KR20050023290A - 시력 증진 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

각막의 본래 형상이나 눈의 잔여물에 대한 그것의 위치를 손상시키는 것이 아니라, 원하는 시력 교정을 달성하도록 그것의 표면 곡률을 적당히 변화시키는 방법으로 수행되는 시력을 진단하고 증진하는 장치와 방법을 개재하고 있다. 각막의 초점을 조절하여 다른 영역이 실질적으로 같은 축에 초점을 맞추도록 한다. 이것은 각막의 형성이나 적절한 콘텍트 렌즈 또는 다른 광학 렌즈를 적용함으로써 이뤄질 수 있다. 다른 경우로는, 각막의 중앙부를 교정하는 것은 더 많은 바깥쪽 영역을 교정하는 것보다 초점 흔들림을 교정하는 것에 더 충분한 효과를 가질 것이다.

Description

시력 증진 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR IMPROVING VISION}

우선권 주장 출원의 상호참조

이 출원은 인용에 의해 본 명세서에 완전히 삽입된, 2003년 6월 3일에 출원된 미합중국 가출원 제 60/385,601호와 2003년 2월 21일에 출원된 미합중국 가출원제 60/449,029호의 우선권을 주장한다.

이 발명은 시력의 진단과 개선을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

인간의 시력의 대부분의 결손은 눈이 초점을 알맞게 맞추지 못함에 의해 야기된다. 예를 들면, 근시는 망막의 앞쪽에 초점이 맞춰지는 것으로 볼 수 있고, 원시는 망막의 뒤쪽에 초점이 맞춰지는 것이며, 난시는 뾰족한 초점을 만들지 못하여 흐릿한 부분을 만드는 것으로 볼 수 있다. 안과 의사들은 직교의 장축과 단축에 의해 정의되는 타원 부분의 각막을 모델로 한다. 격심한 시력장애를 교정하기 위한 현 외과적 취지는 전형적으로 각막의 표면 곡률을 증가시키거나 감소시키는 것에 기울어져 있으며, 각막의 형태를 좀 더 둥글게 만들거나 그것을 "평균" 타원으로 형성하거나, 파면 분석에 의거 교정을 하는 것이다.

임상 실험을 위하거나 콘텍트 렌즈 디자인 및 제조를 위한 각막 제거술과 같은 현대적인 각막 교정 절차와 관련하여 높은 해상도의 카메라가 각막면에 분리성 데이터 점의 디지털화된 배열을 획득하기 위해 사용된다. 각막을 맵핑하기 위해 이용 가능한 하나의 시스템과 카메라는 피에이아르(PAR) 비젼 시스템의 피에이아르 각막 위상기하 시스템(PAR CTS(Corneal Topography System))이다. PAR CTS는 각막면의 위상을 3차원의 직교 좌표 공간에, 말하자면 X좌표 및 Y좌표 뿐만 아니라 깊이(Z)좌표를 따라 맵핑 시키고 시선(line-of-sight)의 위치를 측정하며, 그 위상기하 맵은 외과적 처치나 콘택트 렌즈 디자인을 계획하는 의사들에 의해 사용된다.

"시선"이란 응시 지점으로 부터 동공 입구 까지의 직선 성분을 의미한다. 레프렉티브 서어저리 저널 제 11권 제 253쪽-제 259쪽(J. Refractive Surgery, V.11, pp. 253-259)에 실린 맨델(Mandell)의 논문 의 "비디오케라토그래피로부터 각막 시중심의 위치(Locating the Corneal Sighting Center From Videokeratography)" 에 보다 상세히 기재된 바와 같이, 응시 시점으로부터 눈동자의 한 지점으로 향하는 광선은 각막과 수양액에 의해 굴절된 후 동공상의 대응하는 점을 지나 결국 망막에 도달한다.

각막면을 가로지르는 시선에 있는 각막의 점는 각막의 "광학중심" 또는 "시중심" 이다. 그것은 일반적으로 포토굴절의 케라텍토미에서 제거되는 부위의 중심을 나타내는 굴절의 서어저리에서 최우선 기준점이다. 시선은 통상적으로 각막 제거술을 제어하도록 레이저 제어 시스템 내로 프로그램 된다. 그러나, 몇몇 의사들은 기준 라인으로서 동공축을 사용하기를 좋아한다. 경험 있는 의사들은 시중심을 위치 측정하기 위하여 다양한 기술들을 취해 왔다. 하나의 기술에서, 람다각은 동공("광학적")축에 관계되는 시중심의 위치를 계산하는데 사용된다. 만델의 서문을 보면, 카파와 람다각에 대하여 상세하게 기재되어 있는바, 그 내용은 인용에 의해 이 명세서에 완전히 삽입되어 있다.

요즈음의 각막 제거 절차에서는, 각막 표면부나 플랩 (Flap)아래 표면이 제거된다. 축적된 앙각 데이터는 레이저와 같은 제거 장치를 향하도록 사용되고 있으며 그리하여 각막면은 제거구역내에서 시선 (또는 "평균"타원, 또는 파면지문)에 대해 적절한 반경의 더욱 근접한 구면으로 선택적으로 제거될 수 있다. 절차에서 기준 라인으로서 시선의 사용은 근시를 감소시키거나 아니면 이전의 수술 기능장애나 비쥬얼 변이를 교정한다. 그러나, 더 불규칙적으로 형성된 각막은 난시를 악화시키거나 치료된 눈에 난시를 유발시키거나 구형의 변이를 유발시키는 결과를 나을지도 모른다. 이것은 행해져야 할 다음의 시력 교정 방법을 복잡하게 할 것이다. 또한, 발생된 상당한 표면 불규칙은 손상 조직이나 눈물 침전의 국부 축적의 개발을 야기할 수 있으며 불행히도 시력에 영향을 미칠 수 있다. 외과적 처치를 위한 참조 축으로서 시선이나 동공축의 사용에 내재하는 것은 각막이 눈의 반경을 따라 확장하는 축에대해 대칭적이라는 가정이다. 그러나, 각막은 "비대칭의 비구면" 표면이다. "비구면"은 어떤 각막 "정점"을 따르는 곡면의 반경이 일정하지 않다는 것을 의미한다. ("정점"이란 각막면과 동공축을 포함하는 평면과의 교차에 의해 형성된 곡선과 같이 생각될 수 있다.)실제로, 각막의 곡면은 표면의 기하학적 센터로부터 표면으로 가면서 평평하게 하려는 경향이 있다. "비대칭"이란 각막의 정점이 그들의 센터에 대해 대칭으로 표시되지 않는다는 것을 의미한다. 각막이 비구면 및 또는 비대칭인 정도는 환자마다 다르며 같은 사람이라도 눈마다 다르다.

본 특허 출원의 양수인에게 양도된 미합중국 특허 제 5,807,981호에 개시된 방법에 따른 임상 측정의 분석은 각막이 전형적으로 앞쪽과 밑쪽으로 향하는 기울기인 눈에 대한 기울기를 가지고 있다는 것을 드러냈다. 이 기울기는 6도 만한 크기이며, 평균 1도 와 3도 사이이다. 그러므로, 참조축으로서 시선이나 동공 축을 이용하는 각막 제거 절차는 각막의 몇몇 부분을 상측 제거하고 각막의 다른 부분을 하측 제거한다. 동시에, 그것은 제거된 각막과 눈의 나머지 사이의 기하학적 관계를 변화시킨다. 그리하여, 각막의 기울기를 고려하지 않는 제거 절차는 기대한 각막의 형태를 쉽게 얻을 수 없으며, 그러므로 그것의 효과를 예측할 수 없다. 유사하게, 각막의 기울기를 고려하지 않는 콘텍트 렌즈디자인(또는 시력 증진용 어떤 다른 렌즈들)은최적의 결과를 얻을 수 없다.

미합중국 특허 제 5, 807,381호의 방법에 따른 임상 측정의 분석은 또한 [PAR CTS의 참조 플레인에서 가장 먼 각막의 표면에 있는 점(이하 하이(최고)점라 함)는 각막의 제거에 있어서 각막 센터나 동공 센터보다 훨씬 더 효과적인 기준점이다] 라고 드러내고 있다. 구체적으로, 미합중국 특허 제 5,807,381호에 설명된 것 과 같이, 최고점를 통과하는 축에 대한 레이저 제거는 훨씬 더 규칙적으로 형성된 각막을 만들며 동공축과 같은 눈의 중심에 가까운 축에 대하여 행하여진 수술 보다 더 적은 각막의 물질을 제거한다.

비록 각막 기울기를 병합하고 최고점을 이용하는 것이 각막 제거술에서 개선되고 더 일관된 결과를 제공하지만 여전히 지나치게 예측 불가능한 것이다. 예를 들면, 임상 측정의 분석은 몇몇의 눈에서, 수술 후의 각막이 각막 제거술 후에 짧은 시간에 변형되기 시작한다고 나타내고 있다. 그리하여, 통상적인 수술에 의해 제공되는 가장 통상적으로 만들어지는 형태의 완벽에 가까운 구형의 수술후 각막은 시간이 흐르면서 비구형, 비대칭으로 되돌아 갈 것이다.

본 발명자는 각막 제거술은 편협한 접근 때문에 최적의 성공과 예측성이 적다고 믿는다. 인간들은 매끄럽고 구형인 각막 (또는 미리 예정된 타원각막)이 시력을 최적화 할 것이라는 기대를 가지면서 각막의 형상에 집중해 왔다. 그러나, 인간의 눈은 각막의 앞표면 뿐만 아니라 수많은 광학적 요소들(예를 들면, 각막의 뒤표면, 수정체 및 수양액)을 포함하는 복잡한 시스템이며, 그들 모두는 시력에 영향을 미친다. 또한, 눈의 기계적 환경은 무시될 수 없다. 예를 들어, 임상 측정의 최근의 분석은 눈꺼풀이 각막에 상당한 압력을 가하여 그것의 상부 여백 가까이를 평평하게 만들고 그것의 하부 여백 가까이에 함몰을 일으킨다. 눈의 기계적 환경은 크게 보아 그것의 형상을 위한 것이라고 여겨진다. 이것은 또한 수술후의 완벽한 구형 각막이 왜 다시 비구형, 비대칭형상으로 되돌아가는지도 설명한다.

인용에 의해 본 명세서에 완전히 삽입된 본 출원인의 미합중국 특허 출원 제 09/6,416,179호에 따르면, 눈의 각막 제거 절차는 각막의 본래 형상이나 눈의 잔여물에 대한 그것의 위치를 손상시키는 것이 아니라 원하는 시력 교정을 달성하도록 그것의 표면 곡률을 적당히 변화 시키는 방법으로 수행된다. 세가지 실시예가 기재되어 있으며 그것은 각막을 정확성의 다른 각도에서 모델하고있다. 콘텍트 렌즈 디자인에서 렌즈의 형상을 고르기 위한 유사한 접근이 기재되었다.

본 발명에 따라 정련된 미합중국 특허 제 5,807,381호의 방법에 따른 임상 측정의 분석은 파면 분석과 플라시도 디스크 기술과 같은 잘 알려진 각막 분석 기술과 같이 본래 타고난 인간 각막의 구조에 대해 만들어진 가정에 대한 질문을 들고 있다. 특히, 다른 광 시스템과 다르게, 각막의 중앙부(예를 들어, 직경 3mm까지)가 초점을 맞추는 능력에 있어서 각막의 실질적으로 많은 부분(예를 들어, 직경 7mm까지)보다 광학적으로 우수하지 않다는 것을 발견했다. 각막의 중앙부는 많은 초점 흔들림을 나타낸다. 즉, 각막의 다른 영역은 초점 축의 같은 점에 초점을 맞추지 않는다. 실제로, 그것은 축에 초점을 맞추지 않기도 한다. 이 차이는 각막의 중앙부에서 대부분 나타나고 센터로부터 직경이 증가하면서 실질적으로 감소된다.

본 발명에 따르면, 시력은 각막의 초점을 조절하여서 다른 영역이 실질적으로 같은 축에 초점을 맞춤으로써 개선될 수 있다. 이것은 각막의 형성이나 적당한 교정 렌즈의 제공에 의해 이뤄질 수 있다. 다른 경우로는, 각막의 중앙부를 교정하는 것은 더 많은 바깥쪽 영역을 교정하는 것보다 초점 흔들림을 교정하는 것에 더 충분한 효과를 가질 것이다.

앞서 말한 간단한 설명, 본 발명의 목적은 물론 특징과 이점은 다음의 참조로 첨부된 도면과 실시예의 상세한 설명으로부터 더 완벽하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 각막의 레이저 제거 또는 알맞게 형성된 콘텍트 렌즈를 통한 본 발명에 따른 시력 교정을 얻기 위한 방법을 도시하고 있는 블럭도이다.

도 2는 각막 촬상 시스템으로 얻어진 점 집단의 평면도를 나타내고 있는 개

략도이다.

도 3은 수많은 운형 박판과 그것들이 점 클라우드의 데이터 점를 통해 어떻게 연결되었는지를 도시하는 도 2와 유사한 개략 평면도이다.

도 4는 특징적 곡선이 어떻게 구성되는지를 도시하는 각막 매칭 표면의 투시도이다.

도 5는 3 mm 직경에서 각막의 축 방향 초점 흔들림을 나타내는 도면이다.

도 6은 도 5에 대응하는 경방향 초점 흔들림을 나타내고 있다.

도 7은 5 mm 직경에서 각막의 축방향 초점 흔들림을 나타내는 도면이다.

도 8은 도 7에 대응하는 경방향 초점 흔들림을 나타내고 있다.

도 9는 7 mm 직경에서 각막의 축 방향 초점 흔들림을 나타내는 도면이다.

도 10은 도 9에 대응하는 경방향 초점 흔들림을 나타내고 있다.

도 11은 초점 흔들림을 충분히 감소시키기 위한 본 발명에 따른 각막 모델을 교정하기 위한 방법을 나타내고 있다.

도 12는 본원 발명에 의항 방법의 적용 전후에 있어서 각막 모델을 위한 각각의 특징적인 곡선아크의 3 mm에서의 곡률 반경을 나타내고 있다.

도 13은 본원 발명에 의항 방법의 적용 전후에 있어서 각막 모델을 위한 각각의 특징적인 곡선아크의 7 mm에서의 곡률 반경을 나타내고 있다.

도 14는 직교시키든지 직교시키지 아니하든지, 극심한 케라토코너스(Keratoconus)의 눈을 위해 만들어진 콘택트 렌즈에서 중앙 광항 부분의 각각의 특징적인 곡선 아크의 곡률 반경을 나타내고 있다.

도 15는 같은 렌즈의 주변 광학 부분에 대한 도 14와 유사한 도이다. 그리고

도 16은 반경이 측정된 기능 직경으로서 실제 환자의 각막의 반경 변화를 나타내고 있다.

본 발명에 따른 각막의 레이저 제거와 콘텍트 렌즈 형성을 달성하기 위한 과정은 도 1의 블럭도에서 설명된다. 이러한 과정은 각막 촬상 시스템 (Corneal Image Capture System) (610), 높이 해석 프로그램 (Elevation Analysis System) (620), 캐드 시스템(Computer Aided Design System) (630), 명령 처리장치 (Command Processor) (640) 및 각막 형성 시스템 (Cornea Shaping System) (650)을 포함한다. 각막 촬상 시스템 (610)은 높이 해석 프로그램 (620)과 결합되어 환자의 각막 (14)의 3차원 위상기하 맵을 생성시킨다. 캐드 시스템 (630)은 표면 모델을 생성하기 위해 각막 형성 시스템 (650)으로 각막 위상기하 데이터를 편집하거나 수정하는 도구로서 이용되며, 모델에 관련된 데이터는 명령 처리장치 (640)를 경유하여 각막 형성시스템 (650)으로 보내진다. 명령 처리장치 (640)는 캐드 시스템 (630)으로부터 형성된 각막 표면을 기술해 주는 위상기하 데이터를 이용하여 각막 형성 시스템 (650)에 의해 요구되는 일련의 명령/조절 신호들을 생성시킨다. 각막 형성 시스템 (650)은 콘텍트 렌즈를 제조하는 각막이나 기계 (예를 들면 선반)를 형성하기 위하여 각막 형성 시스템의 3차원 운동을 기술해 주는 일련의 명령을 명령 처리장치 (640)으로부터 받아들인다. (이때 좌표계는 직교좌표계나, 원통좌표계 혹은 구형좌표계라도 무관함.)

각막 촬상 시스템 (610)과 높이 해석 프로그램 (620)은 상표명 "피에이아르 시스템" 이라고 하는 피에이아르 각막 위상기하 시스템의 바람직한 성분으로 그것은 피에이아르 비젼 시스템에서 이용할 수 있다. 높이 해석 프로그램 (620)은 예를 들면 아이비엠 호환성의 개인용 컴퓨터와 같은 처리장치에서 수행 가능한 소프트웨어 프로그램 이다. 상기 프로그램 (620)은 각막 표면상에 상기 시스템 (610)에 의하여 측정된 각각 복수개의 예시 점들에 대한 3차원 요소를 생성시킨다 (Z좌표는 눈내부의 기준 평면으로부터 떨어진 거리를 의미한다.). 각각의 점은 기준 평면으로 맵핑될 때 X, Y좌표에 의해 정의된다. 그리고 상기 Z좌표는 점의 밝기로부터 결정된다. 각 점의 높이를 계산하는 하나의 방법으로는, 말하자면 Z좌표계에서, 혼자의 각막 (14)로부터 측정된 X, Y 좌표와 밝기 값을 임의의 기준면의 밝기와 좌표값들과 비교함으로써 가능한데, 예를 들면 반경을 알고 있는 구형을 기준면으로 하는 것이다. 그 기준 값은 미리 저장시켜 놓을 수 있다.

높이 해석 프로그램 (620)의 최종 결과물은 각양각색의 예시 점들에 대한 X, Y, Z좌표가 되며, 이는 알려진 바와 같이 각막 (14)의 표면에 반점의 형태가 된다. 또한 필요한 정밀도를 가지고 각막 표면상의 점들에 대한 위치와 높이 정보 모두를 제공해 주는 X, Y, Z각막 데이터를 생성시키는데 임의의 방법이 사용될 수 있다는 사실은 해당 분야에서 통상의 기술을 가진 자에게 있어서는 명백한 사항일 것이다. 바람직한 실시예로서 예시된 바와 같이 X,Y,Z 평면 내에 대략 1500지점이 격자구조로 분포해 있으며 그 결과 기준 평면으로의 지점들의 투사는 대략 200 ㎛ 간격이 된다.

높이 해석 프로그램(620)으로부터의 X, Y, Z 데이터는 잘 알려진 머신-스페시픽 포맷(Machine-Specific Format)의 임의의 수로 포맷될 수 있다. 바람직한 실시예로서, 상기 데이터는 데이터의 상호 응용 전송을 위해 전형적으로 사용되는 산업 표준 포맷인 데이터 교환 파일포맷 (DXF)으로 포맷된다. 상기 포맷은 에이에스시Ⅱ (ASCⅡ)데이터 파일로서 대부분의 캐드 시스템에서 이용될 수 있다.

도 2및 도 3에 따르면, 보이는 기준면이 Z축을 따를 때 (말하자면, X, Y평면으로 투사될 때) 반점 (100)이 나타난다는 것을 보여준다. 각 점들은 혼자 각막의 특정 위치에 대응한다. 데이터들은 보통 눈에 있어서 작업 영역인 10 평방mm 면적으로 부터 생성된다. 따라서 50열의 점 데이터가 존재하게 된다. 환자 각막의 표면상의 위상을 매칭시키거나 모델링하는 표면 (108)은 (도 4 참조) 높이 분석 프로그램에 의해 생성된 데이터들로부터 캐드 시스템(630)에 의해 생성된다. 바람직한 실시예로서, 캐드 시스템 (630)은 앤빌 5000 (상표명) 프로그램인데 이는 애리조나 스코츠데일 제조 컨설팅 서어비스로부터 얻을 수 있다.

각막 매칭 표면 (108)은 우선 다수의 반점 (100)의 점 데이터를 통하여 다수의 운형 박판 (102)을 생성시킴으로써 적절히 얻을 수 있다. 다수의 점 데이터 (일명 노트 점)들을 가로지르는 운형 박판의 생성은 원래 해당 분야에서 통상의 기술을 가진자에게 잘 알려져 있으며 입력 데이터를 넣어 주기만 하면 앤빌 5000 프로그램에 의해 수행될 수 있다. 표면 모델 생성에 관한 보다 많은 정보를 얻으려면 참고문헌으로 여기에 개재된 미합중국 특허 5,807,381을 참조하시기 바랍니다. 바람직한 실시예로서 공지된 비회전 균일 비-운형박판(B-Spline)공식은 운형박판을 생성하기 위하여 이용되나, 그것들은 입체 운형박판공식이나 회전 균일 비-운형박판공식과 같은 잘 알려진 기타 수학 공식에 의해 생성될 수 있다. 도 3에서 설명된 바와 같이, 바람직한 실시예로서, 운형박판 (102)의 각각은 X축과 , Z축에 평행하며 도 3의 반점 (100)으로부터 점들의 열들을 포함하는 평면내에 놓여진다.

주사된 눈의 각막 표면에 매칭되는 표면 (108)은 운형박판(102)로부터 생성된다. 다수의 운형박판 (102)으로부터 표면을 생성하기 위하여 사용될 수 있는 잘 알려진 수학 공식이 다수 존재한다. 바람직한 실시예로서, 잘 알려진 너브 표면 방정식이 운형박판 (102)으로부터 각막의 표면을 생성하기 위하여 이용된다. 눈의 주사된 면적은 대략 10㎟ 이기 때문에 바람직한 실시예로서는 대략 50개의 운형박판 (102)들이 생성된다. 도 3에서 설명된 바와 같이 피부표면 구획 (104)은 인접한 운형박판의 수만큼 적은 수로 생성된다(예를 들면, 5). 인접한 피부표면 구획 (104)은 공통의 광범위한 운형박판을 공유한다. 따라서,해당분야에서 통상의 기술을 가진 자에게 잘 알려진 방법으로 앤빌 5000프로그램에 의해 대략 10개의 피부표면 구획 (104)은 점집합으로부터 생성되고 함께 흡수된다. 그래서 결국 하나의 복합 표면 (108)을 만들게 된다.

너부 표면 방정식을 이용할 때 표면의 수학적 생성에 의해, 원래의 데이터 점들이나 운형박판 (102)의 노트 점들은 어느것도 표면 (108)에 놓여질 필요는 없다. 그러나 표면 (108)은 미리 지정된 허용오차 내에서 그러한 점들을 판단하게 한다.

표면 (108)에 매칭되는 생성된 각막상의 최고점 (말하자면 Z의 최대값을 갖는 지점)이 결정된다. 미리 직경 값이 결정된 원통형 (106)은 Z축에 평행한 축을 따라 각막의 표면 (108)으로 투사되고 최고점을 지나게 된다. 원통형 (106)은 4mm - 7mm, 대표적으로는 6mm의 직경을 갖는 것이 바람직하며, X, Y 평면에서 표면 (108)을 가진 원통형 (106)의 교차에 의해 형성되는 폐곡선이 원 (106')으로 투사되게 된다. 표면 (108)에 매칭됨에 있어, 상기 폐곡선은 각막의 작업영역의 외부 가장자리 (26)를 결정한다. 상기 각막상의 최고점은 설계에 의해 렌즈의 광학 중심과 일치시키는 것이 바람직하다. 왜냐하면 각막은 이 최고점에 대하여 거의 대칭이고 구형이며, 그래서 이 지점에서 최고의 광학을 제공한다.

외부가장자리 (26)는 반점 내에서 일치하여야 하며, 그 결과로 렌즈 표면이 측정된 각막 데이터에 기초하여 형성될 수 있다. 상기 캐드시스템은 사전에 정해 놓은 값의 원 (106')을 반점에 대하여 (X,Y평면에서) 설명할 수 있어, 예를 들면 모니터 스크린 상에서, 그 결과 상기 원 (106')이 반점이내에 존재한다는 것을 사용자는 확신하게 된다. 부가적으로, 상기 시스템 (630)은 만약 원 (106')이 반점 (100)내에 존재한다면 그렇게 결정되도록 배치되며, 그것이 완전히 반점 (100)내에 존재하지 않는다면 사용자에게 상기 원 (106')을 조작하여(말하자면, 중심점을 움직인다든지 원의 반경을 변화시킴으로서) 원 (106')이 각막의 반점 데이터 (100)내에 놓여지도록 경보를 울려 준다. 최악의 상황에서 볼 때, 상기 각막의 작업 영역이 반점 이내에 적절하게 일치 한다는 것을 입증할 만큼 정밀 검사된 눈으로부터 충분한 데이터를 얻을 수 없으면 다시 눈을 정밀 검사하게 된다. 선택적으로 반점들의 면적은 더 커질 수 있다.

원 (106')은 X,Y 평면에서 볼 때(Z축을 따라 볼때 )만 원이라고 여겨진다. 실제로 원주 (26)은 타원이며 기준면에 대하여 상대적으로 기울어져 있는 평면에 존재하게 된다. 최고점을 통과하는 상기 기울어진 면에 수직한 선은 "국소 Z축"또는 "경사축"이라 일컬어지며, 기준면에 대하여 상대적으로 기울어져 있는 평면의 기울기는 각막의 작업영역의 기울어진 각으로 여겨진다.

각막은 약 600 ㎛ 두께이다. 대부분의 각막 제거술에서 각막은 100 ㎛ 깊이보다 적게 제거되는데 전형적으로 사용되는 레이저 타입으로 사실상 손상될 위험이 없기 때문이다. 100 ㎛ 깊이를 넘어서면 손상될 위험이 증가된다. 예를 들어, 120 ㎛ 깊이의 제거는 손상의 원인이라고 알려지고 있다. 그러나 레이져 치료에 앞서 또는 동시에 약처방을 하면 깊은 절제도 손상의 위험성이 줄어들 가능성이 있다. 각막 파동의 크기는 일반적으로 힐의 꼭대기부터 벨리의 골까지 15∼20 ㎛이고 가장 커도 30 ㎛이다.

본 발명에 따라 수행된 외과적 절차와 발명에 따라 제조된 광학 렌즈는 "굴절테스트"에서 만들어진 요구된 교정에 따라 환자의 시력을 교정하도록 할 것이다. 이 테스트가 수행될 때 환자는 "포롭터(phoropter)"라 불리는 특별한 장치가 맞춰진 의자에 앉아서 대략 20피트정도 떨어진 시력차트를 보고있는다. 환자가 포롭터를 들여다 봄에 따라 의사는 보이는 강도가 다른 렌즈를 다루면서 매번 환자에게 특정한 렌즈를 둔 상태에서 차트가 더 선명하게 보이는지 아닌지를 묻는다. 실제로는 의사는 시선을 따라서 Z축에 대한 두 직교축의 회전도를 변경할 뿐만 아니라 두개의 직교축의 세기 또는 디옵터 교정을 변경할 수 있다. 굴절테스트의 결과는 보통 "a, b, c°"의 형태로 주어지는데, "a"는 첫번째 축에서의 디옵터 교정이며,"b"는 둘째의 직교축에서의 다른 디옵터 교정이며, "c°"는 수평에 대한 첫째축의 회전각이다. 이 정보 형태는 각각의 눈에 주어지며 안경의 한쌍의 렌즈를 가공하는데 즉시 사용할 수 있다.

본 발명의 목적을 위해서 굴절테스트의 수정된 형태를 수행하는 것이 바람직하다. 이 굴절테스트의 수정된 형태를 위해 안과의사는 일련의 일정하게 떨어진 각도, 말하자면 수평으로부터 매 15°에서 프롭터를 조절하고 각각의 각도에서 최적의 굴절을 얻는다. 전형적으로 측정된 각도가 많을수록 결과는 더 좋다. 그러나, 굴절측정은 시간낭비이기 때문에 15°증가, 12개의 전체 리딩의 결과가 적당한 수로 보인다. 수정된 굴절테스트 사용 방법은 하기에서 상세히 묘사될 것이다.

지금부터 하기에서 유용하게 될 표면 (108)위에 특징적 곡선을 생성하는 기술을 묘사할 것이다. 평면 (110)은 국소 Z축(도 4 참조)을 포함하여 구성되어 있다. 평면 (110)과 표면 (108)의 교차는 첫번째 특성 곡선 (112)을 정의한다. 평면 (110)은 선(114)으로 나타내지는 것과 같이 예를들어, 시계 반대 방향으로 5°증가되는 만큼 국소 Z축에 대해 회전된다. 상기 평면 (110)과 표면 (108)의 교차는 두번째 특징 곡선 (116)을 정의하며, 도 4에서 점선으로 표시되어 있다. 이 과정은 국소 Z축에 대해 고정된 회전 증가로 계속되는데, 예를 들면 매 5°마다 평면 (110)이 360°를 휩쓸때까지 완전한 세트의 특성곡선 (경선), 이 경우는 72 (360°÷ 5°)을 만들어 낸다.

이들 특징 곡선들의 각각은 최적 구형 (원형) 원호라고 추정된다. 이것을 하는 한가지 방법은 각각의 곡선을 위하여 세가지의 알려진 점들(즉, 폐곡선 (106')을 접촉하는 점 최고점, 및 국소 Z축을 따라 투사하여 보았을때 그들 두점 사이의 중간점)을 통과하는 원호를 단순하게 고르는 것이다.일단 구형원호가 생성되면, 각막 부분의 초점은 그 구형 원호의 중앙으로 추정될 수 있는 원호로서 나타내어 진다. 구형아크의 중심을 위치시키는 기술은 잘 알려져 있다. 결과적인 원호 중심 세트가 초점 분산의 표시를 제공한다.

설명의 목적으로, 앞선 과정은 심한 20/15 비교정 시력을 가지는 환자의 각막모델에 수행되었다.

도 5는 각막 부분을 직경 3.0 mm까지 확장한 국소 Z축을 따른 초점 분산 도면이다. 이 경우에서는, 초점들은 국소 Z축을 따라 7.06 mm에서 시작해서 추가적으로 6.91 mm 확장된다. 도 6은 3 mm 직경내에서 반경 방향 흔들림이 1.2 mm 라는 것을 나타낸다. 비슷하게 도 7은 각막의 5mm 직경부분의 축방향 초점 분산이 8.99mm 에서 시작해서 추가적으로 1.69 mm 확장된다는 것을 도시한다. 도 8에서 보여지는 것과같이, 각막의 같은 부분의 반경 방향 흔들림은 0.49 mm이다. 도 9는 7mm에서 축 방향 초점 분산이 8.68 mm 에서 시작해서 부가적으로 0.47 mm 축 방향으로 확장되는것을 도시하며, 도 10은 대응하는 반경 방향 분산이 0.33 mm 라는것을 도시한다. 명백하게도, 초점 분산이 각막의 중앙부분에서 가장 적으며, 각막의 대부분에서 감소 시킬 수 있을것으로 기대된다.

그러므로, 적어도 각막의 중앙부에서는 초점 분산을 가소시키거나 제거시키려는 것은 명백하게 바람직한 것이다.

본 발명에 따르면 이것은 적어도 각막 부분에서 "오르쏘고널라이징 (orthogonalizing)"에 의해 이뤄진다. "오르쏘고널라이징"이란 국소 Z축에 대하여 각막을 낱낱이 재초점 맞추게 하기 위한 표면 모델의 재형성을 나타낸다. 재형성된 표면 모델은 원하는 초점 분산 교정을 얻기 위하여 각막에 적용되거나(즉, 제거를 통해) 콘텍트렌즈(또는 다른 타입의 광학 렌즈)의 뒤쪽 표면을 형성하는데 적용될 수 있다. 각막을 "오르쏘고널라이징" 하는것은 반경 방향 초점 분산을 감소시킬뿐 아니라 동시에 축 방향 초점 분산도 실질적으로 감소시키며 각막의 "오르쏘고널라이징" 부분의 곡률 반경을 균일하게 한다.

도 11은 "오르쏘고널라이징"의 과정을 나타낸다. 그 과정은 하기에 설명된 방법으로, 특성 곡선을 나타내는 각각의 원호들에 수행된다. 이 각각의 재초점 갖추기를 한 후에, 수정된 원호들은 재초점 맞춤된 특징들을 가지는 수정된 표현 모델에 재결합 된다.

도 11에서 (130)은 특성 곡선에 대응하는 반경선 원호들의 하나를 나타낸다. 원호 (130)는 중심점 (C)를 가지는데, 그 위치는 국소 Z축으로부터 반경 방향으로 떨어져 있는 초점을 나타낸다고 지나치게 강조되어 왔다. 원호 (130)의 "오르쏘고널라이징"은 원호의 두 끝단 사이에 현 (132)을 생성하는 것으로 시작한다. 현 (132)의 직교 2등분선이 설정될 수 있고 그것은 점(C)를 관통하며 점(X)에서 국소 Z축과 교차할 것이다. 점(H)(최고점)으로부터 점(X)의 간격을 반경으로서 사용하여, 새 원호 (130)가 이제 원호 (130)의 두 끝단점 사이에 그려질 수 있다. 원호 (130')는 국소 Z축 위에 초점을 가질 것이며 원호 (130)보다 더 큰 곡률 반경을 가질 것이다.

이 점에서, 원호 (130')는 수정된 표면 모델 (108')을 정의하는 원호로서 받아 들여질 수 있다. 그러나, 각막의 두께에 너무 큰 변화는 피하는 것이 바람직하다. 따라서, 어떤 임계치(??)가 정의되고 (예를 들면, 0.0075 mm), 원호 (130')의 어느 부분이 표면 (108) 안쪽 또는 바깥쪽으로 간격 (??)보다 많으면, 원호 (130')는 수정된 표면 모델에서 사용될 수 없다. 대신에, 점 (X)은 임계치 (??)의 1/2초과 까지 국소 Z축 위에서 위 아래로 ( 아크(130')가 움직일 필요가 있는 방향을 따라서)움직일 수 있다. 그 뒤에 원호 (130')는 다시 그려질 수 있고 임계치 (??)에 대하여 다시 측정될 수 있다. 이 재조정 및 시험은 받아 들여지는 원호 (130')가 찾아질 때까지 계속된다. 그 뒤에 다음 원호가 오르쏘고널라이즈 된다. 모든 원호들이 오르쏘고널라이즈 된 후에, 새로운 표면 모델 (108')이 모든 원호들을 바탕으로 만들어 진다.

도 12 및 13은, 오르쏘고널라이제이션 전후의, 72원호 위치의 각각에서의 곡률 반경을 나타내는 도면이다. 도 12는 직경 3 mm의 각막 단면에 관한 것이고 도 13은 직경 7 mm의 단면에 관한 것이다. 보이는 바와 같이, 각각의 경우에, 반경선 원호의 곡률 반경에서의 변호는 실질적으로 오르쏘고널라이제이션에 의해 감소된다.

본 발명이 콘택트 렌즈에 관련하여 사용될 때, 렌즈는 바람직하게, 인용에 의해 본 명세서에 완전히 삽입된 미합중국 특허 제 5,889,809호의 도 7A 및 7B에 나타낸 렌즈의 구조를 갖는다. 콘텍트 렌즈 (10)는 바람직하게 내부 광학부 (36), 주변 광학부 (38), 및 가장 바깥 주변부 (34), 각막의 대응하는 부분과 비대칭적이고 비구면적으로 조화되는 뒤쪽 표면을 가진다. 이 각막의 대응하는 부분은 렌즈가 착용자의 눈에 착용되었을 때 렌즈의 가장 바깥쪽 부분의 아래에 놓인다. 본 발명에 따르면, 내부 광학부 (36) 및 주변 광학부 (38)는 독립적으로 오르쏘고널라이즈된다. 그것은, 내부 광학부 (36)는 위에서 기술한 바와 같이 오르쏘고널라이즈되며, 각막 표면 모델의 대응하는 부분은 수정된다. 그 뒤에, 같은 과정이, 주변 광학부 (38)에 놓여있는 반경선을 따라 구면 원호들을 형성함으로써 수행된다. 위에서 설명한 바와 같이, 콘텍트 렌즈에 있어서, 수정된 각막 모델이 콘텍트 렌즈의 뒤쪽을 형상화 하기 위해 사용된다. 콘텍트 렌즈의 앞쪽 표면은 미합중국 특허 제 5,880,809호에 기술된 바와 같이, 환자를 위하여 요구된 시력 교정을 얻기 위하여 형상화 되어있다.

본원 발명에 따라 얻을 수 있는 시력상의 개선의 예로서, 심한 케라토코닉 눈을 가진 환자의 경우를 고려해 볼 수 있다. 이 장애에서 통상과 같이, 환자는 이 눈에서 세가지 상: 하나의 중앙상과 두개의 주변상을 보고 있었다. 환자가 안경으로 맞추었을 때, 중앙상은 최선으로 20/200으로 교졍될 수 있었으나, 그러나 환자는 여전히 3개의 상을 보았다. 환자는 통상적인 콘택트 렌즈를 사용할 수 없었는데, 그러한 렌즈들을 케라토코닉 눈의 시선을 아래로 향하도록 하기 때문이었다. 환자가 미합중국 특허 제 5,880,809호의 도 7A 및 7B에 보인바와 같은 렌즈를 맞추었을때, 렌즈는 눈안에 간직되었다. 중앙상은 최선으로 20/40으로 교정될 수 있었으나, 그러나 환자는 여전히 3개의 상을 보았다. 환자가 미합중국 특허 제 5,880,809호의 도 7A 및 7B에 나타낸 바와 같이 내부 광학부 (36)와 주변 광학부 (38)가 독립적으로 오르쏘고널라이즈된 콘택트렌즈를 착용했을 때, 환자는 하나의 단일상을 보았으며 그의 시력은 20/30까지 교정되었다.

도 14는, 오르쏘고널라이제이션 전후의, 케라토코닉 눈에서 중앙 광학부의 각각의 반경선 원호들의 곡률 반경을 나타낸다. 도 15는 주변 광학부에 대한 유사한 도면이다. 도 15에서 볼 수 있는 바오 같이, 오르쏘고널라이제이션이 주변 광학부위에서 곡률 반경을 실질적으로 균일하게 만들었다. 명백하게도, 이것은 환자가 보았을때 주변 상들을 제거하였다.

케라토코닉 눈은 주변 광학부에서 오르쏘고널라이제이션으로부터 극적으로 도움을 받았다. 본 발명에 따른 콘택트 렌즈는 두개의 광학 부위로 한정할 필요가 없다는 것으로 판단되고 있다. 그것은, 렌즈가 하나의 중앙 광학부와 둘 이상의 주변 광학부(그들은 중앙으로부터 점차적으로 멀어지며, 모든 광학부는 독립적으로 오르쏘고널라이즈 된다),에서 안쪽 표면을 가질 수 있다.

환자들이 덜 심한 상태로 고려되는 한, 모든 환자들이 오르쏘고널라이즈된 콘택트렌즈를 사용할 때 시각적 인식에서 상당한 괄목할 만한 변화를 발견하였다. 심한 장애의 보통의 교정을 넘어 보고된 가장 통상적인 개선은 향상된 깊이 인식과 향상된 생상 인식이다. 또한, 노안의 증상은 크게 감소되고 제거되었다. 그것은, 노안 환자들은 다른 거리에서 초점을 맞추는 요소들을 갖지 않는 콘택트렌즈를 착용할 수 있으며, 그들은 독서 안경을 요구하지 않을 것이다. 이것은 적은 굴절에러를 가지는 환자들에게 한정되는 것은 아니다.

도 16은 실제 환자의 눈에서 각막이 어떻게 다른 직경(국소 Z축으로부터의 간격)에서 곡률 (반경)을 변화시키는가를 나타낸다. 이 곡선은 곡률에서 상대적으로 빠른 변화를 나타내는 가벼운 "굴곡부"(K)를 보인다. 표면 모델 분석을 사용하여, 이 굴곡부가, 비록 그 위치는 각막의 특성이지만, 모든 눈에 존재하며, 심한 시각 장애는 감소된다라고 더욱 표명되고 있음을 알게 되었다. 또한 렌즈가, 굴곡부가 나타나는 곳에서보다 적은 직경에서 오르쏘고널라이즈 되면 (즉, 중앙부가 굴곡부의 안쪽에서 끝난다), 다수의 상들과 가상이 결과될 것이라는 것을 알게 되었다. 거의 대부분의 눈들에서, 굴곡부는 대략 4.5 mm 직경 내에서 생긴다. 그래서, 경험적으로, 이 불행한 결손은 중앙부가 대략 4.5 mm 직경 이상으로 확장 된다는 보증에 의해서 피해질 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 오르쏘고널라이제이션 과정은 각막 제거 과정에 적용될 수 있다. 절차에 앞서서, 교정된 각막 표면 모델이 만들어질 수 있으며, 그것은 눈 테스트(위에서 인용된 특허들에 개시된 바와 같이)에 의해 만들어진 교정 굴절을 제공하도록 형상화되고, 그것은 오르쏘고널라이즈 되어 있다. 그 뒤에, 교정된 각막 표면 모델은 불변 각막 표면 모델로서 등록되고, 그리고 그것은 교정된 표면이 불변 표면에 접촉할 때까지 불변 표면쪽으로 이동한다. 만약 최초 접촉점이 교정 표면의 중앙에 있으면, 그것은 교정 표면의 주변이 불교정 표면에 접촉할 때까지 불교정 표면쪽으로 이동된다. 만약, 최초 접촉점이 교정 표면의 주변에 있으면, 그것은 교정 표면의 중앙이 불교정 표면에 접촉할 때까지 불교정 표면 쪽으로 이동된다. 그 뒤에, 교정 표면은, 적어도 부분적으로 교정 표면이 각막 안쪽에 있으며, 각막은 치환된 교정 표면이 그의 새로운 표면으로 될 때까지 제거되도록 치환될 것이다.

이 과정은 모든 선행 제거기술들과 비교하여, 각막으로부터 제거되는 물질의 양을 실질적으로 줄일 수 있을 것으로 기대 할 수 있다.

비록 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명의 목적으로 개시되었으나, 당업자라면 발명의 영역과 기술 사상을 벗어나지 않는 한 많은 추가나, 변형이나, 치환등이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 본 발명은 각막 제거 및 콘텍트 렌즈에만 아니라 캐터랙 렌즈, 파킥 렌즈, 안구내 렌즈, 각막내 렌즈 및 스팩타클 렌즈를 포함하는 어떤 다른 종류의 렌즈들에도 적용 할 수 있는 것이다.

Claims (31)

1. 눈의 각막 표면에 다른 위치들의 초점들을 결정하는 단계와,

   미리 정의된 기준 축으로 초점들을 이동시키도록 눈을 치료하는 단계와를 포함하는 시력 증진 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 치료 단계는,

   각막의 형상을 물리적으로 변화시켜서 각막을 효과적으로 재형성하고,

   굴절 에러를 교정하도록 하는 광학 렌즈를 눈에 적용하는 것으로 되는 것을 특징으로 하는 시력 증진 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 물리적 변화는,

   눈의 각막에 각막 제거를 행하는 것으로 되는 것을 특징으로 하는 시력 증진 방법.
4. 제 2항에 있어서, 상기 적용 단계는,

   콘텍트 렌즈, 캐터랙 렌즈, 파킥 렌즈, 안구내 렌즈, 각막내 렌즈 및 스펙타클 렌즈중의 하나를 눈에 적용하는 것으로 되는 것을 특징으로 하는 시력 증진 방법.
5. 상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기준 축이 최고점을 통과하는 것을 특징으로 하는 시력 증진 방법.
6. 상기 청구항들 중 어느 한항에 있어서,

   상기 기준축이 국소 Z축인 것을 특징으로 하는 시력 증진 방법.
7. 상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,

   하나의 중앙 캡형상 부분과 상기 캡형상 부위의 반경 방향으로 밖을 향하는 적어도 하나의 주변 밴드 부분에 관하여 그려져 있는 것을 특징으로 하는 시력 증진 방법.
8. 제 7항에 있어서,

   다수의 밴드 부분이 연속적으로 반경 방향으로 각자의 밖을 향하여 있는 것을 특징으로 하는 시력 증진 방법.
9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,

   상기 캡형상 부분의 주변이 적어도 상기 기준 축으로부터 거의 4.5 mm 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 시력 증진 방법.
10. 상기 청구항들중 어느 한항에 있어서,

    적어도 각막 표면의 한 부분을 삼차원에서 평탄한 형상-자유 표현으로 흡사하게 나타내는 각막 표면 모델을 만들어 내는 컴퓨터 프로그램의 지원으로 수행되는 방법으로서,

    상기 치료 단계가 ,

    적어도 하나의 모델 부분의 형상을 수정된 표면 모델을 만들어 내도록 변화시키는 단계로 되는 시력 증진 방법.
11. 제 10항에 있어서, 상기 치료 단계는,

    각막의 적어도 한 부분의 형상을 수정된 표면 모델에 일치시키거나,

    광학 렌즈 표면의 적어도 한 부분의 형상을 수정된 표면 모델에 일치 시키는 것 중 하나로 되는 것을 특징으로 하는 시력 증진 방법.
12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,

    중앙 캡 형상 부분이 본래의 표면 모델위에 기준 축에 대해 순차적으로 놓여 지고 표면 모델에 일치시키는 일련의 원호들로 모델링 되고, 상기 다수의 위치들이 상기 기준 축과 상기 캡 형상 부분 사이에서 원호들이 확장하도록 선택되며, 하나의 원호가,

    원호의 두 끝단 사이에서 현의 직교 2등분선이 기준축과 교차하는 곳에 점 (X)을 위치시키고;

    점 (X)과 기준 축의 표면 모델과의 교차점 과의 사이의 간격이 점

    (X)으로부터 상기 원호의 두 끝단 사이에서 수정된 원호를 새기기 위하여 반경으로서 사용되며;

    수정된 표면 모델을 뚜렷하게 만들기 위하여 수정된 원호들을 매끄럽게 연결시켜서 재초점 맞춤되는 것을 특징으로 하는 시력 증진 방법.
13. 제 10항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서, 중앙 캡형상 부분의 반경 방향으로 밖을 향하는 밴드 부분이 본래의 표면 모델위에 기준 축에 대해 순차적으로 놓여지고 표면 모델에 일치시키는 일련의 원호들로 모델링되고, 상기 다수의 위치들이 밴드 부분의 주변사이에서 원호들이 확장하도록 선택되며, 하나의 원호가,

    원호의 두 끝단 사이에서 현의 직교 2등분선이 기준 축과 교차하는 곳에 점 (X)을 위치시키고;

    점 (X)과 기준 축의 표면 모델과의 교차점 과의 사이의 간격이 점

    (X)으로부터 상기 원호의 두 끝단 사이에서 수정된 원호를 새기기 위하여 반경으로서 사용되며;

    수정된 표면 모델을 뚜렷하게 만들기 위하여 수정된 원호들을 매끄럽게 연결시켜서 재초점 맞춤되는 것을 특징으로 하는 시력 증진 방법.
14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,

    수정된 원호를 만든 후에, 대응하는 본래의 원호로부터 상기 원호의 최대 간격을 측정하고,

    만약 그 간격이 임계치를 넘으면, 점 (X)을 기준 축을 따라서 이동시키고, 임계치를 넘지 않는 이동된 점 (X)으로부터 새롭게 수정된 원호를 새기는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시력 증진 방법.
15. 제 10항 내지 제 14항중 어느 한 항에 있어서,

    수정된 표면 모델을 불변 표면 모델과 대응하여 맞추는 단계와,

    상기 두개의 모델을 그들이 딱 맞게 접촉할 때까지 함께 이동시키는 단계와,

    만약 최초 접촉점이 상기 수정된 표면 모델의 중심이 가까우면, 상기 두개의 모델을 상기 수정된 표면 모델의 주변이 본래의 표면 모델에 딱 맞게 접촉할 때까지 함께 이동시키는 단계를 더 포함하는 시력 증진 방법.
16. 눈의 각막 표면위의 다른 위치들에 대응하는 상기 표면위의 초점 영역 들로서, 각 초점 영역들은 각막의 대응위치의 초점을 눈안에 미리 정의된 기준 축으로 이동시키도록 형상화 되어 있는 초점 영역들로 되는 렌즈인, 시력 증진용 광학 렌즈.
17. 제 16항에 있어서, 상기 렌즈는,

    콘텍트 렌즈, 파킥 렌즈, 안구내 렌즈, 각막내 렌즈, 스펙타클 렌즈중의 하나로 되는 것을 특징으로 하는 시력 증진용 광학 렌즈.
18. 제 16항 또는 제 17항에 있어서,

    상기 기준 축이 최고점을 통과하는 것을 특징으로 하는 시력 증진용 광학 렌즈.
19. 제 16항 내지 제 18항중 어느 한 항에 있어서, 상기 기준 축이 국소 Z축인것을 특징으로 하는 시력 증진용 광학 렌즈.
20. 제 16항 내지 제 19항중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈의 표면이,

    하나의 중앙 캡 형상 부분과, 상기 기준 축에 관해서 상기 캡 형상 부위의 반경 방향으로 밖을 향하는 적어도 하나의 주변 밴드 부분으로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 시력 증진용 광학 렌즈.
21. 제 20항에 있어서,

    연속적으로 반경 방향으로 각자의 밖을 향하는 다수의 밴드 부분으로 되는 시력 증진용 광학 렌즈.
22. 제 20항 또는 제 21항 중 어느 것에 있어서,

    상기 캡형상 부분의 주변이 적어도 상기 기준축으로부터 거의 4.5 mm 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 시력 증진용 광학 렌즈.
23. 제 16항 내지 제 23항중 어느 한 항에 있어서,

    적어도 각막 표면의 한 부분을 삼차원에서 평탄한 형상-자유 표현으로 흡사하게 나타내는 각막 표면 모델을 만들어 내는 컴퓨터 프로그램의 지원으로 디자인된 렌즈로서,

    상기 모델이,

    적어도 렌즈의 한 부분을 형상에 있어서 수정된 표면 모델에 일치시키도록 각각의 대응위치에서 형상에 있어서 수정되는 시력 증진용 렌즈.
24. 물리적으로 각막 형상을 바꾸는 것을 제어함으로써 각막을 효과적으로 재형상화 하고 눈의 굴절 에러를 교정하도록 눈에 적용되게 하기 위해 렌즈의 형상을 효과적으로 제어하며, 각막 표면위의 다른 위치들에 대한 초점들을 미리 정의된 기준 축으로 이동시키도록 상기 재 형상화 하기를 제어하는 컨트롤러로서 되는 시력 증진용 시스템.
25. 제 24항에 있어서, 상기 렌즈가,

    캐터랙 렌즈, 파킥 렌즈, 안구내 렌즈, 각막내 렌즈 및 스펙타클 렌즈중의 하나로 되는 것을 특징으로 하는 시력 증진용 시스템.
26. 제 24항 또는 제 25항에 있어서,

    상기 컨트롤러가 기준 축이 최고점을 통과하도록 하게 하는 것을 특징으로 하는 시력 증진용 시스템.
27. 제 24항 내지 제 26항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 컨트롤러가,

    상기 기준축을 상기 국소 Z축에 실질적으로 일치시키는 것을 특징으로 하는 시력 증진용 시스템.
28. 제 24항 내지 제 27항중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨트롤러가,

    상기 렌즈의 표면이 하나의 중앙 캡 형상 부분과 상기 기준 축에 관해서 상기 캡 형상 부위의 반경 방향으로 밖을 향하는 적어도 하나의 주변 밴드 부분으로 구성되게 하는 것을 특징으로 하는 시력 증진용 시스템.
29. 제 28항에 있어서, 상기 컨트롤러가,

    상기 렌즈 표면이 연속적으로 반경 방향으로 각자의 밖을 향하는 다수의 밴드 부분을 포함하게 하는 것을 특징으로 하는 시력 증진용 시스템.
30. 제 28항 또는 제 29항에 있어서, 상기 컨트롤러가,

    상기 캡형상 부분의 주변이 적어도 상기 기준 축으로부터 거의 4.5 mm 떨어져 있게 하는 것을 특징으로 하는 시력 증진용 시스템.
31. 제 28항 내지 제 30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨트롤러가,

    적어도 각막 표면의 한 부분을 삼차원에서 평탄한 형상-자유 표현으로 흡사하게 나타내는 각막 표면 모델을 만들어 내는 컴퓨터 프로그램을 사용하며

    적어도 렌즈의 한 부분을 형상에 있어서 수정된 표면 모델을 형상에 있어서 수정되게 하는 것을 특징으로 하는 시력 증진용 시스템.