本技術(shù)涉及一種被設(shè)計(jì)成阻止或減少患者近視發(fā)展的眼科鏡片。更具體地，本技術(shù)涉及在視網(wǎng)膜平面處引起預(yù)定周邊模糊取向或以其他方式增大平均周邊模糊各向異性值的鏡片設(shè)計(jì)和用于鏡片設(shè)計(jì)的方法。

背景技術(shù)：

1、導(dǎo)致視敏度下降的常見病癥包括近視和遠(yuǎn)視，針對(duì)這些病癥需配戴呈眼鏡、剛性或軟性接觸鏡片形式的矯正鏡片。這些病癥一般被描述為在眼睛的長(zhǎng)度和眼睛的光學(xué)元件的聚焦之間的不平衡。近視眼將來自遠(yuǎn)處物體的光聚焦在視網(wǎng)膜平面的前方，并且未調(diào)節(jié)的遠(yuǎn)視眼將來自遠(yuǎn)處物體的光聚焦在視網(wǎng)膜平面的后方。通常因?yàn)檠圯S長(zhǎng)度生長(zhǎng)得比眼睛的光學(xué)部件的焦距更長(zhǎng)，即眼睛長(zhǎng)得過長(zhǎng)，所以近視發(fā)展。通常因?yàn)檠圯S長(zhǎng)度與眼睛的光學(xué)部件的焦距相比過短，所以遠(yuǎn)視發(fā)展。

2、近視在世界許多地區(qū)均具有高患病率。對(duì)該病癥最值得關(guān)注的是其可能發(fā)展為高度近視，例如，屈光度大于五(5)或六(6)，在沒有光學(xué)輔助工具的情況下其將顯著地影響一個(gè)人的行為能力。高度近視也與視網(wǎng)膜疾病、白內(nèi)障、青光眼和近視性黃斑變性(mmd，也被稱為近視性視網(wǎng)膜病)的風(fēng)險(xiǎn)增大相關(guān)聯(lián)，并且可能成為全球永久性失明的主要原因。mmd已經(jīng)與屈光不正(re)相關(guān)到無法明確區(qū)分病理性近視和生理性近視的程度，因此不存在“安全”的近視水平。

3、使用矯正鏡片分別地通過從平面的前方轉(zhuǎn)移聚焦以矯正近視或從平面的后方轉(zhuǎn)移聚焦以矯正遠(yuǎn)視來改變眼睛的總聚焦，以使得在視網(wǎng)膜平面處形成更清晰的圖像。然而，對(duì)這些病癥的糾正方法并沒有解決病因，而是只是修復(fù)或旨在對(duì)癥治療。

4、大多數(shù)眼睛并不是具有單純性近視或遠(yuǎn)視，而是還具有近視散光或遠(yuǎn)視散光。聚焦的散光誤差導(dǎo)致點(diǎn)光源的圖像在不同焦距下形成為兩條互相垂直的線。在以下討論中，使用術(shù)語近視和遠(yuǎn)視來分別包括單純性近視和近視散光以及單純性遠(yuǎn)視和遠(yuǎn)視散光。

5、正視眼描述了清晰視力的狀態(tài)，其中在不需要光學(xué)矯正并且晶狀體松弛的情況下在無窮遠(yuǎn)處的物體處于相對(duì)銳聚焦。在正?；蛘曆鄣某赡耆搜劬χ?，來自遠(yuǎn)處和近處物體的穿過孔或瞳孔的中心區(qū)域或近軸區(qū)域的光通過晶狀體聚焦到眼鏡內(nèi)接近視網(wǎng)膜平面處，在該視網(wǎng)膜平面上感測(cè)到倒像。然而，據(jù)觀察最正常的眼睛表現(xiàn)出正縱向球面像差，這意味著，當(dāng)眼睛聚焦到無窮遠(yuǎn)時(shí)穿過在其周邊的孔或瞳孔的光線聚焦在視網(wǎng)膜平面的前方。如本文所用，量度d為屈光光焦度，其被定義為鏡片或光學(xué)系統(tǒng)的焦距的倒數(shù)，單位為米。

6、正常眼睛的球面像差并不是恒定的。例如，調(diào)節(jié)(主要通過改變內(nèi)部晶狀體而產(chǎn)生的眼睛的屈光度的變化)導(dǎo)致球面像差從正變?yōu)樨?fù)。

7、正如指出的，近視通常由于眼睛的過度軸向生長(zhǎng)或伸長(zhǎng)而發(fā)生?，F(xiàn)在普遍接受的是，視網(wǎng)膜圖像的聚焦和質(zhì)量可影響軸向眼睛生長(zhǎng)，并且改變視網(wǎng)膜圖像可引起眼睛生長(zhǎng)的一致的和可預(yù)測(cè)的變化。

8、試圖消除或減少(特別是兒童)眼睛的軸向伸長(zhǎng)的已知方法包括應(yīng)用有意在視野中引入近視散焦的眼科鏡片。近視散焦向眼睛引入‘停止’刺激，該刺激產(chǎn)生對(duì)眼睛生長(zhǎng)的限制。這最初被觀察為脈絡(luò)膜的增厚。在動(dòng)物研究中已經(jīng)展示出，響應(yīng)于視網(wǎng)膜圖像散焦的眼睛生長(zhǎng)變化很大程度上是通過局部視網(wǎng)膜機(jī)制介導(dǎo)的，因?yàn)楫?dāng)視神經(jīng)受損時(shí)眼睛長(zhǎng)度變化仍然發(fā)生，并且因?yàn)橐呀?jīng)顯示將散焦施加在局部視網(wǎng)膜區(qū)域上會(huì)導(dǎo)致局限于該特定視網(wǎng)膜區(qū)域的眼睛生長(zhǎng)改變。

9、已經(jīng)顯示，具有同心環(huán)形設(shè)計(jì)的眼科鏡片減緩近視發(fā)展。這些眼科鏡片包括johnson&johnson?vision?care,inc.的bifocal鏡片和coopervision,inc.的接觸鏡片。這些鏡片具有包含矯正近視的光學(xué)器件的某些環(huán)形區(qū)，而其他鏡片引入近視散焦。來自沿光軸的遠(yuǎn)處物體的穿過給定環(huán)的光基本上到達(dá)光軸上的點(diǎn)聚焦；分別在視網(wǎng)膜上和視網(wǎng)膜的前方用于近視矯正環(huán)和近視散焦環(huán)。

10、全文以引用方式并入本文的美國專利10,901,237號(hào)描述了用于近視控制的各種其他鏡片設(shè)計(jì)，特別是在軟性接觸鏡片中的應(yīng)用。這些鏡片還具有同心環(huán)形設(shè)計(jì)，其中某些環(huán)形區(qū)段包括聚焦在視網(wǎng)膜上的光學(xué)器件。對(duì)于需要近視矯正的患者，這些環(huán)形區(qū)段可包括將焦點(diǎn)重新引導(dǎo)到視網(wǎng)膜上的光學(xué)器件。對(duì)于不需要近視矯正的患者，這些環(huán)形區(qū)段可能不提供光學(xué)矯正。未在中心定位的近視散焦環(huán)形區(qū)段包含光學(xué)器件，該光學(xué)器件使穿過其中的光聚焦在視網(wǎng)膜的前方，而不是光軸上的點(diǎn)聚焦，該光形成非同軸環(huán)聚焦。在一些公開的實(shí)施方案中，鏡片的中心部分包含引起近視散焦但沿著光軸的附加(add)光焦度。

11、諸如這些的鏡片設(shè)計(jì)傾向于強(qiáng)調(diào)來自源自沿著光軸的物體的光線的軸上光學(xué)器件，并且更具體地產(chǎn)生相對(duì)于中心區(qū)域的焦點(diǎn)。此外，這些鏡片設(shè)計(jì)聚焦于基于中心視力的設(shè)計(jì)原理，并且將光學(xué)元件并入中心視力區(qū)域內(nèi)以生成近視散焦。除中心視力之外，已經(jīng)顯示，周邊屈光不正可對(duì)中心屈光發(fā)展具有實(shí)質(zhì)影響，并且近周邊中的近視散焦可減緩軸向生長(zhǎng)。參見smith,vision?reg.,sept.2009；49(19):2386-2392)。

12、附加像差在周邊視力中出現(xiàn)，這可能進(jìn)一步導(dǎo)致近視發(fā)展。在散光眼睛中，眼睛的屈光不是球面的或旋轉(zhuǎn)均勻的，而是因?yàn)檠劬Φ臋E圓形或“足球”形狀，沿著一個(gè)子午線的屈光力不同于沿著垂直子午線的屈光力，使得沿著兩個(gè)子午線的焦線處于不同距離處。規(guī)則散光通常被分類為“順規(guī)”、“逆規(guī)”或“斜軸”。對(duì)于具有“順規(guī)”散光(最常見)的個(gè)體，與水平子午線相比，豎直子午線具有最強(qiáng)光焦度或最陡曲率。當(dāng)最強(qiáng)光焦度或最陡曲率不落在豎直或水平子午線上時(shí)，發(fā)生斜軸散光。

13、除了中心視力中可能存在散光之外，眾所周知的是，周邊散光是由以傾斜入射撞擊角膜和晶狀體的屈光表面的光線產(chǎn)生的。此散光和其他波前像差導(dǎo)致周邊視網(wǎng)膜中高度各向異性的光學(xué)模糊。模糊各向異性在本文中被定義為沿著豎直子午線(上-下子午線)的調(diào)制傳遞函數(shù)(mtf)下的面積除以沿著水平子午線(顳-鼻子午線)的mtf下的面積的比率的對(duì)數(shù)(底數(shù)10)，即，模糊各向異性＝log[(面積)豎直/(面積)水平]。因此，當(dāng)圖像(或點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù))具有主要豎直取向模糊時(shí)，模糊各向異性為負(fù)，并且當(dāng)圖像具有主要水平取向模糊時(shí)，模糊各向異性為正。人類神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)水平定向的視覺刺激比對(duì)豎直定向的刺激更敏感。此外，由散光產(chǎn)生的模糊圖案的取向從水平變化圍繞視網(wǎng)膜的周邊從水平移動(dòng)到豎直移動(dòng)而變化，這一原理被稱為子午效應(yīng)。

14、圖2中示出了周邊模糊各向異性的示例性例示，其中視網(wǎng)膜平面處的模糊具有非對(duì)稱圖案，使得模糊圖案在一個(gè)方向上(即，沿著y軸)的長(zhǎng)度比在垂直方向上的長(zhǎng)度長(zhǎng)。在圖2中，沿著x軸的光學(xué)分辨率將比沿著y軸的光學(xué)分辨率精細(xì)。如上所述，周邊模糊的取向?qū)@視網(wǎng)膜的周邊而改變。

15、也可利用周邊視野來引入近視控制效果。在名稱為“eccentricity-dependenteffects?of?simultaneous?competing?defocus?on?emmetropization?in?infant?rhesusmonkeys”(vision?research?177(2020)32-40)的最近的出版物中，作者展示，距中央凹約20°的近視散焦可顯著影響靈長(zhǎng)類動(dòng)物的中心屈光發(fā)展。在另一出版物中，假設(shè)神經(jīng)系統(tǒng)的取向靈敏度與習(xí)慣性模糊取向一致，并且該模糊取向可能是眼睛生長(zhǎng)的觸發(fā)因素。zhelenznyak等人(2016),“optical?and?neural?ansiotropy?in?peripheral?vision”,journal?of?vision,16(5):1,1-11。

16、最近，ji等人利用建模技術(shù)來評(píng)估某些雙焦和多焦接觸鏡片，與單焦鏡片相比，這些雙焦和多焦接觸鏡片適于結(jié)合用于引起近視散焦的附加光焦度，以評(píng)估鏡片在各種偏心率下對(duì)周邊視力的影響。ji等人，“through-focus?optical?characteristics?ofmonofocal?and?bifocal?soft?contact?lenses?across?the?peripheral?visualfield”,ophthalmic&physiological?optics,38(2018)326-336。研究結(jié)果指示，當(dāng)與單視鏡片比較時(shí)，前兩種鏡片展示出周邊光學(xué)模糊的各向異性的降低以及焦深的增大。由此，作者假設(shè)用雙焦和多焦鏡片控制近視的機(jī)制是周邊光學(xué)模糊的各向異性的降低以及焦深的增大。

17、授予yoon(“yoon”)的美國專利公開2022/0252901號(hào)描述了用于近視控制的光學(xué)鏡片，該光學(xué)鏡片有意引入周邊像差以達(dá)到操縱周邊模糊以使該周邊模糊更徑向?qū)ΨQ的目的。換句話說，基于ji論文中期望減小周邊光學(xué)模糊的各向異性的早期假設(shè)，該申請(qǐng)描述了有意將周邊區(qū)域的各向異性最小化到該各向異性徑向?qū)ΨQ的點(diǎn)的目的，例如，如圖1所示。換句話說，yoon中描述的鏡片優(yōu)選在患者的視網(wǎng)膜處具有最少混淆的圓。這意味著一條聚焦線在視網(wǎng)膜的后方并且一條聚焦線在視網(wǎng)膜的前方。相反，本文所描述的鏡片優(yōu)選切向和矢狀聚焦線均在視網(wǎng)膜的前方或具有朝向正方向的經(jīng)調(diào)整的模糊各向異性值。

18、本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與yoon和ji的教導(dǎo)相反，設(shè)計(jì)成具有與周邊遠(yuǎn)視的取向相反的取向的高模糊各向異性的鏡片表現(xiàn)出更好的近視控制治療功效。利用這些發(fā)現(xiàn)，結(jié)合增大平均周邊模糊各向異性值(朝向正方向)的周邊光學(xué)器件的鏡片設(shè)計(jì)也將改善功效。本公開涉及此類鏡片設(shè)計(jì)和用于設(shè)計(jì)此類鏡片的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、提供了一種用于對(duì)近視發(fā)展進(jìn)行減緩或預(yù)防中的至少一者的眼科鏡片。該鏡片包括：鏡片中心和由鏡片外周邊緣限定的形狀；光學(xué)區(qū)，該光學(xué)區(qū)包圍該鏡片中心并且具有光學(xué)區(qū)外周邊，其中該光學(xué)區(qū)還包括中心光學(xué)區(qū)和周邊光學(xué)區(qū)，該中心光學(xué)區(qū)包圍該鏡片中心并且由中心光學(xué)區(qū)半徑限定，該周邊光學(xué)區(qū)包圍該中心光學(xué)區(qū)并且延伸到該光學(xué)區(qū)外周邊。該鏡片還包括多個(gè)近視散焦區(qū)，該多個(gè)近視散焦區(qū)各自位于距該鏡片中心預(yù)定徑向距離處，并且各自引入預(yù)定add光焦度，其中針對(duì)該多個(gè)近視散焦區(qū)的該預(yù)定add光焦度隨著距鏡片中心的徑向距離的增大而增大，直至至少4mm的半徑，并且其中至少第一近視散焦區(qū)位于該中心光學(xué)區(qū)內(nèi)，并且至少第一近視散焦區(qū)和第二近視散焦區(qū)位于該周邊光學(xué)區(qū)中。

2、在另選實(shí)施方案中，該中心光學(xué)區(qū)半徑可在4mm與5mm之間，并且/或者位于該中心光學(xué)區(qū)內(nèi)的至少一個(gè)近視散焦區(qū)可至少定位在距鏡片中心大于1.2mm的徑向距離處。該中心光學(xué)區(qū)中的至少一個(gè)近視散焦區(qū)進(jìn)一步可具有至少1.5d的add光焦度。

3、在另一實(shí)施方案中，位于該周邊光學(xué)區(qū)中的該第一近視散焦區(qū)和該第二近視散焦區(qū)可至少定位在分別距鏡片中心約2.25mm和3.0mm的徑向距離處，并且可進(jìn)一步分別具有約3.0和4.0的add光焦度。

4、在又一實(shí)施方案中，該鏡片還包括位于該周邊光學(xué)區(qū)中的第四近視散焦區(qū)和第五近視散焦區(qū)，并且該第四近視散焦區(qū)可位于距鏡片中心至少3.75mm的徑向距離處，并且該第五近視散焦區(qū)可位于距鏡片中心至少4.5mm的徑向距離處。該第四近視散焦區(qū)可具有至少約5d的add光焦度，并且該第五近視散焦區(qū)可具有至少6d的add光焦度。

5、在又一實(shí)施方案中，該中心光學(xué)區(qū)和該周邊光學(xué)區(qū)中的該近視散焦區(qū)可各自使穿過該近視散焦區(qū)的光生成非同軸近視環(huán)散焦。

6、在另選實(shí)施方案中，位于該中心光學(xué)區(qū)內(nèi)的至少一個(gè)近視散焦區(qū)至少定位在距鏡片中心大于1.2mm的徑向距離處，并且可進(jìn)一步具有至少3d的add光焦度。

7、在此實(shí)施方案中，位于該周邊光學(xué)區(qū)中的至少該第一近視散焦區(qū)和該第二近視散焦區(qū)可定位在分別距鏡片中心至少約2.56mm和3.22mm的徑向距離處，并且可進(jìn)一步分別具有約8d和9.8d的add光焦度。

8、此鏡片可還包括位于該周邊光學(xué)區(qū)中的第四近視散焦區(qū)和第五近視散焦區(qū)，該第四近視散焦區(qū)和該第五近視散焦區(qū)可位于距鏡片中心至少約3.87mm和距鏡片中心至少約4.53的徑向距離處，并且該第四近視散焦區(qū)和該第五近視散焦區(qū)可均進(jìn)一步具有至少12d的add光焦度。

9、該鏡片還可還包括至少部分地位于該中心光學(xué)區(qū)內(nèi)的第二近視散焦區(qū)，該第二近視散焦區(qū)可位于距鏡片中心至少約1.91mm的徑向距離處并且可具有至少約5.9d的add光焦度。

10、該中心光學(xué)區(qū)和該周邊光學(xué)區(qū)中的該近視散焦區(qū)可各自使穿過該近視散焦區(qū)的光生成非同軸近視環(huán)散焦。

11、還提供了一種用于對(duì)近視發(fā)展進(jìn)行減緩或預(yù)防中的至少一者的眼科鏡片，該眼科鏡片包括：鏡片中心和由鏡片外周邊緣限定的形狀；光學(xué)區(qū)，該光學(xué)區(qū)包圍該鏡片中心并且具有光學(xué)區(qū)外周邊，其中該光學(xué)區(qū)還包括中心光學(xué)區(qū)和周邊光學(xué)區(qū)，該中心光學(xué)區(qū)包圍該鏡片中心并且由中心光學(xué)區(qū)半徑限定，該周邊光學(xué)區(qū)包圍該中心光學(xué)區(qū)并且延伸到該光學(xué)區(qū)外周邊。該鏡片還包括多個(gè)近視散焦區(qū)，該多個(gè)近視散焦區(qū)各自位于距該鏡片中心預(yù)定徑向距離處，并且各自引入預(yù)定add光焦度，其中位于該周邊光學(xué)區(qū)中的至少第一近視散焦區(qū)和第二近視散焦區(qū)中的每一者具有比位于該中心光學(xué)區(qū)內(nèi)的至少第一近視散焦區(qū)大的add光焦度。

12、在一個(gè)實(shí)施方案中，此鏡片中的該中心光學(xué)區(qū)半徑在4mm與5mm之間，并且位于該中心光學(xué)區(qū)內(nèi)的至少一個(gè)近視散焦區(qū)可至少定位在距鏡片中心大于1.2mm的徑向距離處，并且可具有至少1.5d的add光焦度。

13、在另一實(shí)施方案中，位于該周邊光學(xué)區(qū)中的該第一近視散焦區(qū)和該第二近視散焦區(qū)可至少定位在分別距鏡片中心約2.25mm和3.0mm的徑向距離處，并且可進(jìn)一步分別具有約3.0d和4.0d的add光焦度。

14、在又一實(shí)施方案中，該鏡片還包括位于該周邊光學(xué)區(qū)中的第四近視散焦區(qū)和第五近視散焦區(qū)，該第四近視散焦區(qū)和該第五近視散焦區(qū)可位于分別距鏡片中心至少3.75mm和4.5mm的徑向距離處，并且可分別具有至少約5d和至少6d的add光焦度。

15、該中心光學(xué)區(qū)和該周邊光學(xué)區(qū)中的該近視散焦區(qū)可各自使穿過該近視散焦區(qū)的光生成非同軸近視環(huán)散焦。

16、在又一實(shí)施方案中，位于該中心光學(xué)區(qū)內(nèi)的至少一個(gè)近視散焦區(qū)可至少定位在距鏡片中心大于1.2mm的徑向距離處，并且可進(jìn)一步具有至少3d的add光焦度。位于該周邊光學(xué)區(qū)中的至少該第一近視散焦區(qū)和該第二近視散焦區(qū)可定位在分別距鏡片中心至少約2.56mm和3.22mm的徑向距離處，并且可進(jìn)一步分別具有約8d和9.8d的add光焦度。

17、在又一實(shí)施方案中，該鏡片還包括位于該周邊光學(xué)區(qū)中的第四近視散焦區(qū)和第五近視散焦區(qū)，并且該第四近視散焦區(qū)可位于距鏡片中心至少約3.87mm的徑向距離處，并且該第五近視散焦區(qū)可位于距鏡片中心至少約4.53的徑向距離處，并且該第四近視散焦區(qū)和該第五近視散焦區(qū)可進(jìn)一步具有至少12d的add光焦度。

18、在又一實(shí)施方案中，該鏡片還包括至少部分地位于該中心光學(xué)區(qū)內(nèi)的第二近視散焦區(qū)，該第二近視散焦區(qū)可位于距鏡片中心至少約1.91mm的徑向距離處并且可進(jìn)一步具有至少約5.9d的add光焦度。

19、該中心光學(xué)區(qū)和該周邊光學(xué)區(qū)中的該近視散焦區(qū)可各自使穿過該近視散焦區(qū)的光生成非同軸近視環(huán)散焦。