Контактная линза и способ ее разработки Российский патент 2024 года по МПК A61F2/16 G02C7/04 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Пользователь может носить контактную линзу на поверхности глаза для улучшения зрения. Эксплуатационные характеристики конкретного типа контактной линзы могут быть разными у разных пользователей. Контактная линза конкретного типа может больше перемещаться во время ношения на поверхности глаза одного пользователя и меньше перемещаться во время ношения на поверхности глаза другого пользователя. Для контактной линзы конкретного типа может быть не характерно единообразное установившееся положение у разных пользователей. Таким образом, существует потребность в улучшении эксплуатационных характеристик контактных линз и улучшении единообразия эксплуатационных характеристик контактных линз у разных пользователей.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] В настоящем изобретении предлагается контактная (офтальмологическая) линза, содержащая: первую поверхность; вторую поверхность, расположенную противоположно первой поверхности с образованием между ними объема материала линзы, имеющего различную толщину, причем указанные первая и вторая поверхности соединены у общего круглого периферийного края линзы; и оптическую зону, расположенную внутри периферийного края линзы, при этом профиль максимальной толщины линзы по существу соответствует целевой форме края верхнего века и является производным от данных из одного или более изображений одного или более профилей века, подогнанных к кривой с использованием заранее определенного оптимально подогнанного полинома, и градиент толщины указанного профиля максимальной толщины вдоль его длины ориентирован так, чтобы быть перпендикулярным профилю максимальной толщины; и профиль максимальной толщины непрерывно проходит по контактной линзе, за исключением указанных оптической зоны и периферического края линзы.

[0003] Кроме того, в настоящем изобретении предлагается способ разработки контактной линзы, включающий: получение данных из одного или более изображений одного или более профилей века, ассоциированных с одним или более веками; определение целевой формы края века посредством подгонки к кривой с использованием заранее определенного оптимально подогнанного полинома; разработку контактной линзы, имеющей первую поверхность и вторую поверхность, расположенную напротив первой поверхности с образованием между ними объема материала линзы, имеющего различную толщину, и общего круглого периферийного края линзы, причем профиль максимальной толщины линзы по существу соответствует целевой форме края верхнего века и проходит по контактной линзе за исключением оптической зоны и периферического края линзы, и градиент толщины указанного профиля максимальной толщины вдоль его длины ориентирован так, чтобы быть перпендикулярным профилю максимальной толщины.

[0004] В настоящем документе также описан соответствующий способ формирования контактной линзы. Пример способа может включать определение одного или более профилей века, ассоциированных с одним или более веками. Пример способа может включать определение целевой формы края века на основе одного или более профилей века. Приведенный в качестве примера способ может включать формирование офтальмологической линзы, содержащей первую поверхность и вторую поверхность, расположенную напротив первой поверхности, причем между ними образован объем материала линзы, на основе по меньшей мере целевой формы края века. Профиль толщины объема материала линзы может быть производным от одного или более профилей века, так что градиент толщины объема материала линзы ориентирован так, чтобы быть по существу перпендикулярным данной целевой форме края века.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0005] На приведенных ниже графических материалах по существу в качестве примера, но не в качестве ограничения, показаны различные примеры, описанные в настоящем описании. В графических материалах показано следующее.

[0006] На Фиг. 1 показан пример глаза, в котором края верхнего и нижнего века обозначены вручную и аппроксимированы полиномиальными функциями 2^-го порядка (пунктирные линии). Полиномиальные функции задаются по отношению к центроиду эллипса, обозначенного сплошной линией, причем этот эллипс подгоняют к точкам, выбранным вдоль края роговицы.

[0007] На Фиг. 2 представлена серия подобных изображений, полученных с глаза при изменении угла взгляда между смежными изображениями на 10°.

[0008] На Фиг. 3 представлены данные о форме века для верхнего и нижнего век у 102 правых глаз, при этом каждая линия представляет собой аппроксимацию полиномиальной функцией 2^-го порядка серии точек, которые были очерчены по фотографиям края века с глазом в основном положении взгляда.

[0009] На Фиг. 4 представлен график отдельно для верхнего и нижнего век, показывающий усредненную форму края века, для получения которой брали медианное значение по всем полиномиальным функциям на каждом миллиметровом интервале вдоль оси X.

[0010] На Фиг. 5 представлены «отраженные» и «неотраженные» слева направо данные, показанные вместе с использованием одних и тех же осей.

[0011] На Фиг. 6 представлены средние значения для отраженных и неотраженных данных, где средние значения по оси у для каждого получали для каждого миллиметрового интервала.

[0012] На Фиг. 7 представлены «отраженные» и «неотраженные» сверху вниз данные, показанные вместе с использованием одних и тех же осей.

[0013] На Фиг. 8 показан результат в виде трехмерного массива точек данных.

[0014] На Фиг. 9 показана «оптимально подогнанная» к этим точкам данных полиномиальная функция с использованием уравнения данной формы.

[0015] На Фиг. 10 показан график с примером полиномиальной функции, на котором затенение представляет высоту (значение z) формы поверхности.

[0016] На Фиг. 11 представлен профиль толщины с вырезанными областями оптической зоны и края линзы.

[0017] На Фиг. 12 представлен график с примером изображения конструкции, наложенным на исходные полиномиальные функции формы век, причем формы век центрированы относительно начала координат.

[0018] На Фиг. 13 показана модель глаза, где стрелки иллюстрируют перпендикулярные относительно век векторы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0019] В настоящем документе описаны системы и способы получения контактной линзы. Можно выбрать определенную популяцию. Популяция может включать одно или более из этнической принадлежности, возрастного диапазона, пола и т.п. и/или любой комбинации вышеперечисленного. Можно получить множество изображений левого глаза или правого глаза, связанных с популяцией. Множество изображений может быть расположено таким образом, что центр роговицы глаза на каждом изображении может находиться в одном и том же вертикальном и горизонтальном положениях относительно центров роговицы на других изображениях. Дополнительно или альтернативно каждое изображение может быть выровнено по центру контактной линзы, размещенной на поверхности глаза (либо измеренное, либо ожидаемое смещение центра линзы). Например, при использовании изображений под множеством углов взгляда линза с большой вероятностью будет перемещаться, т.е. будет немного изменять свою центровку, когда глаз смотрит в разных направлениях, поэтому в качестве ориентира выравнивания лучше иметь центр линзы, а не центр роговицы. Это множество изображений можно использовать для получения данных о форме глаза для популяции. Полученные данные о форме глаза можно использовать для конструирования контактной линзы для этой популяции таким образом, чтобы контактная линза содержала стабилизирующую область. Стабилизирующая область может иметь градиент профиля толщины, имеющий прямые углы к ожидаемой форме края века, причем ожидаемая форма края века основана на полученных данных о форме.

[0020] В настоящем документе описаны офтальмологические линзы. Пример офтальмологической линзы может содержать первую поверхность. Первая поверхность может иметь круглую форму. Первая поверхность может иметь некруглую форму.

[0021] Пример офтальмологической линзы может содержать вторую поверхность, расположенную противоположно первой поверхности, причем между ними образован объем материала линзы. Вторая поверхность может иметь круглую форму. Вторая поверхность может иметь некруглую форму.

[0022] Профиль толщины объема материала линзы может быть производным от одного или более профилей века, так что градиент толщины объема материала линзы ориентирован так, чтобы быть по существу перпендикулярным целевой форме края века. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для глаз в популяции. Популяция может включать одно или более из этнической принадлежности, возрастного диапазона и пола. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при множестве положений взгляда.

[0023] Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при одной или более стадиях моргания. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для по меньшей мере одного глаза. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при множестве положений взгляда.

[0024] Пример офтальмологической линзы может содержать стабилизирующую область, образованную внутри или на поверхности объема материала. Профиль толщины может быть ассоциирован со стабилизирующей областью.

[0025] Целевая форма края века может быть определена по отношению к центру роговицы по меньшей мере одного глаза. Профиль толщины может быть основан на множестве изображений. Профиль толщины может быть по меньшей мере частично определен полиномиальным уравнением. Полиномиальное уравнение может представлять собой полиномиальное уравнение второго порядка. Профиль толщины может быть симметричным относительно центральной вертикальной оси и/или центральной горизонтальной оси.

[0026] Производитель контактных линз может получить множество изображений. Каждое из множества изображений может включать изображение левого глаза азиатской женщины в возрасте от двадцати четырех до пятидесяти четырех лет. Множество изображений может быть расположено таким образом, что центр роговицы глаза на каждом изображении может находиться в одном и том же вертикальном и горизонтальном положениях относительно центров роговицы на других изображениях. Множество изображений можно использовать для получения данных о форме глаз, таких как данные о крае века, для азиатских женщин в возрасте от двадцати четырех до пятидесяти четырех лет. Производитель контактных линз может использовать полученные данные о форме глаза для разработки контактной линзы для левых глаз азиатских женщин в возрасте от двадцати четырех до пятидесяти четырех лет. Разработанная контактная линза может содержать стабилизирующую область. Стабилизирующая область может иметь градиент профиля толщины, имеющий прямые углы к ожидаемой форме края века, причем ожидаемая форма края века основана на полученных данных о форме.

[0027] Способы описаны в настоящем документе. Пример способа может включать определение одного или более профилей века, ассоциированных с одним или более веками. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для глаз в популяции. Популяция может включать одно или более из этнической принадлежности, возрастного диапазона и пола. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при множестве положений взгляда.

[0028] Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при одной или более стадиях моргания. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для по меньшей мере одного глаза. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при множестве положений взгляда.

[0029] Пример способа может включать определение целевой формы края века на основе одного или более профилей века. Целевая форма края века может быть определена по отношению к центру роговицы по меньшей мере одного глаза.

[0030] Приведенный в качестве примера способ может включать разработку офтальмологической линзы, содержащей первую поверхность и вторую поверхность, расположенную напротив первой поверхности, причем между ними образован объем материала линзы, на основе по меньшей мере целевой формы края века. Офтальмологическая линза может содержать стабилизирующую область, образованную внутри или на поверхности объема материала. Одна или более из первой поверхности и второй поверхности могут иметь круглую форму. Одна или более из первой поверхности и второй поверхности могут иметь некруглую форму.

[0031] Профиль толщины объема материала линзы может быть производным от одного или более профилей века, так что градиент толщины объема материала линзы ориентирован так, чтобы быть по существу перпендикулярным данной целевой форме края века. Профиль толщины может быть ассоциирован со стабилизирующей областью. Профиль толщины может быть основан на множестве изображений. Профиль толщины может быть по меньшей мере частично определен полиномиальным уравнением. Полиномиальное уравнение может представлять собой полиномиальное уравнение второго порядка. Профиль толщины может быть симметричным относительно центральной вертикальной оси и/или центральной горизонтальной оси.

[0032] Производитель контактных линз может получить множество изображений. Каждое из множества изображений может включать изображение правого глаза азиатской женщины в возрасте от двадцати четырех до пятидесяти четырех лет. Множество изображений может быть расположено таким образом, что центр роговицы глаза на каждом изображении может находиться в одном и том же вертикальном и горизонтальном положениях относительно центров роговицы на других изображениях. Множество изображений можно использовать для получения данных о форме глаз, таких как данные о крае века, для азиатских женщин в возрасте от двадцати четырех до пятидесяти четырех лет. Производитель контактных линз может использовать полученные данные о форме глаза для разработки контактной линзы для правых глаз азиатских женщин в возрасте от двадцати четырех до пятидесяти четырех лет. Разработанная контактная линза может содержать стабилизирующую область. Стабилизирующая область может иметь градиент профиля толщины, имеющий прямые углы к ожидаемой форме края века, причем ожидаемая форма края века основана на полученных данных о форме.

[0033] Способы описаны в настоящем документе. Пример способа может включать определение одного или более профилей века, ассоциированных с одним или более веками. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для глаз в популяции. Популяция может включать одно или более из этнической принадлежности, возрастного диапазона и пола. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при множестве положений взгляда.

[0034] Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при одной или более стадиях моргания. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для по меньшей мере одного глаза. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при множестве положений взгляда.

[0035] Пример способа может включать определение целевой формы края века на основе одного или более профилей века. Целевая форма края века может быть определена по отношению к центру роговицы по меньшей мере одного глаза.

[0036] Приведенный в качестве примера способ может включать формирование офтальмологической линзы, содержащей первую поверхность и вторую поверхность, расположенную напротив первой поверхности, причем между ними образован объем материала линзы, на основе по меньшей мере целевой формы края века. Офтальмологическая линза может содержать стабилизирующую область, образованную внутри или на поверхности объема материала. Одна или более из первой поверхности и второй поверхности могут иметь круглую форму. Одна или более из первой поверхности и второй поверхности могут иметь некруглую форму.

[0037] Профиль толщины объема материала линзы может быть производным от одного или более профилей века, так что градиент толщины объема материала линзы ориентирован так, чтобы быть по существу перпендикулярным данной целевой форме края века. Профиль толщины может быть ассоциирован со стабилизирующей областью. Профиль толщины может быть основан на множестве изображений. Профиль толщины может быть по меньшей мере частично определен полиномиальным уравнением. Полиномиальное уравнение может представлять собой полиномиальное уравнение второго порядка. Профиль толщины может быть симметричным относительно центральной вертикальной оси и/или центральной горизонтальной оси.

[0038] Производитель контактных линз может получать изображение глаза. Изображение можно использовать для получения данных о форме глаза, таких как данные о крае века. Производитель контактных линз может использовать полученные данные о форме глаза для разработки конфигурации контактной линзы для этого глаза. Разработанная контактная линза может содержать стабилизирующую область. Стабилизирующая область может иметь градиент профиля толщины, имеющий прямые углы к ожидаемой форме края века, причем ожидаемая форма края века основана на полученных данных о форме.

[0039] В настоящем документе описана стабилизирующая конструкция торической линзы, в которой карта толщины создана на основании положения века в популяции глаз таким образом, что градиент толщины линзы ориентирован перпендикулярно «усредненной» форме края века.

[0040] В настоящем документе описаны системы и/или способы улучшения вращательных характеристик торической линзы (более высокая стабильность с течением времени и большее единообразие установившегося положения на разных глазах).

[0041] Ниже описан новый способ разработки или оптимизации конструкции контактной линзы с возможностью стабилизации положения на поверхности глаза.

[0042] Этот способ можно применять для круглых или некруглых контактных линз.

[0043] Процесс разработки может включать получение биометрических данных о положении и форме краев верхнего и нижнего века для популяции глаз. Положение и форму краев верхнего и нижнего века анализируют, когда глаз имеет естественное положение взгляда (т.е. основное положение, взгляд прямо вперед, без прищуривания и без широкого открытия век). Форма и положение краев века определяют относительно положения роговицы или положения контактной линзы, надетой на глаз. Для обозначения краев верхнего и нижнего века применяют программное обеспечение для анализа изображений путем выбора нескольких точек вдоль краев век. Затем выбранные точки могут быть аппроксимированы полиномиальной или сходной функцией для математического описания формы и положения краев века относительно заранее заданного ориентира (например, относительно центра роговицы). На Фиг. 1 показан пример глаза, в котором края верхнего и нижнего века обозначены вручную и аппроксимированы полиномиальными функциями 2^-го порядка (пунктирные линии). Полиномиальные функции задаются по отношению к центроиду эллипса, обозначенного сплошной линией, причем этот эллипс подгоняют к точкам, выбранным вдоль края роговицы.

[0044] В дополнение к сбору этих данных при основном положении взгляда (т.е. когда глаз смотрит прямо вперед), биометрические данные о краях век также можно собирать, когда глаз направляет взгляд на периферию под разными углами. Например, данные о положении и форме век (по отношению либо к роговице, либо к контактной линзе, надетой на глаз) можно собирать, когда глаз поворачивается в определенном горизонтальном, вертикальном или наклонном направлении с сохранением при этом естественного положения век (т.е. без прищуривания или «широкого раскрытия»). На Фиг. 2 представлена серия подобных изображений, полученных с глаза при изменении угла взгляда между смежными изображениями на 10°.

[0045] Такие изображения могут быть собраны для одного глаза или для популяции глаз. Такая популяция глаз может включать в себя репрезентативную популяцию для определенного региона или репрезентативную популяцию глаз для определенной этнической принадлежности, возрастного диапазона, пола или их комбинации.

[0046] Помимо сбора изображения при множестве направлений взгляда также можно собрать множество изображений на разных стадиях естественного моргания (например, с использованием высокоскоростной видеозаписи).

[0047] При получении изображений с множеством направлений взгляда к данным о форме века можно применить процесс усреднения таким образом, чтобы получить «усредненную» форму края века (т.е. усредненную форму края века при множестве направлений взгляда). Это усреднение может включать усреднение полиномиальных коэффициентов по всем изображениям или какую-либо другую математическую методику усреднения. Такое усреднение может включать присвоение каждому из изображений разных весовых коэффициентов, например, можно использовать функцию взвешивания, при которой изображения, на которых глаз находится в положении, более близком к основному положению взгляда, получают больший вес в функции усреднения, чем изображения, в которых глаз направлен на дальнюю периферию. Такая функция взвешивания может быть получена из данных, показывающих распределение времени пребывания глаза в разных положениях взгляда.

[0048] Аналогичным образом при сборе данных для популяции глаз данные о форме края века можно усреднять по множеству глаз. Этого можно добиться путем усреднения полиномиальных коэффициентов или с использованием какой-либо другой математической методики усреднения. Усреднение данных о форме по множеству глаз можно выполнить до или после усреднения данных по множеству направлений взгляда, как описано выше.

[0049] Далее на основе данных о форме края века можно получить стабилизирующую конструкцию контактной линзы. Для этого можно определить профиль толщины стабилизирующих областей линзы для создания такого профиля толщины, чтобы градиент толщины был расположен под прямым углом (т.е. перпендикулярно) к усредненному краю века.

[0050] Иными словами, профиль толщины линзы (когда линза расположена в стандартной ориентации на поверхности глаза) определяется относительно положения и формы краев века таким образом, что градиент (направление наибольшего наклона) профиля толщины находился под прямым углом к усредненной форме краев века.

[0051] Вместо усреднения данных о форме века или в сочетании с усреднением можно использовать математическую интерполяцию для создания непрерывного профиля толщины линзы по серии форм края века.

[0052] Некоторые области линзы исключают из стабилизирующих областей, включая центральную оптическую зону и периферийный край линзы. Конструкция переходит в эти области за счет использования переходных областей.

[0053] В альтернативном варианте осуществления для каждого глаза (или для каждого угла взгляда одного глаза) можно создать уникальную стабилизированную конструкцию линзы, и толщину этих конструкций можно усреднить для создания конечной единой стабилизирующей конструкции. В ходе этого процесса усреднения можно использовать функцию взвешивания, например, с присваиванием большего веса конструкциям, созданным по изображениям, в которых глаз находится ближе к основному положению взгляда.

[0054] Вместо усреднения данных по множеству глаз можно создавать уникальные профили стабилизации линзы для каждого индивидуального глаза, причем форму стабилизирующих областей можно адаптировать к форме и положению век в одном или множестве направлений взгляда этого глаза.

[0055] Усреднение также можно применять таким образом, чтобы итоговая стабилизирующая конструкция линзы обладала зеркальной симметрией относительно центральной вертикальной или горизонтальной осей, или она может иметь как вертикальную, так и горизонтальную симметрию. В этих случаях конструкцию можно определить путем усреднения профиля толщины во всех точках симметрии.

[0056] Ниже приведен пример одного способа обработки и усреднения данных по множеству глаз при основном положении взгляда для получения «усредненной по популяции» конструкции линзы. Например, на Фиг. 3 показаны данные о форме века, причем каждая линия представляет собой аппроксимацию полиномиальной функцией 2^-го порядка серии точек, которые были очерчены на фотографиях края века глаза при основном положении взгляда. Фотографии также делали в миллиметровом масштабе таким образом, чтобы был известен масштаб изображений (в миллиметрах на пиксель), и положение и форма век описаны в миллиметрах. Начало координат (0,0) привязано к центру роговицы. Все глаза, использованные для сбора данных, были правыми глазами (т.е. в данный конкретный набор данных не включены левые глаза, однако процесс конструирования можно обобщить на сбор данных о левом глазе).

[0057] Очерчивание края века и подгонку полиномиальной функцией выполняли с использованием специально записанного программного обеспечения для анализа изображений в MATLAB. Камеру, используемую для сбора информации о форме века, выбирают таким образом, чтобы полученные изображения являлись истинным представлением формы века в пространстве. Можно применять компенсацию оптического искажения или коррекцию аберраций или геометрических искажений для линзы (например, подушкообразного искажения или цилиндрического искажения).

[0058] Отдельно для верхнего и нижнего век получали усредненную форму края века, для этого брали медианное значение по всем полиномиальным функциям на каждом миллиметровом интервале вдоль оси X. На Фиг. 4 представлен график отдельно для верхнего и нижнего век, показывающий усредненную форму края века, для получения которой брали медианное значение по всем полиномиальным функциям на каждом миллиметровом интервале вдоль оси X. На каждом миллиметровом интервале по оси х для определения значения у брали медианное значение по всем значениям у для полиномиальных функций верхних век, как показано на Фиг. 3. Аналогичный процесс выполнялся для нижнего века.

[0059] Чтобы итоговая конструкция линзы могла иметь симметрию в направлении лево-право, данные были «отражены» слева направо относительно оси у. Затем «отраженные» и «неотраженные» данные усредняли, взяв среднее от отраженных и неотраженных значений у в каждом положении. Таким образом, полученные «усредненные» данные симметричны относительно оси у.

[0060] На Фиг. 5 представлены «отраженные» и «неотраженные» слева направо данные, показанные вместе с использованием одних и тех же осей.

[0061] На Фиг. 6 представлены средние значения для отраженных и неотраженных данных, где средние значения по оси у для каждого получали для каждого миллиметрового интервала. Например, для обеспечения симметричности итоговой конструкции в направлении верх-низ относительно оси х данные снова отражали, на этот раз относительно оси х. На Фиг. 7 представлены «отраженные» и «неотраженные» сверху вниз данные, показанные вместе с использованием одних и тех же осей.

[0062] Затем создали конструкцию толщины линзы следующим образом:

- Выбирали точки с миллиметровыми интервалами (от -8 мм до +8 мм по оси х, т.е. -8 мм, -7 мм, -6 мм и т.д.) вдоль линий, показанных на фигуре выше.

- Для линий, представляющих усредненную форму края верхнего века (как отраженную, так и неотраженную), указанным точкам присваивали значение z-координаты, равное 1.

[0063] Например, значения координат точек форм края верхнего века:

- Точка 1 (х, у, z) = (-8, [значение у в точке х=-8], 1);

- Точка 2 (х, у, z)=(-7, [значение у в точке х=-7], 1);

- Точка 3 (х, у, z)=(-6, [значение у в точке х=-6], 1);

- и т.д.

[0064] Для линий, представляющих усредненную форму края нижнего века (как отраженную, так и неотраженную), указанным точкам присваивали значение z-координаты, равное 0. Например, значения координат точек форм края нижнего века:

- Точка 1 (х, у, z)=(-8, [значение у в точке х=-8], 0);

- Точка 2 (х, у, z)=(-7, [значение у в точке х=-7], 0);

- Точка 3 (х, у, z)=(-6, [значение у в точке х=-6], 0);

- и т.д.

[0065] Результатом был трехмерный массив точек данных, показанный на Фиг. 8. С применением инструмента для аппроксимации с помощью кривой в MATLAB точки данных затем аппроксимировали «оптимально подогнанной» полиномиальной поверхностью степени 2, как определено функцией:

z=a+b*x^2+x*y^2

[0066] На Фиг. 9 показана «оптимально подогнанная» к этим точкам данных полиномиальная функция с использованием уравнения данной формы. Точки данных аппроксимировали формой полиномиальной поверхности с использованием алгоритма наименьших квадратов. Таким образом определяли значения коэффициентов a, b и с.

[0067] Вместо использования полиномиальной функции второго порядка, как описано в настоящем документе, можно использовать полиномиальную функцию более высокого порядка или какую-либо другую математическую функцию, которая определяет форму поверхности. Эту полиномиальную функцию затем можно использовать для представления профиля толщины стабилизирующей области контактной линзы, где локальный максимум полиномиальной функции (центральная высшая точка (х,у)=[0,0]) представляет собой самую толстую часть линзы.

[0068] На Фиг. 10 показан другой график данной полиномиальной функции, на котором затенение представляет высоту (значение z) формы поверхности. Эту «маску толщины» затем можно использовать в качестве основы для создания профиля толщины линзы в стабилизирующих областях конструкции. Центральная оптическая зона линзы будет исключена, как и периферийная кромка линзы, где толщина линзы уменьшается до нуля. Стабилизирующие области линзы будут переходить в эти элементы в «переходных областях», чтобы конструкция образовывала непрерывную 3-мерную поверхность.

[0069] На Фиг. 11 представлен профиль толщины с приблизительно вырезанными областями для оптической зоны и для края линзы. Оптическую зону «вырезали» путем удаления данных центрального круга 8 мм. Край линзы и далее приближенно «вырезали» путем удаления любых данных, выходящих за пределы эллипса диаметром 15,5 мм по горизонтали и 14,0 мм по вертикали.

[0070] Пример офтальмологической линзы может содержать первую поверхность и вторую поверхность, расположенную противоположно первой поверхности, причем между ними образован объем материала линзы. Профиль толщины объема материала линзы может быть производным от одного или более профилей века, так что градиент толщины для по меньшей мере части объема материала линзы ориентирован так, чтобы быть перпендикулярным целевой форме края века. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для глаз в популяции. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при множестве положений взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при одной или более стадиях моргания. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для по меньшей мере одного глаза. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при множестве положений взгляда. Профиль толщины может ассоциироваться со стабилизирующей областью. Часть объема материала линзы может включать кольцевой объем, расположенный между краем офтальмологической линзы и радиусом оптической зоны. Радиус оптической зоны может находиться в диапазоне от 3 до 5 мм от центра офтальмологической линзы. Часть объема материала линзы может включать кольцевой объем, имеющий радиальную область, которая не включает в себя области между концевым краем офтальмологической линзы и радиусом в диапазоне 1-300 мкм от концевого края офтальмологической линзы.

[0071] Для визуализации формы этой конструкции относительно исходных данных о крае века на Фиг. 12 представлен график с итоговым изображением конструкции с наложением на исходные полиномиальные функции формы века.

[0072] Как указано выше, это один пример того, как можно использовать данные о форме века для создания конфигурации линзы. Лучшую методику можно разработать при обсуждении с людьми, обладающими высоким уровнем опыта в математике, топологии, анализе данных и 3D-моделировании.

[0073] Вместо описанного примера более оптимальный способ конструирования может включать одно или более из следующего:

- полиномиальные функции более высоких порядков или другие математические функции для аппроксимации данных о форме век;

- привязка функций формы века к центру контактной линзы, надетой на глаз (т.е. таким образом, что начало осей находилось в центре контактной линзы), а не к центру роговицы;

- различные методики объединения данных о форме века из различных изображений, причем их можно комбинировать, для этого можно брать среднее или медианное значение коэффициентов функций, среднее значение функций для определенных областей или усреднять функции «наклон/градиент» для форм поверхностей, полученных из данных о форме века.

[0074] Описанные выше методики также можно использовать для создания специальной стабилизирующей конструкции для индивидуального глаза, а не конструкции, «усредненной» по множеству глаз.

[0075] В качестве примера офтальмологическая линза может содержать первую поверхность и вторую поверхность, расположенную противоположно первой поверхности, причем между ними образован объем материала линзы. Профиль толщины объема материала линзы является производным от одного или более профилей века, так что градиент толщины объема материала линзы ориентирован так, чтобы быть по существу перпендикулярным целевой форме края века, как показано на Фиг. 13. Характеристика «по существу перпендикулярный» может включать перпендикулярные углы и углы, которые отклоняются от перпендикулярного на +/-20 градусов.

[0076] В качестве дополнительного примера способ создания стабилизирующей конструкции торической линзы может включать определение форм края века для популяции правых глаз (OD). Формы края верхнего и нижнего века можно нанести на график с использованием декартовой системы координат в двух измерениях. Для каждого века можно определить «усредненное» (медианное) положение края века для каждой позиции X на графике. Формы век можно зеркально отразить относительно оси у (т.е. отражение слева направо), чтобы сделать симметричными в направлении лево-право, чтобы данные отражали среднее значение для правого (OD) и левого (OS) глаз. Отраженные и неотраженные данные можно нанести на график вместе. Для каждого века можно определить усредненное значение (среднее или медианное) для отраженных и неотраженных данных. Обновленные данные можно центрировать относительно начала координат, затем отразить относительно оси X (т.е. отразить сверху вниз, чтобы итоговая конструкция была «двусторонней»), и оба набора данных можно нанести на график вместе. Функцию карты толщины можно сгенерировать, рассматривая эти линии как линии, соответствующие одинаковой толщине. Градиент функции в любой точке вдоль такой линии уровня перпендикулярен этой линии. Толщину линзы в точках данных вдоль каждой линии можно скорректировать так, чтобы иметь одинаковое значение Z (высоту) в трехмерной декартовой системе координат так, чтобы они по существу эффективно рассматривались как точки вдоль линий уровня. Можно добавить в позицию (х,у)=(0,0) точку данных с высотой (значением Z) больше значения Z, назначенного контурным линиям. Затем можно определить наиболее подходящую полиномиальную функцию 2^-го порядка в координатах х и у. Данные в пределах центрального диаметра 8 мм (площади оптической зоны контактной линзы) и любые данные за пределами эллипса с горизонтальным диаметром 15,5 мм и вертикальным диаметром 14 мм (за пределами «края» для эллиптической линзы с этими горизонтальными и вертикальными диаметрами) могут быть отфильтрованы. Для демонстрации конструкции относительно исходных данных изображение можно нанести с наложенными исходными формами век с прозрачностью.

Группа изобретений относится к медицине. Офтальмологическая линза может содержать первую поверхность. Офтальмологическая линза может содержать вторую поверхность, расположенную противоположно первой поверхности, причем между ними образован объем материала линзы. Профиль толщины объема материала линзы может быть производным от одного или более профилей века, так что градиент толщины объема материала линзы ориентирован так, чтобы быть по существу перпендикулярным целевой форме края века. Применение данной группы изобретений позволит улучшить эксплуатационные характеристики контактных линз и улучшить единообразие эксплуатационных характеристик контактных линз у разных пользователей. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Контактная линза, содержащая:

первую поверхность;

вторую поверхность, расположенную противоположно первой поверхности с образованием между ними объема материала линзы, имеющего различную толщину, причем указанные первая и вторая поверхности соединены у общего круглого периферийного края линзы; и

оптическую зону, расположенную внутри периферийного края линзы,

при этом профиль максимальной толщины линзы по существу соответствует целевой форме края верхнего века и является производным от данных из одного или более изображений одного или более профилей века, подогнанных к кривой с использованием заранее определенного оптимально подогнанного полинома, и градиент толщины указанного профиля максимальной толщины вдоль его длины ориентирован так, чтобы быть перпендикулярным профилю максимальной толщины; и

профиль максимальной толщины непрерывно проходит по контактной линзе, за исключением указанных оптической зоны и периферического края линзы.

2. Линза по п. 1, у которой данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для глаз в популяции.

3. Линза по п. 1, у которой данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при целевом положении взгляда.

4. Линза по п. 1, у которой данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при разных положениях взгляда.

5. Линза по п. 1, у которой данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при одной или более стадиях моргания.

6. Линза по п. 1, у которой данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для по меньшей мере одного глаза.

7. Линза по п. 1, у которой данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при целевом положении взгляда.

8. Линза по п. 1, у которой данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при разных положениях взгляда.

9. Линза по п. 1, у которой часть объема материала линзы включает кольцевой объем, расположенный между краем офтальмологической линзы и радиусом оптической зоны.

10. Линза по п. 9, у которой радиус оптической области находится в диапазоне от 3 до 5 мм от центра офтальмологической линзы.

11. Линза по п. 1, у которой часть объема материала линзы включает кольцевой объем, за исключением радиальной области между краем офтальмологической линзы и радиусом в диапазоне 1–300 мкм от края офтальмологической линзы.

12. Способ разработки контактной линзы, включающий:

получение данных из одного или более изображений одного или более профилей века, ассоциированных с одним или более веками;

определение целевой формы края верхнего века посредством подгонки к кривой с использованием заранее определенного оптимально подогнанного полинома;

разработку контактной линзы, имеющей первую поверхность и вторую поверхность, расположенную напротив первой поверхности с образованием между ними объема материала линзы, имеющего различную толщину, и общего круглого периферийного края линзы,

причем указанная разработка контактной линзы включает создание профиля максимальной толщины линзы, по существу соответствующего целевой форме края верхнего века и проходящего по контактной линзе за исключением оптической зоны и периферического края линзы, так что градиент толщины указанного профиля максимальной толщины вдоль его длины ориентирован так, чтобы быть перпендикулярным профилю максимальной толщины.

13. Способ по п. 12, в котором данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для глаз в популяции.

14. Способ по п. 12, в котором данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при целевом положении взгляда.

15. Способ по п. 12, в котором данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при разных положениях взгляда.

16. Способ по п. 12, в котором данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при одной или более стадиях моргания.

17. Способ по п. 12, в котором данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для по меньшей мере одного глаза.

18. Способ по п. 12, в котором данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при целевом положении взгляда.

19. Способ по п. 12, в котором данные из одного или более профилей века содержат биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при разных положениях взгляда.

20. Способ по п. 12, дополнительно включающий образование стабилизирующей области внутри или на поверхности объема материала, причем профиль толщины ассоциирован со стабилизирующей областью.

21. Способ по п. 12, в котором часть объема материала линзы включает кольцевой объем, расположенный между краем офтальмологической линзы и радиусом оптической зоны.

22. Способ по п. 21, в котором радиус оптической области находится в диапазоне от 3 до 5 мм от центра офтальмологической линзы.

23. Способ по п. 12, в котором часть объема материала линзы включает кольцевой объем, за исключением радиальной области между краем офтальмологической линзы и радиусом в диапазоне 1–300 мкм от края офтальмологической линзы.