JP2012517029A - 近視調節眼科用レンズの設計 - Google Patents

近視調節眼科用レンズの設計 Download PDF

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Abstract

近視の進行を遅れさせる、あるいは止めるための近方及び遠方視力並びに瞳孔径についての補正係数に影響される波面測定値を用いてレンズを設計する。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、その全容を本願に参照により援用する、２００９年２月２日出願の米国仮特許出願第６１／１４９１９３号及び２０１０年２月１日出願の米国本出願第１２／６９７，９３１号の恩典を主張するものである。
（発明の分野）
本発明は、近視の進行を予防、阻止又は遅らせるための設計及び方法に関する。
近眼としても知られる近視は、眼の全体の屈折力が高すぎる、あるいは強すぎることにより、遠くの物体からの光が網膜の手前で像を結んでしまう屈折状態である。これは見る者にとって、遠くの物体がぼやけて見えることとして知覚され、ぼやけの量は近視の重症度と関係している。この状態は小児期において最初に認められ、通常は学齢で気付かれる。近視の重症度の進行又は増加は、近視の症例では通常青年期まで見られる。
米国特許第６，０４５，５７８号は、近視の進行を食い止めるためにコンタクトレンズの設計に軸上縦球面収差（ＬＳＡ）を使用する方法を提案している。提案される設計手法では、個人の眼の特定の波面／屈折力特性／又は群平均データ又は近距離作業にともなう瞳孔径の変化については、検討されていないものと思われる。
米国特許第７，０２５，４６０号は、近視の進行を食い止めるために像面湾曲（軸外焦点変動）を変化させる方法を提案している。この手法の基礎となる数学は、単純な円錐式に偶数次数の多項式の項が加えられた「拡張円錐」を用いている。これらの円錐及び多項式の項は、提案される設計のコンタクトレンズの表面形状が必要な量の像面湾曲を生じるように処理される。この手法は軸外設計を対象としたものである。レンズの軸上光学設計は、対象とされていないものと思われる。近距離作業にともなう瞳孔径及び波面の変化については検討されていない。
米国特許出願公開第２００３／００５８４０４号及び同第２００８／０３０９８８２号は、近視の進行を遅らせるために眼の波面を測定し、カスタマイズされた補正によって眼の波面を補正する方法を提案している。これには近い刺激距離に対する波面を測定することは含まれておらず、遠刺激について測定された波面と近刺激について測定された波面との差異を考慮することは、示唆されていないものと考えられる。近距離作業にともなう瞳孔径の変化も、この設計プロセスでは考慮されていない。
欧州特許第１８５３９６１号は、近距離作業の前後における波面の測定について提案している。これにより、波面収差における変化はカスタマイズされたコンタクトレンズによって補正される。この測定法は、近距離作業の前後の波面のみを考慮したものであるため、遠刺激及び近刺激について測定された波面の差は含んでいない。この測定法は、設計プロセスにおいて近距離作業にともなう瞳孔径の変化を考慮していない。眼の成長を調節するための設計を生成するためのグループ又は集団データは含まれていない。
近視の進行を遅らせる又は止めるためのより完全な手法が依然、望まれている。この課題は本明細書において解決される。
本発明の一態様では、近視の進行を制御及び遅らせるうえで有用な眼科用レンズの製造に使用される方法及びこれにより得られる設計において、眼からの波面データの使用を包含する。眼科用レンズとしては、例えば、コンタクトレンズ、眼内レンズ、角膜インレー及び角膜オンレー（corneal onlay）が挙げられる。更に眼科用レンズには、レーシック（ＬＡＳＩＫ）手術のような角膜屈折矯正手術用のパターンが含まれる。
本発明の別の態様では、近視を遅らせるためのレンズを製造するために使用される方法及び設計を、活発な調節力のレベルを有する患者において使用する。
更に別の態様では、本発明の方法に基づいて製造される眼科用レンズの設計は、縁部領域によって更に囲まれた周辺領域によって囲まれた中央の光学領域を有する凸面、及び着用者の眼の上に置かれる凹面を含み、光学領域内の任意の位置のレンズ屈折力が、頂点軸上距離で平均化された波面から導出される屈折力に、各位置（ｘ）における遠距離平均波面から導出された屈折力と近距離平均波面から導出された屈折力との差の単一の部分倍数又は倍数、及び頂点の近距離波面から導出された屈折力と頂点の遠距離波面から導出された屈折力との差から導出される補正を加えた合計として述べられ、これらの設計を用いて製造されるレンズは、近視の進行を調節する又は遅らせるうえで有用である。
本発明の別の態様では、眼科用レンズの設計を生成するための方法は、波面データを取得する工程と、波面データを放射状の屈折力マップに変換する工程と、レンズ屈折力プロファイルを生成する工程と、を含む。
本発明の更に別の態様では、集団全体の波面データが考慮される。
本発明の更に別の態様では、サブ集団の波面データについてのデータが考慮される。
本発明の更に別の態様では、個別の患者のデータが考慮される。
本発明の更に別の態様では、波面データは複数の波面ファイルの平均である。
本発明の更に別の態様では、レンズ設計屈折力プロファイルは、すべての経線を回転対称な形態に平均化することによって計算される。
本発明の更に別の態様では、レンズ設計屈折力プロファイルは、近距離屈折力プロファイルの逆数によって計算される。
本発明の更に別の態様では、レンズ設計屈折力プロファイルは、近距離屈折力プロファイルの負の収差を相殺することによって計算される。
本発明の更に別の態様では、レンズ設計屈折力プロファイルは、遠距離波面屈折力プロファイルを近距離波面屈折力プロファイルに加えることによって計算される。
本発明の更に別の態様では、レンズ設計屈折力プロファイルは、遠距離波面屈折力プロファイルの倍数を近距離波面屈折力プロファイルに加えることによって計算される。
本発明の更に別の態様では、レンズ設計屈折力プロファイルは、遠距離波面屈折力プロファイルの一部を近距離波面屈折力プロファイルに加えることによって計算される。
本発明の更に別の態様では、近視の進行を遅らせるためのレンズを設計するための方法は、機械語命令などの命令にエンコードされ、コンピュータにプログラムされる。
本発明の更に別の態様では、近視の進行を遅らせるためのレンズを設計するための実行可能な命令を物品が含み、この方法は、眼の特徴を表す波面データを放射状の屈折力マップに変換することと、レンズ屈折力プロファイルを生成することと、この屈折力プロファイルを用いて、縁部領域によって更に囲まれる周辺領域によって囲まれた中央の光学領域を有する凸面、及び着用者の眼の上に置かれる凹面を有するレンズのレンズ設計を生成することとを含み、光学領域内の任意の位置のレンズ屈折力は、頂点距離で平均化された波面から導出される屈折力に、各位置における遠距離平均波面から導出された屈折力と近距離平均波面から導出された屈折力との差の単一の部分倍数又は倍数、及び頂点の近距離波面から導出された屈折力と頂点の遠距離波面から導出された屈折力との差から導出される補正を加えた合計として述べられる。
同じ眼に対する波面誤差を左側のパネルに、計算された屈折力を右側のパネルに示す。 中心からの距離に対する屈折力データのプロファイルのプロットを示す。左側のパネルは利用可能なすべての経線を示し、右側のパネルは平均、最大及び最小のプロファイルを示す。 ３ｍの距離の調節刺激に対する個人及び群平均の平均屈折力プロファイルのグラフ。 ０．３３ｍの距離の調節刺激に対する個人及び群平均の平均屈折力プロファイルのグラフ。 遠刺激レベル及び近刺激レベルに対する群平均の屈折力プロファイルを示す。 近距離波面屈折力の群平均データにおける自然の負の屈折力の変化を相殺するように設計された屈折力の増加量を示す。 近距離波面屈折力の群平均データに明らかな自然の負の屈折力変化を遠距離波面屈折力のプロファイルにシフトさせるように設計された屈折率の増加量を示す。 本明細書で述べる方法に基づいた最終的なレンズ屈折力プロファイルを示す。 近距離波面屈折力の群平均データに明らかな自然の負の屈折力変化を遠距離波面屈折力のプロファイルよりも大きな値にシフトさせるように設計された屈折率の増加量を示す。 本発明の方法の一態様を実施するうえでの情報のフローを示す。 本発明の方法の一態様に基づいて設計されたレンズの屈折力プロファイルを示す。 本発明の方法の一態様に基づいて設計されたレンズの屈折力プロファイルを示す。 本発明の方法の一態様に基づいて設計されたレンズの屈折力プロファイルを示す。 本発明の方法の一態様に基づいて設計されたレンズの屈折力プロファイルを示す。 本発明の方法の一態様に基づいて設計されたレンズの屈折力プロファイルを示す。 本発明の方法の一態様に基づいて設計されたレンズの屈折力プロファイルを示す。 本発明の方法の一態様に基づいて設計されたレンズの屈折力プロファイルを示す。 本発明の方法の一態様に基づいて設計されたレンズの屈折力プロファイルを示す。 本発明の方法の一態様に基づいて設計されたレンズの屈折力プロファイルを示す。 本発明の方法の一態様に基づいて設計されたレンズの屈折力プロファイルを示す。
本発明の方法では、近視の進行を治療する、遅らせる、時として止めるうえで有用なコンタクトレンズを設計及び製造するために波面データを使用する。遠刺激及び近刺激レベルに対する眼の波面データを、ＣＯＡＳ（ウェイブフロント・サイエンス社（Wavefront Sciences Inc.）（ニューメキシコ州アルバカーキ））などの波面センサーを使用して患者から収集する。この波面データは一般的にはゼルニケ多項式の係数の形であるが、特定のデカルト座標又は極座標における波面高さのセットであってもよい。ゼルニケ係数を指定する好ましい系については、ＡＮＳＩ Ｚ８０．２８にＯＳＡ法として述べられている。
カスタムレンズベースの個人用のレンズ、又は集団若しくはサブ集団について平均化されたレンズを設計するための方法。この方法を使用して、すべての光学領域の経線が同じである回転対称の設計、又はそれぞれの経線が固有であり、波面解析によって得られる非回転対称の設計を得ることができる。特定の実施形態では、調節又は明るさによる瞳孔径の既知の変化が考慮される。
眼科用レンズ設計を生成するための好ましい一方法は、眼の波面データに一部基づいたものであり、以下の工程を含む。
１．遠刺激レベル及び近刺激レベルに対する眼の波面データを、波面センサーを使用して患者から収集する。
２．各波面を、前方から後方への軸として定義される、例えば瞳孔中心を通る視軸に沿ったｚ軸方向の径方向の傾斜を推定することにより屈折力マップに変換する。
３．軸方向の焦点距離（すなわち、ｚ軸と径方向の「法線」との交点）を計算し、この焦点距離を屈折力の値に変換する（図１）。
この方法の別の実施形態では、屈折力ゼルニケ多項式、Ψｊ（ρ、θ）（添付のＩｓｋａｎｄｅｒら、２００７を参照）を用いて、推定した波面ゼルニケ係数のセットから屈折力マップを以下のように計算する。
Figure 2012517029
眼の瞳孔径は波面の測定値から直接推定するか、あるいは個々の瞳孔の測定値（例えば、瞳孔計を使用して）によっても推定される。瞳孔を波面とは独立して測定する場合、同様の照明条件下で、波面を測定する場合に使用されるものと同じ調節刺激レベル（例えば、０Ｄ及び３Ｄの調節刺激レベル）を生ずる遠距離の標的及び近距離の標的に患者が焦点を合わせた状態で測定する必要がある。充分な直径の波面マップを得るためには、中度から低度の明るさの条件で波面を測定することが好ましい。遠距離及び近距離の波面は、例えば５０カンデラ／平方メートル以下の同じ明るさの条件で測定しなければならない。
本発明に基づく眼科用レンズは、以下の部分及び特性を有する。
ａ）縁部領域によって更に囲まれる周辺領域によって囲まれた中央の光学領域を有する凸面、及び患者の眼の上に置かれる凹面、
ｂ）光学領域内の任意の位置のレンズ屈折力は、頂点距離（apical distance）で平均化された波面から導出される屈折力に、各位置（ｘ）における遠距離平均波面から導出された屈折力と近距離平均波面から導出された屈折力との差の単一の部分倍数又は倍数、及び頂点の近距離波面から導出された屈折力と頂点の遠距離波面から導出された屈折力との差から導出される補正を加えた合計として述べられ、この光学レンズ屈折力は近視の進行を調節する又は遅らせるうえで有用である。
データファイルはスクリーニングプロセスにかけられ、波面ゼルニケ係数、瞳孔径、及び屈折力マップが分析されて波面のダイナミクスにおける傾向が特定され、分布から大きく外れた値又は無効なデータが除外される（例えば、波面ファイル管理ソフトウェアを使用して）。
複数の波面データセットが収集された場合（そうされることが好ましい）、屈折力マップを平均化して調節力の微小変動などの因子にともなう確率誤差及び変動を低減させることができる。
この方法の次の工程は、平均屈折力プロファイルを生成することである。これは、屈折力データの考慮されるすべての半経線を平均化することによって計算される（すなわち、方位角／経線方向の角座標を無視し、径方向の極座標について平均を計算する）。このプロファイルを、個別又は群の平均データについて生成することができる。方位角振動数が４次よりも高いそれほど興味深いものではない可能性が高いものであることが仮定される場合（好ましい点として）、最低でも８本の経線がなければならない。好ましくは、少なくとも３２本の経線がなければならない。
図２は、動径座標（中心からの距離）における屈折力データのプロファイルのプロットを示している。測定したすべての半経線からのデータが左側に示されている。これを非回転対称の設計に使用することができる。平均、最大、及び最小の屈折力プロファイルが右側に示されている。この平均は、相加平均、中央値、又は幾何平均を含むがこれらに限定されない、任意の従来の算術平均化の手法によって計算することができる。これを、個別にカスタマイズされた、又は集団ベースの回転対称の設計に使用することができる。
図３は、距離６ｍにおける調節刺激（すなわち、調節刺激は０．１７Ｄである）に対する個人及び群平均の、平均の右眼の屈折力プロファイルである。これは概ね遠方（遠）視である。
図４は、距離０．３３ｍにおける調節刺激（すなわち、調節刺激は３．００Ｄである）に対する個人及び群平均の、平均の左眼の屈折力プロファイルである。これは近視を表す。
遠刺激レベル及び近刺激レベルに対する群平均の屈折力プロファイルが、図５に併せて示されている。これらのデータを用いることで、近視調節用のレンズに必要とされる屈折力プロファイルが求められる。
屈折力プロファイルによる眼科用レンズの設計方法：
異なるデータソースを用いて、近視調節用のコンタクトレンズの設計を導出することができる。例としては以下のものが挙げられる。
個別の患者データに基づいたカスタマイズされた設計、又は、
特定のデータのサブ集団（例えば、年齢１０〜１６才の若年齢のアジア系の子供）に基づいた群設計、又は、
すべての利用可能なデータ（例えば、すべての近視者）に基づいた一般集団設計。
更に、回転対称又は非回転対称の設計の両方を本発明の方法を用いて得ることができる。データが考慮されるすべての半経線にわたって平均化される場合（図５を参照）、これを使用して回転対称の設計を得ることが可能であり、あるいは、データが半経線の形態に維持される場合（図２の左側のパネル）には、これを使用して非回転対称の設計を得ることが可能である。非回転対称の補正形態には、これらに限定されるものではないが、トーリック（円環状）、球面円柱状、より高次の収差補正を有する球面円柱状が含まれる。トーリックには、正乱視及び不正乱視の両方の矯正が含まれる。
本発明に基づいて生成される設計の更なる洗練は、患者（又は患者の集団）の瞳孔径に基づいたものでありうる。近調節レベルに対する自然瞳孔径は、遠距離／遠調節レベルに対する自然瞳孔径よりも通常は小さい。したがって、中心視覚（軸上）に基づいた光学設計では、近距離波面に基づいて眼の成長を制御するために必要とされる屈折力の変化を、近距離波面が測定される際に存在する小さい瞳孔に対応した光学領域の直径に制限することができる。この内側中央領域の外側において、光学設計を遠方視力に対応したものに転換させることができる。
以下に、考慮されるすべての半経線からの平均化されたデータを用いて得られる例示的な設計方法について述べる。これらの手法により、回転対称の設計が得られる（レンズの回転を最小化するように安定化させる必要がない）。
方法１：
第１の方法では、経線について平均化された近距離波面屈折力を設計の開始点として使用する。この設計では、レンズの中心からの弦直径が増大するに従って、レンズの屈折力が大きくなる（より正の屈折力）ことが求められる。屈折力の増加量は、近距離波面屈折力の群平均データに明らかな自然な負の屈折力の変化を相殺するように設計される（図６）。黒い矢印は、必要な正の屈折力変化を示す。これにより近距離波面は、屈折力変化が０に補正される。
方法２：
第２の方法では、経線について平均化された近距離波面屈折力を設計の開始点として再び使用する。しかしながら、この場合における目標とする屈折力変化は、経線について平均化された遠距離波面屈折力である。この設計では、レンズの中心からの弦直径が増大するに従って、レンズの屈折力が大きくなる（より正の屈折力）ことが求められる。屈折率の増加量は、近距離波面屈折力の群平均データに明らかな自然の負の屈折力変化を、遠距離波面屈折力のプロファイルにシフトさせるように設計される（図７）。黒い矢印は、必要な正の屈折力変化を示す。患者が−３．００Ｄの距離補正を必要とする場合、この場合のレンズ屈折力のプロファイルは、中央において−３．００Ｄであり、０．６ｍｍの光線高さで必要な屈折力の増加は約０．２５Ｄ（正味屈折力−２．７５）であり、１ｍｍの光線高さで必要な屈折率の増加は約０．５Ｄ（正味屈折力−２．５０Ｄ）である。図７は、波面から導出された屈折力プロファイルを表し、図８は、上記に述べた原理に基づいて中央誤差及び周辺に向かうプロファイルを補正するためのレンズ設計の屈折力プロファイルを示す。この実施例は、１．６ｍｍの光線高さ（直径３．２ｍｍ）にまで外側に延びる実際の設計を示したものであるが、波面がより大きな直径まで測定される場合には、設計が更に外側に延びる点は認識される。適当な数学的方法によって設計を最大４ｍｍの光線高さにまで外挿することが可能である点も認識される。
図８は、本明細書で述べる方法に基づいた最終的なレンズ屈折力プロファイルを示す。
方法３：
本発明の別の実施形態では、経線について平均化された近距離波面の屈折力を設計の開始点として再び使用する。しかしながら、この場合における目標とする屈折力変化は、経線について平均化された遠距離波面屈折力に達するための差の２倍である。差の２倍が好ましいが、この差は最大で遠距離波面屈折力の４倍にまで達しうる。この設計では、レンズの中心からの弦直径が増大するに従って、レンズの屈折力が大きくなる（より正の屈折力）ことが求められる。屈折率の増加量は、近距離波面屈折力の群平均データに明らかな自然の負の屈折力変化を、遠距離波面屈折力のプロファイルよりも高い値にシフトさせるように設計される（図９）。黒い矢印は、必要な正の屈折力変化を示す。例えば差の０．５倍のように、１よりも小さい倍数が有用である点も認識される。これは患者の自然視力により近いが、やはり本発明の教義を実体化するものである。
方法１〜３において、設計の屈折力プロファイルは以下のように計算した。すなわち、屈折力プロファイルは下式によって数学的に述べられる。
Figure 2012517029
 式中、ＲＰＤ（ｘ）は、遠距離で光線高さｘで測定された平均の波面導出遠距離屈折力であり、ＲＰＮ（ｘ）は、近距離で光線高さｘで測定された平均の波面導出近距離屈折力であり、ｋ（ｘ）は、例えば定数倍などの任意の適当な数学的関数であり、その好ましい値は１〜２であるが、使用可能な範囲は０．２５〜４にわたるか、あるいは逆スタイルズ・クロフォード効果におけるように、ｘとともに変化する。選択された場合においては、関数ＲＰＤは傾き０の水平な線に置き換えることができる。ＲＰＤ（０）は、平均の波面導出遠距離頂点屈折率であり、ＲＰＮ（０）は、近距離で光線高さｘで測定された平均の波面導出近距離頂点屈折率である。
方法４〜６では、考慮されるすべての半経線からのデータ（半経線にわたって平均化されていない）を用いる。この手法により、非回転対称の設計が得られる。これらの設計は、レンズの回転を最小化するように安定化させる必要がある。
方法４：
本発明のこの実施形態では、半経線近距離波面の屈折力を設計の開始点として使用する。この設計では、レンズの中心からの弦直径が増大するに従って、レンズの屈折力が大きくなる（より正の屈折力）ことが求められる。屈折力の増加量は、近距離波面屈折力のデータに明らかな自然な負の屈折力の変化を相殺するように設計される。
屈折力が負であるすべての経線及び弦の位置について、屈折力を０に変化させる。この手法は方法１と似ているが、すべての経線にわたったすべての位置に適用される（方法１におけるような平均の経線データのみでなく）。
方法５及び６：
これらの方法は（それぞれ）方法２及び３と似ている。方法５では、近距離波面について屈折力が負である屈折力プロファイルの各位置を、遠距離波面の対応する点に一致するようにシフトさせる。大部分の場合において、遠距離波面は各位置で正の屈折力変化を有するが、一部の場合では屈折力の変化が負となる場合もある。
方法６では、近距離波面について屈折力が負である屈折力プロファイルの各位置を、遠距離波面の対応する点に一致させるために必要な屈折率の２倍だけシフトさせる。いずれかの位置で遠距離波面屈折力変化のプロファイルの屈折力が負となる場合、この位置における初期屈折力を０にするように設計手法を改変することができる。
方法７：
近刺激に対する波面直径は約３．５ｍｍ（光線高さ１．７５ｍｍ）であるのに対して、遠距離波面に対する波面直径は約４ｍｍ（光線高さ２ｍｍ）である。（この場合）中心の３．５ｍｍ以内の屈折力プロファイルは、上記に述べた方法１〜６に基づいて設計することができる。３．５ｍｍの中心領域の縁部から光学領域の縁部（例えば７ｍｍ）までは、遠距離波面から導出される屈折力変化（遠距離波面における１．７５〜２ｍｍまでの黒い矢印を参照）に従うようにレンズの屈折力変化を設計することができる。遠距離波面が７ｍｍの光学領域の縁部にまで延びない場合には、屈折力の進行度は遠距離屈折力プロファイルの変化又は屈折力の漸近線の外挿値とすることができる。
この設計手法は、眼の成長を調節するための近距離波面補正にともなうあらゆる視力の低下を制限しようとするものである。この設計手法は、遠方を見る場合に瞳孔が拡大する際に、「アクティブ」となるレンズの光学範囲（光学領域の周辺領域）の遠距離波面の方向により調整された補正を与えることによってこれを行なう。
遠距離について視力を最適化しないが眼の成長の調節機能が高められる別の手法は、近距離波面屈折力プロファイルを、近距離波面の縁部から７ｍｍの光学領域の縁部にまで外側に外挿することである。
この方法を実施するための情報のフローを図１０に示す。
特定の乱視用又はトーリック設計を生成するためのこの方法の応用を図１１に示す。図１１Ａには、遠距離波面から導出された平均化屈折力の値から近距離波面から導出された平均化屈折力の値を差し引くことによって導出された屈折力プロファイルが示されている。図１１Ｂには、−６．００ＤＳ−２．００ＤＣ×１３５の屈折力を有する従来のトーリックレンズの経線が示されている。
図１２は、−１．００ＤＳ、−３．００ＤＳ及び−６．００ＤＳの頂点屈折力を有する、本方法によって生成された特定の球面レンズ設計の詳細な屈折力プロファイルのプロットを示す。図に示されるプロファイルは、軸上の屈折力及びレンズの光学領域の周辺部に向かう屈折力である。
図１３は、−９．００ＤＳの頂点屈折力、並びに−１．００ＤＳ−１．００ＤＣ×４５、及び−３．００ＤＳ−１．００ＤＣ×０のトーリック設計を有する、本方法によって生成された特定の球面レンズ設計の詳細な屈折力プロファイルのプロットを示す。図に示されるプロファイルは、軸上の屈折力及びレンズの光学領域の周辺部に向かう屈折力である。
図１４は、−６．００ＤＳ−２．００ＤＣ×１３５、及び−９．００ＤＳ−１．００ＤＣ×９０の頂点屈折力を有する、本方法によって生成された特定の乱視用又はトーリックレンズ設計の詳細な屈折力プロファイルのプロットを示す。図に示されるプロファイルは、軸上の屈折力及びレンズの光学領域の周辺部に向かう屈折力である。
本発明の方法は、コンピュータ読み取り可能な媒体上でコンピュータ読み取り可能なコードとして実現することができる。コンピュータ読み取り可能な媒体はデータを記憶し、その後、コンピュータシステムによってこれを読み取ることが可能な任意のデータ記憶装置である。コンピュータ読み取り可能な媒体の例としては、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、磁気テープ、光学データ記憶装置が挙げられる。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ読み取り可能なコードが分配されて記憶及び実行されるようにネットワーク接続されたコンピュータシステム上で分配することもできる。
本発明は、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はこれらの任意の組み合わせ又は部分集合を含む、コンピュータプログラミング又はエンジニアリング技術を用いて実行することができる。コンピュータ読み取り可能なコード手段を有する、結果として得られるあらゆるこうしたプログラムを１以上のコンピュータ読み取り可能な媒体内において実行又は提供することにより、本発明に基づくコンピュータプログラム製品、すなわち製造物品を製造することができる。コンピュータ読み取り可能な媒体は例えば、固定（ハード）ドライブ、フロッピーディスク、光学ディスク、磁気テープ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）などの半導体メモリなど、又はインターネット又は他の通信ネットワーク若しくはリンクなどの任意の送信／受信媒体であってよい。コンピュータコードを含む製造物品は、１つの媒体からコードを直接実行することにより、１つの媒体から別の媒体にコードをコピーすることにより、又はコードをネットワーク上で送信することにより製造及び／又は使用することができる。
本発明に基づく装置は、これらに限定されるものではないが、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、記憶装置、通信リンク及び装置、サーバ、入出力装置、又はソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又は、特許請求の範囲に記載される発明を実現するこれらの任意の組み合わせ、若しくは部分集合を含む１以上の処理システムの任意の部分要素を含む１以上の処理システムであってもよい。
ユーザによる入力は、キーボード、マウス、ペン、音声、タッチスクリーン、又は、アプリケーションプログラムなどの他のプログラムによって人がコンピュータにデータを入力することが可能な他の任意の手段から受けとることができる。
コンピュータサイエンスの当業者であれば、上記のようにして生成されたソフトウェアを適当な汎用又は専用コンピュータハードウェアと組み合わせて、本発明の方法を実現するコンピュータシステム又はコンピュータサブシステムを容易に構成することができる。
例えば、コンピュータ読み取り可能な媒体上でコンピュータ命令として実現される本方法を用いて上記に述べた設計が生成される。上記に述べた方法の１つに基づいて生成された設計を用いてレンズが製造される。好ましくは、レンズはコンタクトレンズである。ソフトコンタクトレンズを形成する例示的な材料としては、これらに限定されるものではないが、シリコーンエラストマー、本明細書にその全容を参照により援用する米国特許第５，３７１，１４７号、同第５，３１４，９６０号、及び同第５，０５７，５７８号に開示されるものを含むがこれらに限定されないシリコーン含有マクロマー、ヒドロゲル、シリコーン含有ヒドロゲルなど、及びこれらの組み合わせが挙げられる。より好ましくはその表面はシロキサンであるか、あるいはポリジメチルシロキサンマクロマー、メタクリルオキシプロピルシロキサン及びこれらの混合物を含むがこれらに限定されないシロキサン官能性、シリコーンヒドロゲル又はヒドロゲルを含む。例示的な材料としては、これらに限定されるものではないが、アクアフィルコン（aquafilcon）、エタフィルコン（etafilcon）、ゲンフィルコン（genfilcon）、レンフィルコン（lenefilcon）、センフィルコン（senefilcon）、バラフィルコン（balafilcon）、ロトラフィルコン（lotrafilcon）又はガリフィルコン（galyfilcon）が挙げられる。
レンズ材料の硬化は、任意の便宜のよい方法で行うことができる。例えば材料を型に入れ、熱、放射線、化学物質、電磁放射線硬化など、及びこれらの組み合わせによって硬化させることができる。好ましくは成型は紫外線を用いて、又は可視光線の全スペクトルを用いて行われる。より詳細には、レンズ材料の硬化に適した厳密な条件は、選択した材料及び形成しようとするレンズによって決まる。適切なプロセスは、その全容を本明細書に参照により援用する米国特許第４，４９５，３１３号、同第４，６８０，３３６号、同第４，８８９，６６４号、同第５，０３９，４５９号、及び同第５，５４０，４１０号に開示されている。
本発明のコンタクトレンズは、任意の好都合な方法で形成することができる。このような方法の１つでは、旋盤を使用して成型インサートを作製する。この成型インサートを使用して型を作製する。次いで、適当なレンズ材料を型の間に配した後圧縮され、本発明のレンズを形成するために樹脂の硬化を行う。当業者であれば、他の任意の数の既知の方法を用いて本発明のレンズを製造することが可能である点は認識されるであろう。
〔実施の態様〕
（１） 波面データ及び瞳孔径に基づく近方視力及び遠方視力の補正係数を含む設計を有する眼科用レンズであって、前記レンズの使用が近視の進行を遅らせるか又は止める、眼科用レンズ。
（２） 縁部領域によって更に囲まれた周辺領域によって囲まれた中央の光学領域を有する凸面、及び着用者の眼の上に置かれる凹面を含み、前記光学領域内の任意の位置のレンズ屈折力は、頂点距離で平均化された波面から導出される屈折力に、各位置（ｘ）における遠距離平均波面から導出された屈折力と近距離平均波面から導出された屈折力との差の単一の部分倍数又は倍数、及び頂点の近距離波面から導出された屈折力と頂点の遠距離波面から導出された屈折力との差から導出される補正を加えた合計として述べられ、前記光学レンズ屈折力は近視の進行を調節する又は遅らせるうえで有用である、実施態様１に記載のレンズ。
（３） コンタクトレンズの設計方法であって、
ａ）波面データを取得することと、
ｂ）前記波面データを放射状の屈折力マップに変換することと、
ｃ）波面データ及び瞳孔径に基づく近方視力及び遠方視力の補正係数を含むレンズ屈折力プロファイルを生成することと、を含む、方法。
（４） 集団全体の波面データを取得する、実施態様２に記載の方法。
（５） サブ集団の波面データを取得する、実施態様２に記載の方法。
（６） 個人の波面データを取得する、実施態様２に記載の方法。
（７） 前記波面データが複数の波面ファイルの平均である、実施態様２に記載の方法。
（８） 前記レンズ設計屈折力プロファイルが、すべての経線を回転対称な形態に平均化することによって計算される、実施態様２に記載の方法。
（９） 前記レンズ設計屈折力プロファイルが、近距離屈折力プロファイルの逆数によって計算される、実施態様７に記載の方法。
（１０） 前記レンズ設計屈折力プロファイルが、近距離屈折力プロファイルの負の収差を相殺することによって計算される、実施態様７に記載の方法。
（１１） 前記レンズ設計屈折力プロファイルが、遠距離波面屈折力プロファイルを近距離波面屈折力プロファイルに加えることによって計算される、実施態様７に記載の方法。
（１２） 前記レンズ設計屈折力プロファイルが、遠距離波面屈折力プロファイルの倍数を近距離波面屈折力プロファイルに加えることによって計算される、実施態様７に記載の方法。
（１３） 前記レンズ設計屈折力プロファイルが、遠距離波面屈折力プロファイルの一部を近距離波面屈折力プロファイルに加えることによって計算される、実施態様７に記載の方法。
（１４） 眼の特徴を表す波面データを放射状の屈折力マップに変換することと、波面データ及び瞳孔径に基づく近方視力及び遠方視力の補正係数を含むレンズ屈折力プロファイルを生成することと、を含む方法を行うために、処理装置によって実行するためのコンピュータ読み取り可能な命令が記憶された、コンピュータによって使用可能な媒体を含む物品。
（１５） 縁部領域によって更に囲まれる周辺領域によって囲まれた中央の光学領域を有する凸面、及び着用者の眼の上に置かれる凹面を有するレンズのレンズ設計を生成する、実施態様１４に記載の物品。
（１６） そのような設計では、前記光学領域内の任意の位置のレンズ屈折力は、頂点距離で平均化された波面から導出される屈折力に、各位置（ｘ）における遠距離平均波面から導出された屈折力と近距離平均波面から導出された屈折力との差の単一の部分倍数又は倍数、及び頂点の近距離波面から導出された屈折力と頂点の遠距離波面から導出された屈折力との差から導出される補正を加えた合計として述べられ、前記光学レンズ屈折力は近視の進行を調節する又は遅らせるうえで有用である、実施態様１５に記載の物品。
（１７） レンズ屈折力が、
Figure 2012517029
 によって決定される、実施態様１に記載のレンズ。
（１８） 近視の進行を遅らせるための眼科用レンズであって、
中央の光学領域、周辺領域、及び縁部領域を含み、
前記周辺領域が前記光学領域を囲み、前記縁部領域が前記周辺領域を囲み、前記中央の光学領域の屈折力が、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力から、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力よりも少なくとも０．５ジオプターだけ正の屈折力へと徐々に増加する屈折力プロファイルを含み、前記中央の光学領域が屈折力プロファイルにおいて最大値を更に含み、前記周辺領域の屈折力が遠方視力を補正するために必要とされる屈折力を有する、眼科用レンズ。
（１９） 前記中央の光学領域の外径が３．５ｍｍ以下である、実施態様１８に記載のレンズ。
（２０） 前記中央の光学領域の外径が５．３ｍｍ以下である、実施態様１８に記載のレンズ。
（２１） 前記周辺領域の外径が８．０ｍｍ以下である、実施態様１８に記載のレンズ。
（２２） 近視の進行を遅らせるための眼科用レンズであって、
中央の光学領域、周辺領域、及び縁部領域を含み、
前記周辺領域が前記光学領域を囲み、前記縁部領域が前記周辺領域を囲み、前記中央の光学領域の屈折力が、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力から、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力よりも少なくとも０．５ジオプターだけ正の屈折力へと徐々に増加する屈折力プロファイルを含み、前記中央の光学領域が屈折力プロファイルにおいて最大値を更に含み、前記周辺領域の屈折力が前記中央の光学領域の屈折力プロファイルから外挿された屈折力プロファイルを有する、眼科用レンズ。
（２３） 前記中央の光学領域の外径が３．５ｍｍ以下である、実施態様２２に記載のレンズ。
（２４） 前記中央の光学領域の外径が５．３ｍｍ以下である、実施態様２２に記載のレンズ。
（２５） 前記周辺領域の外径が８．０ｍｍ以下である、実施態様２２に記載のレンズ。
（２６） 前記外挿が線形である、実施態様２２に記載のレンズ。
（２７） 前記線形外挿が、前記中央の光学領域の境界において屈折力の傾斜を維持する、実施態様２６に記載のレンズ。
（２８） 前記外挿がより高次の多項式である、実施態様２２に記載のレンズ。
（２９） 前記多項式が少なくとも２次関数である、実施態様２８に記載のレンズ。
（３０） 前記多項式が、連続的な２次導関数を有する連続した関数である、実施態様２８に記載のレンズ。
（３１） 近視の進行を遅らせるための方法であって、
中央の光学領域、周辺領域、及び縁部領域を有するレンズを患者に提供することを含み、前記周辺領域が前記光学領域を囲み、前記縁部領域が前記周辺領域を囲み、前記中央の光学領域の屈折力が、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力から、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力よりも少なくとも０．５ジオプターだけ正の屈折力へと徐々に増加する屈折力プロファイルを含み、前記中央の光学領域が屈折力プロファイルにおいて最大値を更に含み、前記周辺領域の屈折力が遠方視力を補正するために必要とされる屈折力を有する、方法。
（３２） 近視の進行を遅らせるための方法であって、
中央の光学領域、周辺領域、及び縁部領域を有するレンズを患者に提供することを含み、前記周辺領域が前記光学領域を囲み、前記縁部領域が前記周辺領域を囲み、前記中央の光学領域の屈折力が、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力から、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力よりも少なくとも０．５ジオプターだけ正の屈折力へと徐々に増加する屈折力プロファイルを含み、前記中央の光学領域が屈折力プロファイルにおいて最大値を更に含み、前記周辺領域の屈折力が前記中央の光学領域の屈折力プロファイルから外挿された屈折力プロファイルを有する、方法。

Claims (32)

  1. 波面データ及び瞳孔径に基づく近方視力及び遠方視力の補正係数を含む設計を有する眼科用レンズであって、前記レンズの使用が近視の進行を遅らせるか又は止める、眼科用レンズ。
  2. 縁部領域によって更に囲まれた周辺領域によって囲まれた中央の光学領域を有する凸面、及び着用者の眼の上に置かれる凹面を含み、前記光学領域内の任意の位置のレンズ屈折力は、頂点距離で平均化された波面から導出される屈折力に、各位置（ｘ）における遠距離平均波面から導出された屈折力と近距離平均波面から導出された屈折力との差の単一の部分倍数又は倍数、及び頂点の近距離波面から導出された屈折力と頂点の遠距離波面から導出された屈折力との差から導出される補正を加えた合計として述べられ、前記光学レンズ屈折力は近視の進行を調節する又は遅らせるうえで有用である、請求項１に記載のレンズ。
  3. コンタクトレンズの設計方法であって、
    ａ）波面データを取得することと、
    ｂ）前記波面データを放射状の屈折力マップに変換することと、
    ｃ）波面データ及び瞳孔径に基づく近方視力及び遠方視力の補正係数を含むレンズ屈折力プロファイルを生成することと、を含む、方法。
  4. 集団全体の波面データを取得する、請求項２に記載の方法。
  5. サブ集団の波面データを取得する、請求項２に記載の方法。
  6. 個人の波面データを取得する、請求項２に記載の方法。
  7. 前記波面データが複数の波面ファイルの平均である、請求項２に記載の方法。
  8. 前記レンズ設計屈折力プロファイルが、すべての経線を回転対称な形態に平均化することによって計算される、請求項２に記載の方法。
  9. 前記レンズ設計屈折力プロファイルが、近距離屈折力プロファイルの逆数によって計算される、請求項７に記載の方法。
  10. 前記レンズ設計屈折力プロファイルが、近距離屈折力プロファイルの負の収差を相殺することによって計算される、請求項７に記載の方法。
  11. 前記レンズ設計屈折力プロファイルが、遠距離波面屈折力プロファイルを近距離波面屈折力プロファイルに加えることによって計算される、請求項７に記載の方法。
  12. 前記レンズ設計屈折力プロファイルが、遠距離波面屈折力プロファイルの倍数を近距離波面屈折力プロファイルに加えることによって計算される、請求項７に記載の方法。
  13. 前記レンズ設計屈折力プロファイルが、遠距離波面屈折力プロファイルの一部を近距離波面屈折力プロファイルに加えることによって計算される、請求項７に記載の方法。
  14. 眼の特徴を表す波面データを放射状の屈折力マップに変換することと、波面データ及び瞳孔径に基づく近方視力及び遠方視力の補正係数を含むレンズ屈折力プロファイルを生成することと、を含む方法を行うために、処理装置によって実行するためのコンピュータ読み取り可能な命令が記憶された、コンピュータによって使用可能な媒体を含む物品。
  15. 縁部領域によって更に囲まれる周辺領域によって囲まれた中央の光学領域を有する凸面、及び着用者の眼の上に置かれる凹面を有するレンズのレンズ設計を生成する、請求項１４に記載の物品。
  16. そのような設計では、前記光学領域内の任意の位置のレンズ屈折力は、頂点距離で平均化された波面から導出される屈折力に、各位置（ｘ）における遠距離平均波面から導出された屈折力と近距離平均波面から導出された屈折力との差の単一の部分倍数又は倍数、及び頂点の近距離波面から導出された屈折力と頂点の遠距離波面から導出された屈折力との差から導出される補正を加えた合計として述べられ、前記光学レンズ屈折力は近視の進行を調節する又は遅らせるうえで有用である、請求項１５に記載の物品。
  17. レンズ屈折力が、
    Figure 2012517029
     によって決定される、請求項１に記載のレンズ。
  18. 近視の進行を遅らせるための眼科用レンズであって、
    中央の光学領域、周辺領域、及び縁部領域を含み、
    前記周辺領域が前記光学領域を囲み、前記縁部領域が前記周辺領域を囲み、前記中央の光学領域の屈折力が、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力から、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力よりも少なくとも０．５ジオプターだけ正の屈折力へと徐々に増加する屈折力プロファイルを含み、前記中央の光学領域が屈折力プロファイルにおいて最大値を更に含み、前記周辺領域の屈折力が遠方視力を補正するために必要とされる屈折力を有する、眼科用レンズ。
  19. 前記中央の光学領域の外径が３．５ｍｍ以下である、請求項１８に記載のレンズ。
  20. 前記中央の光学領域の外径が５．３ｍｍ以下である、請求項１８に記載のレンズ。
  21. 前記周辺領域の外径が８．０ｍｍ以下である、請求項１８に記載のレンズ。
  22. 近視の進行を遅らせるための眼科用レンズであって、
    中央の光学領域、周辺領域、及び縁部領域を含み、
    前記周辺領域が前記光学領域を囲み、前記縁部領域が前記周辺領域を囲み、前記中央の光学領域の屈折力が、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力から、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力よりも少なくとも０．５ジオプターだけ正の屈折力へと徐々に増加する屈折力プロファイルを含み、前記中央の光学領域が屈折力プロファイルにおいて最大値を更に含み、前記周辺領域の屈折力が前記中央の光学領域の屈折力プロファイルから外挿された屈折力プロファイルを有する、眼科用レンズ。
  23. 前記中央の光学領域の外径が３．５ｍｍ以下である、請求項２２に記載のレンズ。
  24. 前記中央の光学領域の外径が５．３ｍｍ以下である、請求項２２に記載のレンズ。
  25. 前記周辺領域の外径が８．０ｍｍ以下である、請求項２２に記載のレンズ。
  26. 前記外挿が線形である、請求項２２に記載のレンズ。
  27. 前記線形外挿が、前記中央の光学領域の境界において屈折力の傾斜を維持する、請求項２６に記載のレンズ。
  28. 前記外挿がより高次の多項式である、請求項２２に記載のレンズ。
  29. 前記多項式が少なくとも２次関数である、請求項２８に記載のレンズ。
  30. 前記多項式が、連続的な２次導関数を有する連続した関数である、請求項２８に記載のレンズ。
  31. 近視の進行を遅らせるための方法であって、
    中央の光学領域、周辺領域、及び縁部領域を有するレンズを患者に提供することを含み、前記周辺領域が前記光学領域を囲み、前記縁部領域が前記周辺領域を囲み、前記中央の光学領域の屈折力が、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力から、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力よりも少なくとも０．５ジオプターだけ正の屈折力へと徐々に増加する屈折力プロファイルを含み、前記中央の光学領域が屈折力プロファイルにおいて最大値を更に含み、前記周辺領域の屈折力が遠方視力を補正するために必要とされる屈折力を有する、方法。
  32. 近視の進行を遅らせるための方法であって、
    中央の光学領域、周辺領域、及び縁部領域を有するレンズを患者に提供することを含み、前記周辺領域が前記光学領域を囲み、前記縁部領域が前記周辺領域を囲み、前記中央の光学領域の屈折力が、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力から、遠方視力を補正するために必要とされる屈折力よりも少なくとも０．５ジオプターだけ正の屈折力へと徐々に増加する屈折力プロファイルを含み、前記中央の光学領域が屈折力プロファイルにおいて最大値を更に含み、前記周辺領域の屈折力が前記中央の光学領域の屈折力プロファイルから外挿された屈折力プロファイルを有する、方法。
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