2 (zornička)		1, 336
3		1, 336
4 (čočka)	-1,37e-05	1,458
5 (čočka)		1,336
6 (obraz)	—	—

*9 ·· 9 99*99« · 9 · 9 9 9 9 *9 9

9 · 99 9 99 9

999 999 9999 9

9999 9999

9999 99 99 999 99 99

Tabulka 16

Zernikeho koeficienty (formát OSLO) pro průměrnou rohovku a čočku 911 s 22 dioptriemi a průměrnou rohovku a čočku Zll s 22 dioptriemi

Koeficient	Průměrná rohovka + čočka 911 s 22 dioptriemi	Průměrná rohovka + čočka Zll s 22 dioptriemi
al	-0,000962	-1, 8 96e-06
a2	0,0	O o
a3	0,0	0,0
a4	2,3101e-05	-3,9504e-06
a5	,°í o	O o
a6	O o	o o
a7	o o	o o
a8	o o	o fe o
a9	0,00105	-1,3399e-06
alO	0, 0	0,0
all	O o	0,0
al2	o •fe o	0,0
al3	o fe. o	o o
al4	o o	0,0
al5	0,0	o fe. o

Optická forma zvolená pro nový design Zll je ekvikonvexní čočka vyrobená ze silikonu s indexem lomu 1,458. Sférická aberace průměrné rohovky je vyvážena čočkou Zll, což vede ke vzniku systému bez sférické aberace.

Přední povrch čočky je modifikován tak, že délky optických cest všech souosých paprsků v otvoru designu jsou stejné, přičemž vytvářejí bodové zaostření. Tohoto znaku se může ··

·· • «	·· • 9	9	99 9	• ··	·· 4	•	*·· * •
•	9 99 9	9	9	•	• ·	•	•
• ····	9 99	9	• • 4	• • · ·	• • ·	•	• · • ·

dosáhnout pomocí mnohých forem čočky. Čočka Zll může tedy být formována na konvexně-planární, planárně-konvexní, neekvikonvexní čočku nebo na jakoukoli jinou formu poskytující pozitivní čočku. Koncept Zll se také může rozšířit k zahrnutí negativní čočky použité ke korekci refrakčních chyb oka. Přední povrch nebo zadní povrch také může být modifikován k vytvoření požadované změny v rozdílu optické cesty, který neutralizuje sférickou aberaci. Toto jsou tudíž mnohé možné formy, které dosáhnou cíle designu čočky Zll. _t

Claims (117)

1. Způsob formování intraokulární aberace oka po její implantaci, v tím, že zahrnuje kroky:

i) charakterizace alespoň jednoho povrchu rohovky jako matematického modelu, ii) výpočtu výsledných aberací uvedeného povrchu (uvedených povrchů) rohovky využitím uvedeného matematického modelu, iii) volby lámavostí intraokulární čočky, iv) modelování intraokulární čočky tak, že vlnoplocha vycházející z optického systému zahrnujícího uvedenou čočku a model rohovky má snížené aberace.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje určení výsledných aberací uvedeného povrchu (uvedených povrchů) rohovky ve vlnoploše, která prošla uvedenou rohovkou.

3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený povrch (uvedené povrchy) rohovky je (jsou) charakterizován (charakterizovány) v pojmech rotačního konoidu.

4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený povrch (uvedené povrchy) rohovky je (jsou) charakterizován (charakterizovány) v pojmech polynomiálů.

;očky schopné snížit zznačující se

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se • · tím, že uvedený povrch (uvedené povrchy) rohovky je (jsou) charakterizován (charakterizovány) v pojmech lineární kombinace polynomiálů.

6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený optický systém dále obsahuje komplementární prostředek pro optickou korekci, jako jsou brýle nebo oční korekční čočka.

7. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že určení lámavosti rohovky a osové délky oka určují volbu lámavosti čočky.

8. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že optický systém zahrnující uvedený model rohovky a modelovanou intraokulární čočku poskytuje vlnoplochu s v podstatě sníženými aberacemi jak je vyjádřeno alespoň jedním z uvedených polynomiálů.

9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že modelování intraokulární čočky zahrnuje volbu předního rádia a povrchu čočky, zadního rádia a povrchu čočky, tloušťky čočky a indexu lomu čočky.

10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že asférická složka předního povrchu je zvolena zatímco modelová čočka předurčila centrální rádia, tloušťku čočky a index lomu.

11. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje charakterizaci předního povrchu rohovky jednotlivce prostřednictvím topografických měření a vyjádřením aberací rohovky jako kombinace polynomiálů.

• · •» φφ φ φ φ φφφφ φφφ φφφφ φ φ φ

12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že zahrnuje charakterizaci předního a zadního povrchu rohovky jednotlivce prostřednictvím topografických měření a vyjádřením aberací rohovky jako kombinace polynomiálů.

13. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje charakterizaci povrchů rohovky zvolené populace a· vyjádřením průměrných aberací rohovky uvedené populace jako kombinace polynomiálů.

14. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje další kroky:

v) výpočtu aberací vznikajících v optickém systému zahrnujícím uvedenou modelovanou intraokulární čočku a rohovku, vi) určení, zda modelovaná intraokulární čočka poskytuje dostatečné snížení aberací a případně remodelování intraokulární čočky až se získá dostatečné snížení.

15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že uvedené aberace jsou vyjádřeny jako lineární kombinace polynomiálů.

16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že remodelování zahrnuje modifikování jednoho nebo několika předních povrchů a zakřivení, zadního rádia a povrchu, tloušťky čočky a indexu lomu čočky.

9 9··

99 99 9* 9 99

9999 99 99 9

52 9 9 9 9 9 9 «

9 9 · 9 9 · 9 9 *9

9 9999 9999

9999 99 99 999 9» 99

17. Způsob podle nároku 4 nebo 5, vyznačuj ící se t í m, že uvedené polynomiály jsou Seidelovy nebo Zernikeho polynomiály.

18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:

i) vyjádření aberaci rohovky jako lineární kombinace Zernikeho polynomiálů, ii) určení Zernikeho koeficientů vlnoplochy rohovky, iii) modelování intraokulární čočky tak, že optický systém zahrnující uvedenou modelovou čočku a rohovku poskytuje vlnoplochu, která má dostatečné snížení Zernikeho koeficientů.

19. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že dále zahrnuje kroky:

iv) výpočtu Zernikeho koeficientů vlnoplochy vznikající v optickém systému zahrnujícím modelovanou intraokulární čočku a rohovku,

v) určení, zda intraokulární čočka poskytuje dostatečné snížení Zernikeho koeficientů a případně remodelování uvedené čočky až se získá dostatečné snížení uvedených koeficientů.

20. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že zahrnuje dostatečné snížení Zernikeho koeficientů týkajících se sférické aberace.

21. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že zahrnuje dostatečné snížení Zernikeho koeficientů týkajících se aberaci vyšších, než je čtvrtý řád.

» · · · ► · 9 9 • · · • · · · • · » · · 0 0 0

22. Způsob podle nároku 20’, vyznačující se tím, že zahrnuje dostatečné snížení jedenáctého Zernikeho koeficientu vlnoplochy optického systému zahrnujícího rohovku a uvedenou modelovanou intraokulární čočku k získání oka dostatečně prostého sférické aberace.

23. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že remodelování zahrnuje modifikování jednoho nebo několika předních rádiů a povrchů, zadního rádia a povrchu, tloušťky čočky a indexu lomu čočky.

24. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že zahrnuje modifikování předního povrchu čočky až se získá dostatečné snížení aberaci.

25. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že zahrnuje modelování čočky tak, že optický systém zahrnující uvedený model intraokulární čočky a rohovky poskytuje snížení pojmů sférické a válcové aberace jak jsou vyjádřeny v Seidelových a Zernikeho polynomiálech ve vlnoploše, která prošla tímto systémem.

26. Způsob podle nároku 25, vyznačující se tím, že se získá snížení ve vyšších pojmech aberace.

27. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že zahrnuje:

i) charakterizaci povrchů rohovky zvolené populace a vyjádření každé rohovky jako lineární kombinace polynomiálů, ·· ·♦ «· φ φφ φφφφ — . φφφφ « t Μ φ φ φ

54 φφφ φφφ «φ* • φφφφφ φ φ «φ # φ φ < φφ φ*φφφ φφφφ ,φφ φφφ φφ φφ ii) porovnání polynomiálních koeficientů mezi jednotlivými rohovkami, iii) volbu jedné nominální hodnoty koeficientu z jednotlivé rohovky, iv) modelování čočky tak, že výsledná vlnoplocha vycházející z optického systému zahrnujícího uvedenou čočku a individuální rohovku dostatečně snižuje uvedenou nominální hodnotu koeficientu.

28. Způsob podle nároku 27,vyznačující se tím, že uvedený koeficient polynomiálu odkazuje na pojem Zernikeho aberace vyjadřující sférickou aberaci.

29. Způsob podle nároku 27, vyznačující se tím, že uvedená hodnota koeficientu nomiálu je nejnižší uvnitř zvolené populace.

30. Způsob volby intraokulární čočky, která je schopna sníž^í aberaci oka po její implantaci, vyznačuj ιοί se t í m, že zahrnuje kroky:

i) charakterizace alespoň jednoho povrchu rohovky jako matematického modelu, ii) výpočtu výsledných aberaci uvedeného povrchu (uvedených povrchů) rohovky využitím uvedeného matematického modelu, iii) volby intraokulární čočky, která má vhodnou lámavost z četných čoček, které mají stejnou lámavost, ale různé aberace, iv) určení, zda optický systém zahrnující uvedenou zvolenou čočku a model rohovky dostatečně snižuje aberace.

99 9 99 ·«·«

999 99 · * 9 ·.· • ' · • · 9 · · »

9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 «9 999 9· 99

31. Způsob podle nároku 30, vyznačující se tím, že zahrnuje určení výsledných aberaci uvedeného povrchu (uvedených povrchů) rohovky ve vlnoploše, která prošla uvedenou rohovkou.

32. Způsob podle nároku 30, vyznačující se tím, že dále zahrnuje kroky:

v) výpočtu aberaci vlnoplochy vycházející z optického systému uvedené zvolené čočky a modelu rohovky, vi) určení, zda zvolená intraokulární čočka poskytuje dostatečné snížení aberaci vlnoplochy vycházející z uvedeného optického systému a případně opakování kroků iii) a iv) volbou alespoň jedné nové čočky, která má stejnou lámavost až se najde čočka schopná dostatečného snížení aberaci.

33. Způsob podle nároku 30, vyznačující se tím, že uvedený povrch (uvedené povrchy) rohovky je (jsou) charakterizován (charakterizovány) v pojmech rotačního konoidu.

34. Způsob podle nároku 30, vyznačující se tím, že uvedený povrch (uvedené povrchy) rohovky je (jsou) charakterizován (charakterizovány) v pojmech polynomiálů.

35. Způsob podle nároku 34, vyznačující se tím, že uvedený povrch (uvedené povrchy) rohovky je (jsou) charakterizován (charakterizovány) v pojmech lineární kombinace polynomiálů.

4 4 4 4 4 4

4444 44 44 44 4

444 44 4 44 4

4 44444 4 4 44 4 4

4 4 4 4 4 4 4 4 4

4444 4« 44 444 44 44

36. Způsob podle nároku 30 nebo 32, vyznačuj ící se t í m, že uvedený optický systém dále obsahuje komplementární prostředek pro optickou korekci, jako jsou brýle nebo oční korekční čočka.

37. Způsob podle nároku 30, vyznačující se tím, že určení lámavosti rohovky a osové délky oka určují volbu lámavosti čočky.

38. Způsob podle nároku 34 nebo 35, vyznačuj ící se t i m, že optický systém zahrnující uvedený model rohovky a zvolenou intraokulární čočku poskytuje vlnoplochu s v podstatě sníženými aberacemi jak je vyjádřeno alespoň jedním z uvedených polynomiálů.

39. Způsob podle nároku 30, vyznačující se tím, že zahrnuje charakterizaci předního povrchu rohovky jednotlivce prostřednictvím topografických měření a vyjádřením aberací rohovky jako kombinace polynomiálů.

40. Způsob podle nároku 39, vyznačující se tím, že zahrnuje charakterizaci předního a zadního povrchu rohovky jednotlivce prostřednictvím topografických měření a vyjádřením aberací rohovky jako kombinace polynomiálů.

41. Způsob podle nároku 30, vyznačující se tím, že zahrnuje charakterizaci povrchů rohovky zvolené populace a vyjádřením průměrných aberací rohovky uvedené populace jako kombinace polynomiálů.

·· ·» 44

4*44 4 4 44 4 4 4

CfJ 444444 444

J/ 4 444 444 4444 4 • 4444 4444

4444 44 44 444 44 44

42. Způsob podle nároku 38, vyznačující se tí m, že uvedené polynomiály jsou Seidelovy nebo Zernikeho polynomiály.

43. Způsob podle nároku 42, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:

i) vyjádření aberaci rohovky jako lineární kombinace Zernikeho polynomiálů, ii) určení Zernikeho koeficientů rohovky, iii) volby intraokulární čočky tak, že optický systém zahrnující uvedenou čočku a rohovku poskytuje vlnoplochu, která má dostatečné snížení Zernikeho koeficientů.

44. Způsob podle nároku 43, vyznačující se tím, že dále zahrnuje kroky:

iv) výpočtu Zernikeho koeficientů vznikajících v optickém systému zahrnujícím modelovanou intraokulární čočku a rohovku,

v) určení, zda intraokulární čočka poskytuje dostatečné snížení Zernikeho koeficientů a případně remodelování uvedené čočky až se získá dostatečné snížení uvedených koeficientů.

45. Způsob podle nároku 43 nebo 44, vyznačuj ící se t i m, že zahrnuje určení Zernikeho polynomiálů až do čtvrtého řádu.

46. Způsob podle nároku 45, vyznačující se. tí m, že zahrnuje dostatečné snížení Zernikeho koeficientů odkazujících na sférickou aberaci.

9 9 · · * · 9 9 9 9 9 9 9 • · » · 9 9 99 « 9 9

999 99 9 99 9

9 99999 9 9 99 9 ·

9 9·99 999»

9 9 9 9 99 9 9 999 9 9 9 9

47. Způsob podle nároku 46, vyznačující se tím, že zahrnuje dostatečné snížení Zernikeho koeficientů vyšších než je čtvrtý řád.

48. Způsob podle nároku 46, vyznačující se tím, že zahrnuje dostatečné snížení jedenáctého Zernikeho koeficientu vlnopiochy optického systému zahrnujícího model rohovky a uvedenou zvolenou intraokulární čočku k získání oka dostatečně prostého sférické aberace.

49. Způsob podle nároku 39, vyznačující se tím, že zahrnuje volbu intraokulární čočky tak, že optický systém zahrnující uvedenou intraokulární čočku a rohovku poskytuje snížení pojmů sférické aberace jak jsou vyjádřeny v Seidelových a Zernikeho polynomiálech ve vlnoploše, která prošla tímto systémem.

50. Způsob podle nároku 39, vyznačuj ícíse tím, že se dosáhne snížení vyšších pojmů aberace.

51. Způsob podle nároku 30, vyznačující se tím, že se volí intraokulární čočka z kitu zahrnujícího čočky s vhodným rozmezím lámavosti, přičemž v každém rozmezí lámavosti jsou četné čočky, které mají různé aberace.

52. Způsob podle nároku 51, vyznačující se tím, že uvedené aberace jsou sférickými aberacemi.

53. Způsob podle nároku 51, vyznačující se tím, že uvedené čočky v každém rozmezí lámavosti mají povrchy s různými asférickými složkami.

• · *· · «····· • · 9 · « · · · • · · · · · · « ····· · « « · · · • 9 9 9 9 9 9 9 9

9999 9 9 9 9 999 9999

54. Způsob podle nároku 53, vyznačující se tím, že uvedené povrchy jsou předními povrchy.

55. Způsob formování oční čočky vhodné pro implantaci do oka, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:

volby reprezentativní skupiny pacientů, sběru topografických dat o rohovce pro každý subjekt ve skupině,

- převod uvedených dat na pojmy představující tvar povrchu rohovky pro každý subjekt pro přítomnou velikost otvoru, výpočtu střední hodnoty alespoň jednoho pojmu tvaru povrchu rohovky uvedené skupiny k získání alespoň jedné střední hodnoty pojmu tvaru povrchu rohovky a/nebo výpočtu střední hodnoty alespoň jednoho pojmu aberace vlnoplochy odpovídajícího rohovce, přičemž každý pojem aberace vlnoplochy rohovky se získá převodem přes pojmy tvaru povrchu rohovky, z uvedené alespoň jedné střední hodnoty pojmu tvaru povrchu rohovky nebo z alespoň jedné střední hodnoty pojmu aberace vlnoplochy rohovky formování oční čočky schopné snížení uvedeného alespoň jedné střední hodnoty pojmu aberace vlnoplochy optického systému zahrnujícího rohovku a čočku.

56. Způsob podle nároku 55, vyznačující se tím, že dále zahrnuje kroky:

formování modelu průměrné rohovky pro skupinu lidí z vypočtené alespoň jedné střední hodnoty pojmu tvaru rohovky nebo z alespoň jedné střední hodnoty pojmu aberace vlnoplochy rohovky, kontroly, zda formovaná oční čočka kompenzuje správně alespoň jednu střední hodnotu pojmu aberace měřením těchto specifických pojmů aberace vlnoplochy, která prošla přes model průměrné rohovky a čočku a znovuformování čočky pokud alespoň jeden pojem aberace není v měřené vlnoploše dostatečně snížen.

57. Způsob podle nároku 55 nebo 56, vyznačuj ící se t i m, že se vypočítá povrchová deskriptivní konstanta čočky, která má být formována ze střední hodnoty pojmů tvaru povrchu rohovky nebo ze střední hodnoty pojmů aberace vlnoplochy rohovky pro předem stanovený rádius.

58. Způsob podle kteréhokoli z nároků 55 až 57, vyznačující se tím, že se vyberou lidé ve specifickém věkovém intervalu k ustavení skupiny lidí.

59. Způsob podle kteréhokoli z nároků 55 až 58, vyznačující se tím, že se vyberou lidé, kteří podstoupí operaci katarakty k ustavení skupiny lidí.

60. Způsob podle kteréhokoli z nároků 55 až 59, vy z n ačující se tím, že se formuje čočka specificky pro pacienta, který podstoupil chirurgický zákrok na rohovce tím se vyberou lidé, kteří podstoupí zákrok na rohovce k ustavení skupiny lidí.

61. Způsob podle čující se specifickou oční kteréhokoli z nároků 55 až 60, vyznát i m, že se vyberou lidé, kteří mají chorobu k ustavení skupiny lidí.

···· ·· ·· ♦· · ·· • * · · · * · · · · ·*· φ · φ ·· « φφφ φφφ φ φ · · • · · φ φ · · ······ φφ φφφ φφ

62. Způsob podle kteréhokoli z nároků 55 až 61, vyzná dující se tím, že se vyberou lidé, kteří mají specifický oční optický defekt k ustavení skupiny lidí.

63. Způsob podle kteréhokoli z nároků 55 až 62, vyzná čující se tím, že dále zahrnuje kroky:

- měření alespoň jednoho pojmu aberace vlnoplochy jedné specifické rohovky pacienta,

- určení, zda zvolená skupina odpovídající tomuto pacientovi je reprezentativní pro tohoto specifického pacienta a pokud tomu tak je, implantování čočky formované z těchto průměrných hodnot a pokud tomu tak není, implantování čočky formované z průměrných hodnot z jiné skupiny nebo formování individuální čočky pro tohoto pacienta.

64. Způsob podle kteréhokoli z nároků 55 až 63, vyzná čující se tím, že se poskytne čočka s alespoň jedním nesférickým povrchem, který snižuje alespoň jeden pojem aberace příchozí nesférické vlnoplochy.

65. Způsob podle nároku 64, vyznačující se tím, že uvedeným pojmem aberace je pojem pozitivní sférické aberace.

66. Způsob podle kteréhokoli z nároků 55 až 65, vyzná čující se tím, že se poskytne čočka s alespoň jedním nesférickým povrchem, který snižuje alespoň jeden pojem Zernikeho polynomiálů, který představuje aberaci příchozí nesférické vlnoplochy.

67. Způsob podle nároku 66, vyznačující se • 4 tím, že se poskytne čočka s alespoň jedním nesférickým povrchem, který snižuje jedenáctý normalizovaný Zerníkeho pojem, který představuje sférickou aberací příchozí nesférické vlnoplochy.

68. Způsob podle kteréhokoli z nároků 55 až 67, vyznačující se tím, že se formuje čočka ke snížení sférické aberace vlnoplochy pocházející z průměrného povrchu rohovky, který má vzorec

4 444 4 4

4444 44 z

kde kuželová konstanta cc má hodnotu v rozmezí od -1 do 0,

R je rádius centrální čočky a ad a ae jsou asférické konstanty.

69. Způsob podle nároku 68, vyznačuj ící se tím, že kuželová konstanta (cc) je v rozmezí od asi -0,05 pro velikost otvoru (průměr zorničky) 4 mm do asi -0,18 pro velikost otvoru 7 mm.

70. Způsob podle nároku 68, vyznačující se tím, že poskytuje čočku s povrchem popsaným modifikovaným konoidem, který má kuželovou konstantu (cc) nižší než 0.

71. Způsob podle kteréhokoli z nároků 55 až 70, vyznačující se tím, že se poskytne čočka s pro pacienta vhodnou lámavosti, což určí rádius čočky.

• · · · · ♦

72. Způsob podle kteréhokoli z nároků 55 až 71, vyznačující se tím, že se formuje čočka k vyvážení sférické aberace rohovky, která má koeficient Zernikeho polynomiálu představující sférickou aberaci aberace vlnoplochy s hodnotou v intervalu od 0,000156 do 0,001948 pro rádius otvoru 3 mm za použití polynomiálu vyjádřených ve formátu OSLO.

73. Způsob podle kteréhokoli z nároků 55 až 71, vyznačující se tím, že se formuje čočka k vyvážení sférické aberace rohovky, která má koeficient Zernikeho polynomiálu představující sférickou aberaci aberace vlnoplochy s hodnotou v intervalu od 0,000036 do 0,000448 pro rádius otvoru 2 mm za použití polynomiálu vyjádřených ve formátu OSLO.

74. Způsob podle kteréhokoli z nároků 55 až 71, vyznačující se tím, že se formuje čočka k vyvážení sférické aberace rohovky, která má koeficient Zernikeho polynomiálu představující sférickou aberaci aberace vlnoplochy s hodnotou v intervalu od 0,000139 do 0,0009359 pro rádius otvoru 2,5 mm za použití polynomiálu vyjádřených ve formátu OSLO.

75. Způsob podle kteréhokoli z nároků 55 až 71, vyznačující se tím, že se formuje čočka k vyvážení sférické aberace rohovky, která má koeficient Zernikeho polynomiálu představující sférickou aberaci aberace vlnoplochy s hodnotou v intervalu od 0,000194 do 0,00365 pro rádius otvoru 3,5 mm za použití polynomiálů vyjádřených ve formátu OSLO.

94 ·· «4 · «4 4444

44*4 4444 44 4

4 444 444 4444 4

4 4444 ·4·4

4944 49 94 944 44 44

76. Oční čočka získaná podle kteréhokoli z nároků 1 až 75, vyznačující se tím, že je schopna transformace vlnoplochy, která prošla rohovkou oka na v podstatě sférickou vlnoplochu, která má svůj střed na sítnici oka.

77. Oční čočka vyznačující se tím, že je schopna kompenzace aberací modelu rohovky formovaného z vhodné populace tak, že vlnoplocha vycházející z optického systému zahrnujícího uvedenou modelovou rohovku a uvedenou čočku získává v podstatě snížené aberace.

78. Oční čočka podle nároku 77, vyznačující se tím, že uvedený model rohovky zahrnuje průměrné pojmy aberace vypočítané z charakterizací individuálních rohovek a jejich vyjádření v matematických pojmech k získání individuálních pojmů aberace.

79. Oční čočka podle nároku 77, vyznačující se tím, že uvedené pojmy aberace jsou lineární kombinací Zernikeho polynomiálů.

80. Oční čočka podle nároku 79, vyznačující se tím, že je schopna snížení pojmů aberace vyjádřených v Zernikeho polynomiálech uvedeného modelu rohovky tak, že vlnoplocha vycházející optického systému zahrnujícího uvedenou modelovou rohovku a uvedenou čočku získává v podstatě sníženou sférickou aberací.

81. Oční čočka podle nároku 80, vyznačující se tím, že je schopna snížení jedenáctého pojmu Zernikeho aberace čtvrtého řádu.

• · 0 · · * · • 0 · 0 · 0

0 000 00 0

0 · · 0 ••♦0 00 00 ·

82. Oční čočka podle nároku 77, vyznačující se tím, že je intraokulární čočkou.

83. Oční čočka podle nároku 77, vyznačující se tím, že je adaptována k nahrazení přirozené čočky v pacientově oku, přičemž uvedená oční čočka má alespoň jeden nesférický povrch, kterýžto alespoň jeden nesférický povrch je formován tak, že čočka, v kontextu oka, poskytuje procházející vlnoploše alespoň jeden pojem aberace vlnoplochy, který má v podstatě„stejnou hodnotu, ale s opačným znaménkem než střední hodnota stejného pojmu aberace získaného z měření rohovky u zvolené skupiny lidí, do níž je pacient kategorizován, tak, že vlnoplocha vycházející z rohovky pacientova oka získá snížení uvedeného alespoň jednoho pojmu aberace poskytnutého rohovkou po průchodem uvedenou čočkou.

84. Oční čočka podle nároku 83, vyznačující se tím, že povrch čočky je formován ke snížení alespoň jednoho pozitivního pojmu aberace procházející vlnoplochy.

85. Oční čočka podle nároku 83 nebo 84, vyznačuj ίο i se t i m, že alespoň jeden pojem aberace vlnoplochy poskytnutý procházející vlnoploše čočkou je sférický pojem aberace tak, že vlnoplocha vycházející z rohovky pacientova oka získá snížení uvedeného alespoň jednoho pojmu aberace poskytnutého rohovkou po průchodem uvedenou čočkou.,

86. Způsob podle kteréhokoli z nároků 83 až 85, vyznačující se tím, že alespoň jeden pojem aberace vlnoplochy poskytnutý procházející vlnoploše čočkou je alespoň jedním pojmem Zernikeho polynomiálů představujícího aberaci vlnoplochy rohovky.

4 4

4 4

87. Způsob podle nároku 86, vyznačující se tím, že alespoň jeden pojem aberace vlnoplochy poskytnutý procházející vlnoploše čočkou je jedenáctým normalizovaným Zernikeho pojmem aberace vlnoplochy rohovky.

88. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 87, v yznačující se tím, že zvolenou skupinou lidí je skupina lidí patřících do specifického věkového intervalu.

89. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 88, v yznačující se tím, že čočka se adaptuje k použití pacientem, který podstoupil chirurgický zákrok na rohovce a že uvedená skupina lidí, kteří podstoupili zákrok na rohovce.

90. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 88, v yznačující se tím, že zvolenou skupinou lidí je skupina lidí, kteří podstoupí chirurgický zákrok na rohovce.

91. Oční čočka podle nároku 90, vyznačující se tím, že nesférický povrch je modifikovaným konoidním povrchem, který má kuželovou konstantu (cc) menší než 0.

92. Oční čočka podle nároku 91, vyznačující se tím, že je schopna eiminace nebo podstatného snížení sférické aberace vlnoplochy v oku nebo v modelu oka vycházející z protáhlého povrchu, který má vzorec z

• 9 99 99 9 999999

9999 99 9 9 99 9

9 999 999 9999 9

9 9999 9999

9999 99 99 999 99 99 kde kuželová konstanta cc má hodnotu v rozmezí od -1 do 0,

R je rádius centrální čočky a ad a ae jsou asférická konstanty.

93. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 92, v yznačující se tím, že čočka je poskytnuta s, pro pacienta, vhodnou lámavosti nižší než nebo rovnou 30 dioptriím.

94. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 93, v yznačující se tím, že jedním z alespoň jednoho nesférického povrchu čočky je přední povrch.

95. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 94, v yznačující se tím, že jedním z alespoň jednoho nesférického povrchu čočky je zadní povrch.

96. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 95, v yznačující se tím, že čočka je vyrobena z měkkého biokompatibilního materiálu.

97. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 96, v yznačující se tím, že čočka je vyrobena ze silikonového materiálu.

98. Oční čočka podle nároku 97, vyznačuj ící se tím, že silikonový materiál je charakterizován indexem lomu vyšším než nebo rovným 1,43 při vlnové délce 546 nm, prodloužením alespoň o 350 %, pevnost v tahu alespoň 2068,2 kPa a skleroskopické tvrdosti okolo 30, měřeno Shorovým durometrem typu A.

·· ·· «φ ···· · · ·· «9 · ζ_Ο ····.·· ···

OO · ··· · · · ···· · • · · · · ···· ··«· ·· ·· ··« «· «·

99. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 98, v yznačující se tím, že čočka je vyrobena z hydrogelu.

100. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 95, v yznačující se tím, že čočka je vyrobena z tuhého biokompatibilního materiálu.

101. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 100, vyznačující se tím, že· se formuje k vyvážení sférické aberace rohovky, která má koeficient Zernikeho polynomiálů představující sférickou aberaci aberace vlnoplochy s hodnotou v intervalu od 0,000156 do 0,001948 mm pro rádius otvoru 3 mm za použití polynomiálů vyjádřených ve formátu OSLO.

10.2. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 100, v yznačující se tím, že se formuje k vyvážení sférické aberace rohovky, která má koeficient Zernikeho polynomiálů představující sférickou aberaci aberace vlnoplochy s hodnotou v intervalu od 0,000036 do 0,000448 pro rádius otvoru 2 mm za použití polynomiálů vyjádřených ve formátu OSLO.

103. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 100, v yznačující se tím, že se formuje k vyvážení sférické aberace rohovky, která má koeficient Zernikeho polynomiálů představující sférickou aberaci aberace vlnoplochy s hodnotou v intervalu od 0,0001^39 do 0,0009359 pro rádius otvoru 2,5 mm za použití polynomiálů vyjádřených ve formátu OSLO.

·· ·♦·· * · · • · · »« · • · « · • · • ·

104. Oční čočka podle kteréhokoli z nároků 83 až 100, v yznačující setím, že se formuje k vyvážení sférické aberace rohovky, která má koeficient Zernikeho polynomiálů představující sférickou aberaci aberace vlnoplochy s hodnotou v intervalu od 0,000194 do 0,00365 pro rádius otvoru 3,5 mm za použití polynomiálů vyjádřených ve formátu OSLO.

105. Oční čočka vyznačující se tím, že má alespoň jeden nesférický povrch, kterým když se vyjádří jako lineární kombinace polynomiálních pojmů představujících její aberace je schopen snížení podobného, jako jsou pojmy aberace získané ve vlnoploše, která prošla rohovkou, čímž se získá oko dostatečně prosté aberací.

106. Čočka podle nároku 105, vyznačující se tím, že uvedeným nesférickým povrchem je přední povrch čočky.

107. Čočka podle nároku 106, vyznačující se tím, že uvedeným nesférickým povrchem je zadní povrch čočky.

108. Čočka podle nároku 106, vyznačující se tím, že je intraokulární čočkou.

109. Čočka podle nároku 105, vyznačující se tím, že uvedené polynomiální pojmy jsou Zernikeho polynomiály.

110. Čočka podle nároku 109, vyznačující se tím, že je schopna snížení polynomiálních pojmů představujících sférické aberace a astigmatismus.

• · · · · · · · · * » · • · · · · » · · · ···· ·· ·· ··· ·· ··

111. Čočka podle nároku 110, vyznačující se t i m, že je schopna snížení jedenáctého Zernikeho pojmu čtvrtého řádu.

112. Čočka podle nároku 105, vyznačující se tím, že je vyrobena z měkkého biokompatibilního materiálu .

113. Čočka podle nároku 105, vyznačující se tím, že je vyrobena ze silikonu.

114. Čočka podle nároku 105, vyznačující se tím, že je vyrobena z hydrogelu.

115. Čočka podle nároku tím, že je vyrobena z

105, v tuhého yznačuj íc biokompatibilního i se materiálu.

116. Způsob provádění zlepšení zraku u pacienta implantací intraokulární čočky, která alespoň zčásti kompenzuje aberace oka, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:

odstranění přirozené čočky z oka,

- měření aberací oka, které neobsahuje čočku použitím čidla vlnoplochy,

- poskytnutí čočky, která je schopna snížení alespoň jednoho pojmu aberace, jak je nalezeno snímáním vlnoplochy, implantace čočky do oka pacienta.

117. Způsob podle nároku 116, vyznačující se

• 9 • · • · * 4 9 • · · · 4 9 4 • • • • · 4 4 V 4 ··· · • • • 9 · • • 9 94 4 4 • • · • 4 4 • • 4 94 • • 9 • • · • ·

tím, že čočka je poskytnuta volbou kitu čoček, který zahrnuje četné čočky s různou schopností korigovat uvedený alespoň jeden pojem aberace v každé dioptrii.

118. Způsob podle nároku 116, vyznačující se tím, že čočka je poskytnuta formováním čočky, která je schopna snížení alespoň jednoho pojmu aberace vznikajícího ze snímání afakického oka.