TW201621403A - 用於預防及／或減緩近視加深之自由形式鏡片設計及方法 - Google Patents

用於預防及／或減緩近視加深之自由形式鏡片設計及方法 Download PDF

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Abstract

鏡片結合自由形式屈光率分佈，其減緩、遲滯或預防近視加深之至少一者。一眼用鏡片包括一第一區，其位於該鏡片之一中心處；一第一周圍區域從該中心連續地延伸，該第一周圍區域具有一不同於該中心處的屈光率；及一第二周圍區域，其從該第一周圍區域連續地延伸，並具有一不同於該第一周圍區域的屈光率，從而提供一連續的自由形式屈光率分佈，其具有實質上均等於一單一視力鏡片的視覺性能，並具有延緩、遲滯、或預防近視加深的一聚焦深度及減少的視網膜影像品質敏感度。

Description

用於預防及/或減緩近視加深之自由形式鏡片設計及方法
本發明係關於眼用鏡片(ophthalmic lens)，且更具體而言係關於經設計以減緩、遲滯或預防近視加深(myopia progression)的隱形眼鏡。本發明的眼用鏡片包含自由形式屈光率分佈(freeform power profile)，其提供視窩視力矯正(foveal vision correction)、一增加的聚焦深度、及位於一組調節距離處之一最佳化的視網膜影像，其使得在近距離工作活動期間視網膜影像品質的劣化對模糊較不敏感，從而預防及/或減緩近視加深。
導致視力(visual acuity)減退的常見病狀為近視及遠視(hyperopia)，為此處方以眼鏡、或者硬式或軟式隱形眼鏡之型式的矯正鏡片。此等病狀一般係描述為眼睛的長度(length of the eye)與眼睛之光學元件(optical element)的焦點間的不平衡。患近視的眼睛聚焦於視網膜平面(retinal plane)的前方，而患遠視的眼睛聚焦於視網膜平面的後方。罹患近視一般係因眼睛的軸長增長至比眼睛之光學元件的焦距(focal length)更長，亦即眼睛變得太長。罹患遠視一般係因眼睛的軸長與眼睛之光學元件的焦距相較之下太短，亦即眼睛增長不足。
近視在全世界許多地區皆高度普遍。此病狀最大的隱憂就是其可能加深成高度近視，例如比五(5)或六(6)屈光度(diopter)更深，此會嚴重影響一個人在沒有視力輔助時正常運作的能力。高度近視亦與視網膜病變(retinal disease)、白內障(cataract)、以及青光眼(glaucoma)之增高風險相關聯。
矯正鏡片經使用以變更眼睛之整體焦點(gross focus)以在視網膜平面呈現一較清楚的影像，分別藉由將焦點從平面前方移動以矯正近視、或從平面後方移動以矯正遠視。然而，對該等病狀的此矯正方法並不 處理病狀的本因，而僅為假體或意欲處理症狀。更重要地，矯正眼睛的近視散焦誤差不會減緩或遲滯近視加深。
大部分眼睛並不只有單純的近視或遠視，而是有近視散光(astigmatism)或遠視散光。散光之焦點誤差導致一光之點源的影像形成為兩條在不同焦距處之互相垂直線。在以上的論述中，用語「近視」及「遠視」係分別用於包括單純的近視或近視散光、及遠視及遠視散光。
正視眼(emmetropia)描述視野清楚的狀態，其中晶狀體(crystalline lens)放鬆時一無限遠(infinity)的物體係相對銳利清晰的。在正常或正視的成人眼睛中，來自遠處物體和近處物體兩者、並通過孔徑(aperture)或瞳孔之中央或近軸(paraxial)區域的光，係由晶狀體聚焦於眼中靠近視網膜平面之處，在此感測到反轉的影像。不過，所觀察到的是大部分正常眼睛呈現正的縱向球面像差(spherical aberration)，對一5.0mm的孔徑而言一般約在+0.50屈光度(D)的區域內，意指當眼睛聚焦於無限遠處時，通過孔徑或瞳孔之周圍(periphery)的光線係聚焦於視網膜平面前方之+0.50 D處。如本文中所使用，量度D為屈光率(dioptric power)，經定義為一鏡片或光學系統之焦距的倒數(reciprocal)(以公尺為單位)。
正常眼的球面像差並非恆定。例如，調節(也就是眼睛光學倍率(optical power)的改變，其主要來自於晶狀體的改變)導致球面像差從正的改變為負的。
近視一般係因眼睛的過度軸向生長或伸長而發生。現在一般接受(主要來自動物研究)眼睛的軸向生長會受視網膜影像之品質及焦點的影響。在多種不同動物物種上利用多種不同實驗範例進行的實驗已說明變更視網膜影像的品質可引起一致且可預期的眼睛生長變化。
此外，已知在雛雞和靈長類動物模式中透過正透鏡(近視散焦(myopic defocus))或負透鏡(遠視散焦(hyperopic defocus))使視網膜影像散焦(defocus)，會引起眼睛生長之(就方向及量值二者而言)可預期的改變，該改變與眼睛為補償所施加之散焦的生長一致。與視力模糊(optical blur)相關聯的眼睛長度改變已顯示是受到鞏膜(scleral)生長之變化的調控。引起近視模糊及降低鞏膜生長速率的正透鏡(positive lens)模糊導致遠視折射誤差(refractive error)的發生。引起遠視模糊及增加鞏膜生長速 率的負透鏡(negative lens)模糊導致近視折射誤差的發生。眼睛生長回應於視網膜影像散焦的這些改變已展示出係大幅透過局部視網膜機制調節，因為眼睛長度之改變在視神經受損時仍會發生，且已顯示在局部視網膜區域上施加散焦會導致經變更眼睛生長被集中在彼特定視網膜區域。
在人類方面，兼有間接及直接證據支持視網膜影像之品質會影響眼睛生長的看法。多種都會引起視覺形成之破壞的不同眼部病狀(ocular condition)，例如上瞼下垂(ptosis)、先天性白內障(congenital cataract)、角膜斑(corneal opacity)、玻璃體出血(vitreous hemorrhage)及其他眼部疾病，已被發現與年輕人之不正常的眼睛生長相關聯，這意味著視網膜影像品質之相對大幅的變更的確會影響人類主體的眼睛生長。較細微的視網膜影像改變對人類眼睛生長的影響亦經假設，該假設係基於人類聚焦系統在近距離工作(near work)時的光學誤差(此可對人類帶來眼睛生長及近視發生的刺激)。
近距離工作是近視發生的危險因子之一。由於與此近距離工作期間的調節相關聯的調節延遲或負球面像差，眼睛可能會經歷遠視模糊，其如上文所討論般地刺激近視加深。
而且，調節系統為一主動調適光學系統；其不斷地對近距離物體、以及光學設計作反應。即使在將先前已知的光學設計放置在眼睛前方的情況下，當眼睛與鏡片+眼睛系統互動地調節來適應近距離物體時，連續的遠視散焦仍可存在，導致近視加深。因此，減緩近視加深的速率之一方式係設計出減少遠視模糊對視網膜影像品質之影響的光學。使用此類設計，對遠視散焦之每一屈光度而言，視網膜影像品質劣化較少。在另一層意義上，視網膜因而對遠視散焦相對去敏感化。具體地，聚焦深度(DOF)及影像品質(IQ)敏感度可用於量化眼睛由於位在視網膜的遠視散焦而近視加深的易感性。具有較大聚焦深度與低影像品質敏感度之一眼用鏡片設計將使得視網膜影像品質的劣化對遠視散焦較不敏感，從而使近視加深的速率減緩下來。
在物體空間中，在一場景中呈現出可接受的清晰的最近及最遠物體之間的距離被稱為景深。在影像空間中，其被稱為聚焦深度(DOF)。在一習知的單一視力光學設計的情況下，一鏡片具有一單一焦 點，其中影像的清晰度在焦點的每一側急遽地減低。在具有擴大的DOF之一光學設計的情況下，雖然其可具有一單一的標稱點，在焦點的每一側之影像清晰度係逐步地減低，以便在DOF的範圍內，減少的清晰度在正規的觀看條件下是無法被察覺的。
影像品質(IQ)敏感度可定義為在1至5屈光度之一調節需求處之視網膜IQ散焦曲線的斜度。其指示影像品質如何隨著散焦改變。IQ敏感度的值越大，則在調節期間影像品質對散焦誤差就越敏感。
本發明的自由形式鏡片設計藉由以一增加的聚焦深度及減少的IQ敏感度確保相當的或較佳的距離視力矯正，從而克服先前技術的限制來提供近視治療。
根據一態樣，本發明係關於一眼用鏡片，該眼用鏡片係用於近視加深之減緩、遲滯或預防之至少一者。該眼用鏡片包括一第一區，其位於該眼用鏡片之一中心處。一第一周圍區域從該中心連續地延伸，該第一周圍區域具有一不同於該中心處的屈光率。一第二周圍區域從該第一周圍區域連續地延伸，並具有一不同於該第一周圍區域的屈光率，從而提供一連續的自由形式屈光率分佈，其具有實質上均等於一單一視力鏡片的視覺性能，並具有一聚焦深度及減少的IQ敏感度，其延緩、遲滯、或預防近視加深。
根據另一態樣，本發明係關於一用於近視加深之延緩、遲滯、或預防之至少一者的方法，其係藉由提供一眼用鏡片，該眼用鏡片具有一連續的自由形式屈光率分佈，其具有實質上均等於一單一視力鏡片的視覺性能，並具有一聚焦深度及減少的IQ敏感度，其延緩、遲滯、或預防近視加深。該連續的自由形式屈光率分佈包括一第一區，其位於該眼用鏡片之一中心處；一第一周圍區域，其從該中心連續地延伸，並具有一不同於該中心處的屈光率；及一第二周圍區域，其從該第一周圍區域連續地延伸，並具有一不同於該第一周圍區域的屈光率。相應地，眼睛的生長係經變更。
本發明之光學裝置係經設計為具有一自由形式屈光率分佈。如本文所提出的，已顯示具有較大聚焦深度與低影像品質敏感度之一 鏡片設計將使得視網膜影像品質的劣化對遠視模糊較不敏感，從而使近視加深的速率減緩下來。因此，本發明利用具有一自由形式屈光率分佈的鏡片來提供視窩視力矯正、以及一聚焦深度及低影像品質敏感度來治療或減緩近視加深。
本發明之自由形式鏡片設計亦可基於主體眼睛的平均瞳孔大小客製化，以兼而達成良好的視窩視力矯正(foveal vision correction)及較高的治療成效。
本發明之自由形式設計提供一簡單、具成本效益、且有效的手段及方法，以用於預防及/或減緩近視加深。
500‧‧‧隱形眼鏡
502‧‧‧光學區或區域
504‧‧‧外圍區或區域
506‧‧‧第一中心區
508‧‧‧周圍區
從以下對本發明較佳實施例之更詳細說明中，如附圖所繪示，將更清楚明白本發明之前述及其他特徵與優勢。
圖1A、1B、及1C繪示近視及正視人口之散焦Z0 2、球面像差Z0 4項、及入射瞳孔直徑隨著聚散度的變化。
圖2A、2B、及2C分別為針對下列各者之屈光率分佈的圖解：一習知的球面鏡片；一非球面鏡片，其在5.0mm的瞳孔孔徑處具有+1.50D的正縱向球面像差(LSA)；及一ACUVUE®雙焦鏡片(一多同心交替距離及近區鏡片(multiconcentric alternating distance and near zone lens))，其具有+1.50D附加屈光率。
圖3A係根據本發明之用於一第一自由形式鏡片設計之一屈光率分佈的圖解。
圖3B強調圖3A之屈光率分佈上的特定點A、B。
圖3C係顯示用於圖3A之自由形式鏡片設計之神經清晰度及聚焦深度的圖。
圖3D係顯示用於圖3A之自由形式鏡片設計之在各種調節狀態下之神經清晰度的圖。
圖4A係根據本發明之用於一第二自由形式鏡片設計之一屈光率分佈的圖解。
圖4B強調圖4A之屈光率分佈上的特定點A、B、及C。
圖4C為顯示用於圖4A之自由形式鏡片設計之神經清晰度及聚焦深度的圖。
圖4D為顯示用於圖4A之自由形式鏡片設計之在各種調節狀態下之神經清晰度的圖。
圖5A係根據本發明之用於一第三自由形式鏡片設計之一屈光率分佈的圖解。
圖5B強調圖5A之屈光率分佈上的特定點A、B、及C。
圖5C為顯示用於圖5A之自由形式鏡片設計之神經清晰度及聚焦深度的圖。
圖5D為顯示用於圖5A之自由形式鏡片設計之在各種調節狀態下之神經清晰度的圖。
圖6係根據本發明之一例示性隱形眼鏡的示意圖。
圖2A、2B、及2C分別為針對下列各者之屈光率分佈的圖解：一球面鏡片；一非球面鏡片，其在5.0mm的瞳孔孔徑處具有+1.50D的LSA；及一ACUVUE®雙焦鏡片(一多同心交替距離及近區鏡片)，其具有+1.50D附加屈光率。已觀察到非球面及ACUVUE®雙焦+1.50D鏡片兩者均可具有減緩近視加深的效應。因此，為了敘述用於預防及/或治療近視的鏡片，需要一除了改變球面像差之外的機制，如美國專利第6,045,578號中所揭示。
根據本發明，自由形式屈光率分佈係針對眼用鏡片開發，該等眼用鏡片提供視窩視力矯正，並具有一增加的聚焦深度還有減少的IQ敏感度，其治療或延緩近視加深。
根據一例示性實施例，自由形式屈光率分佈可藉由下列來敘述：
其中P代表屈光率(dioptric power,D)；r代表距離一幾何鏡片中心之一徑向距離；SA代表一球面像差量；以及 P PCHIP (r)代表藉由點數量之一分段三次厄米(Hermite)內插多項式曲線控制。參見Fritsch等人，Monotone Piecewise Cubic Interpolation,SIAM J.Numerical Analysis,Vol.17,1980,pp.238-46。
為了測量視力矯正，在4.5mm EP(入射瞳孔)及6.5mm EP處的神經清晰度係用作一視網膜影像品質的決定因素。重要的是須注意可利用測量視網膜影像品質優度之任何其他適當的手段及/或方法(例如，MTF曲線下的面積、史特瑞比(strehl ratio))。
神經清晰度係藉由下列方程式來給定：
其中psf或點擴散函數係一點物體的影像，且係經計算如瞳孔函數P(X,Y)之反傅立葉轉換的平方量值，其中P(X,Y)係藉由下列來給定：P(X,Y)=A(X,Y)exp(ik W(X,Y))， (3)
其中k為波數(2π/波長)，且A(X,Y)為瞳孔座標X、Y之一光學切趾函數(optical apodization function)，psfDL為針對相同的瞳孔直徑之受繞射限制psf，且gN(X,Y)為一二變量高斯、神經加權函數。針對神經清晰度之更完整的定義與計算，參見Thibos等人，Accuracy and precision of objective refraction from wave front aberrations,Journal of Vision(2004)4,329-351，其討論決定利用波前像差(wave front aberration)之眼睛的最佳矯正的問題。隱形眼鏡及眼睛的波前W(X,Y)為各自的總和，如由下列所給定者：W隱形眼鏡+眼睛(X,Y)=W隱形眼鏡(X,Y)+W眼睛(X,Y)。 (4)
為了決定在一特定目標聚散度下針對一物體之影像品質敏感度或一鏡片+眼睛系統的斜度，需要三個主要步驟：識別眼睛調節系統的耦合效應、針對物體估計對應調節狀態、及計算影像品質敏感度。
步驟1：識別眼睛調節系統的耦合效應：隨著人眼由遠處調節至近處，兩種眼睛結構同時改變：虹膜孔徑變得更小；晶狀體(crystal lens)的體積變得更大。這些生理上的變化導致透鏡+眼睛系統中三個光學相關參數以一耦合方式改變：入射瞳孔直徑、散焦(例如，冊尼克(Zernike)散焦Z2 0)、及球面像差(例如，冊尼克球面像差Z4 0)。特別值得注意的是，由於瞳孔大小隨著目標移動得更近而縮小，且習知的冊尼克散焦及球面像差高度取決於瞳孔大小，以一習知方式具體指定這些冊尼克像差項是有挑戰性的。作為一替代，為了跨不同的瞳孔大小估量冊尼克散焦及像差，這些項有時候係以「屈光度」的方式呈現。經由如下之方程式轉換為古典的冊尼克係數： 其中EPD為入射瞳孔的直徑，Z20 Diopter(單位：D)及Z40 Diopter(單位：D/mm2)(須注意有時候在圖式中、以及在一些文獻中，此項的單位亦簡短地指定為「D」)為以「屈光度」方式指定之冊尼克散焦及球面像差項，且Z20 microns及Z40 microns為相對應的習知冊尼克項。
Ghosh等人2012(Axial Length Changes with Shifts of Gaze Direction in Myopes and Emmetropes,IOVS,Sept 2012,VOL.53,No.10)針對正視者及近視者測量這三個參數隨著目標聚散度的變化。圖1A為散焦對目標聚散度的圖示，圖1B為球面像差對目標聚散度的圖示，且圖1C為入射瞳孔直徑對目標聚散度的圖示。隨著目標聚散度改變，這三個參數同時改變。由於這些資料係在不具有隱形眼鏡之人類主體的眼睛上測量到的，有異於這些光學參數與鏡片+眼睛系統的目標聚散度之間的關係。然而，由於光學參數(入射瞳孔大小、散焦、及球面像差)的變化源自相同的生理上的來源，該等之間的耦合關係仍是相同的。接著可使用不同的內插法技術從實驗數據建模三個參數之間的此類耦合關係。
步驟2：針對位於近處之物體估計相對應調節狀態：一旦調節期間之入射瞳孔、散焦、及球面像差之間的耦合關係在步驟1被建模，其之後就可用來針對位於任何給定距離處之一目標估計鏡片+眼睛系統的靜止調節狀態。此步驟的科學本質在於找出眼睛如何在隱形眼鏡存在時調節至近處目標。例如，位於特定距離之近處(例如，2D)之一目標對一經過距離矯正的鏡片+眼睛系統(例如，結合圖3A之鏡片以及眼睛模型 0.06D/mm2 SA的系統)而言會導致模糊。為了決定此系統的靜止調節狀態，眼睛的入射瞳孔、散焦、及球面像差係在步驟1中的每一耦合模型進行系統性地調整，以便相對應的影像品質改善達一臨限。例如在圖3D中，發現入射瞳孔、散焦、及球面相差為5.4mm、1.4D、0.04D/mm2，以提高影像品質(NS)為-1.6(概略為20/25 VA)。
針對特定目標聚散度計算影像品質敏感度：一旦決定調節狀態、以及相對應的入射瞳孔、散焦、與球面像差，可立即如下列般計算視網膜影像品質敏感度或斜度：IQ敏感度=d.NS/d.Rx， (5)
其中d.NS/d.Rx為神經清晰度(Neural Sharpness)對散焦值的導數。例如，對具有一標準眼睛模型及目標位於2D距離之設計3A而言，相對應的IQ敏感度經計算為0.3。
基於點的數量、球面像差、高度(輸入至PPCHIP的D)、及輸入至方程式(1)的半徑值、以及目標聚散度，得到不同的連續的自由形式屈光率分佈，如圖3A、4A、及5A所繪示。如圖中所示，連續可定義為在一鏡片之不同區域中於不同的屈光率之間具有平滑的過渡，也就是，在鏡片的不同區域之間沒有突然或不連續的變化。
針對一具有一如圖3A所繪示之屈光率分佈的第一自由形式鏡片設計，這些變數之例示性的值係列於表1。
圖3A顯示針對一第一設計或實施例之自由形式屈光率分佈。眼用鏡片的Rx或處方為-3.00D。如圖3B所繪示，鏡片中心(0半徑)處的屈光率比一中心近軸屈光率(例如，-3.00D)正1.50或2.00屈光度。屈光率接著從中心至位於點A的周圍逐漸減少至近似近軸屈光率(- 3.00D)之一屈光率。點A的位置係離中心1.5至2.2mm遠。之後，屈光率分佈變得平坦、或稍微增加至點B。點B處的屈光率相對應於近軸屈光率。點B係離中心2.0mm至2.5mm遠。從點B開始，屈光率開始下降至瞳孔邊緣，此類下降的量值介於0.50D至1.00D之間。
現參照圖3C，影像品質(如藉由神經清晰度所測量者)將在0.00屈光度散焦下最為清晰，指示光學系統在經良好聚焦時帶來最清晰的影像。隨著折射誤差(正與負兩者)被引入光學系統，影像品質開始下降。選擇-2.2的臨限神經清晰度值來量化DOF。當值大於-2.2時，患者仍具有用於閱讀之適度良好的近距離視力。在圖3C中，畫出於-2.2處的水平臨限線。該線與跨焦曲線(through-focus curve)相交。兩交點之間的寬度相對應於DOF。在此實施例中，DOF為1.20D。
現參照圖3D，所繪示的圖為針對圖3A的鏡片設計之在2D、3D、4D、及5D調節狀態(目標聚散度)之神經清晰度、以及-0.40D至-0.60D之經計算的散焦誤差，其典型係與調節延遲相關聯。每一曲線的特徵在於一位在-1.6之神經清晰度臨限值處的肩部、具有一特定的散焦(Z20)、球面像差(Z40)、及入射瞳孔大小(EP)。肩部的斜度指示減少的視網膜IQ敏感度。在此實施例中，IQ敏感度分別為0.27、-0.18、-0.42、及-0.43。
在另一實施例中，針對一具有一如圖4A所繪示之屈光率分佈的第二自由形式鏡片設計，變數的值係列於表2。
圖4A顯示一針對第二設計或實施例之自由形式屈光率分佈。眼用鏡片的Rx或處方為-3.00D。如圖4B所繪示，中心的屈光率相對應於近軸屈光率(-3.00D)。屈光率從中心至位於點C之一周圍漸進式地增加。此類增加的量值介於1.00至1.50D之間。點C係離中心0.5mm至1.0 mm遠。屈光率之後逐漸減少至一位於點A的屈光率，也就是，相對於鏡片中心處的近軸屈光率較負約-0.50D。點A的位置係離中心1.6mm至2.4mm遠。之後，屈光率分佈變得平坦、或稍微增加至點B。點B處的屈光率相對應於近軸屈光率。點B係離中心2.0mm至2.8mm遠。從點B開始，屈光率開始下降至瞳孔邊緣，此類下降的量值介於0.50至1.50D之間。
現參照圖4C，選擇-2.2的臨限神經清晰度值來量化DOF。該線與跨焦曲線相交。兩交點之間的寬度相對應於DOF。在此實施例中，DOF為1.33D。
現參照圖4D，所繪示的圖為針對圖4A的鏡片設計之在2D、3D、4D、及5D調節狀態(目標聚散度)之神經清晰度、以及-0.50D至-0.70D之經計算的散焦誤差，其一般係與調節延遲相關聯。每一曲線的特徵在於一位在-1.6之神經清晰度臨限值處的肩部、具有一特定的散焦(Z20)、球面像差(Z40)、及入射瞳孔大小(EP)。肩部的斜度指示減少的視網膜IQ敏感度。在此實施例中，IQ敏感度分別為0.73、0.10、0.00、及-0.05。
在另一實施例中，針對一具有一如圖5A所繪示之屈光率分佈的第三自由形式鏡片設計，變數的值係列於表3。
圖5A顯示一針對第三設計或實施例之自由形式屈光率分佈。眼用鏡片的Rx或處方為-3.00D(近軸屈光率)。如圖5B所繪示，鏡片中心處的屈光率比近軸屈光率正1.00D，並在距離鏡片中心0.3m至0.6mm處增加至點C。屈光率分佈接著從點C下降至點A，其近似於近軸屈光率，且距離鏡片中心1.5mm至2.0mm。屈光率從點A開始增加到位於 距離鏡片中心1.8至2.4mm處的點B，接著往更遠至瞳孔邊緣繼續增加。點A及瞳孔邊緣之間的增量介於2.00D至4.00D之間。
現參照圖5C，選擇-2.2的臨限神經清晰度值來量化DOF。該線與跨焦曲線相交。兩交點之間的寬度相對應於DOF。在此實施例中，DOF為1.17D。
現參照圖5D，所繪示的圖為針對圖5A的鏡片設計之在2D、3D、4D、及5D調節狀態(目標聚散度)之神經清晰度、以及-0.40D至-0.90D之經計算的散焦誤差，其一般係與調節延遲相關聯。每一曲線的特徵在於一位在-1.6之神經清晰度臨限值處的肩部、具有一特定的散焦(Z20)、球面像差(Z40)、及入射瞳孔大小(EP)。肩部的斜度指示減少的視網膜IQ敏感度。在此實施例中，IQ敏感度分別為0.83、0.73、0.28、及1.15。
如下文於表4中所示，計算出位於4.5mm及6.5mm之入射瞳孔處的神經清晰度。亦分別在-2.2及-1.6的臨限神經清晰度值下計算出聚焦深度(DOF)及IQ敏感度。
如表4所示，如圖3A、4A、及5A所繪示之鏡片設計具有比非球面及ACUVUE®雙焦+1.50鏡片更好的神經清晰度、以及相當的或更佳的近視治療成效，如聚焦深度及低IQ敏感度所測量的。
參照圖6，所繪示者為依照本發明之一實施例之隱形眼鏡500的示意圖。隱形眼鏡500包含光學區或區域502與外圍區或區域504。光學區502包含第一中心區506及至少一周圍區508。在下列實例中，光 學區502之直徑可經選定為8.0mm，實質上圓形之第一區或區域506的直徑可經選定為4.0mm，而環狀外圍周圍區或區域508之邊界直徑(boundary diameter)可為5mm及6.5mm，如從鏡片500之幾何中心所測量者。重要的是請注意，圖6僅繪示本發明之一例示性實施例。舉例而言，在此例示性實施例中，至少一周圍區508之外邊界並不一定與光學區502之外部邊緣重合，但在其他例示性實施例中它們可能會重合。外圍區504環繞光學區502，且提供標準隱形眼鏡之特徵，包括鏡片定位及集中。根據一例示性實施例，外圍區504可包括一或多個穩定機制，以降低鏡片在眼睛上時之轉動。
重要的是須注意圖6中的各種區係繪示為同心圓，該等區域或區可包含任何合適的圓形或非圓形形狀，例如橢圓形形狀。
重要的是須注意由於眼睛的入射瞳孔大小及較佳的閱讀距離在各亞群(subpopulation)間有所不同，在某些例示性實施例中，自由形式鏡片設計可經客製化，以基於患者的平均瞳孔大小及閱讀距離兼而達成良好的視窩視力矯正及近視治療成效。此外，由於對小兒患者而言瞳孔大小與折射及年齡相關聯，因此在某些例示性實施例中，可基於小兒亞族群之各子群(subgroup)的瞳孔大小，進一步針對特定年齡及/或折射進行鏡片之最佳化。基本上，自由形式屈光率分佈可針對瞳孔大小調整或訂製，以在視窩視力矯正、增加的聚焦深度、及低IQ敏感度之間達成最佳平衡。
目前可得的隱形眼鏡在視力矯正上仍為符合成本效益的手段。此薄型塑膠鏡片貼合於眼睛角膜上方以矯正視力缺陷，包括近視或近視眼、遠視或遠視眼、散光(即角膜的非球面性)與老花(即水晶體失去調變能力)。隱形眼鏡有許多形式且以各種材料製成，以提供不同的機能。
日戴型軟式隱形眼鏡通常是由軟質聚合物材料製成，這些材料並與水結合以提供透氧性。日戴型軟式隱形眼鏡可為日拋式或長戴拋棄式。日拋式隱形眼鏡通常在配戴一日後即丟棄，而長戴式拋棄式隱形眼鏡則通常可配戴至多三十日以上。有色軟式隱形眼鏡使用不同材料以提供不同機能。例如，可見性染色隱形眼鏡(visibility tint contact lens)使用淺色染色來協助配戴者找到掉落的隱形眼鏡；增色用染色隱形眼鏡 (enhancement tint contact lens)具有半透明的染色來加強配戴者眼睛天生的顏色；變色用染色隱形眼鏡(color tint contact lens)包含較深、不透明的染色來改變配戴者眼睛的顏色；而濾光用染色隱形眼鏡(light filtering tint contact lens)的功能則為強化某些顏色同時弱化其他顏色。剛性透氣硬式隱形眼鏡(rigid gas permeable hard contact lens)係由含矽氧烷的聚合物所製成，但較軟式隱形眼鏡更具剛性，故因而能保持其形狀且更為耐用。雙焦距隱形眼鏡(bifocal contact lens)係專為老花患者所設計，並且有軟式與硬式兩種。複曲面隱形眼鏡(toric contact lens)係專為散光患者所設計，並也有軟式與硬式兩種。也有結合以上不同態樣之組合式鏡片，例如混合型隱形眼鏡(hybrid contact lens)。
重要的是須注意本發明的自由形式鏡片設計可併入由任何數量種材料形成之任何數量種不同隱形眼鏡之中。具體而言，本發明的自由形式鏡片設計可用於本文所述之任何隱形眼鏡中，包括日戴型軟式隱形眼鏡、剛性透氣式隱形眼鏡、雙焦隱形眼鏡、複曲面隱形眼鏡、及混合型隱形眼鏡。此外，雖然本發明之描述係關於隱形眼鏡，但重要的是請注意，本發明之概念可利用於眼鏡鏡片(spectacle lens)、人工水晶體(intraocular lens)、角膜植入物(corneal inlay)及覆蓋物(onlay)。
儘管所顯示與所描繪者是被認為最實用且最佳的實施例，但對所屬技術領域中具有通常知識者來說，仍可輕易思及偏離所描述且所顯示的特定設計與方法，且可加以運用而不脫離本發明的精神與範疇。本發明並不限於所述及所繪示的特殊構造，而是應建構為與可落在附加申請專利範圍之範疇內的所有修改一致。
500‧‧‧隱形眼鏡
502‧‧‧光學區或區域
504‧‧‧外圍區或區域
506‧‧‧第一中心區
508‧‧‧周圍區

Claims (27)

  1. 一種用於減緩、遲滯或預防近視加深之至少一者的眼用鏡片，該眼用鏡片包含：一第一區，其位於該眼用鏡片之一中心處；一第一周圍區域，其從該中心連續地延伸，該第一周圍區域具有一不同於該中心處的屈光率；以及一第二周圍區域，其從該第一周圍區域連續地延伸，並具有一不同於該第一周圍區域的屈光率，從而提供一連續的自由形式屈光率分佈，該自由形式屈光率分佈具有實質上均等於一單一視力鏡片的視覺性能，並具有延緩、遲滯、或預防近視加深的一聚焦深度及減少的視網膜影像品質敏感度。
  2. 如申請專利範圍第1項之眼用鏡片，其中該減少的視網膜影像品質敏感度在範圍從約1D至約5D的調節狀態下係在+1.50至-1.50之一範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1項之眼用鏡片，其中該減少的視網膜影像品質敏感度在範圍從約1D至約5D的調節狀態下係在+0.50至-0.75之一範圍內。
  4. 如申請專利範圍第1項之眼用鏡片，其中該減少的視網膜影像品質敏感度在範圍從約1D至約5D的調節狀態下係在+0.25至-0.25之一範圍內。
  5. 如申請專利範圍第1項之眼用鏡片，其進一步包含一第三周圍區域，該第三周圍區域從該第二周圍區域連續地延伸，並具有一不同於該第二周圍區域的屈光率。
  6. 如申請專利範圍第5項之眼用鏡片，其中該屈光率在該第三周圍區域之後減少至該瞳孔之一邊緣。
  7. 如申請專利範圍第5項之眼用鏡片，其中該屈光率在該第三周圍區域之後增加至該瞳孔之一邊緣。
  8. 如申請專利範圍第1項之眼用鏡片，其中位於該眼用鏡片之該中心處的屈光率比該近軸屈光率正，且該屈光率在該第一周圍區域中減少至一值，該值實質上近似於該近軸屈光率。
  9. 如申請專利範圍第8項之眼用鏡片，其中位於該鏡片之該中心處的屈光率比該近軸屈光率正1.50至2.00屈光度(diopter)。
  10. 如申請專利範圍第8項之眼用鏡片，其中該第一周圍區域係離該眼用鏡片之該中心1.5至2.0mm遠。
  11. 如申請專利範圍第1項之眼用鏡片，其中位於該眼用鏡片之該中心處的該屈光率實質上相對應於該近軸屈光率，且該屈光率在該第一周圍區域中增加至一比該近軸屈光率正的值。
  12. 如申請專利範圍第11項之眼用鏡片，其中該第一周圍區域中的該屈光率比該近軸屈光率正1至1.5屈光度。
  13. 如申請專利範圍第11項之眼用鏡片，其中該第一周圍區域係離該眼用鏡片之該中心0.5至1mm遠。
  14. 如申請專利範圍第1項之眼用鏡片，其中該屈光率在該第一周圍區域及該第二周圍區域之間增加。
  15. 如申請專利範圍第1項之眼用鏡片，其進一步包含一外圍區域，該外圍區域具有一或多個穩定機制。
  16. 如申請專利範圍第1項之眼用鏡片，其中該連續的自由形式屈光率分佈係可基於瞳孔大小進行調整，以達成視窩視力矯正及一有效的聚焦深度與減少的視網膜影像品質敏感度間之一平衡，以用於治療近視加深。
  17. 如申請專利範圍第1項之眼用鏡片，其中該眼用鏡片包含一隱形眼鏡。
  18. 如申請專利範圍第1項之眼用鏡片，其中該眼用鏡片包含一眼鏡鏡片。
  19. 如申請專利範圍第1項之眼用鏡片，其中該眼用鏡片包含一人工水晶體(intraocular lens)、一角膜植入物(corneal inlay)、或一角膜覆蓋物(corneal onlay)。
  20. 一種用於減緩、遲滯或預防近視加深之至少一者的方法，其係藉由：提供一眼用鏡片，其具有一連續的自由形式屈光率分佈，該自由形式屈光率分佈具有實質上均等於一單一視力鏡片的視覺性能，且具有減緩、遲滯或預防近視加深的一聚焦深度及減少的視網膜影像品質敏感度，該連續的自由形式屈光率分佈包含位於該眼用鏡片之一中心處之一第一區；一第一周圍區域，其從該中心連續地延伸，並具有一不同於位於該中心處的屈光率；及一第二周圍區域，其從該第一周圍區域連續地延伸，並具有一不同於該第一周圍區域的屈光率；以及改變眼睛的生長。
  21. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該減少的視網膜影像品質敏感度在範圍從1D至5D的調節狀態下係在+1.50至-1.50之一範圍內。
  22. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該減少的視網膜影像品質敏感度在範圍從約1D至約5D的調節狀態下係在+0.50至-0.75之一範圍內。
  23. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該減少的視網膜影像品質敏感度在範圍從約1D至約5D的調節狀態下係在+0.25至-0.25之一範圍內。
  24. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該眼用鏡片包含一隱形眼鏡。
  25. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該眼用鏡片包含一人工水晶體、一角膜植入物或一角膜覆蓋物。
  26. 如申請專利範圍第20項之方法，其進一步包含基於瞳孔大小調整該連續的自由形式屈光率分佈，以達成視窩視力矯正及一有效的聚焦深度與減少的視網膜影像品質敏感度間之一平衡，以用於治療近視加深。
  27. 如申請專利範圍第20項之方法，其進一步包含至該眼用鏡片中增加一或多個穩定。
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