专利名称：控制近视的眼科镜片的设计的利记博彩app
控制近视的眼科镜片的设计
背景技术：
相关专利申请的交叉引用本专利申请要求提交于2009年2月2日的美国临时申请No. 61/149193和提交于 2010年2月1日的美国非临时性申请No. 12/697,931的优先权，这两份申请据此全文以引用方式并入本文中。
背景技术：
本发明涉及用于预防、阻止或延缓近视发展的设计和方法。近视(也称为近视眼)是一种屈光疾病，在这种疾病中，眼睛的总屈光力过高或过强，导致来自远处物体的光聚焦到视网膜前方。这种情况会被观察者感知为远处物体模糊， 模糊程度与近视的严重程度有关。这种疾病往往初见于儿童期，并且通常在学龄期引起注意。在成年早期之前的近视病例中常常会出现近视严重度的加重或增加。美国专利6，045，578提出了在隐形镜片设计中使用轴上纵向球面像差(LSA)来尝试阻止近视发展的方法。所提出的设计方法似乎并未考虑与近距离工作相关的个体眼/或群组平均数据的具体波前/屈光力特性或瞳孔尺寸变化。美国专利7，025，460提出了改变场曲(离轴焦点变化)以尝试阻止近视发展的方法。该方法背后的数学采用“广义二次曲线”，其中将偶数阶多项式项加到简单的二次曲线方程上。这些二次曲线和多项式项被处理，以使得具有所提出的设计的隐形镜片表面形状产生所需量的场曲。该方法针对离轴设计。似乎并未针对镜片的轴上光学设计。与近距离工作相关的瞳孔尺寸和波前变化未被考虑。US 2003/0058404和US 2008/0309882提出了一种测量眼睛波前并用定制的校正方法校正眼睛波前以延缓近视发展的方法。该方法不包括对近刺激距离的波前的测量，并且似乎没有提出考虑对远刺激和近刺激所测量的波前之间的差异。与近距离工作相关的瞳孔尺寸变化也不是该设计方法的方面。EP 1853961提出对近距离工作前后的波前进行测量。然后用定制隐形镜片对波前像差变化进行校正。由于仅针对近距离工作前后的波前，该方法不包括对远刺激和近刺激所测量的波前的差异。该方法在设计过程中并未考虑与近距离工作相关的瞳孔尺寸变化。 未包括用于形成控制眼睛生长的设计的群组或群体数据。仍然希望有延缓或阻止近视发展的更完整的方法。本说明书将着手解决这一问题。
发明内容
在本发明的一个方面，在可用于控制和延缓近视发展的眼科镜片的制造过程中将使用的方法和所得设计包括使用来自眼睛的波前数据。眼科镜片包括例如隐形镜片、眼内镜片、角膜镶嵌物和角膜高嵌体。此外，眼科镜片可包括用于角膜屈光手术(例如LASIK手术)的模型。在本发明的另一方面，用于制备延缓近视的镜片的方法和设计在主动调节水平的患者中使用。在本发明的又一方面，用于根据本发明的方法制备眼科镜片的设计包括凸形表面和凹形表面，该凸形表面具有中心光学区，中心光学区被周边区包围，周边区又被边缘区包围，凹形表面放在佩戴者的眼睛上；并且光学区内任何位置处的镜片光焦度用轴上顶点远距离平均化的波前导出光焦度与校正值之和来描述，该校正值得自在每个位置(χ)处的远距离与近距离平均波前导出光焦度之间的差值的单倍、部分倍数或倍数以及顶点近距离与远距离波前导出光焦度之间的差值；采用这些设计制备的镜片可用于控制或延缓近视的发展。在本发明的另一方面，产生眼科镜片设计的方法包括以下步骤采集波前数据； 将波前数据转化为径向光焦度图；以及产生镜片光焦度分布图。在本发明的又一方面，考虑了总群体波前数据。在本发明的又一方面，考虑了亚群体波前数据。在本发明的又一方面，考虑了各个受试者的数据。在本发明的又一方面，波前数据为多个波前文件的平均数据。在本发明的又一方面，通过将所有子午线平均化为旋转对称形式计算镜片设计光焦度分布。在本发明的又一方面，利用近光焦度分布的倒数计算镜片设计光焦度分布。在本发明的又一方面，通过抵消近光焦度分布的负像差计算镜片设计光焦度分布。在本发明的又一方面，通过将远波前光焦度分布与近波前光焦度分布相加计算镜片设计光焦度分布。在本发明的又一方面，通过将远波前光焦度分布的倍数与近波前光焦度分布相加计算镜片设计光焦度分布。在本发明的又一方面，通过将远波前光焦度分布的一部分与近波前光焦度分布相加计算镜片设计光焦度分布。在本发明的又一方面，设计用于延缓近视发展的镜片的方法被编码成指令(例如机器指令)并编程到计算机中。在本发明的又一方面，制品包括用于设计延缓近视发展的镜片的可执行指令；方法包括将表征眼睛的波前数据转化为径向光焦度图；生成镜片光焦度分布并利用该光焦度分布为镜片产生镜片设计，该镜片具有凸形表面和凹形表面，凸形表面具有中心光学区， 中心光学区被周边区包围，周边区又被边缘区包围，凹形表面放在佩戴者眼睛上；光学区内任意位置处的镜片光焦度用顶点远距离平均化的波前导出光焦度和校正值之和来描述，该校正值得自在每个位置处的远距离与近距离平均波前导出光焦度之间的差值的单倍、部分倍数或倍数以及顶点近距离与远距离波前导出光焦度之间的差值。
图1中的左图示出了波前误差，右图示出了计算屈光力，两图均为同一只眼。图2示出了屈光力数据与到中心距离的关系的分布图。左图示出所有可用子午线，右图示出平均值、最大值和最小值的分布。
图3为对于距离: 处的调节刺激的个体和群组平均的平均屈光力分布图。图4为对于距离0. 33m处的调节刺激的个体和群组平均的平均屈光力分布图。图5示出了对于远距离刺激水平和近距离刺激水平的群组平均屈光力分布。图6示出了为抵消用于近波前光焦度的群组平均数据中的自然负光焦度偏移而设计的光焦度增加量。图7示出了为了将用于近波前光焦度的群组平均数据中明显的自然负光焦度偏移变换回远波前光焦度分布而设计的光焦度增加量。图8示出了基于本文所述方法的最终镜片光焦度分布。图9示出了为了将用于近波前光焦度的群组平均数据中明显的自然负光焦度偏移变换回大于远波前光焦度分布而设计的光焦度增加量。图10示出了在本发明的方法的一个方面的实施过程中的信息流。图11A-11B示出了根据本发明的方法的一个方面设计的镜片的光焦度分布。图12A-12C示出了根据本发明的方法的一个方面设计的镜片的光焦度分布。图13A-13C示出了根据本发明的方法的一个方面设计的镜片的光焦度分布。图14A-14B示出了根据本发明的方法的一个方面设计的镜片的光焦度分布。
具体实施例方式本发明的方法涉及利用波前数据设计和制造可用于治疗、延缓和在有些时候阻止近视发展的隐形镜片。使用诸如 COAS (Wavefront Sciences Inc (Albuquerque N. Μ·))的波前传感器从患者收集远距离刺激水平和近距离刺激水平的眼波前数据。该波前数据通常具有krnike多项式系数的形式，但也可以是在指定笛卡尔坐标或极坐标下的一组波前高度。ANSI Z80.观中已经描述了一种称为OSA方法的用于指定krnike系数的优选体系。该方法基于定制镜片或对群体或亚群体的平均值为个体设计镜片。该方法可用来产生所有光学区子午线均相同的旋转对称设计或每个子午线为唯一的非旋转对称设计以及波前分析结果。在一些实施例中，考虑了由于调节或亮度而发生的瞳孔尺寸的已知变化。一种用于生成眼科镜片设计的优选方法部分地基于眼波前数据并包括以下步骤。1.利用波前传感器从患者收集远距离刺激水平和近距离刺激水平的眼波前数据。2.通过预测ζ轴(定义为前后轴，例如沿着穿过瞳孔中心的视轴)方向的径向斜率将每个波前转化为屈光力图。3.计算轴向焦距(即与ζ轴“垂直”的射线的交点)，并将轴向焦距转化为光焦度值(图1)。在该方法的另一个实施例中，利用屈光力Zernike多项式Ψ」(Ρ，θ )从一组预测的波前krnike系数计算屈光力图，具体如下(参见随附的Iskander等人2007年所著文
献)
权利要求
1.一种具有基于波前数据和瞳孔尺寸的包括用于近视和远视的校正因子的设计的眼科镜片，其中所述镜片的使用延缓或阻止了近视的发展。
2.根据权利要求1所述的镜片，包括凸形表面和凹形表面，所述凸形表面具有中心光学区，所述中心光学区被周边区包围， 所述周边区又被边缘区包围，所述凹形表面放在佩戴者的眼睛上；其中所述光学区内任何位置处的镜片光焦度用顶点远距离平均化的波前导出光焦度与校正值之和来描述，所述校正值得自在每个位置(χ)处的远距离与近距离平均波前导出光焦度之间的差值的单倍、部分倍数或倍数以及所述顶点近距离与远距离波前导出光焦度之间的差值，所述光学镜片光焦度用于控制或延缓近视的发展。
3.一种设计隐形镜片的方法，所述方法包括a)采集波前数据；b)将所述波前数据转化为径向光焦度图；c)基于波前数据和瞳孔尺寸生成包括用于近视和远视的校正因子的镜片光焦度分布。
4.根据权利要求2所述的方法，其中采集总群体波前数据。
5.根据权利要求2所述的方法，其中采集亚群体波前数据。
6.根据权利要求2所述的方法，其中采集个体的波前数据。
7.根据权利要求2所述的方法，其中所述波前数据为多个波前文件的平均。
8.根据权利要求2所述的方法，其中通过将所有子午线平均化为旋转对称形式来计算所述镜片设计的光焦度分布。
9.根据权利要求7所述的方法，其中利用近光焦度分布的倒数来计算所述镜片设计的光焦度分布。
10.根据权利要求7所述的方法，其中通过抵消所述近光焦度分布的负像差来计算所述镜片设计的光焦度分布。
11.根据权利要求7所述的方法，其中通过将远波前光焦度分布与近波前光焦度分布相加来计算所述镜片设计的光焦度分布。
12.根据权利要求7所述的方法，其中通过将远波前光焦度分布的倍数与近波前光焦度分布相加来计算所述镜片设计的光焦度分布。
13.根据权利要求7所述的方法，其中通过将远波前光焦度分布的一部分与近波前光焦度分布相加来计算所述镜片设计的光焦度分布。
14.一种包括计算机可用介质的制品，所述计算机可用介质具有存储在所述计算机可用介质上的计算机可读指令，以用于被处理器执行以进行包括以下步骤的方法将表征眼睛的波前数据转化为径向光焦度图；以及基于波前数据和瞳孔尺寸生成包括用于近视和远视的校正因子的镜片光焦度分布。
15.根据权利要求14所述的制品，所述制品为镜片产生镜片设计，所述镜片具有凸形表面和凹形表面，所述凸形表面具有中心光学区，所述中心光学区被周边区包围，所述周边区又被边缘区包围，所述凹形表面放在佩戴者眼睛上。
16.根据权利要求15所述的制品，其中在此类设计中，在所述光学区内任何位置处的镜片光焦度用顶点远距离平均化的波前导出光焦度与校正值之和来描述，所述校正值得自在每个位置(χ)处的远距离与近距离平均波前导出光焦度之间的差值的单倍、部分倍数或倍数以及顶点近距离与远距离波前导出光焦度之间的差值，所述光学镜片光焦度用于控制或延缓近视发展。
17.根据权利要求1所述的镜片，其中镜片光焦度取决于I焦度分布=^(0)+^)((^(,)+(^(0)-RPD(O)))-RPN{x))
18.一种用于延缓近视发展的眼科镜片，包括中心光学区、周边区和边缘区；其中所述周边区包围所述光学区，所述边缘区包围所述周边区；在所述中心光学区内的光焦度具有光焦度分布，所述光焦度分布从校正远视所需光焦度向比校正远视所需光焦度大至少正0. 5D的光焦度逐渐增加，所述中心光学区还包括在所述光焦度分布内的最大值；并且其中所述周边区内的光焦度具有校正远视所需的光焦度。
19.根据权利要求18所述的镜片，其中所述中心光学区的外径为3.5mm或更小。
20.根据权利要求18所述的镜片，其中所述中心光学区的外径为5.3mm或更小。
21.根据权利要求18所述的镜片，其中所述周边区的外径为8.Omm或更小。
22.一种用于延缓近视发展的眼科镜片，包括中心光学区、周边区和边缘区；其中所述周边区包围所述光学区，所述边缘区包围所述周边区；在所述中心光学区内的光焦度具有光焦度分布，所述光焦度分布从校正远视所需光焦度向比校正远视所需光焦度大至少正0. 5D的光焦度逐渐增加，所述中心光学区还包括在所述光焦度分布内的最大值；其中所述周边区内的光焦度具有从所述中心光学区的光焦度分布外推的光焦度分布。
23.根据权利要求22所述的镜片，其中所述中心光学区的外径为3.5mm或更小。
24.根据权利要求22所述的镜片，其中所述中心光学区的外径为5.3mm或更小。
25.根据权利要求22所述的镜片，其中所述周边区的外径为8.Omm或更小。
26.根据权利要求22所述的镜片，其中所述外推法为线性的。
27.根据权利要求沈所述的镜片，其中所述线性外推法保持在所述中心光学区的边界处的光焦度斜率。
28.根据权利要求22所述的镜片，其中所述外推法为更高阶多项式。
29.根据权利要求观所述的镜片，其中所述多项式为至少二阶函数。
30.根据权利要求观所述的镜片，其中所述多项式为具有连续二阶导数的连续函数。
31.一种用于延缓近视发展的方法，所述方法包括为患者提供具有中心光学区、周边区和边缘区的镜片，其中所述周边区包围所述光学区，所述边缘区包围所述周边区；在所述中心光学区内的光焦度具有光焦度分布，所述光焦度分布从校正远视所需光焦度向比校正远视所需光焦度大至少正0. 5D的光焦度逐渐增加，所述中心光学区还包括在所述光焦度分布内的最大值；并且其中所述周边区内的光焦度具有校正远视所需的光焦度。
32.一种用于延缓近视发展的方法，所述方法包括为患者提供具有中心光学区、周边区和边缘区的镜片，其中所述周边区包围所述光学区，所述边缘区包围所述周边区；在所述中心光学区内的光焦度具有光焦度分布，所述光焦度分布从校正远视所需光焦度向比校正远视所需光焦度大至少正0. 5D的光焦度逐渐增加，所述中心光学区还包括在所述光焦度分布内的最大值；并且其中所述周边区内的光焦度具有从所述中心光学区的光焦度分布外推的光焦度分布。
全文摘要
利用服从近视和远视的校正因子的波前测量值以及瞳孔尺寸来设计镜片，以延缓或阻止近视发展。
文档编号G02C7/04GK102301271SQ201080006989
公开日2011年12月28日 申请日期2010年2月2日 优先权日2009年2月2日
发明者B·A·戴维斯, D·R·伊斯坎德, K·A·彻哈布, M·J·科林斯, X·程 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司