KR101245118B1

KR101245118B1 - 안검 운동 및 콘택트 렌즈 위치 평가 방법

Info

Publication number: KR101245118B1
Application number: KR1020077028739A
Authority: KR
Inventors: 호세 엘. 페레즈; 다우드 로버트 이스칸더; 마이클 콜린스
Original assignee: 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2013-03-25
Also published as: AU2006258142A1; JP4954987B2; US7216978B2; TW200718391A; BRPI0610935A2; BRPI0610935B8; CN101194200B; US20060279696A1; BRPI0610935B1; JP2008544301A; WO2006135561A1; CN101194200A; EP1889114A1; CA2611515C; AR057057A1; EP1889114B1; AU2006258142B2; CA2611515A1; TWI440445B; KR20080035512A

Abstract

렌즈의 성능에 대한 개인의 주관적인 평가와 눈 위에서의 렌즈의 위치 및 안검 운동 중 하나 또는 둘 다의 객관적인 측정을 직접 상호 관련시키는, 콘택트 렌즈의 디자인 방법을 제공한다. 본 발명의 방법은 종래의 디자인 방법보다 짧은 시간 내에 눈 위에서의 안정성이 향상된 렌즈 디자인을 생성시킬 수 있다.

콘택트 렌즈, 렌즈의 위치, 안검 운동, 주관적인 평가, 객관적인 측정

Description

안검 운동 및 콘택트 렌즈 위치 평가 방법{Method for evaluating eyelid movement and contact lens position}

본 발명은 안과용 렌즈의 디자인 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 안검 운동과 눈 위에서의 콘택트 렌즈 위치를 고려하여 콘택트 렌즈를 디자인하는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 개인에 맞게 렌즈를 디자인하는 방법을 제공한다.

비정시안의 교정을 위해 콘택트 렌즈와 같은 안과용 렌즈를 사용하는 것은 익히 알려져 있다. 다수의 콘택트 렌즈 디자인 방법 또한 알려져 있다. 전형적으로, 이들 방법은 공지된 디자인을 벤치마킹(benchmarking)하고 안과 파라미터를 조절하기 위해 이론적인 표적값을 전개하고 환자의 주관적인 의견을 얻고 객관적인 시험 방법을 사용하여 렌즈 디자인을 제조하는 것 중의 하나 이상을 포함한다. 이러한 디자인 방법의 한가지 단점은 이들이 렌즈 안정성에 대한 렌즈의 눈 위에서의 운동 효과 또는 안검 운동의 효과를 정확히 고려하지 못한다는 것이다.

추가로, 특정 광학적 결함을 교정하기 위해서, 원주형, 이중초점 또는 다초점 특성과 같은 비구면 교정 특성이 콘택트 렌즈의 하나 이상의 표면에 디자인되어야 한다. 그러나, 이러한 렌즈 디자인은 렌즈가 눈 위에서 유효하면서 특정 배향을 신속하게 이룬 후 유지하도록 디자인되어야 하기 때문에 문제가 있다. 비구면 교정을 통합하는 렌즈 디자인의 평가 성능은, 렌즈를 눈 위에서 시험하고 렌즈 착용자로부터의 의견을 렌즈 디자인을 최적화하는 데 사용하고 렌즈를 눈 위에서 재시험하는 작업의 수회 반복을 요하고, 이는 렌즈 디자인 및 평가 사이클을 길어지게 한다.

도 1은 본 발명의 방법을 수행하는 데 사용되는 장치의 한 양태의 개요도이다.

도 2는 사람의 안검과 안검의 운동을 추적하고 플로팅하기 위한 점을 보여주는 개요도이다.

도 3은 상부 안검과 하부 안검에 대한 운동 프로파일(profile)을 그린 그래프이다.

발명의 설명 및 이의 바람직한 양태

본 발명에서는 원환체 콘택트 렌즈를 포함하는 콘택트 렌즈의 디자인 방법 및 상기 방법으로 제조된 렌즈를 제공한다. 본 발명의 방법은 렌즈 성능에 대한 개인의 주관적인 평가와 눈 위에서의 렌즈 위치 및 안검 운동 중의 하나 또는 둘 다의 객관적인 측정을 직접 관련시킨다. 본 발명의 방법은 종래의 디자인 방법보다 짧은 시간 내에 눈 위에서의 안정성이 향상된 렌즈 디자인을 생성시킬 수 있다. 추가로, 본 발명의 방법은 개인에게 맞는 렌즈를 디자인하는 데 사용할 수 있다.

하나의 양태에서, 본 발명은 a) 제1 디자인을 포함하는 콘택트 렌즈를 개인의 눈 위에 놓는 단계, b) 유효 기간에 걸쳐 개인의 안검 운동 및 콘택트 렌즈 위치 중 하나 또는 둘 다를 기록하는 단계, c) 기록을 분석하여 개인의 안검 운동 및 콘택트 렌즈 위치 중 하나 또는 둘 다를 평가하는 단계 및 d) 단계 c)에서 수득한 정보를 사용하여 제1 디자인을 수정함으로써 제2 디자인을 갖는 제2 렌즈를 제공하는 단계를 포함하거나 이들 단계로 본질적으로 이루어지거나 이들 단계로 이루어진 방법을 제공한다.

본 발명은 구면 콘택트 렌즈를 디자인하는 데 사용될 수 있지만, 원환체 및 다초점 콘택트 렌즈를 포함하지만 이들로 제한되지 않는 비회전 대칭형 콘택트 렌즈 및 비구면 회전 대칭형 콘택트 렌즈를 디자인하는 데 가장 유용할 수 있다.

본 발명의 방법의 제1 단계에서, 제1 렌즈 디자인을 갖는 제1 콘택트 렌즈를 개인의 눈 위에 놓는다. 렌즈는 임의의 통상적으로 이용 가능한 콘택트 렌즈 디자인 방법을 사용하여 디자인할 수 있다. 예를 들면, 렌즈는 제막스(ZEMAX™), 코드 브이(CODE V™), 오슬로(OSLO™) 등을 포함하지만 이들로 제한되지 않는 시판되는 소프트웨어(software)를 사용하여 디자인할 수 있다. 전형적으로, 렌즈는 렌즈의 각 표면을 수학적으로 그려서 디자인할 것이다. 그려진 표면이 취할 수 있는 형태는 표면을 그리는 데 사용되는 계수 또는 요소의 밀도에 의해서만 제한된다. 바람직하게는, 렌즈는 전면 또는 대상물 측면 및 이면 또는 눈측 중 하나가 비회전 대칭형이거나 비구면인 렌즈이다.

제1 렌즈의 디자인이 완료되면, 제1 디자인에 따르는 렌즈를 임의의 편리한 방법에 의해 제조한다. 콘택트 렌즈의 제조방법은 익히 알려져 있고 라싱(lathing), 성형 또는 기계 가공과 성형의 조합을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다.

렌즈를 눈 위에 놓으면, 개인의 눈 위에 있는 동안 렌즈를 기록한다. 당해 기록은 눈 위에서의 콘택트 렌즈의 위치 및 개인의 안검 운동 중 하나 또는 둘 다에 관한 정보와 시간에 따른 렌즈 위치에 대한 이들의 영향에 대한 정보를 제공한다. 기록은 임의의 편리한 방법 및 장치를 사용하여 수행할 수 있다. 바람직하게는, 약 500프레임/초 이상에서 기록할 수 있는 비디오 카메라를 의미하는 고속 비디오 카메라를 사용한다. 적합한 비디오 카메라는 시판되고 있고, 팬텀 브이5(PHANTOM V5™)(시판원: Vision Research, Inc.), 포트론 패스트캠 피씨아이(PHOTRON FASTCAM PCI™)(시판원: Photron, Inc.), 모티온프로(MOTIONPRO™) 500(시판원: Redlake MASD, Inc.) 등이 있지만 이들로 제한되는 것은 아니다.

눈으로부터 카메라까지의 정확한 거리는 중요하지 않고 카메라 렌즈의 포커싱 배율(focusing power)에 따라서 달라질 것이다. 바람직하게는, 눈과 안검의 800 × 600픽셀 화상이 적합하다. 또한, 바람직하게는, 카메라는 렌즈의 중심과 눈 중심 사이에 연장된 라인에 렌즈 착용자의 눈으로부터 약 1 내지 약 2피트 거리에 위치시킨다. 주위 조명에 의해 조도를 제공할 수 있다. 또는, 거울, 빔 스플리터(beam-splitter) 등을 포함하지만 이들로 제한되지 않는 적합한 광 회선(optical link)을 통해 카메라를 슬릿 램프에 부착시킬 수 있다. 슬릿 램프를 사용하는 것은 램프의 밝은 광이 깜빡임을 유발할 수 있으므로 유리하지 않다. 따라서, 또 다른 대안적이고 바람직하게는, 적외선 램프를 카메라의 한 측면에 위치시키고 눈을 조명하는 데 사용할 수 있거나, 적외선 조명을 슬릿 램프에 통합시킬 수 있다. 바람직하게 사용되는 적외선 광의 양은 사용되는 카메라의 샘플링 주파수에 비례할 것이다. 예를 들면, 초당 500프레임에서 라텐(Wratten) 89B 필터를 갖는 25와트 전구(Watt bulb)면 충분하다.

개인의 머리는 이마 받침, 턱 받침 등의 사용을 포함하지만 이들로 제한되지 않는 임의의 편리한 수단에 의해 안정화시킨다. 임의의 단계로서, 머리의 안정화에 상관없이 마크(mark)를 개인의 얼굴 위에 놓아서 머리의 운동을 추적한 후 안검 운동으로부터 공제할 수 있다.

기록 기간은 목적하는 분석을 수행하기에 충분한 데이타를 수집하는 데 유효한 기간이다. 당해 기간은 사용되는 카메라의 메모리 용량 및 샘플링 속도 뿐만 아니라 개인의 깜빡임 속도에 따라 달라질 것이다. 사람 눈의 깜빡임 속도는 1분당 약 6 내지 약 15회이고, 매회의 깜빡임은 약 1/4초 지속된다. 바람직하게는, 당해 기간은 5회 이상의 깜빡임을 기록하는 데 충분하다. 조명 조건에 의해 유발되는 것과 상반되는 자연적인 깜빡임이 기록되어야 하기 때문에 개인의 다수의 기록 기간(session)이 필요할 수 있다.

전형적으로, 안검과 렌즈 운동은 기록시 쉽게 볼 수 있을 것이다. 그러나, 당해 운동의 확인을 용이하게 하기 위해서, 바람직하게는 렌즈 및 안검 중의 하나 또는 둘 다를 쉽게 볼 수 있는 마크로 표지할 수 있다. 마크는 안검의 어떠한 위치에도 둘 수 있지만, 편리하고 바람직하게는, 눈에 가장 근접하는 안검 부분을 의미하는 안검의 최외측 부분으로부터 약 1 내지 약 5mm에 둔다. 렌즈가 환원체 렌즈와 같은 비회전 대칭형 렌즈인 경우, 당해 렌즈는 이러한 렌즈에 전형적으로 사용되는 배향 마크를 사용하여 통상적으로 제조될 것이다. 이들 마크를 쉽게 볼 수 없거나 렌즈의 추가의 가시성이 요구되는 경우, 렌즈를 적합한 표지 물질로 표지할 수 있다.

본 발명의 방법에서, 기록이 완료되면, 안검 운동 및 렌즈 위치 중 하나 또는 둘 다를, 기록된 화상의 라인 분석(line analysis)을 수행할 수 있는 소프트웨어를 사용하여 이들의 운동을 추적함으로써 분석할 수 있다. 막스트랙(MAXTRAQ™), 파셀랍(FACELAB™) 등을 포함하지만 이들로 제한되지 않는 모든 적합한 시판되는 소프트웨어를 사용할 수 있다. 소프트웨어는 아이비엠 싱크패드(IBM THINKPAD™) T40과 같은 윈도우(WINDOWS™) 기본 개인용 컴퓨터를 포함하지만 이들로 제한되지 않는 모든 적합한 컴퓨터에 설치한다. 파이어와이어(FIREWIRE™) 링크(link)를 포함하지만 이로써 제한되지 않는, 카메라 메모리에 저장된 화상을 컴퓨터로 전송시킬 수 있는 임의의 편리한 링크에 의해 카메라를 컴퓨터에 접속시킬 수 있다. 시판되는 소프트웨어를 사용하여 기록된 화상을 TIFF 파일, JPEG 파일 등을 포함하지만 이들로 제한되지 않는 목적하는 포맷으로 변환시킬 수 있다.

도 1에는 본 발명의 방법을 수행하는 데 유용한 장치(10)가 도시되어 있다. 장치(10)는 고속 카메라(14)와 이에 제거 가능하게 부착된 적외선 라이트(17)로 구 성된다. 카메라(14)는 눈(11) 및 안검(12 및 13) 앞에 위치시킨다. 카메라(14)는 컴퓨터(15)와 연결시키고, 컴퓨터(15)는 모니터(16)와 연결시킨다.

컴퓨터를 사용하여 안검 운동 및 렌즈 위치 중 하나 또는 둘 다에 대한 값을 추적 소프트웨어에 의해 플로팅한다. 추가의 분석이 요구되는 경우, 데이터 포인트의 파일을 엑셀(EXCEL™) 스프레드시트에 이출(exporting)하는 것과 같은 편리한 형태로 이출시킬 수 있다.

도 2에는 눈 및 이의 상부 안검(21)과 하부 안검(22)의 개략도를 보여준다. 도시된 바와 같이, 다수의 점(23)이 상부 안검 및 하부 안검 각각에 표지되고 플로팅된다. 도 3은 1회의 깜빡임 사이클 과정 동안 상부 안검에서의 점의 운동 플롯(A) 및 하부 안검의 플롯(B)의 한 예의 확대도이다. 당해 플롯은 엑셀로 이출된 막스트랙(MaxTraq) 데이터를 사용하여 생성시키고, 상부 안검은 상하 방향으로 운동하지만 하부 안검은 측면 방향으로 운동함을 보여준다.

플로팅된 값은 시각적으로 분석될 수 있고, 바람직하게는 시각적으로 분석되고, 잘못 포착된 점 또는 평탄한 프로파일을 따르지 않는 점은 주변 점으로부터의 정보를 사용하여 제거할 수 있다. 점을 통한 스플라인 함수, 다항식, 내삽법 등을 포함하지만 이들로 제한되지 않는 임의의 수의 수학적 함수를 사용하여 플롯을 추가로 평탄화할 수 있다. 평탄화는 사용된 수치 추적 알고리즘의 인위적인 결과인 트레머(tremor)를 감소시키거나 제거한다. 평탄화가 종결되면, 각각의 깜빡임으로부터 발생된 렌즈 회전량을 측정하여 안검-렌즈 상호작용을 정량화하고, 측정된 렌즈 회전 및 안검 운동을 시간 차트로 플로팅하여 렌즈 회전 정도를 깜빡임의 수와 상호관련시킨다.

본 발명의 방법의 최종 단계에서, 제1 콘택트 렌즈 디자인을 안검-렌즈 운동 분석으로부터 수득한 정보를 사용하여 수정한다. 예를 들면, 안검 끝이 렌즈의 안정화 영역에 접근하는 방식을 알아서, 렌즈가 눈 위에 있는 동안 렌즈의 안정한 위치 및 최대 렌즈 안정성 중 하나 또는 둘 다가 수득될 때까지 안정화 영역을 이동시키거나 재형성시키거나 둘 다를 수행할 수 있다. 렌즈의 각 표면을 수학적으로 그리는 시판되는 소프트웨어를 사용하여 렌즈의 재디자인을 수행할 수 있다. 제2 디자인이 목적하는 성능을 달성하는지의 확인은 본 발명의 방법을 사용하여 평가할 수 있다.

Claims

콘택트 렌즈의 디자인 방법으로서, 상기 방법이,

a) 제1 디자인을 포함하는 콘택트 렌즈를 개인의 눈 위에 놓는 단계, b) 소정의 기간에 걸쳐 상기 개인의 안검 운동 및 콘택트 렌즈 위치 둘 다를 기록하는 단계, c) 상기 기록을 분석하여 상기 개인의 안검 운동 및 콘택트 렌즈 위치 둘 다를 평가하는 단계 및 d) 단계 c)에서 수득한 정보를 사용하여 제1 디자인을 수정함으로써 제2 디자인을 갖는 제2 렌즈를 제공하는 단계를 포함하고,

상기 안검과 렌즈 둘 다를 표지하는 단계를 추가로 포함하는, 콘택트 렌즈의 디자인 방법.
제1항에 있어서, 단계 b)가 고속 비디오 카메라를 사용하여 개인의 눈을 기록함으로써 수행되는, 콘택트 렌즈의 디자인 방법.
제1항에 있어서, 단계 b)가 적외선 램프로 눈을 조명함을 추가로 포함하는, 콘택트 렌즈의 디자인 방법.
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