RU2806085C2 - Contact lens with rotary angle stabilization, increased comfort and improved stabilization using optimized stiffness profiles - Google Patents

Contact lens with rotary angle stabilization, increased comfort and improved stabilization using optimized stiffness profiles Download PDF

Info

Publication number
RU2806085C2
RU2806085C2 RU2019118640A RU2019118640A RU2806085C2 RU 2806085 C2 RU2806085 C2 RU 2806085C2 RU 2019118640 A RU2019118640 A RU 2019118640A RU 2019118640 A RU2019118640 A RU 2019118640A RU 2806085 C2 RU2806085 C2 RU 2806085C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
thickness
contact lens
stabilization
design
Prior art date
Application number
RU2019118640A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019118640A (en
Inventor
Гари РИЧАРДСОН
Original Assignee
Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US16/010,906 external-priority patent/US11079614B2/en
Application filed by Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. filed Critical Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк.
Publication of RU2019118640A publication Critical patent/RU2019118640A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2806085C2 publication Critical patent/RU2806085C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: ophthalmology.
SUBSTANCE: non-truncated contact lens with rotation angle stabilization contains an optical zone configured to correct vision, and a peripheral zone surrounding the optical zone and configured to ensure rotation angle stability by optimizing the non-roundness component, the thickness difference component, and the rigidity profile component. The out-of-roundness component includes a first effective dimension formed by the diameter of an inscribed circle within a peripheral zone of the contact lens having a first center, and a second effective dimension defined by the diameter of an inscribed circle around a peripheral zone of the contact lens having a second center. The thickness component of the differences is determined by the difference between the maximum thickness and the minimum thickness. The stiffness profile component is defined as the effective area under the thickness profile curve obtained by multiplying the square of the lens thickness taken along the lens meridian at various radial positions by the modulus of elasticity of the lens material.
EFFECT: technical result is to improve the stability of the rotation angle and remove or prevent the appearance of bubbles trapped behind the lenses.
9 cl, 35 dwg, 1 tbl

Description

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯPREREQUISITES FOR CREATION OF THE INVENTION

1. Область применения изобретения1. Scope of the invention

Настоящее изобретение относится к офтальмологическим линзам и, в частности, к контактным линзам со стабилизацией угла поворота. Более конкретно, настоящее изобретение относится к конструкциям и способам, которые оптимизируют геометрию линзы и используют вращательное восстановление и моделирование комфорта для обеспечения приемлемой стабилизации угла поворота линзы, в то же время обеспечивая улучшенный комфорт на глазу.The present invention relates to ophthalmic lenses and, in particular, to contact lenses with rotation stabilization. More specifically, the present invention relates to designs and methods that optimize lens geometry and utilize rotational recovery and comfort modeling to provide acceptable lens rotation angle stabilization while providing improved ocular comfort.

2. Описание предшествующего уровня техники2. Description of the prior art

Контактные линзы относятся к медицинским устройствам и могут применяться для коррекции зрения и/или из косметических или иных терапевтических соображений. Контактные линзы используют для продажи с целью улучшения зрения с 1950-х годов. Первые контактные линзы получали или изготавливали из твердых материалов, и они были относительно дорогими и хрупкими. Хотя такие контактные линзы используют и в настоящее время, они подходят не всем пациентам из-за низкого уровня первоначального комфорта. Дальнейшие разработки в данной области привели к созданию мягких контактных линз на основе гидрогелей, которые сегодня чрезвычайно популярны и широко используются. Внедрение мягких контактных линз существенно повысило комфортность для пользователя. Один из видов контактной линзы представляет собой сферическую контактную линзу, которая по большей части обеспечивает однородную оптическую силу, и поскольку такие линзы по существу являются сферическими, они отличаются симметрией поворота, так что угол поворота при размещении или положение на поверхности глаза не приводит к серьезным проблемам. Для тех пациентов, которые нуждаются в астигматической коррекции, для коррекции зрения помимо сферической коррекции оптической силы можно использовать цилиндрическую коррекцию оптической силы. Для таких линз, которые иногда называют торическими линзами, необходимо, чтобы оптическая конструкция обеспечивала стабилизацию угла поворота в правильной ориентации при ношении на поверхности глаза. У пациента с астигматизмом для коррекции зрения важное значение имеет относительная поворотная ориентация линзы.Contact lenses are medical devices and may be used for vision correction and/or for cosmetic or other therapeutic reasons. Contact lenses have been marketed to improve vision since the 1950s. Early contact lenses were made or manufactured from hard materials and were relatively expensive and fragile. Although such contact lenses are still used today, they are not suitable for all patients due to the low level of initial comfort. Further developments in this area led to the creation of soft contact lenses based on hydrogels, which are extremely popular and widely used today. The introduction of soft contact lenses has significantly improved user comfort. One type of contact lens is a spherical contact lens, which provides substantially uniform optical power, and because such lenses are essentially spherical, they feature rotation symmetry such that the rotation angle of placement or position on the surface of the eye does not cause serious problems . For those patients who require astigmatic correction, cylindrical power correction can be used to correct vision in addition to spherical power correction. These lenses, sometimes called toric lenses, require the optical design to stabilize the rotation angle in the correct orientation when worn on the surface of the eye. In a patient with astigmatism, relative rotational orientation of the lens is important for vision correction.

Астигматизм вызывается неосесимметричной кривизной роговицы и/или хрусталика. Нормальная роговица является по существу осесимметричной, тогда как у пациента с астигматизмом прослеживается другая ситуация. Иными словами, роговица глаза является более искривленной или выпуклой в одном направлении, чем в другом направлении, что приводит к тому, что изображение растягивается по линии фокуса, а не фокусируется в одной точке. Для решения этой проблемы можно использовать торические, а не сферические/монофокальные линзы. Торическая линза представляет собой оптический элемент, имеющий две разные оптические силы в двух взаимно перпендикулярных ориентациях. По существу торическая линза обладает двумя оптическими силами, обе из которых объединены в одной линзе, одна из них (сферическая оптическая сила) на определенной оси предназначена для коррекции миопии или гиперметропии, а другая (цилиндрическая оптическая сила) - для коррекции астигматизма. Эти увеличения создаются искривленными поверхностями, ориентированными под различными углами наклона, которые предпочтительно поддерживаются относительно глаза. Таким образом, для надлежащей коррекции астигматизма необходима правильная поворотная ориентация торической линзы. Однако торические контактные линзы при применении имеют склонность к вращению на поверхности глаза, что приводит к временной недостаточно оптимальной коррекции зрения. Соответственно, используемые в настоящее время торические контактные линзы также включают в себя механизм, позволяющий сохранять относительную стабильность контактной линзы и ее правильную ориентацию на поверхности глаза, когда пользователь моргает или оглядывается, чтобы поддерживать правильную коррекцию зрения. Подобный механизм также служит для возврата в стабильную и правильную ориентацию на поверхности глаза после вставки или при отклонении линзы от правильного расположения и ориентации. Для обеспечения правильной ориентации линзы в данной области используют различные способы стабилизации, такие как балласт или предпочтительные толстые и тонкие зоны. Существуют различные способы достижения стабилизации, и в конечном счете на все эти способы будет в различной мере влиять взаимодействие задней поверхности контактной линзы с передней поверхностью глаза, а также с веками, в частности, в периферийных областях, что может отрицательно повлиять на зрение и на субъективный комфорт пользователя.Astigmatism is caused by non-axisymmetric curvature of the cornea and/or lens. The normal cornea is essentially axisymmetric, whereas in a patient with astigmatism the situation is different. In other words, the eye's cornea is more curved or bulging in one direction than in another, causing the image to be stretched across the line of focus rather than focusing on a single point. To overcome this problem, you can use toric rather than spherical/monofocal lenses. A toric lens is an optical element that has two different optical powers in two mutually perpendicular orientations. Essentially, a toric lens has two powers, both of which are combined in one lens, one of them (spherical power) on a specific axis for the correction of myopia or hypermetropia, and the other (cylindrical power) for the correction of astigmatism. These magnifications are created by curved surfaces oriented at different angles that are preferentially supported relative to the eye. Therefore, proper rotational orientation of the toric lens is necessary to properly correct astigmatism. However, toric contact lenses tend to rotate on the surface of the eye when applied, resulting in temporary suboptimal vision correction. Accordingly, currently used toric contact lenses also include a mechanism to maintain the relative stability of the contact lens and its correct orientation on the surface of the eye when the wearer blinks or looks around to maintain proper vision correction. A similar mechanism also serves to return to a stable and correct orientation on the surface of the eye after insertion or when the lens deviates from the correct position and orientation. Various stabilization techniques, such as ballast or preferential thick and thin zones, are used to ensure proper lens orientation in a given area. There are different ways to achieve stabilization, and ultimately all of these methods will be affected to varying degrees by the interaction of the back surface of the contact lens with the front surface of the eye, as well as with the eyelids, in particular in the peripheral areas, which can adversely affect vision and subjective user comfort.

Сложность при использовании разрабатываемых или применяемых в настоящее время стабилизационных зон заключается в необходимости нахождения компромисса между стабильностью контактной линзы и комфортом, а также физическими ограничениями, связанными с увеличением толщины линзы в областях стабилизационных зон. Изменения конфигурации, необходимые для улучшения скорости вращения, такие как увеличение наклона поверхности стабилизационной зоны, также увеличивают толщину контактной линзы и могут оказывать негативное влияние на комфортности изделия. Кроме того, конфигурация контактной линзы должна соответствовать двум принципам; а именно - поворачиваться до соответствующей ориентации при вставке и сохранять эту ориентацию в течение периода ношения. Для традиционных конструкций необходим компромисс в рабочих характеристиках при нескольких таких допущениях. Хотя большая часть современных стандартных линз имеет круглую форму, использование некруглых геометрических форм в некоторых случаях может обеспечить дополнительную гибкость для обеспечения оптимального баланса между стабилизацией и комфортом и дальнейшего улучшения.The challenge with stabilization zones being developed or currently in use is the trade-off between contact lens stability and comfort, as well as the physical limitations associated with increasing lens thickness in the stabilization zone areas. Configuration changes required to improve rotation speed, such as increasing the slope of the stabilization zone surface, also increase the thickness of the contact lens and may have a negative impact on the comfort of the product. In addition, the configuration of the contact lens must comply with two principles; namely, to rotate to the appropriate orientation upon insertion and maintain that orientation during the wearing period. Traditional designs require performance compromises under several of these assumptions. Although the majority of today's standard lenses are round in shape, the use of non-round geometric shapes in some cases can provide additional flexibility to provide the optimal balance between stabilization and comfort for further improvement.

В патенте США №6,406,145 представлена информация о контактных линзах с минимальными изменениями толщины со стабилизацией угла поворота. В патенте США №6,491,392 конструкция стабилизирующих элементов предусматривает применение сплайна или полиномиальных функций для улучшения комфорта, тогда как в патентах США №№6,939,005 и 7,159,979 основное внимание уделяется крутизне изменений различий по толщине, чтобы снизить время стабилизации линзы. В патентах США №№7,201,480 и 7,682,019 рассматривается возможность применения тонких зон в целях стабилизации.US Patent No. 6,406,145 provides information on contact lenses with minimal thickness changes with stabilization of rotation angle. US Patent No. 6,491,392 design of the stabilizing elements uses spline or polynomial functions to improve comfort, while US Patent Nos. 6,939,005 and 7,159,979 focus on the slope of changes in thickness differences to reduce lens stabilization time. US Patent Nos. 7,201,480 and 7,682,019 discuss the use of thin zones for stabilization purposes.

В более новых попытках найти решение для пациентов с астигматизмом, см., например, патент США №8,827,448, предлагается применение противоастигматических специализированных линз для рефракционной коррекции с первым цилиндрическим увеличением на передней поверхности и вторым цилиндрическим увеличением на задней поверхности контактной линзы. Хотя предполагается, что при такой конструкции достигается увеличение остроты зрения, эти элементы ограничены оптической зоной линзы и тем, как она взаимодействует с асимметричной роговицей. Изменения конструкции других областей, а особенно периферийной области линзы, по-прежнему могут вносить свой вклад и могут не оказывать негативного влияния на элементы оптической зоны, отвечающие за повышение остроты зрения, и, таким образом, могут сосуществовать с ними и дополнительно улучшать рабочие характеристики линзы.Newer efforts to provide a solution for patients with astigmatism, see, for example, US Pat. No. 8,827,448, propose the use of anti-astigmatic specialty refractive correction lenses with a first cylindrical power on the anterior surface and a second cylindrical power on the back surface of the contact lens. Although this design is expected to achieve increased visual acuity, these elements are limited by the optical zone of the lens and how it interacts with the asymmetric cornea. Design changes to other areas, particularly the peripheral area of the lens, may still contribute and may not adversely affect the visual acuity elements of the optical zone, and thus may coexist with them and further improve lens performance. .

Ранее предпринимавшиеся попытки применения некруглых линз для целей стабилизации описаны в патенте США №5,760,870, главным образом, чтобы избежать утолщения линзы для целей стабилизации. Авторы патента №5,760,870 отмечали, что утолщение линзы создает дискомфорт для пациента, приводит к нежелательным изменениям оптической силы и снижает проницаемость кислорода в утолщенных областях, и вместо этого отдавали предпочтение применению некруглой линзы, причем в последнем случае стабилизация будет обеспечиваться за счет полученного различия в аспектном отношении линзы, а не различия по толщине. Недавно в патенте США №8,668,331 описывалось применение некруглой линзы для максимального увеличения взаимодействия линзы и века в целях центрирования, вращения и стабилизации, и данная информация может представлять интерес. В опубликованной заявке на патент США № US 20140063444, права на которую принадлежат правообладателю настоящего изобретения, описано применение круглых и некруглых форм наряду со стабилизационными зонами; однако при этом не описано одновременное использование комбинации оптимизации формы и толщины. Взаимодействие линзы с поверхностью роговицы, в частности, в месте лимба, может привести к появлению захваченных пузырьков за линзой, эта ситуация может быть более распространена при использовании линз большего диаметра, поскольку диаметр линз, как правило, выходит за пределы местоположения лимба. Патент США №9,778,487, права на который принадлежат правообладателю настоящего изобретения, является особенно актуальным и описывает методологию, в которой используется и сочетается некруглость и различия по толщине для оптимизации конструкции линзы.Previous attempts to use non-circular lenses for stabilization purposes are described in US Pat. No. 5,760,870, primarily to avoid thickening the lens for stabilization purposes. The authors of Patent No. 5,760,870 noted that thickening the lens creates discomfort for the patient, leads to undesirable changes in optical power and reduces oxygen permeability in the thickened areas, and instead preferred the use of a non-circular lens, in which case stabilization would be provided due to the resulting difference in aspect ratio. relation to the lens, not differences in thickness. Recently, US Patent No. 8,668,331 describes the use of a non-circular lens to maximize lens-lid interaction for centering, rotation and stabilization and may be of interest. US Patent Application Published No. US 20140063444, the copyright of which belongs to the owner of the present invention, describes the use of round and non-round shapes along with stabilization zones; however, it does not describe the simultaneous use of a combination of shape and thickness optimization. Interaction of the lens with the corneal surface, particularly at the limbus, can result in trapped bubbles behind the lens, this situation may be more common when using larger diameter lenses as the diameter of the lenses tends to extend beyond the limbus location. US Patent No. 9,778,487, which is owned by the owner of the present invention, is particularly relevant and describes a methodology that uses and combines non-circularity and thickness differences to optimize lens design.

Таким образом, большинство авторов ранее представленных заявок в данной области пытались решить рассматриваемую проблему стабилизации за счет селективного утолщения линзы, утончения линзы, призматического балласта и других способов, которые можно по существу охарактеризовать как конструкции с различиями по толщине. Ограниченное число авторов искали решение с применением некруглых линз, которые по существу можно охарактеризовать как круглые/некруглые конструкции, причем в ряде случаев предпринимались попытки маскировать астигматизм в целом. Более того, несмотря на значительные улучшения как конструкции линзы, так и материалов, многие пользователи контактных линз по-прежнему выпадают из соображений, связанных с дискомфортом. Заявитель считает, что очень немногие из них комплексно подходили к вопросу конструкции линзы, используя набор инструментов моделирования, еще меньше тех, кто добился успеха. Заявитель считает, что использование таких инструментов может дать представление о том, как конструкция линзы взаимодействует с поверхностью роговицы, на которой она расположена, и каким образом можно оптимизировать геометрические параметры линзы для достижения стабилизации угла поворота с повышенным комфортом.Thus, most prior art authors have attempted to solve the stabilization problem at hand through selective lens thickening, lens thinning, prismatic ballast, and other techniques that can essentially be characterized as variable thickness designs. A limited number of authors have sought solutions using non-circular lenses, which can essentially be characterized as round/non-circular designs, with some attempting to mask astigmatism altogether. Moreover, despite significant improvements in both lens design and materials, many contact lens wearers continue to experience discomfort concerns. The applicant believes that very few have approached the issue of lens design comprehensively using a range of modeling tools, and even fewer have been successful. The applicant believes that the use of such tools can provide insight into how the lens design interacts with the corneal surface on which it is located and how lens geometry can be optimized to achieve angular stabilization with increased comfort.

Соответственно, существует потребность в контактных линзах для дополнительного улучшения стабильности угла поворота, которая обеспечивается за счет одновременной оптимизации некруглости и различий по толщине как системы для достижения более высоких показателей зрения с сохранением высокого уровня комфорта и коррекции зрения. Вторая цель заключается в удалении или предотвращении появления пузырьков, захваченных за линзами большего диаметра. В частности, линзы со стабилизирующими элементами и диаметрами, которые приводят к тому, что линза выходит за пределы лимбальной области, более склонны к захвату пузырьков позади линзы.Accordingly, there is a need for contact lenses to further improve rotational stability, which is achieved by simultaneously optimizing out-of-roundness and thickness variations as a system to achieve higher visual performance while maintaining a high level of comfort and vision correction. The second purpose is to remove or prevent bubbles trapped behind larger diameter lenses. In particular, lenses with stabilizing elements and diameters that cause the lens to extend beyond the limbal region are more prone to trapping bubbles behind the lens.

В US 2017059882 А1 раскрыта контактная линза и метод конструирования линзы, использующие аспекты некруглости и разности толщины, чтобы спроектировать линзу.US 2017059882 A1 discloses a contact lens and a lens design method using aspects of non-circularity and thickness differences to design the lens.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Контактная линза в соответствии с настоящим изобретением преодолевает недостатки, связанные с предшествующим уровнем техники, как кратко описано выше, за счет обеспечения некруглой конфигурации линзы с оптимизированной конструкцией, которая предотвращает центральное изгибание линзы, сводит к минимуму ее подъем над лимбом (область сочленения роговицы со склерой) для предотвращения образования пузырьков, обеспечивает равномерное распределение контактного напряжения, а также легко и правильно ориентируется, обеспечивая при этом удовлетворительный или повышенный комфорт. В частности, за счет использования всей формы линзы и оптимизации изменения формы стабилизационных зон на основе обратной связи от прогнозируемых моделей глаза можно достичь результатов, недостижимых при использовании более традиционных подходов.The contact lens in accordance with the present invention overcomes the disadvantages associated with the prior art, as briefly described above, by providing a non-circular lens configuration with an optimized design that prevents central flexion of the lens, minimizes its rise above the limbus (the area where the cornea meets the sclera). ) to prevent the formation of bubbles, ensures uniform distribution of contact stress, and is easy and correct to orientate, while providing satisfactory or improved comfort. In particular, by utilizing the entire lens shape and optimizing the reshaping of stabilization zones based on feedback from predicted eye patterns, results can be achieved that are not achievable using more traditional approaches.

Заявитель дополнительно улучшил изобретение после того, как было обнаружено, что существует предпочтительное соотношение между формой кромки линзы (некруглость или диаметрическое аспектное отношение) и масштабами применяемых различий по толщине. См. патент США №9,778,487 того же заявителя, который включен в настоящий документ посредством ссылки. Несмотря на то что подход, описанный в патенте '487, приводил к получению линзы, оптимизированной для стабилизированной ориентации, комфорта и обращения, тем самым обеспечивая более высокие показатели, недостижимые для любого из подходов к некруглой линзе или различий по толщине по отдельности, авторы настоящего изобретения добавляют дополнительный аспект профиля жесткости для реализации дополнительных улучшений в отношении комфорта линзы на поверхности глаза, при этом обеспечивая эквивалентное вращательное восстановление линзы и уменьшая появление и размер пузырьков под линзой.Applicant has further improved the invention after it was discovered that there is a preferred relationship between the shape of the lens edge (non-roundness or diametric aspect ratio) and the extent of the thickness differences applied. See US Patent No. 9,778,487 by the same applicant, which is incorporated herein by reference. Although the approach described in the '487 patent resulted in a lens optimized for stabilized orientation, comfort and handling, thereby providing superior performance not achievable by either non-circular lens approach or thickness differences individually, the present authors The inventions add an additional stiffness profile aspect to realize additional improvements in the comfort of the lens on the ocular surface while providing equivalent rotational recovery of the lens and reducing the appearance and size of bubbles under the lens.

Как описано в патенте США № US 9778487, для оптимизации конструкции линзы можно использовать как некруглость, так и различия по толщине. В настоящем изобретении заявители дополнительно усовершенствовали эту методику и полученную конструкцию линзы, включив дополнительный аспект, а именно профиль жесткости по сравнению с методологией, использованной в патенте США № US 9778487. В соответствии с настоящим изобретением это достигается за счет разумного размещения материала как диаметрально, так и по окружности, что обеспечивает аналогичное вращательное восстановление типичных конструкций стабилизированной линзы существующего уровня техники, но с дополнительным преимуществом значительно сниженных различий по толщине. Мы называем это профилем жесткости. Если некруглость и различия по толщине представляют собой первые два размера свободы конструкции, для которых можно достичь оптимальной конструкции второго порядка путем анализа выбора некруглости в комбинации с заданными различиями по толщине, заявители установили, что добавление третьего размера конструкции в соответствии с настоящим изобретением, который представляет собой профиль жесткости, может обеспечить дополнительную гибкость конструкции и варианты конструкции для достижения оптимальной конструкции в пределах каждого из трех размеров пространства конструкции, что дополнительно служит усовершенствованию оптимальной конструкции, существующей в двухмерном пространстве конструкции в соответствии с патентом США № US 9778487 того же заявителя.As described in US Pat. No. 9,778,487, both out-of-roundness and thickness differences can be used to optimize lens design. In the present invention, applicants have further improved this technique and the resulting lens design by incorporating an additional aspect, namely a stiffness profile, compared to the methodology used in US Patent No. US 9,778,487. In accordance with the present invention, this is achieved by intelligent placement of the material both diametrically and and circumferentially, which provides similar rotational recovery to typical prior art stabilized lens designs, but with the added benefit of significantly reduced thickness variations. We call this the stiffness profile. If out-of-roundness and thickness differences represent the first two dimensions of design freedom for which an optimal second-order design can be achieved by analyzing the choice of out-of-roundness in combination with given thickness differences, applicants have found that adding a third design dimension in accordance with the present invention, which represents is a stiffness profile, can provide additional design flexibility and design options to achieve an optimal design within each of the three dimensions of the design space, which further serves to improve the optimal design existing in a two-dimensional design space in accordance with US patent No. US 9778487 of the same applicant.

Жесткость зависит как от модуля упругости, так и от толщины материала. Жесткость можно рассчитать, как Е, умноженное на t в кубе, где Е представляет собой модуль упругости, a t представляет собой нормальную толщину в данной точке (жесткость при изгибе). Другие определили жесткость, как Е, умноженное на t (жесткость при растяжении). В настоящем изобретении заявители решили использовать профиль жесткости, определенный как Е, умноженное на t в квадрате, который хотя и не является жесткостью в самом строгом смысле, действительно пропорционален жесткости.Stiffness depends on both the modulus of elasticity and the thickness of the material. Stiffness can be calculated as E times t cubed, where E is the modulus of elasticity and t is the normal thickness at a given point (flexural stiffness). Others have defined stiffness as E times t (tensile stiffness). In the present invention, applicants have chosen to use a stiffness profile defined as E times t squared, which, although not stiffness in the strictest sense, is indeed proportional to stiffness.

Соответственно, в настоящем изобретении предлагается неусеченная контактная линза со стабилизацией угла поворота, содержащая:Accordingly, the present invention provides a non-truncated rotation-stabilized contact lens comprising:

оптическую зону, выполненную с возможностью коррекции зрения;an optical zone configured to correct vision;

периферийную зону, окружающую оптическую зону и выполненную с возможностью обеспечения стабильности угла поворота, причем такая стабильность угла поворота достигается за счет обеспечения и оптимизации компонента некруглости, компонента различий по толщине и компонента профиля жесткости,a peripheral zone surrounding the optical zone and configured to provide rotation angle stability, such rotation angle stability being achieved by providing and optimizing an out-of-roundness component, a thickness difference component, and a stiffness profile component,

причем компонент некруглости включает в себя первый эффективный размер, образованный диаметром вписанной окружности, которая лежит в пределах периферийной зоны контактной линзы, имеющей первый центр, и второй эффективный размер, образованный диаметром описанной окружности вокруг периферийной зоны контактной линзы, имеющей второй центр, причем отношение первого эффективного размера ко второму эффективному размеру находится в диапазоне от приблизительно 0,6 до приблизительно 0,95,wherein the out-of-roundness component includes a first effective dimension formed by the diameter of an inscribed circle that lies within a peripheral zone of the contact lens having a first center, and a second effective dimension formed by the diameter of an inscribed circle around a peripheral zone of a contact lens having a second center, wherein the ratio of the first effective size to second effective size is in the range of from about 0.6 to about 0.95,

компонент различий по толщине имеет максимальную толщину и минимальную толщину и определяется разницей между максимальной толщиной и минимальной толщиной, а различия по толщине находятся в диапазоне от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,4 мм, иthe thickness difference component has a maximum thickness and a minimum thickness and is determined by the difference between the maximum thickness and the minimum thickness, and the thickness differences range from about 0.1 mm to about 0.4 mm, and

компонент профиля жесткости определяется как эффективная площадь под кривой профиля толщины, полученной путем умножения квадрата толщины линзы, взятой вдоль меридиана линзы в различных радиальных положениях, на модуль упругости материала линзы,the stiffness profile component is defined as the effective area under the thickness profile curve obtained by multiplying the square of the lens thickness taken along the lens meridian at various radial positions by the elastic modulus of the lens material,

при этом указанная эффективная площадь находится в диапазоне от приблизительно от 0,021 МПа × мм3 до приблизительно 0,109 МПа × мм3.wherein said effective area ranges from about 0.021 MPa x mm 3 to about 0.109 MPa x mm 3 .

В частных вариантах осуществления диаметр вписанной окружности находится в диапазоне от приблизительно 13,5 мм до приблизительно 14,5 мм. Диаметр описанной окружности находится в диапазоне от приблизительно 14,0 мм до приблизительно 20,0 мм.In particular embodiments, the diameter of the inscribed circle ranges from about 13.5 mm to about 14.5 mm. The circumscribed circle diameter ranges from about 14.0 mm to about 20.0 mm.

Отношение первого эффективного размера ко второму эффективному размеру находится в диапазоне от приблизительно 0,8 до приблизительно 0,95. При этом форма периферийной зоны является асимметричной. Первый центр и второй центр совпадают или не совпадают. Несовпадающие центры расположены на одном горизонтальном меридиане или на одном вертикальном меридиане.The ratio of the first effective size to the second effective size ranges from about 0.8 to about 0.95. In this case, the shape of the peripheral zone is asymmetrical. The first center and the second center coincide or do not coincide. Non-coinciding centers are located on the same horizontal meridian or on the same vertical meridian.

В соответствии с настоящим изобретением может обеспечиваться способ оптимизации стабилизации контактной линзы на поверхности глаза при одновременном обеспечении максимального комфорта. Данный способ содержит несколько этапов, первый из которых состоит в определении матричного набора геометрий периферии, имеющих некруглый компонент и различия по толщине, причем некруглый компонент составляет от 95% до 60% полного круга, а различия по толщине находятся в диапазоне от 0,1 мм до 0,4 мм, при этом матричный набор включает в себя как минимум два значения некруглости и как минимум два значения различий по толщине. Затем следует этап расчета времени стабилизации для каждого элемента в матричном наборе для заданного некруглого компонента и заданных различий по толщине; а затем создается изопараметрическое изображение, отражающее время стабилизации каждого элемента в матричном наборе. После этого проводится оценка изопараметрического изображения и определение предпочтительной области на основе по меньшей мере одной из трех переменных максимального комфорта, сведения к минимуму времени стабилизации или сложности в изготовлении, а затем, наконец, выбирается геометрия периферии, имеющая как некруглый компонент, так и различия по толщине, которые обеспечивают оптимальное время стабилизации в рамках предпочтительной области. Если искомая форма геометрии периферии с ее некруглым компонентом (т.е. диаметрическим аспектным отношением) и различиями по толщине нуждается в дальнейшей оптимизации, процесс может повторяться до тех пор, пока полученные комбинации не обеспечат достижение желаемых условий.The present invention may provide a method for optimizing the stabilization of a contact lens on the ocular surface while providing maximum comfort. This method contains several steps, the first of which is to define a matrix set of peripheral geometries having a non-circular component and thickness differences, where the non-circular component is from 95% to 60% of the full circle, and the thickness differences are in the range of 0.1 mm up to 0.4 mm, while the matrix set includes at least two values of out-of-roundness and at least two values of differences in thickness. This is followed by the step of calculating the stabilization time for each element in the matrix set for a given non-circular component and given thickness differences; and then an isoparametric image is created reflecting the stabilization time of each element in the matrix set. The isoparametric image is then evaluated and a preferred region is determined based on at least one of the three variables of maximizing comfort, minimizing stabilization time, or manufacturing complexity, and then finally selecting a peripheral geometry that has both a non-circular component and differences in thickness, which provide optimal stabilization time within the preferred area. If the desired peripheral geometry shape with its non-circular component (i.e. diametric aspect ratio) and thickness differences needs further optimization, the process can be repeated until the resulting combinations achieve the desired conditions.

Раскрывается также контактная линза, имеющая внутреннюю оптическую зону для коррекции зрения, а также внешнюю зону, выполненную с возможностью обеспечения стабильности угла поворота, причем такая стабильность угла поворота достигается за счет комбинации некруглости или того, что называется снижением диаметрического аспектного отношения, и компонента различий по толщине. Некруглость или снижение диаметрического аспектного отношения может описываться парой эффективных размеров, которые пропорционально связаны друг с другом и определяются вписанными и описанными окружностями, а также положением центров таких окружностей для формирования набора некруглых форм. Диаметрическое аспектное отношение или степень некруглости предпочтительно находится в пределах от 0,6 до 0,95. Компонент различия по толщине может определяться различиями между максимальной и минимальной толщиной линзы, и такое различие предпочтительно составляет от 0,1 мм до 0,4 мм. Периферийные зоны могут быть симметричными и асимметричными. Центры описанных и вписанных окружностей, которые определяют эффективные размеры формы линзы, могут совпадать или не совпадать и могут находиться на одном и том же или на разных вертикальных или горизонтальных меридианах.Also disclosed is a contact lens having an inner optical zone for vision correction, as well as an outer zone configured to provide rotation angle stability, such rotation angle stability being achieved through a combination of out-of-roundness, or what is referred to as diametrical aspect ratio reduction, and a component of differences in thickness. Non-circularity, or a reduction in diametrical aspect ratio, can be described by a pair of effective dimensions that are proportionally related to each other and determined by inscribed and circumscribed circles, as well as the position of the centers of such circles to form a set of non-circular shapes. The diametric aspect ratio or degree of out-of-roundness is preferably in the range of 0.6 to 0.95. The thickness difference component may be determined by differences between the maximum and minimum thickness of the lens, and such difference is preferably between 0.1 mm and 0.4 mm. Peripheral zones can be symmetrical or asymmetrical. The centers of the circumscribed and inscribed circles, which define the effective dimensions of the lens shape, may or may not coincide and may be on the same or different vertical or horizontal meridians.

Также раскрывается контактная линза, дополнительно содержащая принцип конструкции третьего порядка, в котором используется профиль жесткости контактной линзы. В дополнение к некруглости и различиям по толщине профиль жесткости (или, в альтернативном варианте, разумное размещение материала линзы) используется для достижения оптимального баланса между склонностью геометрической формы к созданию стабильности угла поворота и полученным в результате комфортом линзы на поверхности глаза. Это позволяет как добиться максимальной эффективности, так и дополнительно повысить комфорт линзы на поверхности глаза. В частности и в соответствии с настоящим изобретением, заявители установили, что при заданной некруглости и различиях по толщине различия по толщине могут быть дополнительно снижены до приблизительно 50% с предпочтительным диапазоном от 30 до 50% при разумном размещении материала, при этом обеспечивая адекватное вращательное восстановление. Это уменьшение приводит к повышению комфорта линзы на поверхности глаза и уменьшению образования пузырьков. Заявители установили, что снижении ниже 30% не оказывает существенного влияния на сокращение образования пузырьков, в то время как значения, превышающие 50%, недостаточны для обеспечения вращательного восстановления.Also disclosed is a contact lens further comprising a third order design principle that utilizes a contact lens stiffness profile. In addition to non-roundness and thickness variations, the stiffness profile (or, alternatively, judicious placement of the lens material) is used to achieve an optimal balance between the propensity of the geometric shape to create rotational angle stability and the resulting comfort of the lens on the ocular surface. This allows both to achieve maximum efficiency and to further increase the comfort of the lens on the surface of the eye. In particular, and in accordance with the present invention, applicants have found that for a given out-of-roundness and thickness differences, thickness differences can be further reduced to approximately 50% with a preferred range of 30 to 50% by judicious material placement while still providing adequate rotational recovery . This reduction results in increased lens comfort on the ocular surface and reduced bubble formation. Applicants have found that reductions below 30% do not have a significant effect on reducing bubble formation, while values greater than 50% are not sufficient to achieve rotational recovery.

Кроме того, раскрывается способ, который дополнительно повышает степень максимального комфорта при сохранении оптимизации стабилизации контактной линзы на поверхности глаза. Данный способ содержит несколько этапов, первый из которых состоит в определении матричного набора геометрий периферии, имеющих некруглый компонент и различия по толщине, причем некруглый компонент составляет от 95% до 60% полного круга, а различия по толщине находятся в диапазоне от 0,1 мм до 0,4 мм, при этом матричный набор включает в себя как минимум два значения некруглости и как минимум два значения различий по толщине. Применение множества аналитических инструментов для определения оптимального профиля жесткости в сочетании с некруглостью и оптимальными и дополнительно уменьшенными различиями по толщине приводит к оптимизации конструкции в каждом из трех размеров пространства конструкции, что позволяет дополнительно повысить комфорт. Затем следует этап расчета времени стабилизации для каждого элемента в матричном наборе для заданного некруглого компонента, заданных различий по толщине и оптимизированного профиля жесткости; а затем создается изопараметрическое изображение, отражающее время стабилизации каждого элемента в матричном наборе. После этого проводится оценка изопараметрического изображения и определение предпочтительной области основе по меньшей мере одной из трех переменных максимального комфорта, сведения к минимуму времени стабилизации или сложности в изготовлении, а затем, наконец, выбирается геометрия периферии, имеющая некруглый компонент, различия по толщине и профиль жесткости, которые обеспечивают оптимальное время стабилизации в рамках предпочтительного пространства конструкции. Если искомая форма геометрии периферии с ее некруглым компонентом (т.е. диаметрическим аспектным отношением), различиями по толщине и профилем жесткости нуждается в дальнейшей оптимизации, процесс может повторяться путем изменения начальных параметров конструкции линзы до тех пор, пока полученные комбинации не обеспечат достижение желаемых условий.In addition, a method is disclosed that further increases the degree of maximum comfort while maintaining optimization of stabilization of the contact lens on the surface of the eye. This method contains several steps, the first of which is to define a matrix set of peripheral geometries having a non-circular component and thickness differences, where the non-circular component is from 95% to 60% of the full circle, and the thickness differences are in the range of 0.1 mm up to 0.4 mm, while the matrix set includes at least two values of out-of-roundness and at least two values of differences in thickness. The use of multiple analytical tools to determine the optimal stiffness profile, combined with out-of-roundness and optimal and further reduced thickness differences, results in optimized design in each of the three dimensions of the design space, allowing for further improvements in comfort. This is followed by the step of calculating the stabilization time for each element in the matrix set for a given non-circular component, given thickness differences and an optimized stiffness profile; and then an isoparametric image is created reflecting the stabilization time of each element in the matrix set. The isoparametric image is then evaluated and a preferred area is determined based on at least one of the three variables of maximizing comfort, minimizing stabilization time, or manufacturing complexity, and then finally selecting a peripheral geometry that has a non-circular component, thickness differences, and stiffness profile. , which provide optimal stabilization time within the preferred design space. If the desired shape of the peripheral geometry with its non-circular component (i.e. diametric aspect ratio), thickness differences and stiffness profile needs further optimization, the process can be repeated by changing the initial lens design parameters until the resulting combinations achieve the desired conditions.

Оптимизация стабилизации может определяться по оценке того, насколько быстро линза стабилизируется в ее желательном угловом положении. С другой стороны комфорт линзы носит более субъективный характер, но тем не менее может прогнозироваться с помощью аналитических методов и подтверждаться в ходе клинических исследований. Хотя как некруглость, так и различия по толщине по отдельности могут разными способами обеспечивать уменьшение времени стабилизации, комбинация указанных двух факторов в соответствии с настоящим изобретением может не только более эффективно улучшить время стабилизации, чем каждый из них по отдельности, но и осуществить это более комфортным способом. Применение профиля жесткости дополнительно повышает уровень комфорта, который можно получить, не жертвуя временем стабилизации. Хотя снижение различий по толщине может повысить уровень комфорта, это также отрицательным образом сказывается на эффективности стабилизации. Увеличение некруглости может повышать эффективность стабилизации, но за счет ухудшения комфорта, усложнения процесса изготовления и роста затрат, а также усугубляющихся проблем при обращении с линзами. Оптимальный профиль жесткости позволяет оптимально распределить толщину линзы как радиально, так и по окружности, чтобы обеспечить только минимальный уровень толщины, необходимый для достижения стабилизации, таким образом дополнительно повышая комфорт.Stabilization optimization can be determined by assessing how quickly the lens stabilizes at its desired angular position. On the other hand, lens comfort is more subjective, but can nevertheless be predicted using analytical methods and confirmed in clinical studies. Although both out-of-roundness and thickness differences individually can provide a reduction in stabilization time in different ways, the combination of these two factors in accordance with the present invention can not only improve the stabilization time more effectively than either of them alone, but also do so more comfortably. way. The use of a stiffness profile further increases the level of comfort that can be obtained without sacrificing stabilization time. Although reducing thickness differences can improve comfort, it also has a negative impact on stabilization effectiveness. Increasing out-of-roundness can improve stabilization effectiveness, but at the expense of reduced comfort, increased manufacturing complexity and increased costs, as well as increased lens handling problems. The optimal stiffness profile allows the lens thickness to be optimally distributed both radially and circumferentially to provide only the minimum level of thickness required to achieve stabilization, thus further enhancing comfort.

В соответствии с настоящим изобретением обеспечивается возможность использования множества таких подходов для получения оптимизированной конструкции, которая отличается лучшими характеристиками по сравнению с любой другой конструкцией, в которой используется только один из указанных подходов. Другой целью является искомая конструкция линзы, которую можно получить с использованием такого подхода. И еще одна цель заключается в том, чтобы усовершенствовать существующие конструкции с использованием методологии, описанной в соответствии с настоящим изобретением. Контактные линзы настоящего изобретения можно применять с любым типом оптики контактной линзы без повышения стоимости и оптимизировать для улучшения клинического комфорта и/или физиологии. Кроме того, комбинированные продукты, такие как контактные линзы в комбинации с терапевтическими агентами и косметические линзы, имеющие косметические структуры, также могут использовать преимущества настоящего изобретения.The present invention allows multiple such approaches to be used to obtain an optimized design that performs better than any other design that uses only one of these approaches. Another goal is the desired lens design that can be achieved using this approach. Yet another object is to improve existing designs using the methodology described in accordance with the present invention. The contact lenses of the present invention can be used with any type of contact lens optic without increasing cost and can be optimized to improve clinical comfort and/or physiology. In addition, combination products such as contact lenses in combination with therapeutic agents and cosmetic lenses having cosmetic structures can also take advantage of the present invention.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

Вышеупомянутые и прочие признаки и преимущества настоящего изобретения станут понятны из последующего более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, показанного на прилагаемых чертежах.The above and other features and advantages of the present invention will become apparent from the following more detailed description of the preferred embodiments of the invention shown in the accompanying drawings.

На Фиг. 1А представлено основное изображение линзы и ее областей при просмотре через собственно некруглую линзу в соответствии с настоящим изобретением.In FIG. 1A is a basic image of a lens and its regions when viewed through a non-circular lens itself in accordance with the present invention.

На Фиг. 1В представлено поперечное сечение некруглой линзы, показанной на Фиг. 1А, в соответствии с настоящим изобретением.In FIG. 1B is a cross-sectional view of the non-circular lens shown in FIG. 1A, in accordance with the present invention.

На Фиг. 2А-2Е представлено схематическое изображение различных линз круглой (традиционной) и некруглой формы, а также принцип определения степени некруглости или диаметрического аспектного отношения в соответствии с настоящим изобретением.In FIG. 2A-2E are schematic illustrations of various round (conventional) and non-round shaped lenses, as well as the principle of determining the degree of non-roundness or diametric aspect ratio in accordance with the present invention.

На Фиг. 3 представлено изопараметрическое изображение показателей клинического комфорта для различных характеристик как диаметра круглой линзы, так и различий по толщине линзы, причем более высокие показатели клинического комфорта соответствуют более комфортным условиям.In FIG. Figure 3 provides an isoparametric plot of clinical comfort scores for various characteristics of both circle lens diameter and lens thickness variations, with higher clinical comfort scores corresponding to more comfortable conditions.

На Фиг. 4A-4D представлены экспериментальные изопараметрические изображения предельного времени стабилизации для различных диаметрических аспектных отношений (некруглости) и набора различий по толщине, а также указано, каким образом такая информация используется для достижения желаемых функциональных характеристик линзы для заданной некруглости или диаметрического аспектного отношения и различий по толщине в соответствии с настоящим изобретением.In FIG. 4A-4D show experimental isoparametric images of the limiting settling time for various diametric aspect ratios (out-of-roundness) and a set of thickness differences, and indicate how such information is used to achieve the desired lens performance characteristics for a given out-of-roundness or diametric aspect ratio and thickness differences. in accordance with the present invention.

На Фиг. 5 представлена основная блок-схема методологии, использованной для процесса оптимизации второго порядка в соответствии с настоящим изобретением.In FIG. 5 is a basic flow diagram of the methodology used for the second order optimization process in accordance with the present invention.

На Фиг. 6 представлена основная блок-схема методологии, использованной для оптимизированной конструкции в каждом из трех размеров пространства конструкции в соответствии с настоящим изобретением.In FIG. 6 is a basic flowchart of the methodology used for the optimized design in each of the three design space dimensions in accordance with the present invention.

На Фиг. 7 представлен пример добавления эффективной площади/профиля жесткости в качестве дополнительного размера конструкции для оптимизированной конструкции в каждом из трех размеров пространства конструкции и полученное пространство конструкции, определяемое тремя размерами конструкции с различными диаметрическими аспектными отношениями (некруглость), различными различиями по толщине и профилями жесткости.In FIG. 7 shows an example of adding effective area/stiffness profile as an additional design dimension for an optimized design in each of three design space dimensions and the resulting design space defined by three design dimensions with different diametric aspect ratios (out-of-roundness), different thickness differences, and stiffness profiles.

На Фиг. 8А-8С представлены несколько типичные выходные данные модели вращения/центрирования, показывающие, как будет выглядеть характерная конструкция.In FIG. 8A-8C show some typical output from a rotation/centering model, showing what a representative design would look like.

На Фиг. 9A-9F представлены и сравнены типичные выходные данные модели комфорта для век заявителей, показывающие результаты трех различных конфигураций конструкции и влияние каждого из них на состояние напряжения в самом веке, которое в данном случае служит в качестве показателя комфорта. Более конкретно, на Фиг. 9В представлен подробный вид Фиг. 9А, на Фиг. 9D представлен подробный вид Фиг. 9С, а на Фиг. 9F представлен подробный вид Фиг. 9Е.In FIG. 9A-9F present and compare typical outputs of applicants' eyelid comfort model, showing the results of three different design configurations and the effect of each on the stress state of the eyelid itself, which in this case serves as a measure of comfort. More specifically, in FIG. 9B is a detail view of FIG. 9A, in FIG. 9D is a detail view of FIG. 9C, and in FIG. 9F is a detail view of FIG. 9E.

На Фиг. 10 представлены типичные выходные данные модели виртуальной обертки заявителей, показывающие результаты трех различных конфигураций конструкции и влияние каждого из них на равномерное или неравномерное распределение контактного напряжения в линзе, когда она взаимодействует с поверхностью роговицы/глаза.In FIG. 10 presents typical output from Applicants' virtual wrap model, showing the results of three different design configurations and the effect of each on the uniform or uneven distribution of contact stress in the lens as it interacts with the corneal/ocular surface.

На Фиг. 11А-11С представлены типичные конструкции торической линзы существующего уровня техники, неторической линзы существующего уровня техники и оптимизированная конструкция в соответствии с настоящим изобретением, а также способы взаимодействия каждой из них с типичной топологией поверхности глаза.In FIG. 11A-11C illustrate typical prior art toric lens designs, prior art nontoric lens designs, and an optimized design in accordance with the present invention, as well as how each interacts with a typical ocular surface topology.

На Фиг. 12А представлены профили жесткости репрезентативной конструкции в соответствии с настоящим изобретением по сравнению со многими контрольными состояниями конструкций в данной области.In FIG. 12A depicts the stiffness profiles of a representative structure in accordance with the present invention compared to many reference design conditions in the art.

На Фиг. 12В и 12С показано, как определяется эффективная площадь (показатель профиля жесткости и, таким образом, комфорта).In FIG. 12B and 12C show how the effective area (a measure of the stiffness profile and thus comfort) is determined.

На Фиг. 13А и 13В показано время, необходимое для вращательного восстановления двух репрезентативных конструкций линзы (т.е.: время, необходимое для вращения линзы из положения на 45 градусов для стабилизации), рассчитанное с помощью виртуальной аналитической модели вращения и центрирования.In FIG. 13A and 13B show the time required for rotational recovery of two representative lens designs (ie: time required to rotate the lens from a 45 degree position to stabilize) calculated using a virtual analytical rotation and alignment model.

На Фиг. 14А и 14В показано угловое распределение положения линзы по времени для двух репрезентативных конструкций и их существенное отличие в плане вращательного восстановления.In FIG. 14A and 14B show the angular distribution of lens position over time for two representative designs and their significant difference in terms of rotational recovery.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛВНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED IMPLEMENTATION OPTIONS

Для целей настоящего изобретения контактная линза 10, показанная на Фиг. 1А, образована по меньшей мере с двумя разнородными областями. Образуют внутреннюю область 11, которая обеспечивает коррекцию зрения, и внешнюю периферийную область 13 контактной линзы 10, которая обеспечивает механическую стабильность контактной линзы 10 на поверхности глаза. Третья необязательная промежуточная зона 12, размещенная между внутренней областью 11 и внешней областью 13, может использоваться для совмещения двух указанных выше областей плавным образом так, чтобы между ними не существовало резкой границы. В некоторых примерах осуществления может не требоваться промежуточная зона 12.For purposes of the present invention, the contact lens 10 shown in FIG. 1A is formed with at least two dissimilar regions. They form an inner region 11, which provides vision correction, and an outer peripheral region 13 of the contact lens 10, which provides mechanical stability of the contact lens 10 on the surface of the eye. A third optional intermediate zone 12 located between the inner region 11 and the outer region 13 can be used to merge the above two regions in a smooth manner so that there is no sharp boundary between them. In some embodiments, the intermediate zone 12 may not be required.

Внутренняя область 11, или оптическая зона, обеспечивает коррекцию зрения и предназначена для осуществления конкретных функций, например, для коррекции монофокального зрения, коррекции астигматического зрения, бифокальной коррекции зрения, мультифокальной коррекции зрения, специализированной коррекции, или может иметь любую другую конструкцию, обеспечивающую коррекцию зрения. Внешняя периферия или периферийная зона 13 обеспечивает основную посадку и стабилизацию контактной линзы на поверхности глаза, включая ее центровку и ориентацию.The inner region 11, or optical zone, provides vision correction and is designed to perform specific functions, for example, monofocal vision correction, astigmatic vision correction, bifocal vision correction, multifocal vision correction, specialized correction, or may have any other design that provides vision correction . The outer periphery or peripheral zone 13 provides basic fit and stabilization of the contact lens on the surface of the eye, including its centering and orientation.

Стабилизация угла поворота имеет основополагающее значение в том случае, когда оптическая зона включает в себя элементы с асимметрией вращения, например, элементы для коррекции астигматизма и/или других аберраций высшего порядка. Необязательная промежуточная зона или зона 12 обеспечивает плавный переход от оптической зоны к периферийной зоне. Следует отметить, что как оптическую зону 11, так и периферийную зону 13 можно выполнить по отдельности, хотя иногда при наличии взаимодействий конструкции каждой из них тесно связаны друг с другом. Например, для конструкции торической линзы с астигматической оптической зоной может требоваться специфическая периферийная зона для удержания контактной линзы в предварительно заданной ориентации на поверхности глаза.Stabilization of the rotation angle is of fundamental importance when the optical zone includes elements with rotational asymmetry, for example, elements for correcting astigmatism and/or other higher order aberrations. An optional intermediate zone or zone 12 provides a smooth transition from the optical zone to the peripheral zone. It should be noted that both the optical zone 11 and the peripheral zone 13 can be configured separately, although sometimes the designs of each are closely related to each other when there are interactions. For example, a toric lens design with an astigmatic optical zone may require a specific peripheral zone to hold the contact lens in a predetermined orientation on the ocular surface.

Для целей настоящего изобретения контактная линза также образована с передней поверхностью 14, задней поверхностью или основной кривой 15 и краем 16, как показано на Фиг. 1В, на которой изображено поперечное сечение линзы по Фиг. 1А. Передняя и задняя поверхности контактной линзы описываются, по меньшей мере, двумя областями - внутренней областью 11, при помощи которой корректируется зрение, и внешней областью 13 или периферией контактной линзы, которая обеспечивает механическую стабильность контактной линзы на поверхности глаза. Как отмечалось выше, необязательная промежуточная зона 12, размещенная между внутренней областью 11 и внешней областью 13, может использоваться для совмещения и/или сопряжения двух указанных выше областей непрерывным и/или плавным образом так, чтобы между ними не существовало резкой границы, как это описано выше. В определенных случаях некруглых конструкций промежуточная зона 12 обеспечивает плавный переход от круглой оптической зоны к некруглой периферии, одновременно избегая образования резких границ и сглаживая изменения по толщине вдоль радиального размера линзы 10.For purposes of the present invention, the contact lens is also formed with a front surface 14, a back surface or base curve 15, and an edge 16, as shown in FIG. 1B, which shows a cross section of the lens of FIG. 1A. The front and back surfaces of the contact lens are defined by at least two regions - an inner region 11 that corrects vision, and an outer region 13 or the periphery of the contact lens that provides mechanical stability to the contact lens on the surface of the eye. As noted above, an optional intermediate zone 12 located between the inner region 11 and the outer region 13 can be used to align and/or interface the two above regions in a continuous and/or smooth manner so that there is no sharp boundary between them, as described higher. In certain cases of non-circular designs, the intermediate zone 12 provides a smooth transition from the circular optical zone to the non-circular periphery, while avoiding the formation of sharp boundaries and smoothing changes in thickness along the radial dimension of the lens 10.

Толщина линзы является важной переменной, которую можно оптимизировать и которую можно определить в любой из трех областей, но предпочтительно во внешней или периферийной области 13, путем простого измерения относительного расстояния вдоль направления, перпендикулярного основной кривой между передней поверхностью 14 и задней поверхностью 15. Различия по толщине могут определяться разницей между номинально толстыми областями линзы и номинально тонкими областями линзы. Номинально толстая область отражает максимальную периферийную толщину линзы. Номинально тонкая область линзы располагается вдоль меридиана минимальной периферийной толщины, но определяется как толщина на пропорционально равном радиальном расстоянии до меридиана максимальной толщины линзы. Это важная переменная как для целей эффективности стабилизации, так и для обеспечения комфорта. В общем случае, чем больше различия по толщине, тем более ярким будет эффект стабилизации, к сожалению, более существенные различия по толщине обычно также более заметны пользователю и могут создавать больший дискомфорт, особенно для чувствительных пользователей линз. В соответствии с настоящим изобретением можно рассчитать эффект использования сокращения или процента заданных различий по толщине, а также рассчитать, какое воздействие такое сокращение или процент оказывают на время, необходимое для стабилизации заданной конструкции линзы, а также воздействие на комфорт. Можно также непосредственно задавать нужные различия по толщине. Исследования и накопленный к настоящему времени опыт авторов изобретения показали, что различия по толщине в диапазоне от 0,1 мм до 0,4 мм являются более предпочтительными для улучшения комфорта, одновременно обеспечивая достижение эффективной стабилизации в соответствии с настоящим изобретением.Lens thickness is an important variable that can be optimized and can be determined in any of the three regions, but preferably in the outer or peripheral region 13, by simply measuring the relative distance along a direction perpendicular to the main curve between the front surface 14 and the rear surface 15. Differences in thickness can be determined by the difference between the nominally thick areas of the lens and the nominally thin areas of the lens. The nominally thick area represents the maximum peripheral thickness of the lens. The nominally thin area of a lens is located along the minimum peripheral thickness meridian, but is defined as the thickness at a proportionately equal radial distance to the maximum lens thickness meridian. This is an important variable for both stabilization effectiveness and comfort purposes. In general, the greater the difference in thickness, the more pronounced the stabilizing effect will be; unfortunately, larger differences in thickness are usually also more noticeable to the user and can create more discomfort, especially for sensitive lens wearers. In accordance with the present invention, it is possible to calculate the effect of using a reduction or percentage of given thickness differences, and also calculate what effect such reduction or percentage has on the time required to stabilize a given lens design, as well as the effect on comfort. You can also directly set the desired thickness differences. The inventors' research and experience to date have shown that thickness differences in the range of 0.1 mm to 0.4 mm are preferable for improving comfort while achieving effective stabilization in accordance with the present invention.

Край 16 представляет собой кромку контактной линзы 10, и он также является переменной, которую можно учитывать в схеме оптимизации. Для настоящего изобретения форма края 16 предпочтительно является некруглой и также может быть асимметричной. Для рассматриваемых целей круглость/некруглость определяется как отношение наибольшего диаметра вписанной окружности, которая может лежать в пределах периферийной формы линзы, к наименьшему диаметру описанной окружности, который находится вокруг периферийной формы линзы. Таким образом, в обычной круглой контактной линзе такие два диаметра будут не только равны друг другу, но также будут совпадать центры обоих диаметров вписанной и описанной окружностей. В соответствии с настоящим изобретением результатом такой некруглости может быть овальная линза. Это происходит в том случае, если центр наибольшего диаметра вписанной окружности и центр наименьшего диаметра описанной окружности совпадают, но диаметры в каждой из окружностей не равны друг другу, как показано на Фиг. 2В. Некруглость или то, что мы называем диаметрическим аспектным отношением, может также распространяться на асимметричные линзы с асимметрией относительно либо горизонтального меридиана, либо вертикального меридиана. Такого рода асимметричную линзу можно получить, если центры диаметров вписанной и описанной окружностей расположены вдоль вертикального или горизонтального меридианов, соответственно, но при этом не совпадают. Наконец, еще одним примером некруглости в соответствии с настоящим изобретением может быть асимметричный профиль, в котором несовпадающие центры не расположены вдоль горизонтали или вертикали.Edge 16 represents the edge of contact lens 10 and is also a variable that can be taken into account in the optimization scheme. For the present invention, the shape of the edge 16 is preferably non-circular and may also be asymmetrical. For present purposes, roundness/out-of-roundness is defined as the ratio of the largest inscribed circle diameter that may lie within the lens's peripheral shape to the smallest inscribed circle diameter that lies around the lens's peripheral shape. Thus, in a conventional round contact lens, these two diameters will not only be equal to each other, but also the centers of both diameters of the inscribed and circumscribed circles will coincide. In accordance with the present invention, the result of such non-roundness may be an oval lens. This occurs when the center of the largest diameter of the incircle and the center of the smallest diameter of the circumcircle coincide, but the diameters in each circle are not equal to each other, as shown in Fig. 2B. Non-circularity, or what we call diametric aspect ratio, can also extend to asymmetrical lenses with asymmetry about either the horizontal meridian or the vertical meridian. This kind of asymmetrical lens can be obtained if the centers of the diameters of the inscribed and circumscribed circles are located along the vertical or horizontal meridians, respectively, but do not coincide. Finally, another example of non-circularity in accordance with the present invention would be an asymmetrical profile in which the non-coinciding centers are not located along the horizontal or vertical.

Если проанализировать отдельно взятое снижение различий по толщине для круглой линзы (круглой считается линза с диаметрическим аспектным отношением 100%), влияние данного фактора заключается в том, что по мере снижения процентов исходных различий по толщине увеличивается время стабилизации. Если провести оценку увеличения некруглости или альтернативно уменьшения диаметрического аспектного отношения для заданных исходных различий по толщине, можно наблюдать незначительное снижение времени стабилизации, затем отсутствие изменений, а после этого увеличение времени стабилизации. Таким образом, для различий по толщине 95%, начиная с круглой линзы (диаметрическое аспектное отношение равно 100%), по мере снижения диаметрического аспектного отношения со 100% время стабилизации уменьшается, достигая своего минимума при диаметрическом аспектном отношении примерно 85%, дальнейшие сокращения диаметрического аспектного отношения ниже уровня 85% приводят к обратному эффекту, и значения времени стабилизации по мере последующего уменьшения диаметрических аспектных отношений увеличиваются. Однако подобная тенденция и крутизна изменений варьируются в зависимости от меняющихся различий по толщине. При изучении комбинации увеличивающейся некруглости или снижающегося диаметрического аспектного отношения в сочетании с одновременно уменьшающимися различиями по толщине, как это предусмотрено настоящим изобретением, так что можно определить локальные области с минимальным временем стабилизации, можно предложить более совершенный продукт по сравнению с теми продуктами, которые можно получить при раздельном использовании некруглости или различий по толщине.If we analyze the reduction in thickness differences separately for a circular lens (a lens with an aspect ratio of 100% is considered round), the effect of this factor is that as the percentage of initial thickness differences decreases, the stabilization time increases. If an increase in out-of-roundness, or alternatively a decrease in diametrical aspect ratio, is assessed for given initial thickness differences, one may observe a slight decrease in stabilization time, then no change, and then an increase in stabilization time. Thus, for thickness differences of 95%, starting with a round lens (diametric aspect ratio is 100%), as the diametric aspect ratio decreases from 100%, the stabilization time decreases, reaching its minimum at a diametric aspect ratio of approximately 85%, further reductions in diametric aspect ratio Aspect ratios below the 85% level lead to the opposite effect, and the stabilization times increase as the diametrical aspect ratios subsequently decrease. However, such a trend and the steepness of the changes vary depending on the varying differences in thickness. By studying the combination of increasing out-of-roundness or decreasing diametrical aspect ratio in combination with simultaneously decreasing thickness differences, as provided by the present invention, so that local areas with minimal stabilization time can be identified, a superior product can be offered compared to those that can be obtained when using non-roundness or thickness differences separately.

На Фиг. 2А-2Е приведены примерны пяти характерных ситуаций. В первом примере (см. Фиг. 2А) приводится стандартная круговая контактная линза 20, в которой вписанная и описанная окружности (не показаны) имеют равные диаметры, которые также равны диаметру линзы. Кроме того, центры всех трех окружностей (вписанная, описанная и собственно линза) совпадают и размещены на пересечении верхне-нижней оси 26 и назально-височной оси 28. Таким образом, обе окружности и расположение центров не отличаются от параметров периферийного поля линзы 20. В первом некруглом примере (см. Фиг. 2В), который по форме представляет собой овал, вписанная окружность 22 и описанная окружность 24 имеют неравные диаметры, но их центры совпадают. Следствием этого является некруглая геометрия линзы 20, которая симметрична относительно как верхне-нижней оси (вертикальный меридиан) 26, так и назально-височной оси (горизонтальный меридиан) 28. На Фиг. 2С центр вписанной окружности 22 смещен вдоль назально-височной оси (горизонтальный меридиан) 28 на расстояние 27 относительно центра описанной окружности 24. В результате, возникает височно-назальная асимметрия при одновременном сохранении верхне-нижней симметрии. Аналогичным образом на Фиг. 2D центр вписанной окружности 22 смещен вдоль верхне-нижней оси (вертикальный меридиан) 26 на расстояние 29 относительно центра описанной окружности 24. В результате, возникает верхне-нижняя асимметрия при одновременном сохранении назально-височной симметрии. Последний характерный пример в этой серии показан на Фиг. 2Е, на которой вписанная окружность 22 смещена вдоль как верхне-нижней оси 26, так и назально-височной оси 28 относительно описанной окружности 24. В результате, формируется асимметричная форма линзы 20. Как показано на Фиг. 2С-2Е, степень горизонтального смещения 27 и вертикального смещения 29 центрального положения, а также диаметров вписанной 22 и описанной 24 окружностей не только связаны друг с другом, но могут меняться и могут быть различными, чтобы создавать множество форм некруглой линзы в дополнение к представленным формам в характерных пяти примерах.In FIG. 2A-2E show approximately five typical situations. The first example (see FIG. 2A) shows a standard circular contact lens 20 in which the inscribed and circumscribed circles (not shown) have equal diameters, which are also equal to the diameter of the lens. In addition, the centers of all three circles (inscribed, circumscribed and the lens itself) coincide and are located at the intersection of the superior-inferior axis 26 and the nasal-temporal axis 28. Thus, both circles and the location of the centers do not differ from the parameters of the peripheral field of the lens 20. B In the first non-circular example (see FIG. 2B), which is an oval in shape, the incircle 22 and the circumcircle 24 have unequal diameters, but their centers coincide. The consequence of this is a non-circular geometry of the lens 20 that is symmetrical about both the supero-inferior axis (vertical meridian) 26 and the nasal-temporal axis (horizontal meridian) 28. In FIG. 2C, the center of the inscribed circle 22 is shifted along the nasal-temporal axis (horizontal meridian) 28 by a distance 27 relative to the center of the inscribed circle 24. As a result, temporo-nasal asymmetry occurs while maintaining superior-inferior symmetry. Similarly in FIG. The 2D center of the inscribed circle 22 is shifted along the superior-inferior axis (vertical meridian) 26 by a distance 29 relative to the center of the inscribed circle 24. As a result, superior-inferior asymmetry occurs while maintaining nasal-temporal symmetry. The last representative example in this series is shown in Fig. 2E, in which the incircle 22 is offset along both the superoinferior axis 26 and the nasal-temporal axis 28 relative to the incircle 24. As a result, an asymmetrical shape of the lens 20 is formed. As shown in FIG. 2C-2E, the degree of horizontal displacement 27 and vertical displacement 29 of the central position, as well as the diameters of the incircle 22 and circumcircle 24 are not only related to each other, but may vary and may be different to create a variety of non-circular lens shapes in addition to the presented shapes in typical five examples.

На Фиг. 3 приводятся изопараметрические характеристики комфорта при рассмотрении взаимосвязи между различиями по толщине и набором вертикальных размеров/диаметров круглой линзы. На этом изображении показатели комфорта 48 соответствуют меньшему уровню комфорта, чем показатели комфорта выше 48. Как можно видеть, общая тенденция снижения различий по толщине по-прежнему повышает уровень комфорта по мере сглаживания различий по толщине, но показатели улучшения комфорта также зависят от диаметра/размеров. Можно также видеть, что для больших различий по толщине (>75%) по мере увеличения кругового диаметра с 14,0 до 14,5 наблюдается повышение уровня комфорта для заданных различий по толщине, которые превышают 75%. Подобная ситуация отличается от меньших по величине различий по толщине (<55%), где для заданных различий по толщине по мере увеличения кругового диаметра с 14,0 до 14,5 наблюдается понижение уровня комфорта для заданных различий по толщине, которые не превышают 55%. В данном примере размеры/диаметр 14 мм в комбинации с наименьшим процентом различий по толщине обеспечивает наибольший уровень комфорта с показателем 66 или выше. Хотя можно выбирать вертикальные диаметры, которые как больше, так и меньше 14,00 мм, в приведенных ниже примерах основное внимание уделяется случаю вертикального диаметра 14,00 мм.In FIG. Figure 3 provides isoparametric comfort characteristics when considering the relationship between differences in thickness and a set of vertical dimensions/diameters of a circular lens. In this image, comfort scores of 48 represent a lower level of comfort than comfort scores above 48. As can be seen, the overall trend of decreasing thickness differences still increases comfort levels as thickness differences smooth out, but comfort improvement rates are also dependent on diameter/dimensions . It can also be seen that for larger thickness differences (>75%), as the circular diameter increases from 14.0 to 14.5, there is an increase in comfort level for given thickness differences that are greater than 75%. This situation is in contrast to smaller thickness differences (<55%), where for a given thickness difference, as the circular diameter increases from 14.0 to 14.5, there is a decrease in comfort level for a given thickness difference that does not exceed 55%. . In this example, the 14mm size/diameter combined with the smallest percentage of thickness variation provides the greatest comfort level with a score of 66 or higher. Although it is possible to select vertical diameters that are both larger and smaller than 14.00 mm, the examples below focus on the 14.00 mm vertical diameter case.

Несмотря на важное значение соотношения и синергетического эффекта, которые обеспечиваются за счет одновременного использования различий по толщине и некруглости, необходимо также принимать во внимание влияние диаметра. В приведенных ниже примерах будут описаны линзы с вертикальным диаметров 14,00 мм с соответствующими горизонтальными диаметрами на основе различных процентных долей диаметрического аспектного отношения. На Фиг. 4A-4D показано соотношение различий по толщине и некруглости, которое обеспечивает формирование предпочтительной области 49 в соответствии с настоящим изобретением. Такая область обеспечивает максимальный комфорт, а также соответствует другим требованиям, например, таким как время стабилизации или простота при изготовлении. Изопараметрические изображения на Фиг. 4A-4D построены на основе линзы, имеющей постоянный вертикальный размер/диаметр 14,0 мм, и изопараметрические линии или области с указанием предельного времени стабилизации масштабируются/нормализуются от более 90 до менее -50 секунд. Предельное время определяется как время, необходимое для стабилизации линзы в пределах 10 градусов от конечного состояния покоя в соответствии с теоретическими прогнозами модели. Нормализация прогнозируемых значений времени проводится относительно времени, затрачиваемого на стабилизацию исходной конструкции.Although the ratio and synergistic effect achieved by simultaneously exploiting differences in thickness and out-of-roundness are important, the influence of diameter must also be taken into account. The examples below will describe lenses with vertical diameters of 14.00 mm with corresponding horizontal diameters based on different percentages of diametric aspect ratio. In FIG. 4A-4D show the ratio of differences in thickness and out-of-roundness that produces the preferred region 49 in accordance with the present invention. Such an area provides maximum comfort and also meets other requirements, such as stabilization time or ease of manufacture. Isoparametric images in Fig. 4A-4D are built around a lens having a constant vertical dimension/diameter of 14.0 mm and the isoparametric lines or regions indicating the stabilization time limit are scaled/normalized from greater than 90 seconds to less than -50 seconds. The cutoff time is defined as the time required for the lens to stabilize within 10 degrees of its final resting state as predicted by the model's theoretical predictions. Normalization of the predicted time values is carried out relative to the time spent on stabilizing the original structure.

На Фиг. 4А приводится характерное изопараметрическое изображение 40 предельного времени для стабилизации линзы с вертикальным диаметром 14,0 мм. Соответствующие горизонтальные диаметры получают делением вертикального диаметра 14,0 мм на диаметрическое аспектное отношение. Таким образом, группа диаметрических аспектных отношений 94% будет соответствовать горизонтальному диаметру 14,89 мм, а группа диаметрических аспектных отношений 88% будет соответствовать горизонтальному диаметру 15,91 мм, и так далее для остальных диаметрических аспектных отношений. Для каждой группы диаметрических аспектных отношений с постоянным горизонтальным диаметром рассчитывались соответствующие различия по толщине. Данное изображение строилось и набора точек данных (показанных черными точками на изопараметрическом изображении 40) для каждой комбинации диаметрического аспектного отношения и различий по толщине. Каждая точка данных представляет собой среднее значение предельных значений времени для стабилизации на трех глазах для конкретной комбинации диаметрического аспектного отношения и различий по толщине. Предельные значения времени нормализуются относительно предельного значения времени, получаемого для заданной исходной конструкции (значения меньше 0 указывают на более быстрое время стабилизации, чем для исходной конструкции). На данном изображении показано влияние изменений как различий по толщине (горизонтальная ось) 42, так и воздействие изменений диаметрического аспектного отношения или изменений некруглости периферии линзы (вертикальная ось) 44. Как показано, такое изопараметрическое изображение 40 не является монотонным, а потому за счет этого возникают комбинации некруглости и различий по толщине, которые более желательны по сравнению с остальными при одновременном рассмотрении обеих переменных.In FIG. 4A shows a representative isoparametric image 40 of the time limit for stabilization of a lens with a vertical diameter of 14.0 mm. The corresponding horizontal diameters are obtained by dividing the vertical diameter of 14.0 mm by the diametric aspect ratio. Thus, a diametric aspect ratio group of 94% would correspond to a horizontal diameter of 14.89 mm, and a diametric aspect ratio group of 88% would correspond to a horizontal diameter of 15.91 mm, and so on for the remaining diametric aspect ratios. For each group of diametric aspect ratios with a constant horizontal diameter, the corresponding thickness differences were calculated. This image was constructed of a set of data points (shown as black dots in isoparametric image 40) for each combination of diametric aspect ratio and thickness differences. Each data point represents the average of the cutoff time values for stabilization across three eyes for a particular combination of diametric aspect ratio and thickness differences. Time limits are normalized relative to the time limit obtained for a given initial structure (values less than 0 indicate faster settling times than the initial structure). This image shows the effect of changes in both thickness differences (horizontal axis) 42 and the effect of changes in diametric aspect ratio or changes in out-of-roundness of the lens periphery (vertical axis) 44. As shown, such an isoparametric image 40 is not monotonic, and therefore due to this Combinations of out-of-roundness and thickness differences arise that are more desirable than others when both variables are considered simultaneously.

Как показано на Фиг. 4В, в зависимости от того, какое снижение различий по толщине используется в данном случае, при одновременном увеличении степени некруглости или снижении диаметрического аспектного отношения реакция искомого времени стабилизации будет отличаться в зависимости от выбранной комбинации. В качестве примера, выделяются три участка на заданной траектории (изопараметрическая линия 46) на изопараметрическом изображении 40, участок 41 траектории, соответствующий примерно 97% различий по толщине, участок 43 траектории, соответствующий примерно 75% различий по толщине, и участок 45 траектории, соответствующий примерно 59% различий по толщине. Как можно видеть, необходимая степень некруглости для достижения одного и того же уровня времени стабилизации, определяемого изопараметрической линией 46, отличается для каждого участка траектории. Данная изопараметрическая линия (обозначенная 46 на Фиг. 4В) соответствует максимальному желательному времени стабилизации, которое опирается на клинические исследования и является разделяющей границей между предельными значениями времени, которые больше и меньше значений времени стабилизации исходной конструкции. Хотя значения ниже такой изопараметрической линии будут более приемлемыми для значений времени стабилизации, существуют и другие соображения или компромиссы, которые необходимо принимать во внимание, такие как комфорт и простота изготовления.As shown in FIG. 4B, depending on which thickness difference reduction is used in a given case, while simultaneously increasing the degree of out-of-roundness or reducing the diametrical aspect ratio, the response of the desired stabilization time will differ depending on the selected combination. As an example, three portions of a given path (isoparametric line 46) in isoparametric image 40 are identified, a path portion 41 corresponding to approximately 97% of the thickness differences, a path portion 43 corresponding to approximately 75% of the thickness differences, and a path portion 45 corresponding to approximately 59% of the differences are in thickness. As can be seen, the required degree of non-circularity to achieve the same level of stabilization time, determined by the isoparametric line 46, is different for each trajectory segment. This isoparametric line (labeled 46 in Figure 4B) corresponds to the maximum desired stabilization time, which is based on clinical studies and is the dividing line between time limits that are greater and less than the stabilization time of the original design. Although values below such an isoparametric line will be more acceptable for settling time values, there are other considerations or trade-offs that must be taken into account, such as comfort and ease of manufacture.

Как отмечалось выше, хотя увеличение различий по толщине по существу уменьшает время стабилизации, при этом также может ухудшаться комфорт. Клинические исследования, проведенные заявителем, указывают на взаимосвязь приемлемого уровня комфорта с различиями по толщине. В соответствии с результатами таких внутренних клинических исследований можно отметить, что снижение различий по толщине ниже 70% от исходных различий по толщине, по-видимому, обеспечивает более приемлемый уровень комфорта по сравнению с показателем выше 70%, поэтому заявители определили, что, как показано на Фиг. 4В, в настоящем примере предпочтительными являются значения слева от вертикальной границы 47 при различиях по толщине 70%.As noted above, although increasing thickness differences inherently reduces stabilization time, comfort may also be compromised. Clinical studies conducted by the applicant indicate that acceptable levels of comfort are related to differences in thickness. Consistent with the results of such internal clinical studies, it can be noted that a reduction in thickness differences below 70% of the original thickness differences appears to provide a more acceptable level of comfort compared to a value above 70%, therefore, applicants have determined that, as shown in Fig. 4B, in the present example, the preferred values are to the left of the vertical border 47 with a thickness difference of 70%.

Что касается Фиг. 4С, хотя степень некруглости также вносит вклад в сокращение времени стабилизации, в данном случае также существуют компромиссы. По мере отклонения от круговой конструкции с увеличением некруглости или сокращением диаметрических аспектных отношений после превышения определенного уровня некруглости повышается сложность изготовления, а также усугубляются проблемы, связанные с простотой в обращении. Таким образом, было установлено, что предпочтительно удерживать степень некруглости или диаметрическое аспектное отношение на уровне выше 80%, как это определяется на Фиг. 4С на изопараметрическом изображении 40 горизонтальной границей 48. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением, если оставаться слева от вертикальной границы 47, выше горизонтального уровня 48 и ниже соответствующей части верхней полосы 46 контурной линии, можно определить предпочтительную область 49 (показана заштрихованной), где максимально учитываются соображения времени стабилизации; комфорт при ношении: простота вставки/обращения; а также сложности изготовления, чтобы обеспечивать оптимальные характеристики стабилизации с использованием различий по толщине линзы и некруглости линзы, которые в данном случае приводятся для вертикального диаметра линзы 14,00 мм в соответствии с настоящим изобретением.Regarding FIG. 4C, although the degree of out-of-roundness also contributes to the reduction in stabilization time, there are also trade-offs here. As the design deviates from a circular design with increasing out-of-roundness or decreasing diametric aspect ratios beyond a certain level of out-of-roundness, manufacturing complexity increases and problems associated with ease of handling become more severe. Thus, it has been found that it is preferable to keep the degree of out-of-roundness or diametric aspect ratio above 80%, as defined in FIG. 4C in the isoparametric image 40 by the horizontal boundary 48. Thus, in accordance with the present invention, by remaining to the left of the vertical boundary 47, above the horizontal level 48 and below the corresponding portion of the upper contour line strip 46, a preferred region 49 (shown shaded) can be determined. where stabilization time considerations are taken into account as much as possible; wearing comfort: easy insertion/handling; as well as manufacturing complexity to provide optimal stabilization performance using differences in lens thickness and lens out-of-roundness, which in this case are given for a vertical lens diameter of 14.00 mm in accordance with the present invention.

В предпочтительном аспекте настоящего изобретения можно выбрать вариант дальнейшего повышения показателей линзы, уделяя больше внимания одному соображению по сравнению с другим, при этом одновременно оставаясь в пределах ранее описанной предпочтительной области 49. Например, если сокращение времени стабилизации представляется более важным по сравнению с другими соображениями, можно подготовить конструкции, обладающие некруглостью и различиями по толщине, которые определяют положение в нижнем правом углу предпочтительной области 49. Если больше внимания уделяется повышению комфорта как наиболее важному соображению, можно снизить различия по толщине, тем самым увеличивая комфорт за счет выбора некруглости и различий по толщине, которые определяют положение в левой части предпочтительной области. Наконец, что касается соображений конструкции, если более важное значение придается легкости вставки и/или соображениям изготовления, будет выбираться верхняя часть предпочтительной области, и будут создаваться конструкции линз, которые отличаются минимальной степенью некруглости и соответствующими различиями по толщине, которые находятся в пределах предпочтительной области.In a preferred aspect of the present invention, one may choose to further improve lens performance by placing greater emphasis on one consideration over another, while still remaining within the previously described preference region 49. For example, if reducing stabilization time is considered more important than other considerations, designs can be prepared that have non-roundness and thickness differences that define the position in the lower right corner of the preferred area 49. If greater emphasis is placed on improving comfort as the most important consideration, thickness differences can be reduced, thereby increasing comfort through the choice of non-roundness and thickness differences thickness, which determine the position on the left side of the preferred area. Finally, regarding design considerations, if ease of insertion and/or manufacturing considerations are more important, the top of the preferred region will be selected and lens designs will be created that have a minimum degree of out-of-roundness and associated thickness differences that are within the preferred region .

Как отмечалось выше, вертикальный диаметр, выбираемый для набора комбинаций некруглости и различий по толщине будет обеспечивать уникальную поверхность отклика. Увеличение или уменьшение вертикального диаметра (т.е. новый набор комбинаций некруглости и различий по толщине) будет приводить к изменениям такой поверхности отклика и смещению предпочтительной области 49 главным образом в форме вертикального сдвига предпочтительной области 49, как показано на Фиг. 4D.As noted above, the vertical diameter selected for a set of combinations of out-of-roundness and thickness differences will provide a unique response surface. Increasing or decreasing the vertical diameter (ie, a new set of combinations of out-of-roundness and thickness differences) will result in changes to such response surface and a shift in the preferred region 49 primarily in the form of a vertical shift in the preferred region 49, as shown in FIG. 4D.

В соответствии с примером осуществления предполагается, что увеличение вертикального диаметра будет приводить к более быстрым временам стабилизации, результатом чего будет соответствующий сдвиг вверх 50 предпочтительной области. Соответственно, при уменьшении вертикального диаметра будет происходить увеличение значений времени стабилизации, и произойдет сдвиг вниз 51 предпочтительной области.According to an exemplary embodiment, it is expected that increasing the vertical diameter will result in faster settling times, resulting in a corresponding upward shift 50 of the preferred region. Accordingly, as the vertical diameter decreases, there will be an increase in the stabilization time values and a downward shift of the preferred region 51 will occur.

Хотя в соответствии с методологией, описанной в настоящем изобретении, можно использовать и дополнительно улучшать любую начальную исходную конструкцию, предпочтительно начинать с известной конструкции в качестве отправной точки и улучшать ее функциональность за счет модификаций ее некруглости и введения снижений различий по толщине для достижения более комфортной, но при этом эффективно стабилизированной конструкции. Среди известных конструкций могут быть находящиеся в разработке конструкции, ранее запущенные серийно выпускаемые конструкции или существовавшие в прошлом конструкции.Although any initial starting design can be used and further improved upon according to the methodology described in the present invention, it is preferable to start with a known design as a starting point and improve its functionality by modifying its out-of-roundness and introducing reductions in thickness differences to achieve a more comfortable, comfortable feel. but at the same time an effectively stabilized structure. Known designs may include designs in development, previously commercialized designs, or past designs.

Как показано на Фиг. 5, блок-схема 500 начинается с этапа 501, на котором сначала определяются начальные параметры исходной конструкции линзы или используются заранее заданные параметры конструкции линзы для существующей конструкции. Для заданной конструкции сначала рассчитывают первоначальные различия по толщине на этапе 502. Это будет отправной точкой, а также максимальным значением различий по толщине и соответственно обозначается как 100% различий по толщине. Для заданной исходной конструкции линзы (круглой или некруглой) можно изменить профиль кромки за счет изменения аспектных отношений, чтобы добиться все более некруглых вариантов геометрии исходной линзы. Начиная с заданного параметра вертикального диаметра, можно использовать диаметрическое аспектное отношение для определения параметра горизонтального диаметра для каждого набора значений от 50 до 95% круглой конструкции и предпочтительно от 60 до 95% круглой конструкции, а более предпочтительно от 80 до 95% круглой конструкции на этапе 503. Такую процедуру повторяют для каждого варианта различий по толщине от 50% до 100% исходного значения с использованием подходящих этапов или инкрементов различий по толщине и для каждого варианта диаметрического аспектного отношения до не более 50% некруглости с подходящими инкрементами некруглости на этапе 504. После определения всех комбинаций диаметрических аспектных отношений и различий по толщине на этапе 505 рассчитывается время стабилизации для каждой комбинации; На этапе 506 и на этапе 507 можно затем заполнить матрицу значений и создать соответствующее изопараметрическое изображение. Хотя исходная конструкция будет приводить к различным результатам для изопараметрического изображения времени стабилизации, для конструкций одного набора можно ожидать сходных или даже идентичных результатов и тенденций. Следующий этап предусматривает идентификацию предпочтительной области на искомом изопараметрическом изображении посредством определения вертикальной границы различий по толщине между 50 и 100% в зависимости от максимально достижимого уровня комфорта; определение нижней границы некруглости как горизонтального уровня для предпочтительной области в зависимости от простоты в обращении и простоты изготовления; и, наконец, определение максимальной искомой изопараметрической линии для времени стабилизации, которое равно или меньше значения изопараметрической линии для времени стабилизации нормализованной исходной конструкции, чтобы обеспечивать такую же или, если необходимо, более эффективную стабилизацию, чтобы в конечном счете выбрать оптимальную геометрию, на этапах 508 и 509. Если на этапе 508 оказывается, что область не соответствует требованиям, можно затем повторить процедуру для диаметров, которые больше или меньше исходных диаметров, чтобы, вернувшись на этап 502, убедиться в том, что такие альтернативные значения диаметров еще более повышают комфорт, обращение и простоту изготовления. Процедуру можно повторять, проводя итерации для достижения желаемых результатов.As shown in FIG. 5, flowchart 500 begins at step 501, which first determines initial parameters for an initial lens design or uses predefined lens design parameters for an existing design. For a given design, the initial thickness differences are first calculated at step 502. This will be the starting point as well as the maximum value of the thickness differences and is accordingly referred to as 100% thickness differences. For a given initial lens design (circular or non-circular), the edge profile can be modified by changing aspect ratios to achieve increasingly non-circular variations of the original lens geometry. Starting with a given vertical diameter parameter, the diametric aspect ratio can be used to determine the horizontal diameter parameter for each set of values from 50 to 95% of the circular structure, and preferably from 60 to 95% of the circular structure, and more preferably from 80 to 95% of the circular structure at the stage 503. This procedure is repeated for each thickness variation from 50% to 100% of the original value using suitable thickness variation steps or increments and for each diametric aspect ratio variation up to no more than 50% out-of-roundness with appropriate out-of-roundness increments at step 504. After determining all combinations of diametric aspect ratios and thickness differences, step 505 calculates the stabilization time for each combination; At step 506 and at step 507, the matrix of values can then be populated and the corresponding isoparametric image created. Although the original design will produce different results for the isoparametric image of the settling time, similar or even identical results and trends can be expected for designs of the same set. The next step involves identifying the preferred area on the desired isoparametric image by determining the vertical boundary of the thickness differences between 50 and 100% depending on the maximum achievable level of comfort; determining the lower limit of non-circularity as the horizontal level for the preferred area depending on ease of handling and ease of manufacture; and finally determining the maximum desired isoparametric line for stabilization time that is equal to or less than the value of the isoparametric line for stabilization time of the normalized original structure to provide the same or, if necessary, more effective stabilization to ultimately select the optimal geometry, in the steps 508 and 509. If at step 508 it turns out that the area does not meet the requirements, you can then repeat the procedure for diameters that are larger or smaller than the original diameters to return to step 502 to ensure that such alternative diameters further improve comfort , handling and ease of manufacture. The procedure can be repeated in iterations to achieve the desired results.

При добавлении профиля жесткости в качестве дополнительного размера конструкции можно использовать методологию оптимизации конструкции в каждом из трех размеров пространства конструкции, что способствует улучшению, которое может быть достигнуто путем оптимизации только некруглости и различий по толщине в комбинации. Как показано на Фиг. 6, этапы аналогичны этапам, показанным на блок-схеме на Фиг. 5, но добавление этапа 605 теперь повышает уровень сложности конструкции за счет добавления параметра профиля жесткости в качестве третьего входного параметра, таким образом делая полученную линзу данной методологии с оптимизированной конструкцией по каждому из трех размеров пространства конструкции.By adding a stiffness profile as an additional design dimension, a design optimization methodology can be used in each of the three dimensions of the design space, contributing to the improvement that can be achieved by optimizing only the non-circularity and thickness differences in the combination. As shown in FIG. 6, the steps are similar to those shown in the flowchart in FIG. 5, but the addition of step 605 now increases the level of design complexity by adding the stiffness profile parameter as a third input parameter, thereby making the resulting lens of the methodology an optimized design for each of the three dimensions of the design space.

Как показано на Фиг. 6, блок-схема 600 начинается с этапа 601, на котором сначала определяются начальные параметры исходной конструкции линзы или используются заранее заданные параметры конструкции линзы для существующей конструкции. Несмотря на то, что порядок параметра/компонента/размера конструкции, подлежащих оптимизации, можно изменять, предпочтительно начинать с некруглости/аспектного отношения, за которым следуют различия по толщине, а затем профиль жесткости. Таким образом, сначала выбирается начальное некруглое аспектное отношение. Для заданной исходной конструкции линзы (круглой или некруглой) можно изменить профиль кромки за счет изменения аспектных отношений, чтобы добиться все более некруглых вариантов геометрии исходной линзы. Начиная с заданного параметра вертикального диаметра, можно использовать диаметрическое аспектное отношение для определения параметра горизонтального диаметра для каждого набора значений от 50 до 95% круглой конструкции и предпочтительно от 60 до 95% круглой конструкции, а более предпочтительно от 80 до 95% круглой конструкции на этапе 602. Затем можно вычислить исходное различие по толщине на этапе 603. Это будет отправной точкой, а также максимальным значением различий по толщине и соответственно обозначается как 100% различий по толщине. Такую процедуру повторяют для каждого варианта различий по толщине от 50% до 100% исходного значения с использованием подходящих этапов или инкрементов различий по толщине для каждого желаемого варианта диаметрического аспектного отношения до не более 50% некруглости, как правило, с подходящими инкрементами некруглости (предпочтительно от 1 до 5%) на этапе 604. После определения всех комбинаций диаметрических аспектных отношений и различий по толщине конструкцию можно дополнительно оптимизировать путем оценки воздействия профиля жесткости на конструкцию на этапе 605. В частности, заявители обнаружили, что для комфорта линзы могут быть достигнуты дополнительные преимущества, при этом достигая удовлетворительного вращательного восстановления для стабилизации линзы за счет разумного размещения материала, в особенности при разработке некруглых линз большого диаметра с присутствующими различиями по толщине.As shown in FIG. 6, flowchart 600 begins at step 601, which first determines initial parameters for an initial lens design or uses predefined lens design parameters for an existing design. Although the order of design parameter/component/size to be optimized can be varied, it is preferable to start with out-of-roundness/aspect ratio, followed by thickness differences, and then stiffness profile. Thus, an initial non-circular aspect ratio is first selected. For a given initial lens design (circular or non-circular), the edge profile can be modified by changing aspect ratios to achieve increasingly non-circular variations of the original lens geometry. Starting with a given vertical diameter parameter, the diametric aspect ratio can be used to determine the horizontal diameter parameter for each set of values from 50 to 95% of the circular structure, and preferably from 60 to 95% of the circular structure, and more preferably from 80 to 95% of the circular structure at the stage 602. The initial thickness difference can then be calculated at step 603. This will be the starting point as well as the maximum value of the thickness differences and is accordingly referred to as 100% thickness differences. This procedure is repeated for each thickness variation variation from 50% to 100% of the original value using suitable thickness variation steps or increments for each desired diametric aspect ratio variation up to no more than 50% out-of-roundness, typically with suitable out-of-roundness increments (preferably from 1 to 5%) at step 604. Once all combinations of diametric aspect ratios and thickness differences have been determined, the design can be further optimized by evaluating the effect of the stiffness profile on the design at step 605. In particular, applicants have discovered that additional benefits can be achieved for lens comfort , while achieving satisfactory rotational recovery to stabilize the lens through judicious material placement, especially when designing large diameter non-circular lenses with thickness variations present.

Продолжая, таким образом можно создать оптимизированный профиль жесткости, который будет уменьшен по сравнению с типичными профилями жесткости торической линзы и тем самым повысит комфорт. Эти оптимизированные профили жесткости относятся к профилям жесткости неторической линзы, при этом обеспечивая достаточную стабилизацию. Из-за некруглости и большого диаметра этих линз они с большей вероятностью взаимодействуют с лимбальной областью топографии поверхности глаза. В связи с изменениями геометрии поверхности глаза в этой области взаимодействие линзы с поверхностью глаза будет зависеть от жесткости линзы. Это может привести к образованию пузырьков под линзой или к другим ситуациям, таким как дискомфорт, создаваемый линзой, окрашивание или вдавливание в области конъюнктивы. Таким образом, это также предоставляет возможность конструировать линзы с улучшенными характеристиками путем положительного взаимодействия с лимбальной областью. Пузырьки, образованные при захвате воздуха (т.е. создание воздушных карманов) под контактной линзой, когда линза находится на глазу, могут встречаться с линзами большого диаметра с менее оптимальными профилями жесткости. В то время как пузырьки будут со временем рассеиваться из-за того, что пузырек проходит через проницаемый материал линзы, или просто из-за ухода пузырька из-под линзы при ее перемещении, можно свести к минимуму и/или уменьшить возникновение этих пузырьков путем создания соответствующего профиля жесткости линзы. Заявители установили, что дополнительное снижение профиля жесткости до 50% ранее оптимизированной некруглой линзы, имеющей некруглость от 50 до 95% и существующие различия по толщине от 0,1 до 0,4 мм, может привести к дополнительному повышению комфорта, удалению или значительному уменьшению количества пузырьков под линзой, при этом достигая удовлетворительных значений времени стабилизации/восстановления. Испытания со стороны заявителей показали, что такое дополнительное снижение профиля жесткости предпочтительно составляет от 30 до 50%, поскольку значения выше 50% начинают негативно влиять на стабилизацию/восстановление положения линзы.By continuing in this manner, it is possible to create an optimized stiffness profile that is reduced compared to typical toric lens stiffness profiles and thus improves comfort. These optimized stiffness profiles match the stiffness profiles of a non-toric lens while still providing sufficient stabilization. Because of the non-roundness and large diameter of these lenses, they are more likely to interact with the limbal region of the ocular surface topography. Due to changes in ocular surface geometry in this area, the interaction of the lens with the ocular surface will depend on the stiffness of the lens. This may result in bubbles forming under the lens or other situations such as lens discomfort, staining, or indentation in the conjunctival area. Thus, it also provides an opportunity to design lenses with improved performance by positively interacting with the limbal region. Bubbles formed when air is trapped (i.e., creating air pockets) under a contact lens while the lens is on the eye can occur with large diameter lenses with less than optimal stiffness profiles. While bubbles will dissipate over time due to the bubble passing through the permeable lens material, or simply due to the bubble escaping from under the lens as it moves, it is possible to minimize and/or reduce the occurrence of these bubbles by creating corresponding lens stiffness profile. Applicants have found that further reducing the stiffness profile to 50% of a previously optimized non-circular lens having a non-circularity of 50 to 95% and existing thickness differences of 0.1 to 0.4 mm can result in additional improvements in comfort, removal or significant reduction in the number of bubbles under the lens, while achieving satisfactory stabilization/recovery times. Applicants' testing has shown that this additional reduction in the stiffness profile is preferably between 30 and 50%, since values above 50% begin to negatively affect lens stabilization/restoration.

После первоначального определения матричного набора переменных на этапе 606 рассчитывается время стабилизации для каждой комбинации вместе с прогнозируемым комфортом и степенью обертывания глаза на этапе 607; на этапе 608 можно затем заполнить матрицу значениями и создать соответствующее изопараметрическое изображение. Хотя исходная конструкция будет приводить к различным результатам для изопараметрического изображения времени стабилизации, для конструкций одного набора можно ожидать сходных или даже идентичных результатов и тенденций. Следующий этап предусматривает идентификацию предпочтительной области на искомом изопараметрическом изображении посредством определения вертикальной границы различий по толщине между 50 и 100% в зависимости от максимально достижимого уровня комфорта; определение нижней границы некруглости как горизонтального уровня для предпочтительной области в зависимости от простоты в обращении и простоты изготовления; и определение идеального профиля жесткости, измеряемого по площади под кривой профиля жесткости, на которой верхний предел ограничен геометрическими формами, применение эффективных площадей которых в некоторой степени меньше, чем стандартная торическая эффективная площадь существующего уровня техники, благодаря чему достигается измеримое повышение комфорта. С другой стороны нижний предел ограничен геометрическими формами, эффективные площади которых сведены к минимуму в направлении чрезвычайно комфортных неторических линз существующего уровня техники, однако сведены к минимуму только до уровня, при котором по-прежнему достигается надлежащая стабилизация, измеренная по времени вращательного восстановления. Наконец, в соответствии с настоящим изобретением определение максимальной искомой изопараметрической линии для времени стабилизации, которое равно или меньше значения изопараметрической линии для времени стабилизации нормализованной исходной конструкции, осуществляется с целью обеспечить такую же или, если необходимо, более эффективную стабилизацию, чтобы в конечном счете выбрать оптимальную геометрию, на этапах 609 и 610. Если на этапе 609 оказывается, что область не соответствует требованиям, можно затем повторить процедуру для диаметров, которые больше или меньше исходных диаметров, использовать разные различия по толщине или профили жесткости по отдельности или в комбинации, чтобы, вернувшись на этап 601, убедиться в том, что такие альтернативные входные значения дополнительно повышают комфорт, обращение, время стабилизации и восстановления и простоту изготовления. Процедуру можно повторять, проводя итерации для достижения желаемых и оптимальных результатов.After initially defining the matrix set of variables, stabilization time for each combination is calculated at step 606 along with predicted comfort and degree of eye wrap at step 607; at step 608, the matrix can then be populated with values and a corresponding isoparametric image can be created. Although the original design will produce different results for the isoparametric image of the settling time, similar or even identical results and trends can be expected for designs of the same set. The next step involves identifying the preferred area on the desired isoparametric image by determining the vertical boundary of the thickness differences between 50 and 100% depending on the maximum achievable level of comfort; determining the lower limit of non-circularity as the horizontal level for the preferred area depending on ease of handling and ease of manufacture; and determining an ideal stiffness profile, measured by the area under the stiffness profile curve, wherein the upper limit is limited to geometric shapes whose effective areas are somewhat smaller than the standard toric effective area of the prior art, thereby achieving a measurable increase in comfort. On the other hand, the lower limit is limited by geometric shapes whose effective areas are minimized in the direction of the extremely comfortable nontoric lenses of the prior art, but minimized only to a level that still achieves proper stabilization as measured by rotational recovery time. Finally, in accordance with the present invention, determining the maximum desired isoparametric line for stabilization time, which is equal to or less than the value of the isoparametric line for stabilization time of the normalized initial structure, is carried out with the aim of providing the same or, if necessary, more effective stabilization to ultimately select optimal geometry, at steps 609 and 610. If at step 609 the area is found to be unsuitable, the procedure can then be repeated for diameters that are larger or smaller than the original diameters, using different thickness differences or stiffness profiles individually or in combination to , returning to step 601, verify that such alternative input values further improve comfort, handling, stabilization and recovery time, and ease of manufacture. The procedure can be repeated in iterations to achieve the desired and optimal results.

При добавлении профиля жесткости в качестве дополнительного размера конструкции можно достичь оптимизации конструкции в каждом из трех размеров пространства конструкции, что способствует улучшению, которое может быть достигнуто путем оптимизации только некруглости и различий по толщине в комбинации. Оптимизация конструкции в первых двух размерах пространства конструкции использует параметры конструкции, полученные с помощью двух входных параметров некруглости и различий по толщине, визуализированных и отображаемых графически в виде предпочтительной области 49, показанной на Фиг. 4D. В соответствии с настоящим изобретением оптимизированная конструкция в каждом из трех размеров пространства конструкции обеспечивает дополнительный параметр профиля жесткости в качестве дополнительной степени свободы конструкции, что приводит к трансформации предпочтительной области 49, показанной на Фиг. 4D, из двухмерного пространства конструкции в трехмерный объем конструкции, для которого может существовать множество решений. Этот типичный объем 700 конструкции показан графически на Фиг. 7. Трехмерный объем 700 конструкции определяют таким же образом, как была определена двухмерная предпочтительная область 49, показанная на Фиг. 4D. Снова возвращаясь к Фиг. 7, была определена предпочтительная область 701 на плоскости диаметрическое аспектное отношение-различия по толщине, которая эквивалентна предпочтительной области 49, показанной на Фиг. 4D. Единственное различие между предпочтительной областью 49, показанной на Фиг. 4D, и предпочтительным объемом 700, показанным на Фиг. 7, заключается в том, что в настоящее время мы определяем минимальные 702 и максимальные 703 приемлемые условия влияния профиля жесткости в дополнение к оптимальным значениям некруглости и различий по толщине. Эти верхние и нижние условия профиля жесткости связаны с различиями по толщине, поскольку толщина является компонентом обоих элементов. Там, где профиль жесткости отличается от различий по толщине, заявители установили, что для данной некруглой линзы с различиями по толщине место размещения материала имеет такое же значение, как и количество размещаемого материала. Таким образом, можно реализовать дополнительные сокращения профиля жесткости без негативного влияния на время стабилизации/восстановления. В соответствии с настоящим изобретением заявители установили, что предпочтительный минимальный профиль (702) жесткости составляет 0,021 МПа⋅мм3 и что предпочтительный максимальный профиль (703) жесткости составляет 0,109 МПа⋅мм3.By adding a stiffness profile as an additional design dimension, design optimization can be achieved in each of the three design space dimensions, contributing to the improvement that can be achieved by optimizing only the non-circularity and thickness differences in the combination. Optimization of the design in the first two dimensions of the design space uses the design parameters obtained using the two input parameters of non-circularity and thickness differences, visualized and displayed graphically as the preferred region 49 shown in FIG. 4D. In accordance with the present invention, the optimized design in each of the three dimensions of the design space provides an additional stiffness profile parameter as an additional degree of freedom of the structure, resulting in a transformation of the preferred region 49 shown in FIG. 4D, from a two-dimensional structure space to a three-dimensional structure volume, for which many solutions can exist. This typical design volume 700 is shown graphically in FIG. 7. The three-dimensional structure volume 700 is defined in the same manner as the two-dimensional preferred region 49 shown in FIG. 4D. Returning again to Fig. 7, a preferred region 701 on the diametric aspect ratio-thickness difference plane has been determined which is equivalent to the preferred region 49 shown in FIG. 4D. The only difference between the preferred region 49 shown in FIG. 4D, and the preferred volume 700 shown in FIG. 7 is that we are currently defining the minimum 702 and maximum 703 acceptable conditions for the influence of the stiffness profile in addition to the optimal values for out-of-roundness and thickness differences. These upper and lower stiffness profile conditions are related to differences in thickness, since thickness is a component of both elements. Where the stiffness profile differs from the thickness differences, applicants have found that for a given non-circular lens with thickness differences, the location of the material is as important as the amount of material placed. In this way, additional reductions in the stiffness profile can be realized without negatively impacting stabilization/recovery time. In accordance with the present invention, applicants have found that the preferred minimum stiffness profile (702) is 0.021 MPa⋅mm 3 and that the preferred maximum stiffness profile (703) is 0.109 MPa⋅mm 3 .

Будет полезно представить краткий обзор некоторых моделей, используемых заявителем при оценке воздействия и оптимизации геометрических/механических конфигураций линзы.It will be useful to provide a brief overview of some of the models used by the applicant in assessing the impact and optimizing geometric/mechanical configurations of the lens.

Модель вращательного восстановленияRotational recovery model

Как указано выше, как вращение, так и стабилизация являются фундаментальными для конструкции астигматической линзы. Для лучшего понимания влияния функции стабилизации конкретной линзы заявитель разработал и использует числовую модель вращения и центровки (обозначенную RCM), которая имитирует вращение и центровку контактных линз на глазу в результате взаимодействия контактной линзы с глазом. В частности, эта модель прогнозирует смещение линзы (вращение/перемещение) в зависимости от геометрии линзы, взаимодействующей с геометрией глаза модели. Глаз модели может представлять собой индивидуально хорошо охарактеризованный глаз или составную геометрию глаза, представляющую средние значения популяции. Модель включает в себя динамику века, которая передает линзе усилие, а материал и геометрические свойства как линзы, так и глаза используются для вычисления результирующего смещения (вращения/перемещения) контактной линзы на поверхности глаза. Эта модель эффективна для расчета времени, необходимого для стабилизации конструкции линзы на глазу. Можно наклонить или сместить виртуальную линзу, а после смоделированного моргания можно определить время, необходимое для стабилизации. Таким образом, изменение геометрии линзы повлияет и изменит итоговое перемещение линзы на поверхности глаза, и полученные измерения для различных конструкций затем можно сравнить и оценить. Репрезентативные выходные данные этой модели показаны на Фиг. 8.As stated above, both rotation and stabilization are fundamental to astigmatic lens design. To better understand the impact of the stabilization function of a particular lens, applicant has developed and uses a numerical rotation and alignment model (denoted RCM) that simulates the rotation and alignment of contact lenses on the eye as a result of the interaction of the contact lens with the eye. Specifically, this model predicts lens displacement (rotation/translation) as a function of lens geometry interacting with the model's eye geometry. The model eye may represent an individually well-characterized eye or a composite eye geometry representing population averages. The model includes eyelid dynamics that impart force to the lens, and the material and geometric properties of both the lens and the eye are used to calculate the resulting displacement (rotation/translation) of the contact lens on the ocular surface. This model is effective in calculating the time required to stabilize the lens structure on the eye. The virtual lens can be tilted or shifted, and after a simulated blink, the time required to stabilize can be determined. Thus, changing the lens geometry will affect and change the resulting movement of the lens on the ocular surface, and the resulting measurements for different designs can then be compared and evaluated. Representative output of this model is shown in Fig. 8.

Модель комфорта для глазного векаEyelid comfort model

Хотя стабилизация контактной линзы на роговице (т.е. поверхности глаза) имеет жизненно важное значение, в равной мере важным является и комфорт. Конъюнктива представляет собой слизистую мембрану глаза, покрывающую как роговицу, так и внутреннюю поверхность век, и является высоко васкуляризованной и иннервированной, что делает ее очень чувствительной к присутствию контактной линзы. Благодаря этому взаимодействие контактной линзы с глазом, и в частности с веком и роговицей, может быть основным фактором комфорта. Как показано на Фиг. 9А-9F, модель комфорта для века была использована для оценки различных конструкций линз и влияния каждой из них на комфорт на основе взаимодействия контактной линзы с веком. Эта модель комфорта для века может прогнозировать как контактное давление, так и сдвигающее напряжение, воздействующие на веко из-за аспектов механической конструкции контактной линзы и их взаимодействия с поверхностью глаза и веком. Выходные данные с использованием репрезентативных конструкций для неторической линзы 901 существующего уровня техники, показанной на Фиг. 9А, и торической линзы 903 существующего уровня техники, показанной на Фиг. 9Е, показаны вместе с оптимизированной конструкцией 902 торической линзы в соответствии с настоящим изобретением, как показано на Фиг. 9С. Репрезентативные изопараметрические линии, показанные на Фиг. 9А, 9С и 9D, соответствуют повышению уровней контактного давления в верхнем веке в результате ношения контактной линзы. Соответствующие увеличенные подробные виды (см. Фиг. 9В, 9D и 9F) показывают область максимального пикового напряжения в веке для каждой конструкции, и, как можно видеть, линза по настоящему изобретению 902 может оказывать контактное давление по существу ниже, чем торическая линза 903 существующего уровня техники, и в соответствии с неторической линзой 901 существующего уровня техники. Как показано на Фиг. 9С и 9D, состояние пикового напряжения 922 для линзы в соответствии с настоящим изобретением приводит к эквивалентному уровню пикового напряжения в веке с таким уровнем для неторической линзы 901 с состоянием пикового напряжения 921, как показано на Фиг. 9А и 9В. Сопоставление этих двух состояний пикового напряжения в веке с состоянием 923 пикового напряжения, как показано на Фиг. 9Е и 9F, в веке, когда оно взаимодействует с торической линзой 903 существующего уровня техники, показывает значительно более низкие уровни напряжения. В частности, при сравнении областей 921 и 922 пикового напряжения с таковой 923 заявители аналитически показали, что состояние пикового напряжения в веке, взаимодействующем с линзой, составляющей предмет настоящего изобретения, уменьшает состояние пикового напряжения на приблизительно 35% по сравнению с состоянием пикового напряжения в веке, взаимодействующем с традиционной торической линзой существующего уровня техники, и дополнительно было обнаружено, что уменьшенное состояние пикового напряжения очень сходно с таким состоянием для наилучшей в своей категории неторической линзы с точки зрения комфорта. В частности, даже при различных предположениях в граничных условиях модели все различия между настоящим изобретением и неторической линзой существующего уровня техники составили менее 10%. Таким образом, заявителям удалось оптимизировать конструкцию линзы в соответствии с настоящим изобретением, которая стабилизируется аналогично торической линзе существующего уровня техники, достигая при этом уровня комфорта (измеряемого по пиковой нагрузке в веке) наилучшей в своей категории неторической линзы. Виртуальное определение обертывания линзыWhile stabilizing the contact lens on the cornea (i.e., the surface of the eye) is vital, comfort is equally important. The conjunctiva is the mucous membrane of the eye covering both the cornea and the inner surface of the eyelids and is highly vascularized and innervated, making it very sensitive to the presence of a contact lens. Because of this, the interaction of the contact lens with the eye, and in particular with the eyelid and cornea, can be a major factor in comfort. As shown in FIG. 9A-9F, an eyelid comfort model was used to evaluate various lens designs and the effect of each on comfort based on the interaction of the contact lens with the eyelid. This eyelid comfort model can predict both contact pressure and shear stress acting on the eyelid due to aspects of the mechanical design of the contact lens and their interaction with the ocular surface and the eyelid. Output using representative designs for the prior art nontoric lens 901 shown in FIG. 9A, and the prior art toric lens 903 shown in FIG. 9E are shown together with an optimized toric lens design 902 in accordance with the present invention as shown in FIG. 9C. Representative isoparametric lines shown in FIG. 9A, 9C and 9D correspond to increased contact pressure levels in the upper eyelid as a result of contact lens wear. The corresponding enlarged detail views (see FIGS. 9B, 9D and 9F) show the region of maximum peak eyelid stress for each design, and as can be seen, the lens of the present invention 902 can exert a contact pressure substantially lower than the existing toric lens 903 the prior art, and in accordance with the nontoric lens 901 of the existing art. As shown in FIG. 9C and 9D, the peak voltage state 922 for a lens in accordance with the present invention results in an equivalent peak eyelid voltage level to that of a nontoric lens 901 with a peak voltage state 921, as shown in FIG. 9A and 9B. The comparison of these two eyelid peak voltage states with the peak voltage state 923 as shown in FIG. 9E and 9F, in the century when it interacts with the prior art toric lens 903, shows significantly lower stress levels. In particular, by comparing peak tension regions 921 and 922 with that of 923, applicants have analytically shown that the peak tension state in the eyelid interacting with the lens of the present invention reduces the peak tension state by approximately 35% compared to the peak tension state in the eyelid. , interacting with a conventional prior art toric lens, and further found that the reduced peak stress state is very similar to that of a best-in-class non-toric lens in terms of comfort. In particular, even with different assumptions in the boundary conditions of the model, all differences between the present invention and the nontoric lens of the prior art were less than 10%. Applicants have thus been able to optimize a lens design in accordance with the present invention that stabilizes similarly to a prior art toric lens while achieving the comfort level (as measured by peak eyelid load) of a best-in-class non-toric lens. Virtual definition of lens wrap

Материалы контактных линз являются чрезвычайно податливыми, что может способствовать обертыванию самой контактной линзы вокруг роговицы, что приводит к различному натяжению и, таким образом, состоянию напряжения самой линзы. Такое разнообразное состояние напряжения может приводить к дискомфорту у пользователя линзы. Используя состояние напряжения внутри линзы и применяя методологию конечного элемента, можно оптимизировать конструкцию линзы для достижения более равномерного распределения напряжения внутри линзы на поверхности глаза. Конструкция края линзы также может иметь большое влияние на комфорт, и учитывать это совместно с другими переменными конструкции важно для получения конструкции, удовлетворяющей этим часто конфликтующим требованиям конструкции. То, каким образом линза прилегает или оборачивается на поверхности роговицы глаза, является важным определяющим фактором успешной конструкции линзы. Как показано на Фиг. 10, оценка и виртуальная оценка обертывания контактных линз может дать важные результаты, которые позволят оптимизировать конструкцию. Такая оптимизация может решить такие вопросы, как предотвращение центрального изгибания конструкции линзы, или сведение к минимуму подъема линзы над лимбом для предотвращения образования пузырьков, или просто для дополнительной оптимизации и достижения более равномерного распределения контактного напряжения, передаваемого линзой поверхности роговицы или глаза. В этой модели для сравнения конкурирующих конструкций с известными конструкциями используется анализ конечного элемента с целью лучшего понимания состояния напряжения линзы при ее размещении на поверхности роговицы, как показано на Фиг. 10. Типичная неторическая линза (1001) имеет достаточно равномерное состояние контактного напряжения по сравнению с типичной торической линзой (1003), которая имеет более высокие состояния напряжения в области стабилизирующих зон. В соответствии с настоящим изобретением состояние контактного напряжения линзы (1002) является более равномерным подобно неторической линзе (1001) даже при наличии стабилизационных зон.Contact lens materials are extremely pliable, which can encourage the contact lens itself to wrap around the cornea, resulting in varying tension and thus the tension state of the lens itself. These varying states of tension can lead to discomfort for the lens wearer. By using the stress state within the lens and applying finite element methodology, lens design can be optimized to achieve a more uniform stress distribution within the lens across the ocular surface. Lens edge design can also have a large impact on comfort, and considering this in conjunction with other design variables is important to obtain a design that satisfies these often conflicting design requirements. The way the lens fits or wraps around the surface of the eye's cornea is an important determinant of successful lens design. As shown in FIG. 10, Evaluation and virtual evaluation of contact lens wraps can provide important results that will allow design optimization. Such optimization may address issues such as preventing central flexion of the lens design, or minimizing lens lift above the limbus to prevent bubble formation, or simply to further optimize and achieve a more uniform distribution of contact stress transferred by the lens to the corneal or ocular surface. This model uses finite element analysis to compare competing designs with known designs to better understand the stress state of the lens when placed on the corneal surface, as shown in FIG. 10. A typical non-toric lens (1001) has a fairly uniform contact stress state compared to a typical toric lens (1003) which has higher stress states in the region of the stabilizing zones. In accordance with the present invention, the contact stress state of the lens (1002) is more uniform like the nontoric lens (1001) even in the presence of stabilization zones.

Профиль жесткости зависит как от толщины материала, так и от модуля упругости материала, таким образом, для заданного материала (например, модуля упругости) место размещения материала, как радиально, так и по окружности, может влиять на профиль жесткости. Аналогичным образом, различные профили жесткости можно получить за счет простого изменения модуля упругости материала. Поскольку различное расположение или конфигурации материала также влияют на толщину, размер профиля жесткости также связан с различиями по толщине. Для определения профиля жесткости можно использовать профили толщины вдоль множества меридианов, взятые вместе и объединенные с модулем упругости материала. Таким образом, можно изменять как модуль упругости, так и расположение материала по отдельности или в комбинации для получения различных профилей жесткости. Чтобы приблизить жесткость линзы для осесимметричной линзы, можно определить профиль жесткости путем умножения модуля упругости материала линзы на квадрат толщины, взятой вдоль одного меридиана в отдельных радиальных положениях. (см. уравнение 1 ниже)The stiffness profile depends on both the thickness of the material and the elastic modulus of the material, so for a given material (e.g. elastic modulus), where the material is placed, both radially and circumferentially, can influence the stiffness profile. Likewise, different stiffness profiles can be achieved by simply changing the elastic modulus of the material. Since different material arrangements or configurations also affect thickness, the stiffness profile size is also associated with differences in thickness. Thickness profiles along multiple meridians taken together and combined with the elastic modulus of the material can be used to determine the stiffness profile. Thus, both the elastic modulus and the material arrangement can be varied individually or in combination to obtain different stiffness profiles. To approximate lens stiffness for an axisymmetric lens, the stiffness profile can be determined by multiplying the elastic modulus of the lens material by the square of the thickness taken along one meridian at individual radial positions. (see equation 1 below)

Профиль жесткости = Е × t2 Уравнение 1Stiffness profile = E × t 2 Equation 1

Где Е - модуль упругости материалаWhere E is the elastic modulus of the material

и t - толщина.and t is the thickness.

Площадь под кривой различных профилей жесткости для каждого меридиана может использоваться в качестве показателя для профиля жесткости, и поскольку комфорт линзы связан с жесткостью, такие измерения площади также могут быть показателями для комфорта. Чтобы приблизить площадь под данной кривой, профиль толщины разделяют на фиксированное число отдельных сегментов шириной w вдоль радиального размера, причем жесткость каждого сегмента рассчитывается по уравнению 1 и умножается на ширину w. Общая площадь затем суммируется по каждому сегменту.The area under the curve of the various stiffness profiles for each meridian can be used as an indicator for the stiffness profile, and since lens comfort is related to stiffness, such area measurements can also be indicators for comfort. To approximate the area under a given curve, the thickness profile is divided into a fixed number of individual segments of width w along the radial dimension, with the stiffness of each segment calculated using Equation 1 and multiplied by the width w. The total area is then summed for each segment.

Модуль упругости силиконовых гидрогелевых и несиликоновых гидрогелевых контактных линз может находиться в диапазоне от 0,4 до 1,6 МПа в зависимости от состава и наличия или отсутствия силикона, причем силиконовые гидрогелевые контактные линзы, как правило, имеют больший модуль упругости, чем несиликоновые гидрогелевые контактные линзы.The modulus of elasticity of silicone hydrogel and non-silicone hydrogel contact lenses can range from 0.4 to 1.6 MPa depending on the composition and the presence or absence of silicone, with silicone hydrogel contact lenses typically having a higher modulus of elasticity than non-silicone hydrogel contact lenses lenses.

Серия из трех графиков, показанная на Фиг. 11, демонстрирует различные конструкции линзы, представленные в виде отдельных моделей конечных элементов, демонстрирующих различные конструкции линзы, установленные на поверхности роговицы или глаза (1104). На Фиг. 11А представлено поперечное сечение типичной линзы (1103) торической формы, установленной на поверхности глаза (1104), где четко показана утолщенная область стабилизационной зоны линзы в лимбальной области. На Фиг. 11В показана аналогичная модель с линзой неторической формы (1101), четко демонстрирующая уменьшенную толщину линзы в лимбальной области. На Фиг. 11С представлена линза в соответствии с настоящим изобретением (1102) с оптимизированной стабилизационной зоной и большим диаметром, а также оптимизированная некруглость, различия по толщине и сниженный профиль жесткости.The series of three graphs shown in FIG. 11 shows various lens designs represented as separate finite element models showing various lens designs mounted on the surface of the cornea or eye (1104). In FIG. 11A is a cross-sectional view of a typical toric shaped lens (1103) mounted on the surface of the eye (1104), clearly showing the thickened area of the lens stabilization zone in the limbal region. In FIG. 11B shows a similar model with a nontoric lens shape (1101), clearly demonstrating the reduced lens thickness in the limbal region. In FIG. 11C shows a lens in accordance with the present invention (1102) with an optimized stabilization zone and larger diameter, as well as optimized out-of-roundness, thickness variations, and a reduced stiffness profile.

На Фиг. 12А показаны различные профили жесткости как для типичных торических (1203), так и для неторических (1201) линз наряду с профилем жесткости двух репрезентативных линз в соответствии с линзами по настоящему изобретению (1202а и 1202b). На этом графике горизонтальная ось представляет радиальный профиль линзы, а вертикальная ось представляет профиль жесткости.In FIG. 12A shows various stiffness profiles for both typical toric (1203) and non-toric (1201) lenses, along with the stiffness profile of two representative lenses in accordance with lenses of the present invention (1202a and 1202b). In this graph, the horizontal axis represents the radial profile of the lens, and the vertical axis represents the stiffness profile.

Как в круглых, так и в некруглых линзах по мере увеличения большего и меньшего диаметров линзы изменения геометрии поверхности глаза вокруг лимба становятся фактором, который необходимо учитывать. На глазах человека эта область лимба, как правило, расположена радиально от центра глаза на расстоянии приблизительно от 6 до 6,8 мм. Жесткость линзы в этом месте также важна, поскольку это влияет на то, как линза взаимодействует с геометрией поверхности глаза. В этой области линзы торической формы относительно жестче из-за наличия стабилизационных зон. Заявители определили, что такое взаимодействие линзы с геометрией лимбальной области имеет важное значение, особенно в связи с улучшением и оптимизацией времени стабилизации или восстановления. Важным соображением является определение того, насколько полно или окончательно линза будет обертываться и, соответственно, следовать за профилем поверхности или, в альтернативном варианте, быть достаточно жесткой для образования выпуклости над лимбальной зоной. Чтобы обеспечить справедливое сравнение и отметить, что все линзы торической формы относительно жестче в этой области, мы исключили из эффективной площади радиальную зону от 6,0 до 6,8 мм, где поверхность глаза является наиболее вогнутой. Это позволяет более разумно сопоставлять эффективную площадь под кривой профиля жесткости при сравнении одной конструкции линзы с другой, а также при сравнении различных типов конструкции линзы, (то есть неторической с торической). Другие взаимодействия с большими линзами и лимбальной областью включают в себя такие проблемы, как образование пузырьков под линзой и дискомфорт, создаваемый линзой, окрашивание и/или вдавливание в области конъюнктивы. Заявители установили, что это еще одна область, в которой можно использовать оптимизацию профиля жесткости для уменьшения и/или предотвращения образования пузырьков и улучшения ситуации, связанной с дискомфортом, создаваемым линзой, окрашиванием и/или вдавливанием в области конъюнктивы.In both round and non-round lenses, as the larger and smaller lens diameters increase, changes in ocular surface geometry around the limbus become a factor to consider. In human eyes, this area of the limbus is typically located radially from the center of the eye at a distance of approximately 6 to 6.8 mm. The stiffness of the lens at this location is also important because it affects how the lens interacts with the ocular surface geometry. In this region, toric lenses are relatively stiffer due to the presence of stabilization zones. Applicants have determined that this interaction of the lens with limbal geometry is important, especially in connection with improving and optimizing stabilization or recovery time. An important consideration is determining how completely or definitively the lens will wrap and therefore follow the surface profile or, alternatively, be rigid enough to form a bulge over the limbal area. To provide a fair comparison and to note that all toric lenses are relatively stiffer in this area, we have excluded from the effective area the radial zone from 6.0 to 6.8 mm, where the ocular surface is most concave. This allows for more intelligent comparisons of the effective area under the stiffness profile curve when comparing one lens design to another, as well as when comparing different types of lens design, (i.e., nontoric versus toric). Other interactions with large lenses and the limbal area include problems such as blistering under the lens and lens discomfort, staining, and/or indentation in the conjunctival area. Applicants have found that this is another area in which optimization of the stiffness profile can be used to reduce and/or prevent bubble formation and improve the situation associated with discomfort caused by the lens, staining and/or indentation in the conjunctival region.

Методология расчета и оптимизации профиля жесткости может быть лучше понятна с помощью примера, как показано на Фиг. 12В и 12С. На Фиг. 12В представлен типичный профиль жесткости линзы на основе ее радиального положения от центра линзы до ее внешнего края. На Фиг. 12С представлен этот же график, на котором исключена площадь под кривой профиля жесткости в области лимба, (обозначена как пропущенная площадь). Оставшаяся площадь под кривой (обозначена как нормализованная эффективная площадь) представляет собой площадь, используемую для сравнения относительных профилей жесткости одной конфигурации/типа линзы с другой. Именно оптимизация (и уменьшение) этой эффективной площади под кривой профиля жесткости реализует третий размер этого пространства конструкции. Заявители рассчитали эффективную площадь (т.е. показатель эффективной жесткости (Е × t2 × w)) традиционной неторической линзы без стабилизационных зон, а также эффективную площадь традиционной торической линзы со стабилизационными зонами. Эти эффективные площади, которые не включают в себя пропущенную площадь под кривой в лимбальной области (от 6,0 до 6,8 мм), находятся в диапазоне от приблизительно 0,04 до 0,05 МПамм3 для конструкции традиционной неторической линзы и от приблизительно 0,10 до 0,11 МПамм3 для конструкции традиционной торической линзы. Большая эффективная площадь традиционных торических линз обусловлена наличием стабилизационных зон, которые имеют тенденцию к повышению толщины. Заявители разработали и оптимизировали несколько форм линз, которые обеспечивают эквивалентную эффективность стабилизации, но с уменьшенными профилями жесткости, что по существу приводит к уменьшению приблизительно на 35-50% типичных профилей жесткости традиционной торической линзы и, таким образом, повышению комфорта. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения заявители установили, что путем максимального увеличения отношения опущенной площади к эффективной площади можно дополнительно улучшить характеристики линзы как с точки зрения комфорта, так и с точки зрения уменьшения образования пузырьков. В соответствии с настоящим изобретением приведенная ниже таблица 1 суммирует взаимодействие как с переменным модулем упругости, так и с уменьшением эффективной площади, предложенным заявителями.The methodology for calculating and optimizing the stiffness profile can be better understood with the help of an example, as shown in FIG. 12V and 12C. In FIG. 12B shows a typical lens stiffness profile based on its radial position from the center of the lens to its outer edge. In FIG. 12C shows the same graph, in which the area under the curve of the stiffness profile in the limb region is excluded (denoted as the missing area). The remaining area under the curve (denoted as normalized effective area) is the area used to compare the relative stiffness profiles of one lens configuration/type to another. It is the optimization (and reduction) of this effective area under the stiffness profile curve that realizes the third dimension of this design space. Applicants have calculated the effective area (ie, the effective stiffness index (E x t 2 x w)) of a conventional nontoric lens without stabilization zones, as well as the effective area of a conventional toric lens with stabilization zones. These effective areas, which do not include the missing area under the curve at the limbal region (6.0 to 6.8 mm), range from approximately 0.04 to 0.05 MPamm3 for a conventional nontoric lens design and from approximately 0.10 to 0.11 MPamm 3 for traditional toric lens design. The large effective area of traditional toric lenses is due to the presence of stabilization zones, which tend to increase in thickness. Applicants have developed and optimized several lens shapes that provide equivalent stabilization performance but with reduced stiffness profiles, essentially resulting in approximately 35-50% reduction in the typical stiffness profiles of a traditional toric lens and thus increased comfort. In accordance with a further embodiment of the present invention, the applicants have discovered that by maximizing the ratio of the dropped area to the effective area, the performance of the lens can be further improved both in terms of comfort and in terms of reducing bubble formation. In accordance with the present invention, Table 1 below summarizes the interaction with both variable modulus and effective area reduction proposed by the applicants.

В зависимости от того, используется ли для линзы материал с низким или высоким модулем упругости, оптимизированный профиль жесткости может находиться в диапазоне от 0,021 до 0,109 МПа × мм3, а при использовании в комбинации с оптимизированной некруглостью и оптимизированными различиями по толщине он может обеспечить как повышенный комфорт, так и удовлетворительную стабилизацию.Depending on whether a lens material is used with a low or high modulus of elasticity, the optimized stiffness profile can range from 0.021 to 0.109 MPa × mm 3 , and when used in combination with optimized out-of-roundness and optimized thickness differences, it can provide both increased comfort and satisfactory stabilization.

На Фиг. 13А и 13В представлены различные испытания времени, необходимого для того, чтобы типичная линза (Фиг. 13А) и линза в соответствии с настоящим изобретением (Фиг. 13В) переориентировались при искусственном изменении положения на 45 градусов относительно оптимального стабилизированного положения. Как можно видеть, существует значительное улучшение при использовании комбинации и оптимизации некруглости, различий по толщине и профиля жесткости. На Фиг. 14А и 14В показано распределение углового положения линз для каждого из этих испытаний через 30, 60 и 90 секунд после первоначального искусственного изменения положения по фазе на 45 градусов. Следует отметить значительное сокращение объема распределения, представленного на Фиг. 14В, которое предназначено для линз в соответствии с настоящим изобретением по сравнению с Фиг. 14А, что характерно для стандартной торической линзы на коммерческом рынке.In FIG. 13A and 13B show various tests of the time required for a typical lens (FIG. 13A) and a lens in accordance with the present invention (FIG. 13B) to reorient when artificially repositioned 45 degrees from the optimal stabilized position. As can be seen, there is a significant improvement when using a combination and optimizing the out-of-roundness, thickness differences and stiffness profile. In FIG. 14A and 14B show the lens angular position distribution for each of these trials 30, 60, and 90 seconds after the initial artificial 45 degree phase change. It should be noted that there is a significant reduction in the volume of distribution shown in FIG. 14B, which is for lenses in accordance with the present invention compared to FIG. 14A, which is typical for a standard toric lens on the commercial market.

При оптимизации всех трех размеров конструкции в соответствии с изобретением заявителей заявители установили, что состояние напряжения линзы является более благоприятным, поскольку оно относится к комфорту, что было подтверждено клиническими испытаниями, уменьшение образования пузырьков также было подтверждено клиническими испытаниями, и время стабилизации и восстановления линзы является более чем удовлетворительным.By optimizing all three dimensions of the design in accordance with the invention of the applicants, the applicants have found that the stress state of the lens is more favorable as it relates to comfort, which has been confirmed by clinical trials, the reduction in bubble formation has also been confirmed by clinical trials, and the stabilization and recovery time of the lens is more than satisfactory.

Хотя показанные и описанные варианты осуществления считаются наиболее практичными и предпочтительными, для специалистов в данной области техники будут очевидны возможности отступления от описанных и показанных установленных конфигураций способов, которые могут быть использованы, не выходя за рамки сущности и объема настоящего изобретения. Настоящее изобретение не ограничивается конкретными описанными и проиллюстрированными конструкциями, но его следует рассматривать в согласовании со всеми модификациями в пределах объема, определенного прилагаемой формулой изобретения.Although the embodiments shown and described are considered to be the most practical and preferred, those skilled in the art will recognize that there are possibilities for departures from the described and illustrated established configurations of methods that can be used without departing from the spirit and scope of the present invention. The present invention is not limited to the specific structures described and illustrated, but is to be considered in accordance with all modifications within the scope of the appended claims.

Claims (15)

1. Неусеченная контактная линза со стабилизацией угла поворота, содержащая:1. A non-truncated contact lens with rotation angle stabilization, containing: оптическую зону, выполненную с возможностью коррекции зрения;an optical zone configured to correct vision; периферийную зону, окружающую оптическую зону и выполненную с возможностью обеспечения стабильности угла поворота, причем такая стабильность угла поворота достигается за счет обеспечения и оптимизации компонента некруглости, компонента различий по толщине и компонента профиля жесткости,a peripheral zone surrounding the optical zone and configured to provide rotation angle stability, such rotation angle stability being achieved by providing and optimizing an out-of-roundness component, a thickness difference component, and a stiffness profile component, причем компонент некруглости включает в себя первый эффективный размер, образованный диаметром вписанной окружности, которая лежит в пределах периферийной зоны контактной линзы, имеющей первый центр, и второй эффективный размер, образованный диаметром описанной окружности вокруг периферийной зоны контактной линзы, имеющей второй центр, причем отношение первого эффективного размера ко второму эффективному размеру находится в диапазоне от приблизительно 0,6 до приблизительно 0,95,wherein the out-of-roundness component includes a first effective dimension formed by the diameter of an inscribed circle that lies within a peripheral zone of the contact lens having a first center, and a second effective dimension formed by the diameter of an inscribed circle around a peripheral zone of a contact lens having a second center, wherein the ratio of the first effective size to second effective size is in the range of from about 0.6 to about 0.95, компонент различий по толщине имеет максимальную толщину и минимальную толщину и определяется разницей между максимальной толщиной и минимальной толщиной, а различия по толщине находятся в диапазоне от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,4 мм, иthe thickness difference component has a maximum thickness and a minimum thickness and is determined by the difference between the maximum thickness and the minimum thickness, and the thickness differences range from about 0.1 mm to about 0.4 mm, and компонент профиля жесткости определяется как эффективная площадь под кривой профиля толщины, полученной путем умножения квадрата толщины линзы, взятой вдоль меридиана линзы в различных радиальных положениях, на модуль упругости материала линзы,the stiffness profile component is defined as the effective area under the thickness profile curve obtained by multiplying the square of the lens thickness taken along the lens meridian at various radial positions by the elastic modulus of the lens material, при этом указанная эффективная площадь находится в диапазоне от приблизительно от 0,021 МПа × мм3 до приблизительно 0,109 МПа × мм3.wherein said effective area ranges from about 0.021 MPa x mm 3 to about 0.109 MPa x mm 3 . 2. Контактная линза по п. 1, в которой диаметр вписанной окружности находится в диапазоне от приблизительно 13,5 мм до приблизительно 14,5 мм.2. The contact lens of claim 1, wherein the diameter of the inscribed circle is in the range of about 13.5 mm to about 14.5 mm. 3. Контактная линза по п. 1, в которой диаметр описанной окружности находится в диапазоне от приблизительно 14,0 мм до приблизительно 20,0 мм.3. The contact lens of claim 1, wherein the diameter of the circumscribed circle is in the range of about 14.0 mm to about 20.0 mm. 4. Контактная линза по п. 1, в которой отношение первого эффективного размера ко второму эффективному размеру находится в диапазоне от приблизительно 0,8 до приблизительно 0,95.4. The contact lens of claim 1, wherein the ratio of the first effective size to the second effective size is in the range of about 0.8 to about 0.95. 5. Контактная линза по п. 4, в которой форма периферийной зоны является асимметричной.5. Contact lens according to claim 4, in which the shape of the peripheral zone is asymmetrical. 6. Контактная линза по п. 4 или 5, в которой первый центр и второй центр совпадают.6. The contact lens according to claim 4 or 5, wherein the first center and the second center coincide. 7. Контактная линза по п. 4 или 5, в которой первый центр и второй центр не совпадают.7. The contact lens according to claim 4 or 5, wherein the first center and the second center do not coincide. 8. Контактная линза по п. 7, в которой несовпадающие центры расположены на одном горизонтальном меридиане.8. Contact lens according to claim 7, in which the divergent centers are located on the same horizontal meridian. 9. Контактная линза по п. 7, в которой несовпадающие центры расположены на одном вертикальном меридиане.9. Contact lens according to claim 7, in which the divergent centers are located on the same vertical meridian.
RU2019118640A 2018-06-18 2019-06-17 Contact lens with rotary angle stabilization, increased comfort and improved stabilization using optimized stiffness profiles RU2806085C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/010,906 2018-06-18
US16/010,906 US11079614B2 (en) 2018-06-18 2018-06-18 Rotationally stabilized contact lens with improved comfort and improved stabilization utilizing optimized stiffness profiles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2019118640A RU2019118640A (en) 2020-12-17
RU2806085C2 true RU2806085C2 (en) 2023-10-25

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101921583B1 (en) Method for designing non-round soft contact lenses
EP2176702B1 (en) Toric contact lens with improved posterior surface design
JP2004517345A (en) Contact lenses and methods of making and fitting such lenses and computer program products
JP5097399B2 (en) Orthokeratology with soft lens
TWI688798B (en) Rotationally stabilized contact lens with improved comfort and method of optimization
TWI686640B (en) Contact lens with optimized performance and method of design
CN110618540B (en) Rotationally stabilized non-truncated contact lenses
RU2806085C2 (en) Contact lens with rotary angle stabilization, increased comfort and improved stabilization using optimized stiffness profiles
TWI831793B (en) Rotationally stabilized contact lens with improved comfort and improved stabilization utilizing optimized stiffness profiles
KR102659759B1 (en) Rotationally stabilized contact lens with improved comfort and method of optimization
CA2909557A1 (en) Method for designing contact lenses with semi-customized back surface