СПОСОБ КОНСТРУИРОВАНИЯ КОНТАКТНЫХ ЛИНЗ С ЧАСТИЧНО ИНДИВИДУАЛИЗИРОВАННОЙ ЗАДНЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ Российский патент 2017 года по МПК A61F9/00 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится к способам конструирования контактных линз с частично индивидуализированной задней поверхностью, или базовой кривой, с использованием библиотеки базовых кривых. Базовую кривую, наилучшим образом соответствующую потребностям индивидуального субъекта в части по меньшей мере одного из зрения, комфорта, посадки или обращения, при этом минимизирующую заворачивание контактной линзы на глазу, выбирают из библиотеки базовых кривых.

Описание смежной области

Заворачивание, или изгибание, происходит, когда линзу помещают на глаз, и форма задней поверхности линзы меняет форму, чтобы соответствовать геометрии роговицы глаза. Для мягких линз задняя поверхность будет по существу воспроизводить геометрию роговицы. Для твердых линз задняя поверхность останется по существу такой же. Желательно минимизировать заворачивание линзы, так чтобы по существу не повлиять на коррекцию зрения.

Коррекции аберраций низшего порядка (например, нарушения фокусировки и астигматизма) не так чувствительны к заворачиванию линзы по сравнению с более сложными коррекциями зрения, включающими коррекции аберраций высшего порядка.

Минимизации заворачивания контактных линз при коррекции аберраций высшего порядка можно достичь посредством использования данных топографии роговицы для конструирования задней поверхности, или базовой кривой, линзы. Устранение или минимизацию эффекта заворачивания получают приведением формы задней поверхности линзы в пределах оптической зоны в соответствие с топографией роговицы. Этот подход к конструированию обеспечивает минимальное изменение формы линзы в пределах задней оптической зоны, когда контактную линзу помещают на глаз.

Однако изготовление таких контактных линз с индивидуальной задней поверхностью является очень дорогим и требующим много времени. Поэтому остается потребность в частичной индивидуализации задней поверхности контактной линзы для достижения баланса между сложностью конструирования, потребностями пациента и минимизацией заворачивания.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно одному аспекту настоящего изобретения способ конструирования мягкой контактной линзы с частично индивидуализированной задней поверхностью относится к определению данных об аксиальном радиусе для множества глаз определенной популяции; аппроксимации данных об аксиальном радиусе с использованием уравнений, определяющих асферическую поверхность путем замены аксиального радиуса на апикальный радиус и коническую константу; определению значений апикального радиуса и конической константы для индивидуального субъекта; выбору комплекта базовых кривых из библиотеки базовых кривых на основании значений апикального радиуса и конической константы индивидуального субъекта; и выбору из комплекта базовых кривых конечной базовой кривой, соответствующей потребностям индивидуального субъекта, на основании одного или более критериев выбора.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения библиотека базовых кривых может содержать ряд базовых кривых, которые обеспечивают сетку из равномерно распределенных значений апикального радиуса и конической константы.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения способ конструирования мягкой контактной линзы с частично индивидуализированной задней поверхностью относится к измерению данных об аксиальном радиусе для множества глаз определенной популяции; расчету распределения апикального радиуса и конической константы по данным об аксиальном радиусе; определению значений апикального радиуса и конической константы для индивидуального субъекта; выбору комплекта базовых кривых из библиотеки базовых кривых для индивидуального субъекта; и выбору из комплекта базовых кривых конечной базовой кривой, соответствующей потребностям индивидуального субъекта, на основании одного или более критериев выбора.

Способ настоящего изобретения позволяет создавать частично индивидуализированную заднюю поверхность контактной линзы, таким образом обеспечивая соответствие потребностям индивидуального субъекта в части по меньшей мере одного из зрения, комфорта, посадки или обращения, при этом минимизируя заворачивание линзы.

Настоящее изобретение обеспечивает простые, экономически эффективные и действенные средства и способы для частичной индивидуализации задней поверхности контактной линзы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ

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

На ФИГ.1А показано распределение апикального радиуса, полученное по данным топографии роговицы для популяции из нормальных субъектов и субъектов с кератоконусом.

На ФИГ.1В показано распределение конической константы, полученное по данным топографии роговицы для популяции из нормальных субъектов и субъектов с кератоконусом.

На ФИГ.2 показано распределение конической константы в сопоставлении с апикальным радиусом для нормальных субъектов и субъектов с кератоконусом с ФИГ.1А–1В.

На ФИГ.3 показан комплект базовых кривых, образованный перекрывающимися базовыми кривыми в библиотеке базовых кривых.

На ФИГ.4 показана библиотека базовых кривых для нормальной популяции с рядом базовых кривых, выбранных таким образом, чтобы они покрывали высокий процент популяции.

На ФИГ.5a показан первый стандартный шаблон, применяемый к библиотеке базовых кривых для выбора комплекта базовых кривых из библиотеки базовых кривых.

На ФИГ.5b показан второй стандартный шаблон, применяемый к библиотеке базовых кривых для выбора комплекта базовых кривых из библиотеки базовых кривых.

На ФИГ.5c показан третий стандартный шаблон, применяемый к библиотеке базовых кривых для выбора комплекта базовых кривых из библиотеки базовых кривых.

На ФИГ.5d показан четвертый стандартный шаблон, применяемый к библиотеке базовых кривых для выбора комплекта базовых кривых из библиотеки базовых кривых.

На ФИГ.6 показан пример эквивалентного радиуса базовой кривой, скорректированного по библиотеке базовых кривых.

На ФИГ.7 показано схематическое представление примера контактной линзы в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к способам конструирования контактных линз с частично индивидуализированной задней поверхностью, или базовой кривой, посредством использования библиотеки базовых кривых и выбора базовой кривой, которая наилучшим образом соответствует потребностям субъекта в части по меньшей мере одного из зрения, комфорта, посадки или обращения, без существенного влияния на зрительные и/или физические показатели контактной линзы, при этом минимизируя заворачивание контактной линзы на глазу.

Способы настоящего изобретения могут применяться к любому типу коррекции зрения, включая, без ограничений, аберрации низшего порядка, такие как нарушение фокусировки, возникающее вследствие миопии или гиперметропии, астигматизм, пресбиопия и т.п.; и аберрации высшего порядка, возникающие вследствие таких состояний, как коническая роговица и т.п.; или любую другую коррекцию зрения, использующую информацию о зрении конкретного пациента.

I. Строение линзы

В настоящем изобретении контактная линза образована передней поверхностью, или поверхностью оптической силы; задней поверхностью, или базовой кривой; и кромкой. В конкретных вариантах осуществления передняя и задняя поверхности могут содержать три области: 1) внутреннюю область, или оптическую зону, для обеспечения коррекции зрения; 2) внешнюю область для обеспечения механической стабильности контактной линзы на глазу; и 3) промежуточную область между внутренней областью и внешней областью для плавного сопряжения двух вышеупомянутых областей таким образом, чтобы нарушений непрерывности не возникало или они были по существу минимизированы.

Внутренняя область, или оптическая зона, обеспечивает коррекцию зрения и может быть сконструирована для конкретной потребности зрения, включая, без ограничений, коррекцию монофокального зрения, миопию, гиперметропию, астигматизм, пресбиопию или бифокальную коррекцию зрения, мультифокальную коррекцию зрения, индивидуализированную коррекцию, либо может иметь любую другую конструкцию, которая может обеспечить коррекцию зрения или оптическое лечение, такое как контроль миопии.

Внешняя область обеспечивает стабилизацию линзы на глазу, например, центрирование и/или вращение. Стабилизация вращения имеет основополагающее значение в случаях, когда внутренняя область, или оптическая зона, имеет неосесимметричные элементы, таких как коррекция астигматического зрения и/или коррекция аберрации высшего порядка.

Промежуточная область обеспечивает плавное сопряжение внутренней области и внешней области, например, через соединяющиеся кривые. В конкретных вариантах осуществления оптическая зона и внешняя область могут быть сконструированы независимо, хотя иногда их конфигурации тесно взаимосвязаны для обеспечения специфических требований. Например, конфигурация торической контактной линзы с астигматической оптической зоной может требовать наличия специфической внешней области для удержания контактной линзы в заданной ориентации на глазу.

Несмотря на то что выше описана линза с тремя областями, способы настоящего изобретения можно также применять для простой базовой кривой, имеющей только одну область, которая доходит до кромки линзы.

Согласно настоящему изобретению внутренняя область, или оптическая зона, задней поверхности линзы может быть частично индивидуализированной. Однако внешняя периферическая зона также может быть частично индивидуализированной в соответствии со специфическими потребностями субъекта.

II. Способы частичной индивидуализации задней поверхности линзы

Согласно примеру осуществления настоящего изобретения способ конструирования контактной линзы с частично индивидуализированной задней поверхностью включает:

1. определение данных об аксиальном радиусе для множества глаз определенной популяции;

2. аппроксимацию данных об аксиальном радиусе с использованием уравнений, которые определяют асферическую поверхность путем замены аксиального радиуса на апикальный радиус R0 и коническую константу k;

3. определение значений апикального радиуса R0 и конической константы k для индивидуального субъекта;

4. выбор комплекта базовых кривых из библиотеки базовых кривых на основании значений (R0, k) индивидуального субъекта; и

5. выбор конечной базовой кривой, наилучшим образом соответствующей потребностям индивидуального субъекта, на основании одного или более критерия выбора.

A. Сбор и аппроксимация данных об аксиальном радиусе

Согласно настоящему изобретению, данные об аксиальном радиусе измеряют или рассчитывают на основе данных топографии роговицы для множества глаз определенной популяции. В определенных вариантах осуществления данные топографии роговицы, такие как трехмерные данные, могут быть получены с помощью коммерчески доступного корнеотопографа, такого как Optikon или Medmont.

Данные об аксиальном радиусе аппроксимируются с помощью уравнения для асферической поверхности, как показано уравнением (1a) ниже. Это уравнение определяет, как аксиальный радиус (сагиттальный радиус) изменяется в зависимости от расстояния от верхушки роговицы, и может аппроксимировать данные об аксиальном радиусе с использованием способа наименьших квадратов для оценки апикального радиуса R₀ и конической константы k из уравнения 1(b) ниже:

где R₀ — апикальный радиус (аксиальный радиус верхушки роговицы), R_S — аксиальный радиус на расстоянии y от верхушки роговицы, а p — скорость изменения аксиального радиуса с изменением y. См. Douthwaite, W., Application of linear regression to videokeratoscope data for tilted surfaces, Ophthal. Physiol. Opt. 22, 46–54 и Bennett, A., Aspherical and continuous curve contact lenses, Optometry Today 28, 140–142; 238–242; 433–444 (1988).

Может быть существенное различие в распределении значений R₀ и k среди различных типов популяции, таких как нормальные субъекты и субъекты с кератоконусом. Хотя в этом подробном описании в качестве примеров используются нормальная популяция и популяция с кератоконусом, настоящее изобретение можно также применять к популяциям с другими определенными потребностями зрения.

Согласно определенному варианту осуществления настоящего изобретения распределение апикального радиуса R₀ и конической константы k рассчитывали по выборке из 200 глаз для популяции нормальных субъектов и по выборке из 100 глаз для популяции субъектов с кератоконусом. Данные от глаза рассматривались как часть данных для нормальной популяции, если уровень аберрации высшего порядка (АВП) при размере зрачка до 5,00 мм не превышал 0,25 мкм. Аберрацию высшего порядка можно оценить с использованием коммерчески доступных аберрометров, таких как Complete Ophthalmic Analysis System (COAS) производства WaveFront Sciences или iTrace производства Tracey Technologies.

Результаты для нормальной популяции и популяции с кератоконусом приведены ниже в таблице 1.

Таблица 1
Значения R₀/k для нормальной популяции и популяции с кератоконусом Нормальные глаза Глаза с кератоконусом Среднее Станд. откл. Среднее Станд. откл. Апикальный радиус R (мм) -7,59 0,26 7,48 0,56 Коническая константа (k) -0,20 0,15 -0,39 0,63

Распределения значений апикального радиуса и конической константы показаны на ФИГ.1А и 1В соответственно. Популяция с кератоконусом, как правило, имеет более крутой апикальный радиус с большим распределением конической константы. Среднеквадратичное отклонение для конической константы приблизительно в четыре раза больше для глаз с кератоконусом, чем для нормальных глаз.

На ФИГ.2 показано распределение конической константы в сопоставлении с апикальным радиусом для нормальной популяции и популяции с кератоконусом с ФИГ.1А–1В. Распределение может представлять собой нормальное распределение Гаусса. Однако если распределение не представлено нормальным распределением, распределение может быть представлено другой математической функцией, такой как многочлен, который наилучшим образом представляет распределение. Как описано ниже, распределение может использоваться для определения процента определенной популяции, покрываемого выбранным числом базовых кривых в библиотеке базовых кривых.

B. Библиотека базовых кривых

Согласно настоящему изобретению, библиотека базовых кривых может быть построена из множества базовых кривых. В определенных вариантах осуществления число базовых кривых может составлять приблизительно 10–500, например, приблизительно 20–100.

Базовые кривые, формирующие библиотеку базовых кривых, могут выбираться на основании оценки различных базовых кривых или контактных линз посредством клинического исследования. Например, предпочтительный диапазон в пространстве (R₀, k) для каждой базовой кривой может выбираться на основании критериев клинической оценки, включающих, без ограничений, зрение, комфорт при ношении, посадку, обращение, минимизацию заворачивания линзы или любую их комбинацию.

В определенных вариантах осуществления базовые кривые, выбранные для построения библиотеки базовых кривых, могут также быть выбраны для подготовки сетки из равномерно распределенных значений (R₀, k), как показано на ФИГ.3.

В другом примере осуществления настоящего изобретения библиотека базовых кривых может включать ряд базовых кривых, который покрывает высокий процент определенной популяции, например, более 80%, 90% или 95% определенной популяции. Например, как показано на ФИГ.4, может быть выбран шаг апикального радиуса ΔR₀ = 0,20 мм и шаг конической константы Δk = 0,20 (выделенный цветом для базовой кривой с R₀ = 7,40 мм, k = 0,0). Используя нормальное распределение Гаусса со средними значениями и среднеквадратичными отклонениями, приведенными в таблице 1 для нормальной популяции, 23 индивидуальные базовые кривые (темные прямоугольники) на ФИГ.4 покрывают 97,90% этой популяции.

Как показано на ФИГ.1–2, диапазон значений (R₀, k) популяции с кератоконусом может представлять собой продолжение нормальной популяции. Соответственно, библиотека базовых кривых для определенной популяции может представлять собой продолжение библиотеки базовых кривых нормальной популяции. Поскольку потребности субъекта могут отличаться от потребностей нормальных субъектов, разнесение R₀ и k, а также максимальное расстояние от оптимальной базовой кривой могут корректироваться для оптимизации размера библиотеки базовых кривых.

C. Комплект базовых кривых, выбираемый из библиотеки базовых кривых

Согласно настоящему изобретению, апикальный радиус R₀ и коническую константу k измеряют или рассчитывают для индивидуального субъекта. Затем выбирают комплект базовых кривых в библиотеке базовых кривых на основании значений (R₀, k) индивидуального субъекта.

В определенных вариантах осуществления индивидуальный субъект может иметь аберрацию глаза низшего порядка или нарушение зрения, выбранное из группы, состоящей из миопии, гиперметропии, астигматизма и пресбиопии. Альтернативно индивидуальный субъект может иметь существенную аберрацию глаза высшего порядка.

В соответствии с определенным вариантом осуществления настоящего изобретения комплект базовых кривых может быть получен из множества альтернативных выборок. Например, множество выборок может быть получено путем перекрывания диапазонов (R₀, k) для каждой базовой кривой, как показано на примере на ФИГ.3. В этом конкретном примере четыре различные перекрывающиеся базовые кривые выбраны для индивидуального субъекта, чьи значения (R₀, k) представлены темной точкой (R₀ = 7,70 мм, k = -0,30). Комплект базовых кривых в библиотеке базовых кривых представлен ячейками с серой заливкой внутри четырех перекрывающихся темных прямоугольников.

В другом определенном варианте осуществления настоящего изобретения один или более стандартных шаблонов могут применяться к библиотеке базовых кривых для выбора комплекта базовых кривых для индивидуального субъекта. Стандартный шаблон может выбираться на основании того, как значения (R₀, k) индивидуального субъекта соответствуют сетке (R₀, k) базовых кривых, которая формирует библиотеку базовых кривых. В качестве показательных примеров ниже описаны четыре стандартных шаблона для равномерно распределенной сетки (R₀, k).

Первый стандартный шаблон показан на ФИГ.5a, на которой показано, что значения (R₀, k) индивидуального субъекта точно соответствуют одной из базовых кривых в библиотеке базовых кривых (т.е. темная точка, представляющая значения (R₀, k) субъекта, совпадает со значениями (R₀, k) закрашенной серым базовой кривой). Комплект базовых кривых выбирают из наилучшего совпадения и четырех ближайших смежных базовых кривых.

Второй стандартный шаблон показан на ФИГ.5b, на которой показано, что значения (R₀, k) индивидуального субъекта не соответствуют точно ни одной из доступных базовых кривых (т.е. темная точка, представляющая значения (R₀, k) субъекта, не совпадает с какими-либо значениями (R₀, k)). Комплект базовых кривых выбирают из четырех ближайших смежных базовых кривых.

Третий стандартный шаблон показан на ФИГ.5c, на которой показано, что значение k индивидуального субъекта точно соответствует одному набору базовых кривых, а значение R₀ не соответствует (т.е. темная точка, представляющая значение (k) субъекта, совпадает со значением (k) по меньшей мере одной закрашенной серым базовой кривой). Комплект базовых кривых выбирают из шести ближайших смежных базовых кривых.

Четвертый стандартный шаблон показан на ФИГ.5d, на которой показано, что значение R₀ индивидуального субъекта точно соответствует одному набору базовых кривых, а значение k не соответствует (т.е. темная точка, представляющая значение (R₀) субъекта, совпадает со значением (R₀) по меньшей мере одной закрашенной серым базовой кривой). Комплект базовых кривых выбирают из шести ближайших смежных базовых кривых.

Согласно другому определенному варианту осуществления настоящего изобретения комплект базовых кривых может выбираться из базовых кривых в пределах минимального расстояния от значений (R₀, k) индивидуального субъекта. Минимальное расстояние D может задаваться следующей формулой:

где R₀ и k — апикальный радиус и коническая константа из данных об аксиальном радиусе или топографии роговицы субъекта, а R₀B и k_B — апикальный радиус и коническая константа базовой кривой в библиотеке базовых кривых. Значение минимального расстояния D определяет число базовых кривых, которые будут выбраны. Значение минимального расстояния D может корректироваться на основании типа субъекта, на которого будет надеваться контактная линза (например, нормальный, с астигматизмом, с кератоконусом и т.п.).

Если значение минимального расстояния D выбрано так, что минимальное расстояние D равняется:

где ΔR₀ — шаг апикального радиуса, а Δk — шаг конической константы, то комплект базовых кривых может совпадать с одним из стандартных шаблонов, показанных на ФИГ.5a–5d.

D. Выбранная конечная базовая кривая

Как только выбран комплект базовых кривых из библиотеки базовых кривых, конечную базовую кривую, удовлетворяющую потребностям индивидуального субъекта, выбирают из комплекта базовых кривых на основании одного или более критериев оценки.

Критерии оценки для выбора конечной базовой кривой из комплекта базовых кривых могут отдавать преимущество одному или более из зрения, комфорта, посадки или обращения, при этом минимизируя заворачивание контактной линзы на глазу.

Например, если субъекту требуется нормальная коррекция зрения (т.е. у него аберрация низшего порядка), критерии выбора могут быть основаны на балансировании давления в роговице/склере, прилагаемого контактной линзой. В этом случае, поскольку субъекту не требуется коррекция аберрации высшего порядка, заворачивание линзы не должно оказывать значительного влияния на коррекцию зрения. Поэтому способом выбора может быть выбор базовой кривой, которая отдает преимущество комфорту и посадке контактной линзы.

Напротив, если субъект имеет кератоконус (т.е. имеет существенные аберрации высшего порядка), критерии выбора могут быть основаны на минимизации заворачивания линзы на глазу, такой как минимизация поверхностного среднеквадратического значения над внутренней областью или диаметра оптической зоны, чтобы уменьшить заворачивание линзы на глазу (деформацию оптической зоны), которое может приводить к снижению зрительных показателей.

Если у субъекта имеется легкий кератоконус или история нежелательных явлений (например, окрашивание роговицы или конъюнктивы и т.п.), критерии выбора могут быть основаны на комбинации комфорта/посадки и заворачивания линзы, так чтобы оба эффекта могли быть надлежащим образом сбалансированы.

E. Выбранная внешняя область

В определенных вариантах осуществления внешнюю область могут выбирать с использованием двух или более различных библиотек базовых кривых. Например, одна библиотека базовых кривых может представлять собой библиотеку крутых базовых кривых (например, эквивалентный радиус базовой кривой менее 8,40 мм), а другая библиотека базовых кривых может представлять собой библиотеку пологих базовых кривых (например, эквивалентный радиус базовой кривой более 8,80 мм), как стандартные коммерчески доступные контактные линзы, изготавливаемые с различными вариантами базовых кривых.

Внешнюю область могут выбирать в соответствии по меньшей мере с одним из следующих критериев: 1) на основании эквивалентной базовой кривой глаза; 2) чтобы сбалансировать давление в роговице/склере; 3) чтобы она представляла собой продолжение внутренней области, или оптической зоны, образуя единую коническую поверхность; или 4) любая комбинация из предыдущих.

В другом примере осуществления настоящего изобретения внешнюю область могут выбирать посредством клинической оценки контактных линз для наилучшего соответствия потребностям индивидуального субъекта в части по меньшей мере одного из комфорта, посадки или обращения, без влияния на зрительные показатели контактной линзы.

F. Дополнительные варианты осуществления

В другом примере осуществления настоящего изобретения диапазон эквивалентных базовых кривых может быть скорректирован по библиотеке базовых кривых для достижения соответствия эквивалентного радиуса задней поверхности во внутренней области, или оптической зоне, и комплекта значений апикального радиуса R₀ и конической константы k.

Например, радиус базовой кривой может быть образован кругом с радиусом R, проходящим через три точки сагиттального сечения линзы. Три точки представляют собой сагиттальную вершину в центре линзы и две концевых точки хорды, над которой производится сагиттальное измерение. Для линзы с базовой кривой, образующей множество сферических и асферических зон, эквивалентный радиус базовой кривой представляет собой сферический радиус, обеспечивающий такое же сагиттальное измерение между сагиттальной вершиной и двумя концевыми точками.

Что касается примера, показанного на ФИГ.6, эквивалентный радиус базовой кривой может изменяться от 8,10 мм до 9,20 мм для диапазона апикального радиуса R₀, равного 1,40 мм (от 6,90 мм до 8,30 мм), и диапазона конической константы k, равного 1,00 (от -0,70 до 0,30). Темные прямоугольники показывают, как диапазон эквивалентных базовых кривых может быть скорректирован по библиотеке базовых кривых.

В другом примере осуществления настоящего изобретения внутренняя область задней поверхности, или оптическая зона, может быть образована асферической торической поверхностью, чтобы оптимизировать аппроксимацию данных топографии роговицы. Внешняя область задней поверхности, или периферическая зона, может быть скорректирована в соответствии с предыдущими вариантами осуществления для наилучшего соответствия потребностям каждого субъекта в части по меньшей мере одного из зрения, комфорта, посадки или обращения, без влияния на зрительные показатели линзы.

G. Линзы

На ФИГ.7 показана принципиальная схема контактной линзы в соответствии с описанным выше вариантом осуществления настоящего изобретения. В определенных вариантах осуществления диаметр внутренней области, или оптической зоны, может составлять приблизительно 8 мм. Внешняя область, или периферическая область, может иметь граничный диаметр от 5 мм до приблизительно 7 мм при измерении от геометрического центра линзы. Промежуточная область, или область сопряжения, между оптической зоной и периферической зоной может иметь граничный диаметр от 4 мм до приблизительно 5 мм при измерении от геометрического центра линзы. Следует отметить, что на ФИГ.7 показан только пример осуществления настоящего изобретения.

Следует отметить, что различные зоны на ФИГ.7 показаны в виде концентрических кругов, причем зоны могут содержать любые подходящие круглые или некруглые формы, такие как эллиптическая форма.

Доступные в настоящее время контактные линзы остаются экономически эффективным средством коррекции зрения. Тонкие пластиковые линзы располагаются над роговицей глаза для коррекции дефектов зрения, включая миопию (или близорукость), гиперметропию (или дальнозоркость), астигматизм, т.е. тороидальность роговицы, а также другие факторы, 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 гидрогелевых или силикон-гидрогелевых полимерных материалов. Мягкие контактные линзы для повседневного ношения могут представлять собой однодневные одноразовые линзы или одноразовые линзы длительного ношения. Однодневные одноразовые контактные линзы обычно носят в течение одного дня и затем выбрасывают, тогда как одноразовые контактные линзы длительного ношения обычно носят до тридцати дней. В цветных мягких контактных линзах используются различные материалы для обеспечения различных функциональных возможностей. Например, в оттеночной контактной линзе применяют светлый оттенок для облегчения поиска пользователем выпавшей контактной линзы; тонированные контактные линзы имеют подсвечивающий оттенок, который призван усиливать натуральный цвет глаз пользователя; контактная линза с цветным оттенком содержит более темный, непрозрачный оттенок, призванный изменить цвет глаз пользователя; и светофильтрующая контактная линза с оттенком служит для усиления определенных цветов с приглушением других. Жесткие газопроницаемые контактные линзы получают из полимеров с содержанием силоксана, но они более жесткие, чем мягкие контактные линзы, поэтому удерживают свою форму и более долговечны. Бифокальные контактные линзы специально сконструированы для пациентов с пресбиопией и доступны как в мягких, так и в жестких вариантах. Торические контактные линзы специально сконструированы для пациентов с астигматизмом и также доступны как в мягких, так и в жестких вариантах. Комбинированные линзы, сочетающие разные аспекты вышеописанных линз, также доступны, например, гибридные контактные линзы.

Следует отметить, что способы настоящего изобретения можно встроить в любое число различных контактных линз, образованных из любого числа материалов. В частности, контактные линзы, описанные в настоящем документе, включают мягкие контактные линзы для повседневного ношения, жесткие газопроницаемые контактные линзы, бифокальные контактные линзы, торические контактные линзы и гибридные контактные линзы.

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

Группа изобретений относится к способу конструирования мягкой контактной линзы с индивидуализированной задней поверхностью. Определяют данные топографии аксиального радиуса для множества глаз определенной популяции. Производят расчет распределения апикального радиуса и конической константы по данным об аксиальном радиусе. Определяют значения апикального радиуса и конической константы для индивидуального субъекта. Осуществляют выбор комплекта задних поверхностей линзы из библиотеки задних поверхностей на основании значений апикального радиуса и конической константы индивидуального субъекта и выбор из указанного комплекта задних поверхностей линзы конечной задней поверхности, соответствующей потребностям индивидуального субъекта, на основании одного или более критериев выбора, выбранных из группы, состоящей из зрения, комфорта при ношении, посадки, обращения, минимизации заворачивания линзы и любой их комбинации. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 ил.

1. Способ конструирования мягкой контактной линзы с индивидуализированной задней поверхностью, включающий:

определение данных об аксиальном радиусе для множества глаз определенной популяции;

аппроксимацию данных об аксиальном радиусе с использованием уравнений, которые определяют асферическую поверхность путем замены аксиального радиуса на апикальный радиус и коническую константу, причем аппроксимация содержит расчет апикального радиуса R₀ и конической константы k с использованием следующих уравнений (1а) и (1b):

где R₀ - апикальный радиус, R_S - аксиальный радиус на расстоянии у от верхушки роговицы, а p - скорость изменения аксиального радиуса с изменением у;

определение значений апикального радиуса и конической константы для индивидуального субъекта;

выбор комплекта задних поверхностей линзы из библиотеки задних поверхностей на основании значений апикального радиуса и конической константы индивидуального субъекта и

выбор из указанного комплекта задних поверхностей линзы конечной задней поверхности, соответствующей потребностям индивидуального субъекта, на основании одного или более критериев выбора, выбранных из группы, состоящей из зрения, комфорта при ношении, посадки, обращения, минимизации заворачивания линзы и любой их комбинации.

2. Способ по п. 1, в котором указанные данные об аксиальном радиусе для определенной популяции измеряют или рассчитывают на основе данных топографии роговицы.

3. Способ по п. 1, в котором указанная определенная популяция содержит субъектов, имеющих аберрацию глаза высшего порядка.

4. Способ по п. 1, в котором указанная определенная популяция содержит нормальных субъектов, имеющих аберрацию высшего порядка менее 0,25 мкм при размере зрачка 5,00 мм.

5. Способ по п. 1, в котором указанная библиотека задних поверхностей содержит множество задних поверхностей.

6. Способ по п. 5, в котором каждая задняя поверхность содержит:

внутреннюю область для обеспечения коррекции зрения;

внешнюю область для обеспечения стабильности контактной линзы на глазу и

промежуточную область между внутренней областью и внешней областью.

7. Способ по п. 6, в котором число задних поверхностей выбирают на основании критериев клинической оценки, выбранных из группы, состоящей из зрения, комфорта при ношении, посадки, обращения, минимизации заворачивания линзы и любой их комбинации, причем число задних поверхностей выбирают так, чтобы они покрывали процент определенной популяции.

8. Способ по п. 7, в котором число задних поверхностей выбирают так, чтобы они покрывали более 90% определенной популяции.

9. Способ по п. 5, в котором указанная библиотека задних поверхностей содержит число задних поверхностей, которое обеспечивает сетку из равномерно распределенных значений апикального радиуса и конической константы.

10. Способ по п. 9, в котором указанный выбор комплекта задних поверхностей содержит выбор множества задних поверхностей в указанной библиотеке задних поверхностей на основании диапазонов апикального радиуса и конической константы, которые пересекаются с апикальным радиусом и конической константой для индивидуального субъекта.

11. Способ по п. 9, в котором указанный выбор комплекта задних поверхностей содержит применение стандартного шаблона к указанной библиотеке базовых кривых на основании по меньшей мере одного из апикального радиуса или конической константы индивидуального субъекта, при этом стандартный шаблон выбирается на основании того, как значения (R₀, k) индивидуального субъекта соответствуют сетке (R₀, k) задних поверхностей, которая формирует библиотеку задних поверхностей.

12. Способ по п. 9, в котором указанный выбор комплекта задних поверхностей содержит выбор задней поверхности из указанной библиотеки задних поверхностей в пределах минимального расстояния от апикального радиуса и конической константы индивидуального субъекта в соответствии со следующим уравнением (2):

где R_0B и k_B представляют собой апикальный радиус и коническую константу задней поверхности, a D представляет собой минимальное расстояние D, которое корректируется на основании аберрации глаза индивидуального субъекта.

13. Способ по п. 1, в котором один или более критериев выбора содержат по меньшей мере одно из зрения, комфорта при ношении, посадки или обращения.

14. Способ по п. 1, в котором один или более критериев выбора содержат минимизацию заворачивания линзы.

15. Способ по п. 1, в котором индивидуальный субъект имеет аберрацию глаза низшего порядка или нарушение зрения, выбранное из группы, состоящей из миопии, гиперметропии, астигматизма и пресбиопии.

16. Способ по п. 1, в котором индивидуальный субъект имеет существенную аберрацию глаза высшего порядка.

17. Способ по п. 1, дополнительно включающий выбор внешней области с использованием двух или более различных библиотек задних поверхностей.

18. Способ по п. 17, в котором внешнюю область выбирают на основании эквивалентной кривизны глаза; чтобы сбалансировать давление в роговице/склере; чтобы она представляла собой продолжение внутренней области или оптической зоны, образуя единую коническую поверхность; или любой их комбинации.

19. Способ конструирования мягкой контактной линзы с индивидуализированной задней поверхностью, включающий:

измерение данных об аксиальном радиусе для множества глаз определенной популяции;

расчет распределения апикального радиуса и конической константы по данным об аксиальном радиусе с использованием следующих уравнений (1а) и (1b):

где R₀ - апикальный радиус, R_S - аксиальный радиус на расстоянии у от верхушки роговицы, а p - скорость изменения аксиального радиуса с изменением у;

определение значений апикального радиуса и конической константы для индивидуального субъекта;

выбор комплекта задних поверхностей из библиотеки задних поверхностей для индивидуального субъекта и

выбор из комплекта задних поверхностей конечной задней поверхности, соответствующей потребностям индивидуального субъекта, на основании одного или более критериев выбора, выбранных из группы, состоящей из зрения, комфорта при ношении, посадки, обращения, минимизации заворачивания линзы и любой их комбинации.