用于預(yù)防和/或減慢近視發(fā)展的掩模鏡片設(shè)計(jì)和方法
【專利說明】用于預(yù)防和/或減慢近視發(fā)展的掩模鏡片設(shè)計(jì)和方法 【背景技術(shù)】 技術(shù)領(lǐng)域[0001]
[0002] 本發(fā)明涉及眼科鏡片，并且更具體地涉及設(shè)計(jì)用于減慢、延緩或預(yù)防近視發(fā)展的 接觸鏡片。本發(fā)明的眼科鏡片包括掩模鏡片設(shè)計(jì)，掩模鏡片設(shè)計(jì)提供在一定范圍的調(diào)節(jié)距 離處改善的視網(wǎng)膜中央凹視力矯正、增加的焦深（D0F)和優(yōu)化的視網(wǎng)膜圖像，這使得近距 離工作活動(dòng)期間視網(wǎng)膜圖像質(zhì)量的劣化對(duì)模糊不太敏感，從而預(yù)防和/或減慢近視發(fā)展。
[0003] 相關(guān)領(lǐng)域描沐
[0004] 導(dǎo)致視敏度降低的常見病癥包括近視和遠(yuǎn)視，對(duì)于該病癥需配戴眼鏡或剛性或軟 性接觸鏡片形式的矯正鏡片。通常將該病癥描述為眼睛的長度與眼睛的光學(xué)元件的聚焦之 間的不平衡。近視眼聚焦在視網(wǎng)膜平面的前方并且遠(yuǎn)視眼聚焦在視網(wǎng)膜平面的后方?；忌?近視通常是由于眼睛的軸向長度變得比眼睛的光學(xué)部件的焦距更長，即，眼睛變得太長?；?上遠(yuǎn)視通常是由于眼睛的軸向長度與眼睛的光學(xué)部件的焦距相比太短，即，眼睛未變得足 夠長。
[0005] 近視在世界許多地區(qū)均具有高患病率。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)輔助工具的情況下這將顯著地影響一個(gè) 人的行為能力。高度近視還與視網(wǎng)膜疾病、白內(nèi)障和青光眼的風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)聯(lián)。
[0006] 使用矯正鏡片分別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，該 病癥的矯正方法并沒有解決病因，而只是修復(fù)或意圖解決癥狀。更重要的是，矯正眼睛的近 視散焦不會(huì)減慢或延緩近視發(fā)展。
[0007] 大多數(shù)眼睛并不是具有單純性近視或遠(yuǎn)視，而是具有近視散光或遠(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。在下面的討論中， 所使用的術(shù)語近視和遠(yuǎn)視分別包括單純性近視或近視散光以及單純性遠(yuǎn)視和遠(yuǎn)視散光。
[0008] 正視眼描述了清晰視力的狀態(tài)，其中在晶狀體松弛的情況下無窮遠(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)處和近處物體并且穿過孔或瞳孔的 中心區(qū)或近軸區(qū)的光通過晶狀體聚焦到眼睛內(nèi)接近視網(wǎng)膜平面處，在所述視網(wǎng)膜平面上感 測(cè)到倒像。然而據(jù)觀察，大多數(shù)正常的眼睛具有正縱向球面像差，對(duì)于5. 0mm孔來說通常在 約+0.50屈光度（D)的范圍內(nèi)，這意味著當(dāng)眼睛聚焦于無限遠(yuǎn)處時(shí)，穿過孔或瞳孔周邊的光 線聚焦到視網(wǎng)膜平面的前方+〇. 50D。如本文所用，量度D為屈光焦度，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。
[0009] 正常眼睛的球面像差并不是恒定的。例如，調(diào)節(jié)度（主要通過改變晶狀體而產(chǎn)生 的眼睛的光焦度的變化）導(dǎo)致球面像差從正變?yōu)樨?fù)。
[0010] 如所指出的，近視通常是由于眼睛的過度軸向生長或伸長而發(fā)生。目前公認(rèn)的是 (主要依據(jù)動(dòng)物研究），軸向眼睛生長可受到視網(wǎng)膜圖像的質(zhì)量和聚焦的影響。利用多種不 同實(shí)驗(yàn)范式對(duì)一系列不同動(dòng)物物種進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)說明，改變視網(wǎng)膜圖像質(zhì)量可引起眼睛生長 的一致且可預(yù)測(cè)的變化。
[0011] 此外，在雞和靈長類動(dòng)物模型中通過正鏡片（近視散焦）或負(fù)鏡片（遠(yuǎn)視散焦） 使視網(wǎng)膜圖像散焦，已知這會(huì)導(dǎo)致眼睛生長的可預(yù)測(cè)（在方向和量級(jí)兩方面）變化，這與眼 睛正生長以補(bǔ)償強(qiáng)加的散焦一致。已證實(shí)與光學(xué)模糊相關(guān)的眼睛長度變化受鞏膜生長變化 的調(diào)節(jié)。由正鏡片所引起的模糊會(huì)導(dǎo)致近視模糊和鞏膜生長速率下降，進(jìn)而造成患上遠(yuǎn)視 屈光不正。由負(fù)鏡片所引起的模糊會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)視模糊和鞏膜生長速率增加，進(jìn)而造成患上近 視屈光不正。已證實(shí)，響應(yīng)于視網(wǎng)膜圖像散焦的這些眼睛生長變化在很大程度上是通過局 部視網(wǎng)膜機(jī)構(gòu)介導(dǎo)的，因?yàn)楫?dāng)視神經(jīng)受損時(shí)仍然會(huì)發(fā)生眼睛長度變化，并且已表明，對(duì)局部 視網(wǎng)膜區(qū)施加散焦導(dǎo)致定位于該特定視網(wǎng)膜區(qū)的改變的眼睛生長。
[0012] 在人類中，存在間接和直接證據(jù)支持這樣的看法：視網(wǎng)膜圖像質(zhì)量可影響眼睛生 長。已發(fā)現(xiàn)，全會(huì)引起形態(tài)視覺破壞的多種不同眼病癥，諸如上瞼下垂、先天性白內(nèi)障、角膜 混濁、玻璃體積血和其他眼疾病，這與年輕人的異常眼睛生長相關(guān)聯(lián)，這表明視網(wǎng)膜圖像質(zhì) 量的相對(duì)較大改變的確會(huì)影響人類受檢者的眼睛生長。還基于在近距離工作（可為人類眼 睛生長和患上近視提供刺激）期間人類聚焦系統(tǒng)的光學(xué)誤差，假設(shè)了更細(xì)微的視網(wǎng)膜圖像 變化對(duì)人類眼睛生長的影響。
[0013] 患上近視的風(fēng)險(xiǎn)因素之一是近距離工作。由于這種近距離工作期間的調(diào)節(jié)滯后或 與調(diào)節(jié)相關(guān)的負(fù)球面像差，眼睛可感受到遠(yuǎn)視模糊，如上文所討論，這會(huì)刺激近視發(fā)展。
[0014] 此外，調(diào)節(jié)系統(tǒng)是主動(dòng)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)；其始終對(duì)近物以及光學(xué)設(shè)計(jì)作出反應(yīng)。即 使之前已知的光學(xué)設(shè)計(jì)置于眼睛的前方，當(dāng)眼睛用鏡片+眼睛系統(tǒng)交互地對(duì)近物進(jìn)行調(diào)節(jié) 時(shí)，可能仍然存在連續(xù)遠(yuǎn)視散焦，從而導(dǎo)致近視發(fā)展。因此，減慢近視發(fā)展速率的一種方法 是設(shè)計(jì)降低遠(yuǎn)視模糊對(duì)視網(wǎng)膜圖像質(zhì)量的影響的光學(xué)器件。采用此類設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于遠(yuǎn)視散 焦的每個(gè)屈光度，視網(wǎng)膜圖像質(zhì)量劣化程度較小。在另一種意義上，視網(wǎng)膜因此對(duì)遠(yuǎn)視散焦 相對(duì)較不敏感。具體地講，D0F和圖像質(zhì)量（IQ)敏感度可用于定量由于視網(wǎng)膜處的遠(yuǎn)視散 焦所引起的眼睛對(duì)近視發(fā)展的易感性。具有較大D0F和低IQ敏感度的眼科鏡片設(shè)計(jì)將使 視網(wǎng)膜圖像質(zhì)量的劣化對(duì)遠(yuǎn)視散焦較不敏感，從而減慢近視發(fā)展的速率。
[0015] 在物體空間中，看起來可接受地銳利的場景的最近物體與最遠(yuǎn)物體之間的距離稱 為景深。在圖像空間，則稱為焦深（D0F)。對(duì)于常規(guī)的單視光學(xué)設(shè)計(jì)，鏡片具有單個(gè)焦點(diǎn)，且 圖像銳度在焦點(diǎn)的每一側(cè)上急劇下降。對(duì)于具有擴(kuò)展D0F的光學(xué)設(shè)計(jì)，雖然其可具有單個(gè) 標(biāo)稱焦點(diǎn)，但圖像銳度的下降在焦點(diǎn)的每一側(cè)上是逐步的，使得在D0F內(nèi)，在正常觀察條件 下察覺不到下降的銳度。
[0016] IQ敏感度可被定義為在1至5個(gè)屈光度的調(diào)節(jié)要求下視網(wǎng)膜IQ-散焦曲線的斜 率。這指示圖像質(zhì)量如何隨散焦而變化。IQ敏感度的值越大，圖像質(zhì)量對(duì)調(diào)節(jié)期間的散焦 誤差就越敏感。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明的掩模鏡片設(shè)計(jì)通過如下方式克服現(xiàn)有技術(shù)的局限性：用增加的焦深和降 低的IQ敏感度確保能與之相比的或更好的遠(yuǎn)視視力矯正，從而提供近視治療。
[0018] 根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明涉及用于減慢、延緩或預(yù)防近視發(fā)展中的至少一者的眼科 鏡片。眼科鏡片包括在中心處的第一區(qū)以及至少一個(gè)周邊區(qū)，該至少一個(gè)周邊區(qū)圍繞中心 并且具有與所述中心處的屈光焦度不同的屈光焦度。不透明掩模從最外側(cè)周邊區(qū)延伸，從 而提供焦度分布，所述焦度分布具有與單視鏡片基本上等同的視網(wǎng)膜中央凹視力矯正，并 且具有減慢、延緩或預(yù)防近視發(fā)展的焦深和降低的IQ敏感度。
[0019] 根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及用于減慢、延緩或預(yù)防近視發(fā)展中的至少一者的方 法。眼科鏡片設(shè)置有焦度分布，其具有與單視鏡片基本上等同的視網(wǎng)膜中央凹視力矯正，并 且具有減慢、延緩或預(yù)防近視發(fā)展的焦深和降低的視網(wǎng)膜圖像質(zhì)量敏感度。焦度分布包括： 眼科鏡片的中心處的第一區(qū)；至少一個(gè)周邊區(qū)，該至少一個(gè)周邊區(qū)圍繞中心并且具有與中 心處的屈光焦度不同的屈光焦度；以及從至少一個(gè)周邊區(qū)延伸的不透明掩模。因此，眼睛的 生長被改變。
[0020] 本發(fā)明的光學(xué)裝置具有掩模鏡片設(shè)計(jì)。如本文所示出的，已表明，具有較大焦深和 低圖像質(zhì)量敏感度的鏡片設(shè)計(jì)將使視網(wǎng)膜