CZ72596A3 - Contact lens and process for producing thereof - Google Patents

Description

čočky a asférické způsobu výroby individuálně

Kontaktní čočka a způsob její výro

Oblast technikv

Vynález se týká obecně kontaktní kontaktní čočky, zejména asymetrické tvarované kontaktní čočky a způsobu její výroby.

Dosavadní stav technikv

U třiceti až čtyřiceti procent lidské populace ve věku pod čtyřicet let se vyskytují oční vady, upravované brýlemi, kontaktními čočkami nebo chirurgickým zákrokem. Oční vady vznikají když základní optické prvky oka, rohovka a čočka, zkreslují obraz světla přicházejícího na sítnici. Pokud je obraz zobrazen před sítnicí, jedná se o krátkozrakost, myopii. Pokud je obraz zobrazen za sítnicí, jedná se o dalekozrakost, hyperopii. Mohutnost zaostřování oka nebo jiného lámavého prostředí je měřena v jednotkách nazývaných dioptrie.

Okolo 20% pacientů nad čtyřicet . let majících oční vadu nemůže nosit kontaktní čočky, protože kontaktní čočky nejsou vhodné (vypadávají a/nebo jsou velmi nepříjemné), nebo nejsou schopny úspěšně provádět optickou korekci, nebo obojí. Dále, mnoho pacientů, kteří nyní nosí kontaktní čočky, nejsou spokojeny s délkou času, po kterou mohou nosit svoje čočky a/nebo s ostrostí pohledu, kterou tyto kontakní čočky umožňují.

Ve věku nad čtyřicet let, procento populace potřebující korekci zraku dramaticky stoupá a problémy vznikající u stávajících kontaktních čoček se stále více projevují a jsou aktuálnější.

Standardní kontaktní čočky jsou rotačně symetrické a sférické. Lidská rohovka má ale asymetrický asférický povrch.

Asférický, znamená, že poloměr zakřiveni podél meridiánu rohovky (což je imaginární křivka na povrchu rohovky, '5 z procházející geometrickým středem rohovky analogická ke geografickému meridiánu) není konstantní. Ve skutečnosti se zakřivení rohovky snižuje progresivně od geometrického středu k obvodu. Asymetrický, znamená, že profil zakřivení rohovky podél poloviny meridiánu není shodný (to jest, není zrcadlově obrácený) jako podél druhé poloviny tohoto meridiánu. Velikosti v rozdílu rohovky - asférické a/nebo asymetrické jsou různé pacient od pacienta.

Sférické čočky nevyrovnávají zakřivení a geometrii rohovky a proto nejsou zcela vhodné. Větší nerovnoměrnost pacientovy rohovky zhoršuje vhodnost tak, že okolo 20% pacientů pod čtyřicet let není schopno nosit standardní kontaktní čočky.

Standardní čočky jsou rotačně symetrické. Kontaktní čočka je vytvořena/odzkoušena při klasické výrobě kontaktních čoček rutinní kombinací různých kulových a dalších asférických křivek. Někdy jsou vhodné čočky pro rohovku tvořeny obecnými torickými, bitorickými a podobnými povrchy. Tyto mnohem složitější čočky jsou vyráběny se zachováním základní rotační symetrie, to jest, povrchy jsou vytvářeny okolo středového bodu otáčení. Torické čočky jsou obvykle vyrobeny jedním ze dvou zbůsobů. První a více dostupný způsob je založen na zvlnění a tím zakřivení čočkovítých výlisků před umístěním do soustruhu. Po zvlnění je čočka odříznuta a následuje pružné rozevření. Druhým způsobem je vytvoření torické čočky přímo na soustruhu.

Protože lidská rohovka má asymetrický asférický povrch, pouze sférické čočky vyhovují zakřivení a geometrii rohovky. Pokud je čočka vyrobena jako hybrid sférických a asférických křivek, je výsledný povrch čočky stále rotačně symetrický, (to jest, tyto čočky nejsou asymetrické a asférické).

Při snaze vyřešeni tohoto problému, vytvářejí výrobci čočky s různými zakřiveními jejich zadního povrchu. Například US patent číslo 5,114,628 popisuje asférické kontaktní čočky vyrobené s použitím topografických dat rohovky při obsluze soustruhu. (Data uvádějí informace o zkosení povrchu rohovky v různých místech na rohovce, ale jsou založeny na měření ve dvou rozměrech převedených na tři rozměry). Výsledná čočka je asférická (oba povrchy přední i zadní), ale v podstatě symetrická. Takováto čočka může být pro některé pacienty vhodnější než standardní sférické čočky. Ale další pacienti mohou pociťovat zhoršení oproti sférickým čočkám. Tak, tento typ asférické symetrické čočky nepřináší vpodstatě zvýšení počtu pacientů, kteří mohou pohodlně nosit kontaktní čočky a/nebo nosit kontaktní čočky, které jim umožňuji požadovanou ostrost zraku.

Další US patenty (jako jsou například US 4,923,467, US

5—104-^408—a—US-5—1-56-Í-622)—popisuji—vytváření_čoček, které jsou implantovány v podstatě do rohovky. Tyto čočky nejsou kontaktními čočkami. Čočky popsané v těchto patentech jsou vytvářeny na základě dat topogragického mapování rohovky. Je používán laser pro odebírání materiálu z čočokovitého výlisku. Přičemž problémy· vyskytující se u těchto, implantátů, nejsou shodné s těmi, které se vyskytují u standardních kontaktních čoček. Například, narozdíl od kontaktních čoček jsou implantační čočky statické a jsou pevně umístěny do stromy rohovky, takže se ani nekývaji na rohovce ani neplavou na filmu, slz a nejsou závislé na vnějších vlivech jako je tlak víčka,nebo gravitace.

US patent 2,264,080 od Hunter, popisuje způsob výroby kontaktní čočky vytvářející bělmo, to jest čočky umístěné na bělmu, nikoli na rohovce. Hunter popisuje vytváření formy povrchu oka, které je užito jako šablony pro mechanické vedení brousícího nástroje po povrchu čočkovitého výlisku. Brousící nástroj přijímá informace o meridionální topografii formy a tyto přenáší na povrch čočkovitého výlisku zpětnou vazbou podél meridiánů Čočky, Hunterem vytvořená čočka má záměrně povrch na bělmu mimo rohovky pro získání dalších kontaktů s povrchem rohovky. Dále se při jeho metodě výroby vytvářejí švy nebo vrcholy při vytváření zadního povrchu čočky, které pokud jsou přítomny na kontaktní čočce, mohou způsobit nepříjemnosti při nošení. Dále mohou být tyto švy umístěny v zorném poli kontaktní čočky, čímž narušuji zorné pole pacienta a tak se stávají tyto čočky nepoužitelné.

Nutnost potřeby zdokonalení kontaktních čoček je ilustrovaná v článku Ophthamology Times z 1. listopadu 1992, strana 82, kde je popsána budoucí oblast výzkumu ukazující vzrůst složitých asférických optik a zdokonalení kontaktních čoček umístěných na asférické rohovce.

Jinými slovy, jak asférické tak i asymetrické rohovky mohou být v současnosti ošetřeny, ale pouze asférické rohovky mohou být ošetřeny kontaktními čočkami. Vynálezce tohoto vynálezu nečekaně objevil, že pokud část kontaktní čočky přesně napodobuje povrch rohovky, asféricky i asymetricky, je získán lepší pocit a/nebo lepši korekce zraku. Proto je v současnosti tato úprava u kontaktních čoček nutná, aby se odstranil nebo eliminoval počet pacientů všeho věku, kteří nemohou pořádně nosit kontaktní čočky. Zároveň zlepšuje komfort a/nebo vizuální možnosti (včetně lepší korekce astigmatismu) pro pacienty, k^eří nyní nosí kontaktní čočky. ý ífi'

Podstata vynálezu

Podstatou tohoto vynálezu je zhotovení kontaktní čočky, se zdokonalenou zrakovou korekcí a/nebo větší vhodností pro pacientovu rohovku.

Další vlastností tohoto vynálezu je výhodná rychlost a ekonomické podmínky výroby kontaktních čoček, které jsou buď sférické nebo asférické, ale nejsou v podstatě asymetrické.

Jedním znakem vynálezu je určení kontaktních čoček pro užití u pacientů s vádou zraku s asymetrickou asférickou rohovkou, uvedená čočka má: přední povrch, * zadní povrch a základ, uvedený zadní povrch obsahuje obvodovou Část', která je asymetrická á asférická a alespoň ČáseČně se překrývajíc! se základem uvedené Čočky, uvedená obvodová část je asymetricky a asféricky přizpůsobena odpovídajíc! obvodové části rohovky, která se nachází u obvodové Části čočky když je čočka umístěna v oku pacienta a uvedená kontaktní čočka není v průměru větší než uvedená rohovka.

Uvedené technické řešení dále -obsahuje, bez omezení, jednu nebo více následujících variant:

(a) celý zadní povrch asymetricky a asféricky odpovídá povrchu rohovky, (b) přední povrch čočky může být rovněž celý nebo v části asymetrický a asférický, (c) alespoň část obvodové části zadního povrchu čočky je asférická a asymetrická v předem daných proporcích v závislosti na povrchu rohovky, (d) středová část zadního povrchu čočky je sférická a/nebo , (e) obvodové části čočky mají proměnnou tloušťku pro získání různé symetrie a sfericity rohovky, přičemž je dodržen běžný přední okraj a úprava povrchu.* ' i

Dále se uvedený vynález týká způsobu výroby čočky, využívajícího třírozměrová topografická data (včetně dat elevace) z velkého počtu bodů na dané rohovce a užití daných dat pro vedení v podstatě alespoň obvodové části zadního povrchu čočky k ‘získání dokonalého a/nebo měřeného odpovídajícího povrchu dané rohovky. - *

Přehled obrázků na výkresech

Vynález a jeho výhody budou blíže vysvětleny pomocí následujícího popisu výhodných provedeni s využitím výkresů, kde:

Na obr. la je 2názorněn příčný řez sférickou rohovkou opatřenou stávající sférickou čočkou.

Na obr. lb je znázorněn příčný řez jednoduchou asférickou rohovkou opatřenou stávající sférickou čočkou.

Na obr. lc je znázorněn nárys jednoduché asférické rohovky z obr. lb.

·.

Na obr. Id je znázorněn příčný řez jednoduchou asférickou rohovkou opatřenou stávající jednoduchou asférickou čočkou.

Na obr. Ie je znázorněn příčný řez asymetrickou asférickou rohovkou opatřenou stávající jednoduchou asférickou čočkou.

?'

Na obr. 2 je znázorněn příčný řez asymetrickou asférickou rohovkou opatřenou asymetrickou asférickou čočkou podle tohoto vynálezu.

Na obr. 3 je znázorněn zvětšený příčný řez asymetrickou asférickou čočkou z obr. 2.

Na obr. 4 je znázorněn příčný řez asymetrickou asférickou rohovkou opatřenou kombinovanou sférickou a asymetrickou asférickou čočkou podle tohoto vynálezu.

Na obr. 5 je znázorněn nárys kombinované sférické a asymetrické asférické čočky z obr. 4 umístěné na rohovce.

Na obr. 6 je znázorněno schéma zapojení a postupový diagram pro způsob výroby čoček podle tohoto vynálezu.

Na obr. 7 je znázorněno schéma zařízení pro výrobu kontaktních čoček podle tohoto vynálezu.

- 7 Na obr. 8 je znázorněn příčný řez části asymetrické asférické rohovky opatřené kombinovanou sférickou a asymetrickou asférickou čočkou podle tohoto vynálezu ve které část asymetrického asférického zadního povrchu neodpovídá povrchu rohovky ale odpovídá danému povrchu v poměrném divergentním vztahu.

Na obr. 9 je znázorněn příčný řez vedený směrem 9-9 z obr. 5.

Příklady provedení vynálezu

Uvěděné^—te'rmíny-s^—jej rch-významem-j sou—popsány—dále(a) Porovnáni aplikované na rohovce a povrchu čočky znamená v podstatě přesné porovnání. To znamená, pokud má být povrch nebo Část kontaktní čočky porovnán” z odpovídající části povrchu rohovky, je nezbytné, aby třírozměrná topografie povrchu čočky nebo jeho části co nejvíce nebo přesné odpovídala třírozměrné topografii odpovídající části povrchu rohovky (obecně, čím je větší počet měření topografie rohovky, tím je větší porovnání).

(b) přizpůsobení aplikované na rohovce, a povrch čočky (nebo části) je širší než porovnání. To znamená, pokud má být povrch nebo část kontaktní čočky přizpůsoben odpovídající, části povrchu rohovky, není nezbytné, aby si třírozměrné topografie odpovídali v každém bodě povrchu čočky, tyto mohou být vypočteny z přesné topografie na povrchu rohovky jednoduchým matematickým vztahem. Například část povrchu čočky přizpůsobená odpovídající radiální Části povrchu rohovky pomocí proporcionální divergenci když dvě části povrchu mají porovnané rozmezí (to znamená, porovnané obvodové linie) na obvodech, ale pomocí progresivní divergence z každého dalšího radiálního směru. Například oblast 101 rohovky 10'’ a stejná oblast 101 čočky 60’ z obr. 8.

Pro dalši ocenění jedinečnosti provedení a výhod kontaktních čoček a způsobu výroby podle tohoto vynálezu pomůže pochopení struktury rohovky interakce rohovky s dosud známými kontaktními čočkami. Obr. la až lb znázorňují různé varianty kontaktních čoček známých z dosavadního stavu techniky, nasazené na rohovky různých hypotetických tvarů. Zobrazení na těchto obr. nejsou uvedeny v měřítku a určitá struktura je více zdůrazněna z ilustračních důvodů. Každý z příčných řezů okem, znázorněný na t

obr. la až obr. Id je veden napřič jedním meridianem oka.

Obr. la znázorňuje příčný řez hypotetickou sférickou rohovkou 10, která je opatřena sférickou kontaktní čočkou 30. známou z dosavadního stavu techniky. (Toto znázorněni nemá žádný klinický základ, protože žádná lidská rohovka není přesně sférická). Na tomto obr. la lze vidět, že pokud by lidské oko bylo přesně sférické, bylo by snadné na něj umístit sférickou čočku 30. U sférické čočky je poloměr křivosti v každém bodě povrchu čočky rovný poloměru křivosti v každém dalším bodě na stejném povrchu čočky. Navíc je kulová plocha inherentně symetrická.

ϊ

Optická korekce dosažená optickou čočkou je, kromě jiného, funkcí zvětšovací schopnosti čočky. Obráceně, zvětšovací schopnost čočky je, kromě jiného, funkcí indexu odrazu materiálu použitého pro čočku a matematický rozdíl mezi křivostí předního (vnějšího) povrchu 32 čočky a křivosti zadního (vnitřního) povrchu 34 Čočky. (Pro další detaily v uspořádání může být využit pro dosažení optické korekce, viz. například US patent 5,114,628 s ohledem na předcházející popis).

Na obr. 1 je rovněž možné uvidět další anatomické rysy oka včetně bělma 15, duhovky 20 a zornice 25. Zornice 25 je otevírána tvarováním duhovky 20. Čím více světla dopadá na oko, tím více se duhovka 20 rozevírá a průměr zornice 25 se zvětšuje. Čočka 30 znázorněná na obr. la překrývá většinu rohovky 10 a má průměr do přibližně 10 mm. Většina dosud známých čoček (neznázorněných) má větší průměr a zasahují do okrajových částí bělma 15., ale uvedený vynález se týká kontaktních čoček, které v podstatě nezasahují mimo okraje rohovky 10.

Na obr. lb je příčný řez hypotetickou symetrickou asférickou rohovkou 10 opatřenou, z dosavadního stavu techniky známou, sférickou čočkou 30 z obr. la. Geometrická středová linie H je osou, která je normálou k rovině duhovky a prochází geometrickým středem rohovky 10 ’ . V asférické rohovce, jako je v

rohovka 10’, znázorněná na obr. lb, není poloměr zakřivení konstantní podél všech meridianů, to jest, z bodu geometrické středové linie H do každého zakončení 12 nebo 13. Například poloměr zakřivení bodu A na rohovce 10’ jé jiný než poloměr zakřivení rohovky 10’ v bodu F, Poloměry zakřivení znázorněné na obr. lb jsou pro názornost asferity rohovky IQ’ zvětšeny. Takto je zřejmé, že sférická čočka 30 nemůže být—zcela—vhodná a stabilní na symetrické asférické rohovce IQ’. Zde je rovněž Znatelná mezera (to jest prostor bez doteku) mezi zadní plochou 34 čočky 30 a přední plochou 11 rohovky IQ’. Protože tato mezera může způsobovat pohyb a naklápěni čočky 30 na rohovce IQ’, které se projeví na stupni pohybu/naklápění, bude čočka 30 vykazovat nepříjemnosti a/nebo způsobovat zkreslení obrazu.

Termín symetrický, uvedený výše, je užit k popsání skutečného tvaru asférické rohovky IQ’. Hlavním znakem symetrické rohovky je to, že poloměr křivosti v bodě umístěném v dané radiální vzdálenosti od geometrické středové linie H, je stejný jako poloměr křivostí ve všech ostatních bodech, umístěných ve stejné radiální vzdálenosti od středové linie H. Obr. lc v porovnání s obr. lb ilustruje tyto hlavní znaky. Na obr. lc je znázorněn půdorys symetrické asférické rohovky IQ’ z obr. lb. Body A a B jsou umístěné na předním povrchu 11. rohovky 10’ podél totožného meridianu Ml. Body A a B jsou ve stejné radiální vzdáleností C od geometrické středové linie H rohovky 10’, každý v opačném směru podél meridianu Ml od geometrické středové _: linie . Body D a E, rozmístěné podél meridianu M2. který je pootočen o 90° oproti meridianu Ml. Body D a E jsou rovněž v radiální vzdálenosti C od geometrické středové linie Η. V symetrické asférické rohovce je poloměr křivosti ve stejných bodech A, B, D a E, které jsou radiálně ekvidistantní od středové linie:H. Každé dvě poloviny rohovky

10' jsou zrcadlově obrácené navzájem podél meridiánu (to jest Ml. M2 nebo dalšího meridiánu.

Na obr. Id je znázorněn příčný řez meridianem symetrické asférické rohovky 10’ opatřené stávající symetrickou asféríckou čočkou 40 (která může být vyrobena obvyklou technikou odlévání). Jak může být vidět z obr. Id může být zakřivení zadního povrchu čočky 40 vytvořeno se zakřivením, odpovídajícím rohovce 10’ . V porovnání se sférickou čočkou z obr. lb, asférická čočka 40 z obr. Id vytváří lepší podmínky pro asféríckou symetrickou rohovku z obr. Id, které mohou způsobit zlepšení přizpůsobení a zraku. I když symetrické asférické čočky, které mají shodný příčný řez meridianem, přičemž jejich· tvar odpovídá průměrné sfericitě rohovky pacientů, stále se vyskytuje velké procento populace pacientů, které nejsou schopny nosit nebo dobře vidět pomocí těchto čoček.

Obr. Id rovněž znázorňuje nedokonalost symetrické asférické čočky 40, která je umístěna na asymetrické asférické rohovce. Q a R jsou body na zadním povrchu 44 Čočky 40 podél vybraného meridiánu. Body Q a R jsou ve stejné vzdálenosti C od geometrické středové linie H rohovky 10. U symetrické asférické čočky 40, umístěné na symetrické asférické rohovce, mají stejnou vzdálenost (§) od roviny P. Rovina P je referenční rovina, která je rovnoběžná s rovinou duhovky. Středová linie H je normálou k referenční rovině P. Všechny body na čočce 40, umístěné v radiální vzdálenosti C od geometrické středové osy H, budou ve vzdálenosti V od roviny P. Jinými slovy je stejná geometrie popsána výše s ohledem na symetrickou asféríckou rohovku 10. opatřenou stávající symetrickou asféríckou čočkou 40. Z tohoto důvodu, body Q a R na čočce 40 budou odpovídat bodům A a B na rohovce .10’ . Samozřejmě, úplný zadní povrch čočky, znázorněný na obr. Id, bude odpovídat povrchu rohovky 10,’, který je čočkou 40 překryt. Tímto je řečeno, že neexistuje mezera mezi body Q a A nebo body R a B. Existuje měřitelný úzký prostor, vyskytující se mezí zadním povrchem 44 čočky 40 a předním povrchem 11 rohovky 10’ . V aktuální praxi může být tento měřitelný kapilární prostor zaplněn přerušovaným filmem.

··&

Přerušovaný tok a přerušovaná výměna procházející přes tento prostor je způsobena kapilárním efektem.

Na obr. Id je znázorněna -čočka, umístěná na rohovce, kde geometrická středová linie H rohovky 10 ’ je souhlasná s geometrickou středovou linií čočky 40 a vlastní středová linie H je umístěna na obou geometrických středových liniích na tomto obr. a toto je uvedeno dále.

Bohužel, rohovka pacientů je velmi rozdílná od symetrické asférické rohovky, která je znázorněna na obr, lb až obr. Id. Dále, typický pacient má rohovku, která je i asférická jako je rohovka 10’’ znázorněná na obr asymetrická le. Na obr.

Ie je znázorněna asymetrická asférická rohovka 10’’ opatřená symetrickou asférickou dosavadní čočkou 40 z obr. Id. Jak lze očekávat, symetrická asférická čočka 40 neodpovídá asymetrické asférické rohovce 10’’ tak dobře jako odpovídá symetrické asférické rohovce 10 ’ z obr. Id.

Oba body A·’ a B’ z obr. le leží podél stejného meridianu rohovky 10.' ’ ve shodné radiální vzdálenosti C od geometrické středové linie H. Protože u asférické rohovky 10’*, jsou body A’ a B’ umístěny na různé úrovni od, roviny: duhovky. Rozdíl v umístění mezi body A’ a B’ je znázorněn .jako-rozd.il;G:,. Rozdíl b úrovně mezi dvěmi body na stejném meridiánu bude při· využití /.metrické asférické kontaktní čočky 40 na asymetrické asférické rohovce 10’’ nemožný.

Jak je vidět na obr. le, existuje značná mezera 45 mezi bodem A’ na předním povrchu 11» rohovky 10’’ a odpovídajícím bodem Q na zadním povrchu 44 čočky 40.. Pokud se vyrábí symetrická čočka 40. potřebný materiál je odebrán z polotovaru čočky tak, že čočka bude obrobena od nejvyššího bodu elevace s daným poloměrem. V příkladném provedení znázorněném na obr. le, bude polotovar čočky opracován tak, že v bodě R bude čočka 40 dosedat na bod B· rohovky. Protože je čočka symetrická, bod Q na čočce 40 je na stejné úrovni jako bod R a proto nebude odpovídat (co se týká úrovně) bodu A’ na rohovce, důsledkem je mezera 45. Umístěni, relativní velikost, tvar a počet mezer jako je mezera 45 bude ovlivňovat vhodnost pro pacienta se symetrickou asférickou kontaktní čočkou jako je čočka 40 a zda-li, pokud je vhodná, je pohodlné i použití. Jestliže se mezera vyskytuje na okraji 47 (nebo základu) čočky 40, což je část čočky 40, ležící na rohovce, jako je mezera 46., bude čočka způsobovat kmitání'’ podél meridianu procházejícího mezerou (nebo bude ležet na rohovce v pozici, ve které čočka 40 a rohovka 10 *' budou opticky nevyrovnané). K symetrické čočce jako je čočka 40 patří nezbytné mezery jako je mezera 46, které se budou vyskytovat podél okraje 47, protože je zde rozdíl úrovní povrchu rohovky, kde se okraje 47 setkávají s rohovkou. Zejména, může docházet k tomu, že mezery 46 vytvářejí potencionální problémy s oční nákazou od okraje 47 a posunem čočky 40. Okraje 47 se budou posouvat z povrchu rohovky 11 * pomocí mezer 46 mezi povrchem 11 ’ a čočkou 40. Dalším problémem v souvislosti s mezerami, jako jsou mezery 45 (které nejsou spojeny s konstrukcí a tvarem, ale s nedostatkem při výrobě xs a při postupu spojeném s umístěním na rohovku) je nemožnost kontroly vytváření filmu slz mezi rohovkou a zadním povrchem ' .x čočky. Pokud je slzení příliš intenzivní, může být použití čočky natolik nepohodlné, že způsobí pacientovi nemožnost jejího nošeni. Zrovna tak, pokud se čočka fyzicky dotýká středu rta rohovky, bude rohovka fyziologicky pociťovat nedostatek kyslíku, jsu což bude mít okamžité nagativní následky pro pacienta. Pokud nastanout takovéto nepřijatelné situace, musí být čočka okamžitě sejmuta z oka.

Na obr. 2 je znázorněn příčný řez asymetrickou asférickou rohovkou 10 ’’, opatřenou asymetrickou asférickou kontaktní čočkou 50, pro ilustraci jednoho provedení podle tohoto vynálezu. Přední povrch asymetrické asférické čočky 50 je vyroben s přizpůsobenou přesnou (to jest měřenou) geometrií asymetrické astigmatické rohovky 10’·. Čočka 50 je znázorněna detailně ve zvětšeni na obr. 3. Jak je vidět na obr. 3, je čočka 50 podle tohoto vynálezu vyrobena tak, že zadní povrch 54 čočky 50 odpovídá geometrii asymetrického asférického předního povrchu 11 rohovky 10’’. V praxi středová plocha (optická zóna)

- LJ neodpovídá rohovce a pouze okraje odpovídají rohovce, jak bude popsáno dále.

Body S a T na obr. 3 Íeží podél stejného’ meridianu na zadním povrchu 54 čočky 50 a oba jsou ve stejné radiální vzdálenosti C od geometrické středové linie U čočky 50. Geometrická středová linie H je normálou k referenční rovině P. Pokud zadní povrch. 54 čočky 50 je vyroben tak, že odpovídá neregulérní, asymetrické, asférické rohovce 10’’. body S a T (stejně vzdálené od středové linie H) leží na různých úrovních vzhledem k referenční rovině P. Bod T je ve vzdálenosti Z1 od roviny P, přičemž bod S je ve vzdálenosti Z2 od roviny P. -Erotože-se—j.edná_o asymetrickou čočku 50, vzdálenost Z2 je větší než vzdálenost Zl, rozdíl je Q. Předpokládejme, Že příčný řez Čočkou 50. znázorněnou na obr. 3, je veden podél stejného meridianu jako je příčný řez rohovkou IQ’’ na .obr. Ie a obr. 2, bod S na čočce 50 odpovídá bodu A’ na rohovce 10 ’’ a bod T na čočce 50 odpovídá bodu B’ na rohovce 10” . Přičemž všechny čtyři body jsou ve stejné radiální vzdálenosti C od geometrické středové linie H čočky 50 a rohovky 10’’.

Geometrie zadního povrchu 54 čočky 50 byla vytvořena v souladu s topografií předního povrchu11’ rohovky 10’ ’ proto je rozdíl G hladin mezi body S a T na čočce 50 stejný jako rozdíl G hladin mezi body A’ a B’ na rohovce 10’’. V porovnání se symetrickou asférickou čočkou 40, znázorněnou na obr. Ie, asymetrická asférická Čočka' 50 nebude mít žádné znatelné mezery mezi a na rohovce ΙΌ’’, takové jako jsou mezery 45 a 46 na obr. Ie. Patrná tenká stejnoměrná mezera vzniklá mezi zadním povrchem 54 čočky 50 a předním povrchem 11’ rohovky 10 ’ ’ (obr. 2) je znázorněna pouze z toho důvodu, že v praxi zadní povrch čočky 50 bude oddělen od rohovky 10’’ tenkým filmem slz.

Přední povrch 52 čočky 50 je rovněž vytvořen asféricky a asymetricky tak, že je v souladu se zadním povrchem, což vede k vhodné optické korekci požadovaně pacientem. Jak je známo z dosavadních zkušeností, optická korekce, získaná kontaktními čočkami je částečně funkcí indexu lomu materiálu využitého pro čočky a matematickým rozdílem mezi zakřivením předního povrchu 52 a zakřivením zadního povrchu 54 čoček 50. Přední povrch 52 bude asymetrický asférický a bude mít tvar, který bude v předem

- stanoveném vztahu vzhledem k zádnímu povrchu '54 v závisloti na požadované optické korekci (toto provedení není znázorněno na obr. 2 nebo obr. 3). Uvedená závislost je ovlivněná požadovanými variantami optických podmínek, které vycházejí ze známého stavu techniky. Příklady kontaktních čoček využívajících asférickou optiku a jejich další popis je uveden v U.S. patentových spisech 5,019.098, 4,861,152 a 4,640,595.

Výhodné provedení kontaktních čoček podle tohoto vynálezu je znázorněno na obr. 4 a obr. 5. Čočka 60, znázorněná na těchto obr., je kombinovaná čočka se sférickou centrální částí 66 a asymetrickou asférickou obvodovou nebo okrajovou části 69. Obvodová část 69 obsahuje základ 70 čočky 60 a přechází do základního zakřivení 65 sférické části 66. Geometrie centrální části 66 čočky 60 je záměrně zvolena sférickou, protože sférické optiky jsou relativně jednoduché a vedou k nejlepší korekci zraku. Obvodová část 69 zadního povrchu 64 čočky 60 je vytvořena podle topografických dat rohovky pro vytvoření asymetrického asférického povrchu, který odpovídá topologii (zakřivení

i. elevace) předního povrchu 11’ rohovky 10’’. Obvodová Část 69 tvoří nosný povrch, kterým čočka 60 drží na rohovce 10'’ .

Průměrná maximální fyziologická dilatace lidské zorničky 25 je přibližné mezi Čtyřmi až pěti (4 až 5) milimetry. Ve výhodném provedení uvedeného vynálezu bude mít centrální sférická část 66 základní průměr alespoň šest (6) milimetrů pro provádění optické korekce podél ' celé optické zóny, tvořené rozšířenou zorničkou 25. V tomto výhodném provedení nebude šířka obvodové asymetrické asférické zóny 69 překračovat přibližně jeden až dva (1 až 2) milimetry. Rovněž je možné, že obvodová část 69 bude mít jednotnou šířku, což není nezbytný případ, jak je znázorněno na obr. 4 a obr. 5. Šířka obvodové Části 69 se může měnit místo od místa vzhledem k základu čočky 60. V tomto případě není podmínkou kruhový tvar nebo uspořádání. Jedním faktorem, který ovlivňuje šířku obvodové části v příslušných místech je strmost rohovky v příslušných místech. Pokud je rohovka příliš strmá podél příslušného meridianu, může šířka mariginální plochy 69 zvětšovat nosný povrch, jako je tomu v bodě K na obr. 5. Příslušná část rohovky může být přizpůsobena zúžené obvodové části 69 a odpovídajícímu menšímu nosnému povrchu, jak je tomu v bodě L. Limitem a tolerovaným součtem topografie rohovky může šířka obvodové části 69 odpovídat základu 70 čočky 60. V praxi nebude základ matematickou přímkou, ale bude mít malou, ale konečnou šířku. Horní mez obvodové části 69 podél příslušného meridianu je dána tvarem základní křivky 65; jak je zde popsáno (a existencí, pokud je, intermediální zóny, jak je vidět na obr. 8). Menší omezeni nebo konec je dán nikoli pouze topografii rohovky, ale také vlastnostmi použitého materiálu z kterého je čočka vyrobena, rozložením povlaku slz a interakcí mezi čočkou a okem. Jinými slovy, vhodné provedení profilu meridianu čočky 60 ve vrcholu základu 70. kde se setkávají přední povrch a zadní povrch, bude záviset na těchto dalších podmínkách. Podoba zakončení., vychází samozřejmě ze stávajících zkušenosti a bude závislá především na prováděných experimentech.

Zóny 66 a 69 jsou znázorněny na obr. 5 jako ostré čáry. Při skutečné výrobě kontaktní čočky, podle tohoto vynálezu, bude propojení mezi sférickou zónou .66 a asymetrickou asférickou zónou 69 splývat (to jest bude hladké bez ostrých zakončení, které by mohly způsobit nepříjemnosti). Strmost přechodu ve styčných plochách je rovněž závislá na relativní, strmosti rohovky pacienta. Rohovka se strmým zakřivením bude výsledkem u Čočky se strmým přechodem mezi centrální sférickou částí 66 a obvodovou asymetrickou asférickou zónou 69.

Jak bude zřejmé odborníkům z dané oblasti techniky, poloměr zakřivení sférické centrální části 66 je závislý na rozdílu mezi elevacemi vrcholu rohovky (bodná rohovce nejvíce distální od roviny duhovky) a elevacemi nejvyššího bodu na rohovce, který bude hranicí 65 mezi centrální části 66 a obvodovou částí 69. Pro zajištění volného prostoru podél celé rohovky 10 * ’ , nej vyšší bod rohovky umístěný v obvodové části 69 (bod K v provedení na

ID obr. 5.) bude rovněž záviset na nej vyšším bodu přechodu mezi základním zakřivením 65 sférické části 66 čočky 60 a obvodové části 69, v podstatě ležet zcela v centrální (optické) zóně se zajištěním volného prostoru od rohovky. Nejnižší bod rohovky podél základního zakřivení bude závislý na nej nižším bodě přechodu.

provedeni řešení a 102 dohromady Zóna 103 na obr. a obr. 5. Jako

Na obr. 8 je znázorněno další výhodné podle tohoto vynálezu. Tři zóny 100. 101 vytvářejí obvodovou část 65 z obr. 4 a obr. 5 8 odpovídá sférické centrální části 66 z obr. 4 na čočce z obr. 4 a obr. 5, přední povrch čočky 60’ v zóně 100 asférická.

překrývá asymetrickou asférickou znázorněnou) ve stejné zóně 100. mezilehlá zóna 101. Rohovka 10’’ Část čočky.60’ v rohovku 10’’ (částečně K zóně 100 je přilehlá' je i nadále asymetrická mezilehlé zóně 101 je rovněž asymetrická asférická, ale neodpovídá topografii rohovky. Čočka 60 ’ v mezilehlé zóně 101 odpovídá topografii rohovky v předem stanovené proporcionalitě divergující ke skutečnosti. Výpcfčet, kterým topografie diverguje od přesné topografie rohovky 'bude provedena pomocí jednoduché matematické rovnice jako je:

Z’ = Z + (X - 5)/2, kde

Z* je nová Z elevace čočky

Z je elevace čočky bez divergence

X je X souřadnice umístění příslušného bodu na čočce (X osa je rovnoběžná se stranou z obr, 8).

Účelem mezilehlé divergentní zóny 101 na čočce 60.’ je kontrola toku slzné tekutiny do a z mezery mezi čočkou 60 ’ a rohovkou 10.’’. Se zvyšujícím se vypočteným rozdílem se bude kapilární efekt zvětšovat a proto se bude moci dostat více tekutiny pod čočku 60’. Jednoduše, pokud se rozdíl zmenší (maximálně do bodu kde Z = Z’), zmenší se i výsledný tok tekutiny.

Zóna 102 je přechodnou zónou (není v měřítku) mezi asférickou asymetrickou částí čočky 60’ a centrální sférickou

Částí čočky 60’. Účelem přechodné zóny 102 je provedení plynulého zakřivení mezi asfěrickou asymetrickou částí (zóny 100 až 102) a sférickou částí (zóna 103).

Na obr. 9 je znázorněno jak se u obvodové'části 69 čočky 60 mění tlouštka pro získání různých variant u asymetrické asférické rohovky, zatímco je dodržován běžný tvar předního . okraje a povrchu. Jak je vidět na obr. 9 levá polovina Čočky obsahuje tenčí okraj, kterým je rohovka smáčena v této ploše a pravá, polovina, obsahuje silnější okraj, kde je rohovka nejplošší. Pokud je okraj slabší než předem nastavené minimum určené pro tlouštku čočky (předejiti protržení během výroby), uvedený vynález bude automaticky kompenzovat prováděním dodatečného zvětšení t louš t k y před ního—o k r a j e—p o v r-c hu-č očky--Toto dodatečné zvětšení tlouštky prováděné pro požadovanou tlouštku tak, že okraj má tvar obvyklého předního okraje. Jak je zřejmé, zadní povrch 52 čočky 60, znázorněné na obr. 9 je sférický. Přičemž alespoň jedna obvodová část 69 zadního povrchu 54 je asymetrická a asférická. Oba i nevykompenzovaný okraj 74 (znázorněno v pozadí) i aktuálně kompenzovaný okraj 72, jsou znázorněny na obr. 9.

Zařízení pro výrobu asymetrické asférické kontaktní čočky podle tohoto vynálezu je znázorněno na obr. 6. Zařízení obsahuje systém 610 pro získání tvaru rohovky, programátor 620 analytického zaměření, pomocný grafický výpočetní systém 630. příkazový procesor 640 a zařízeni 650 pro tvorbu čočky. Systém 610 pro získáni tvaru rohovky je využíván ve spolupráci s programátorem 620 analytického zaměření a dále pro vytváření třírozměrné topografické mapy rohovky 600 pacienta, která je opatřena kontaktní čočkou. Z tohoto důvodu jsou údaje jak o strmosti (obrysová linie), tak o elevaci, nutné.

Grafický výpočetní systém 630 je používán jako pomocný pří editaci nebo modifikaci topografických dat rohovky před zadáním dat do zařízení 650 pro tvorbu čočky přes příkazový procesor 640. Příkazový procesor 640 zadává topografická data popisující povrch čočky před její tvorbou, přímo z elevačního analytického programátoru 620 nebo z pomocného grafického výpočetního systému

630 a generuje sekvence přikazových/řídících signálů požadovaných zařízením 650 pro tvorbu čočky. Zařízení 650 pro tvorbu čočky přijímá z příkazového procesoru 640 sekvence příkazů, které popisují pohyby ve třech rozměrech......(X, Y,

Z v některých z kartézských, radiálních nebo sférických souřadnocích) ů zařízení 650 pró tvorbu čočky pro vytvoření plně vyhovující kontaktní čočky.

Každé ze zařízení na obr. 6 může být zkonstruováno jako samostatná jednotka nebo může být celý systém zkompletován a řízen jednoduchým počítačem. Například grafický výpočetní systém 630 a příkazový procesor 640 jsou vybaveny softwarem, který je schopen být ovládán a obsluhován osobním počítačem (PC) jako je PC kompatibilní s IBM . Současná činnost dvou vybaveni není potřebná, velmi výkonný PC není nutný, ale pro elevační analytický programátor 620 je výhodný počítač s procesorem 486 (nebo s ním ekvivalentním). V provedení zařízení na obr. 6 jsou systém 610 pro získání tvaru rohovky a elevační analytický programátor . 620 umístěny v první lokalitě jako je například doktorské pracoviště, přičemž grafický výpočetní systém 630. příkazový procesor 640 a zařízení 650 pro tvorbu čočky jsou umístěny ve druhé lokalitě, jako výrobní prostředky. Linky 622 a 623 mohou být vedeny pomocí telekomunikačních línek přes modem nebo RS232 port (neznázorněno na obr. 6) nebo pouze přenosem pomocí disket mezi dvěmi systémy. Systém 610 pro získání tvaru rohovky vytváří dvourozměrný obraz povrchu pacientovy rohovky 600. Systém 610 pro získání tvaru rohovky vytváří obraz rohovky projekcí osvětlení vzorku na povrch rohovky 600 a vytváří světelnou reflexi povrchu rohovky. Obvyklé způsoby osvětlení rohovky 600 zahrnují projekci několika kalibrovaných soustředných kružnic nebo křivek, jak je popsáno v U.S. patentu 4,863,260. Tento patent rovněž popisuje jeden způsob získávání topografických dat rohovky, několika topografickýmy systémy (popsanými dále) pomocí užiti různých způsobů. Některé z těchto komerčních topografických systémů mapování mohou být užity v tomto vynálezu. Typicky je projektováno na rohovku 600. deset až dvacet kružnic . Ale dosud tento způsob není možné použít pro přesné naměřeni bodů rohovky v místech elevace. Způsob pomocí ±7 soustředných kružnic poskytuje informace pouze o sklonu rohovky mezi dvěma body. Výhodný způsob pro určení X, Y, Z souřadnic bodů rohovky zahrnuje měření elevace v každém bodě, nikoli pouze derivaci'informace ó elevaci založené na dvourozměrných údajích. Jednim z komerčně dostupných zařízení pro využití takto získaných dvourozměrných obrazů o povrchu rohovky je videozáznam. Dvourozměrný obraz rohovky je digitalizován, každý obrazový prvek televizního obrazu má sadu X, Y souřadnic a hodnot jasu mezi 0 a 256. Obrazový prvek jasu televizního obrazu bude mít větší hodnotu, která přímo odpovídá vyšší elevaci (nikoli pouze sklon) , odpovídající bodu na rohovce. Osy X a Y jsou vystředěny okolo optické středové linie pacientova _o.ka_(která,__mimochodem, nemusí být totožná s geometrickou středovou linií rohovky), načež je získán obraz rohovky 60fl.

Data X-Y representující dvourozměrný obraz rohovky 600 jsou přenášeny pomoci linky 612 do programátoru 620 analytického zaměření. Pokud jsou systém 610 pro získání tvaru, rohovky a elevační analytický programátor 620 vytvořeny jako integrovaná jednotka, mohou být linky 612 nahrazeny vnitřním přenosem dat. Popřípadě, mohou být data X-Y a data o jasu uloženy do paměti (na obr. 6 neznázorněno), která je přístupná jak ze systému 610 pro získání tvaru rohovky, tak z elevačního analytickýho programátoru 620

V programátoru 620 analytického zaměření je s výhodou software ovládaný procesorem. Procesor může být vytvořen na TM zakázku, nebo se může opět jednat o PC kompatibilní s IBM Programátor 620 užívá algoritmus vytvářející u třírozměrného předmětu Z souřadnice pro každé příslušné X-Y základní data na X-Y dvojicích a obrazový prvek jasu televizního .obrazu. Jeden způsob výpočtu elevace v každém bodu, to jest Z souřadnic, je získán z porovnání hodnot X-Y a hodnot jasu měřených na pacientově rohovce 600. se souřadnicemi a jasem odpovídajícího povrchu se známou elevaci, to jest s oblastí se známými poloměry. (Referenční hodnoty mohou být předem nastaveny v programátoru 620). Konečným výstupem z programátoru 620 analytického zaměření jsou X-Y-Z souřadnice pro množinu bodů (s výhodou okolo 1500 nebo více) na povrchu rohovky 600. Větší počet X-Y-Z souřadnic znásobuje možnost větší přesnosti při vytvářeni kontaktní čočky, jak je uvedno dále, ale toto zvětšováni není nutné. Pro odborníkyz dané oblasti techniky jě zřejmé, že může být použito několik způsobů získávání X, Y, Z dat rohovky k získání informací jak o umístění, tak i o elevaci pro body na povrchu rohovky s dostatečnou přesností (v tomto provedení okolo 1500 bodů nepravidelně rozmístěných na povrchu rohovky).

X-Y-Z data vystupující z programátoru 620 analytického zaměření mohou být formátovány kteroukoli strojně počítačovou cestou, známou z dosavadního stavu .techniky. Ve výhodném provedení podle tohoto vynálezu jsou data formátována v souboru výměny dat (DXF). Formát DXF je průmyslový standardní formát, který je běžně užíván pro meziaplikačni transfér dat. DXF soubor je v ASCII souboru, který může být čten většinou běžně užívaných grafických výpočetních systémů 630. Grafický výpočetní systém 630 je užíván při vlastním výrobním procesu a dále pro vlastní grafické ztvárnění (přizpůsobení vlastností nebo výroby čočky) topografie rohovky a tím topografie čočky vhodné pro zákazníka, která má tvar odpovídající topografii rohovky. Grafický výpočetní systém 630 rovněž umožňuje editovat data a vytvářet nový trojrozměrný povrch (to jest sférický povrch, jak je popsáno níže) odvozený od aktuálního povrchu rohovky.

Přenos X-Y-Z dat z programátoru 620 analytického zaměření závisí na postupu při výrobě čočky a na postupu tvarování polotovaru čočky, užívaného jako vstupní materiál pří tvarování čočky. Pokud je vyráběná Čočka s plným profilem, odpovídá celému přednímu povrchu podél rohovky, jak je to popsáno na obr. 2 a obr. 3. V tomto případě mohou být X-Y-Z data z programátoru 620 analytického zaměření poslány přímo do příkazového procesoru 640 bez nutnosti modifikace nebo editace grafickým výpočetním systémem 630. Pro vytvářeni zadního povrchu čočky mohou být data o předním povrchu čočky editovány grafickým výpočetním systémem 630 k vytvoření předního povrchu s požadovanou oční interakcí a optickou korekcí, založenou na známých způsobech.

Pokud je vyráběná čočka kombinovaná sférická a asymetrická asférická Čočka, jak je znázorněno na obr. 4 a obr. 5 jsou data Χ-Ύ-Ζ obsažená v souboru DXF z programátoru 620 analytického zaměření editovány a/nebo modifikovány grafickým výpočetním systémem 630. Soubor DXF poslaný do grafického výpočetního systému 630 obsahuje data popisující celý povrch rohovky. Pokud je užit polotovar sférické čočky, musí být polotovar obroben podle rohovky pouze na obvodové části (69 na obr. 4 a obr. 5), která btide v kontaktu s rohovkou a optimálně, pro větší přizpůsobení k rohovce, i v mezilehlé zóně (101’ na obr. 8). Tudíž, ostatní data popisující topografii rohovky odpovídající středové sférické částí čočky (£6 na obr. 4 a obr. 5), není potřeba brát v úvahu.

Jak bylo uvedno výše, základní zakřivení a tlouštka obvodové části 69 čočky, může být určována příslušným lékařským využitím elevace a umístěním vrcholu rohovky a elevací a umístěním nejvyššího a nejnižšího bodu na rohovce uvnitř plochy ohraničené obvodovou částí 69. S pomocí grafického výpočetního systému 630 je základní zakřivení a jeho umístění snadno vypočítáno. Základní zakřivení a umístění takto vypočítané může být optimalizováno různými potřebami lékařů nebo výrobních specialistů před použitím polotovaru čočky a výpočtem základního zakřivení je aktuálně selektováno. Ve zde popsaném provedení je užit polotovar čočky se sférickým základním zakřivením o vhodné velikosti, grafický výpočetní systém 630 bude generovat soubor DXF, který popisuje pouze obvodovou (asymetrickou, asférickou) část zadní plochy čočky mezi základem obvodové části a základem čočky. Je důležité, že obvodovou část předního povrchu této čočky není nutné zásadně přetvařovat pro zrakovou korekci vzhledem k tomu, že obvodová část kontaktní čočky je mimo optické pole rohovky. Přičemž, jak je uvedeno výše, opracování obvodové části předního povrchu čočky může být v případě potřeby optimalizováno interakcí čočka/oční víčko, 2měnou slzení a tokem slz. Takto modifikovaný DXF soubor je poté zaslán do příkazového procesoru 640 pro generování příkazů, které budou aktuálně ovládat pracovní nástroj, který bude vytvářet obvodovou Část čočky.

Odborníkům z dané oblasti techniky je zřejmé,-že. může být požadována další editace dat X-Y-Z, například u takových variant jako u provedení na obr, 8, pro zhotovení středové zóny, týkající se předem stanovených proporcí odpovídajících tvaru příslušné části rohovky. Vztah je dán především porřebným průtokem slz rohovkou, který má vliv na povrchové napětí předního povrchu čočky a povrchu rohovky zrovna tak jako viskozita slz a vzlínavost v mezeře mezi obvodovou částí čočky a rohovkou.

Důležitou výhodou provedení, využívajícího polotovar sférické čočky jsou výrobní náklady a doba výroby kontaktní čočky. Tyto vyhovují zákazníkům a jsou podstatně zmenšeny bez omezení komfortu nebo vizuálních vlastnistí. Výrobní jednoduchost je, umožněna dostupností různých polotovarů sférických čoček, které mohou být předem vyrobeny poiiiocí levnějších technologií jako je tváření nebo odstředivé lití. Pokud se jedná o další čočku zákazníka, může být výroba podle tohoto vynálezu omezena pouze na vlastní (to jest sférické) zakřivení základu a mohutnost optické čočky nebo na požadovaný výkon. Je potřeba zdůraznit, že popsaný způsob, týkající se výroby kontaktních čoček je možné aplikovat rovněž při výrobě forem, které mohou být použity pro výrobu množství dalších čoček.

Další možné technické řešení pro výrobu čočky s kombinovanou sférickou středovou části a asymetrickou asférickou obvodovou částí nevychází z polotovaru sférické čočky. V tomto provedení je základní zakřivení středové sférické části čočky stanoveno (buď požadovanými vlastnostmi nebo operátorem grafického výpočetního systému 630) a grafický výpočetní systém 630 je’ využit pro generování X-Y-Z dat popisujících topografii sférické středové časti. V tomto provedeni bude grafický výpočetní systém 630 generovat soubor DXF popisující celý povrch, jak přední, tak zadní povrch, čočky, který je poté přenesen do příkazového procesoru 640. Tímto způsobem jsou vytvořeny jak přední povrch tak i zadní povrch čočky, na základě informací z příkazového procesoru obsahujících i popis středové sférické části. Výhodou tohoto způsobu je schopnost přizpůsobit se rohovce s neobvyklým základním zakřivením, to jest pro pacienty s keratokonusem.

Příkazový procesor 640 přijímá soubory DXF obsahující data popisující povrch vyráběné čočky a generuje sekvence příkazů, které řídí zařízení 650 pro tvorbu čočky. Příkazový procesor 640 bude získávat hrubá data X-Y-Z buď z programátoru 620 analytického zaměření nebo z grafického výpočetního systému 630 a užívat hrubá data ke generováni řídících signálů potřebných

-pro—ří zeni_září zeni 650 pro tvorbu čočky, které takto vytváří polotovar čočky. Příkazový procesor 640/· je adaptabilní se zařízením 650 pro tvorbu čočky a obě jednotky jsou vpodstatě přístupné z výroby zařízením 650 pro tvorbu čočky. Jedna kombinace příkazového procesoru a zařízení pro tvorbu čočky je ί

komerčně dostupná jako DLM Serie II Micro Míli od DAC of Carpinteria, California. Systémy obsahující systém 610 pro získání tvaru rohovky i programátor 620 analytického zaměření jsou komerčně dostupné u firem jako je Computed Anatomy (New York, NY), EyeSys Technologies (Houston, TX) nebo PAR Technologies (New Hartford, NY), prodávané, pod ochrannou známkou, nebo. modelovými¹čísly TMSI, Corneal Analysis System III (CAS III) a Corneal Topography System (CTS).

Computer Aided Design Systémy jako je 630 jsou komerčně ŤM TM dostupné pod ochrannými známkami AutoCAD¹ , AutoMILL a AutoSURF^ od Autodesk Sausalito California a CADKEY^ od Cadkey lne,. Manchester, Connecticut.

Ve výhodném provedení podle tohoto vynálezu, obsahuje zařízení 650 pro tvorbu čočky frézy rotující podél tří středových linií, schopné pohybu v X, Y a Z osách, ale jiné systémy mají místo této možnosti, schopnost obrábět polotovar čočky asymetricky ve třech rozměrech s plynulým posuvem (to jest bez ostrých uhlů). Tradiční techniky výroby čoček nejsou odpovídající pro tento účel, protože nejsou přesné nebo dostatečné precizní při zakódováni fréz. Dále, některé laserové techniky, které mohou materiál polotovaru čočky poškodit na povrchu čočky, nejsou proto rovněž vhodné. Pro vytvoření sférické středové části může být samozřejmě využito běžné soustružení.

Zařízení 650 pro tvorbu čočky nebo frézu, jak je vidět na obr. 7, umístěn na stabilním pracovním stole 700 (s výhodou zhotoveném z důvodu stability z žuly). Vrchní deska 710 je upnuta na izolátorů 720 vibrací. Sklíčidlo 730 pro upevnění polotovaru obsahuje frézovací nástroj Frézovací systém 650' je čočky je připojeno k horní straně vrchní desky 710. Vrchní deska 710. provedená jako deska s pohybem X-Y^ umožňuje pohyb ve směru X a Y. Pohyb v ose Z je zajištěn vertikálním vřetenem 760. Vertikální suportový rám 740 umožňuje uložení ovládáni 750 vřetena 760 a vlastního vřetena 760. Frézovací nástroj 770 je znázorněn v poloze, kdy je umístěn ve sklíčidle vřetena 760. Pohyb vrchní desky 710 ve směru X-Y a pohyb vřetena 760 ve směru Z je prováděn pomocí pohonu pres příčný rotační nosník a kuličkový šroub (neznázorněny). Rotační kodéry (neznázorněné) jsou většinou užívány pro vysoké přesnosti. Ovladač a příslušná elektronika pro frézovací systém 650’ není na obr. 7 znázorněna.

*· V

Při vlastní činnosti je frézovaný polotovar Čočky upnut ve sklíčidle 730. S výhodou je polotovar čočky upnut pomocí podtlakového upínače (není znázorněn). Množina příkazů pro ovládání pohybu ve směru X-Y vrchní desky 710 a pohybu ve směru Z vřetena 760 je přiváděna z příkazového procesoru 640 (obr. 6). Jak je uvedeno výše, příkazový procesor 640 je přizpůsoben k danému frézovacímu systému 650’. Příkazy jsou formátovány a řádně sekvencovány pro užití ovladačem fréz. Ovladač fréz generuje aktuální řídící signál, který určuje pohyb ve směru X-Y vrchní desky 710 a pohyb ve směru osy Z vřetena 760. Frézovací systém 650’ umožňuje vertikální* pohyb v ose Z v souladu s pohybem vrchní desky 710 ve směru X-Y. Narozdíl od konvenčního systému na výrobu čoček, ve kterém obrobek rotuje, polotovar čočky ve frézovacím systému 650’ zůstává nepohyblivý vzhledem k vrchní desce 710 ve směru X-Y a k ose Z vřetena 760.

Protože polotovar čočky se nepohybuje, je tříosé zařízeni 650 pro tvorbu čočky schopné provádět pohyb frézovacího , nástroje 770 ve směru os X, Y a Z k polotovaru čočky a tak vytvářet kontaktní čočku mající na zádním povrchu'asymetrickou asféřičkou část (nebo případně na celém zadním povrchu), která je asymetrická a asférická a oba jsou přizpůsobeny povrchu rohovky pro kterou je čočka navržena nebo přizpůsobují k povrchu rohovky podle předem stanovených poměrů. Ve výhodném provedení postupu frézování bude pohyb frézovacího nástroje složen z přímočarého pohybu a rotačního pohybu tak, aby mohl být opracován celý povrch čočky. Výsledkem spirálovitého pohybu bude vytvoření hladkého lehce zakřiveného povrchu čočky. Obvodový obráběcí postup se též nazývá stoupáním. Jiné obráběcí postupy budou vlastně vytvářet stopy na povrchu obráběhého matreiáTů~PóRud jsou rýhy větší než 3 pm (od vrcholu do prohlubně), vyvolávají nepříjemnosti. Přihlašovatel zjistil, že obrábění čočky obráběním od obvodu na rozdíl od radiálního způsobu (známého jako rastrování) může být výška stop velmi zredukována (nejlépe na méně než 2 pm a zcela nejlépe na 1 pm mezi vrcholem a prohlubni). Skutečnost, že výšky stop jsou při způsobu podle vynálezu zanedbatelné jsou podloženy skutečností, že radiální krok frézy mezi dalším řezem je velmi malý (to jest mezi 0,1 mm až 0,000001 mm). Z tohoto důvodu je vhodné obrábět celý přední povrch čočky nebo jeho část.. Analogické obráběcí, operace budou rovněž na povrchu prováděny při zaučováni základů této činnosti.

Ačkoli mají-běžné čočky kruhový tvar (protože jsou obráběny rotačně), neomezuje tato skutečnost obráběcí techniku a data podle tohoto vynálezu. Z tohoto důvodu mohou být ve skutečnosti obráběny různé tvary čoček včetně oválných (elipsoidních) čoček. Různé tvary čoček, které je možné užitím řešení podle tohoto vynálezu vyrábět vyvolává nové možnosti řešení problému interakce čočka/oční vičko. Interakce očního víčka s kontaktní čočkou je tradičním problémem-kontaktních čoček. Pokud je oční víčko zavřeno dochází k tendencím ovlivňovat a posouvat Čočku z její vystředěné pozice. Při čoček jiného než kruhového, jako je oválný tvar, víčka budou rozloženy podél delšího obvodu okraje čočky použití tvaru síly z očního kontaktní čočky a tudíž bude mít čočka menší tendence se posouvat. Eventuálně, pokud je použita čočka s oválným tvarem, širší průměr oválu může být orientován podél vertikálního meridianu rohovky (to jest od dvanácti do šestí hodin). Rovněž bude tato orientace vystavovat úzkou část čočky k počátečnímu kontaktu s očním víčkem (které je určeno pro koncentraci sil z očního víčka do úzké části čočky), úzká část bude rovněž podpírána největší částí nosného povrchu. Předpokládá se, že čočky s nekruhovým tvarem budou využívány pro zmírnění, pokud, né prevenci, čočky před působením aktivity očního víčka.

usazeni většina na rohovce dosavadních

Asymetrický asférický zadní povrch nebo Část povrchu kontaktní čočky podle tohoto vynálezu,.která vytváří asymetrické asférické zakřivení rohovky, umožňuje čočce mnohem přesnější s menší rotací vzhledem k rohovce, než kontaktních čoček. Uvedené výhody tohoto vynálezu mají mnoho aspektů. Za prvé, jak je popsáno výše, oční víčko má tendenci posunout čočku při mrkání. Protože čočkaipódle tohoto vynálezu pevně dosedá na rohovku, je toto posunuti mnohem menší než obvykle. I v případě, že se čočka posune, povrchové síly v tomto případě způsobí vhodné usazení (to jest vystředěnou pozici) mnohem rychleji a přesněji než ostatní dosud známé kontaktní čočky. Dosud známé symetrické asférické čočky vyžadují zatížení nebo hmotnost, tvořenou obvykle dalším množstvím materiálu čočky, v nižším kvadrantu čočky (pozice šesti hodin na čočce) pro vlastní orientaci čočky na rohovce. Sílou gravitace, když pacient stojí, těžší část stávajících čoček má tendenci natáčet nižším kvadrantem rohovky. U čočky podle tohoto vynálezu, příznivé asymetrické zakřivení čočky bude udržovat Čočku vystředěnou na rohovce, bez nutnosti zatížení pro orientaci čočky při působení gravitace. Odpovídající zakřivení Čočky a rohovky je klíčem pro vlastní vystředění čočky na rohovce.

jfe ·*ιΗ*

Další výhoda vlastní ochrany nebo vlastního vystředění čočky podle tohoto vynálezu se projeví při aplikaci dvou nebo několikafokálních čoček. Dosud jsou známy dva typy takovýchto čoček: za prvé, část bifokální nebo multifokální čočky má větší mohutnost než zbývající část čočky nacházející se ve vnitřním kvadrantu. Ve druhém typu je středová část bifokální nebo •multifokální— čočky ... umístěna.........ye vzdálenosti -a -mohutnost progresivně stoupá s radiální vzdáleností. Pro další orientací čočky prvního typu typické prakticky pro dosavadní řešení je umístění zatížení v nižším kvadrantu pu umožnění gravitaci orientovat čočkou. Jak je uvedeno vý:’-í, jestliže je pacient v nakloněné poloze (například čte na pos ^ůsobc gravitace na čočku je minimalizováno a čsčka má tencí.

mimo nastavenou polohu. ί'-πίδΐ multifokálních čoček nevyžaduje atíte středového pole -zraku. ^rvní ty bí'

Čočky j e vý?.<yu;ie tohoxo—vyn_tohoto vynálezu nepotřebuje -zátěž p zaujmout všez nastavené * čočka podle vfilmu bude r otovat a plout •h nebo provede nalého 1ti . zkální

----k a-po d-l-e— ’ může 1- -et.. la tix>

em osunuta, čo.. Otřeb-· ' rvzine

Uvedený kontaktní č dostupných hydrogely), materiály ji. pružné fluorj siloxan akry“' styren/silil· (Progressive Hydron) ,. kte

Po uveč vynálezu, j; pouze ilustr? základě těch bez vyplývej

OCti

J ••nery (to j;

- -u · \ ,U...

oc

λ.

^Amer, ..-.n podle jsou týx na .-ir ení t · i J , J

Claims (16)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Kontaktní čočka pro užití u s asymetrickou asférickou rohovkou, přední povrch, zadní povrch a

   9 6 . ΛΙ Z ]-·' OISOQ dou zraku pacientů s vadou kde uvedená rohovka.

   ŤS < í S 6 ný zadní povrcn oosanuje oovoaovou cast, Která je asymetricKa a jasféríč3cá a alespoň čá^ečně se překrývá se základem uvedené čočky, vyznačující se tím, že uvedená obvodová část je asymetricky a. asf ér icky porovnávána _ s odpovídej íci_ obvodovou částí rohovky, která leží u obvodové části čočky když je čočka umístěna v oku pacienta a uvedená kontaktní čočka není v průměru větší než uvedená rohovka.
2. 2. Čočka podle nároku 1, v y z obvodová část odpovídá základu n a Č u j í c uvedené čočky t í m, že
3. 3. Čočka podle nároku 1, vyznačuj ící obvodová část má Šířku větší o přibližně 1,5 mm t í m, že
4. 4. Čočka podle nároku 1, vy z obvodová část má šířku větší o n a č u j přibližně se t i i, žě
5. 5. Čočka podle nároku 1,vyznačující se tím, že zadní povrch dále obsahuje centrální část, která je sférická.
6. 6. Čočka podle nároku 5,vyznačující se tím, že alespoň Část předního povrchu je asymetrická a asférická a prostírá se v předem daném vztahu k zadnímu povrchu, uvedený vztah je určen z výpočtu optické korekce dosahované touto čočkou. ’
7. 7. Čočka podle nároku 5,vyznačuj ící se tím, že přední povrch má centrální Část a alespoň část centrální části předního povrchu je sférická.
8. 8. Čočka podle nároku 1,vyznačujíc! se tím, že uvedený základ není kruhový.
9. 9. Kontaktní čočka podle nároku 1,vyznačuj ící se t í m, že uvedená čočka má průměr základu okolo 10 mm,
10. 10. Kontaktní čočka podle nároku 1,vyznačující se t í m, Žé uvedená čočka má vyšší a nižší kvadranty, přičemž část nižšího kvadrantu čočky má mohutnost jinou než je mohutnostvyššího kvadrantu. ..
11. 11. Kontaktní čočka podle nároku 10, vyznačující se “ť~í~'m', Ž e—niž ší~—kvádr an-t—uvedené—čoč ky_m á _nékolík různých mohutností. í
12. 12. Čočka podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že přední povrch čočky dále obsahuje středovou část a mezilehlou zónu mezi středovou částí a obvodovou částí, mezilehlá zóna je asymetrická a sférická, mezilehlá zóna je asymetricky a asféricky přizpůsobena k odpovídající mezilehlé zóně rohovky podle předem stanovené proporcionálně divergentní závislosti, přičemž vytváří progresivně se zvětšující mezeru mezi čočkou a rohovkou podél šířky mezilehlé zóny od obvodové části ke středové části.

    13. Čočka podle nároku 12, vy z n a č u j ¹ c obvodová část má šířku větší o přibližné 1 mm. 14. Čočka podle nároku 12, v y z n a č u j i c centrální část je sférická. 15. Čočka podle nároku 1, v y z : n a č u j 1 1 C

    čočka má obvod s různou tlouštkou.

    tím, že t i m, že t i m, že
13. 16. Kontaktní čočka pro užití u pacientů s vadou zraku s asymetrickou asféríckou rohovkou, kde uvedená rohovka má: přední povrch, zadní povrch a základ, uvedený zadní povrch obsahuje obvodovou část, která je asymetrická a asférická a alespoň čásečnS se překrývající se základem uvedené čočky, vy z načující se tím, že uvedená obvodová část je asymetricky a asféricky porovnávána s odpovídající částí rohovky, uvedená kontaktní čočka není v průměru větší než uvedená rohovka.
14. 17. Čočka podle nároku 16,vyznačující se tím, že přední povrch dále obsahuje centrální část, přičemž centrální část není větší než 7 milimetrů v základním průměru.
15. 18. Kontaktní čočka obsahující základ, první a druhý merídian, geometrický střed a zadní povrch ’ a přední povrch, které mají středovou Část a obvodovou část, přičemž obvodová část předního povrchu se alespoň v části prolíná se základem, vyznačující se tím, že obsahuje:

    uvedenou středovou část předního povrchu i zadního povrchu, která je sférická, středovou část zadního povrchu, která obsahuje vrchol, první bod na obvodové části předního povrchu, přičemž první bod leží podél prvního meridianu v předem stanovené radiální vzdálenosti od geometrického středu kontaktní čočky, druhý bod na obvodové části předního povrchu, přičemž druhý bod leží podél druhého meridianu ve stejné předem stanovené radiální vzdálenosti od geometrického středu kontaktní čočky, a první bod a druhý bod jsou v různé vzdálenosti od tangenciální roviny čočky na vrcholu.
16. 19. Způsob výroby kontaktní čočky obsahující obvodovou část, sestávající ze středové části a obvodové části, vyznačuj icisetim, že obsahuje:

    generování třírozměrných topografických dat, včetně elevačních údajů pro množinu bodů na povrchu rohovky opatřené kontaktní čočkou, údaje dávají informace o asféricitě a asymetrii povrchu rohovky, generováni souboru dat pro obrábění čočky na základě těchto údajů a na základě požadované optické korekce touto čočkou, využití - souboru dat pro obrábění polotovaru čočky za účelem získání kontaktní čočky mající zadní povrch, obsahující obvodovou část, která je asymetrická a asférická a alespoň * částečně se překrývá se základem čočky, w

    obvodová část je asymetricky a asféricky přizpůsobena k odpovídající obvodové části rehovky, která se nachází u^—odpovídající—části—čočky-;—když—je—čočka-umístěna_v.e—správné---poloze na pacientově oku, a

    uvedená kontaktní čočka no·. rohovka. •étší ,5Ž odpovídající 20. Způsob podle nároku 19, - tím, že obvodová část vystup: -vě část i do základního zakřivení centr 21. Způsob podle nároku se tím, že čočka dále obsahuje m?.-.. · 1 - <’ » d -«_+ i· -í. a základním zakřivením ce*. : -...... je přizpůsobena podle předem •'p.ální divergence odpovídajícímu třírozměrnému ·*<?+i povrchu rohovky, která leží u mezilehl ^;>na na této rohovce.

    -i iSviA