JP2016180996A - コンタクトレンズ用眼モデル - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクトレンズ設計を試験するためのモデルを提供する。【解決手段】角膜及び瞼に影響する機械力の表示と、コンタクトレンズ上にかけられる運動量モーメントを計算する命令と、まばたきの最中及びまばたきとまばたきとの間の、コンタクトレンズの位置変化を計算する命令と、ルンゲ・クッタ積分スキームを用いた、精度の向上した位置変化の計算を改善するための命令と、を備える、眼モデル。【選択図】 なし

Description

本発明は、コンタクトレンズの設計に関するものである。

コンタクトレンズを設計するための現行の方法は、面倒で、時間と費用がかかる。それらは、市販のソフトウェア又は内部開発されたソフトウェアのいずれかを使用して、コンピュータ上でレンズ設計を作成することを伴う。ソフトウェアに入力されるパラメーターには、処方箋情報、眼の寸法、涙液膜の特性、及び材料特性が含まれる。作成された設計のレンズは、次いで製造され、その後、どのように患者の眼に適合し、動くかを判定するために、臨床的に試験される必要がある。レンズが不適当であると見なされる場合、許容できる眼上での性能が達成されるまで、すべてのプロセスが繰り返されなければならない。この設計、構築、及び試験のサイクルは、それを行わない限り眼上での性能が予測できないため、必要である。コンタクトレンズを設計、製造、処方及び適合させる工程は、眼の動力学を理解することから利益を受けることができる。眼がどのように動くか、その動きと相互作用する力、並びにレンズがその動き及び力によってどのように影響されるかは、重要であり得る。例えば、眼上の位置又は位置の領域にレンズを保持するための安定化スキームを考案することは、そのような理解によって強化され得る。

眼及びレンズに関する力並びに相互作用が、提案された設計に対する影響を実証し得るモデルに加えられれば、更により有用であろう。それが、本発明の目的である。

本発明は、コンタクトレンズ設計を試験するためのモデルである。本発明の別の態様において、コンタクトレンズを設計するための方法は、設計を提案する工程と、その設計をモデルにかける工程と、レンズがその設計目的を満たすかどうかを判定する工程と、満たす場合にレンズ設計を保つことと、満たさない場合にレンズ設計を修正することと、を含む。

本発明の別の態様において、レンズ設計を試験するための装置は、眼モデルがプログラムされたコンピュータを含む。

本発明の更に別の態様において、眼モデルは、眼上のレンズ上で作用するトルクの運動量モーメントの平衡をとることによって機能する。

回転の軸線及びレンズで作用する様々なトルクを特定する、レンズが挿入された状態の眼の略図。 回転の軸線及びレンズで作用する様々なトルクを特定する、レンズが挿入された状態の眼の略図。 回転の軸線及びレンズで作用する様々なトルクを特定する、レンズが挿入された状態の眼の略図。 コンピュータによるモデル化において使用され得る、眼の寸法の表示。 コンピュータによるモデル化において使用され得る、レンズの設計特性の表示。 まばたき及びまばたきの寸法の表示。 まばたき及びまばたきの寸法の表示。 乱視用の−３．００Ｄのシリコーンヒドロゲルレンズの回転における応答。 乱視用の−３．００Ｄのシリコーンヒドロゲルレンズのセンタリングにおける応答。 乱視用の−３．００Ｄのシリコーンヒドロゲルレンズの眼上での動き。

本発明の眼モデルは、眼上、及び眼の構成要素において働くトルクの平衡をとる設計プロセスにおいて、特に有用な適用を有する。これは、公称設計で開始する、設計改善プロセスを含んでもよい。その設計を眼モデルにかけ、設計目標が満たされるかどうかを判定する。そのようなプロセスは、球面レンズ、円環体レンズ、多焦点レンズ、乱視用レンズ、非球面レンズ、及びハイブリッドレンズを含むが、これらに限定されない。

本プロセスにおいて、好ましくは新しい設計を製造するために使用されるモデルは、機械的操作及びレンズ安定性への効果をシミュレートする、様々な要因及び想定を取り入れる。好ましくは、このモデルは、周知であるプログラミング技術に従って、標準的なプログラミング及びコーディング技術を使用する、ソフトウェアまで単純化される。概観として、本モデルは、眼の規定数のまばたきにおいて以下に説明される力の適用をシミュレートすることによって、安定化レンズを設計するためのプロセスで使用される。レンズが回転及び偏心する角度は、適宜決定される。設計は、次いで、回転及び／又は中心化をより望ましいレベルにすることを目的とする手法で変えられる。次いで、所定数のまばたき後にまばたきすると、並進を判定するために、再度モデルにかけられる。設計の改変は、以下により詳細に記載される、メリット関数の適用によって達成される。

モデルは、眼が、好ましくは角膜及び強膜を表す少なくとも２つの球面部からなり、ｘ−ｙ−ｚ座標軸の原点が、角膜を表す球体の中心にあることを想定する。非球面等のより複雑な表面もまた、使用され得る。レンズのベース形状は球面部からなるが、レンズのベースカーブ半径は、レンズの中心から縁部に向かって変化することが可能である。１つ以上のベースカーブが、後面を描くために使用されてもよい。眼上に位置されるレンズは、眼のものと同一の形状をとることが想定される。レンズの厚さ分布は、必ずしも回転対称である必要はない。レンズ縁部の厚いゾーンが、レンズの位置挙動及び方向挙動を制御するために使用されてもよい。均一の薄い液体被膜（涙液膜）が、典型的な厚さが１〜７μｍ、好ましくは５μｍで、レンズと眼との間に存在する。この涙液膜は、レンズ後方涙液膜と呼ばれる。レンズ縁部では、レンズと眼との間の液膜の厚さはより小さく、ムチン涙液膜と称される。典型的な厚さが１〜１０μｍ、好ましくは５．０μｍの均一の薄い液体被膜（また、涙液膜）が、レンズと下瞼及び上瞼との間に存在し、これらはレンズ前方涙液膜と称される。下瞼及び上瞼の両方の境界は、ｘ−ｙ平面内の単位法線ベクトルを有する平面内にある。したがって、ｚ軸に垂直な平面上のこれらの境界の射影は、直線である。この想定はまた、瞼の動作中にもなされる。上瞼は、コンタクトレンズ上に均一の圧力をかける。この均一圧力は、上瞼によって被覆されるコンタクトレンズの全域又は上瞼の境界付近のこの領域の一部に、均一幅でかけられる（平面に対して垂直な方向で、瞼の縁部を描く曲線を通して測定される）。下瞼は、コンタクトレンズ上に均一の圧力をかける。この圧力は、下瞼によって被覆されるコンタクトレンズの全域にかけられる。瞼によってコンタクトレンズにかけられる圧力は、コンタクトレンズの、特に縁部付近の不均一な厚さ分布（厚いゾーン）を通してレンズで作用するトルクに貢献する。コンタクトレンズで作用する、トルクに対するこの圧力効果は、メロンの種効果（melon seed effect）と称される。レンズが眼に対して動く場合、粘性摩擦がレンズ後方涙液膜内に存在する。レンズが眼に対して動く場合、粘性摩擦はまた、レンズ縁部と眼との間のムチン涙液膜内にも存在する。更に、粘性摩擦は、レンズが動く及び／又は瞼が動く場合に、レンズ前方涙液膜内に存在する。レンズ内の負担及び圧迫は、レンズの変形に起因して起こる。これらの負担及び圧迫は、レンズの弾性エネルギー量に繋がる。レンズが眼に対して動き、レンズの変形が変化するにつれて、弾性エネルギー量が変化する。レンズは、弾性エネルギー量が最小である位置にある傾向がある。

眼上でのレンズの動作は、レンズの「中心線」を中心とする回転、及びｘ−ｙ平面の線を中心とする回転に分解される。「中心線」を中心とする回転は、レンズの回転と呼ばれる。ｘ−ｙ平面の線を中心とする回転は、レンズの偏心を引き起こす。レンズの「上点」の動作は、レンズの偏心動作である。瞼が動く際、例えば、まばたきの際に、涙液膜内で剪断が起こり、したがって、剪断応力がレンズで作用する。レンズの３つの自由度が、運動量モーメントの平衡によって判定される。レンズは、それ自体を位置付け及び方向付け、そうして運動量モーメントの平衡が満たされる。上述の機構は、レンズで作用する総トルクへの貢献をもたらす。レンズで作用するトルクは、駆動するトルク及びレンズの動作に抵抗するトルクに分割され得る。レンズの（回転）速度に比例するトルクは、レンズの動作に抵抗するトルクとして分類される。他のすべてのトルクは、レンズの動作を駆動するトルクとして分類される。レンズで作用する総トルクへの貢献は、まばたきの間、時間依存性であり、まばたきの間のレンズの位置及び方向もまた、時間依存性である。コンタクトレンズの形状の影響、及び眼の形状を示すパラメーターの影響、並びにコンタクトレンズの過渡位置及び過渡方向における、瞼及び眼とコンタクトレンズの相互作用は、本明細書に記載される数学的モデルを用いて調査され得る。例えば、提案された設計は、力がどのようにレンズ上で作用し、レンズの動作が起こるのかを判定するためにモデル化されてもよい。この理解によって、この点についての所望の性能が実現され得るかどうかを判定するために、設計修正が考慮され、モデル化し直されてもよい。これは、安定化される必要のあるレンズを設計するプロセスにおいて、特に有用である。レンズの最終位置、方向、及び定着速度に対する厚いゾーン又は安定化ゾーンの影響は、反復的に、あるいは製造計画を進める前のコンピュータ内の試験として、調査され得る。

眼の形状（角膜及び強膜）、レンズのベース形状、及び瞼の動作を示すパラメーターが、図１に示される。レンズの動作は、レンズで作用する運動量モーメントの平衡から得られる。慣性効果は無視される。次いで、レンズで作用するすべてのモーメントの合計はゼロになる。したがって、次のようになる。

最初の４つのモーメントは、トルクに抵抗しており、レンズの動作に直線的に依存する。残りのトルクは駆動トルクである。運動量モーメントのこの平衡は、レンズの位置βに対する非線形一次微分方程式をもたらす。

本発明のプロセスで使用される最も好ましいアルゴリズムにおいて、この等式は、４次ルンゲ・クッタ積分スキームを用いて解かれる。コンタクトレンズ上の点の位置は、回転ベクトルβ（ｔ）周辺の回転から得られる。点の古い位置を現在の位置に変換する回転マトリックスＲ（ｔ）は、ロドリゲスの公式から得られ、

式中、

である。

この数値積分法は、時間離散化を使用し、レンズの動作は、多数の後続回転として見ることができ、したがって、次の時間ステップ

において、回転マトリックスは、次のようになり、

式中、

が時間ステップ

の間の回転である。

回転マトリックスは、レンズの回転

及び偏心

に分解される。

レンズの回転は、レンズの中心線を中心とした回転である。偏心は、（ｘ，ｙ）平面内の線を中心とした回転である。したがって、レンズの位置は、偏心

に続く、中心線を中心としたレンズの回転

として見られる。

レンズの回転とは、まばたきの最中及びその合間に起こる、ｚ−軸を中心としたレンズの角運動を意味する。回転は、眼上でのレンズの初期位置、あるいは眼上でモデル化される際のレンズの具合によって、時計回り又は反時計回りであり得る。

レンズのセンタリングとは、レンズの幾何学的中心と角膜頂点との間の距離を意味する。センタリングは、角膜頂点の平面内のｘ−ｙ座標系に記録される。

このモデルは、ＭａｔＬａｂ、ＢＡＳＩＣ、ＦＯＲＴＲＡＮ、Ｃ＋＋、又は汎用コンピュータを含むコンピュータ内でコマンド実行され得るその他の言語等、コンピュータコードで、最良に具体化される。好ましくは、モデルは、ＭａｔＬａｂのコンピュータコードで実装される。コードは、別個のＭａｔＬａｂ（^＊．ｍ）ファイル内のいくつかのサブルーチンまで単純化されるのが最良である。入力パラメーターは、ＣＳＶ（comma separated）（^＊．ｃｓｖ）ファイル内に供給される。プログラムは、対話モード又はバッチモードで実行するように作製されてもよい。出力は、ＡＳＣＩＩテキスト及びＣＳＶ（^＊．ｃｓｖ）出力ファイルに書き込まれるのが最良である。

もちろん、プログラムは適切な名称を与えられ、実行は、主プログラムの名称の入力で開始する。例えば、ｒｕｎ＿ｌｅｎｓ＿ｐｏｓ＿ＢＥＰ＿ｃｓｖ等のコマンドがＭａｔＬａｂウィンドウに入力されてもよく、又はｒｕｎ＿ｌｅｎｓ＿ｐｏｓ＿ＢＥＰ＿ｃｓｖ＿ｅｘｅｃ．ｅｘｅ．等の実行可能なものが与えられてもよい。対話処理及びバッチ処理等、異なる処理モードを構成することが可能であり、適切なウィンドウが、ユーザーにモード選択を提供するために作製されてもよい。

入力パラメーターの初期値を有する入力ファイルは、好ましくは、処理又は編集のために、ポップアップウィンドウに提示される。初期入力ファイルのパスは、「入力」等、適切にラベル付けされたサブディレクトリに設定され得る。この機能に関する適切な拡張子を有するファイルは、好ましくは、表示されるもののみであり、例えば、^＊．ｃｓｖである。利用可能な^＊．ｃｓｖ入力ファイルの一覧が表示されるように、入力ファイル等のフィールドの隣に、ボタンが設置されてもよい。入力ファイルは、ファイルをクリックすることによって選択され得る。例えば、入力値の確実な選択を可能にするために、「ｏｋ」等のコマンドが示されてもよく、「リセット」等のコマンドは、元の初期入力値へ戻ることを可能にする。

入力パラメーターは、初期パラメーターを含む入力ファイルを選択した後に、変更されてもよく、したがって、これらの入力パラメーターが変更され得る３つのウィンドウがポップアップする。第１のウィンドウに、ｏｋボタン及びリセットボタンが表示されてもよい。これらのボタンの背後の機能は、上述のものと同一である。好ましくは、入力パラメーター値を変更するための第１のウィンドウにおいて、涙液膜の特性、眼の寸法及びレンズの特性が表示され、変更され得る。入力パラメーター値を変更するための第２のウィンドウにおいて、好ましくは、瞼及びまばたきの特性、注視方向、初期位置及び重力加速度が表示され、変更され得る。入力パラメーター値を変更するための第３のウィンドウにおいて、好ましくは、数値パラメーター及び出力ファイルが表示され、変更され得る。

値は、入力パラメーターに割り当てられる際、上述のアルゴリズムを通じて、当該技術分野において既知のプログラミング技術に従って適切にコード化されたとして、処理される。計算は、アルゴリズムに従って行われる。すべての計算が実行された後、後処理が起動され得る。結果の後処理の開始、及びプログラムの終了、並びにすべての図を閉じる、等の更なるコマンドが、サブルーチンを始めるために使用されてもよく、データ出力を準備し、次いで更なる計算を止め、ＡＳＣＩＩ（^＊．ｔｘｔ）ファイル及びＣＳＶ（^＊．ｃｓｖ）ファイル等の、適切なファイルに書き込まれる出力を提供する。所望により、後処理のサブルーチンが、次のように構築されてもよい。

レンズの偏心及び方向：グラフが、レンズの偏心及び回転を表示するために作製される。
ｘ−軸を中心とするトルク：グラフが、レンズで作用するｘ−軸を中心とした駆動及び抵抗トルクから作製される。
ｙ−軸を中心とするトルク：グラフが、レンズで作用するｙ−軸を中心とした駆動及び抵抗トルクから作製される。
ｚ−軸を中心とするトルク：グラフが、レンズで作用するｚ−軸を中心とした駆動及び抵抗トルクから作製される。
レンズの厚さ：２次元のカラーマップ及び３次元の高度プロットが、レンズの厚さから作製される。
弾性復元トルク：グラフが、レンズの弾性エネルギー量、及び眼上のレンズの異なる位置に対する弾性復元トルクから作製される。
レンズ設計概要を作成：レンズ設計の概要が作製される。厚さ分布のプロットが作製され、レンズの全体的な形状を示すデータが表示される。
ＰＤＦの分析概要を作成（垂直）：分析結果の概要が表示され、ＰＤＦファイルに保存される。回転及び偏心のプロット、並びにレンズの動作に関する情報が与えられる。すべての情報は垂直に積み重ねられる。
ＰＤＦ分析概要を作成（水平）：分析結果の概要が表示され、ＰＤＦファイルに保存される。回転及び偏心のプロット、並びにレンズの動作に関する情報が与えられる。情報は、互いに隣り合って設置される、及び／又は垂直に積み重ねられる。
眼上でのレンズの動きの動画を作成：動画は、眼上のレンズの動作から作成される。各時間ステップでレンズが表示され、^＊．ａｖｉファイルで次のフォルダに保存される。Ｃ：＼Ｔｅｍｐｏｒａｒｙユーザーは、ａｖｉファイルが所望のフォルダへ移動されるように、又はファイルの不必要な上書きを防ぐために、ファイル名が変更されるように、注意しなければならない。
眼の形状の概要：眼の形状の概要が表示される。眼のプロット及び他の情報が与えられる。表示された情報は、コンピュータ上で使用される記憶装置によって、ＰＤＦ又はｐｎｇファイルに保存される。
変数［時間／サイクル数］：時間依存プロットのｘ−軸に沿った変数は、時間からサイクル数、又はその逆に切り替えられる。

シミュレーションモデルのパラメーターは、パラメーターの７つのグループにグループ化されてもよい。各グループにおいて、次のパラメーターが、好ましくは、次のように割り当てられるべきである。

涙液膜の特性：
ａ．水性層（涙液膜）の粘度
ｂ．ムチン層の粘度
ｃ．ムチン層の厚さ
ｄ．レンズ前方涙液膜の厚さ
ｅ．レンズ後方涙液膜の厚さ

眼の寸法（図２）
ａ．角膜の半径
ｂ．強膜の半径
ｃ．角膜の可視領域の半径

レンズ設計（図３）
ａ．レンズのベースカーブ半径（ｒ３）
ｂ．レンズのベースカーブ半径の遷移半径（ｒ２）
ｃ．レンズの後面形状（変形されていないレンズの形状に関する情報を含む）（ｒ１）
ｄ．ムチン剪断層の定義領域角度（接触角の縁部）
ｅ．ムチン剪断層の接触領域サイズ（接触領域のレンズ縁部）
ｆ．レンズの厚さ（点群によって得られる分布として）

レンズ材料特性
ａ．密度法
ｂ．ヤング率
ｃ．ポアソン比の計算

瞼及びまばたきの特性
ａ．下瞼の側方変位
ｂ．上瞼の側方変位
ｃ．上瞼の下降運動を完了するまでの時間
ｄ．まばたきを完了するまでの時間
ｅ．１回のまばたきと次のまばたきとの間の時間
ｆ．瞼の圧力ｐ［Ｎ／ｍ＾２］
ｇ．まばたき開始時の下瞼の位置
ｈ．まばたき開始時の上瞼の位置
ｉ．上瞼縁部の幅圧バンド
ｊ．まばたき開始時の下瞼の角度
ｋ．まばたき開始時の上瞼の角度
ｌ．瞼の速度定数／マッチング実験

注視方向
ａ．所定の過渡注視方向の選択
ｂ．注視方向の変更なし
ｃ．水平
ｄ．垂直運動
ｅ．円運動
ｆ．水平方向の一定注視
ｇ．垂直方向の一定注視
ｈ．周期的注視運動の振幅
ｉ．周期的注視運動の周波数

初期値
ａ．初期回転角度のレンズ
ｂ．ｘ−方向の初期偏心
ｃ．ｙ−方向の初期偏心

重力加速度
重力加速度（ｍ２／ｓ）

シミュレーションパラメーター
ａ．シミュレートされるべきサイクルの数
ｂ．［０，Ｔｄｏｗｎｂｌｉｎｋ］における時間ステップの数
ｃ．特定の時間ステップ
ｄ．半径方向における離散化レンズ
ｅ．周方向における離散化レンズ

出力ファイル（例えば、^＊．ｔｘｔ及び^＊．ｃｓｖの両形式における）が、各構成の処理中及び処理後に生成される。つまり、中間結果及び最終結果の両方が準備される。中間結果は、好ましくは次のものを含む。
ａ．１サイクルの時間分：まばたき＋まばたきとまばたきとの間の休止
ｂ．レンズ直径の半分
ｃ．レンズの質量
ｄ．質量中心のｘ−座標
ｅ．質量中心のｙ−座標
ｅ．質量中心のｚ−座標
ｆ．ムチン剪断層の幅
ｇ．偏心角のｘ−構成要素の関数としての、ｘ−構成要素弾性復元トルクの適合係数
ｈ．偏心角のｙ−構成要素の関数としての、ｘ−構成要素弾性復元トルクの適合係数

最終結果は、好ましくは次のものを含む。
ａ．最終サイクルの開始時及び終了時の両方における、位置、回転角度及びｘ−ｙオフセット
ｂ．終了位置に対するｘ−ｙオフセット及び回転角度、したがって、最終サイクルの開始時の値と終了時の値との間の、各回転角度におけるｘ−ｙオフセットの差異
ｃ．終了位置に対する、ｘ−ｙ位置、回転角度並びにｘ−ｙオフセットの最大値及び最小値
ｄ．ｘ−ｙオフセットレンズが極値に達する際の、レンズの位置及び回転角度
ｅ．時間値、（ｘ，ｙ，ｚ）−位置、回転角度、ｘ−ｙオフセット、終了位置に対するｘ−ｙオフセット、終了値に対する回転角度、並びに各サイクル（まばたき）の開始時及び最終サイクルの終了時における回転速度

本発明の好ましい実施形態において、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌファイル等の表計算ファイルに投入する出力（レンズの位置及び回転速度の概要）は、バッチファイル内のすべての構成に対して書き込まれる。各サイクルに対して、レンズ頂点のｘ，ｙ位置、回転角度、オフセット、回転速度が、まばたきの開始時及び終了時に、ファイルに書き込まれる。更に、最終サイクルの間の最初の４つの数の最小値及び最大値が、ファイルに書き込まれる。オフセットが正のｙ平面にある場合、負号がオフセットに追加される。オフセットが負のｙ平面にある場合、正号が使用される。

本発明のレンズは、メガネのレンズ、コンタクトレンズ、及び眼内レンズを非限定的に含む眼科用レンズを製造するのに好適な任意のレンズ成形材料から製造されてもよい。ソフトコンタクトレンズを形成するための例示的な材料は、例えば、限定することなく、シリコーンエラストマー、シリコーン含有マクロマー、例えば、限定することなく、米国特許第５，３７１，１４７号、同第５，３１４，９６０号、及び同第５，０５７，５７８号（これらは、本明細書において参照により全体が組み込まれる）に開示されているもの、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である。より好ましくは、表面はシロキサンであるか、又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ポリアルキルシロキサン、及びこれらの混合物、シリコーンヒドロゲル若しくはエタフィルコンＡなどのヒドロゲルを含むが、これらに限定されないシロキサン官能基を含む。

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、コンタクトレンズの実施形態では、紫外線を使用して、又は可視光線のフルスペクトルを使用して成型が行われる。より具体的には、レンズ材料を硬化させる正確な条件は、選択した材料及び形成すべきレンズによって決定される。好適なプロセスは、米国特許第５，５４０，４１０号に開示されている。なおこの文献は、本明細書において参照により全体が組み込まれている。

本発明のコンタクトレンズは、あらゆる好都合な方法で製造され得る。このような方法の１つは、金型インサートを作製するために、ＶＡＲＩＦＯＲＭ（商標）アッタチメントを備えるＯＰＴＯＦＯＲＭ（商標）旋盤を使用する。この成型インサートを使用して型を作製する。その後、好適な液体樹脂を金型間に配置した後に、樹脂を圧縮及び硬化して、本発明のレンズを形成する。当業者は、あらゆる多く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できることを認識するであろう。

ここで、本発明について、以下の非限定的な実施例を参照して更に説明することにする。

（実施例１）
実施例１に記載されるレンズ設計は、−３．００Ｄの処方に対する乱視用の市販のシリコーンヒドロゲルレンズ（ＡＣＣＵＶＵＥ ＯＡＳＹＳ，Ｊｏｈｎｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｖｉｓｉｏｎ Ｃａｒｅ，Ｉｎｃ．）である。レンズは、前述された眼モデルに、２０個のまばたきサイクルを使用して、モデル化された。レンズは、開始位置に対して反時計回りに４５度、意図的にずらされた。

図５は、眼モデルから得られたレンズの回転における応答を示す。回転における応答は、レンズがその静止位置に戻って回転することを示す。レンズ回転が、０．０度であると想定される最終位置から５．０度以内の場合、静止位置は、約１６回のまばたきの後に達成される。

図６は、実施例１からのレンズのセンタリングにおける応答を示す。レンズは、各まばたき内で、１．００ｍｍまで偏心する。レンズのセンタリングについての更なる詳細は、図７に提供され、レンズの動きは、以下の３つの独特の動きにセグメント化される。
−瞼を閉じる際に起こる下方移動
−瞼を開ける際に起こる上方移動
−２回の連続的なまばたきの際に起こる、その他のレンズ移動

〔実施の態様〕
（１） 仮想の眼モデルであって、ａ）角膜及び瞼に影響する機械力の表示と、ｂ）機械にプログラムされると、角膜上に設置されるコンタクトレンズ上にかけられる運動量モーメントを計算する命令と、ｃ）機械にプログラムされると、まばたきの最中及びまばたきとまばたきとの間の、前記コンタクトレンズの位置変化を計算する命令と、ｄ）機械にプログラムされると、まばたきの最中及びまばたきとまばたきとの間の前記モーメントの平衡をとり、前記コンタクトレンズ位置のマッピングを出力するアルゴリズムを最適化する命令と、を備える、仮想眼モデル。
（２） コンタクトレンズを設計する方法であって、ａ）設計パラメーターの公称セットを有するレンズ設計を提供する工程と、ｂ）前記設計を実施態様１に記載の眼モデルに適用する工程と、ｃ）前記モデルの前記適用に基づいて、改善されたコンタクトレンズ設計を作成する工程と、を含む、方法。
（３） 工程ｂ及びｃが、反復的に行われる、実施態様２に記載の方法。
（４） 眼構造の影響をシミュレートする前記仮想モデルが、コンタクトレンズ設計を検証するために使用される、実施態様２に記載の方法。
（５） まばたきが、前記眼構造のうちの１つであり、前記安定化スキームを適宜調整する、実施態様４に記載の方法。
（６） 前記構造が、まばたきを含む、実施態様５に記載の方法。

Claims (6)

1. コンピュータによる眼モデルであって、
   ａ）角膜及び瞼に影響する機械力の表示と、
   ｂ）機械にプログラムされると、角膜上に設置されるコンタクトレンズ上にかけられる運動量モーメントを計算する命令と、
   ｃ）機械にプログラムされると、まばたきの最中及びまばたきとまばたきとの間の、前記コンタクトレンズの位置変化を計算する命令と、
   ｄ）機械にプログラムされると、まばたきの最中及びまばたきとまばたきとの間の前記運動量モーメントの平衡をとり、前記コンタクトレンズの位置を出力する前記コンピュータによる眼モデルを最適化する追加の命令であって、ルンゲ・クッタ積分スキームを用いた、精度の向上した前記位置変化の計算を改善するための命令と、
   を備える、眼モデル。
2. コンタクトレンズを設計する方法であって、
   ａ）設計パラメーターのセットを有するレンズ設計を提供する工程と、
   ｂ）前記設計を請求項１に記載の眼モデルに適用する工程と、
   ｃ）前記モデルの前記適用に基づいて、改善されたコンタクトレンズ設計を作成する工程と、
   を含む、方法。
3. 工程ｂ及びｃが、反復的に行われる、請求項１に記載の方法。
4. 眼構造の影響をシミュレートする前記コンピュータによるモデルが、コンタクトレンズ設計を検証するために使用される、請求項２に記載の方法。
5. まばたきが、前記眼構造のうちの１つであり、前記安定化スキームをそれにしたがって調整する、請求項４に記載の方法。
6. 前記眼構造が、まばたきを含む、請求項５に記載の方法。

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