RU2631210C2

RU2631210C2 - Конструкция линзы с маской и способ предотвращения и/или замедления прогрессирования миопии

Info

Publication number: RU2631210C2
Application number: RU2015135841A
Authority: RU
Inventors: Ноэль А. БРЕННАН; Кхалед А. ЧЕХАБ; Сюй ЧЭН; Курт Джон МУДИ; Джеффри Х. Роффман; Синь ВЭЙ
Original assignee: Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк.
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2015-08-24
Publication date: 2017-09-19
Also published as: TW201621406A; AU2015218500B2; IL240428B; JP2016051182A; AU2015218500A1; CN105388630B; US20160062145A1; CA2901889C; CN105388630A; US10012848B2; KR102510584B1; BR102015020818A2; JP6758806B2; HK1221509A1; KR20160026773A; US20170146820A1; RU2015135841A; US9594259B2; EP2990857A1; SG10201506859TA

Abstract

Группа изобретений относится к медицине. Офтальмологическая линза для по меньшей мере одного из замедления, сдерживания или предупреждения прогрессирования миопии содержит: первую зону в центре офтальмологической линзы; и периферийную зону, которая окружает центральную зону и имеет оптическую силу, которая отличается от оптической силы центральной зоны; и непрозрачную маску, проходящую от периферийной зоны, обеспечивая при этом профиль оптической силы линзы, оказывающий коррекцию фовеального зрения, по существу, эквивалентную коррекции однофокальной линзы, и имеющую такую глубину фокусировки и сниженную чувствительность качества изображения на сетчатке, которые замедляют, сдерживают или предотвращают прогрессирование миопии. При этом конструкция линзы с непрозрачной маской может быть описана следующим образом:где Р - оптическая сила (дптр);r - радиальное расстояние от геометрического центра линзы;SA (СА) - значение сферической аберрации; иP(r) представляет ступенчатую функцию, имеющую множество зон различной величины, или следующим образом:где Р - оптическая сила (дптр);r - радиальное расстояние от геометрического центра линзы;SA (СА) - значение сферической аберрации; иP(r) представляет собой кусочную кубическую кривую интерполяционного полинома Эрмита.Применение данной группы изобретений позволит улучшить коррекцию фовеального зрения, увеличить глубину фокусировки и улучшить изображение на сетчатке в диапазоне аккомодационных расстояний. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 табл.

Description

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится к офтальмологическим линзам и, в частности, к контактным линзам, разработанным для замедления, сдерживания или предотвращения прогрессирования миопии. Офтальмологические линзы по данному изобретению содержат особую конструкцию линз с маской, которая обеспечивает улучшенную коррекцию фовеального зрения, увеличение глубины фокусировки (ГФ) и улучшение изображения на сетчатке в диапазоне аккомодационных расстояний, что делает ухудшение качества изображения на сетчатке менее чувствительным к нечеткости изображения во время выполнения работы, требующей напряжения зрения, благодаря чему предотвращается и/или замедляется прогрессирование миопии.

Описание смежных областей

Обычные состояния, которые приводят к снижению остроты зрения, включают миопию и гиперметропию, для которых выписывают корректирующие линзы в виде очков либо жесткие или мягкие контактные линзы. Эти состояния обычно описываются как несоответствие между длиной глаза и фокусными расстояниями оптических элементов глаза. Близорукие глаза фокусируются перед ретинальной плоскостью, дальнозоркие глаза – за ретинальной плоскостью. Как правило, миопия развивается потому, что осевая длина глаза увеличивается до длины, которая больше фокусной длины оптических компонентов глаза, т.е., глаз становится слишком длинным. Как правило, гиперметропия обычно развивается потому, что осевая длина глаза является слишком короткой по сравнению с фокусным расстоянием оптических элементов глаза, т.е. глаз является недостаточно длинным.

Миопия имеет высокий уровень распространенности во многих регионах мира. Наибольшей проблемой, связанной с этим состоянием, является его возможное развитие до миопии высокой степени, например, до значений больше 5 (пяти) или шести (6) диоптрий, что сильно сказывается на способности человека выполнять действия без помощи оптических устройств. Высокая степень миопии также связана с повышенным риском заболевания сетчатки, катарактой и глаукомой.

Корректирующие линзы используют для изменения общего фокусного расстояния глаза с целью создания более четкого изображения на ретинальной плоскости путем смещения фокуса от положения перед ретинальной плоскостью для коррекции миопии или позади ретинальной плоскости для коррекции гиперметропии соответственно. Однако корректирующий подход к этим состояниям не устраняет причину состояния, а является всего лишь протезным или предназначен для устранения симптомов. Что более важно, корректировка миопической расфокусировки глаза не замедляет и не сдерживает развитие миопии.

В большинстве случаев глаза имеют не простую миопию или гиперметропию, а миопический астигматизм или гиперметропический астигматизм. Астигматические аномалии фокуса воздействуют на изображение точечного источника света, что приводит к образованию двух взаимно перпендикулярных линий на разных фокусных расстояниях. В представленном далее описании термины «миопия» и «гиперметропия» применяются для включения простой миопии или миопического астигматизма и гиперметропии или гиперметропического астигматизма соответственно.

Эмметропия описывает состояние ясного видения, при котором объект на бесконечности находится в относительно четком фокусе при расслабленном хрусталике глаза. У взрослых с нормальными или имеющими нормальное зрение глазами свет как от дальних, так и от близких объектов, а также свет, проходящий через центральный или параксиальный участок апертуры или зрачка, фокусируется хрусталиком внутри глаза вблизи плоскости сетчатки, где воспринимается перевернутое изображение. Однако, по наблюдениям, большинство нормальных глаз показывают положительную продольную сферическую аберрацию, по существу на участке приблизительно +0,50 диоптрий (дптр) для апертуры 5,0 мм, что означает, что лучи, проходящие через апертуру или зрачок на его периферийной зоне, фокусируются на +0,50 дптр перед плоскостью сетчатки, когда глаз фокусируется на бесконечности. Используемая в настоящем документе мера «дптр» является оптической силой, которая определяется как величина, обратная фокусному расстоянию линзы или оптической системы, выражаемая в метрах.

Сферическая аберрация нормального глаза не является постоянной. Например, аккомодация (изменение оптической силы глаза, которое обусловлено главным образом изменениями хрусталика) приводит к изменению положительного значения сферической аберрации на отрицательное.

Как было отмечено, миопия обычно возникает вследствие чрезмерного аксиального развития или удлинения глаза. Сейчас является общепринятым, прежде всего, в результате исследования животных, что аксиальное развитие глаза может происходить под воздействием качества и фокусировки изображения на сетчатке. Эксперименты, выполненные на животных разных видов, в которых использовались различные концепции экспериментов, показали, что изменения качества изображения на сетчатке могут привести к соответствующим предсказуемым изменениям развития глаза.

Кроме того, расфокусировка изображения на сетчатке, выполненная на моделях цыплят и приматов с помощью собирающих линз (миопическая расфокусировка) или рассеивающих линз (гиперметропическая расфокусировка), как известно, приводит к предсказуемым изменениям (как по направлению, так и по величине) развития глаза, соответствующим развитию глаза для компенсации созданной расфокусировки. Как было показано, изменения длины глаза, связанные с оптическим размытием изображения, варьировались с помощью изменений склерального развития. Размытость изображения с помощью собирающих линз, которое приводит к миопической размытости и уменьшает скорость склерального развития, влечет за собой гиперметропические аномалии рефракции. Размытость изображения с помощью рассеивающих линз, которое приводит к гиперметропической размытости и увеличивает скорость склерального развития, влечет за собой миопические аномалии рефракции. Такие изменения глаз вследствие расфокусировки изображения на сетчатке показали, что они в значительной степени осуществляются через локальные ретинальные механизмы, поскольку изменения длины глаза все еще происходят даже при поврежденном зрительном нерве, и наложение расфокусировки на локальные участки сетчатки, как было показано, привело к изменению развития глаза именно на этих участках.

Для людей есть непрямое и прямое доказательства, поддерживающие точку зрения, что качество изображения на сетчатке может влиять на развитие глаза. Большое количество различных состояний глаза, все из которых приводят к нарушениям зрения, таким как опущение века, врожденная катаракта, помутнение роговицы, кровоизлияние в стекловидное тело и другие глазные болезни, как было установлено, связаны с нарушением развития глаз у людей в молодом возрасте, что дает основание предполагать, что относительно большие изменения качества изображения на сетчатке действительно влияют на развитие глаза человека. Влияние менее заметных изменений изображения на сетчатке на развитие глаза человека также было основано на гипотезе оптических погрешностей в системе фокусирования глаза человека во время работы, требующей напряжения зрения, что могло стимулировать развитие глаза и развитие миопии.

Одним из факторов риска развития миопии является работа, требующая напряжения зрения. Вследствие задержки аккомодационного ответа или отрицательной сферической аберрации, связанной с аккомодацией во время работы, требующей напряжения зрения, глаз может испытывать гиперметропическую размытость изображения, которая, в свою очередь, будет стимулировать развитие миопии, как было указано выше.

Кроме того, аккомодационная система является активной адаптивной оптической системой; она постоянно реагирует на близлежащие объекты, как и на оптические устройства. Даже если перед глазом установлено заранее известное оптическое устройство, когда глаз в составе системы линза+глаз фокусируется на близлежащих объектах, может происходить постоянная гиперметропическая расфокусировка, которая приведет к развитию миопии глаза. Поэтому одним из способов замедления скорости прогрессирования миопии является создание оптического устройства, которое уменьшает воздействие гиперметропической размытости на качество изображения на сетчатке. При такой конструкции качество изображения на сетчатке будет меньше ухудшаться для каждой диоптрии. Следовательно, в некотором смысле сетчатка будет относительно менее чувствительной к гиперметропической расфокусировке. В частности, ГФ и чувствительность к качеству изображения (КИ) могут использоваться для количественного выражения предрасположенности глаза к прогрессированию миопии в результате гиперметропической расфокусировки на сетчатке. Конструкция линзы с большей ГФ и меньшей чувствительностью к КИ делает ухудшение качества изображения на сетчатке менее чувствительным к гиперметропической расфокусировке, благодаря чему замедляется скорость прогрессирования миопии.

В пространстве объектов расстояние между самими близкими и самими дальними предметами, когда они воспринимаются с приемлемой резкостью, называется глубиной поля зрения. В пространстве изображений оно называется глубиной фокусировки (ГФ). Обычная монофокальная линза имеет одну точку фокусировки, и резкость изображения круто спадает с каждой стороны фокальной точки. При оптической конструкции с удлиненной ГР, хотя она и может иметь одну номинальную фокальную точку, ухудшение изображения пропорционально возрастает с каждой стороны фокальной точки, и в пределах ГР снижение резкости не ощущается при нормальных условиях зрения.

Чувствительность к КИ можно определить как наклон кривой расфокусировки на сетчатке при требовании к аккомодации на уровне 1—5 диоптрий. Это показывает, как качество изображения изменяется с расфокусировкой. Чем больше значение чувствительности к КИ, тем более чувствительным будет качество изображения к ошибке расфокусировки во время аккомодации.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Конструкция линзы с маской, составляющей предмет настоящего изобретения, преодолевает ограничения известного уровня техники путем обеспечения сравнимой или лучшей корректировки зрения вдаль с увеличением глубины фокусировки и снижением чувствительности к КИ, благодаря чему обеспечивается лечение миопии.

В соответствии с одним из аспектов, настоящее изобретение относится к офтальмологической линзе, которая способна выполнять, по меньшей мере, одно из действий — замедление, сдерживание или предупреждение прогрессирования миопии. Офтальмологическая линза содержит первую зону в центре и по меньшей мере одну периферийную зону, которая окружает центральную зону и имеет оптическую силу, которая отличается от оптической силы центральной зоны. Непрозрачная маска проходит от крайней внешней периферийной зоны, таким образом предоставляя профиль оптической силы, оказывающий, по существу, эквивалентную коррекцию фовеального зрения, которую обеспечивает однофокальная линза, и имеющий такую глубину фокусировки и сниженную чувствительность КИ, которые замедляют, сдерживают или предотвращают прогрессирование миопии.

В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение относится к способу выполнения, по меньшей мере, одного из следующих процессов — замедления, сдерживания или предупреждения прогрессирования миопии. Предоставляется офтальмологическая линза, имеющая профиль оптической силы, оказывающий, по существу, эквивалентную коррекцию фовеального зрения, которую обеспечивает однофокальная линза, и имеющий такую глубину фокусировки и сниженную чувствительность качества изображения на сетчатке, которые замедляют, сдерживают или предотвращают прогрессирование миопии. Профиль оптической силы содержит первую зону в центре офтальмологической линзы; по меньшей мере одну периферийную зону, окружающую центр, которая имеет оптическую силу, которая отличается от оптической силы центральной зоны; и непрозрачную маску, которая проходит как минимум от одной периферийной зоны. Соответственно, изменяется развитие глаза.

Оптическое устройство по данному изобретению имеет конструкцию линзы с маской. Как изложено в данном документе, конструкция линзы с большей глубиной фокусировки и меньшей чувствительностью к качеству изображения делает ухудшение качества изображения на сетчатке менее чувствительным к гиперметропической размытости, благодаря чему замедляется скорость прогрессирования миопии. Соответственно, в настоящем изобретении используются конструкция линзы с маской для обеспечения корректировки фовеального зрения, а также глубины фокусировки и низкой чувствительность к качеству изображения, позволяющая лечить или замедлять прогрессирование миопии.

Конструкцию линзы с маской, составляющую предмет настоящего изобретения, также можно разработать на заказ, чтобы обеспечить как хорошие характеристики коррекции фовеального зрения, так и более высокую эффективность лечения на основе среднего размера зрачка глаза субъекта.

Конструкция линзы с маской, составляющая предмет настоящего изобретения, обеспечивает простое, рентабельное и эффективное средство и способ для предотвращения и/или замедления прогрессирования миопии.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеизложенные и прочие элементы и преимущества настоящего изобретения станут понятны после следующего, более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, показанных на прилагаемых чертежах.

На фиг. 1A, 1B и 1C показаны изменения параметров расфокусировки Z⁰ ₂, сферической аберрации Z⁰ ₄ и диаметра входного зрачка как функции вергенции для больных миопией и эмметропией.

На ФИГ.2A, 2B и 2C показаны профили оптической силы для сферической линзы, асферической линзы с +1,50 дптр положительно продольной сферической аберрации (ПСА) при апертуре зрачка 5,0 мм и бифокальной линзы ACUVUE® (мультиконцентрические линзы с изменяющимся расстоянием и линзы ближней зоны) с дополнительной оптической силой +1,50 дптр соответственно.

На ФИГ.3А представлен профиль оптической силы первой конструкции линзы с маской в соответствии с настоящим изобретением.

На ФИГ.3В показан график, отображающий нейронную резкость и глубину фокусировки конструкции линзы с маской, показанной на ФИГ.3B.

На ФИГ.3С показан график, отображающий нейронную резкость при различных состояниях аккомодации для конструкции линзы с маской, показанной на ФИГ.3A.

На ФИГ.4А представлен профиль оптической силы второй конструкции линзы с маской в соответствии с настоящим изобретением.

На ФИГ.4В показан график, отображающий нейронную резкость и глубину фокусировки конструкции линзы с маской, показанной на ФИГ.4A.

На ФИГ.4С показан график, отображающий нейронную резкость при различных состояниях аккомодации для конструкции линзы с маской, показанной на ФИГ.4A.

На ФИГ.5 представлено схематическое изображение примера контактной линзы в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На ФИГУРАХ 2A, 2B и 2C показаны профили оптической силы для сферической линзы, асферической линзы с +1,50 дптр ПСА при апертуре зрачка 5,0 мм и бифокальной линзы ACUVUE® с дополнительной оптической силой +1,50 дптр соответственно. Было установлено, что асферическая и бифокальная ACUVUE^® линзы могут влиять на замедление прогрессирования миопии. Таким образом, для описания линз для предотвращения, лечения или замедления прогрессирования миопии необходим механизм, выходящий за пределы изменения сферической аберррации, как было раскрыто в патенте США № 6045578.

В соответствии с настоящим изобретением, конструкция линзы с маской разработана для офтальмологических линз, которые обеспечивают коррекцию фовеального зрения и имеют увеличенную глубину фокусировки и сниженную чувствительность к КИ, которые лечат или замедляют прогрессирование миопии.

Конструкция линз с маской согласно настоящему изобретению может быть использована с офтальмологическими линзами, имеющим разнообразные различные профили оптической силы. В соответствии с одним примерным вариантом осуществления данного изобретения, конструкцию линз с маской можно описать следующим образом:

, r < r_MASK (1)

где P — оптическая сила (дптр);

r - радиальное расстояние от геометрического центра линзы;

SA (СА) - значение сферической аберрации; и

представляет ступенчатую функцию, имеющую множество зон различной величины.

В соответствии с другим примерным вариантом осуществления данного изобретения, конструкцию линз с маской можно описать следующим образом:

, r < r_MASK (2)

где P – оптическая сила (дптр);

r – радиальное расстояние от геометрического центра линзы;

SA (СА) – значение сферической аберрации; и

представляет собой кусочную кубическую кривую интерполяционного полинома Эрмита, которая строится по некоторому количеству точек. Смотрите Fritsch et al., Monotone Piecewise Cubic Interpolation, SIAM J. Numerical Analysis, Vol. 17, 1980, pp. 238-46.

Согласно настоящему изобретению, маска может содержать пигментированную или тонированную непрозрачную область, например цветное или черное кольцо. Внутренний радиус маски, от центра линзы, может составлять от приблизительно 2,0 мм до 3,0 мм и может простираться до внешней оптической зоны линзы, например, до приблизительно 8,0 мм. В отдельных вариантах осуществления данного изобретения ширина маски может составлять от 2,25 до 4,5 мм.

Для измерения коррекции зрения нейронную резкость при 4,5 мм ВЗ (входного зрачка) и 6,5 мм ВЗ используют в качестве определяющего фактора качества изображения на сетчатке. Важно отметить, что можно использовать любое другое подходящее средство и/или способ, который измеряет качество изображения на сетчатке (например, площадь под кривой МПФ, коэффициент Штреля и др.).

Нейронная резкость задается следующим уравнением:

(x_,y) g_N(x_,y)dx dy

NS = _______________________________,

(3)

_DL(x_,y) g_N(x_,y)dx dy

где psf, или функция рассеяния точки (ФРТ), представляет собой изображение точечного объекта и рассчитывается как квадрат величины обратного преобразования Фурье функции зрачка P(X,Y), причем P(X,Y) определяется следующим образом:

P(X,Y) = A (X,Y) exp (ik W(X,Y) ),

(4)

где k – волновое число (2π/длина волны), A(X_, Y) – функция оптической аподизации координат зрачка X,Y, psf_DL – дифракционно-ограниченная psf для того же диаметра зрачка и g_N (X,Y) – двумерная функция Гаусса, нейронная весовая функция. Более полное определение и расчет нейронной резкости смотрите в Thibos et al., Accuracy and precision of objective refraction from wave front aberrations, Journal of Vision (2004 г. ) 4, стр. 329–351, где обсуждается проблема определения лучшей коррекции глаз с использованием аберраций волнового фронта. Волновой фронт W(X, Y) контактной линзы и глаза представляет собой их сумму и задается следующим образом:

W_{CL + eye}(X, Y) = W_CL(X, Y) + W_eye(X, Y).

(5)

Для определения чувствительности к качеству изображения (КИ) или наклона системы линза+глаз для объекта при вергенции на конкретный объект задачи необходимо выполнить три основных шага: определение эффекта сопряжения системы аккомодации глаза, оценка соответствующего состояния аккомодации на объект и расчет чувствительности к качеству изображения:

Шаг 1: Определение эффекта сопряжения системы аккомодации глаза: Когда глаз человека аккомодирует с дальнего расстояния на ближнее, две глазные структуры изменяются синхронно: ирисовая диафрагма становится меньше; хрусталик становится толще. Указанные анатомические изменения приводят к сопряженному изменению трех связанных оптических параметров в системе линза+глаз: диаметра входного зрачка, расфокусировки (например, расфокусировки Цернике Z₂ ⁰) и сферической аберрации (например, сферической аберрации Цернике Z₄ ⁰). Отметим, в частности, что, поскольку размер зрачка уменьшается по мере приближения предмета, а обычная расфокусировка и сферическая аберрация Цернике сильно зависят от размеров зрачка, сложно обычным способом задать указанные параметры Цернике. В качестве альтернативного варианта для измерения расфокусировки Цернике и аберрации Цернике для различных размеров зрачка указанные параметры иногда выражаются в виде диоптрий. Классические коэффициенты Цернике преобразуются с помощью следующих уравнений:

Z₂₀ ^microns = Z₂₀ ^Diopter *(EPD/2)²/(4*

3)

Z₄₀ ^microns= Z₄₀ ^Diopter *(EPD/2)⁴/(24*

5)

где EPD - диаметр входного зрачка (ДВЗ), Z₂₀ ^Diopter(единица измерения: дптр) и Z₄₀ ^Diopter(единица измерения: дптр/мм²) (иногда для краткости на рисунках и в литературе эта единица измерения указывается как 'D') являются расфокусировкой и сферической аберрацией Цернике, выраженные в диоптриях, а Z₂₀ ^microns и Z₄₀ ^microns - это, соответственно, обычные коэффициенты Цернике.

Ghosh et al 2012 (Axial Length Changes with Shifts of Gaze Direction in Myopes and Emmetropes, IOVS, Sept 2012, VOL. 53, No.10) измерили изменение указанных трех параметров относительно вергенции к объекту для больных, страдающих эмметропией и миопией. На ФИГ.1A показан график зависимости расфокусировки от вергенции к объекту, на ФИГ.1B показан график зависимости сферической аберрации от вергенции к объекту и на ФИГ.1C показан график зависимости диаметра входного зрачка от вергенции к объекту. При изменении вергенции к объекту указанные три параметра синхронно изменяются. Поскольку эти данные были получены, измерены на глазах людей без контактных линз, зависимость между указанными оптическими параметрами и вергенцией к объекту в системе линза+глаз изменяется. Тем не менее, соотношения сопряжения между оптическими параметрами (размер входного зрачка, расфокусировка и сферическая аберрация) остаются такими же, поскольку у них одна и та же анатомическая причина изменений. Для моделирования указанных соотношений сопряжения между тремя параметрами, полученных из экспериментальных данных, можно использовать различные методы интерполяции.

Шаг 2: Оценка соответствующего состояния аккомодации на близкий объект: После того, как соотношения сопряжения между входным зрачком, расфокусировкой и сферической аберрацией во время аккомодации будут смоделированы в шаге 1, их можно использовать для оценки комфортного состояния аккомодации системы линза+глаз на предмет на любом заданном расстоянии. Научный смысл этого шага состоит в том, чтобы определить, как глаз аккомодирует на близлежащий объект при наличии контактной линзы. Например, предмет на заданном близком расстоянии (например, 2 дптр) дает размытие для расстояния, скорректированного системой линза+глаз (например, системой, которая сочетает линзу на ФИГ.3A и модель глаза 0,06 дптр/мм² СА). Для определения комфортного состояния аккомодации этой системы, входной зрачок, расфокусировка и сферическая аберрация глаза систематически корректировались в модели сопряжения в шаге 1 таким образом, что соответствующее качество изображения возросло до своего предела. Например, на ФИГ.3С входной зрачок, расфокусировка и сферическая аберрация показаны на уровне 4,5 мм, 1,3 дптр и 0,04 дптр/мм² для повышения качества изображения (NS) до -1,6 (грубо 20/25 VA).

Расчет чувствительности к качеству изображения для заданной вергенции к объекту: После определения состояния аккомодации и соответствующих размера входного зрачка, расфокусировки и сферической аберрации чувствительность к изображению на сетчатке или наклон кривой можно легко подсчитать следующим образом:

Чувствительность КИ= d.NS/d.Rx, (6)

где d.NS/d.Rx — производная нейронной резкости по дефокусировке. Например, для конструкции 3A со стандартной моделью глаза и расстояние до объекта 2 дптр соответствующая чувствительность к КИ (IQ sensitivity) после подсчетов составляет 0,7.

Задавая диапазоны для количества зон, ширины зон, величины зон, сферической аберрации и радиуса в Уравнении (1), можно получить различные профили оптической силы. Примеры диапазонов этих переменных показаны ниже в таблице 1.

ТАБЛИЦА 1
	Ширина зоны 1(мм)	Ширина зоны 2(мм)	Ширина зоны 3(мм)	Величина зоны 1 (дптр)	Величина зоны 2 (дптр)	Величина зоны 3 (дптр)	SA (дптр/мм²⁾	r_mask
макс.	1,0	1,0	0,5	0,5	0	0,5	0	3
мин.	0,5	0,5	0	0	-0,5	0	-0,5	2

Полученный профиль мультифокальной оптической силы показан на Фиг. 3A. Параметры первой конструкции линзы с маской указаны ниже в таблице 2.

ТАБЛИЦА 2
№ конструкции	Ширина зоны 1(мм)	Ширина зоны 2(мм)	Ширина зоны 3(мм)	Величина зоны 1 (дптр)	Величина зоны 2 (дптр)	Величина зоны 3 (дптр)	SA (дптр/мм²⁾	r_mask
№1 ФИГ.2A	0,95	0,86	0,46	0,32	-0,23	0,44	-0,16	2,25

На Фиг. 3А показан профиль оптической силы, имеющий конструкцию трехфокальной линзы, которая является ступенчатой или скачкообразной, и маски. Как видно из ФИГ.3В, качество изображения (измеренное по нейронной резкости) будет наиболее резким при расфокусировке 0,00 дптр, то есть оптическая система дает наиболее резкое изображение, когда она хорошо сфокусирована. При вводе аномалии рефракции (как положительной, так и отрицательной) в оптическую систему качество изображения начинает падать. Пороговое значение нейронной резкости выбрано таким, при котором количественное выражение ГФ составляет -2,2. Если это значение будет больше -2,2, у больных будет довольно хорошее зрение для чтения на близком расстоянии. На ФИГ.3В показана горизонтальная пороговая линия при -2,2. Линия пересекает черезфокусную кривую. Ширина между двумя пересечениями соответствует ГФ. В этом варианте осуществления настоящего изобретения ГФ составляет 1,22 дптр.

На ФИГ.3D для линзы на ФИГ.3C показаны графики нейронной резкости при состояниях аккомодации (вергенции к объекту) 2 дптр, 3 дптр, 4 дптр и 5 дптр и рассчитанная погрешность расфокусировки в пределах от -0,20 до -0,70 дптр, которая обычно связана с задержкой аккомодационного ответа. Каждая кривая характеризуется плечом при пороговом значении -1,6 и имеет характерные значения расфокусировки (Z20), сферической аберрации (Z40) и размера входного зрачка (EP). Наклон плеча отображает снижение чувствительности к КИ. В этом варианте осуществления чувствительность к КИ составляет 0,66, 0,40, 0,28 и 1,68 соответственно.

В зависимости от количества точек, сферической аберрации, высоты (ввод D в P_PCHIP) радиуса, подставленных в уравнение (2), получаются различные непрерывные профили оптической силы. Профиль оптической силы может быть непрерывным, то есть можно определить как наличие гладких переходов между различными оптическими силами на различных участках линзы, то есть отсутствие резких или прерывистых изменений между различными участками линзы.

Примеры значений указанных переменных представлены в Таблице 3 для второй конструкции линзы с маской, имеющей профиль оптической силы, показанный на ФИГ.4A.

ТАБЛИЦА 3
СА: -0,06 дптр/мм² r_mask= 2,25мм
Точка №	1	2	3	4	5
Радиальное положение (мм)	0	0,56	1,13	1,69	2,25
P_PCHIP(D)	-0,67	1,00	0,11	-0,07	0,28

На Фиг. 4А показан профиль оптической силы, имеющий конструкцию произвольной формы с непрерывным профилем, и маска. Как показано на фиг 4A, оптическая сила в центре линзы примерно на от 0,00 дптр до 0,50 дптр более отрицательна, чем параксиальная оптическая сила линзы (-3,00 дптр). Оптическая сила прогрессивно усиливается от центра до наивысшей точки. Величина в наивысшей точке на от 1,00 дптр до 1,5 дптр более положительно, чем параксиальная оптическая сила. Наивысшая точка А находится на расстоянии от 0,25 мм до 0,50 мм от центра линзы. Оптическая сила снижается от наивысшей точки к наинизшей точке. Оптическая сила в наинизшей точке на от 0,00 дптр до 0,25 дптр более отрицательна, чем параксиальная оптическая сила. После наинизшей точки оптическая сила увеличивается медленнее к внутреннему радиусу маски. Величина такого прироста менее чем 0,25 дптр.

См. теперь фиг. 4B, горизонтальный порог нейронной резкости изображен на отметке -2.2. Линия пересекает черезфокусную кривую. Ширина между двумя пересечениями соответствует ГФ. В этом варианте осуществления ГФ составляет 1,17 дптр.

На ФИГ.4C для линзы на ФИГ.4A показаны графики нейронной резкости при состояниях аккомодации (вергенции к объекту) 2 дптр, 3 дптр, 4 дптр и 5 дптр и рассчитанная погрешность расфокусировки в пределах от -0,60 до -0,70 дптр, которая обычно связана с задержкой аккомодационного ответа. Каждая кривая характеризуется плечом при пороговом значении -1,6, и имеет характерные значения расфокусировки (Z20), сферической аберрации (Z40) и размера входного зрачка (EP). Наклон плеча отображает снижение чувствительности к КИ. В этом варианте осуществления чувствительность к КИ составляет 0,70, 0,52, 0,35 и 0,20 соответственно.

Как показано ниже в Таблице 4, для конструкций линзы с маской рассчитана нейронная резкость для размера входного зрачка в пределах 4,5 — 6,5 мм. Глубина фокусировки (ГФ) и чувствительность к КИ подсчитаны для пороговых значений нейронной резкости -2,2 и -1,6 соответственно.

ТАБЛИЦА 4
	Нейрон-ная резкость ВЗ 4,5 мм	Нейрон ная резкость ВЗ 6,5 мм	Глубина фокусировки	Чувствитель ность к КИ при вергенции 2 дптр	Чувствитель ность к КИ при вергенции 3 дптр	Чувствитель ность к КИ при вергенции 4 дптр	Чувствитель ность к КИ при вергенции 5 дптр
Сферическая	-0,4	-0,54	0,76	8,15	5,98	4,43	3,75
Асферическая	-0,88	-1,62	1,16	1,10	1,31	3,91	5,62
Бифокальная ACUVUE®	-1,34	-2,01	0,89	2,79	2,41	0,76	0,25
Конструкция № 1 ФИГ.3А	-0,47	Н/Д	1,22	0,66	0,40	0,28	1,68
Конструкция № 2 ФИГ.4А	-0,34	Н/Д	1,17	0,70	0,52	0,35	0,20

Как видно из Таблицы 4, конструкции линзы с маской на ФИГУРАХ 3A и 4A имеют лучшую нейронную резкость, чем асферическая и бифокальная ACUVUE^® +1,50 доп. линзы с размером входного зрачка 4,5 мм, имеют сравнимую глубину фокуса и более высокую эффективность лечения миопии относительно асферических линз, измеренную по глубине фокусировки и пониженной чувствительности КИ, что и показано на фиг. 3C и 4C.

На фиг. 5 представлен схематический вид контактной линзы 400 в соответствии с настоящим изобретением. Контактная линза 400 содержит оптическую зону 402 и внешнюю зону 404. Оптическая зона 402 содержит первую, центральную зону 406 и, по меньшей мере, одну периферийную зону 408. В следующих примерах диаметр оптической зоны 402 выбирают величиной 8 мм, диаметр по существу круговой первой зоны 406 выбирают величиной 4 мм, а граничные диаметры кольцевой внешней периферийной зоны 408 составляют 5,0 мм и 6,5 мм при измерении от геометрического центра линзы 400. Следует отметить, что на ФИГ.5 показан только примерный вариант осуществления настоящего изобретения. Например, в этом варианте осуществления внешняя граница, по меньшей мере, одной периферийной зоны 408 не обязательно совпадает с внешним краем оптической зоны 402, тогда как в других вариантах осуществления они могут совпадать. Внешняя зона 404 окружает оптическую зону 402 и обеспечивает выполнение стандартных функций контактной линзы, включая установку положения и центрирование линзы. В соответствии с одним примерным вариантом осуществления данного изобретения, внешняя зона 404 может содержать один или несколько механизмов стабилизации для уменьшения поворачивания линзы на глазу.

В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения, у маски может быть внутренний радиус на любой из как минимум одной периферийных зон 408, и она может продлеваться до внешнего края оптической зоны 402.

Следует отметить, что различные зоны на ФИГ.5 показаны в виде концентрических кругов и могут содержать любые подходящие круглые или не круглые формы, например, эллиптическую форму.

Следует отметить, что размер входного зрачка глаза и вергенция к объекту/аккомодация варьируются в различных субпопуляциях. В определенных вариантах осуществления конфигурацию линзы можно выполнить по индивидуальному заказу, чтобы обеспечить как хорошую коррекцию фовеального зрения, так и эффективность лечения миопии на основании среднего размера зрачка пациента. Кроме того, поскольку размер зрачка коррелирует с рефракцией и возрастом для пациентов детского возраста, в определенных примерах осуществления линза может быть дополнительно оптимизирована для подгрупп педиатрической субпопуляции с определенным возрастом и/или рефракцией на основе размеров их зрачков. По существу профили оптической силы можно отрегулировать или подогнать под размер зрачка для достижения оптимального баланса между коррекцией фовеального зрения, увеличением глубины фокусировки и снижением чувствительности к КИ.

Доступные в настоящее время контактные линзы остаются эффективным с экономической точки зрения средством коррекции зрения. Тонкие пластмассовые линзы устанавливаются поверх роговицы глаза для коррекции дефектов зрения, включая миопию (или близорукость), гиперметропию (или дальнозоркость), астигматизм, т.е. несферичность роговицы, и пресбиопию, т.е. потерю способности хрусталика к аккомодации. Доступны различные формы контактных линз, которые изготовлены из различных материалов и обеспечивают разные функциональные возможности.

Мягкие контактные линзы для повседневного ношения как правило изготавливают из мягких полимерных материалов, которые соединяют с водой для кислородной проницаемости. Мягкие контактные линзы для повседневного ношения могут представлять собой однодневные одноразовые линзы или одноразовые линзы длительного ношения. Однодневные одноразовые линзы обычно носят в течение одного дня и затем выбрасывают, тогда как одноразовые линзы длительного ношения обычно носят до тридцати дней. В цветных мягких контактных линзах используются разные материалы для обеспечения различных функциональных возможностей. Например, в контактных линзах с оттенком используют светлый оттенок для облегчения поиска пользователем выпавшей контактной линзы, контактные линзы с усиливающим оттенком имеют полупрозрачный оттенок, который может усиливать натуральный цвет глаз пользователя, контактные линзы с цветным оттенком имеют темный, непрозрачный оттенок, который может изменять цвет глаз пользователя, и светофильтрующие контактные линзы с оттенком могут усиливать определенные цвета, приглушая другие. Жесткие газопроницаемые контактные линзы изготавливают из полимеров, содержащих силоксан, но они более жесткие, чем мягкие контактные линзы, что позволяет им сохранять свою форму и делает их более долговечными. Бифокальные контактные линзы специально разработаны для пациентов с пресбиопией и доступны в виде как мягких, так и жестких контактных линз. Торические контактные линзы специально разработаны для пациентов с астигматизмом и также доступны в виде как мягких, так и жестких контактных линз. Комбинированные линзы, сочетающие разные аспекты вышеописанных линз, также доступны в продаже, например гибридные контактные линзы.

Следует отметить, что конструкцию линзы с маской, составляющую предмет настоящего изобретения, можно включить в любом количестве различных контактных линз, образованных из любого количества материалов. В частности, конструкцию линзы с маской, составляющую предмет настоящего изобретения, можно использовать в любой из контактных линз, описанных в данном документе, включая мягкие контактные линзы для повседневного ношения, жесткие газопроницаемые контактные линзы, бифокальные контактные линзы, торические контактные линзы и гибридные контактные линзы. Кроме того, хотя настоящее изобретение описано в отношении контактных линз, следует отметить, что концепцию настоящего изобретения можно использовать для очковых линз, интраокулярных линз, роговичных имплантируемых линз и накладных линз.

Несмотря на то что показанные и описанные варианты осуществления считаются наиболее практичными и предпочтительными, ясно, что специалистам в данной области техники представляются возможности отступления от показанных и описанных конкретных промышленных образцов и способов, которые могут применяться, не выходя за рамки сущности и объема настоящего изобретения. Настоящее изобретение не ограничивается конкретными вариантами конструкции, описанными и показанными в настоящем документе, но все образцы изобретения должны согласовываться со всеми модификациями в пределах объема, определенного прилагаемой формулой изобретения.

Claims

1. Офтальмологическая линза для по меньшей мере одного из замедления, сдерживания или предупреждения прогрессирования миопии, содержащая:

первую зону в центре офтальмологической линзы; и

по меньшей мере одну периферийную зону, которая окружает центральную зону и имеет оптическую силу, которая отличается от оптической силы центральной зоны; и

непрозрачную маску, проходящую от по меньшей мере одной периферийной зоны, обеспечивая при этом профиль оптической силы линзы, оказывающий коррекцию фовеального зрения, по существу, эквивалентную коррекции однофокальной линзы, и имеющую такую глубину фокусировки и сниженную чувствительность качества изображения на сетчатке, которые замедляют, сдерживают или предотвращают прогрессирование миопии, при этом конструкция линзы с непрозрачной маской может быть описана следующим образом:

где Р - оптическая сила (дптр);

SA (СА) - значение сферической аберрации; и

P_Seg(r) представляет ступенчатую функцию, имеющую множество зон различной величины, или следующим образом:

где Р - оптическая сила (дптр);

SA (СА) - значение сферической аберрации; и

P_PCHIP(r) представляет собой кусочную кубическую кривую интерполяционного полинома Эрмита.

2. Офтальмологическая линза по п. 1, в которой сниженная чувствительность к качеству изображения на сетчатке лежит в пределах от 0,2 до 1,7 при состояниях аккомодации, лежащих в пределах от приблизительно 1 дптр до приблизительно 5 дптр.

3. Офтальмологическая линза по п. 1, в которой сниженная чувствительность к качеству изображения на сетчатке лежит в пределах от 0,2 до 0,5 при состояниях аккомодации, лежащих в пределах от приблизительно 1 дптр до приблизительно 5 дптр.

4. Офтальмологическая линза по п. 1, представляющая собой контактную линзу.

5. Офтальмологическая линза по п. 1, представляющая собой очковую линзу.

6. Офтальмологическая линза по п. 1, представляющая собой интраокулярную линзу, роговичный внутренний слой или роговичный наружный слой.

7. Офтальмологическая линза по п. 1, в которой внутренний радиус маски начинается на расстоянии 2-3 мм от центра офтальмологической линзы.

8. Офтальмологическая линза по п. 1, в которой маска содержит цветное или черное кольцо.

9. Офтальмологическая линза по п. 1, в которой профиль оптической силы является многозональным и по меньшей мере одна периферийная зона содержит две или более ступенчатые зоны.

10. Офтальмологическая линза по п. 1, в которой профиль оптической силы является непрерывным, и по меньшей мере одна периферийная зона содержит непрерывный переход между двумя или более зонами с разными значениями оптической силы.

11. Офтальмологическая линза по п. 1, дополнительно содержащая один или более механизмов стабилизации.

12. Офтальмологическая линза по п. 1, в которой профиль оптической силы выполнен с возможностью корректировки исходя из размера зрачка для достижения баланса между коррекцией фовеального зрения и эффективной глубиной фокусировки и сниженной чувствительностью к качеству изображения на сетчатке для лечения прогрессирования миопии.

13. Применение офтальмологической линзы для изменения развития глаза, причем оптическая линза имеет профиль оптической силы, оказывающий коррекцию фовеального зрения, по существу, эквивалентную коррекции однофокальной линзы, и имеет глубину фокусировки и сниженную чувствительность к качеству изображения на сетчатке, замедляющие, сдерживающие или предотвращающие прогрессирование миопии, причем профиль содержит первую зону в центре офтальмологической линзы; по меньшей мере одну периферийную зону, окружающую центр и имеющую оптическую силу, отличающуюся от таковой в центре линзы; и непрозрачную маску, проходящую от по меньшей мере одной периферийной зоны;, при этом конструкция линзы с непрозрачной маской может быть описана следующим образом:

где Р - оптическая сила (дптр);

SA (СА) - значение сферической аберрации; и

где Р - оптическая сила (дптр);

SA (СА) - значение сферической аберрации; и

14. Применение по п. 13, в котором сниженная чувствительность к качеству изображения на сетчатке лежит в пределах от 0,2 до 1,7 при состояниях аккомодации, лежащих в пределах от приблизительно 1 дптр до приблизительно 5 дптр.

15. Применение по п. 13, в котором сниженная чувствительность к качеству изображения на сетчатке лежит в пределах от 0,2 до 0,5 при состояниях аккомодации, лежащих в пределах от приблизительно 1 дптр до приблизительно 5 дптр.

16. Применение по п. 13, в котором офтальмологическая линза содержит контактную линзу.

17. Применение по п. 13, в котором офтальмологическая линза содержит интраокулярную линзу, роговичный внутренний слой или роговичный наружный слой.

18. Применение по п. 13, в котором внутренний радиус маски начинается на расстоянии 2-3 мм от центра офтальмологической линзы.

19. Применение по п. 13, в котором маска содержит цветное или черное кольцо.

20. Применение по п. 13, в котором профиль оптической силы является многозональным и по меньшей мере одна периферийная зона содержит две или более ступенчатые зоны.

21. Применение по п. 13, в котором профиль оптической силы является непрерывным, и по меньшей мере одна периферийная зона содержит непрерывный переход между двумя или более зонами с разными значениями оптической силы.

22. Применение по п. 13, в котором профиль оптической силы корректируется исходя из размера зрачка для достижения баланса между коррекцией фовеального зрения и эффективной глубиной фокусировки и сниженной чувствительностью к качеству изображения на сетчатке для лечения прогрессирования миопии.

23. Применение по п. 13, дополнительно включающий добавление одной или нескольких зон стабилизации в линзу.