JP2004517345A - コンタクト・レンズ、ならびにそのようなレンズの製造およびフィッティングの方法ならびにコンピュータ・プログラム製品 - Google Patents
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Abstract
本発明は、コンタクト・レンズ設計と、そのようなレンズの製造、フィッティング、使用の方法に関する。一例として、このコンタクト・レンズは、角膜屈折療法プログラムで使用するように設計することができる。本発明によるコンタクト・レンズは、従来技術の欠点を克服し、矯正コンタクト・レンズ用であれ、角膜矯正治療プログラムで使用するためであれ、患者に適切にフィッティングすることを可能にする設計を提供する。患者に適切にフィッティングすることができることにより、配分の不十分な支承による角膜剥脱、偏心したレンズによる角膜のそり、耐密にフィッティングされたレンズによる浮腫、および過度のレンズ縁部の離れによる不快感が少なくとも大幅に軽減される。単純化された設計により、未熟な、または比較的熟練度の低いフィッタが、コンタクト・レンズと患者の目の角膜との関係を可視化することができる。この設計と、患者の角膜への対応する関係は、元の試装レンズの選択とその後の修正を容易に設計または訂正することを可能にする。このレンズ設計はまた、フィッタがレンズ設計者に相談し、レンズ設計を決定するためにレンズ角膜関係を明確に論じることができる能力を改善する。本発明によるレンズの合理的な設計により、最小数のレンズ・パラメータ増分を識別して、一般の角膜の範囲をカバーすることができる。したがって、最終設計の形に容易に形成される事前形成されたレンズ・ボタンまたはブランクを提供することが可能であり、それによって治療プロセスを単純化し、かつ能率を上げる。さらに、試装フィッティングなどに基づいて必要とされる可能性のあるレンズ設計のどのような調整も、フィッタによって容易に想像され、かつ実施される。
Description
【０００１】
（技術分野）
本発明は、コンタクト・レンズと製造方法、ならびに目の角膜を再整形して視力不足を治療するための方法に関する。より詳細には、本発明は、角膜を再整形する非外科的方法に関する。この処置は、療法が単一のコンタクト・レンズを設計し、かつフィッティングして角膜を再整形することに関する場合に、角膜屈折療法（ＣＲＴ）と呼ばれ、かつ／または、角膜を再整形するための一連のレンズの使用を指す場合には、角膜矯正（ｏｒｔｈｏ Ｋ）と呼ばれることがある。さらに本発明は、コンタクト・レンズをフィッティングする、およびそのようなレンズを設計する方法、ならびにそのようなレンズを設計するためのソフトウェア製品に関する。
【０００２】
（発明の背景）
視力不全を治療する際に、眼鏡またはコンタクト・レンズによる矯正が、人口の高い割合で使用されている。そのような不全には、遠視の、または遠目である患者、近視または近目の患者、ならびに患者の目の非対称によって引き起こされる乱視、および水晶体による調節作用が失われることによって引き起こされる老視を含む。コンタクト・レンズの使用は広く行き渡っているが、レンズを患者に適切にフィッティングする際に潜在的な難点があり、これは患者の角膜を損傷する、または不快感を引き起こす可能性がある。最近では、眼鏡および／またはコンタクト・レンズを着用する負担を軽減するために、目の屈折誤差を矯正することを試みる際に患者の角膜の形状を変更するための外科技法が開発されている。そのような外科技法は、ＰＲＫ（ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｋｅｒａｔｅｃｔｏｍｙ）、ＬＡＳＩＫ（ｌａｓｅｒ ｉｎ−ｓｉｔｕ ｋｅｒａｔｅｃｔｏｍｙ）、ならびにＡＬＫ（ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｌａｍｉｌａｒ ｋｅｒａｔｅｃｔｏｍｙ）または植込み角膜リング、植込みコンタクト・レンズ、および放射状角膜切開などの処置を含む。これらの処置は、角膜の湾曲を外科的に修正して、視覚欠陥を減少させる、または解消するように意図されている。そのような技法は非常に普及してきたが、処置そのものにも術後合併症にも依然として危険性を有する。
【０００３】
角膜の形状を変更するための永久外科処置に対する代替形態には、修正されたコンタクト・レンズを目に被着し、レンズによって与えられる角膜表面の圧力によって角膜の形状または湾曲を変更する、ＣＲＴおよびｏｒｔｈｏ Ｋが含まれる。角膜矯正での角膜の再整形は長年の間行われてきたが、一般に、角膜を再整形するために一連のレンズと長い時間を必要としてきた。また、角膜の再整形のために使用するレンズは注文設計／製造しなければならず、それによってコストが非常に増大し、そのような処置を一般的に使用することを複雑化することが角膜矯正治療計画に典型的である。さらに、角膜矯正レンズは、特に特定の患者に合わせてレンズを適切に設計し、治療プロセスの際に最善の結果を達成することに関して、一般に様々な欠点を有する。具体的には、配分の不十分な支承による角膜剥脱、偏心したレンズによる角膜のそり、耐密にフィッティングされたレンズによる浮腫、および過度のレンズ縁部の離れによる不快感が、不適切なフィッティングのレンズに伴う問題である。角膜矯正レンズの設計それ自体で特定の患者とその必要に容易に一致することはなく、医師または他の専門家が、患者の角膜にレンズ形状を適切に対合させるための複雑な幾何形状計算における著しい熟練と、患者に適切にフィッティングする際の高度な専門技術とを有することを必要とした。さらに、高度な専門技術を有する場合でさえ、レンズ設計者は、適切に患者の役に立たず元の設計の誤りを調節するために再設計しなければならないレンズを、何度も設計することになる。そのようなプロセスは時間がかかり、それに対応して治療のコストを増大させる。未熟なフィッタがより簡単に最終設計を選択しかつ最終設計に到達して、フィッティング・プロセスを単純化することを可能にする角膜屈折療法のためのレンズを提供することが望ましいであろう。
【０００４】
ｏｒｔｈｏ Ｋレンズの他の欠点は設計の複雑さに見出され、前述したフィッティング問題を悪化させる。フィッティング・プロセスの際に、患者の目の所望の治療に適切に一致しない、または患者に過度の不快感を引き起こすレンズ設計の局面がある場合には、それに応じてレンズを再設計しなければならない。残念ながら、レンズの再設計を試みる際に、専門家は、設計の特徴間の相互依存のためにレンズの他の局面に影響を及ぼす可能性があり、あるいは変更された設計によって必要とされる製造上の変動を予想することができない。必要とされる場合により単純な、よりコスト効果的なプロセスで適切なフィッティングを得るように容易に修正することができる独立した特徴を有するＣＲＴレンズを提供することは価値があろう。また、フィッタと顧問医師がレンズ角膜関係をより明確に論じ、所望のレンズを形成するために仕上げラボラトリにレンズのパラメータを容易に連絡することができる能力を高めるＣＲＴレンズ設計を提供することは望ましいであろう。
【０００５】
（発明の概要）
前述により、本発明の目的は、ＣＲＴコンタクト・レンズ、そのようなレンズの製造方法ならびにレンズの設計およびフィッティング方法、ならびにそのようなレンズを設計するためのソフトウェア製品を提供することである。本発明によるコンタクト・レンズは、従来技術の欠点を克服し、矯正コンタクト・レンズ用であれ、角膜矯正治療プログラムで使用するためであれ、患者に適切にフィッティングすることを可能にする設計を提供する。患者に適切にフィッティングすることができることにより、配分の不十分な支承による角膜剥脱、偏心したレンズによる角膜のそり、耐密にフィッティングされたレンズによる浮腫、および過度のレンズ縁部の離れによる不快感が少なくとも大幅に軽減される。単純化された設計により、未熟な、または比較的熟練度の低いフィッタが、コンタクト・レンズと患者の目の角膜との関係を可視化することができる。この設計と、患者の角膜への対応する関係は、元の試装レンズの選択とその後の修正を容易に設計または訂正することを可能にする。このレンズ設計はまた、フィッタがレンズ設計者に相談し、レンズ設計を決定するためにレンズ角膜関係を明確に論じることができる能力を改善する。本発明によるレンズの合理的な設計により、最小数のレンズ・パラメータ増分を識別して、一般の角膜の範囲をカバーすることができる。したがって、最終設計の形に容易に形成される事前形成されたレンズ・ボタンまたはブランクを提供することが可能であり、それによって治療プロセスを単純化し、かつ能率を上げる。さらに、試装フィッティングなどに基づいて必要とされる可能性のあるレンズ設計のどのような調整も、フィッタによって容易に想像され、かつ連絡され、また製造者によって作製される。
【０００６】
本発明のこの目的および他の目的によれば、１）角膜に与えるべき矯正または再整形によって決定される湾曲を有する後方表面を有する中央ゾーンを具備するコンタクト・レンズが提供され、２）接続ゾーンが中央ゾーンに隣接しかつ同一中心で設けられ、接続ゾーンが、中央ゾーンに隣接する第１の概ね後方に凹状の部分によって画定される形状を有し（この凹状部分は、最初に中央ゾーンより半径が長く、次いで、レンズの中心軸にほぼ平行になるまで中央ゾーンより急勾配になる）、概ね後方に凸状の部分に移行し、従って細長い後ろに向かって「Ｓ」またはＳ字状曲線の外観を有し、３）周縁ゾーンが、接続ゾーンに隣接しかつ同一中心で設けられ、コノイド形状を備える。ＣＲＴレンズでは、周縁ゾーンを使用して、治療中に心取りを維持することによって中央ゾーンを用いた角膜組織の再配分を容易にする。周縁ゾーンの設計もまた、その末端縁部、またはその第１の環状ゾーンとの接合部が、最終的な接触の後でも角膜に直接突き当たる可能性を最小限に抑える。
【０００７】
他の一態様では、本発明は、中央ゾーンと第１および第２の環状ゾーンを有し、第２の環状ゾーンが、最初に角膜と係合しないように位置決めされ、中央ゾーンによる角膜組織の再配分の大部分が行われた後だけ第２の環状ゾーンが角膜と接触して、中央ゾーンによって角膜に対して与えられた力を中和するように働くように形作られる。第１の環状ゾーンは中央ゾーンおよび第２の環状ゾーンをコンタクト・レンズ内で接続する。
【０００８】
さらに本発明は、患者の角膜の形状を変更するための方法に関し、角膜の現在の形状と、それによって所望の矯正された形状を決定するステップとを含む。その後は、所望の矯正された形状に対応する湾曲を有する中央ゾーンと、それと同一中心の第１および第２の環状ゾーンとを具備するコンタクト・レンズによって、その形状を変更するように角膜に力を与えること。第２の環状ゾーンは、中央ゾーンによって角膜組織が再配分されたとき第２の環状ゾーンが角膜と接触して、周縁角膜の変更を最小限にして角膜に対して与えられた力を中和するように働くように、角膜に対して位置決めされ、形作られる。第１の環状ゾーンは中央ゾーンを第２の環状ゾーンにコンタクト・レンズ内で接続する。
【０００９】
本発明はまた、所定の形で角膜の形状を修正するためにある時間の間コンタクト・レンズを着用することによって視力不全を治療する方法に関する。この方法では、角膜に対して力を与えるように設計された形状を有する中央ゾーンと、中央ゾーンに対して位置決めされ、角膜組織に加えられた力によって角膜組織がある量の再配分をした後で、角膜を選択的に接触するように形作られた環状周縁ゾーンとをレンズに提供するステップ。環状接続ゾーンは、中央ゾーンを周縁ゾーンと接続する。
【００１０】
本発明はまた、コンタクト・レンズをフィッティングするための方法に関し、レンズを患者の目にフィッティングしたとき、調整および調整の効果の可視化を可能にすることを含む。本方法は、フィッティング専門家が、患者の目の特性に基づいて適切なフィッティングを可能にするように修正可能であるレンズのパラメータについて容易に教示を受け、患者の特性に基づいて好ましい幾何形状を評価し、かつ連絡することを可能にする。たとえば、レンズ幾何形状に設けられた接続または第１の環状ゾーンの軸方向長さだけ変化させることにより、レンズ設計の中央および周縁ゾーンの特性を変更することなく、また未調整のレンズで観察された中央および第２の周縁ゾーンの係合位置を変更することなく適切にフィッティングするために、コンタクト・レンズの矢状方向の奥行きを患者の目に対して直接調整および評価することができる。レンズのフィッティングはまた、レンズの中心軸に対して周縁ゾーンによって形成される角度を調整することにより、レンズ幾何形状のコノイド周縁ゾーンによる角膜との最終的な周縁接線接触の位置を調整することを対象とする。フィッティングの方法はまた、患者の角膜の中央部角膜曲率を測定し、ある患者について屈折誤差を解消するのに必要な好ましい角膜曲率を計算し、一実施形態では、接続ゾーン奥行きと周縁ゾーン角度の２つの追加パラメータだけ決定することによって提供される。これらのパラメータは、固定寸法を備える中央ゾーン直径、接続ゾーン幅、レンズ直径および縁部プロフィルを有するレンズ・セットからの試装フィッティング・レンズによって識別される。接続ゾーン奥行きおよび周縁ゾーン角度の必要とされるパラメータは、一連のベース・カーブを伴う固定接続ゾーン奥行きを有するそのようなフィッティング・セットからのフィッティング・レンズによって導出することができ、あるいは、フィッティング・セットは、固定ベース・カーブと一連の接続ゾーン奥行きを有することができる。今述べた２つのセットの１つまたはもう１つに加えて、最終角度の選択が導出される一連の周縁ゾーン角度と共に、固定ベース・カーブ、固定接続ゾーン奥行きを有する他のセットを提供することができる。角度選択のための別法として、これらのセットの一方または他方を、複数の可視の同一中心リングを有するように構成し、レンズと角膜の間で実質的に接線接触が起こるレンズ直径を決定することを実質的に可能にし、それによって少なくとも１つの周縁ゾーンの正しい角度を計算することを可能にする。別法として、本発明の一実施形態では接続ゾーンおよび中央ゾーンの幅を変化させることを制限しているが、いくつかの場合では、接続ゾーンの下の容積配分、または治療ゾーンのサイズを変更することが必要となる可能性がある。そのような場合には、中央および接続ゾーンを調整および評価し、中央ゾーン直径、接続ゾーンの軸方向長さ、および／または接続ゾーンの半径方向幅を調整することによってレンズ下の適切な涙流および酸素透過を可能にすることができる。
【００１１】
本発明の他の一態様として、コンタクト・レンズを設計し、かつフィッティングするためのコンピュータ・プログラム製品および方法が提供される。コンピュータ・プログラム製品は、コンピュータ使用可能な記憶媒体を含み、コンピュータ可読プログラム・コード手段が媒体内で実施されている。コンピュータ可読プログラム・コード手段は、ユーザ入力に応答して、患者の角膜に対して力を与えるように湾曲が選択された中央ゾーンと、第１および第２の環状ゾーンとを有するようにコンタクト・レンズをモデル化するコードを含む。第２の環状ゾーンは、中央ゾーンに対して位置決めされ、また、所定の形で患者の目と一致する形状を有し、その形状を所定量変更したとき、心取りを実現する、または角膜と選択的に係合するようにモデル化する。第１の環状ゾーンは、中央ゾーンを第２の環状ゾーンに接続するように設計される。また、レンズを材料のブランクから生産するために使用される旋盤用の切削パラメータを計算するためにコンピュータ可読プログラム・コードが提供される。また、フィッティング・レンズと共に観察ｍａｄを使用し、その患者に最も好ましいパラメータを計算するためのコンピュータ可読プログラムが提供される。また、トポグラファによって供給されるデータを使用してその患者に最も好ましいパラメータを計算するためのコンピュータ可読プログラムが提供される。
【００１２】
このコンピュータ・プログラムは、１）最もフラットなケラトメトリ読取り値、２）明白な屈折球状誤差（マイナスの円柱形態）、３）目標の最終屈折誤差、および４）水平の可視の虹彩直径の入力を有することができ、第５の入力は、使用されるフィッティング・レンズが可変のベース・カーブまたは可変の接続ゾーン奥行きを有するかどうかに応じて変わる。前者の場合には、入力が、観察されるレンズのベース・カーブを頂点／接線同時接触が得られるように識別し、あるいは後者の場合には、入力が、観察されるレンズの接続ゾーン奥行きを頂点／接線同時接触が得られるように識別する。第６の入力もまた、どのフィッティング・レンズ・セット・タイプが使用されるか、すなわち同一中心リングか可変角度かによって決まる。前者の場合には、同一中心リングを有するレンズによる接線接触の直径であり、後者の場合には、入力により、レンズ直径に対する接触直径の基準を満たすように観察される周縁角度が識別される。
【００１３】
いずれの構成でも、計算によるプログラム出力は、１）指図に応じたレンズ強度、２）指図に応じたベース・カーブ、３）指図に応じた接続ゾーン奥行き、４）指図に応じた周縁ゾーン角度、および５）指図に応じた全体直径である。
【００１４】
本発明のこれらの態様は、図面と共に本発明の説明をさらに読めば、本発明の他の目的および利点と共に明らかになろう。
【００１５】
（発明の詳細な説明）
本発明の以下の説明で、コンタクト・レンズ、設計およびフィッティング方法ならびにコンピュータ・プログラム製品はＣＲＴレンズ設計を指すが、本発明によるレンズはまた、ｏｒｔｈｏ Ｋ用に、または単に典型的なコンタクト・レンズと同様な形で視覚矯正を実現するために設計することができることを理解されたい。本発明の原理に従って設計されるどのようなレンズでも、レンズは、より良好な心取り、快適性、または他の利点を提供する。次いで図１および２を参照すると、角膜を再整形して視力を改善するために患者の角膜上に位置決めするコンタクト・レンズの第１の実施形態が示されている。一般にレンズ１０は、角膜コンタクト・レンズについて通常の範囲内で寸法決めされ、外径概ね７〜１３ｍｍ、また概ね約９．５〜１２ミリメートルの間の範囲を有する。より具体的には、直径は、できる限り大きくなるように選択されることになるが、水平の可視の虹彩直径（通常１ｍｍ未満）を超えず、周縁ゾーンによる最終的な接線接触の点を越えて（後述）、レンズの周縁部で縁部を持ち上げ、レンズ下で必要とされる涙流を可能にする。レンズの末端周縁部は、後述するように本発明に従って滑らかに輪郭付けされる。所望の縁部持上げは、典型的に１００ミクロン未満、約１５０ミクロン以下で過度の離れを回避することが好ましい。典型的には、レンズの離れは、４０〜６０ミクロンの範囲内にある。他の方法では、レンズ１０は他の角膜コンタクト・レンズと似ており、概ね０．０５〜０．５ミリメートルの範囲内の横断面厚または他の適切な厚さを有するが、より詳細に後述するようにレンズの前面および裏面間の「調和」対応により厚さが一義的に可変であり、任意の他のゾーンに対して中央ゾーンおよび周縁ゾーン厚を独立して調整する能力を有する。レンズ１０は、フルオロシリコンアクリレート、シリコンアクリレート、ポリメチルメタクリレートまたは他の適切な材料など、適切なコンタクト・レンズ材料から作製することができる。酸素透過性材料は、レンズを夜通し着用して日中の非着用を可能にするとき特に好ましい。
【００１６】
一般にレンズ１０は、視覚欠陥を矯正するために患者の角膜に与えるべき再整形によって決定される湾曲を備える中央ゾーン１２を含む後方表面１３を具備するレンズ本体を含む。後方表面１３はまた、第１の環状ゾーン１４および第２の環状または周縁ゾーン２６を具備し、それぞれ中央ゾーン１２と同一中心であることが好ましい。中央ゾーン１２は図３でより詳細に示され、この実施形態では球面である。別法として、中央ゾーン１２は、非球面、円環面とすること、または環状球面および／または非球面ゾーンの組合せから構成することができる。図示された例では、表面が球面であり、曲率半径Ｒ１を有すると定義されている。曲率半径Ｒ１は、レンズ１０を設計する患者の目の特性に基づいて、特に必要とされる矯正量に関係して選択することができる。患者の目の屈折誤差を決定するために、典型的な屈折測定を使用することができ、かつ／またはケラトメトリ測定を使用することができる。ケラトメータを使用して、患者の角膜の頂点部における曲率半径について単一点値を測定することができる。したがって、レンズを設計するために、フォトケラトスコピまたはビデオケラトスコピ技法の使用によるなど、複雑な角膜トポグラフィ測定の必要がなくなる可能性がある。他のゾーンの設計は、一例として本発明のレンズを試装フィッティングすることによって、またはモデルの目と共に選択することができる。試装レンズ・フィッティングの目的は、角膜の矢状方向の奥行きを、その頂点から最終的な接線接触が起こるはずの直径にかけて識別すること、および治療レンズの直径に適した直径で接線接触を形成する角度を選択することである。さらに一部の患者の場合、角膜に関する他の起伏の知識が有用となることがある。したがって、望むなら、目の角膜トポグラフィを、一例としてフォトケラトスコピまたはビデオケラトスコピ技法を使用することによって決定し、視覚欠陥を矯正するために必要とされる再整形の決定を容易にすることができよう。一般に、大抵の患者の場合、レンズの第２周縁ゾーンによる角膜との接線接触の直径は、角膜トポグラファによって測定される直径を越えている。角膜の矢状方向の奥行きは、測定の範囲を越えて角膜トポグラフィからデータを外挿することによっておおまかに推定することができる。必要とされる矯正量を決定するための、または患者の角膜トポグラフィを決定するための任意の適した方法を使用することができる。中央ゾーン１２はまた、図３に示すように、コード直径Ｄ１を有すると定義される。中央ゾーン１２の後方表面上に設けられるベース・カーブは、球面として示されているが、望むなら非球面とする、または乱視または老視など視覚欠陥を矯正するために所望の形状を角膜に与えることが当業者に知られている他の形状を有することができる。一般に、中央ゾーン１２の後方表面１３の曲率半径Ｒ１は、再整形を受けている角膜について所望の治療後曲率半径に等しい。一般にＣＲＴコンタクト・レンズは、レンズ着用中にレンズに対してかかる圧力が角膜に伝わり、圧力を加えているレンズの部分の下にある角膜組織が所望の形で効果的に再配分されるようにフィッティングするべきであるが、常にそうである必要はない。たとえば、中央ゾーン１２は、この場合も患者の必要に基づいて、中央角膜に接触し、したがって中央角膜を再整形することによってレンズ着用の後で老視を矯正するように設計する、または角膜に接触することなくレンズ着用中だけ老視を矯正するように設計することができよう。角膜組織の再配分は、中央ゾーン１２の後方表面１３の曲率半径を一時的に角膜に帯びさせ、患者の角膜の現行トポグラフィに基づいて視覚欠陥の矯正を実現する。ＣＲＴレンズ１０の意図された効果は、頂点の角膜キャップを球面化し、それについて新しい曲率半径を確立することである。図１〜３に示す実施形態では、レンズ１０の中央ゾーン１２の後方表面１３が球面であり、図３に示すようにベース・カーブと直径を示すことを必要とするだけである。フィッティングの観察結果は、周縁パラメータ選択範囲に計算で変換することができる。これらの選択範囲は、周縁設計要素（コネクタ・ゾーン奥行き、周縁ゾーン角度、全体直径）が、頂点角膜接触を可能にし、レンズの心取りを助け、過度の離れを回避し、かつ中央ゾーンによって角膜頂点に加えられる圧力に対抗することになる治療前の周縁角膜係合、およびおそらくは他の特性を回避することを実現する。
【００１７】
フィッティングを単純化するために、またレンズ設計の調整、目とのレンズのフィッティングの可視化、所与の患者について好ましいレンズ幾何形状をフィッタに教示し、その変化を連絡する能力、ならびに調整とレンズのフィッティングを評価する能力を可能にするために、レンズを選択し設計する際に、可視化可能な幾何形状を容易に述べる最小数の変数を使用することが望ましい。レンズ幾何形状について述べるとき、より詳細にわかるように、本発明は、コンタクト・レンズをフィッティングする方法を一部対象とし、中央ゾーン１２直径、接続ゾーン１４幅、レンズ直径、レンズ光学強度、縁部プロフィルが製造者によって事前に決定されているレンズ・セットをフィッタに提供することができる。屈折誤差を解消するのに必要な角膜曲率、および中央角膜曲率は、典型的な屈折測定および／または単純なケラトメトリ測定によって決定することができ、それにより、レンズ１０の中心軸に対して接続ゾーン１４の奥行きと周縁ゾーン２６の角度とを指定することによってレンズ設計を特徴付けることを可能にする。変数の数を最小限に抑えること、ならびに他のゾーンの設計または機能に悪影響を及ぼすことなくこれらの変数の調整を可能にすることは、独自の極めて強力なフィッティング能力を提供する。一例として、このようにしてフィッタは、接続ゾーン１４について固定奥行きを有する１組のフィッティング・レンズが、または中央ゾーン１２について一連のベース・カーブが、または固定ベース・カーブおよび一連の接続ゾーン奥行きを有する１組のフィッティング・レンズが提供され、角膜の矢状方向の奥行きを、その頂点から、角膜と第２の周縁ゾーン間の接点にかけて決定することができる。同様に、通常の角膜より大きな固定の矢状方向の奥行きを有する必要性によりベース・カーブの矢状方向の奥行きおよび接続ゾーン１４を固定して、かつこれらのゾーン間の所望の関係を決定するために周縁ゾーン２６の角度を連続して変えて、レンズ・セットをフィッタに提供することができる。フィッティング・レンズのセットは、図４Ａに示すように後方表面１３、または図４Ｂでわかるように前方表面１５上に複数の可視の同一中心リング２７を有するように構成し、少なくとも１つの周縁ゾーンの角度を決定するようにレンズと角膜間で実質的に接線接続が起こるレンズ直径を正確に決定することを可能にすることができる。図４の実施形態では、リング２７は、表面１３または１５内に溝を形成することによってなど、旋盤によるレンズの製造中に形成される。フィッティング処置の際には、フルオレセインを使用してレンズの角膜に対する関係を評価することができる。溝としてリング２７を形成することにより、溝内にフルオレセインがわずかに蓄積することが可能となり、それにより、フルオレセインがリングを明るく目立たせ、レンズと角膜間で実質的に接線接続が起こるレンズ直径をより容易に見ることができる。別法として、可視のリングは、レーザ・エッチング、印刷、浮彫り加工、または任意の他の適切な手法によってなど、任意の他の適切な形で形成することができる。次いで、最終的なレンズ設計を単純な角度計算によって選択することができる。以下の表１は、本発明に従って計算されたフィッティング・セットを示す。
【表１】
フィッティングは、セット３と共にセット１、またはセット３と共にセット２を使用して、またはセット４だけ、もしくはセット５だけ、あるいはやや冗長であるかもしれないが、セット６と共にセット４またはセット５を使用して行うことができる。さらに、上記の説明はレンズ設計のあるパラメータを決定することに関するが、望むなら、本発明のレンズ設計における他の変数もまた望むなら調整することができ、しかし、フィッティング・プロセスの際に調整される変数の数を制限することは著しい利点を提供する可能性がある。
【００１８】
たとえば、本発明によるレンズの残りの設計特徴の柔軟性により、６ｍｍ以外の中央ゾーン直径が必要とされることが極めてまれになり、それにより、フィッタが所与の患者について適切なレンズを適切に設計することを可能にしながら、この可能な変数を一定に保持することができることが観察された。同時に、高い屈折誤差、低い角膜偏心、遠視を有する患者の場合には、この直径を狭くし、接続ゾーン幅を延ばすことにより、より詳細に後述するように気泡を引き起こす可能性のあるレンズ下の深い涙液ゾーンを回避することができる。したがって、設計変数を最小限に抑えたレンズ設計を提供することが可能であり、一方、このようにまれな場合について適切に設計できるようにすることが可能である。特定の特性を達成するためにおそらくは修正される変数は、フィッタにとって使用可能であるが、様々なレンズ設計について一定に保持し、フィッティング・プロセスを単純化することもできる。この例では、どちらの変数も、通常のフィッティングの際に使用されるものから除外されている。設計変数を除外することの利点は、多数のレンズ設計についてその実益より優る可能性があり、この場合も設計とフィッティング・プロセスを単純化する。一例として、この設計は４つの変数だけを使用してほぼすべての患者に対処し、ほぼどのような目も矯正することができる。これらの変数は、ベース・カーブ、接続ゾーン奥行き、周縁ゾーン角度、全体直径を含む。これらのうち２つ（ベース・カーブおよび直径）は、必要とされる矯正、角膜曲率、ＨＶＩＤによって確固として決められるため、大抵の場合、ある患者についてこれらを通常の目の検査から固定することができる。したがって、レンズの適切なフィッティングおよび設計は、２つの変数（コネクタ奥行きおよび周縁ゾーン角度）の選択を必要とする可能性があるだけであり、これらは容易に決定され、可視化され、フィッタと製造者または顧問医師との間で論じられる。
【００１９】
したがって、中央ゾーン１２の設計は単純であり、患者の測定特性に基づいて角膜の所望の再整形を生じるように容易に構成される。一般に、ベース・カーブは、角膜屈折療法の当業者によって、矯正すべき近視の各ジオプタについて、現在の角膜形状より曲率半径が約０．２ミリメートル大きいところで概ね決定される。他の視覚欠陥は、所望の再整形を得るために様々な構成を必要とする可能性がある。典型的な患者人口と、人の目で一般に見られる屈折誤差に基づいて、曲率半径Ｒ１は、５ミリメートルから１２ミリメートルの範囲内、またはより典型的には、半径６．８ミリメートルから１０ミリメートルの範囲内にある可能性がある。
【００２０】
コード直径Ｄ１に関係する中央ゾーン１２の他方のパラメータは、一般に６ｍｍで固定されるが、この変数を変化させる必要がある場合には、暗くした条件で測定された患者の全瞳孔直径との相関によって決定する。本発明ではそのような設計規則は必要とされず、より小さい直径の中央ゾーン１２によって大きな視覚欠陥矯正を達成することがより容易になる可能性があり、したがって、瞳孔直径に対するコード直径Ｄ１の関係は変わる可能性がある。遠視または６ジオプタを越えるものなど非常に高い近視矯正などの特定の状況では、所望の視覚欠陥矯正を達成するためにより小さい直径の中央ゾーン１２を使用することを許容可能とすることができる。これは、低光量条件下でいくらかのフレアまたは視覚収差を経験する可能性があるが、依然として許容可能とすることができる。一般に、コード直径Ｄ１は２〜１０ミリメートル、より典型的には３．５ミリメートルから８．５ミリメートルの範囲内にある。したがって、患者の角膜特性および／またはトポグラフィが決定された後で、角膜組織を再整形および再配分するために角膜に所望の圧力を与えるように、中央ゾーン１２の設計を構成することができる。したがって、中央ゾーン１２の後方表面１３は特定の属性と共に設計し、一方、中央ゾーン１２の前方表面１５の特性はそれほど重要ではない。したがって、レンズ１０の前面１５は、レンズ状を伴い、または伴わずに、標準的なコンタクト・レンズの幾何形状に似たものとなるように構成することができよう。例として、レンズ１０の前方表面または前面１５は、連続球面、連続非球面、円環面、またはそれらの組合せから構成することができる。また、レンズ１０の前面は、同一の設計技法を使用して後方表面または裏面１３を鏡に映す、またはそれと実質的に同じ形状とすることが可能であり、また好ましいことがある。図１〜２に示す実施形態では、レンズ１０の前方表面１５が裏面を鏡に映すように形成され、それによって、前方表面１５は、レンズ１０の中央から周縁部にかけて前方表面と後方表面間で等しい間隔を備えてレンズの後方対応面と正確に平行である。同時に、裏面を鏡に映すように前面を設計する一方、一代替実施形態に関連してより詳細に後述するように、レンズの中央から周縁部にかけて表面間で異なる間隔を備えて設計することも可能である。
【００２１】
また、患者の視覚特性に基づいて所望の光学強度をレンズ１０に与えることが望ましいことがある。これについては、前方表面１５を、レンズ１０の計算済み後方ベース・カーブと組み合わせてレンズ１０に所望の光学強度を与えるように構成することができる。しかし通常、意図された矯正を生じるベース・カーブは、患者が必要とする任意の必要光学補正について完全に補償し、したがって提供されるレンズすべてについて光学強度はプラーノに近い単一値に設定することができることは事実である。典型的には、必要とされるよりわずかに大きい矯正の得られるはずのベース・カーブが使用され、補償するためにプラーノからわずかに逸脱するだけの強度がレンズに提供される。
【００２２】
図５Ａに転じると、環状接続ゾーン１４の略図が示されている。接続ゾーン１４は中央ゾーン１２に隣接し、かつ同一中心であり、一般にＳ字状構成、すなわちＳ字状形態の中間部に関連付けられた半径Ｒ２の空間、または接続ゾーン１４内の凹状湾曲から凸状湾曲への移行を介して中心軸１５の周りで円周方向に回転する細長い「Ｓ」の形状を有するように設計される。接続ゾーン１４は、レンズ１０の中心軸周りでの回転表面であり、開始点が、１６で直径Ｄ１を有する回転したＳ字形状の上限によって境界を画された円として定義され、１８で回転したＳ字状曲線の底部で境界を画された直径Ｄ２を有する円として定義された底部点で終了する。接続ゾーン１４は、中心軸に平行に測定して１６で上部で境界を画された円を含む平面から１８で下部で境界を画された円を含む平面への距離に等しい奥行きＺ１を有する。接続ゾーン１４の終止点（円１６および１８と関連する）は、それぞれ中央ゾーン１２と周縁ゾーン２６との接合部を表す。前述のように、レンズ１０の前方表面１５は、Ｊ１およびＪ２と呼ぶことができる接合点の位置が、後方表面の相似の接合部から半径方向に並進することによって選択されるように、後方表面を鏡に映すように作製することができる。Ｊ１およびＪ２の並進は個々に選択され、前方表面と後方表面の分離を決定し、前面曲線の半径および周縁ゾーン角度と共に、前方接続ゾーンのプロフィルを求めるための式を定義する。
【００２３】
図５Ｂに転じると、接続ゾーン１４の設計は、方形２０内で内接するゾーン１４に対応する半子午線部分、およびそれをどのように設計することができるかを参照してよりよく理解することができる。接続ゾーンの特性は、中央ゾーン１２または第２の環状ゾーン２６の特性を変更することがなく、したがって、レンズ設計者またはフィッタは、隣接するゾーンの設計に影響を及ぼすことなく、内接する方形の寸法を個々に設計し、必要に応じて調整することができる。図２を参照して理解されるように、接続ゾーンは、方形２０の左上に対応する開始点１６で接続ゾーン１４が中央ゾーン１２に滑らかに接合するように設計することができる。同様に、接続ゾーン１４は、方形２０の右下隅で、点１８で周縁または第２の環状ゾーン２６に滑らかに接合するように作製することができる。接続ゾーン１４の主な設計の考慮すべき点は、中央ゾーン１２の後方表面の周縁部と同時に同一の空間を占め周縁ゾーン２６の後方表面が始まる空間内の１点で終了する点で始まるように、ゾーン１４の後方表面１３を定義することに関する。レンズ１０を設計する際には、中央ゾーン１２の設計が、開始点１６と、この点で接続ゾーン１４に関連付けられた勾配とを示す。この位置と勾配がレンズ１０の後方表面の子午線部分上で配置された後、次いで仮想方形２０の幅および長さを、後述する周縁ゾーン２６の後方表面の開始に対応する位置１８で接続ゾーン１４が終了するように設定することができる。さらに、第２環状ゾーン２６後方表面の勾配が、点１８で接続ゾーン１４の勾配を示す。したがって、接続ゾーン１４の子午線プロフィルの設計は、その軸の長さと水平方向幅によって定義され、説明することができる。したがって、Ｓ字状曲線の形状の変化は、中央ゾーン１２および周縁ゾーン２６の空間内位置と、それらがＳ字状曲線と接続する点におけるそれらの勾配に関するだけであり、これらのゾーンの形状を定義する、またはゾーンの形状に反映されることはなく、これらのゾーンについてどのような設計パラメータも許容可能となるはずである。このようにして、接続ゾーン１４の設計は、フィッタまたはレンズ設計者が周縁ゾーン２６に対して中央ゾーン１２の位置を自由に決定することを可能にし、次いで接続ゾーン１４は、そのような位置に対応するように合致する。
【００２４】
この実施形態ではＳ字状曲線を開始する接続ゾーン１４の設計はまた、曲線のＳ字形状が患者の角膜上での位置決めに関するときそれによって与えられる最大の「空きの空間」幾何形状を確保する。さらに、それぞれ開始および終止点１６および１８に基づいて接続ゾーン１４を設計する能力を提供することは、フィッタがレンズ１０のこの要素を単純な方形として容易に可視化し、最終的に、このゾーンの設計に加えられる変化を容易に可視化することを可能にする。この設計の変化が患者の目および角膜への適切なフィッティングにどのように悪影響を及ぼすかをより容易に可視化することができることにより、パラメータを適切に選択して、良好なフィッティングをより単純かつ効率的に達成することが容易になる。接続ゾーン１４の特性および設計パラメータは中央ゾーン１２または周縁ゾーン２６の設計パラメータから独立しているために、接続ゾーン１４の設計パラメータに関する判断は、他のゾーンの形状または機能に対して可能な作用によって複雑化されることがない。好ましい実施形態では、接続ゾーン１４の設計パラメータは、他のゾーン１２および２６の空間内で相対位置に影響を及ぼすだけであることが望ましい。
【００２５】
レンズ１０を着用する際に快適性を達成するために、それぞれ中央ゾーン１２および周縁ゾーン２６との交点１６および１８でＳ字状曲線の勾配がゾーン１２および２６内のこれらの位置で示される勾配に実質的に、または正確に合致するように接続ゾーン１４を設計することもまた、図に示す実施形態の特徴である。したがって、接続ゾーンの子午線プロフィルは、隣接する側で中央ゾーン１２および周縁ゾーン２６の勾配と実質的に合致するように形作られる。交点１６および１８でのＳ字状曲線の勾配の一致は、本発明におけるように独立した不連続表面間で、曲線の曲げ、または手動の曲線フィッティングの必要をなくす。そのような曲線の曲げは、研磨によって行った場合、レンズのこの重要な領域に未知の説明不能な、また再現不能な形状を与え、精密な旋盤によって中央ゾーンに元々与えられた光学品質に影響を及ぼす可能性がある。曲げを手動の曲線フィッティングによって行う場合には、特定の目についてレンズ設計を自動計算することができず、逆に設計者があらゆる個人について独自の選択を行うことが必要とされ、納品を大きく遅らせ、レンズのコストを増大させる。さらに、接続ゾーン１４の後方表面のＳ字形状、ならびに１６での中央ゾーン１２のＳ字形状に対する勾配の合致は、中央ゾーン１２に隣接する表面１４の位置で、レンズ後方表面と治療前角膜の間に所望の空きの空間を生み出す傾向がある。レンズ後方表面と治療前角膜の間の空きの空間は、最初に涙液で充填され、その中で角膜組織の再配分を可能にする。本発明では、所望の位置で所望の量の空きの空間を実現するように接続ゾーン１４を設計する。
【００２６】
従来技術の角膜矯正レンズ設計では、図５Ｃの参照番号２２によっていくつかを示す「反転曲線」の使用により、この位置で空きの過大な容積を生み出してレンズと角膜間で気泡を引き起こし、あるいは角膜組織が適切に移動するのに小さ過ぎる余地または空きの空間を生み出す可能性がある。さらに、そのような「反転」曲線は、左上および右下隅の位置を計算できるようにする前に少なくとも半径および原点を指定することを必要とすることに留意されたい。この計算とそれに続く旋盤セット・アップの難点により、大抵のフィッタおよびラボ・オペレータは試行錯誤以外によってこれらの位置を定義することができず、生み出される鋭い接合部が非常に集中的な研磨を必要とするため、意図する位置が示された場合であっても、それを最終製品内で保証する、または配置することができない可能性がある。人の角膜の生物多様性を満たすようにそのような「反転曲線」を使用して、合理的に離間されて連続するレンズを提供することは、ほとんど手に負えないパラメータ間隔関係を使用することなく達成することはできず、かつ非常に難しいため、製造者は、フィッティング特性にほとんど洞察が得られず、フィッティング不良のレンズをどのように改良するかについて手引きが得られない制限された範囲のレンズを提供せざるを得ない。本発明による接続ゾーン１４のＳ字状曲線設計は、空きの容積の大部分を、接合部１６付近で、それが必要とされる位置で提供し、一方、曲線の曲げを回避するように整合する勾配を得ることを可能にする。「反転曲線」または半径方向円弧２２の使用は、よくても最適でない反転ゾーン全体にわたって均一に空きの容積を配分することになる。気泡などの発生可能性に基づいて、レンズと角膜間で生み出される容積を考察しなければならず、使用可能な反転円弧の選択を制限することになる。したがって、本発明によるＳ字状曲線設計は、反転円弧を使用したときのように設計者に制限を課すことなく所望の属性を提供する。さらに、Ｓ字状曲線は、定義する方形２０の奥行き（およびおそらくは幅）の選択によって数学的に定義されるため（下記参照）、設計者は方形を示す際に、方形の奥行きを指定すること以外は参加する必要がなくなる一方、最適な最終構成であることを確信する。従来技術の反転曲線の使用はまた、そのような反転曲線が、ベース・カーブ、またはレンズの周縁部で整列したまたはアンカー・ゾーン円弧などｏｒｔｈｏ−Ｋレンズのベース・カーブまたは他の隣接する円弧より短い半径のものであることを教示している。本発明では、この点でＳ字状曲線設計が限定されず、接続ゾーン１４は、その横向きの一部分にわたって隣接する中央ゾーンより実際上平坦な幾何形状を備えることができる。さらに、ゾーン１０、１２、２６の計算された子午線プロフィルは、レンズの中心軸の周りの様々な回転角度で異なることができ、非回転対称の設計を可能にする。そのような非回転対称設計は、回転対称設計の１本の子午線について使用されるのと同じ形で子午線ごとに容易に可視化される。現代のコンピュータ制御式旋盤は、必要とされるようにこのゾーン内でより平坦な半径と、非回転対称設計の可変の湾曲を容易に切削することができる。現在実施されている反転曲線２２（中心軸上で原点を有する中央ベース・カーブより急勾配）は、特に望ましくない難点がある。そのような曲線を、特定のゾーン内でより大きな矢状方向の奥行きを達成するように変更するたびに、所望の矢状方向の奥行きが達成される直径が、選択された急勾配の半径と共に変わる。次いで、この直径シフトは、「反転ゾーン」周縁の構造すべての全体的な空間位置を変える。「反転曲線」２２は、その原点をレンズの中心軸から離すことによってより平坦な半径を備えることが考えられるが、これは、周縁構造上のそのような変化の結果を予測し、かつ可視化する能力を改善すること、手動研磨および曲線の曲げを必要とする接合部の生成を回避することにならず、ゾーン内で涙膜の配分を改善することにならない。接続ゾーン１４の数学的に説明されたＳ字状曲線はこれらの問題を軽減し、レンズの設計、フィッティング、製造を単純化する。
【００２７】
接続ゾーン１４の後方表面１３は、所与の患者の条件、および角膜に与えるべき所望の再整形について様々なパラメータが計算または決定された後で、数学的に決定される。この場合も、接続ゾーン１４は、さらに後述するように、周縁ゾーン２６を中央ゾーン１２に対して所望の位置で適切に位置決めするように相互作用することが望ましい。したがって、接続ゾーン１４の曲線を数学的に決定するための入力は、この場合も球面とする、かつ半径（ｒＢ）ならびに周縁ゾーン２６の勾配（Ｍ）によって定義することができる中央ゾーン１２のベース・カーブを含むことになる。接続ゾーンは、Ｓ字状曲線（Ｌ）の長さまたは「奥行き」、レンズの中央からＳ字状曲線とのベース・カーブ接合部（Ｊ１）にかけての半径方向距離、レンズの中央から周縁ゾーンとのＳ字状曲線の接合部にかけての半径方向距離、および（Ｊ２）から（Ｊ１）を減算することによって計算されるＳ字状曲線の幅（Ｗ）を含む入力によってさらに定義することができる。この実施形態では、Ｓ字状曲線の式は、下記式１である。
【数９】
【００２８】
次いで、上記の入力を使用して、様々な中間結果を決定し、患者の目に適切にフィッティングすること、および所望の治療に関して可視化することができるレンズの設計を得て、フィッタがレンズを調整し、かつ適切にフィッティングするためにあるパラメータをより容易に変更することを可能にすることができる。レンズ１０の各ゾーンは回転表面であるため、レンズ設計は、図１２の例に示すものなど子午線を越える部分に対して可視化することができる。図１２に示す実施形態は、中央から縁部にかけて変わるレンズ１０の厚さを示す。特定の患者について設計者は、鏡に映すような前面および裏面を有するが薄い中央ゾーン１２、および鏡に映すような、しかしより厚い周縁ゾーン２６を提供することを好む可能性がある。そのような一実施形態では、鏡に映すような、しかし厚さを徐々に変化させる接続ゾーン１４内で移行する。上記の情報を使用して、中央ゾーン１２と接続ゾーン１４の間の接合部（Ｊ１）のＹ値は、下記式２によって定義される。
【数１０】
接続ゾーン１４と周縁ゾーン２６の間の接合部（Ｊ２）のＸ値は、下記式３によって定義される。
【数１１】
一方、接合部（Ｊ２）のＹ値は、下記式４によって定義される。
【数１２】
これらの値を得て、この同じ座標系でＳ字状曲線の式について係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを計算することができる。
【００２９】
式１の係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの値は、下記式５〜８によって定義される。
【数１３】
【数１４】
【数１５】
【数１６】
【００３０】
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのこれらの値をＳ字状曲線の式１に挿入し、第１の接合部Ｊ１から第２の接合部Ｊ２にかけてＸ値の範囲にわたって式を解くと、Ｏｐｔｏｆｏｒｍ５０など現代のコンピュータ制御式旋盤による使用が可能な座標で曲線に沿ってすべての点の位置が得られる。この場合も、後方表面１３は特定の属性を有するように定義され、一方、前方表面の設計は、後方の形状を鏡に映すようにすることができ、または典型的なコンタクト・レンズ内のように形作ることができる。具体的には、鏡に映されたような前方表面の関係は、方形を定義する前方Ｓ字状の隅を、方形を定義する後方Ｓ字状の隅に対して配置することによって容易に決定される。前方周縁ゾーンは、その後方対応面と同じ勾配で方形を定義する前方の下部隅から始まり、したがって少なくとも、より詳細に後述するように、縁部輪郭特性を含むことができる周縁ゾーン２６の縁部ゾーンに達するまで平行のままである。前方中央ゾーンは、適切なレンズ強度を得るのに必要とされる曲率半径を有して、方形の上部隅から始まる。この強度は、一般にＣＲＴではプラーノに近いため（涙レンズが必要な強度矯正を与える）、開始点の厚さはレンズ中央の厚さに本質的に等しく、したがって、方形を定義する後方および前方間の関係を選択するときレンズ設計に対して制約を課さず、以下の例ではこの関係を可変として示す。
【００３１】
次いで図６に転じると、本発明の一実施形態による周縁またはランディング・ゾーン２６がより詳細に示されている。一般に、周縁ゾーン２６は、第１の環状または接続ゾーン１４に隣接しかつ同一中心である第２の環状ゾーンであり、したがって、接続ゾーン１４によってベース・カーブ１２に接続されている。この実施形態の周縁ゾーンは、少なくともその実質的な部分にわたって曲線のないものとすることができる先端を切ったコノイドとして形成される。このコノイドは、Ｄ２である先端を切ったコノイドの上限の直径によって定義することができ、接続ゾーン１４を形成する回転Ｓ字状曲線の下限の直径に対応する。周縁ゾーン２６は、Ｄ３で先端を切ったコノイド下限の直径によってさらに定義することができる。コノイドの内部または後方表面が、レンズ１０の中心軸を含む平面と共に形成する角度は、レンズ設計者またはフィッタが選択するコノイドの角度と定義することができる。したがって、接続ゾーン１４の子午線プロフィルに対する周縁ゾーン２６の子午線プロフィルの関係は、周縁ゾーン２６の子午線プロフィルが、レンズ１０の中心軸と直角をなす線と共に形成する角度によって説明することができる。周縁ゾーン２６を設計する際には、所与の患者の角膜にとって適切な設計と、ＣＲＴ治療によって望まれる角膜組織の再配分の量は、周縁ゾーン２６の設計を比較的正確に示す。周縁ゾーン２６の子午線プロフィルは、レンズの中心軸と直角をなす線と共に形成する角度、その曲率、およびレンズ１０の中心軸からのその延長によって説明することができる。この場合も周縁ゾーン２６は中央ゾーン１２から分離され、かつ独立であり、接続ゾーン１４によって接合されており、一般にその設計を変更することにより中央ゾーンの設計形状または位置に影響を及ぼすことはない。同時に、中央ゾーン１２の特性に応じて、周縁ゾーンは、レンズの一実施形態において特定な形でそれと協働するように設計する。
【００３２】
適切にフィッティングされたレンズでは、ＣＲＴ治療処置の開始時に中央ゾーン１２が角膜とその頂点で接触し、所望の矯正量に応じて角膜に所望の量の圧力を与えるように設計される。同様に、図５Ｂに示すように仮想方形の長さによって表される接続ゾーン１４の長さ、ならびに周縁ゾーン２６を形成する先端を切ったコノイドの角度は、周縁ゾーン２６が、所望の量で概ね周縁角膜表面より高くなるように選択する。一般に、高さの量は、中央角膜が十分に再配分されて所望の最終角膜形状または角膜の球面半径の変化が得られるまで、周縁ゾーン２６が角膜と係合しないように選択する。一般に、求める矯正のあらゆるジオプタについて接線点で角膜より約３〜７ミクロン上の高さが許容可能である。また、ＣＲＴ圧力によっても角膜表面から移動可能でないと思われる涙の薄い層（深さ５〜６ミクロン）があることを思い起こされたい。角膜組織が再配分されたとき、および処置の進行における後の時点で、周縁ゾーン２６の設計は、所定の形で、たとえばレンズ縁部とＪ２間の約半分またはわずかにレンズ縁部に近い側で、湾曲された角膜と接線方向で係合する。周縁ゾーンの延長とその角度を選択することにより、フィッタは、できる限り大きな角膜直径で接線接触の位置を定めることができる。中央角膜に対してより大きいコード直径で角膜の勾配がより大きいために、周縁部での角膜に対するレンズ表面のアプローチの比率は、角膜中央部で観察されるものの一部にすぎない。最終的な接線接触にできる限り大きい直径を使用することにより、屈折矯正のために中央で必要な移動に対して周縁でレンズの高さを最小限に抑えることができる。周縁高さを最小限に抑えたことにより、レンズの快適性と心取りが改善され、したがって、より大きな消費者の満足とより大きな矯正が可能になる。角膜組織がさらに配分されたとき、周縁ゾーン２６との係合が増大し、周縁ゾーン２６によって角膜に対して与えられる反発力が大きくなってベース・カーブ１２によって与えられる中央圧縮力を効果的に中和するまで、角膜に対するレンズの圧縮力が、接線接触２６の元の点から両方向で等しく広がる周縁ゾーンによって漸進的な量で支承される。このようにして、均衡角膜形状が確立され、周縁ゾーン２６は、達成される均衡に貢献する一方、確実にレンズ縁部も接続ゾーンも角膜内に突入しないようにする。
【００３３】
まれな場合、角膜形状に与えられる所望の矯正が著しく、それにより、所望の全矯正を達成するためには、周縁ゾーン２６の事前矯正高さが非常に大きくなるため、レンズを着用することが不快感を引き起こす、または角膜上の所望の位置からレンズの変位または偏心化を引き起こすことになる。そのような場合には、前述のものと同様な設計の、しかし周縁ゾーン２６によって均衡が達成される前に角膜形状を部分的に矯正するためだけに設計されたレンズが各段階で必要とされる段階的な（角膜矯正の）形で、レンズ１０によって与えられる矯正を行うことができる。したがって、段階的な一続きの中で後続のレンズは、プロセスを続行するために、角膜組織の再配分の点で先のレンズが終了したところを受け継ぐことになる。段階的手法は、所望の矯正が完全に達成されるまで続行することになる。そのようなプロセスでは、段階的な一続きの中で後続のレンズのパラメータが、図５Ａおよび５Ｂを参照しながら述べたように、Ｓ字状曲線（その仮想方形内で）の長さを短縮することを除いて、事実上同じままとなる可能性があり、代わるがわる部分的に再整形された角膜に対して周縁ゾーン２６の所望の事前矯正高さを提供する。
【００３４】
次いで図７に転じると、周縁ゾーン２６の縁部分が略図で示されており、通常の着用のためのコンタクト・レンズで、またはＣＲＴプロセスの際に快適性と適切な機能を提供するように特別に設計されている。図７に示すように、本発明によるレンズの縁部は、周縁ゾーン２６内の内部および後方表面間の概ね平行な関係によって、ならびにこの実施形態では周縁ゾーン２６自体の直線部分によって容易化される滑らかな輪郭のプロフィルを備えることができる。周縁ゾーン２６の縁部終端が図７の横断面図に示され、この領域でレンズを二分する分割線を想像することができる。そのような分割線は、１５０で示す前方および後方表面に、またそれらの間で実質的に平行であると想像することができる。この仮想分割線は、縁部領域内で前方または後方表面により近づけることができる。図７に示す実施形態では、この線を後方表面により近い関係で位置決めすることができる。次いで設計者は、中心がこの分割線上にあり、長軸が、選択された楕円中心から選択された分割線に沿ってレンズのまさにその端部にちょうど達するように延びることになる楕円の４分円を想像することができる。楕円の短軸は、レンズの一方または他方の側に接触するように中心点から長軸に直角をなして延びることになる。図７に示すように、短軸は、後方プロフィルと交差するように後方表面子午線プロフィルに向かって延びる。短軸が縁部に達するところで楕円は縁部に平行することになり、長軸が先端に達するところで楕円は、分割線に出会う点で縁部と直角をなすように湾曲することになったはずである。したがって、楕円の４分円のプロフィルは、周縁ゾーン２６のプロフィルと滑らかに合流し、その領域内の周縁ゾーン２６の子午線プロフィルのその部分を、短軸と周縁ゾーン２６のプロフィルの交点を越えて置換し、後方レンズ終端のプロフィルになる。この後方終端は、レンズの最終的な先端部で、レンズの前方表面のプロフィル上で同様な、しかし反転された構造と接合し、滑らかな接合部を形成することができる。後方から前方にかけてレンズの厚さの１０〜９０％の位置にあるように選択される分割線、および長さ約０．０１ｍｍ〜２．０ｍｍとなるように選択される楕円の長軸。
【００３５】
この楕円の「鏡像」を他方の側に想像することができ、前方横断面縁部を先端に接合している。楕円の頂点は、必然的に先端部において分割線１５０で出会うことになり、それぞれレンズの隣接する縁部に平行するように後退することになる。分割線が前方表面と後方表面の中間にないとき、楕円４分円は異なった形状になるが、常に先端部で互いに滑らかに接合し、元の横断面縁部と出会うように滑らかに後退することになる。２つの楕円４分円は等しい長軸を有する必要はないが、その短軸は、元の分割線１５０の配置によって画定される。この厚さの一部だけなど、前方および後方表面間で分割線の位置を操作することにより、また、各楕円内で楕円４分円の長軸の長さを操作することにより、所望の縁部形状を数学的および幾何学的に達成することができる。次いで、所望の縁部形状を、コンピュータ制御式旋盤などによって容易に切削する。変更された縁部構成は、特定の患者によりよく適し、まぶたの開口および耐密性、ならびに角膜形状の高度な周縁非点収差など、患者の特性に良好に対処するのによりよく適している可能性がある。この場合も、縁部構成を変更できることにより、本発明によるレンズは、特定の患者の必要に柔軟かつ適合可能になり、一方、より容易にその特定の患者にフィッティングされる単純な設計を提供する。後続の例では、多くの場合、好適な縁部構成が０．４ｍｍの等しい長軸の使用を含み、レンズの後方表面と前方表面間の約２５％のところで分割線１５０を有することができる。以下でわかるように他の例は、高い偏心値を有する角膜に対して使用するために、厚い周縁ゾーンを含む非常に大口径のレンズと共に使用するための変更済み縁部構成を提供する。そのような特別な場合には、後方表面と前方表面間の距離の約４５％のところで分割線を有する２ｍｍの長軸が望ましい可能性がある。周縁ゾーンの前方プロフィルは、周縁ゾーンの後方プロフィルのものと等しい角度を有するように設計することができることもまた理解されたい。前方レンズ終端は、楕円の４分円から導出され、後方表面との交点に延びる楕円湾曲を有することになる。
【００３６】
次いで図８Ａ〜８Ｃに転じると、周縁ゾーン２６の設計では、コノイドの角度とそのコード直径Ｄ３は、上述のように角膜組織が再配分された後で角膜と係合したとき、角膜が周縁ゾーン２６と接触する第１の点が接続ゾーン１４との周縁ゾーン２６の接合部（Ｊ２）とレンズ１０の外側周縁部とのほぼ中間になるように選択することが好ましく、わずかに周縁部に近づけることができる。この係合は、角膜３０上のゾーン２６の一部分について図８Ａに示す。このようにして、それぞれ図８Ｂおよび８Ｃに示すように、周縁ゾーン２６が角膜表面と「トゥ・ダウン」または「ヒール・ダウン」係合する可能性が最小限に抑えられる。そのようなヒール・ダウンまたはトゥ・ダウン係合は、角膜剥脱または他の合併症を引き起こす可能性があり、一般に、望ましくない不快感を生み出し、達成可能な矯正の範囲を最小限に抑える。これらの条件は、非曲線（無限半径）周縁ゾーンを使用したとき治療終了後であっても容易に回避されるが、半径１７ｍｍ未満の角膜に面する凹状湾曲を使用する一般のｏｒｔｈｏ Ｋレンズ設計では一般的（おそらくは必須）である。従来、半径方向円弧を切削するように設計された旋盤を用いてそのような曲線を作製することが非常に困難であったため、はるかに平坦な半径が望ましいことは依然として当業者に理解されていない。
【００３７】
上述のように、周縁ゾーン２６は、治療の初期段階で角膜から高くなるように設計し、ゾーン２６との角膜の第１の係合は、所定の量で角膜組織が再配分した後で生じる。第１の係合の後で、中央角膜がさらに再配分することにより、平坦な周縁ゾーン２６によってさらに係合が生じる。周縁ゾーンとさらに係合することにより、第１の係合点の周りで係合ゾーンの幅が対称に広がり、依然としてヒール・ダウンまたはトゥ・ダウン係合を回避しながら最終的に追加的な角膜の平坦化を抑止することになる。
【００３８】
ＣＲＴ処置について一般的に、設計者は、ＨＶＩＤより約１ｍｍ小さい直径から開始することができる。ＨＶＩＤにより角膜の総サイズの良好な推定値が得られる。次いで、設計者は、接線点が８ｍｍ（標準的な中央ゾーン幅（６ｍｍとコネクタ・ゾーン幅１ｍｍ（両側を考慮して２ｍｍ）の和）でＪ２からの３分の２への中程にある角度と全体直径を見つけることができる。レンズ・ベース・カーブは中央ケラトメトリおよび必要とされる矯正から計算され、それにより残るは、１つまたは他の方法を使用して、角膜より上に、必要とされる矯正の１ジオプタ当たり約３〜７ミクロン高い接線点を残す方形奥行きを決定するだけである。図の実施形態において周縁ゾーン２６を形成する先端を切ったコノイドの角度は、周縁ゾーン２６の最終的な係合が、接続ゾーン１４との接合部Ｊ２から十分に離れ、トゥ・ダウン係合を回避することを確実化するように決定する。これは、患者の角膜と本発明に従って設計されたレンズとを同時モデル化し、角膜組織が再配分されたときの係合点を視覚的に、または数学的に決定することによって決定することができ、あるいは同じ点を試装フィッティングによって配置することができる。コノイドの角度が決定されれば、次いで、レンズの最終直径を選択することが可能である。一般にこれは、平坦な表面が、レンズ設計者またはフィッタが望む「縁部持上り」を得るのに十分に角膜表面から逸脱することになる直径に注意することによって試装フィッティングの際に選択する。周縁ゾーン２６の縁部持上りは、一般に、レンズ下で良好な涙流を確保し、辺縁を越えて偏位運動するとき角膜形状をより綿密に近似するために必要とされるレンズの周縁部の領域である。これは、剛性レンズの周縁部と角膜および鞏膜表面との間の剥脱相互作用を回避する。この縁部持上りは、剛性レンズ設計およびフィッティングの当業者に周知のように剛性レンズ設計すべてに共通であり、剛性レンズのフィッティングに関する文献に記載されている。再配分された角膜組織との周縁ゾーン２６の接線接触点から始めて、周縁ゾーン２６を外側に延ばし、後方レンズ表面は一般に角膜からさらに逸脱する。レンズを設計する際には、通常、レンズと角膜間のこの逸脱がレンズ下で必要とされる涙流を可能にするのに十分大きくなると推定される値で直径を設定することになる。所与のレンズまたは患者について本発明によるレンズ１０の適切な直径を選択するのが簡単なことにより、レンズ設計者が著しい利点を得られることを理解されたい。一実施形態では、先端を切ったコノイドの後方表面が効果的に、角膜の湾曲した表面に対して平坦な表面を提供し、上述のように周縁ゾーン２６と角膜間の接触を達成するのに適切な直径は、湾曲した円弧の使用に比べて比較的単純である。湾曲した円弧の場合、この円弧との第１の係合および湾曲した角膜の位置を推定することがより困難であり、さらに、所与の直径で縁部持上りを推定することもまた、正確に行うのが困難である。したがって、本発明のこの実施形態に従って周縁ゾーン２６を提供することは、設計プロセスを単純化し、レンズの適切なフィッティングをより容易に、よりコスト効果的にする。
【００３９】
周縁ゾーン２６の設計はまた、他の点でレンズ設計者にとって有利である。一部の患者の場合、レンズ設計が偏心化しやすい可能性があり、フィッタは、直径を大きくして偏心化したレンズを安定化することを期待する。非曲線である周縁ゾーン２６を使用して、周縁ゾーン２６のコノイドの角度を単に増大させ、周縁ゾーン２６の角膜との接触点を接続ゾーン１４との接合部からさらに移動し、過大な縁部持上りを伴わずに大口径を使用することを可能にすることができる。この場合も、本発明のレンズのゾーンは互いに分離し、別個であるために、周縁ゾーン２６の角度を、中央ゾーンの設計要素に影響を及ぼすことなく増大させることができる。この場合も、このプロセスは、従来技術のレンズ構成より容易に許容可能な設計に到達するように、レンズ設計者またはフィッタによって容易に可視化される。本発明の原理に従って周縁ゾーン２６を設計することにより、最初に、または場合によって治療一続きの最終レンズで、「固定装置」レンズとして患者が連続使用することができるレンズを提供するレンズ設計が得られる。そのために、「固定装置」レンズは、その最終的な係合構成で、涙流、心取り、非剥脱接触に関して典型的な剛性コンタクト・レンズが機能するように機能しなければならない。最終的な係合構成で湾曲した角膜と接線係合するように周縁ゾーンを提供することにより、角膜組織の再配分が完了した後でこの関係が確保される。これは、矯正が達成された後で施す追加レンズの必要をなくす。以下、いくつかの例について述べる。
【００４０】
実施例１
この実施例は、次のような処方を有する患者に基づくものである。
１． ４４．５０×４６．００＠１８０、Ｒｘ −４．００ −０．７５×１８０、ｅ＝０．５、ＨＶＩＤ １１．６
上記患者１の処方に基づいて、レンズ設計者は、患者を所望の度数に矯正するためにレンズの強度を選択することになる。この実施例では、図９を参照して、患者１について必要とされるレンズ／角膜強度差が、２００で示されるように−４．５ジオプタと選択される。選択された強度差は、患者に必要とされる矯正の度数よりわずかに大きく、本発明によるレンズを使用して角膜を再整形した後で長時間にわたり視力の実質的な矯正を可能にする。患者１はまた、かなり高い乱視０．７５を有し、２０２で示すように角膜の楕円率は０．５である。２０４で示すように、患者１はＨＶＩＤ１１．６を有し、このＨＶＩＤに基づいて、推奨されるレンズの直径は、２０６で示すように１０．６ｍｍであり、測定されたＨＶＩＤより１ｍｍ少ない。このレンズについて選択された直径が２０９に示されており、推奨直径、およびレンズのゾーン間の関係に基づいて選択される。必要とされるレンズ／角膜強度差に基づいて、２０８で示すようにこの患者についてベース・カーブ８．４が選択されている。この実施例では３．０として２１０で示す、レンズ中央からベース・カーブとＳ字状曲線間の接合部への半径方向距離を含む、大抵の患者の条件にとって望ましい特性を提供するレンズの他のパラメータを選択することができる。Ｓ字状曲線の幅は、２１２で示すように１．０ｍｍと選択され、レンズ強度が２１４で選択され、レンズの特性を修正するように、しかしレンズ設計を単純化するように使用することができ、レンズ設計者が使用する変数の数を制限するように一定に保持することができる変数の例を表す。所望の矯正に基づいて、周縁ゾーンを最初に角膜より上に所定の度数へ高くし、所定の形状に角膜組織を再配分することを先に述べた。間隔に関して角膜との適切な関係を提供するために、かつ前述のようにトゥ・ダウンおよびヒール・ダウン係合を回避するために、周縁ゾーンの角度２１６が−３５と選択されている。一例として、角膜より上の周縁ゾーンの高さは、ベース・カーブによって与えるべき矯正の１ジオプタ当たり６ミクロンと選択することができる。２１８で示すように、周縁ゾーンの所望の高さを提供するために推奨されるＳ字状曲線の奥行きは０．５１ｍｍである。これらのファクタに基づいて、レンズ設計者は、図１０に示すものなど、表面の関係を視覚的に示すことができ、レンズの半コード直径に沿って角膜からの後方表面の高さを表す。わかるように、ベース・カーブ２５０、Ｓ字状曲線２５２、周縁ゾーン２５４は、互いとの関係で示され、設計者がレンズの適切な直径を選択することを可能にする。前述のように角膜組織が再配分したとき周縁ゾーンと角膜間の適切な接線接触を達成するために、周縁ゾーンの位置を、その角度と共に決定することができ、フィッタがＳ字状曲線の奥行きを変えて角膜との適切な関係を得ることを可能にする。一般に、Ｓ字状曲線の奥行きを変えることにより、図１０のグラフ内で周縁ゾーン曲線２５４が上下に移動し、一方、周縁ゾーンの角度の変化により、この表面が左右に移動する。互いに、また角膜に対する表面の関係が容易に可視化され、特定の患者についてレンズの単純かつ適切な設計を容易にすることは自明であろう。また、図１１に示すものなど、モデル角膜に対して、このタイプの特定の設計によるレンズ下の個々の、および累積容積を示すことが可能である。レンズ設計のこの表現は、設計者に、レンズの下で気泡の発生を引き起こす可能性のあるどのような空きの空間を識別するためにも容易なツールを提供する。この実施例によるレンズの半子午線部分２５５を図１２に示し、ゾーン１２、１４、２６のそれぞれについて前面および裏面の個々の曲線を図１３に示す。図１３に示すように、中央および周縁ゾーンの厚さはほぼ一定のままであり、Ｓ字状曲線の厚さは２つの間で移行することに留意されたい。患者１の比較的高い乱視のために、レンズに加えられるまぶたの圧力によって経時的にレンズがそる可能性を回避するために、周縁ゾーンの厚さが中央ゾーンに対してわずかに増やされている。単にゾーンの厚さを変化させることが可能であり、適切なレンズ安定性を達成するように、ならびに適切な酸素透過とレンズ下での涙流を可能にするように、所望の形で中央ゾーンおよび周縁ゾーンを非常に柔軟に設計することができる。図９を参照すると、中央の厚さを変化させるために、設計者は、２２２で示すようにベース・カーブとＳ字状曲線間の接合部についてデルタｒ値を変えることができる。これは、その位置でレンズの厚さを制御し、レンズの強度に基づいて２２４で真の中心厚の計算を可能にする。この場合も、変数を限定して、大抵の患者の条件をカバーするレンズの設計を単純化することが可能であるが、柔軟性は本発明によるレンズ設計およびシステム内に存在し、所与の患者について望ましい目的を達成することを容易にする。
【００４１】
実施例２
次のような処方を有する患者２の場合。
４２．００×４４．００＠１６５、Ｒｘ −３．５０ −１．００×１６０、ｅ＝０．６、ＨＶＩＤ １１．４
患者２の場合、高い乱視と共に比較的高い屈折誤差が示され、この場合も、図１４に２３０で示すように、レンズ設計者は、角膜の楕円率の値を増やすことになる。高い乱視のために、レンズ内でより厚い中央を有することが望ましく、この場合も、２３２で示すようにベース・カーブとＳ字状曲線間の接合部についてデルタｒ値を変えることによって容易に対処される。患者２のための特定のレンズ設計の他の態様は、実施例１で患者１を参照して述べたものと同様な形で決定される。ベース・カーブ、レンズ直径、周縁ゾーンの角度、ならびにＳ字状曲線の奥行きを含む変数についての特定の値を図１４に示し、ゾーン間の関係は図１５にグラフで示す。このレンズ設計の比較的厚い中央と、より薄い縁部が、図１７に半子午線部分２５５で視覚的に表され、レンズ下の個々の、および累積容積を図１６に示す。図１８は、各ゾーン１２、１４、２６内の前面および裏面の互いに対する関係を示す。
【００４２】
実施例３
次のような処方を有する患者３の場合。
４６．５０×４６．５０＠１８０、Ｒｘ −６．００ −０．７５×９０、ｅ＝０．４、ＨＶＩＤ １１．２
図１９〜２３を参照すると、患者３のための本発明によるレンズ設計が示されている。ベース・カーブ、ベース直径、周縁ゾーンの角度、ならびにＳ字状曲線の奥行きの選択パラメータは、前述したものと同様な形で選択され、レンズ設計者にフィッティングの第１の指示を提供する。患者３の場合、一般に均一に保持することができるレンズ中央から第１の接合部にかけての半径方向距離として３．０ｍｍの値を使用することにより、第１の接合部でベース・カーブに隣接する比較的大きな空きの空間が生じた。したがって、レンズ設計者は、２１０で２．５ｍｍの使用によって示されるように、光学ゾーンを減少させ、または狭める柔軟性を有し、２１２で２．０と示されるＳ字状曲線間の幅を増大させる。互いおよび角膜に対するゾーンの関係が図２０〜２３に示され、接合部１のベース・カーブに隣接する空きの空間が減少した。
【００４３】
実施例４
次のような処方を有する患者４の場合。
４１．５０×４３．００＠１８０、Ｒｘ −５．００ −０．７５×１８０、ｅ＝０．３、ＨＶＩＤ １１．９
患者４は大きな屈折誤差、ならびに大きなＨＶＩＤを有し、２０９で示すように先の例より比較的大きなレンズ直径に移行する。同時に患者４は低い楕円率を有し、それにより、レンズにとって適切な支持が周縁部領域で提供されない可能性がある。この状況では、低い楕円率のためにレンズが外側周縁部上でそる、または曲がる可能性があり、それにより、設計者はレンズの外側部分を厚くしたいと望む可能性がある。同時に、レンズの周縁部領域を厚くすることにより角膜への酸素透過が減少することになり、したがって設計者は、より良好な酸素透過を可能にするように中央ゾーンの厚さを減らしたいと望む可能性がある。図２４〜２８に示すように、患者４のために本発明に従って設計されたレンズは、２２２で第１の接合部のデルタｒ移動を減らし、かつ２４２で第２の接合部のデルタｒ移動を増やすことによって、そのような変化に対処することができる。これらの修正は、図２７に示すように、レンズの周縁部領域に向かって質量の再配分を可能にし、中央ゾーンの厚さを減少させるが、レンズ設計者はまた、縁部プロフィルを延ばし、縁部形状を制御して不快感を最小限に抑えたいと望む可能性がある。この実施例では、図２９に示すように、所望の設計内に設けられた縁部輪郭がより早く始まり、レンズのまさにその周縁部領域で質量を減少させる。まぶたがレンズと係合する縁部で質量を減少させることにより快適性を助長する。このようにして縁部を形作ることを容易にするために、後方曲線縁部を生み出す楕円のパラメータを２４３、２４４、２４５で修正し、所望の縁部輪郭を与えること、また涙流および酸素透過を促進することを容易にする。
【００４４】
実施例５
次のような処方を有する患者５の場合。
４３．５０×４４．００＠１８０、Ｒｘ −３．００、ｅ＝０．７、ＨＶＩＤ １１．０
患者５の場合、角膜が、乱視のない非常に球面であることに留意されたい。そのような場合には、レンズ安定性の懸念が最小限に抑えられ、レンズは、中央および周縁部で薄くすることができる。レンズの厚さは、図３０に２２２および２４２で示す第１および第２の接合部についてデルタｒ移動点を減少させることによって薄くすることができる。図３１〜３４は、患者５のためのレンズ設計をより詳細に示す。
【００４５】
上記の実施例では、処方が、非常に広範な近視角膜を表している。レンズ設計は、遠視を有する患者に対処できることもまた理解されたい。そのようなレンズでは、角膜の最終的に望ましい形状が、より急勾配の角膜表面を形成するように角膜組織を再配分することによって達成される。したがって一般に、そのような設計は、それに応じてより急勾配のベース・カーブを使用し、これは、モデル角膜について解析したときベース・カーブが角膜を貫通しないようにするために、角膜とレンズ間のより大きな頂点分離を示唆することになる。中央ゾーンもまたより狭くすることができ、この場合も、レンズ設計の際に接続ゾーンを広げることによって容易に行われる。レンズのより小さな中央ゾーンを充填するように、レンズが効果的により大きな環状ゾーンから角膜を圧迫することになるため、角膜形状に与えるべき矯正のために、周縁ゾーンもまた初期段階で近視設計の程度に角膜から高くする必要がない可能性がある。
【００４６】
実施例６
遠視処方を有する患者６の場合、レンズを次のように設計した。患者６の遠視条件のためのレンズ設計を図３５〜３９に示す。レンズは、図３５に２００で示すように、患者６のためのレンズ／角膜強度差２．０ジオプタを提供するように設計する。選択されたベース・カーブは、２０８で示すように、半径７．５０ｍｍを有する。この場合も、望むなら、その患者に必要とされる矯正の度数よりわずかに大きいものとして強度差を選択することができる。レンズの他のパラメータは、レンズ直径など、前述したものと同様に選択することができる。次いで、より狭い中央ゾーンを有するようにレンズを設計し、２１０で示す、レンズ中央からベース・カーブとＳ字状曲線間の接合部への半径方向距離が、この例では２．５ｍｍに減らされている。２１２のＳ字状曲線の幅は、１．５ｍｍに増やされている。接触前周縁ゾーンおよび角膜より上の高さは、この例では幾分少なく、２４４で０．０２４ｍｍと示されている。同様に、接触前周縁ゾーンと角膜間の容積は、この例では幾分少なく、２４６で、また図３７に示すように、０．４９１（μＬ）と示されている。角膜からのレンズの頂点分離は、２５０で図３６のグラフに示すように、ベース・カーブが角膜を確実に貫通しないように選択する。
【００４７】
前述のように、実際には、設計プロセスを単純化するために、レンズを設計するのに修正可能な変数の数を制限することが望ましい可能性がある。一例として、変数をＢＣ、ＤＩＡ、Ｓ字状曲線の奥行き、周縁ゾーンの角度に制限してレンズを設計することができる。実施例の患者およびレンズは比較的極端なものを含み、そのような患者と共に時折発生する可能性のある珍しい問題を想像することができよう。実施例では、次いで必要に応じて追加パラメータを修正し、珍しい患者に適切にフィッティングする際に任意の問題を軽減した。グラフと測定値が示すように、患者全員にフィッティングするのに成功した。次いで、ＢＣ、ＤＩＡ、Ｓ字状曲線の奥行き、周縁ゾーンの角度以外の他の変数を、これらの特別な症例を治療するために使用することができる。追加変数は、それだけには限らないが、実施例２に示すように厚い中央／薄い縁部を含み、これは非常に高い円柱および偏心値を有し、そりが可能であった。非常に高い矯正を有し、角膜半径とベース・カーブ間で大きな食い違いを必要とする患者３の場合、これが接合部１で大きな容積に通じ、そのためこの場合には、コネクタを角膜に近づけ、気泡の可能性を減少させる予想結果と共に、中央ゾーン直径を減少させ、コネクタ・ゾーンを広げた。患者３によって示された低い偏心値は、高い縁部持上りと接合部２の高さに通じた。患者がレンズを不快に感じた場合、より小さい直径とより低い角度によりこの問題が解決されることになる。
【００４８】
患者４は、非常に大口径のレンズで処方され、それらの大きなＨＶＩＤによって患者の高い矯正および円柱上で良好な心取りを確保することができた。これは、レンズ下で涙の移動から酸素を減少させることになり、薄い中央を設けた。外側に余分な厚さを追加し、そりを最小限に抑える一方、この厚い縁部を快適にするため、余分な涙を汲み上げるために縁部ゾーンを２ｍｍに延長し、分割線をベース・カーブから離した。
【００４９】
患者５は、高い偏心値を伴う非常に球面なものであり、それにより、レンズが角膜を抱え込むことになり、厚さが過大な移動を引き起こす可能性があり、そのため、この患者は、全体を通じて薄いプロフィルを用いて余分な酸素と快適性の機会を提供する。図１８でわかるように、一例として、前面および裏面間の関係を示して、前方表面を、実質的に後方表面ゾーン１２および周縁ゾーン２６を鏡に映すように設計し、一方、接続ゾーン１４は、後方曲線と前方曲線が所定の程度で互いに逸脱するように設計する。前述のように、たとえば、レンズの中央に良好に酸素を透過し、一方レンズの周縁部で所望の構造支持を提供するために、前面または前方表面は、レンズの頂点から周縁部にかけて表面間で間隔が異なるように設計することができる。間隔差は、後方Ｓ字状曲線に比較した前方Ｓ字状曲線の長さおよび幅を調整することによって容易に調整される。図１７に示すように、一代替実施形態の半子午線部分が、レンズの周縁部に向かって変わる厚さを含むように示されている。
【００５０】
本発明に従って述べたレンズ設計によれば、次いで、図４０に示すように、治療のために患者にＣＲＴを用いてフィッティングする方法を提供することが可能である。角膜の現在の形状を決定し、かつ専門家が角膜形状を所望の度数に矯正するためにベース・カーブを選択することを可能にするために、患者の視力および角膜曲率が３５０で測定される。次いで、３５２で、所望の角膜再整形に影響を及ぼすように中央ゾーンのベース・カーブを決定し、中央ゾーン１２の設計を実現する。その後、３５４で、ＨＶＩＤの測定によってなど、レンズの直径を決定する。次いで、３５６で、周縁ゾーンの勾配を選択し、事実上、所与の患者の角膜と与えるべき所望の矯正に対して中央ゾーン１２および周縁ゾーン２６の設計を実現することができる。この情報と共に、３５８で、ベース・カーブ１２および周縁ゾーン２６を接続するために接続ゾーン１４のＳ字状曲線を設計する。角膜より上で所定の高さに上げられた接線点を残すＳ字状曲線のための適切な方形の奥行きは、３５８で決定することができ、フィッタは、試装レンズを用いたフルオロセネまたはトポグラフィ情報によって、レンズ設計をモデルの目と比較することができる。必要な場合には、角膜に対するレンズ・ゾーンの関係を、コネクタ・ゾーンの奥行きを変えることによって調整することができる。次いで、ソフトウェアを使用してレンズ設計をモデルの目と比較することができ、レンズ設計、特に、３６０で示すように独立ゾーン１２、１４または２６のそれぞれの設計を変えるために、試装レンズを患者にフィッティングすることができる。
【００５１】
前述のように、述べたフィッティングの方法は、最終的な所望の矯正が達成されるまで角膜形状に部分的な矯正を漸進的に与えるように設計された一連のレンズを説明することができる。フィッティングの方法では、レンズ設計の調整、レンズ設計の可視化および評価、ならびにフィッタに設計変数を教示し、連絡する能力が、レンズ設計そのものによって容易にされ、かつ可能である。フィッティングの方法により、レンズ１０の矢状方向の奥行きの調整を利用して、接続ゾーン１４の軸方向長さを変化させることによってレンズの角膜再整形特性を調整することができよう。接続ゾーン１４の軸方向長さの調整により、レンズ１０の矢状方向の奥行きの直接対応する変化が生じる。同様に、フィッティングの方法は、接続ゾーン１４と関連してベース・カーブ１２に隣接して生じる空きの空間の容積配分を変えることを含む。ＣＲＴおよび／またはＯｒｔｈｏ Ｋ治療プロセスで前述したように、この空きの空間の特性は、所望の形で角膜組織を再配分することを可能にする。この空間の容積の変化は、その他の形でレンズ設計およびフィッティングに影響を及ぼすことなく、中央ゾーン１２の直径、接続ゾーンの軸方向長さ、および接続ゾーンの半径方向幅を変えることによって実現することができる。フィッティングの方法はまた、この場合もその他の形でレンズ設計およびフィッティングに影響を及ぼすことなく、レンズの中心軸に対する周縁ゾーン２６の角度を変えることにより、周縁ゾーン２６に対して可能な再配分済み角膜の接線接触の半径方向位置を変化させることができる。周縁ゾーン２６で望ましい可能性のある縁部輪郭もまた、着用者の角膜との可能な周縁ゾーン２６の接線接触点を越えてレンズの延長を変化させることによって容易に調整される。縁部プロフィル自体もまた、仮想楕円の軸群、および後方楕円と前方楕円間の仮想分割線の位置を変化させることによって容易に修正される。
【００５２】
したがって、フィッティングの方法は、中央ゾーン直径、接続ゾーン幅、レンズ直径、および所定の形状を備える縁部プロフィルを有するレンズ・セットの製造を可能にすることができる。そのようなレンズ・セットを有すれば、次いでフィッタは、ある患者について屈折誤差を解消するために必要とされる好ましい角膜曲率を測定し、また患者の角膜の中央角膜曲率を測定することができる。したがって、フィッタは、接続ゾーンの奥行きと周縁ゾーンの角度という２つのパラメータを、フィッティングまたはコンピュータ・モデリングから決定する必要があるだけである。前述のように、接続ゾーンの奥行きおよび周縁ゾーンの角度のパラメータは、一連のベース・カーブを伴う固定接続ゾーン奥行き、または一連の接続ゾーンの奥行きを伴う固定ベース・カーブを有するフィッティング・セット、および、最終の選択が導出される一連の周縁ゾーンの角度を伴う固定接続ゾーン奥行きを有する他のセットからのフィッティング・レンズによって導出することができる。この場合もまた、図４に関して述べたように複数の可視の同一中心リングを有するフィッティング・レンズのセットを提供し、レンズと角膜間で実質的に接線接触が起こるレンズ直径を決定し、それによって少なくとも１つの周縁ゾーンの角度を決定することが可能である。
【００５３】
前述のように、レンズのフィッティングは、フィッタが、患者の角膜と関連してレンズのフィッティングを容易に可視化することができるとき単純化される。図４１では、患者の目と角膜の略図が、その上に位置決めされたレンズ設計と共に示されている。実際の角膜表面は、４５２で楕円によって表されている。角膜４５２上のレンズ４５０のフィッティングを評価する際、特にレンズの周縁ゾーンが位置決めされる周縁部領域で、角膜表面の一部分にわたって円４５４によって角膜を近似することができる。わかるように、円４５４は角膜の周縁部で楕円４５２と接している。レンズ４５０の近似フィッティングを決定するために、レンズの特性を決定し、パラメータの変化を可視化することができる。測定または観察からフィッタは、患者の角膜上に位置決めされたテスト・レンズ４５０に関する情報、特にテストの一続きのレンズ内で使用される角度（Ａ１）を提供する。図４１でわかるように、レンズ４５０は、接触直径１（ＴＤ１）に関する４５６で円４５４によって表される角膜に接線接触する。次いで、前述のように周縁ゾーンの接線接触にとって最適な位置、すなわち接触直径２（ＴＤ２）が決定され、４５８で示され、円４５４の中心と、接触直径ＴＤ１およびＴＤ２と、球４５４の垂直半径と直角をなす線との間で形成される三角形群の高さと幅に変化が生じる。これらのパラメータが識別されれば、高さと幅の変化により接続ゾーンの奥行き（ＲＺＤ）が変化する。球の垂直半径と直角をなす線から角度Ａ１で線と接線接触することになる球面角膜に関して、式９によって決定される球４５４の半径は、
【数１７】
ただし、Ａ１が式１０によってフィッティングされるとき、Ｈは、原点から接線点を通過するサグ直径との交点にかけての球の垂直半径に沿った距離である。
【数１８】
上記からＲを使用して、式１１および式１２によってＴＤ２およびＨ２を計算することができる。
【数１９】
【数２０】
Ａ１についての高さとＡ２の間の差は、矢状方向の直径の差のように、減算によって見出される。これらの値は共に、式１３および式１４によってＡ２＞Ａ１のとき正の値を生じるように構成される。
【数２１】
【数２２】
図４１の右上のより小さな三角形を考察して、ｘおよびｙがそれぞれ水平成分および垂直成分である場合、これらの座標は、次のように見出される。
【数２３】
【数２４】
【数２５】
【数２６】
これより接続ゾーンの奥行きＲＺＤの変化は、
【数２７】
フィッタがレンズの適切なフィッティングを可視化し、かつ検証することができる形で対応することがわかる周縁ゾーンの角度と接続ゾーンの奥行きとの間の関係で決定される。図４１に示す例では、ＲＺＤの変化が角度変化による唯一の成分であり、ベース・カーブの変化は個々に考察しなければならない。この例では、フィッティング・レンズのフィッティングに関して観察される元のパラメータと、結果として変化したパラメータは、次のように得られる。
【表２】
【００５４】
本発明はまた、可能な周縁接線接触の位置、および角膜とのレンズの周縁接触点を越えてレンズの延長を調整することによって、レンズの視軸にわたって心取りを確立する方法を提供する。レンズ設計におけるこの能力は、角膜屈折療法のためだけでなく、どのようなコンタクト・レンズを良好にフィッティングすることも可能にし、快適性を高め、かつ角膜にわたって視軸の心取りを維持することによって他の利点を提供することになる。
【００５５】
本発明はまた、角膜矯正コンタクト・レンズを設計するためのコンピュータ・プログラム製品を対象とする。本発明は、方法、データ処理システム、またはコンピュータ・プログラム製品として実施することができることを当業者なら理解するであろう。したがって、本発明は、全体がハードウェアから構成された実施形態、全体がソフトウェアから構成された実施形態、またはソフトウェア態様とハードウェア態様を組み合わせた実施形態の形態をとることができる。加えて、本発明は、媒体内でコンピュータ可読プログラム・コードが実施されたコンピュータ可読記憶媒体上のコンピュータ・プログラム製品の形態をとることができる。ハード・ディスク、フラッシュ・メモリ・カード、ＣＤ−ＲＯＭ、光学式記憶デバイス、磁気記憶デバイスなどを含む適切なコンピュータ可読媒体を使用することができる。
【００５６】
フィッティングの方法、および本発明のコンピュータ・プログラム製品について、方法とシステムとコンピュータ・プログラム製品とを例示する流れ図または図を参照しながら述べる。様々な流れ図の各ブロック、および流れ図内のブロックの組合せは、コンピュータ・プログラム命令によって実施することができることを理解されたい。そのようなコンピュータ・プログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラム可能なデータ処理デバイス上にロードし、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置上で実行して、流れ図に指定されている機能を実施する手段を創出するようにマシンを作り出すことができる。コンピュータ・プログラム命令はまた、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理デバイスを指図して特定の形で機能させるコンピュータ可読メモリ製品内で記憶し、それにより、コンピュータ可読メモリ製品内で記憶された命令により、流れ図または図に指定されている機能を実施する命令手段を含む製造物品が作り出されるようにすることができる。コンピュータ・プログラム命令はまた、コンピュータまたは他のデータ処理装置上にロードし、一連の動作ステップをコンピュータ上で実行させ、コンピュータ実施プロセスを生成し、それにより、コンピュータまたは他のプログラム可能な装置上で実行する命令により、流れ図または図に指定されている機能を実施するためのステップが提供されるようにすることができる。
【００５７】
また、流れ図のブロックは、指定された機能をプログラムするための手段の組合せと、指定された機能をプログラムするためのステップの組合せと、指定された機能をプログラムするためのプログラム命令手段とをサポートすることを理解されたい。また、流れ図または図の各ブロック、および流れ図または図のブロックの組合せは、指定された機能またはステップを実行する専用のハードウェア・ベースのコンピュータ・システム、または専用ハードウェアとコンピュータ命令の組合せによって実施することができることを理解されたい。
【００５８】
本発明のソフトウェア・プログラムは、いくつかのコンピュータ言語で記述することができ、また任意の好適なプログラミング言語が企図されている。また、パーソナル・コンピュータ、メイン・フレーム・コンピュータ、ミニコンピュータを含む様々なコンピュータおよび／またはプロセッサを使用して本発明を実施することができることを理解されたい。
【００５９】
図４２では、ユーザはまず４００で、角膜頂点半径および楕円率、ならびに患者の視覚欠陥を矯正するために提案されているベース・カーブを入力する。次いで４０２で、患者の視覚欠陥を総矯正するためにベース・カーブが使用可能であるどうか判定する。使用可能でない場合には、４０４でユーザが、部分矯正のためのベース・カーブを選択し、あるいはそのようなベース・カーブが使用可能な場合には、４０６でユーザが、そのベース・カーブと、選択された曲線の直径を入力する。次いで４０８で、ユーザは直径のパラメータを入力し、４１０で周縁ゾーンの角度のパラメータを選択する。Ｓ字状曲線のパラメータが４１２で、ならびにレンズ強度が４１４で入力される。縁部設計のパラメータは、４１６で入力することができる。レンズは、入力パラメータを使用して設計され、モデル角膜に対する設計されたレンズの関係は、４１８で決定される。この解析から、４２０でレンズ設計が受け入れ可能であるかどうか判定され、受け入れ可能でない場合には、４０２でシステムがベース・カーブの選択に戻り、またはレンズの再設計のために他のゾーンを再設計する。
【００６０】
本発明の一実施形態では、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ（ＰＤＡ）などハンドヘルド・コンピュータを本発明のコンピュータ・プログラムでプログラムし、フィッタの観察から最善のレンズ・フィッティングを計算する。フィッティング・レンズ・セットが一連の接続ゾーンの奥行きを伴う固定ベース・カーブと、最終の選択が導出される一連の周縁ゾーンの角度を伴う固定接続ゾーン奥行きを有する他のセットとを有するフィッティング・レンズの角度の一続きなど、前述のように異なる手法をプログラムが使用することができる。述べた他の手法は、同一中心の可視のリングを有するフィッティング・レンズを使用して、所望の接線接触の直径を決定し、かつ周縁ゾーンの角度を計算することができる。どちらの方法でも、コンピュータ・プログラムは、患者に関するフラットなケラトメトリ読取り値、患者の屈折誤差、最終的な標的屈折誤差（通常プラーノだが異なってもよい）、水平の可視の虹彩直径、ならびにちょうど中央および周縁部で接触したフィッティング・セット・レンズのレンズ・コードに関する入力をユーザに促すことになる。プログラムは、前述のように接線接触が好ましい位置にあったフィッティング・レンズの角度の一続きからレンズの角度をユーザに促すことになる。他の方法は、フィッティング・セット・レンズ（すべて同じ角度を有する）が接線接触のリングを表示した直径を要求する。
【００６１】
受け入れ可能な設計を決定したら直ちに、４２２で旋盤パラメータおよび切削データが計算および生成される。前述のように、本発明によるレンズ特性に基づいて、レンズ仕上げラボまたは他の同様な主体によって在庫される「未完成のベース・カーブ・ボタン」を提供することが可能である。未完成のベース・カーブ・ボタンを使用して、レンズ仕上げラボは、ある患者について特定のレンズ設計を生成するために、コンピュータ制御式旋盤に単にダウンロードされる特定レンズのための旋盤パラメータおよび切削データを得ることができる。未完成のベース・カーブ・ボタンでは、固定直径で完成された縁部の一部分をボタンが備え、または市販するべき最大直径を備えることができる。後者の場合には、フィッタが必要直径を指定するとき、残りのレンズの事前切削部分に対して影響を及ぼすことなく、周縁ゾーンの領域内でその直径にレンズを切削することができる。したがって、特定のベース・カーブとＳ字状曲線特性を有する１つのボタンを、すべての可能な周縁ゾーン直径のために使用することができる。さらに、レンズ光学強度のすべての局面が完成したレンズの前方表面上で実現されるため、特定の患者にフィッティングするように選択されたベース・カーブを使用して、ほぼどのような光学強度のレンズを作製することもできる。この在庫の利点は、ボタンがすでに所定の直径と縁部輪郭を備える場合にもある。このようにして、在庫するべきボタンの数が最小限に抑えられ、一方最終的なレンズ設計では著しい柔軟性をもたらす。仕上げラボに旋盤切削命令を提供できることはまた、本発明によるレンズの製造を非常に単純化し、この場合も、そのようなレンズの使用を非常に容易にすると共に、そのコストを削減し、元のラボに関わらず再現性を確保する。
【００６２】
本発明はまた、多焦点およびアスチグマチック・レンズに対処することができ、どちらも本発明による設計を使用するが、乱視および／または（球面でない目に対して）改善された周縁部フィッティングのために円環面レンズを使用する。この設計手法の場合、これにより設計者は、角膜形状の２本の直交する子午線を選択し、それぞれについて別々にレンズ内の対応する部分を設計することができる。現在の旋盤技術は、２本の子午線が異なる設計を受け入れることができ、本発明の設計は、これらの旋盤のプログラミングを非トロイド設計と同じだけ容易にする。各ｘ点で１本の子午線のｚ軸値を単に減算し、エッチング回転中に旋盤によって使用される差分データとしてこのデータを使用する。この技法は２本の直交する子午線に限定されず、そのような子午線を多数組み込むことができよう。
【００６３】
本発明の利点の１つは、レンズ中央の高さを角膜表面に対して正確に制御することができることである。ＣＲＴでは、レンズの中央が中央角膜と接触することがあるが、この接触を最小限に抑える、または解消することを望むいくつかの状況がある。通常の剛性レンズでは、この制御が角膜表面を模倣するベース・カーブを使用することによって回避され、したがって、接触の結果として変化は生じない。しかしいくつかの状況では、ベース・カーブに対して異なる幾何形状を有することが望ましい。複数の曲線を有する老視レンズが恒例であるが、他の状況もある。角膜表面から離れてレンズを支持できることにより、多焦点レンズを一例とするように、多数の新しいベース・カーブ幾何形状設計が可能になる可能性がある。また、その幾何形状が角膜上で押し付けられたとき、ベース・カーブを多焦点とすることができる幾何形状を有するベース・カーブを提供することが可能である。したがって、そのようなベース・カーブは、これらの特性を提供するために、１つまたは複数の球面ゾーンまたは非球面ゾーンと共に形成することができる。眠っている間に患者がコンタクト・レンズを着用することを可能にし、日中、読書用眼鏡を着用することを回避するなど、利点は自明である。本発明のための他の応用分野の例はまた、レーザ手術を制御または改善するために角膜形状制御デバイスを提供することを含む。本発明を使用することにより、失敗や不愉快な妥協を減らすことができよう。
【００６４】
前述の開示は本発明の例示であり、本発明を制限すると解釈するべきではない。本発明の１つまたは複数の実施形態について述べたが、開示された発明の範囲および精神から逸脱することなく、多数の修正を行うことができることを当業者なら容易に理解するであろう。したがって、そのような修正形態すべてを本発明の範囲内に含むものとすることを理解されたい。記載された説明および図面は、本発明を例示するものであり、開示された特定の実施形態に制限されると解釈するべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるコンタクト・レンズの一実施形態の正面図である。
【図２】
図１に示す実施形態の側断面図である。
【図３】
図１に示すコンタクト・レンズの中央部分の拡大側面図である。
【図４Ａ】
１組のフィッティング・レンズの部分としてのレンズの部分横断面図である。
【図４Ｂ】
１組のフィッティング・レンズの部分としてのレンズの部分横断面図である。
【図５Ａ】
本発明のレンズ内の接続ゾーンの略図である。
【図５Ｂ】
本発明による環状接続ゾーンの拡大側面図である。
【図５Ｃ】
本発明の第１の環状ゾーンまたは接続ゾーンの概略的な部分横断面図である。
【図６】
従来型ｏｒｔｈｏ Ｋレンズ内の同様な位置に見られる可能性のある球状または円錐状の断面曲線と共に、接続の設計を示す略図である。
【図６Ａ】
コノイド周縁ゾーンの図である。
【図７】
本発明の一実施形態によるレンズの周縁ゾーン内縁部ゾーンの略図である。
【図８Ａ】
周縁ゾーンと患者の角膜表面間の関係の略図である。
【図８Ｂ】
周縁ゾーンと患者の角膜表面間の関係の略図である。
【図８Ｃ】
周縁ゾーンと患者の角膜表面間の関係の略図である。
【図９Ａ】
本発明の第１の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図９Ｂ】
本発明の第１の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図１０】
本発明の第１の実施例についてレンズ設計を示す図であり、角膜からのレンズ・ゾーンの高さを示すグラフである。
【図１１】
本発明の第１の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・ゾーン下の個々の、および累積容積のプロットである。
【図１２】
本発明の第１の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズの半子午線横断面図である。
【図１３】
本発明の第１の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ各ゾーン内の前面および裏面曲線を示すプロットである。
【図１４Ａ】
本発明の第２の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図１４Ｂ】
本発明の第２の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図１５】
本発明の第２の実施例についてレンズ設計を示す図であり、角膜からのレンズ・ゾーンの高さを示すグラフである。
【図１６】
本発明の第２の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・ゾーン下の個々の、および累積容積のプロットである。
【図１７】
本発明の第２の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズの半子午線横断面図である。
【図１８】
本発明の第２の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ各ゾーン内の前面および裏面曲線を示すプロットである。
【図１９Ａ】
本発明の第３の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図１９Ｂ】
本発明の第３の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図２０】
本発明の第３の実施例についてレンズ設計を示す図であり、角膜からのレンズ・ゾーンの高さを示すグラフである。
【図２１】
本発明の第３の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・ゾーン下の個々の、および累積容積のプロットである。
【図２２】
本発明の第３の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズの半子午線横断面図である。
【図２３】
本発明の第３の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ各ゾーン内の前面および裏面曲線を示すプロットである。
【図２４Ａ】
本発明の第４の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図２４Ｂ】
本発明の第４の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図２５】
本発明の第４の実施例についてレンズ設計を示す図であり、角膜からのレンズ・ゾーンの高さを示すグラフである。
【図２６】
本発明の第４の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・ゾーン下の個々の、および累積容積のプロットである。
【図２７】
本発明の第４の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズの半子午線横断面図である。
【図２８】
本発明の第４の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ各ゾーン内の前面および裏面曲線を示すプロットである。
【図２９】
図２４〜２８の実施例に示すレンズの縁部の部分横断面図である。
【図３０Ａ】
本発明の第５の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図３０Ｂ】
本発明の第５の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図３１】
本発明の第５の実施例についてレンズ設計を示す図であり、角膜からのレンズ・ゾーンの高さを示すグラフである。
【図３２】
本発明の第５の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・ゾーン下の個々の、および累積容積のプロットである。
【図３３】
本発明の第５の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズの半子午線横断面図である。
【図３４】
本発明の第５の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ各ゾーン内の前面および裏面曲線を示すプロットである。
【図３５Ａ】
本発明の第６の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図３５Ｂ】
本発明の第６の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図３６】
本発明の第６の実施例についてレンズ設計を示す図であり、角膜からのレンズ・ゾーンの高さを示すグラフである。
【図３７】
本発明の第６の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・ゾーン下の個々の、および累積容積のプロットである。
【図３８】
本発明の第６の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズの半子午線横断面図である。
【図３９】
本発明の第６の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ各ゾーン内の前面および裏面曲線を示すプロットである。
【図４０】
本発明の一実施形態で患者にフィッティングする方法を示す図である。
【図４１】
患者の目と本発明によるレンズの略図であり、それらの間のフィッティングを可視化する。
【図４２】
本発明の一実施形態によるコンピュータ・プログラムの流れ図である。
（技術分野）
本発明は、コンタクト・レンズと製造方法、ならびに目の角膜を再整形して視力不足を治療するための方法に関する。より詳細には、本発明は、角膜を再整形する非外科的方法に関する。この処置は、療法が単一のコンタクト・レンズを設計し、かつフィッティングして角膜を再整形することに関する場合に、角膜屈折療法（ＣＲＴ）と呼ばれ、かつ／または、角膜を再整形するための一連のレンズの使用を指す場合には、角膜矯正（ｏｒｔｈｏ Ｋ）と呼ばれることがある。さらに本発明は、コンタクト・レンズをフィッティングする、およびそのようなレンズを設計する方法、ならびにそのようなレンズを設計するためのソフトウェア製品に関する。
【０００２】
（発明の背景）
視力不全を治療する際に、眼鏡またはコンタクト・レンズによる矯正が、人口の高い割合で使用されている。そのような不全には、遠視の、または遠目である患者、近視または近目の患者、ならびに患者の目の非対称によって引き起こされる乱視、および水晶体による調節作用が失われることによって引き起こされる老視を含む。コンタクト・レンズの使用は広く行き渡っているが、レンズを患者に適切にフィッティングする際に潜在的な難点があり、これは患者の角膜を損傷する、または不快感を引き起こす可能性がある。最近では、眼鏡および／またはコンタクト・レンズを着用する負担を軽減するために、目の屈折誤差を矯正することを試みる際に患者の角膜の形状を変更するための外科技法が開発されている。そのような外科技法は、ＰＲＫ（ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｋｅｒａｔｅｃｔｏｍｙ）、ＬＡＳＩＫ（ｌａｓｅｒ ｉｎ−ｓｉｔｕ ｋｅｒａｔｅｃｔｏｍｙ）、ならびにＡＬＫ（ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｌａｍｉｌａｒ ｋｅｒａｔｅｃｔｏｍｙ）または植込み角膜リング、植込みコンタクト・レンズ、および放射状角膜切開などの処置を含む。これらの処置は、角膜の湾曲を外科的に修正して、視覚欠陥を減少させる、または解消するように意図されている。そのような技法は非常に普及してきたが、処置そのものにも術後合併症にも依然として危険性を有する。
【０００３】
角膜の形状を変更するための永久外科処置に対する代替形態には、修正されたコンタクト・レンズを目に被着し、レンズによって与えられる角膜表面の圧力によって角膜の形状または湾曲を変更する、ＣＲＴおよびｏｒｔｈｏ Ｋが含まれる。角膜矯正での角膜の再整形は長年の間行われてきたが、一般に、角膜を再整形するために一連のレンズと長い時間を必要としてきた。また、角膜の再整形のために使用するレンズは注文設計／製造しなければならず、それによってコストが非常に増大し、そのような処置を一般的に使用することを複雑化することが角膜矯正治療計画に典型的である。さらに、角膜矯正レンズは、特に特定の患者に合わせてレンズを適切に設計し、治療プロセスの際に最善の結果を達成することに関して、一般に様々な欠点を有する。具体的には、配分の不十分な支承による角膜剥脱、偏心したレンズによる角膜のそり、耐密にフィッティングされたレンズによる浮腫、および過度のレンズ縁部の離れによる不快感が、不適切なフィッティングのレンズに伴う問題である。角膜矯正レンズの設計それ自体で特定の患者とその必要に容易に一致することはなく、医師または他の専門家が、患者の角膜にレンズ形状を適切に対合させるための複雑な幾何形状計算における著しい熟練と、患者に適切にフィッティングする際の高度な専門技術とを有することを必要とした。さらに、高度な専門技術を有する場合でさえ、レンズ設計者は、適切に患者の役に立たず元の設計の誤りを調節するために再設計しなければならないレンズを、何度も設計することになる。そのようなプロセスは時間がかかり、それに対応して治療のコストを増大させる。未熟なフィッタがより簡単に最終設計を選択しかつ最終設計に到達して、フィッティング・プロセスを単純化することを可能にする角膜屈折療法のためのレンズを提供することが望ましいであろう。
【０００４】
ｏｒｔｈｏ Ｋレンズの他の欠点は設計の複雑さに見出され、前述したフィッティング問題を悪化させる。フィッティング・プロセスの際に、患者の目の所望の治療に適切に一致しない、または患者に過度の不快感を引き起こすレンズ設計の局面がある場合には、それに応じてレンズを再設計しなければならない。残念ながら、レンズの再設計を試みる際に、専門家は、設計の特徴間の相互依存のためにレンズの他の局面に影響を及ぼす可能性があり、あるいは変更された設計によって必要とされる製造上の変動を予想することができない。必要とされる場合により単純な、よりコスト効果的なプロセスで適切なフィッティングを得るように容易に修正することができる独立した特徴を有するＣＲＴレンズを提供することは価値があろう。また、フィッタと顧問医師がレンズ角膜関係をより明確に論じ、所望のレンズを形成するために仕上げラボラトリにレンズのパラメータを容易に連絡することができる能力を高めるＣＲＴレンズ設計を提供することは望ましいであろう。
【０００５】
（発明の概要）
前述により、本発明の目的は、ＣＲＴコンタクト・レンズ、そのようなレンズの製造方法ならびにレンズの設計およびフィッティング方法、ならびにそのようなレンズを設計するためのソフトウェア製品を提供することである。本発明によるコンタクト・レンズは、従来技術の欠点を克服し、矯正コンタクト・レンズ用であれ、角膜矯正治療プログラムで使用するためであれ、患者に適切にフィッティングすることを可能にする設計を提供する。患者に適切にフィッティングすることができることにより、配分の不十分な支承による角膜剥脱、偏心したレンズによる角膜のそり、耐密にフィッティングされたレンズによる浮腫、および過度のレンズ縁部の離れによる不快感が少なくとも大幅に軽減される。単純化された設計により、未熟な、または比較的熟練度の低いフィッタが、コンタクト・レンズと患者の目の角膜との関係を可視化することができる。この設計と、患者の角膜への対応する関係は、元の試装レンズの選択とその後の修正を容易に設計または訂正することを可能にする。このレンズ設計はまた、フィッタがレンズ設計者に相談し、レンズ設計を決定するためにレンズ角膜関係を明確に論じることができる能力を改善する。本発明によるレンズの合理的な設計により、最小数のレンズ・パラメータ増分を識別して、一般の角膜の範囲をカバーすることができる。したがって、最終設計の形に容易に形成される事前形成されたレンズ・ボタンまたはブランクを提供することが可能であり、それによって治療プロセスを単純化し、かつ能率を上げる。さらに、試装フィッティングなどに基づいて必要とされる可能性のあるレンズ設計のどのような調整も、フィッタによって容易に想像され、かつ連絡され、また製造者によって作製される。
【０００６】
本発明のこの目的および他の目的によれば、１）角膜に与えるべき矯正または再整形によって決定される湾曲を有する後方表面を有する中央ゾーンを具備するコンタクト・レンズが提供され、２）接続ゾーンが中央ゾーンに隣接しかつ同一中心で設けられ、接続ゾーンが、中央ゾーンに隣接する第１の概ね後方に凹状の部分によって画定される形状を有し（この凹状部分は、最初に中央ゾーンより半径が長く、次いで、レンズの中心軸にほぼ平行になるまで中央ゾーンより急勾配になる）、概ね後方に凸状の部分に移行し、従って細長い後ろに向かって「Ｓ」またはＳ字状曲線の外観を有し、３）周縁ゾーンが、接続ゾーンに隣接しかつ同一中心で設けられ、コノイド形状を備える。ＣＲＴレンズでは、周縁ゾーンを使用して、治療中に心取りを維持することによって中央ゾーンを用いた角膜組織の再配分を容易にする。周縁ゾーンの設計もまた、その末端縁部、またはその第１の環状ゾーンとの接合部が、最終的な接触の後でも角膜に直接突き当たる可能性を最小限に抑える。
【０００７】
他の一態様では、本発明は、中央ゾーンと第１および第２の環状ゾーンを有し、第２の環状ゾーンが、最初に角膜と係合しないように位置決めされ、中央ゾーンによる角膜組織の再配分の大部分が行われた後だけ第２の環状ゾーンが角膜と接触して、中央ゾーンによって角膜に対して与えられた力を中和するように働くように形作られる。第１の環状ゾーンは中央ゾーンおよび第２の環状ゾーンをコンタクト・レンズ内で接続する。
【０００８】
さらに本発明は、患者の角膜の形状を変更するための方法に関し、角膜の現在の形状と、それによって所望の矯正された形状を決定するステップとを含む。その後は、所望の矯正された形状に対応する湾曲を有する中央ゾーンと、それと同一中心の第１および第２の環状ゾーンとを具備するコンタクト・レンズによって、その形状を変更するように角膜に力を与えること。第２の環状ゾーンは、中央ゾーンによって角膜組織が再配分されたとき第２の環状ゾーンが角膜と接触して、周縁角膜の変更を最小限にして角膜に対して与えられた力を中和するように働くように、角膜に対して位置決めされ、形作られる。第１の環状ゾーンは中央ゾーンを第２の環状ゾーンにコンタクト・レンズ内で接続する。
【０００９】
本発明はまた、所定の形で角膜の形状を修正するためにある時間の間コンタクト・レンズを着用することによって視力不全を治療する方法に関する。この方法では、角膜に対して力を与えるように設計された形状を有する中央ゾーンと、中央ゾーンに対して位置決めされ、角膜組織に加えられた力によって角膜組織がある量の再配分をした後で、角膜を選択的に接触するように形作られた環状周縁ゾーンとをレンズに提供するステップ。環状接続ゾーンは、中央ゾーンを周縁ゾーンと接続する。
【００１０】
本発明はまた、コンタクト・レンズをフィッティングするための方法に関し、レンズを患者の目にフィッティングしたとき、調整および調整の効果の可視化を可能にすることを含む。本方法は、フィッティング専門家が、患者の目の特性に基づいて適切なフィッティングを可能にするように修正可能であるレンズのパラメータについて容易に教示を受け、患者の特性に基づいて好ましい幾何形状を評価し、かつ連絡することを可能にする。たとえば、レンズ幾何形状に設けられた接続または第１の環状ゾーンの軸方向長さだけ変化させることにより、レンズ設計の中央および周縁ゾーンの特性を変更することなく、また未調整のレンズで観察された中央および第２の周縁ゾーンの係合位置を変更することなく適切にフィッティングするために、コンタクト・レンズの矢状方向の奥行きを患者の目に対して直接調整および評価することができる。レンズのフィッティングはまた、レンズの中心軸に対して周縁ゾーンによって形成される角度を調整することにより、レンズ幾何形状のコノイド周縁ゾーンによる角膜との最終的な周縁接線接触の位置を調整することを対象とする。フィッティングの方法はまた、患者の角膜の中央部角膜曲率を測定し、ある患者について屈折誤差を解消するのに必要な好ましい角膜曲率を計算し、一実施形態では、接続ゾーン奥行きと周縁ゾーン角度の２つの追加パラメータだけ決定することによって提供される。これらのパラメータは、固定寸法を備える中央ゾーン直径、接続ゾーン幅、レンズ直径および縁部プロフィルを有するレンズ・セットからの試装フィッティング・レンズによって識別される。接続ゾーン奥行きおよび周縁ゾーン角度の必要とされるパラメータは、一連のベース・カーブを伴う固定接続ゾーン奥行きを有するそのようなフィッティング・セットからのフィッティング・レンズによって導出することができ、あるいは、フィッティング・セットは、固定ベース・カーブと一連の接続ゾーン奥行きを有することができる。今述べた２つのセットの１つまたはもう１つに加えて、最終角度の選択が導出される一連の周縁ゾーン角度と共に、固定ベース・カーブ、固定接続ゾーン奥行きを有する他のセットを提供することができる。角度選択のための別法として、これらのセットの一方または他方を、複数の可視の同一中心リングを有するように構成し、レンズと角膜の間で実質的に接線接触が起こるレンズ直径を決定することを実質的に可能にし、それによって少なくとも１つの周縁ゾーンの正しい角度を計算することを可能にする。別法として、本発明の一実施形態では接続ゾーンおよび中央ゾーンの幅を変化させることを制限しているが、いくつかの場合では、接続ゾーンの下の容積配分、または治療ゾーンのサイズを変更することが必要となる可能性がある。そのような場合には、中央および接続ゾーンを調整および評価し、中央ゾーン直径、接続ゾーンの軸方向長さ、および／または接続ゾーンの半径方向幅を調整することによってレンズ下の適切な涙流および酸素透過を可能にすることができる。
【００１１】
本発明の他の一態様として、コンタクト・レンズを設計し、かつフィッティングするためのコンピュータ・プログラム製品および方法が提供される。コンピュータ・プログラム製品は、コンピュータ使用可能な記憶媒体を含み、コンピュータ可読プログラム・コード手段が媒体内で実施されている。コンピュータ可読プログラム・コード手段は、ユーザ入力に応答して、患者の角膜に対して力を与えるように湾曲が選択された中央ゾーンと、第１および第２の環状ゾーンとを有するようにコンタクト・レンズをモデル化するコードを含む。第２の環状ゾーンは、中央ゾーンに対して位置決めされ、また、所定の形で患者の目と一致する形状を有し、その形状を所定量変更したとき、心取りを実現する、または角膜と選択的に係合するようにモデル化する。第１の環状ゾーンは、中央ゾーンを第２の環状ゾーンに接続するように設計される。また、レンズを材料のブランクから生産するために使用される旋盤用の切削パラメータを計算するためにコンピュータ可読プログラム・コードが提供される。また、フィッティング・レンズと共に観察ｍａｄを使用し、その患者に最も好ましいパラメータを計算するためのコンピュータ可読プログラムが提供される。また、トポグラファによって供給されるデータを使用してその患者に最も好ましいパラメータを計算するためのコンピュータ可読プログラムが提供される。
【００１２】
このコンピュータ・プログラムは、１）最もフラットなケラトメトリ読取り値、２）明白な屈折球状誤差（マイナスの円柱形態）、３）目標の最終屈折誤差、および４）水平の可視の虹彩直径の入力を有することができ、第５の入力は、使用されるフィッティング・レンズが可変のベース・カーブまたは可変の接続ゾーン奥行きを有するかどうかに応じて変わる。前者の場合には、入力が、観察されるレンズのベース・カーブを頂点／接線同時接触が得られるように識別し、あるいは後者の場合には、入力が、観察されるレンズの接続ゾーン奥行きを頂点／接線同時接触が得られるように識別する。第６の入力もまた、どのフィッティング・レンズ・セット・タイプが使用されるか、すなわち同一中心リングか可変角度かによって決まる。前者の場合には、同一中心リングを有するレンズによる接線接触の直径であり、後者の場合には、入力により、レンズ直径に対する接触直径の基準を満たすように観察される周縁角度が識別される。
【００１３】
いずれの構成でも、計算によるプログラム出力は、１）指図に応じたレンズ強度、２）指図に応じたベース・カーブ、３）指図に応じた接続ゾーン奥行き、４）指図に応じた周縁ゾーン角度、および５）指図に応じた全体直径である。
【００１４】
本発明のこれらの態様は、図面と共に本発明の説明をさらに読めば、本発明の他の目的および利点と共に明らかになろう。
【００１５】
（発明の詳細な説明）
本発明の以下の説明で、コンタクト・レンズ、設計およびフィッティング方法ならびにコンピュータ・プログラム製品はＣＲＴレンズ設計を指すが、本発明によるレンズはまた、ｏｒｔｈｏ Ｋ用に、または単に典型的なコンタクト・レンズと同様な形で視覚矯正を実現するために設計することができることを理解されたい。本発明の原理に従って設計されるどのようなレンズでも、レンズは、より良好な心取り、快適性、または他の利点を提供する。次いで図１および２を参照すると、角膜を再整形して視力を改善するために患者の角膜上に位置決めするコンタクト・レンズの第１の実施形態が示されている。一般にレンズ１０は、角膜コンタクト・レンズについて通常の範囲内で寸法決めされ、外径概ね７〜１３ｍｍ、また概ね約９．５〜１２ミリメートルの間の範囲を有する。より具体的には、直径は、できる限り大きくなるように選択されることになるが、水平の可視の虹彩直径（通常１ｍｍ未満）を超えず、周縁ゾーンによる最終的な接線接触の点を越えて（後述）、レンズの周縁部で縁部を持ち上げ、レンズ下で必要とされる涙流を可能にする。レンズの末端周縁部は、後述するように本発明に従って滑らかに輪郭付けされる。所望の縁部持上げは、典型的に１００ミクロン未満、約１５０ミクロン以下で過度の離れを回避することが好ましい。典型的には、レンズの離れは、４０〜６０ミクロンの範囲内にある。他の方法では、レンズ１０は他の角膜コンタクト・レンズと似ており、概ね０．０５〜０．５ミリメートルの範囲内の横断面厚または他の適切な厚さを有するが、より詳細に後述するようにレンズの前面および裏面間の「調和」対応により厚さが一義的に可変であり、任意の他のゾーンに対して中央ゾーンおよび周縁ゾーン厚を独立して調整する能力を有する。レンズ１０は、フルオロシリコンアクリレート、シリコンアクリレート、ポリメチルメタクリレートまたは他の適切な材料など、適切なコンタクト・レンズ材料から作製することができる。酸素透過性材料は、レンズを夜通し着用して日中の非着用を可能にするとき特に好ましい。
【００１６】
一般にレンズ１０は、視覚欠陥を矯正するために患者の角膜に与えるべき再整形によって決定される湾曲を備える中央ゾーン１２を含む後方表面１３を具備するレンズ本体を含む。後方表面１３はまた、第１の環状ゾーン１４および第２の環状または周縁ゾーン２６を具備し、それぞれ中央ゾーン１２と同一中心であることが好ましい。中央ゾーン１２は図３でより詳細に示され、この実施形態では球面である。別法として、中央ゾーン１２は、非球面、円環面とすること、または環状球面および／または非球面ゾーンの組合せから構成することができる。図示された例では、表面が球面であり、曲率半径Ｒ１を有すると定義されている。曲率半径Ｒ１は、レンズ１０を設計する患者の目の特性に基づいて、特に必要とされる矯正量に関係して選択することができる。患者の目の屈折誤差を決定するために、典型的な屈折測定を使用することができ、かつ／またはケラトメトリ測定を使用することができる。ケラトメータを使用して、患者の角膜の頂点部における曲率半径について単一点値を測定することができる。したがって、レンズを設計するために、フォトケラトスコピまたはビデオケラトスコピ技法の使用によるなど、複雑な角膜トポグラフィ測定の必要がなくなる可能性がある。他のゾーンの設計は、一例として本発明のレンズを試装フィッティングすることによって、またはモデルの目と共に選択することができる。試装レンズ・フィッティングの目的は、角膜の矢状方向の奥行きを、その頂点から最終的な接線接触が起こるはずの直径にかけて識別すること、および治療レンズの直径に適した直径で接線接触を形成する角度を選択することである。さらに一部の患者の場合、角膜に関する他の起伏の知識が有用となることがある。したがって、望むなら、目の角膜トポグラフィを、一例としてフォトケラトスコピまたはビデオケラトスコピ技法を使用することによって決定し、視覚欠陥を矯正するために必要とされる再整形の決定を容易にすることができよう。一般に、大抵の患者の場合、レンズの第２周縁ゾーンによる角膜との接線接触の直径は、角膜トポグラファによって測定される直径を越えている。角膜の矢状方向の奥行きは、測定の範囲を越えて角膜トポグラフィからデータを外挿することによっておおまかに推定することができる。必要とされる矯正量を決定するための、または患者の角膜トポグラフィを決定するための任意の適した方法を使用することができる。中央ゾーン１２はまた、図３に示すように、コード直径Ｄ１を有すると定義される。中央ゾーン１２の後方表面上に設けられるベース・カーブは、球面として示されているが、望むなら非球面とする、または乱視または老視など視覚欠陥を矯正するために所望の形状を角膜に与えることが当業者に知られている他の形状を有することができる。一般に、中央ゾーン１２の後方表面１３の曲率半径Ｒ１は、再整形を受けている角膜について所望の治療後曲率半径に等しい。一般にＣＲＴコンタクト・レンズは、レンズ着用中にレンズに対してかかる圧力が角膜に伝わり、圧力を加えているレンズの部分の下にある角膜組織が所望の形で効果的に再配分されるようにフィッティングするべきであるが、常にそうである必要はない。たとえば、中央ゾーン１２は、この場合も患者の必要に基づいて、中央角膜に接触し、したがって中央角膜を再整形することによってレンズ着用の後で老視を矯正するように設計する、または角膜に接触することなくレンズ着用中だけ老視を矯正するように設計することができよう。角膜組織の再配分は、中央ゾーン１２の後方表面１３の曲率半径を一時的に角膜に帯びさせ、患者の角膜の現行トポグラフィに基づいて視覚欠陥の矯正を実現する。ＣＲＴレンズ１０の意図された効果は、頂点の角膜キャップを球面化し、それについて新しい曲率半径を確立することである。図１〜３に示す実施形態では、レンズ１０の中央ゾーン１２の後方表面１３が球面であり、図３に示すようにベース・カーブと直径を示すことを必要とするだけである。フィッティングの観察結果は、周縁パラメータ選択範囲に計算で変換することができる。これらの選択範囲は、周縁設計要素（コネクタ・ゾーン奥行き、周縁ゾーン角度、全体直径）が、頂点角膜接触を可能にし、レンズの心取りを助け、過度の離れを回避し、かつ中央ゾーンによって角膜頂点に加えられる圧力に対抗することになる治療前の周縁角膜係合、およびおそらくは他の特性を回避することを実現する。
【００１７】
フィッティングを単純化するために、またレンズ設計の調整、目とのレンズのフィッティングの可視化、所与の患者について好ましいレンズ幾何形状をフィッタに教示し、その変化を連絡する能力、ならびに調整とレンズのフィッティングを評価する能力を可能にするために、レンズを選択し設計する際に、可視化可能な幾何形状を容易に述べる最小数の変数を使用することが望ましい。レンズ幾何形状について述べるとき、より詳細にわかるように、本発明は、コンタクト・レンズをフィッティングする方法を一部対象とし、中央ゾーン１２直径、接続ゾーン１４幅、レンズ直径、レンズ光学強度、縁部プロフィルが製造者によって事前に決定されているレンズ・セットをフィッタに提供することができる。屈折誤差を解消するのに必要な角膜曲率、および中央角膜曲率は、典型的な屈折測定および／または単純なケラトメトリ測定によって決定することができ、それにより、レンズ１０の中心軸に対して接続ゾーン１４の奥行きと周縁ゾーン２６の角度とを指定することによってレンズ設計を特徴付けることを可能にする。変数の数を最小限に抑えること、ならびに他のゾーンの設計または機能に悪影響を及ぼすことなくこれらの変数の調整を可能にすることは、独自の極めて強力なフィッティング能力を提供する。一例として、このようにしてフィッタは、接続ゾーン１４について固定奥行きを有する１組のフィッティング・レンズが、または中央ゾーン１２について一連のベース・カーブが、または固定ベース・カーブおよび一連の接続ゾーン奥行きを有する１組のフィッティング・レンズが提供され、角膜の矢状方向の奥行きを、その頂点から、角膜と第２の周縁ゾーン間の接点にかけて決定することができる。同様に、通常の角膜より大きな固定の矢状方向の奥行きを有する必要性によりベース・カーブの矢状方向の奥行きおよび接続ゾーン１４を固定して、かつこれらのゾーン間の所望の関係を決定するために周縁ゾーン２６の角度を連続して変えて、レンズ・セットをフィッタに提供することができる。フィッティング・レンズのセットは、図４Ａに示すように後方表面１３、または図４Ｂでわかるように前方表面１５上に複数の可視の同一中心リング２７を有するように構成し、少なくとも１つの周縁ゾーンの角度を決定するようにレンズと角膜間で実質的に接線接続が起こるレンズ直径を正確に決定することを可能にすることができる。図４の実施形態では、リング２７は、表面１３または１５内に溝を形成することによってなど、旋盤によるレンズの製造中に形成される。フィッティング処置の際には、フルオレセインを使用してレンズの角膜に対する関係を評価することができる。溝としてリング２７を形成することにより、溝内にフルオレセインがわずかに蓄積することが可能となり、それにより、フルオレセインがリングを明るく目立たせ、レンズと角膜間で実質的に接線接続が起こるレンズ直径をより容易に見ることができる。別法として、可視のリングは、レーザ・エッチング、印刷、浮彫り加工、または任意の他の適切な手法によってなど、任意の他の適切な形で形成することができる。次いで、最終的なレンズ設計を単純な角度計算によって選択することができる。以下の表１は、本発明に従って計算されたフィッティング・セットを示す。
【表１】
【００１８】
たとえば、本発明によるレンズの残りの設計特徴の柔軟性により、６ｍｍ以外の中央ゾーン直径が必要とされることが極めてまれになり、それにより、フィッタが所与の患者について適切なレンズを適切に設計することを可能にしながら、この可能な変数を一定に保持することができることが観察された。同時に、高い屈折誤差、低い角膜偏心、遠視を有する患者の場合には、この直径を狭くし、接続ゾーン幅を延ばすことにより、より詳細に後述するように気泡を引き起こす可能性のあるレンズ下の深い涙液ゾーンを回避することができる。したがって、設計変数を最小限に抑えたレンズ設計を提供することが可能であり、一方、このようにまれな場合について適切に設計できるようにすることが可能である。特定の特性を達成するためにおそらくは修正される変数は、フィッタにとって使用可能であるが、様々なレンズ設計について一定に保持し、フィッティング・プロセスを単純化することもできる。この例では、どちらの変数も、通常のフィッティングの際に使用されるものから除外されている。設計変数を除外することの利点は、多数のレンズ設計についてその実益より優る可能性があり、この場合も設計とフィッティング・プロセスを単純化する。一例として、この設計は４つの変数だけを使用してほぼすべての患者に対処し、ほぼどのような目も矯正することができる。これらの変数は、ベース・カーブ、接続ゾーン奥行き、周縁ゾーン角度、全体直径を含む。これらのうち２つ（ベース・カーブおよび直径）は、必要とされる矯正、角膜曲率、ＨＶＩＤによって確固として決められるため、大抵の場合、ある患者についてこれらを通常の目の検査から固定することができる。したがって、レンズの適切なフィッティングおよび設計は、２つの変数（コネクタ奥行きおよび周縁ゾーン角度）の選択を必要とする可能性があるだけであり、これらは容易に決定され、可視化され、フィッタと製造者または顧問医師との間で論じられる。
【００１９】
したがって、中央ゾーン１２の設計は単純であり、患者の測定特性に基づいて角膜の所望の再整形を生じるように容易に構成される。一般に、ベース・カーブは、角膜屈折療法の当業者によって、矯正すべき近視の各ジオプタについて、現在の角膜形状より曲率半径が約０．２ミリメートル大きいところで概ね決定される。他の視覚欠陥は、所望の再整形を得るために様々な構成を必要とする可能性がある。典型的な患者人口と、人の目で一般に見られる屈折誤差に基づいて、曲率半径Ｒ１は、５ミリメートルから１２ミリメートルの範囲内、またはより典型的には、半径６．８ミリメートルから１０ミリメートルの範囲内にある可能性がある。
【００２０】
コード直径Ｄ１に関係する中央ゾーン１２の他方のパラメータは、一般に６ｍｍで固定されるが、この変数を変化させる必要がある場合には、暗くした条件で測定された患者の全瞳孔直径との相関によって決定する。本発明ではそのような設計規則は必要とされず、より小さい直径の中央ゾーン１２によって大きな視覚欠陥矯正を達成することがより容易になる可能性があり、したがって、瞳孔直径に対するコード直径Ｄ１の関係は変わる可能性がある。遠視または６ジオプタを越えるものなど非常に高い近視矯正などの特定の状況では、所望の視覚欠陥矯正を達成するためにより小さい直径の中央ゾーン１２を使用することを許容可能とすることができる。これは、低光量条件下でいくらかのフレアまたは視覚収差を経験する可能性があるが、依然として許容可能とすることができる。一般に、コード直径Ｄ１は２〜１０ミリメートル、より典型的には３．５ミリメートルから８．５ミリメートルの範囲内にある。したがって、患者の角膜特性および／またはトポグラフィが決定された後で、角膜組織を再整形および再配分するために角膜に所望の圧力を与えるように、中央ゾーン１２の設計を構成することができる。したがって、中央ゾーン１２の後方表面１３は特定の属性と共に設計し、一方、中央ゾーン１２の前方表面１５の特性はそれほど重要ではない。したがって、レンズ１０の前面１５は、レンズ状を伴い、または伴わずに、標準的なコンタクト・レンズの幾何形状に似たものとなるように構成することができよう。例として、レンズ１０の前方表面または前面１５は、連続球面、連続非球面、円環面、またはそれらの組合せから構成することができる。また、レンズ１０の前面は、同一の設計技法を使用して後方表面または裏面１３を鏡に映す、またはそれと実質的に同じ形状とすることが可能であり、また好ましいことがある。図１〜２に示す実施形態では、レンズ１０の前方表面１５が裏面を鏡に映すように形成され、それによって、前方表面１５は、レンズ１０の中央から周縁部にかけて前方表面と後方表面間で等しい間隔を備えてレンズの後方対応面と正確に平行である。同時に、裏面を鏡に映すように前面を設計する一方、一代替実施形態に関連してより詳細に後述するように、レンズの中央から周縁部にかけて表面間で異なる間隔を備えて設計することも可能である。
【００２１】
また、患者の視覚特性に基づいて所望の光学強度をレンズ１０に与えることが望ましいことがある。これについては、前方表面１５を、レンズ１０の計算済み後方ベース・カーブと組み合わせてレンズ１０に所望の光学強度を与えるように構成することができる。しかし通常、意図された矯正を生じるベース・カーブは、患者が必要とする任意の必要光学補正について完全に補償し、したがって提供されるレンズすべてについて光学強度はプラーノに近い単一値に設定することができることは事実である。典型的には、必要とされるよりわずかに大きい矯正の得られるはずのベース・カーブが使用され、補償するためにプラーノからわずかに逸脱するだけの強度がレンズに提供される。
【００２２】
図５Ａに転じると、環状接続ゾーン１４の略図が示されている。接続ゾーン１４は中央ゾーン１２に隣接し、かつ同一中心であり、一般にＳ字状構成、すなわちＳ字状形態の中間部に関連付けられた半径Ｒ２の空間、または接続ゾーン１４内の凹状湾曲から凸状湾曲への移行を介して中心軸１５の周りで円周方向に回転する細長い「Ｓ」の形状を有するように設計される。接続ゾーン１４は、レンズ１０の中心軸周りでの回転表面であり、開始点が、１６で直径Ｄ１を有する回転したＳ字形状の上限によって境界を画された円として定義され、１８で回転したＳ字状曲線の底部で境界を画された直径Ｄ２を有する円として定義された底部点で終了する。接続ゾーン１４は、中心軸に平行に測定して１６で上部で境界を画された円を含む平面から１８で下部で境界を画された円を含む平面への距離に等しい奥行きＺ１を有する。接続ゾーン１４の終止点（円１６および１８と関連する）は、それぞれ中央ゾーン１２と周縁ゾーン２６との接合部を表す。前述のように、レンズ１０の前方表面１５は、Ｊ１およびＪ２と呼ぶことができる接合点の位置が、後方表面の相似の接合部から半径方向に並進することによって選択されるように、後方表面を鏡に映すように作製することができる。Ｊ１およびＪ２の並進は個々に選択され、前方表面と後方表面の分離を決定し、前面曲線の半径および周縁ゾーン角度と共に、前方接続ゾーンのプロフィルを求めるための式を定義する。
【００２３】
図５Ｂに転じると、接続ゾーン１４の設計は、方形２０内で内接するゾーン１４に対応する半子午線部分、およびそれをどのように設計することができるかを参照してよりよく理解することができる。接続ゾーンの特性は、中央ゾーン１２または第２の環状ゾーン２６の特性を変更することがなく、したがって、レンズ設計者またはフィッタは、隣接するゾーンの設計に影響を及ぼすことなく、内接する方形の寸法を個々に設計し、必要に応じて調整することができる。図２を参照して理解されるように、接続ゾーンは、方形２０の左上に対応する開始点１６で接続ゾーン１４が中央ゾーン１２に滑らかに接合するように設計することができる。同様に、接続ゾーン１４は、方形２０の右下隅で、点１８で周縁または第２の環状ゾーン２６に滑らかに接合するように作製することができる。接続ゾーン１４の主な設計の考慮すべき点は、中央ゾーン１２の後方表面の周縁部と同時に同一の空間を占め周縁ゾーン２６の後方表面が始まる空間内の１点で終了する点で始まるように、ゾーン１４の後方表面１３を定義することに関する。レンズ１０を設計する際には、中央ゾーン１２の設計が、開始点１６と、この点で接続ゾーン１４に関連付けられた勾配とを示す。この位置と勾配がレンズ１０の後方表面の子午線部分上で配置された後、次いで仮想方形２０の幅および長さを、後述する周縁ゾーン２６の後方表面の開始に対応する位置１８で接続ゾーン１４が終了するように設定することができる。さらに、第２環状ゾーン２６後方表面の勾配が、点１８で接続ゾーン１４の勾配を示す。したがって、接続ゾーン１４の子午線プロフィルの設計は、その軸の長さと水平方向幅によって定義され、説明することができる。したがって、Ｓ字状曲線の形状の変化は、中央ゾーン１２および周縁ゾーン２６の空間内位置と、それらがＳ字状曲線と接続する点におけるそれらの勾配に関するだけであり、これらのゾーンの形状を定義する、またはゾーンの形状に反映されることはなく、これらのゾーンについてどのような設計パラメータも許容可能となるはずである。このようにして、接続ゾーン１４の設計は、フィッタまたはレンズ設計者が周縁ゾーン２６に対して中央ゾーン１２の位置を自由に決定することを可能にし、次いで接続ゾーン１４は、そのような位置に対応するように合致する。
【００２４】
この実施形態ではＳ字状曲線を開始する接続ゾーン１４の設計はまた、曲線のＳ字形状が患者の角膜上での位置決めに関するときそれによって与えられる最大の「空きの空間」幾何形状を確保する。さらに、それぞれ開始および終止点１６および１８に基づいて接続ゾーン１４を設計する能力を提供することは、フィッタがレンズ１０のこの要素を単純な方形として容易に可視化し、最終的に、このゾーンの設計に加えられる変化を容易に可視化することを可能にする。この設計の変化が患者の目および角膜への適切なフィッティングにどのように悪影響を及ぼすかをより容易に可視化することができることにより、パラメータを適切に選択して、良好なフィッティングをより単純かつ効率的に達成することが容易になる。接続ゾーン１４の特性および設計パラメータは中央ゾーン１２または周縁ゾーン２６の設計パラメータから独立しているために、接続ゾーン１４の設計パラメータに関する判断は、他のゾーンの形状または機能に対して可能な作用によって複雑化されることがない。好ましい実施形態では、接続ゾーン１４の設計パラメータは、他のゾーン１２および２６の空間内で相対位置に影響を及ぼすだけであることが望ましい。
【００２５】
レンズ１０を着用する際に快適性を達成するために、それぞれ中央ゾーン１２および周縁ゾーン２６との交点１６および１８でＳ字状曲線の勾配がゾーン１２および２６内のこれらの位置で示される勾配に実質的に、または正確に合致するように接続ゾーン１４を設計することもまた、図に示す実施形態の特徴である。したがって、接続ゾーンの子午線プロフィルは、隣接する側で中央ゾーン１２および周縁ゾーン２６の勾配と実質的に合致するように形作られる。交点１６および１８でのＳ字状曲線の勾配の一致は、本発明におけるように独立した不連続表面間で、曲線の曲げ、または手動の曲線フィッティングの必要をなくす。そのような曲線の曲げは、研磨によって行った場合、レンズのこの重要な領域に未知の説明不能な、また再現不能な形状を与え、精密な旋盤によって中央ゾーンに元々与えられた光学品質に影響を及ぼす可能性がある。曲げを手動の曲線フィッティングによって行う場合には、特定の目についてレンズ設計を自動計算することができず、逆に設計者があらゆる個人について独自の選択を行うことが必要とされ、納品を大きく遅らせ、レンズのコストを増大させる。さらに、接続ゾーン１４の後方表面のＳ字形状、ならびに１６での中央ゾーン１２のＳ字形状に対する勾配の合致は、中央ゾーン１２に隣接する表面１４の位置で、レンズ後方表面と治療前角膜の間に所望の空きの空間を生み出す傾向がある。レンズ後方表面と治療前角膜の間の空きの空間は、最初に涙液で充填され、その中で角膜組織の再配分を可能にする。本発明では、所望の位置で所望の量の空きの空間を実現するように接続ゾーン１４を設計する。
【００２６】
従来技術の角膜矯正レンズ設計では、図５Ｃの参照番号２２によっていくつかを示す「反転曲線」の使用により、この位置で空きの過大な容積を生み出してレンズと角膜間で気泡を引き起こし、あるいは角膜組織が適切に移動するのに小さ過ぎる余地または空きの空間を生み出す可能性がある。さらに、そのような「反転」曲線は、左上および右下隅の位置を計算できるようにする前に少なくとも半径および原点を指定することを必要とすることに留意されたい。この計算とそれに続く旋盤セット・アップの難点により、大抵のフィッタおよびラボ・オペレータは試行錯誤以外によってこれらの位置を定義することができず、生み出される鋭い接合部が非常に集中的な研磨を必要とするため、意図する位置が示された場合であっても、それを最終製品内で保証する、または配置することができない可能性がある。人の角膜の生物多様性を満たすようにそのような「反転曲線」を使用して、合理的に離間されて連続するレンズを提供することは、ほとんど手に負えないパラメータ間隔関係を使用することなく達成することはできず、かつ非常に難しいため、製造者は、フィッティング特性にほとんど洞察が得られず、フィッティング不良のレンズをどのように改良するかについて手引きが得られない制限された範囲のレンズを提供せざるを得ない。本発明による接続ゾーン１４のＳ字状曲線設計は、空きの容積の大部分を、接合部１６付近で、それが必要とされる位置で提供し、一方、曲線の曲げを回避するように整合する勾配を得ることを可能にする。「反転曲線」または半径方向円弧２２の使用は、よくても最適でない反転ゾーン全体にわたって均一に空きの容積を配分することになる。気泡などの発生可能性に基づいて、レンズと角膜間で生み出される容積を考察しなければならず、使用可能な反転円弧の選択を制限することになる。したがって、本発明によるＳ字状曲線設計は、反転円弧を使用したときのように設計者に制限を課すことなく所望の属性を提供する。さらに、Ｓ字状曲線は、定義する方形２０の奥行き（およびおそらくは幅）の選択によって数学的に定義されるため（下記参照）、設計者は方形を示す際に、方形の奥行きを指定すること以外は参加する必要がなくなる一方、最適な最終構成であることを確信する。従来技術の反転曲線の使用はまた、そのような反転曲線が、ベース・カーブ、またはレンズの周縁部で整列したまたはアンカー・ゾーン円弧などｏｒｔｈｏ−Ｋレンズのベース・カーブまたは他の隣接する円弧より短い半径のものであることを教示している。本発明では、この点でＳ字状曲線設計が限定されず、接続ゾーン１４は、その横向きの一部分にわたって隣接する中央ゾーンより実際上平坦な幾何形状を備えることができる。さらに、ゾーン１０、１２、２６の計算された子午線プロフィルは、レンズの中心軸の周りの様々な回転角度で異なることができ、非回転対称の設計を可能にする。そのような非回転対称設計は、回転対称設計の１本の子午線について使用されるのと同じ形で子午線ごとに容易に可視化される。現代のコンピュータ制御式旋盤は、必要とされるようにこのゾーン内でより平坦な半径と、非回転対称設計の可変の湾曲を容易に切削することができる。現在実施されている反転曲線２２（中心軸上で原点を有する中央ベース・カーブより急勾配）は、特に望ましくない難点がある。そのような曲線を、特定のゾーン内でより大きな矢状方向の奥行きを達成するように変更するたびに、所望の矢状方向の奥行きが達成される直径が、選択された急勾配の半径と共に変わる。次いで、この直径シフトは、「反転ゾーン」周縁の構造すべての全体的な空間位置を変える。「反転曲線」２２は、その原点をレンズの中心軸から離すことによってより平坦な半径を備えることが考えられるが、これは、周縁構造上のそのような変化の結果を予測し、かつ可視化する能力を改善すること、手動研磨および曲線の曲げを必要とする接合部の生成を回避することにならず、ゾーン内で涙膜の配分を改善することにならない。接続ゾーン１４の数学的に説明されたＳ字状曲線はこれらの問題を軽減し、レンズの設計、フィッティング、製造を単純化する。
【００２７】
接続ゾーン１４の後方表面１３は、所与の患者の条件、および角膜に与えるべき所望の再整形について様々なパラメータが計算または決定された後で、数学的に決定される。この場合も、接続ゾーン１４は、さらに後述するように、周縁ゾーン２６を中央ゾーン１２に対して所望の位置で適切に位置決めするように相互作用することが望ましい。したがって、接続ゾーン１４の曲線を数学的に決定するための入力は、この場合も球面とする、かつ半径（ｒＢ）ならびに周縁ゾーン２６の勾配（Ｍ）によって定義することができる中央ゾーン１２のベース・カーブを含むことになる。接続ゾーンは、Ｓ字状曲線（Ｌ）の長さまたは「奥行き」、レンズの中央からＳ字状曲線とのベース・カーブ接合部（Ｊ１）にかけての半径方向距離、レンズの中央から周縁ゾーンとのＳ字状曲線の接合部にかけての半径方向距離、および（Ｊ２）から（Ｊ１）を減算することによって計算されるＳ字状曲線の幅（Ｗ）を含む入力によってさらに定義することができる。この実施形態では、Ｓ字状曲線の式は、下記式１である。
【数９】
次いで、上記の入力を使用して、様々な中間結果を決定し、患者の目に適切にフィッティングすること、および所望の治療に関して可視化することができるレンズの設計を得て、フィッタがレンズを調整し、かつ適切にフィッティングするためにあるパラメータをより容易に変更することを可能にすることができる。レンズ１０の各ゾーンは回転表面であるため、レンズ設計は、図１２の例に示すものなど子午線を越える部分に対して可視化することができる。図１２に示す実施形態は、中央から縁部にかけて変わるレンズ１０の厚さを示す。特定の患者について設計者は、鏡に映すような前面および裏面を有するが薄い中央ゾーン１２、および鏡に映すような、しかしより厚い周縁ゾーン２６を提供することを好む可能性がある。そのような一実施形態では、鏡に映すような、しかし厚さを徐々に変化させる接続ゾーン１４内で移行する。上記の情報を使用して、中央ゾーン１２と接続ゾーン１４の間の接合部（Ｊ１）のＹ値は、下記式２によって定義される。
【数１０】
【数１１】
【数１２】
【００２９】
式１の係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの値は、下記式５〜８によって定義される。
【数１３】
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのこれらの値をＳ字状曲線の式１に挿入し、第１の接合部Ｊ１から第２の接合部Ｊ２にかけてＸ値の範囲にわたって式を解くと、Ｏｐｔｏｆｏｒｍ５０など現代のコンピュータ制御式旋盤による使用が可能な座標で曲線に沿ってすべての点の位置が得られる。この場合も、後方表面１３は特定の属性を有するように定義され、一方、前方表面の設計は、後方の形状を鏡に映すようにすることができ、または典型的なコンタクト・レンズ内のように形作ることができる。具体的には、鏡に映されたような前方表面の関係は、方形を定義する前方Ｓ字状の隅を、方形を定義する後方Ｓ字状の隅に対して配置することによって容易に決定される。前方周縁ゾーンは、その後方対応面と同じ勾配で方形を定義する前方の下部隅から始まり、したがって少なくとも、より詳細に後述するように、縁部輪郭特性を含むことができる周縁ゾーン２６の縁部ゾーンに達するまで平行のままである。前方中央ゾーンは、適切なレンズ強度を得るのに必要とされる曲率半径を有して、方形の上部隅から始まる。この強度は、一般にＣＲＴではプラーノに近いため（涙レンズが必要な強度矯正を与える）、開始点の厚さはレンズ中央の厚さに本質的に等しく、したがって、方形を定義する後方および前方間の関係を選択するときレンズ設計に対して制約を課さず、以下の例ではこの関係を可変として示す。
【００３１】
次いで図６に転じると、本発明の一実施形態による周縁またはランディング・ゾーン２６がより詳細に示されている。一般に、周縁ゾーン２６は、第１の環状または接続ゾーン１４に隣接しかつ同一中心である第２の環状ゾーンであり、したがって、接続ゾーン１４によってベース・カーブ１２に接続されている。この実施形態の周縁ゾーンは、少なくともその実質的な部分にわたって曲線のないものとすることができる先端を切ったコノイドとして形成される。このコノイドは、Ｄ２である先端を切ったコノイドの上限の直径によって定義することができ、接続ゾーン１４を形成する回転Ｓ字状曲線の下限の直径に対応する。周縁ゾーン２６は、Ｄ３で先端を切ったコノイド下限の直径によってさらに定義することができる。コノイドの内部または後方表面が、レンズ１０の中心軸を含む平面と共に形成する角度は、レンズ設計者またはフィッタが選択するコノイドの角度と定義することができる。したがって、接続ゾーン１４の子午線プロフィルに対する周縁ゾーン２６の子午線プロフィルの関係は、周縁ゾーン２６の子午線プロフィルが、レンズ１０の中心軸と直角をなす線と共に形成する角度によって説明することができる。周縁ゾーン２６を設計する際には、所与の患者の角膜にとって適切な設計と、ＣＲＴ治療によって望まれる角膜組織の再配分の量は、周縁ゾーン２６の設計を比較的正確に示す。周縁ゾーン２６の子午線プロフィルは、レンズの中心軸と直角をなす線と共に形成する角度、その曲率、およびレンズ１０の中心軸からのその延長によって説明することができる。この場合も周縁ゾーン２６は中央ゾーン１２から分離され、かつ独立であり、接続ゾーン１４によって接合されており、一般にその設計を変更することにより中央ゾーンの設計形状または位置に影響を及ぼすことはない。同時に、中央ゾーン１２の特性に応じて、周縁ゾーンは、レンズの一実施形態において特定な形でそれと協働するように設計する。
【００３２】
適切にフィッティングされたレンズでは、ＣＲＴ治療処置の開始時に中央ゾーン１２が角膜とその頂点で接触し、所望の矯正量に応じて角膜に所望の量の圧力を与えるように設計される。同様に、図５Ｂに示すように仮想方形の長さによって表される接続ゾーン１４の長さ、ならびに周縁ゾーン２６を形成する先端を切ったコノイドの角度は、周縁ゾーン２６が、所望の量で概ね周縁角膜表面より高くなるように選択する。一般に、高さの量は、中央角膜が十分に再配分されて所望の最終角膜形状または角膜の球面半径の変化が得られるまで、周縁ゾーン２６が角膜と係合しないように選択する。一般に、求める矯正のあらゆるジオプタについて接線点で角膜より約３〜７ミクロン上の高さが許容可能である。また、ＣＲＴ圧力によっても角膜表面から移動可能でないと思われる涙の薄い層（深さ５〜６ミクロン）があることを思い起こされたい。角膜組織が再配分されたとき、および処置の進行における後の時点で、周縁ゾーン２６の設計は、所定の形で、たとえばレンズ縁部とＪ２間の約半分またはわずかにレンズ縁部に近い側で、湾曲された角膜と接線方向で係合する。周縁ゾーンの延長とその角度を選択することにより、フィッタは、できる限り大きな角膜直径で接線接触の位置を定めることができる。中央角膜に対してより大きいコード直径で角膜の勾配がより大きいために、周縁部での角膜に対するレンズ表面のアプローチの比率は、角膜中央部で観察されるものの一部にすぎない。最終的な接線接触にできる限り大きい直径を使用することにより、屈折矯正のために中央で必要な移動に対して周縁でレンズの高さを最小限に抑えることができる。周縁高さを最小限に抑えたことにより、レンズの快適性と心取りが改善され、したがって、より大きな消費者の満足とより大きな矯正が可能になる。角膜組織がさらに配分されたとき、周縁ゾーン２６との係合が増大し、周縁ゾーン２６によって角膜に対して与えられる反発力が大きくなってベース・カーブ１２によって与えられる中央圧縮力を効果的に中和するまで、角膜に対するレンズの圧縮力が、接線接触２６の元の点から両方向で等しく広がる周縁ゾーンによって漸進的な量で支承される。このようにして、均衡角膜形状が確立され、周縁ゾーン２６は、達成される均衡に貢献する一方、確実にレンズ縁部も接続ゾーンも角膜内に突入しないようにする。
【００３３】
まれな場合、角膜形状に与えられる所望の矯正が著しく、それにより、所望の全矯正を達成するためには、周縁ゾーン２６の事前矯正高さが非常に大きくなるため、レンズを着用することが不快感を引き起こす、または角膜上の所望の位置からレンズの変位または偏心化を引き起こすことになる。そのような場合には、前述のものと同様な設計の、しかし周縁ゾーン２６によって均衡が達成される前に角膜形状を部分的に矯正するためだけに設計されたレンズが各段階で必要とされる段階的な（角膜矯正の）形で、レンズ１０によって与えられる矯正を行うことができる。したがって、段階的な一続きの中で後続のレンズは、プロセスを続行するために、角膜組織の再配分の点で先のレンズが終了したところを受け継ぐことになる。段階的手法は、所望の矯正が完全に達成されるまで続行することになる。そのようなプロセスでは、段階的な一続きの中で後続のレンズのパラメータが、図５Ａおよび５Ｂを参照しながら述べたように、Ｓ字状曲線（その仮想方形内で）の長さを短縮することを除いて、事実上同じままとなる可能性があり、代わるがわる部分的に再整形された角膜に対して周縁ゾーン２６の所望の事前矯正高さを提供する。
【００３４】
次いで図７に転じると、周縁ゾーン２６の縁部分が略図で示されており、通常の着用のためのコンタクト・レンズで、またはＣＲＴプロセスの際に快適性と適切な機能を提供するように特別に設計されている。図７に示すように、本発明によるレンズの縁部は、周縁ゾーン２６内の内部および後方表面間の概ね平行な関係によって、ならびにこの実施形態では周縁ゾーン２６自体の直線部分によって容易化される滑らかな輪郭のプロフィルを備えることができる。周縁ゾーン２６の縁部終端が図７の横断面図に示され、この領域でレンズを二分する分割線を想像することができる。そのような分割線は、１５０で示す前方および後方表面に、またそれらの間で実質的に平行であると想像することができる。この仮想分割線は、縁部領域内で前方または後方表面により近づけることができる。図７に示す実施形態では、この線を後方表面により近い関係で位置決めすることができる。次いで設計者は、中心がこの分割線上にあり、長軸が、選択された楕円中心から選択された分割線に沿ってレンズのまさにその端部にちょうど達するように延びることになる楕円の４分円を想像することができる。楕円の短軸は、レンズの一方または他方の側に接触するように中心点から長軸に直角をなして延びることになる。図７に示すように、短軸は、後方プロフィルと交差するように後方表面子午線プロフィルに向かって延びる。短軸が縁部に達するところで楕円は縁部に平行することになり、長軸が先端に達するところで楕円は、分割線に出会う点で縁部と直角をなすように湾曲することになったはずである。したがって、楕円の４分円のプロフィルは、周縁ゾーン２６のプロフィルと滑らかに合流し、その領域内の周縁ゾーン２６の子午線プロフィルのその部分を、短軸と周縁ゾーン２６のプロフィルの交点を越えて置換し、後方レンズ終端のプロフィルになる。この後方終端は、レンズの最終的な先端部で、レンズの前方表面のプロフィル上で同様な、しかし反転された構造と接合し、滑らかな接合部を形成することができる。後方から前方にかけてレンズの厚さの１０〜９０％の位置にあるように選択される分割線、および長さ約０．０１ｍｍ〜２．０ｍｍとなるように選択される楕円の長軸。
【００３５】
この楕円の「鏡像」を他方の側に想像することができ、前方横断面縁部を先端に接合している。楕円の頂点は、必然的に先端部において分割線１５０で出会うことになり、それぞれレンズの隣接する縁部に平行するように後退することになる。分割線が前方表面と後方表面の中間にないとき、楕円４分円は異なった形状になるが、常に先端部で互いに滑らかに接合し、元の横断面縁部と出会うように滑らかに後退することになる。２つの楕円４分円は等しい長軸を有する必要はないが、その短軸は、元の分割線１５０の配置によって画定される。この厚さの一部だけなど、前方および後方表面間で分割線の位置を操作することにより、また、各楕円内で楕円４分円の長軸の長さを操作することにより、所望の縁部形状を数学的および幾何学的に達成することができる。次いで、所望の縁部形状を、コンピュータ制御式旋盤などによって容易に切削する。変更された縁部構成は、特定の患者によりよく適し、まぶたの開口および耐密性、ならびに角膜形状の高度な周縁非点収差など、患者の特性に良好に対処するのによりよく適している可能性がある。この場合も、縁部構成を変更できることにより、本発明によるレンズは、特定の患者の必要に柔軟かつ適合可能になり、一方、より容易にその特定の患者にフィッティングされる単純な設計を提供する。後続の例では、多くの場合、好適な縁部構成が０．４ｍｍの等しい長軸の使用を含み、レンズの後方表面と前方表面間の約２５％のところで分割線１５０を有することができる。以下でわかるように他の例は、高い偏心値を有する角膜に対して使用するために、厚い周縁ゾーンを含む非常に大口径のレンズと共に使用するための変更済み縁部構成を提供する。そのような特別な場合には、後方表面と前方表面間の距離の約４５％のところで分割線を有する２ｍｍの長軸が望ましい可能性がある。周縁ゾーンの前方プロフィルは、周縁ゾーンの後方プロフィルのものと等しい角度を有するように設計することができることもまた理解されたい。前方レンズ終端は、楕円の４分円から導出され、後方表面との交点に延びる楕円湾曲を有することになる。
【００３６】
次いで図８Ａ〜８Ｃに転じると、周縁ゾーン２６の設計では、コノイドの角度とそのコード直径Ｄ３は、上述のように角膜組織が再配分された後で角膜と係合したとき、角膜が周縁ゾーン２６と接触する第１の点が接続ゾーン１４との周縁ゾーン２６の接合部（Ｊ２）とレンズ１０の外側周縁部とのほぼ中間になるように選択することが好ましく、わずかに周縁部に近づけることができる。この係合は、角膜３０上のゾーン２６の一部分について図８Ａに示す。このようにして、それぞれ図８Ｂおよび８Ｃに示すように、周縁ゾーン２６が角膜表面と「トゥ・ダウン」または「ヒール・ダウン」係合する可能性が最小限に抑えられる。そのようなヒール・ダウンまたはトゥ・ダウン係合は、角膜剥脱または他の合併症を引き起こす可能性があり、一般に、望ましくない不快感を生み出し、達成可能な矯正の範囲を最小限に抑える。これらの条件は、非曲線（無限半径）周縁ゾーンを使用したとき治療終了後であっても容易に回避されるが、半径１７ｍｍ未満の角膜に面する凹状湾曲を使用する一般のｏｒｔｈｏ Ｋレンズ設計では一般的（おそらくは必須）である。従来、半径方向円弧を切削するように設計された旋盤を用いてそのような曲線を作製することが非常に困難であったため、はるかに平坦な半径が望ましいことは依然として当業者に理解されていない。
【００３７】
上述のように、周縁ゾーン２６は、治療の初期段階で角膜から高くなるように設計し、ゾーン２６との角膜の第１の係合は、所定の量で角膜組織が再配分した後で生じる。第１の係合の後で、中央角膜がさらに再配分することにより、平坦な周縁ゾーン２６によってさらに係合が生じる。周縁ゾーンとさらに係合することにより、第１の係合点の周りで係合ゾーンの幅が対称に広がり、依然としてヒール・ダウンまたはトゥ・ダウン係合を回避しながら最終的に追加的な角膜の平坦化を抑止することになる。
【００３８】
ＣＲＴ処置について一般的に、設計者は、ＨＶＩＤより約１ｍｍ小さい直径から開始することができる。ＨＶＩＤにより角膜の総サイズの良好な推定値が得られる。次いで、設計者は、接線点が８ｍｍ（標準的な中央ゾーン幅（６ｍｍとコネクタ・ゾーン幅１ｍｍ（両側を考慮して２ｍｍ）の和）でＪ２からの３分の２への中程にある角度と全体直径を見つけることができる。レンズ・ベース・カーブは中央ケラトメトリおよび必要とされる矯正から計算され、それにより残るは、１つまたは他の方法を使用して、角膜より上に、必要とされる矯正の１ジオプタ当たり約３〜７ミクロン高い接線点を残す方形奥行きを決定するだけである。図の実施形態において周縁ゾーン２６を形成する先端を切ったコノイドの角度は、周縁ゾーン２６の最終的な係合が、接続ゾーン１４との接合部Ｊ２から十分に離れ、トゥ・ダウン係合を回避することを確実化するように決定する。これは、患者の角膜と本発明に従って設計されたレンズとを同時モデル化し、角膜組織が再配分されたときの係合点を視覚的に、または数学的に決定することによって決定することができ、あるいは同じ点を試装フィッティングによって配置することができる。コノイドの角度が決定されれば、次いで、レンズの最終直径を選択することが可能である。一般にこれは、平坦な表面が、レンズ設計者またはフィッタが望む「縁部持上り」を得るのに十分に角膜表面から逸脱することになる直径に注意することによって試装フィッティングの際に選択する。周縁ゾーン２６の縁部持上りは、一般に、レンズ下で良好な涙流を確保し、辺縁を越えて偏位運動するとき角膜形状をより綿密に近似するために必要とされるレンズの周縁部の領域である。これは、剛性レンズの周縁部と角膜および鞏膜表面との間の剥脱相互作用を回避する。この縁部持上りは、剛性レンズ設計およびフィッティングの当業者に周知のように剛性レンズ設計すべてに共通であり、剛性レンズのフィッティングに関する文献に記載されている。再配分された角膜組織との周縁ゾーン２６の接線接触点から始めて、周縁ゾーン２６を外側に延ばし、後方レンズ表面は一般に角膜からさらに逸脱する。レンズを設計する際には、通常、レンズと角膜間のこの逸脱がレンズ下で必要とされる涙流を可能にするのに十分大きくなると推定される値で直径を設定することになる。所与のレンズまたは患者について本発明によるレンズ１０の適切な直径を選択するのが簡単なことにより、レンズ設計者が著しい利点を得られることを理解されたい。一実施形態では、先端を切ったコノイドの後方表面が効果的に、角膜の湾曲した表面に対して平坦な表面を提供し、上述のように周縁ゾーン２６と角膜間の接触を達成するのに適切な直径は、湾曲した円弧の使用に比べて比較的単純である。湾曲した円弧の場合、この円弧との第１の係合および湾曲した角膜の位置を推定することがより困難であり、さらに、所与の直径で縁部持上りを推定することもまた、正確に行うのが困難である。したがって、本発明のこの実施形態に従って周縁ゾーン２６を提供することは、設計プロセスを単純化し、レンズの適切なフィッティングをより容易に、よりコスト効果的にする。
【００３９】
周縁ゾーン２６の設計はまた、他の点でレンズ設計者にとって有利である。一部の患者の場合、レンズ設計が偏心化しやすい可能性があり、フィッタは、直径を大きくして偏心化したレンズを安定化することを期待する。非曲線である周縁ゾーン２６を使用して、周縁ゾーン２６のコノイドの角度を単に増大させ、周縁ゾーン２６の角膜との接触点を接続ゾーン１４との接合部からさらに移動し、過大な縁部持上りを伴わずに大口径を使用することを可能にすることができる。この場合も、本発明のレンズのゾーンは互いに分離し、別個であるために、周縁ゾーン２６の角度を、中央ゾーンの設計要素に影響を及ぼすことなく増大させることができる。この場合も、このプロセスは、従来技術のレンズ構成より容易に許容可能な設計に到達するように、レンズ設計者またはフィッタによって容易に可視化される。本発明の原理に従って周縁ゾーン２６を設計することにより、最初に、または場合によって治療一続きの最終レンズで、「固定装置」レンズとして患者が連続使用することができるレンズを提供するレンズ設計が得られる。そのために、「固定装置」レンズは、その最終的な係合構成で、涙流、心取り、非剥脱接触に関して典型的な剛性コンタクト・レンズが機能するように機能しなければならない。最終的な係合構成で湾曲した角膜と接線係合するように周縁ゾーンを提供することにより、角膜組織の再配分が完了した後でこの関係が確保される。これは、矯正が達成された後で施す追加レンズの必要をなくす。以下、いくつかの例について述べる。
【００４０】
実施例１
この実施例は、次のような処方を有する患者に基づくものである。
１． ４４．５０×４６．００＠１８０、Ｒｘ −４．００ −０．７５×１８０、ｅ＝０．５、ＨＶＩＤ １１．６
上記患者１の処方に基づいて、レンズ設計者は、患者を所望の度数に矯正するためにレンズの強度を選択することになる。この実施例では、図９を参照して、患者１について必要とされるレンズ／角膜強度差が、２００で示されるように−４．５ジオプタと選択される。選択された強度差は、患者に必要とされる矯正の度数よりわずかに大きく、本発明によるレンズを使用して角膜を再整形した後で長時間にわたり視力の実質的な矯正を可能にする。患者１はまた、かなり高い乱視０．７５を有し、２０２で示すように角膜の楕円率は０．５である。２０４で示すように、患者１はＨＶＩＤ１１．６を有し、このＨＶＩＤに基づいて、推奨されるレンズの直径は、２０６で示すように１０．６ｍｍであり、測定されたＨＶＩＤより１ｍｍ少ない。このレンズについて選択された直径が２０９に示されており、推奨直径、およびレンズのゾーン間の関係に基づいて選択される。必要とされるレンズ／角膜強度差に基づいて、２０８で示すようにこの患者についてベース・カーブ８．４が選択されている。この実施例では３．０として２１０で示す、レンズ中央からベース・カーブとＳ字状曲線間の接合部への半径方向距離を含む、大抵の患者の条件にとって望ましい特性を提供するレンズの他のパラメータを選択することができる。Ｓ字状曲線の幅は、２１２で示すように１．０ｍｍと選択され、レンズ強度が２１４で選択され、レンズの特性を修正するように、しかしレンズ設計を単純化するように使用することができ、レンズ設計者が使用する変数の数を制限するように一定に保持することができる変数の例を表す。所望の矯正に基づいて、周縁ゾーンを最初に角膜より上に所定の度数へ高くし、所定の形状に角膜組織を再配分することを先に述べた。間隔に関して角膜との適切な関係を提供するために、かつ前述のようにトゥ・ダウンおよびヒール・ダウン係合を回避するために、周縁ゾーンの角度２１６が−３５と選択されている。一例として、角膜より上の周縁ゾーンの高さは、ベース・カーブによって与えるべき矯正の１ジオプタ当たり６ミクロンと選択することができる。２１８で示すように、周縁ゾーンの所望の高さを提供するために推奨されるＳ字状曲線の奥行きは０．５１ｍｍである。これらのファクタに基づいて、レンズ設計者は、図１０に示すものなど、表面の関係を視覚的に示すことができ、レンズの半コード直径に沿って角膜からの後方表面の高さを表す。わかるように、ベース・カーブ２５０、Ｓ字状曲線２５２、周縁ゾーン２５４は、互いとの関係で示され、設計者がレンズの適切な直径を選択することを可能にする。前述のように角膜組織が再配分したとき周縁ゾーンと角膜間の適切な接線接触を達成するために、周縁ゾーンの位置を、その角度と共に決定することができ、フィッタがＳ字状曲線の奥行きを変えて角膜との適切な関係を得ることを可能にする。一般に、Ｓ字状曲線の奥行きを変えることにより、図１０のグラフ内で周縁ゾーン曲線２５４が上下に移動し、一方、周縁ゾーンの角度の変化により、この表面が左右に移動する。互いに、また角膜に対する表面の関係が容易に可視化され、特定の患者についてレンズの単純かつ適切な設計を容易にすることは自明であろう。また、図１１に示すものなど、モデル角膜に対して、このタイプの特定の設計によるレンズ下の個々の、および累積容積を示すことが可能である。レンズ設計のこの表現は、設計者に、レンズの下で気泡の発生を引き起こす可能性のあるどのような空きの空間を識別するためにも容易なツールを提供する。この実施例によるレンズの半子午線部分２５５を図１２に示し、ゾーン１２、１４、２６のそれぞれについて前面および裏面の個々の曲線を図１３に示す。図１３に示すように、中央および周縁ゾーンの厚さはほぼ一定のままであり、Ｓ字状曲線の厚さは２つの間で移行することに留意されたい。患者１の比較的高い乱視のために、レンズに加えられるまぶたの圧力によって経時的にレンズがそる可能性を回避するために、周縁ゾーンの厚さが中央ゾーンに対してわずかに増やされている。単にゾーンの厚さを変化させることが可能であり、適切なレンズ安定性を達成するように、ならびに適切な酸素透過とレンズ下での涙流を可能にするように、所望の形で中央ゾーンおよび周縁ゾーンを非常に柔軟に設計することができる。図９を参照すると、中央の厚さを変化させるために、設計者は、２２２で示すようにベース・カーブとＳ字状曲線間の接合部についてデルタｒ値を変えることができる。これは、その位置でレンズの厚さを制御し、レンズの強度に基づいて２２４で真の中心厚の計算を可能にする。この場合も、変数を限定して、大抵の患者の条件をカバーするレンズの設計を単純化することが可能であるが、柔軟性は本発明によるレンズ設計およびシステム内に存在し、所与の患者について望ましい目的を達成することを容易にする。
【００４１】
実施例２
次のような処方を有する患者２の場合。
４２．００×４４．００＠１６５、Ｒｘ −３．５０ −１．００×１６０、ｅ＝０．６、ＨＶＩＤ １１．４
患者２の場合、高い乱視と共に比較的高い屈折誤差が示され、この場合も、図１４に２３０で示すように、レンズ設計者は、角膜の楕円率の値を増やすことになる。高い乱視のために、レンズ内でより厚い中央を有することが望ましく、この場合も、２３２で示すようにベース・カーブとＳ字状曲線間の接合部についてデルタｒ値を変えることによって容易に対処される。患者２のための特定のレンズ設計の他の態様は、実施例１で患者１を参照して述べたものと同様な形で決定される。ベース・カーブ、レンズ直径、周縁ゾーンの角度、ならびにＳ字状曲線の奥行きを含む変数についての特定の値を図１４に示し、ゾーン間の関係は図１５にグラフで示す。このレンズ設計の比較的厚い中央と、より薄い縁部が、図１７に半子午線部分２５５で視覚的に表され、レンズ下の個々の、および累積容積を図１６に示す。図１８は、各ゾーン１２、１４、２６内の前面および裏面の互いに対する関係を示す。
【００４２】
実施例３
次のような処方を有する患者３の場合。
４６．５０×４６．５０＠１８０、Ｒｘ −６．００ −０．７５×９０、ｅ＝０．４、ＨＶＩＤ １１．２
図１９〜２３を参照すると、患者３のための本発明によるレンズ設計が示されている。ベース・カーブ、ベース直径、周縁ゾーンの角度、ならびにＳ字状曲線の奥行きの選択パラメータは、前述したものと同様な形で選択され、レンズ設計者にフィッティングの第１の指示を提供する。患者３の場合、一般に均一に保持することができるレンズ中央から第１の接合部にかけての半径方向距離として３．０ｍｍの値を使用することにより、第１の接合部でベース・カーブに隣接する比較的大きな空きの空間が生じた。したがって、レンズ設計者は、２１０で２．５ｍｍの使用によって示されるように、光学ゾーンを減少させ、または狭める柔軟性を有し、２１２で２．０と示されるＳ字状曲線間の幅を増大させる。互いおよび角膜に対するゾーンの関係が図２０〜２３に示され、接合部１のベース・カーブに隣接する空きの空間が減少した。
【００４３】
実施例４
次のような処方を有する患者４の場合。
４１．５０×４３．００＠１８０、Ｒｘ −５．００ −０．７５×１８０、ｅ＝０．３、ＨＶＩＤ １１．９
患者４は大きな屈折誤差、ならびに大きなＨＶＩＤを有し、２０９で示すように先の例より比較的大きなレンズ直径に移行する。同時に患者４は低い楕円率を有し、それにより、レンズにとって適切な支持が周縁部領域で提供されない可能性がある。この状況では、低い楕円率のためにレンズが外側周縁部上でそる、または曲がる可能性があり、それにより、設計者はレンズの外側部分を厚くしたいと望む可能性がある。同時に、レンズの周縁部領域を厚くすることにより角膜への酸素透過が減少することになり、したがって設計者は、より良好な酸素透過を可能にするように中央ゾーンの厚さを減らしたいと望む可能性がある。図２４〜２８に示すように、患者４のために本発明に従って設計されたレンズは、２２２で第１の接合部のデルタｒ移動を減らし、かつ２４２で第２の接合部のデルタｒ移動を増やすことによって、そのような変化に対処することができる。これらの修正は、図２７に示すように、レンズの周縁部領域に向かって質量の再配分を可能にし、中央ゾーンの厚さを減少させるが、レンズ設計者はまた、縁部プロフィルを延ばし、縁部形状を制御して不快感を最小限に抑えたいと望む可能性がある。この実施例では、図２９に示すように、所望の設計内に設けられた縁部輪郭がより早く始まり、レンズのまさにその周縁部領域で質量を減少させる。まぶたがレンズと係合する縁部で質量を減少させることにより快適性を助長する。このようにして縁部を形作ることを容易にするために、後方曲線縁部を生み出す楕円のパラメータを２４３、２４４、２４５で修正し、所望の縁部輪郭を与えること、また涙流および酸素透過を促進することを容易にする。
【００４４】
実施例５
次のような処方を有する患者５の場合。
４３．５０×４４．００＠１８０、Ｒｘ −３．００、ｅ＝０．７、ＨＶＩＤ １１．０
患者５の場合、角膜が、乱視のない非常に球面であることに留意されたい。そのような場合には、レンズ安定性の懸念が最小限に抑えられ、レンズは、中央および周縁部で薄くすることができる。レンズの厚さは、図３０に２２２および２４２で示す第１および第２の接合部についてデルタｒ移動点を減少させることによって薄くすることができる。図３１〜３４は、患者５のためのレンズ設計をより詳細に示す。
【００４５】
上記の実施例では、処方が、非常に広範な近視角膜を表している。レンズ設計は、遠視を有する患者に対処できることもまた理解されたい。そのようなレンズでは、角膜の最終的に望ましい形状が、より急勾配の角膜表面を形成するように角膜組織を再配分することによって達成される。したがって一般に、そのような設計は、それに応じてより急勾配のベース・カーブを使用し、これは、モデル角膜について解析したときベース・カーブが角膜を貫通しないようにするために、角膜とレンズ間のより大きな頂点分離を示唆することになる。中央ゾーンもまたより狭くすることができ、この場合も、レンズ設計の際に接続ゾーンを広げることによって容易に行われる。レンズのより小さな中央ゾーンを充填するように、レンズが効果的により大きな環状ゾーンから角膜を圧迫することになるため、角膜形状に与えるべき矯正のために、周縁ゾーンもまた初期段階で近視設計の程度に角膜から高くする必要がない可能性がある。
【００４６】
実施例６
遠視処方を有する患者６の場合、レンズを次のように設計した。患者６の遠視条件のためのレンズ設計を図３５〜３９に示す。レンズは、図３５に２００で示すように、患者６のためのレンズ／角膜強度差２．０ジオプタを提供するように設計する。選択されたベース・カーブは、２０８で示すように、半径７．５０ｍｍを有する。この場合も、望むなら、その患者に必要とされる矯正の度数よりわずかに大きいものとして強度差を選択することができる。レンズの他のパラメータは、レンズ直径など、前述したものと同様に選択することができる。次いで、より狭い中央ゾーンを有するようにレンズを設計し、２１０で示す、レンズ中央からベース・カーブとＳ字状曲線間の接合部への半径方向距離が、この例では２．５ｍｍに減らされている。２１２のＳ字状曲線の幅は、１．５ｍｍに増やされている。接触前周縁ゾーンおよび角膜より上の高さは、この例では幾分少なく、２４４で０．０２４ｍｍと示されている。同様に、接触前周縁ゾーンと角膜間の容積は、この例では幾分少なく、２４６で、また図３７に示すように、０．４９１（μＬ）と示されている。角膜からのレンズの頂点分離は、２５０で図３６のグラフに示すように、ベース・カーブが角膜を確実に貫通しないように選択する。
【００４７】
前述のように、実際には、設計プロセスを単純化するために、レンズを設計するのに修正可能な変数の数を制限することが望ましい可能性がある。一例として、変数をＢＣ、ＤＩＡ、Ｓ字状曲線の奥行き、周縁ゾーンの角度に制限してレンズを設計することができる。実施例の患者およびレンズは比較的極端なものを含み、そのような患者と共に時折発生する可能性のある珍しい問題を想像することができよう。実施例では、次いで必要に応じて追加パラメータを修正し、珍しい患者に適切にフィッティングする際に任意の問題を軽減した。グラフと測定値が示すように、患者全員にフィッティングするのに成功した。次いで、ＢＣ、ＤＩＡ、Ｓ字状曲線の奥行き、周縁ゾーンの角度以外の他の変数を、これらの特別な症例を治療するために使用することができる。追加変数は、それだけには限らないが、実施例２に示すように厚い中央／薄い縁部を含み、これは非常に高い円柱および偏心値を有し、そりが可能であった。非常に高い矯正を有し、角膜半径とベース・カーブ間で大きな食い違いを必要とする患者３の場合、これが接合部１で大きな容積に通じ、そのためこの場合には、コネクタを角膜に近づけ、気泡の可能性を減少させる予想結果と共に、中央ゾーン直径を減少させ、コネクタ・ゾーンを広げた。患者３によって示された低い偏心値は、高い縁部持上りと接合部２の高さに通じた。患者がレンズを不快に感じた場合、より小さい直径とより低い角度によりこの問題が解決されることになる。
【００４８】
患者４は、非常に大口径のレンズで処方され、それらの大きなＨＶＩＤによって患者の高い矯正および円柱上で良好な心取りを確保することができた。これは、レンズ下で涙の移動から酸素を減少させることになり、薄い中央を設けた。外側に余分な厚さを追加し、そりを最小限に抑える一方、この厚い縁部を快適にするため、余分な涙を汲み上げるために縁部ゾーンを２ｍｍに延長し、分割線をベース・カーブから離した。
【００４９】
患者５は、高い偏心値を伴う非常に球面なものであり、それにより、レンズが角膜を抱え込むことになり、厚さが過大な移動を引き起こす可能性があり、そのため、この患者は、全体を通じて薄いプロフィルを用いて余分な酸素と快適性の機会を提供する。図１８でわかるように、一例として、前面および裏面間の関係を示して、前方表面を、実質的に後方表面ゾーン１２および周縁ゾーン２６を鏡に映すように設計し、一方、接続ゾーン１４は、後方曲線と前方曲線が所定の程度で互いに逸脱するように設計する。前述のように、たとえば、レンズの中央に良好に酸素を透過し、一方レンズの周縁部で所望の構造支持を提供するために、前面または前方表面は、レンズの頂点から周縁部にかけて表面間で間隔が異なるように設計することができる。間隔差は、後方Ｓ字状曲線に比較した前方Ｓ字状曲線の長さおよび幅を調整することによって容易に調整される。図１７に示すように、一代替実施形態の半子午線部分が、レンズの周縁部に向かって変わる厚さを含むように示されている。
【００５０】
本発明に従って述べたレンズ設計によれば、次いで、図４０に示すように、治療のために患者にＣＲＴを用いてフィッティングする方法を提供することが可能である。角膜の現在の形状を決定し、かつ専門家が角膜形状を所望の度数に矯正するためにベース・カーブを選択することを可能にするために、患者の視力および角膜曲率が３５０で測定される。次いで、３５２で、所望の角膜再整形に影響を及ぼすように中央ゾーンのベース・カーブを決定し、中央ゾーン１２の設計を実現する。その後、３５４で、ＨＶＩＤの測定によってなど、レンズの直径を決定する。次いで、３５６で、周縁ゾーンの勾配を選択し、事実上、所与の患者の角膜と与えるべき所望の矯正に対して中央ゾーン１２および周縁ゾーン２６の設計を実現することができる。この情報と共に、３５８で、ベース・カーブ１２および周縁ゾーン２６を接続するために接続ゾーン１４のＳ字状曲線を設計する。角膜より上で所定の高さに上げられた接線点を残すＳ字状曲線のための適切な方形の奥行きは、３５８で決定することができ、フィッタは、試装レンズを用いたフルオロセネまたはトポグラフィ情報によって、レンズ設計をモデルの目と比較することができる。必要な場合には、角膜に対するレンズ・ゾーンの関係を、コネクタ・ゾーンの奥行きを変えることによって調整することができる。次いで、ソフトウェアを使用してレンズ設計をモデルの目と比較することができ、レンズ設計、特に、３６０で示すように独立ゾーン１２、１４または２６のそれぞれの設計を変えるために、試装レンズを患者にフィッティングすることができる。
【００５１】
前述のように、述べたフィッティングの方法は、最終的な所望の矯正が達成されるまで角膜形状に部分的な矯正を漸進的に与えるように設計された一連のレンズを説明することができる。フィッティングの方法では、レンズ設計の調整、レンズ設計の可視化および評価、ならびにフィッタに設計変数を教示し、連絡する能力が、レンズ設計そのものによって容易にされ、かつ可能である。フィッティングの方法により、レンズ１０の矢状方向の奥行きの調整を利用して、接続ゾーン１４の軸方向長さを変化させることによってレンズの角膜再整形特性を調整することができよう。接続ゾーン１４の軸方向長さの調整により、レンズ１０の矢状方向の奥行きの直接対応する変化が生じる。同様に、フィッティングの方法は、接続ゾーン１４と関連してベース・カーブ１２に隣接して生じる空きの空間の容積配分を変えることを含む。ＣＲＴおよび／またはＯｒｔｈｏ Ｋ治療プロセスで前述したように、この空きの空間の特性は、所望の形で角膜組織を再配分することを可能にする。この空間の容積の変化は、その他の形でレンズ設計およびフィッティングに影響を及ぼすことなく、中央ゾーン１２の直径、接続ゾーンの軸方向長さ、および接続ゾーンの半径方向幅を変えることによって実現することができる。フィッティングの方法はまた、この場合もその他の形でレンズ設計およびフィッティングに影響を及ぼすことなく、レンズの中心軸に対する周縁ゾーン２６の角度を変えることにより、周縁ゾーン２６に対して可能な再配分済み角膜の接線接触の半径方向位置を変化させることができる。周縁ゾーン２６で望ましい可能性のある縁部輪郭もまた、着用者の角膜との可能な周縁ゾーン２６の接線接触点を越えてレンズの延長を変化させることによって容易に調整される。縁部プロフィル自体もまた、仮想楕円の軸群、および後方楕円と前方楕円間の仮想分割線の位置を変化させることによって容易に修正される。
【００５２】
したがって、フィッティングの方法は、中央ゾーン直径、接続ゾーン幅、レンズ直径、および所定の形状を備える縁部プロフィルを有するレンズ・セットの製造を可能にすることができる。そのようなレンズ・セットを有すれば、次いでフィッタは、ある患者について屈折誤差を解消するために必要とされる好ましい角膜曲率を測定し、また患者の角膜の中央角膜曲率を測定することができる。したがって、フィッタは、接続ゾーンの奥行きと周縁ゾーンの角度という２つのパラメータを、フィッティングまたはコンピュータ・モデリングから決定する必要があるだけである。前述のように、接続ゾーンの奥行きおよび周縁ゾーンの角度のパラメータは、一連のベース・カーブを伴う固定接続ゾーン奥行き、または一連の接続ゾーンの奥行きを伴う固定ベース・カーブを有するフィッティング・セット、および、最終の選択が導出される一連の周縁ゾーンの角度を伴う固定接続ゾーン奥行きを有する他のセットからのフィッティング・レンズによって導出することができる。この場合もまた、図４に関して述べたように複数の可視の同一中心リングを有するフィッティング・レンズのセットを提供し、レンズと角膜間で実質的に接線接触が起こるレンズ直径を決定し、それによって少なくとも１つの周縁ゾーンの角度を決定することが可能である。
【００５３】
前述のように、レンズのフィッティングは、フィッタが、患者の角膜と関連してレンズのフィッティングを容易に可視化することができるとき単純化される。図４１では、患者の目と角膜の略図が、その上に位置決めされたレンズ設計と共に示されている。実際の角膜表面は、４５２で楕円によって表されている。角膜４５２上のレンズ４５０のフィッティングを評価する際、特にレンズの周縁ゾーンが位置決めされる周縁部領域で、角膜表面の一部分にわたって円４５４によって角膜を近似することができる。わかるように、円４５４は角膜の周縁部で楕円４５２と接している。レンズ４５０の近似フィッティングを決定するために、レンズの特性を決定し、パラメータの変化を可視化することができる。測定または観察からフィッタは、患者の角膜上に位置決めされたテスト・レンズ４５０に関する情報、特にテストの一続きのレンズ内で使用される角度（Ａ１）を提供する。図４１でわかるように、レンズ４５０は、接触直径１（ＴＤ１）に関する４５６で円４５４によって表される角膜に接線接触する。次いで、前述のように周縁ゾーンの接線接触にとって最適な位置、すなわち接触直径２（ＴＤ２）が決定され、４５８で示され、円４５４の中心と、接触直径ＴＤ１およびＴＤ２と、球４５４の垂直半径と直角をなす線との間で形成される三角形群の高さと幅に変化が生じる。これらのパラメータが識別されれば、高さと幅の変化により接続ゾーンの奥行き（ＲＺＤ）が変化する。球の垂直半径と直角をなす線から角度Ａ１で線と接線接触することになる球面角膜に関して、式９によって決定される球４５４の半径は、
【数１７】
【数１８】
【数１９】
【数２１】
【数２３】
【数２７】
【表２】
本発明はまた、可能な周縁接線接触の位置、および角膜とのレンズの周縁接触点を越えてレンズの延長を調整することによって、レンズの視軸にわたって心取りを確立する方法を提供する。レンズ設計におけるこの能力は、角膜屈折療法のためだけでなく、どのようなコンタクト・レンズを良好にフィッティングすることも可能にし、快適性を高め、かつ角膜にわたって視軸の心取りを維持することによって他の利点を提供することになる。
【００５５】
本発明はまた、角膜矯正コンタクト・レンズを設計するためのコンピュータ・プログラム製品を対象とする。本発明は、方法、データ処理システム、またはコンピュータ・プログラム製品として実施することができることを当業者なら理解するであろう。したがって、本発明は、全体がハードウェアから構成された実施形態、全体がソフトウェアから構成された実施形態、またはソフトウェア態様とハードウェア態様を組み合わせた実施形態の形態をとることができる。加えて、本発明は、媒体内でコンピュータ可読プログラム・コードが実施されたコンピュータ可読記憶媒体上のコンピュータ・プログラム製品の形態をとることができる。ハード・ディスク、フラッシュ・メモリ・カード、ＣＤ−ＲＯＭ、光学式記憶デバイス、磁気記憶デバイスなどを含む適切なコンピュータ可読媒体を使用することができる。
【００５６】
フィッティングの方法、および本発明のコンピュータ・プログラム製品について、方法とシステムとコンピュータ・プログラム製品とを例示する流れ図または図を参照しながら述べる。様々な流れ図の各ブロック、および流れ図内のブロックの組合せは、コンピュータ・プログラム命令によって実施することができることを理解されたい。そのようなコンピュータ・プログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラム可能なデータ処理デバイス上にロードし、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置上で実行して、流れ図に指定されている機能を実施する手段を創出するようにマシンを作り出すことができる。コンピュータ・プログラム命令はまた、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理デバイスを指図して特定の形で機能させるコンピュータ可読メモリ製品内で記憶し、それにより、コンピュータ可読メモリ製品内で記憶された命令により、流れ図または図に指定されている機能を実施する命令手段を含む製造物品が作り出されるようにすることができる。コンピュータ・プログラム命令はまた、コンピュータまたは他のデータ処理装置上にロードし、一連の動作ステップをコンピュータ上で実行させ、コンピュータ実施プロセスを生成し、それにより、コンピュータまたは他のプログラム可能な装置上で実行する命令により、流れ図または図に指定されている機能を実施するためのステップが提供されるようにすることができる。
【００５７】
また、流れ図のブロックは、指定された機能をプログラムするための手段の組合せと、指定された機能をプログラムするためのステップの組合せと、指定された機能をプログラムするためのプログラム命令手段とをサポートすることを理解されたい。また、流れ図または図の各ブロック、および流れ図または図のブロックの組合せは、指定された機能またはステップを実行する専用のハードウェア・ベースのコンピュータ・システム、または専用ハードウェアとコンピュータ命令の組合せによって実施することができることを理解されたい。
【００５８】
本発明のソフトウェア・プログラムは、いくつかのコンピュータ言語で記述することができ、また任意の好適なプログラミング言語が企図されている。また、パーソナル・コンピュータ、メイン・フレーム・コンピュータ、ミニコンピュータを含む様々なコンピュータおよび／またはプロセッサを使用して本発明を実施することができることを理解されたい。
【００５９】
図４２では、ユーザはまず４００で、角膜頂点半径および楕円率、ならびに患者の視覚欠陥を矯正するために提案されているベース・カーブを入力する。次いで４０２で、患者の視覚欠陥を総矯正するためにベース・カーブが使用可能であるどうか判定する。使用可能でない場合には、４０４でユーザが、部分矯正のためのベース・カーブを選択し、あるいはそのようなベース・カーブが使用可能な場合には、４０６でユーザが、そのベース・カーブと、選択された曲線の直径を入力する。次いで４０８で、ユーザは直径のパラメータを入力し、４１０で周縁ゾーンの角度のパラメータを選択する。Ｓ字状曲線のパラメータが４１２で、ならびにレンズ強度が４１４で入力される。縁部設計のパラメータは、４１６で入力することができる。レンズは、入力パラメータを使用して設計され、モデル角膜に対する設計されたレンズの関係は、４１８で決定される。この解析から、４２０でレンズ設計が受け入れ可能であるかどうか判定され、受け入れ可能でない場合には、４０２でシステムがベース・カーブの選択に戻り、またはレンズの再設計のために他のゾーンを再設計する。
【００６０】
本発明の一実施形態では、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ（ＰＤＡ）などハンドヘルド・コンピュータを本発明のコンピュータ・プログラムでプログラムし、フィッタの観察から最善のレンズ・フィッティングを計算する。フィッティング・レンズ・セットが一連の接続ゾーンの奥行きを伴う固定ベース・カーブと、最終の選択が導出される一連の周縁ゾーンの角度を伴う固定接続ゾーン奥行きを有する他のセットとを有するフィッティング・レンズの角度の一続きなど、前述のように異なる手法をプログラムが使用することができる。述べた他の手法は、同一中心の可視のリングを有するフィッティング・レンズを使用して、所望の接線接触の直径を決定し、かつ周縁ゾーンの角度を計算することができる。どちらの方法でも、コンピュータ・プログラムは、患者に関するフラットなケラトメトリ読取り値、患者の屈折誤差、最終的な標的屈折誤差（通常プラーノだが異なってもよい）、水平の可視の虹彩直径、ならびにちょうど中央および周縁部で接触したフィッティング・セット・レンズのレンズ・コードに関する入力をユーザに促すことになる。プログラムは、前述のように接線接触が好ましい位置にあったフィッティング・レンズの角度の一続きからレンズの角度をユーザに促すことになる。他の方法は、フィッティング・セット・レンズ（すべて同じ角度を有する）が接線接触のリングを表示した直径を要求する。
【００６１】
受け入れ可能な設計を決定したら直ちに、４２２で旋盤パラメータおよび切削データが計算および生成される。前述のように、本発明によるレンズ特性に基づいて、レンズ仕上げラボまたは他の同様な主体によって在庫される「未完成のベース・カーブ・ボタン」を提供することが可能である。未完成のベース・カーブ・ボタンを使用して、レンズ仕上げラボは、ある患者について特定のレンズ設計を生成するために、コンピュータ制御式旋盤に単にダウンロードされる特定レンズのための旋盤パラメータおよび切削データを得ることができる。未完成のベース・カーブ・ボタンでは、固定直径で完成された縁部の一部分をボタンが備え、または市販するべき最大直径を備えることができる。後者の場合には、フィッタが必要直径を指定するとき、残りのレンズの事前切削部分に対して影響を及ぼすことなく、周縁ゾーンの領域内でその直径にレンズを切削することができる。したがって、特定のベース・カーブとＳ字状曲線特性を有する１つのボタンを、すべての可能な周縁ゾーン直径のために使用することができる。さらに、レンズ光学強度のすべての局面が完成したレンズの前方表面上で実現されるため、特定の患者にフィッティングするように選択されたベース・カーブを使用して、ほぼどのような光学強度のレンズを作製することもできる。この在庫の利点は、ボタンがすでに所定の直径と縁部輪郭を備える場合にもある。このようにして、在庫するべきボタンの数が最小限に抑えられ、一方最終的なレンズ設計では著しい柔軟性をもたらす。仕上げラボに旋盤切削命令を提供できることはまた、本発明によるレンズの製造を非常に単純化し、この場合も、そのようなレンズの使用を非常に容易にすると共に、そのコストを削減し、元のラボに関わらず再現性を確保する。
【００６２】
本発明はまた、多焦点およびアスチグマチック・レンズに対処することができ、どちらも本発明による設計を使用するが、乱視および／または（球面でない目に対して）改善された周縁部フィッティングのために円環面レンズを使用する。この設計手法の場合、これにより設計者は、角膜形状の２本の直交する子午線を選択し、それぞれについて別々にレンズ内の対応する部分を設計することができる。現在の旋盤技術は、２本の子午線が異なる設計を受け入れることができ、本発明の設計は、これらの旋盤のプログラミングを非トロイド設計と同じだけ容易にする。各ｘ点で１本の子午線のｚ軸値を単に減算し、エッチング回転中に旋盤によって使用される差分データとしてこのデータを使用する。この技法は２本の直交する子午線に限定されず、そのような子午線を多数組み込むことができよう。
【００６３】
本発明の利点の１つは、レンズ中央の高さを角膜表面に対して正確に制御することができることである。ＣＲＴでは、レンズの中央が中央角膜と接触することがあるが、この接触を最小限に抑える、または解消することを望むいくつかの状況がある。通常の剛性レンズでは、この制御が角膜表面を模倣するベース・カーブを使用することによって回避され、したがって、接触の結果として変化は生じない。しかしいくつかの状況では、ベース・カーブに対して異なる幾何形状を有することが望ましい。複数の曲線を有する老視レンズが恒例であるが、他の状況もある。角膜表面から離れてレンズを支持できることにより、多焦点レンズを一例とするように、多数の新しいベース・カーブ幾何形状設計が可能になる可能性がある。また、その幾何形状が角膜上で押し付けられたとき、ベース・カーブを多焦点とすることができる幾何形状を有するベース・カーブを提供することが可能である。したがって、そのようなベース・カーブは、これらの特性を提供するために、１つまたは複数の球面ゾーンまたは非球面ゾーンと共に形成することができる。眠っている間に患者がコンタクト・レンズを着用することを可能にし、日中、読書用眼鏡を着用することを回避するなど、利点は自明である。本発明のための他の応用分野の例はまた、レーザ手術を制御または改善するために角膜形状制御デバイスを提供することを含む。本発明を使用することにより、失敗や不愉快な妥協を減らすことができよう。
【００６４】
前述の開示は本発明の例示であり、本発明を制限すると解釈するべきではない。本発明の１つまたは複数の実施形態について述べたが、開示された発明の範囲および精神から逸脱することなく、多数の修正を行うことができることを当業者なら容易に理解するであろう。したがって、そのような修正形態すべてを本発明の範囲内に含むものとすることを理解されたい。記載された説明および図面は、本発明を例示するものであり、開示された特定の実施形態に制限されると解釈するべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるコンタクト・レンズの一実施形態の正面図である。
【図２】
図１に示す実施形態の側断面図である。
【図３】
図１に示すコンタクト・レンズの中央部分の拡大側面図である。
【図４Ａ】
１組のフィッティング・レンズの部分としてのレンズの部分横断面図である。
【図４Ｂ】
１組のフィッティング・レンズの部分としてのレンズの部分横断面図である。
【図５Ａ】
本発明のレンズ内の接続ゾーンの略図である。
【図５Ｂ】
本発明による環状接続ゾーンの拡大側面図である。
【図５Ｃ】
本発明の第１の環状ゾーンまたは接続ゾーンの概略的な部分横断面図である。
【図６】
従来型ｏｒｔｈｏ Ｋレンズ内の同様な位置に見られる可能性のある球状または円錐状の断面曲線と共に、接続の設計を示す略図である。
【図６Ａ】
コノイド周縁ゾーンの図である。
【図７】
本発明の一実施形態によるレンズの周縁ゾーン内縁部ゾーンの略図である。
【図８Ａ】
周縁ゾーンと患者の角膜表面間の関係の略図である。
【図８Ｂ】
周縁ゾーンと患者の角膜表面間の関係の略図である。
【図８Ｃ】
周縁ゾーンと患者の角膜表面間の関係の略図である。
【図９Ａ】
本発明の第１の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図９Ｂ】
本発明の第１の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図１０】
本発明の第１の実施例についてレンズ設計を示す図であり、角膜からのレンズ・ゾーンの高さを示すグラフである。
【図１１】
本発明の第１の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・ゾーン下の個々の、および累積容積のプロットである。
【図１２】
本発明の第１の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズの半子午線横断面図である。
【図１３】
本発明の第１の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ各ゾーン内の前面および裏面曲線を示すプロットである。
【図１４Ａ】
本発明の第２の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図１４Ｂ】
本発明の第２の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図１５】
本発明の第２の実施例についてレンズ設計を示す図であり、角膜からのレンズ・ゾーンの高さを示すグラフである。
【図１６】
本発明の第２の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・ゾーン下の個々の、および累積容積のプロットである。
【図１７】
本発明の第２の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズの半子午線横断面図である。
【図１８】
本発明の第２の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ各ゾーン内の前面および裏面曲線を示すプロットである。
【図１９Ａ】
本発明の第３の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図１９Ｂ】
本発明の第３の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図２０】
本発明の第３の実施例についてレンズ設計を示す図であり、角膜からのレンズ・ゾーンの高さを示すグラフである。
【図２１】
本発明の第３の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・ゾーン下の個々の、および累積容積のプロットである。
【図２２】
本発明の第３の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズの半子午線横断面図である。
【図２３】
本発明の第３の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ各ゾーン内の前面および裏面曲線を示すプロットである。
【図２４Ａ】
本発明の第４の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図２４Ｂ】
本発明の第４の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図２５】
本発明の第４の実施例についてレンズ設計を示す図であり、角膜からのレンズ・ゾーンの高さを示すグラフである。
【図２６】
本発明の第４の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・ゾーン下の個々の、および累積容積のプロットである。
【図２７】
本発明の第４の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズの半子午線横断面図である。
【図２８】
本発明の第４の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ各ゾーン内の前面および裏面曲線を示すプロットである。
【図２９】
図２４〜２８の実施例に示すレンズの縁部の部分横断面図である。
【図３０Ａ】
本発明の第５の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図３０Ｂ】
本発明の第５の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図３１】
本発明の第５の実施例についてレンズ設計を示す図であり、角膜からのレンズ・ゾーンの高さを示すグラフである。
【図３２】
本発明の第５の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・ゾーン下の個々の、および累積容積のプロットである。
【図３３】
本発明の第５の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズの半子午線横断面図である。
【図３４】
本発明の第５の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ各ゾーン内の前面および裏面曲線を示すプロットである。
【図３５Ａ】
本発明の第６の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図３５Ｂ】
本発明の第６の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・パラメータのスプレッドシートである。
【図３６】
本発明の第６の実施例についてレンズ設計を示す図であり、角膜からのレンズ・ゾーンの高さを示すグラフである。
【図３７】
本発明の第６の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ・ゾーン下の個々の、および累積容積のプロットである。
【図３８】
本発明の第６の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズの半子午線横断面図である。
【図３９】
本発明の第６の実施例についてレンズ設計を示す図であり、レンズ各ゾーン内の前面および裏面曲線を示すプロットである。
【図４０】
本発明の一実施形態で患者にフィッティングする方法を示す図である。
【図４１】
患者の目と本発明によるレンズの略図であり、それらの間のフィッティングを可視化する。
【図４２】
本発明の一実施形態によるコンピュータ・プログラムの流れ図である。
Claims (44)
- 後方表面湾曲を有する中央ゾーンと、
後方表面を有し、前記中央ゾーンに隣接しかつ同一中心で設けられ、Ｓ字状曲線として画定される形状を有する接続ゾーンと、
後方表面を有し、前記接続ゾーンに隣接しかつ同一中心で設けられた少なくとも１つの周縁ゾーンとを具備する角膜コンタクト・レンズ。 - 中央ゾーンの湾曲が球面である、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 中央ゾーンの湾曲が円環面である、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 中央ゾーンの湾曲が非球面である、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 中央ゾーンの湾曲が、環状の球面ゾーンと非球面ゾーンの組合せを具備する、請求項４に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 中央ゾーンの湾曲が、球面ゾーンと非球面ゾーンの組合せを具備する、請求項５に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 中央ゾーンが、角膜に接触することなく老視を矯正するように設計されている、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 中央ゾーンが、角膜を再整形することによって老視を矯正するように設計されている、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 接続ゾーンの子午線プロフィルが、隣接する側で中央ゾーンおよび少なくとも１つの周縁ゾーンの勾配と実質的に合致するように形作られる、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 接続ゾーンの子午線プロフィルが、その軸の長さおよび水平方向幅によって説明される、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 中央ゾーンとの接続ゾーンと少なくとも１つの周縁ゾーンとの間の接合部が、実質的に研磨またはブレンディングを必要としない、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 接続ゾーンの子午線プロフィルが、下記式１によって説明され、
- 少なくとも１つの周縁ゾーンが、先端を切ったコノイドとして形成され、接続ゾーンの子午線プロフィルに対する少なくとも１つの周縁ゾーンの子午線プロフィルの関係が、レンズの中心軸と直角をなす線と共に少なくとも１つの周縁ゾーンの子午線プロフィルが形成する角度によって説明することができる、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 少なくとも１つの周縁ゾーンが、先端を切ったコノイドとして形成され、少なくとも１つの周縁ゾーンの子午線プロフィルが、レンズの中心軸と直角をなす線と共に形成する角度、その曲率、およびその延長によって説明される、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 少なくとも１つの周縁ゾーンの子午線プロフィルが、少なくともその実質的な部分にわたって曲線のないものである、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 少なくとも１つの周縁ゾーンの子午線プロフィルが円形によって終端され、それによって滑らかな縁部輪郭を提供する、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 少なくとも１つの周縁ゾーンの子午線プロフィルが、少なくとも１つの周縁ゾーンのプロフィルと合流し、その領域内の周縁ゾーンの子午線プロフィルのその部分を、楕円の短軸と周縁ゾーンのプロフィルの交点を越えて置換するレンズの後方表面と前方表面間の仮想分割線上に楕円中心を有する楕円の４分円としてモデル化される、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 分割線が、後方表面から前方表面にかけてレンズの厚さの１０〜９０％の位置にあるように選択され、楕円の長軸が、長さ約０．０１ｍｍ〜２．０ｍｍとなるように選択される、請求項１７に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 前記レンズの前方表面が連続球面から構成される、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 前記レンズの前方表面が、前記コンタクト・レンズの後方表面と実質的に同じ形状にされる、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 前記中央ゾーンの後方曲線が、前方表面曲線との組合せで、前記コンタクト・レンズ内で所望の光学強度を生じる、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 前記コンタクト・レンズの前方表面が前記後方表面と相似の要素を有し、前方表面および後方表面の前記相似要素が互いに等しく離間されている、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 前記コンタクト・レンズの前方表面が前記後方表面と相似の要素を有し、前方表面および後方表面の前記相似要素が互いに不揃いに離間されている、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 前記ゾーンのそれぞれについて様々な子午線表面プロフィルが、レンズ中心軸の周りで様々な回転角度で設計される、請求項１に記載の角膜コンタクト・レンズ。
- 湾曲を伴う後方表面を有する中央ゾーンと、
前記中央ゾーンに隣接しかつ同一中心で設けられた後方表面を有する接続ゾーンと、
前記接続ゾーンに隣接しかつ同一中心で設けられた後方表面を有し、前記接続ゾーンと一体である、かつ少なくともその実質的な部分にわたって先端を切ったコノイドとして形成される少なくとも１つの周縁ゾーンとを具備するコンタクト・レンズ。 - 少なくとも１つの周縁ゾーンの子午線プロフィルが、少なくとも１つの周縁ゾーンのプロフィルと合流し、その領域内の周縁ゾーンの子午線プロフィルのその部分を、楕円の短軸と周縁ゾーンのプロフィルの交点を越えて置換するレンズの後方表面と前方表面間の仮想分割線上に楕円中心を有する楕円の４分円としてモデル化される、請求項２５に記載のコンタクト・レンズ。
- 接続ゾーンの奥行きおよび周縁ゾーンの角度のパラメータが、一連の接続ゾーンの奥行きを伴う固定ベース・カーブおよび固定周縁ゾーン角度を有する、固定接続ゾーン奥行きおよび固定周縁ゾーン角度および一連のベース・カーブを有する、一連の周縁ゾーン角度を伴う固定接続ゾーン奥行きおよび固定ベース・カーブを有するフィッティング・レンズのグループから選択された１つまたは複数のフィッティング・レンズ・セットからの患者の角膜上のフィッティング・レンズによって導出され、またはこれら３つのタイプのセットが、複数の可視の同一中心リングを示す１つまたは複数のレンズを含む、請求項２５に記載のコンタクト・レンズ。
- レンズが、少なくともその一部分にわたって形成された複数の可視の同一中心リングを有する、請求項２５に記載のコンタクト・レンズ。
- 所定の形で着用者の角膜に対応する湾曲を有する後方表面を備える中央ゾーンと、少なくとも１つの環状周縁ゾーンと、環状接続ゾーンとを有するコンタクト・レンズの矢状方向の奥行きの変化を調整および評価することによってコンタクト・レンズをフィッティングする方法であって、接続ゾーンの軸方向長さの変化が、前記コンタクト・レンズの矢状方向の奥行きの直接対応する変化を生じる方法。
- 所定の形で着用者の角膜に対応する湾曲を有する後方表面を備える中央ゾーンと、少なくとも１つの環状周縁ゾーンと、環状接続ゾーンとを有するコンタクト・レンズをフィッティングする方法であって、接続ゾーン下に形成される空きの空間の容積配分の変化を調整および評価することが、その他の形でレンズのフィッティングに影響を及ぼすことなく、中央ゾーン直径、接続ゾーンの軸方向長さ、および／または接続ゾーンの半径方向幅を変化させることによって実現される方法。
- 所定の形で着用者の角膜に対応する湾曲を有する後方表面を備える中央ゾーンと、少なくとも１つの環状周縁ゾーンと、環状接続ゾーンとを有するコンタクト・レンズをフィッティングする方法であって、周縁角膜との前記少なくとも１つの周縁ゾーンの可能な周縁接線接触の半径方向位置の変化を調整および評価することが、レンズの中心軸に対して周縁ゾーンによって形成される角度を変化させることによって実現される方法。
- 所定の形で着用者の角膜に対応する湾曲を有する後方表面を備える中央ゾーンと、少なくとも１つの環状周縁ゾーンと、環状接続ゾーンとを有するコンタクト・レンズをフィッティングする方法であって、着用者の角膜からの前記コンタクト・レンズの縁部持上りの変化を調整および評価することが、着用者の角膜とのレンズの周縁接線接触点を越えてレンズの延長を変化させることによって実現される方法。
- コンタクト・レンズの視軸にわたって心取りを確立する方法であって、可能な周縁接線接触の位置、および角膜とのレンズの周縁接線接触点を越えてレンズの延長を調整するステップを含む方法。
- 所定の形で着用者の角膜に対応する湾曲を有する後方表面を備える中央ゾーンと、少なくとも１つの環状周縁ゾーンと、環状接続ゾーンとを有するコンタクト・レンズのための好ましい幾何形状をフィッティング、調整、可視化、教示、評価、連絡する方法であって、中央ゾーン直径、接続ゾーン幅、レンズ直径、および所定の形状を備える縁部プロフィルを有するレンズ・セットが提供され、ある患者について屈折誤差を解消するために必要とされる好ましい角膜曲率を測定し、患者の角膜の中央角膜曲率を測定し、接続ゾーンの奥行きおよび周縁ゾーンの角度の追加パラメータを、フィッティングまたはコンピュータ・モデリングから決定して、所望の形で角膜を再整形するためにコンタクト・レンズを提供する方法。
- 接続ゾーンの奥行きおよび周縁ゾーンの角度のパラメータが、一連の接続ゾーンの奥行きを伴う固定ベース・カーブおよび固定周縁ゾーン角度を有する、固定接続ゾーン奥行きおよび固定周縁ゾーン角度および一連のベース・カーブを有する、一連の周縁ゾーン角度を伴う固定接続ゾーン奥行きおよび固定ベース・カーブを有するフィッティング・レンズのグループから選択された１つまたは複数のフィッティング・レンズ・セットからの患者の角膜上のフィッティング・レンズによって導出され、またはこれら３つのタイプのセットが、複数の可視の同一中心リングを示す１つまたは複数のレンズを含む、請求項３４に記載の方法。
- コンタクト・レンズを製造する方法であって、
中央ゾーンと、前記中央ゾーンに隣接しかつ同一中心の接続ゾーンと、前記接続ゾーンに隣接しかつ同一中心の周縁ゾーンとを有するコンタクト・レンズを患者の目にフィッティングすることに関するパラメータからなる特定の１組のデータ要素が入力され、中央ゾーンおよび周縁ゾーンのそれぞれの特性が互いに独立であり、前記接続ゾーンが、前記中央および周縁ゾーン間で移行するようにモデル化されるコンピュータ・システムと、
前記データ要素およびコンピュータ旋盤パラメータおよびレンズ切削データを処理するシステムと、
前記旋盤パラメータおよびレンズ切削データを使用して、ユーザの所定の指定を実施するコンタクト・レンズを形成するコンピュータ式旋盤とを具備する方法。 - 角膜の所望の矯正形状を決定するステップと、
前記所望の矯正形状に対応する後方表面湾曲を備える中央ゾーンと前記中央ゾーンに同一中心の第１および少なくとも１つの第２の環状ゾーンとを具備するコンタクト・レンズによって前記角膜にその形状を変更するように力を与えるステップとを含む、患者の角膜の形状を変更するための方法であって、前記少なくとも１つの第２の環状ゾーンが、前記角膜に対して位置決めされ、かつ前記中央ゾーンによって角膜組織が再配分されたとき前記少なくとも１つの第２の環状ゾーンが前記角膜と接触して、前記中央ゾーンによって前記角膜に対して与えられた力を中和するように働くように形作られ、前記第１の環状ゾーンが前記中央ゾーンを前記少なくとも１つの第２の環状ゾーンに接続する方法。 - 所定の形で角膜の形状を修正するためにある時間の間コンタクト・レンズを着用することによって視力不全を治療する方法であって、
前記角膜に対して力を与えるように設計された形状を有する中央ゾーンと、前記中央ゾーンに対して位置決めされ、前記中央ゾーンによって加えられた前記力によって角膜組織がある量の再配分をした後で、前記角膜を選択的に接触するように形作られた少なくとも１つの環状周縁ゾーンと、前記中央ゾーンを前記周縁ゾーンと接続する環状接続ゾーンとを前記レンズに提供するステップを含む方法。 - コンタクト・レンズを設計するためのコンピュータ・プログラム製品において、
コンピュータ使用可能な記憶媒体と、
ユーザ入力に応答して、患者の角膜の特性に従って選択された後方表面湾曲を有する中央ゾーンと第１および少なくとも１つの第２の環状ゾーンとを有するようにコンタクト・レンズをモデル化するコンピュータ可読プログラム・コード手段であって、前記少なくとも１つの第２の環状ゾーンが、前記角膜の形状を所定量変更したとき前記角膜と選択的に係合するように位置決めされ、かつ形作られ、前記第１の環状ゾーンが、前記中央ゾーンおよび前記少なくとも１つの第２の環状ゾーンを接続するコンピュータ可読プログラム・コード手段と、
前記レンズを材料のブランクから生産するために使用される旋盤用の切削パラメータを計算するためのコンピュータ可読プログラム・コードとを具備する製品。 - 第１の環状ゾーンが、少なくともゾーン奥行きのパラメータによって定義され、少なくとも１つの第２の環状ゾーン角度が、少なくとも角膜に対するその角度のパラメータによって定義され、これらのパラメータが、患者の角膜のフラットなケラトメトリ読取り値、患者の屈折誤差、最終的な標的屈折誤差、水平の可視の虹彩直径、および所定の形で患者の角膜に接触するレンズのフィッティング・セットからのレンズに関するレンズ・コードを含む測定から最善のフィッティングのレンズを計算することによって導出される、請求項３９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
- レンズのフィッティング・セットが、固定接続ゾーン奥行きおよび固定周縁ゾーン角度を伴う可変の一続きのベース・カーブ、可変の一続きの接続ゾーン奥行きおよび固定周縁ゾーン角度を伴う固定ベース・カーブ、固定接続ゾーン奥行きおよび複数の同一中心リングを伴う可変の一続きのベース・カーブ、可変の一続きの接続ゾーン奥行きおよび複数の同一中心リングを伴う固定ベース・カーブを有し、または複数の可視の同一中心リングを伴う、または伴わない固定ベース・カーブおよび固定接続ゾーン奥行きおよび一続きの周縁ゾーン角度を有するフィッティング・レンズのグループから選択される、請求項４０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
- フィッティング・レンズ群から選択されたレンズが、所望の位置で実質的に角膜に接線接触する第２の環状ゾーン角度を有し、接線接触が起こるレンズの直径が、前記コンタクト・レンズをモデル化するために入力される、請求項４０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
- フィッティング・レンズが、その上に設けられた複数の可視の同一中心リングを有し、接線接触の直径を決定することを可能にする、請求項４２に記載のコンピュータ・プログラム製品。
- 第２の環状ゾーンの角度が、第２の環状ゾーンについて他の角度を有する他のフィッティング・レンズをフィッティングしたとき観察される接線接触の直径を決定することから計算される、請求項４３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
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