发明内容
本实用新型有鉴于上述现有技术的状况而完成,其目的在于提供一种内表面设计为连续且平滑以提高配戴舒适度的角膜塑形镜。
为此,本实用新型提供一种角膜塑形镜,所述角膜塑形镜具有配戴时朝向角膜的内表面、以及与所述内表面相对的外表面,其特征在于,所述内表面自中心向外连续形成有基弧区、反转弧区和配适弧区,所述反转弧区的曲率半径小于所述基弧区的曲率半径,当配戴所述角膜塑形镜时,所述反转弧区与角膜的前表面之间形成有容纳泪液的泪液空间,所述基弧区重塑角膜的中央部组织而使中央入射光线聚焦在视网膜上,所述反转弧区重塑角膜的中周部组织而使周边入射光线聚焦在视网膜前方,所述配适弧区接触于眼球的前表面以进行定位,在以所述角膜塑形镜的矢高方向为Z轴方向、以所述角膜塑形镜的宽度方向为X轴方向、并且以所述内表面的顶点为原点所构成的XZ平面上,相邻两个弧区的连接处形成为平滑曲线,并且所述内表面满足:
其中,x为所述内表面上的点距Z轴的垂直距离,Z(x)为所述内表面上的点距X轴的垂直距离,r 为预设的所述内表面在顶点处的曲率半径,e为预设的所述内表面在顶点处的偏心率,m取自不小于3的整数,A
n为高次项系数并且满足:
其中,xi至少选自相邻两个弧区之间的连接点、所述内表面的边界点中的任意点,Z'(xi)表示角膜的前表面在x=xi处的矢高。在本实用新型所涉及的角膜塑形镜中,角膜塑形镜的内表面具有多个弧区,并且相邻两个弧区连续且平滑地连接。由此,能够提高配戴舒适度。
另外,在本实用新型所涉及的角膜塑形镜中,可选地,所述基弧区的曲率半径大于重塑前的角膜的前表面的曲率半径,并且所述基弧区的曲率半径随着远离镜片中心而逐渐增大。在这种情况下,经塑形后的角膜曲率半径减小,从而能够减小角膜的屈光度以矫正近视。
另外,在本实用新型所涉及的角膜塑形镜中,可选地,所述基弧区具有直径为1mm至2mm的中央区域以及围绕所述中央区域且宽度为1mm至3mm的周边区域。
另外,在本实用新型所涉及的角膜塑形镜中,可选地,所述中央区域呈球面状,并且所述周边区域呈非球面状。在这种情况下,通过呈球面状的中央区域,能够使得经塑形后的角膜中央部呈球面状,从而有利于视物清晰。
另外,在本实用新型所涉及的角膜塑形镜中,可选地,所述反转弧区的曲率半径随着远离镜片中心而逐渐减小。在这种情况下,经塑形后,反转弧区所对应的角膜具有随着远离中心而逐渐减小的曲率半径,由此能够有利于形成周边离焦。
另外,在本实用新型所涉及的角膜塑形镜中,可选地,所述反转弧区的矢高为0.2mm至0.9mm,并且所述反转弧区的宽度为0.45mm 至3mm。
另外,在本实用新型所涉及的角膜塑形镜中,可选地,所述反转弧区被配置成,使得所述角膜塑形镜被配戴时,所述基弧区的顶点与角膜的前表面的顶点重合并且所述反转弧区与角膜不接触。在这种情况下,配戴时反转弧区与角膜不接触以形成容纳泪液的泪液空间,由此能够利用流体力学以使基弧区产生施加至角膜的前表面的正压力。
另外,在本实用新型所涉及的角膜塑形镜中,可选地,在经过镜片中心的纵截面上,所述配适弧区具有能够与角膜相切的切线段。由此,能够有利于将镜片与角膜进行适配。
另外,在本实用新型所涉及的角膜塑形镜中,可选地,所述内表面在顶点处的曲率半径基于角膜的屈光度、期望的矫正光度、以及过焦量而获得。在这种情况下,通过基于期望的矫正光度D1和过焦量 D2来设计角膜塑形镜的顶点半径,由此能够有助于使得经塑形后的角膜屈光正常。
根据本实用新型,能够提高配戴舒适度。
具体实施方式
下面,结合附图和具体实施方式,进一步详细地说明本公开。在附图中,相同的部件或具有相同功能的部件采用相同的符号标记,省略对其的重复说明。
本实施方式涉及一种角膜塑形镜,是对角膜的形状进行重塑以进行视力矫正的角膜接触镜。通过本实施方式所涉及的角膜塑形镜,能够更高效地对角膜进行塑形。
图1是示出本公开示例所涉及的角膜塑形镜1的应用示意图。图2 是示出本公开示例所涉及的角膜塑形镜1的立体示意图。
本实施方式所涉及的角膜塑形镜1可以应用于眼球表面。具体而言,角膜塑形镜1可以施用于角膜2的前表面。在本实施方式中,角膜2的形状可以因受到外力而发生改变。角膜2形状改变可以是可逆的,并且角膜2的形状会随着时间恢复至初始状态。
在本实施方式中,当配戴角膜塑形镜1时,角膜塑形镜1与角膜2 的前表面之间可以形成有泪液空间T(参见图1)。另外,当配戴角膜塑形镜1时,角膜塑形镜1与角膜2之间可以存在分布不均的泪液层 (泪镜),以用于角膜2的塑形。在本实施方式中,通过例如容纳在泪液空间T中的泪液所产生的流体力,角膜塑形镜1能够对角膜2的形状进行重塑,从而能够进行视力矫正。
本实施方式所涉及的角膜塑形镜1可以具有内表面10和外表面20,外表面20可以与内表面10相对(参见图2)。在本实施方式中,内表面10可以呈凹状,外表面20可以呈凸状(参见图2)。另外,当配戴角膜塑形镜1时,角膜塑形镜1的内表面10可以朝向角膜2的前表面(参见图1)。
当配戴角膜塑形镜1时,例如在容纳在泪液空间T中的泪液所产生的流体力以及内表面10所产生的压力的作用下,角膜2的前表面的上皮细胞的分布可以发生改变从而改变角膜2的前表面的形状,角膜2 的前表面的上皮细胞可以由角膜2的中央部向角膜2的中周部移行,以使角膜2的中央部的上皮细胞层数减薄,角膜2的中周部的上皮细胞层数增厚等。由此,角膜塑形镜1能够重塑角膜2的前表面的形状。
图3是示出图2中的角膜塑形镜1沿着MM'的剖面示意图。图3 所示的剖面示意图为沿着镜片的矢高方向且经过镜片中心的剖面示意图。图4是示出本公开示例所涉及的角膜塑形镜1的俯视投影示意图。
在一些示例中,本实施方式所涉及的角膜塑形镜1可以被设计为内表面10具有多个弧区。具体而言,角膜塑形镜1的内表面10可以由多个弧区衔接而成,多个弧区可以由中心向外衔接。例如,内表面 10可以由3个、4个、5个、6个、7个或8个弧区衔接而成。
在一些示例中,角膜塑形镜1可以为三区设计。在一些示例中,角膜塑形镜1的内表面10可以具有基弧区11、反转弧区12和配适弧区13(参见图3和图4)。在一些示例中,基弧区11、反转弧区12和配适弧区13可以由中心向外依次衔接。换言之,内表面10自中心向外可以连续形成有基弧区11、反转弧区12和配适弧区13。
在一些示例中,基弧区11可以被配置成非球面形状。在一些示例中,基弧区11的曲率半径可以自中心向外逐渐增大。在本实施方式中,基弧区11可以比重塑前的角膜中央部更平坦。
在一些示例中,基弧区11的直径d1可以大于或等于瞳孔的直径。在一些示例中,基弧区11的直径d1可以为2mm至6mm。由此,能够对角膜光学区进行塑形。例如,基弧区11的直径d1可以为2mm、2.5mm、 3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.2mm、5.5mm、5.7mm、或6 mm。
在一些示例中,如图3和图4所示,基弧区11可以包括中央区域 11a和周边区域11b。另外,在基弧区11中,周边区域11b可以环绕中央区域11a。
在一些示例中,在基弧区11中,中央区域11a的曲率半径可以与周边区域11b的曲率半径不同。在一些示例中,在基弧区11中,周边区域11b的曲率半径可以大于中央区域11a的曲率半径。
在一些示例中,中央区域11a的曲率半径可以大致相同。在这种情况下,中央区域11a能够呈球面形状,由此对应的角膜区域能够被塑形为球面形状,有利于视物清晰。在本实用新型中,在中央区域11a 中,曲率半径的误差小于1%。
在一些示例中,周边区域11b的曲率半径可以随着远离中央区域 11a逐渐增大。具体而言,周边区域11b的曲率半径可以自周边区域11b 与中央区域11a的交界处至周边区域11b的边缘逐渐增大。在这种情况下,周边区域11b能够呈非球面形状,有助于角膜重塑后形成近视化离焦。
在一些示例中,基弧区11的曲率半径可以自中心向外逐渐增大。例如,基弧区11的曲率半径可以自中央区域11a的中心至周边区域11b 的边缘逐渐增大。
在一些示例中,基弧区11可以为多弧段组合而成的非球面形状。例如,基弧区11可以为二弧段组合而成的非球面形状。另外,在一些示例中,中央区域11a的曲率半径可以大致相同,周边区域11b的曲率半径可以大致相同,并且中央区域11a的曲率半径可以小于周边区域 11b的曲率半径。在一些示例中,基弧区11可以为三、四或五弧段组合而成的非球面形状。
在一些示例中,基弧区11的中央区域11a的直径d11可以为1mm 至2mm。由此,能够使瞳孔区域的角膜发生形状的改变,能够有利于中央区域的光学效应。例如,中央区域11a的直径d11可以为1mm、 1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、 1.9mm或2mm。
在一些示例中,基弧区11的周边区域11b的宽度d12可以为1mm 至3mm。由此,能够使瞳孔附近的角膜发生形状的改变,能够有利于使角膜中央部的上皮细胞向角膜中周部移行。例如,周边区域11b的宽度d12可以为1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、 2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm或3.0mm。
在一些示例中,如图4所示,反转弧区12可以设置在基弧区11 外周并环绕基弧区11。另外,反转弧区12可以聚集泪液,通过泪液的流体力作用,以促进基弧区11对角膜中央部的压平作用。
在一些示例中,在配戴角膜塑形镜1时,反转弧区12可以对应角膜2的中周部的前表面(以下简称“角膜中周部”)。
在一些示例中,反转弧区12可以呈弧形。在一些示例中,反转弧区12的曲率半径可以小于基弧区11的曲率半径。在一些示例中,反转弧区12的曲率半径可以自中心向外逐渐减小。在这种情况下,经塑形后,反转弧区12所对应的角膜2具有随着远离中心而逐渐减小的曲率半径,由此能够有利于形成周边离焦。
另外,在一些示例中,反转弧区12可以被配置成,使得当角膜塑形镜1被配戴时,基弧区11的顶点与角膜2的前表面的顶点重合并且反转弧区12与角膜2不接触。在这种情况下,配戴时反转弧区12与角膜2不接触以形成容纳泪液的泪液空间T。由此能够利用流体力学以使基弧区11产生施加至角膜2的前表面的正压力。
在一些示例中,反转弧区12的深度h(矢高)可以为0.2mm至0.9mm。在一些示例中,反转弧区12的宽度d2可以为0.45mm至2.2mm(参见图3)。由此,能够补偿基弧与角膜中心曲率的差异所带来的矢深改变,有利于形成更显著的角膜中周部陡峭化改变。
在一些示例中,反转弧区12的深度h可以为0.20mm、0.30mm、 0.40mm、0.500mm、0.60mm、0.700mm、0.80mm或0.90mm。
在一些示例中,反转弧区12的宽度d3可以为0.45mm、0.5mm、 0.6mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm或2.2mm。
如图3所示,反转弧区12的深度h可以是指反转弧区12与基弧区11相连的一端到反转弧区12与配适弧区13相连的另一端在宽度方向上的距离。反转弧区12的宽度d2可以是指反转弧区12与配适弧区 13相连的一端到反转弧区12与基弧区11相连的另一端在反转弧区12 与配适弧区13相连的一端所在矢高方向上的距离。
在一些示例中,反转弧区12可以通过泪液流体效应在角膜中央部外周产生负压力使角膜中央部的上皮细胞层数减薄、角膜中周部的上皮细胞层数增厚。另外,角膜中周部的上皮细胞层数增厚可以使角膜中周部变陡。在这种情况下,能够使角膜2在角膜中周部的屈光力大于角膜中央部屈光力。由此,能够使角膜2在角膜中周部形成近视性离焦。
图5A是示出本公开示例所涉及的角膜塑形镜1贴附在角膜2上的状态示意图;图5B是示出了图5A中S区域的放大示意图。
在一些示例中,如图4所示,配适弧区13可以设置在反转弧区12 外周并环绕反转弧区12。另外,如图5A和图5B所示,配适弧区13 可以与角膜2接触。在一些示例中,配适弧区13可以用于角膜塑形镜 1的定位。
在一些示例中,在经过镜片中心的纵截面上,配适弧区13可以具有能够与角膜2相切的切线段。由此,能够有利于将镜片与角膜2进行适配。在一些示例中,如图5B所示,配适弧区13可以具有与角膜 2接触并定位的部位13a。在一些示例中,部位13a可以被设计为呈直线状。
在一些示例中,在配戴角膜塑形镜1时,配适弧区13可以与角膜 2相切(参见图5A)。另外,在配戴角膜塑形镜1时,配适弧区13与角膜2可以形成有翘角Q(参见图5B)。由此,翘角Q可以用于进行泪液交换。在这种情况下,配适弧区13不仅能够与角膜2接触定位,还能够与角膜2形成用于泪液交换的缝隙(即翘角Q)。
在一些示例中,配适弧区13的宽度d3可以为0.75mm至2mm。例如,配适弧区13的宽度d3可以为0.75mm、0.8mm、0.9mm、1mm、 1.2mm、1.5mm、1.8mm或2mm。
如图3所示,配适弧区13的宽度d3可以是指配适弧区13与反转弧区12相连的一端到配适弧区13与反转弧区12相连的另一端在镜片的宽度方向上的距离。
在一些示例中,如图5B所示,配适弧区13可以经由椭圆边缘30 与外表面20连接。换言之,角膜塑形镜1的内表面10和外表面20可以经由椭圆边缘30连接。由此,能够内表面10和外表面20平滑地连接形成完整角膜塑形镜1。
在一些示例中,如图3和图4所示,在角膜塑形镜1中,镜片可以为等厚度设计。由此,能够均匀透氧。换言之,角膜塑形镜1的厚度均匀。在另一些示例中,在角膜塑形镜1中,镜片也可以为非等厚度设计。
在一些示例中,角膜塑形镜1的厚度可以为0.16mm至0.30mm。在这种情况下,既能够缓解角膜塑形镜1镜片发生变形,也能够避免角膜塑形镜1过重,并且能够有利于提高角膜塑形镜1的透气性。例如,角膜塑形镜1的厚度可以为0.16mm、0.18mm、0.20mm、0.22mm、0.24mm、0.26mm、0.28mm或0.3mm。
在一些示例中,角膜塑形镜1可以基于矢高设计而成。在一些示例中,内表面10可以基于矢高设计成具有预定形状的连续曲面。也就是说,相邻的弧区之间可以平滑且连续地连接。另外,内表面10的矢高可以基于眼球的矢深而获得。
图6是示出本实施方式示例所涉及的角膜塑形镜1的内表面10的设计示意图。以下,结合图6,对本实施方式所涉及的角膜塑形镜1 的内表面10的设计方案进行详细说明。
如图6所示,在以角膜塑形镜1的矢高方向为Z轴方向、以角膜塑形镜1的宽度方向为X轴方向、并且以内表面10的顶点为原点O 所构成的XZ平面上,相邻两个弧区的连接处形成为平滑曲线,并且内表面10被设计为满足:
其中,x为内表面10上的点距Z轴的垂直距离,Z(x)为内表面10 上的点距X轴的垂直距离,r为设定的内表面10在顶点处的曲率半径 (即,基弧区11的顶点半径),e为设定的内表面10在顶点处的偏心率,m取自不小于3的整数,An为高次项系数并且满足:
其中,xi至少选自相邻两个弧区之间的连接点、内表面10的边界点中的任意点,Z'(xi)表示角膜2的前表面在x=xi处的矢高。
在如图6所示的实施例中,P1为中央区11a与周边区域11b之间的连接点、P2为基弧区11与反转弧区12之间的连接点、P3为反转弧区12与配适弧区13之间的连接点、P4为内表面10的边界,xi至少选自P2、P3、以及P4中的任意点所对应的x值。在一些示例中,xi还可以选自P1所对应的x值。另外,Z′(xi)各个参考点距可以基于角膜地形图或其他现有的常规计算方式而获得。
也就是说,在如图6所示的实施例中,通过获取数量不小于m的多个xi、设定的r、设定的e、以及各个xi所对应的角膜2的前表面的矢高,以推算得到各个An的值,从而能够拟合得到连续且平滑的曲线,即内表面10的设计曲线。
在一些示例中,m的取值可以基于角膜塑形镜1的弧区的数量而确定。在一些示例中,m的取值可以不小于弧区的数量。在一些示例中,m的取值可以为3至10,例如,3、4、5、6、7、8、9、或10。但本实施方式示例并不限于此,m的取值可以为10-20或更多。
另外,在一些示例中,内表面10在顶点处的曲率半径r至少基于期望的矫正光度D1和过焦量D2而获得。其中,矫正光度D1可以理解为为了改善视力而需要对眼球的屈光力进行调整的光度,过焦量D2可以理解为角膜2被塑形且角膜塑形镜1被移除后因角膜2发生恢复而产生的光度。在这种情况下,通过基于期望的矫正光度D1和过焦量 D2来设计角膜塑形镜1的顶点半径,由此能够有助于使得经塑形后的角膜2屈光正常。
另外,在一些示例中,角膜塑形镜1的预设顶点半径r可以被设计为:
在该示例中,R
C可以为角膜2的前表面的顶点半径,通过
可以获得角膜2(例如,角膜2的中央部)被塑形之前的光度,并且R
C可以基于角膜地形图而获得。C可以选自320至350,例如,C
2可以为320、325、330、335、340、345、350等。
在一些示例中,角膜塑形镜1的预设的偏心率e可以被设定为满足:
其中,X1为基弧区11的边界处的x值,A1为角膜的前表面在x=X1处的矢高,X2取自大于X1的值,A2为角膜2的前表面在x=X2处的矢高,并且A1和A2基于角膜地形图而获得。
在一些示例中,X1可以被设计为满足:2.5mm≤X1<3mm。另外,在一些示例中,X2可以被设计为满足:3mm≤X2≤4mm。但本实施方式的示例并不限于此,角膜塑形镜1的偏心率e还可以基于其他已公开的现有技术进行设计。
虽然以上结合附图和实施例对本公开进行了具体说明,但是可以理解,上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化,这些变形和变化均落入本公开的范围内。