專利名稱:改變相對(duì)場(chǎng)曲和外圍離軸焦點(diǎn)位置的位置的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及通過(guò)控制離軸(外圍)像差從而操縱視覺圖像的場(chǎng)曲來(lái)減緩或消除個(gè)人近視(myopia, short-sightedness)的進(jìn)展并且同 時(shí)提供清楚的中心成像的方法和設(shè)備。
背景技術(shù):
近視(myopia, short-sightedness)的患病率正在迅速上升。例 如,研究發(fā)現(xiàn)7歲臺(tái)灣孩子近視(-0.250或更大)的發(fā)病率在1986 年與2000年之間從4%大幅度攀升至16%,并且臺(tái)灣在校16歲到 18歲的孩子近視(myopia, short-sightedness)的患病率高達(dá)84%。 大陸中國(guó)的人口研究報(bào)告稱55%的15歲女孩和37%的15歲男孩具 有嚴(yán)重的近一見(-1.00D或更大)。研究發(fā)現(xiàn)高度近視(超過(guò)-6.00D)的人群的50%具有一定形式 的視網(wǎng)膜病變。近視顯著地增大了視網(wǎng)膜脫落、后極性白內(nèi)障和青光 眼的風(fēng)險(xiǎn)(根據(jù)近視的程度)。由于近視的光學(xué)效果、;f見覺效果和潛 在的病變效果及其隨后對(duì)于個(gè)人和社會(huì)的不便之處和代價(jià),所以期望 釆取一些有效措施以減慢進(jìn)展或者防治或延遲近視的發(fā)作或者限制在 孩子和成人二者中發(fā)生的近視程度。因此,由于很大比重的世界人口具有一定程度的近視,從而這些 人為了能夠清楚地進(jìn)行觀看,需要進(jìn)行一定形式的光學(xué)校正。我們知 道,不管開始出現(xiàn)近似的年齡如何,對(duì)校正的需求程度都會(huì)變得越來(lái) 越大。能夠通過(guò)各種各樣的裝置實(shí)現(xiàn)這些校正,這些裝置包括眼鏡、 隱形鏡片和屈光手術(shù)。然而,有爭(zhēng)議的是,根據(jù)一些研究發(fā)現(xiàn),這些 校正不僅僅不能夠發(fā)揮作用,而且實(shí)際上還會(huì)促使近視的進(jìn)展。與生倶來(lái)的一種形式的近視(通常稱作"先天性近視") 一般程度較高,并且可能會(huì)逐漸變得惡化。第二種形式(有時(shí)候稱作"青少年近視"或"學(xué)生近視")從5歲到10歲的孩子中開始并且進(jìn)展至成人或 者有時(shí)候進(jìn)展更長(zhǎng)時(shí)間。第三種近視(可以稱作"成人近視")從年輕 的成人或晚些的十幾歲(16歲到19歲)開始并且在成人過(guò)程中繼續(xù) 上升,有時(shí)候穩(wěn)定下來(lái)并且有時(shí)候持續(xù)上升。已經(jīng)采取了一些措施以防止或減緩近視,這些措施涉及通過(guò)諸如 阿托品(通常用于進(jìn)行麻痹適應(yīng))或哌侖西平的抗覃毒堿藥品藥物介 入。然而,與這些藥物的長(zhǎng)期使用相關(guān)聯(lián)的潛在缺點(diǎn)可以導(dǎo)致這些有疑 問(wèn)的才莫態(tài)。我們知道,在早期的發(fā)展階段,通常兩只眼睛朝著理想化光學(xué)狀態(tài) 以高度協(xié)調(diào)方式進(jìn)行生長(zhǎng),這一過(guò)程稱作"眼球正常化"?;谟糜诜乐?發(fā)作或者減緩近視的進(jìn)展的光學(xué)介入的立場(chǎng),從鳥類到更高的靈長(zhǎng)目動(dòng) 物中的多種脊推類動(dòng)物中進(jìn)行的三種基本觀察決定性地示出通過(guò)視覺 反饋積極地調(diào)整該"眼球正常化,,。首先,用于防止形成清楚的視網(wǎng)膜圖像的條件或?qū)嶒?yàn)性操縱導(dǎo)致眼 睛不正常長(zhǎng)地進(jìn)行生長(zhǎng)(稱作"軸向延長(zhǎng)")并且導(dǎo)致變成近視 (myopia, short-sightedness),這 一現(xiàn)象稱作"形覺剝奪性近視 (form-deprivation myopia ),,。其次,如果具有形覺剝奪性近視的眼睛隨后獲得不受限制的視 覺,則那只眼睛于是以消除現(xiàn)有的折射誤差的方式進(jìn)行生長(zhǎng)。由于釆 用眼鏡鏡片對(duì)近視誤差進(jìn)行光學(xué)校正會(huì)防止恢復(fù),所以這種恢復(fù)需要 與眼睛的有效折射誤差相關(guān)聯(lián)的視覺反饋。再次,通過(guò)鏡片將折射誤差強(qiáng)加到正常眼睛(或者"屈光正常眼 睛,,,該眼睛既不是近視也不是遠(yuǎn)視)上會(huì)生成補(bǔ)償眼睛生長(zhǎng),從而 消除了經(jīng)由鏡片進(jìn)行觀看的折射誤差,這一現(xiàn)象稱作"鏡片補(bǔ)償"。通 過(guò)分別佩戴負(fù)光焦度鏡片或正光焦度鏡片,能夠誘使在包括較高靈長(zhǎng) 目動(dòng)物的動(dòng)物模型中發(fā)生近一見或遠(yuǎn)^見 (myopia, shortsightedness) 。 例如,當(dāng)通過(guò)利用負(fù)光焦度鏡片將圖像定位在視網(wǎng)膜 之后(即,后面)時(shí),例如會(huì)誘4吏發(fā)生近視。通過(guò)軸向延長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)這種近視進(jìn)展(生長(zhǎng)帶來(lái)眼球的"加長(zhǎng),,)。因此,對(duì)眼球正?;鹱饔玫臋C(jī)制監(jiān)視視網(wǎng)膜圖像并且調(diào)整軸向 生長(zhǎng)率以消除折射誤差。也就是說(shuō),眼睛利用光學(xué)離焦引導(dǎo)眼睛朝著 理想化光學(xué)狀態(tài)進(jìn)行生長(zhǎng)。由于沒有完全理解的原因,眼球正常化過(guò)程在一些個(gè)人中發(fā)生失敗,從而導(dǎo)致諸如近視的普通折射誤差。研究強(qiáng)有力地表明光學(xué)離 焦按照與鏡片補(bǔ)償相似的方式在這個(gè)過(guò)程中發(fā)揮作用。然而,直到今 天,在防止近視或減慢近視的進(jìn)展的方面,對(duì)于中心視覺已經(jīng)操縱眼 睛的有效聚焦的近視的治療措施(例如,雙焦)僅僅獲得了有限的成 功。例如,長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)我們將雙焦或先進(jìn)的眼鏡鏡片或者雙焦隱形鏡 片認(rèn)為是用于減緩近視的進(jìn)展的潛在措施。然而,對(duì)于它們的功效的 研究?jī)H僅顯示了有限的功效。在雙焦眼鏡的情況下,不能夠保證佩戴 者總是能夠順應(yīng)地看清楚近程工作的近程添加部分。直到今天使用的 雙焦隱形鏡片已經(jīng)是并行視覺雙焦眼鏡。這種雙焦眼鏡降低了整體視 網(wǎng)膜圖像品質(zhì)并且知道可以生成諸如用戶并不期望的掩星、閃爍和鬼 影的視覺問(wèn)題。另外的研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)中斷近視誘使刺激即使在相對(duì)短的時(shí)間段 內(nèi)也能夠減小或者甚至消除這種刺激的近視誘使效果。隱含意義在 于"每日佩戴"方案,由此,近視患者在一天的某些時(shí)間段內(nèi)停止利 用近視誘使裝置(例如,工作之后以及睡覺之前摘除該近視誘使裝 置)可能是無(wú)效的并且能夠相當(dāng)?shù)剡B累其功效。用于嘗試減緩個(gè)人近視的進(jìn)展的另一種光學(xué)方法是"不足校正 (under-correction)",對(duì)佩戴者指定并提供校正(例如,眼鏡或隱 形鏡片),其中,該校正的程度要低于清楚視覺所需的全折射眼鏡。 例如,對(duì)-4.00D近視患者僅僅給出-3.50D的一副眼鏡,從而這個(gè) 近視患者仍然具有-0.50D的相對(duì)近視程度。因此,這個(gè)方法暗示了 中央凹視覺圖像(關(guān)鍵視覺的最重要區(qū)域,例如,視覺銳度)會(huì)進(jìn)行 一定程度的模糊或惡化。因?yàn)榕宕髡叩囊曈X性能恒定減小,所以這會(huì)顯著地減損該裝置的有用性(例如,防止佩戴者由于合法視覺需要而進(jìn)行驅(qū)動(dòng))。另外,這非常明顯地表明在一些個(gè)人中不足校正方案 甚至可以加速近視進(jìn)展。減輕、減緩以及最終反轉(zhuǎn)近視的進(jìn)展的方法將對(duì)遭受近視的數(shù)以 百萬(wàn)計(jì)的人提供大量益處,并且減小了與近視相關(guān)聯(lián)的個(gè)人、衛(wèi)生保 健工人和提供商以及政府的開銷。發(fā)明內(nèi)容直到今天,在防止近視或減慢近視的進(jìn)展的方面,對(duì)于中心視覺 已經(jīng)操縱眼睛的有效聚焦的近視的治療措施(例如,雙焦)僅僅獲得 了有限的成功。用于防止近視和近視進(jìn)展的這些先前努力已經(jīng)暗示假 定通過(guò)與中心視覺關(guān)聯(lián)的視覺反饋控制眼睛生長(zhǎng)并且位于視網(wǎng)膜中 心(即,眼睛的中央凹區(qū)域)的視覺依賴機(jī)制控制折射發(fā)展。確實(shí)的 是,鑒于于此報(bào)告的發(fā)現(xiàn),結(jié)合本發(fā)明,現(xiàn)在確信已知的傳統(tǒng)裝置 至少是存在缺點(diǎn)的并且在近視發(fā)展方面相當(dāng)有害。本發(fā)明提供了一種通過(guò)經(jīng)由以預(yù)定方式操縱視覺圖像的場(chǎng)曲控制 離軸像差并且最終改變、減小或消除眼睛軸向延長(zhǎng)以減輕、減緩或消 除個(gè)人近視或遠(yuǎn)4見的進(jìn)展的方法。本發(fā)明基于來(lái)自我們的實(shí)驗(yàn)的新的教述,其中,我們的實(shí)驗(yàn)證明 了外圍視網(wǎng)膜圖像(即,外圍視覺)在確定整體眼睛長(zhǎng)度方面發(fā)揮 了主要作用,并且是促進(jìn)外圍和全部眼睛生長(zhǎng)從而導(dǎo)致軸向延長(zhǎng)、眼 睛尺寸和近視全部增大的有效刺激。本發(fā)明還涉及一種方法,其中,通過(guò)該方法利用具有減輕、減緩 或消除眼睛生長(zhǎng)的預(yù)定離軸像差控制設(shè)計(jì)的新穎的光學(xué)裝置能夠減緩 (在許多情況下,停止或反轉(zhuǎn))近視進(jìn)展。另外,根據(jù)本發(fā)明,通過(guò)對(duì)離軸光學(xué)校正因子或校正裝置的像差 或眼睛和校正裝置的相組合的離軸光學(xué)像差進(jìn)行精確預(yù)定控制來(lái)修正 近視的進(jìn)展,從而關(guān)于視覺圖像,與正常在未校正條件下或采用傳統(tǒng) 校正裝置或措施的情況相比較而言,外圍場(chǎng)圖像更加定位在外圍視網(wǎng)膜之前(或者前面)(即,朝向眼睛的角膜或前側(cè)),而中心場(chǎng)圖像 定位在中心視網(wǎng)膜(即,中央凹)附近。這種布置最小化或消除了導(dǎo) 致近視的眼睛軸向延長(zhǎng)的刺激。另外,由于該裝置沒有引入任何中心 場(chǎng)離焦(即,例如由不足校正方法、或者雙焦或先進(jìn)光學(xué)裝置所引入 的中心場(chǎng)離焦),所以該裝置對(duì)佩戴者提供良好的視覺銳度。因此,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于減緩了折射誤差的進(jìn)展并且基本同時(shí)對(duì)佩戴者保 持清楚有用的關(guān)鍵性視覺。為了達(dá)到清楚的目的,根據(jù)本發(fā)明,術(shù)語(yǔ)"之前,,定向反映一個(gè)概 念相對(duì)于比較點(diǎn), 一個(gè)點(diǎn)在從角膜到視網(wǎng)膜測(cè)量的方向上定位在較 小的距離處;而術(shù)語(yǔ)"后面"反映一個(gè)概念相對(duì)于比較點(diǎn), 一個(gè)點(diǎn)在 從角膜到視網(wǎng)膜的方向上定位在較大的距離處。能夠通過(guò)單獨(dú)或相組合地采用例如眼鏡、隱形鏡片、角膜移植器 (例如,高嵌體(on-lay)或嵌體(in-lay))、前房鏡片、和眼內(nèi) 鏡片(IOL)以及包括角膜矯正術(shù)(采用隱形鏡片的專門的方法,用 于通過(guò)短期佩戴特定設(shè)計(jì)的隱形鏡片重塑角膜和皮膜臨時(shí)改變眼睛的 折射狀態(tài))和任何手術(shù)屈光治療程序(例如,表層角膜鏡片術(shù)、熱角 膜成形術(shù)、LASIK、 PRK和LASEK)的角膜或皮膜雕塑和重塑程序 實(shí)現(xiàn)用于治療近視的本發(fā)明的像差控制方法。優(yōu)選的是,在無(wú)論眼睛的注視方向如何均能夠保持與眼睛基本共 軸(即,保持軸向?qū)R或者保持"同心")的模態(tài)例如角膜矯正術(shù)、角 膜屈光術(shù)、角膜移植器、隱形鏡片和眼內(nèi)鏡片中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和 裝置。這樣,無(wú)論眼睛運(yùn)動(dòng)如何,都能夠可預(yù)測(cè)地保持促使對(duì)場(chǎng)曲的 精確預(yù)定操縱的外圍像差的精確控制。另外,優(yōu)選的是,遠(yuǎn)離眼睛的節(jié)點(diǎn)對(duì)本發(fā)明的裝置進(jìn)行定位,從 而能夠以更大自由度和有效性提供適于控制近視的外圍像差的操縱。 這些裝置包括眼鏡、包括使用在角膜矯正術(shù)模態(tài)中的鏡片的隱形鏡片 和角膜移植器。另外,優(yōu)選的是,能夠在可以基本上以相對(duì)持續(xù)方式呈現(xiàn)給眼睛 從而在所有降眼時(shí)機(jī)期間內(nèi)均可以進(jìn)行的模態(tài)例如持續(xù)佩戴隱形鏡片(例如,軟體、RGP、鞏膜觸覺)、角膜矯正術(shù)、角膜屈光術(shù)、角 膜移植器、前房鏡片和眼內(nèi)鏡片中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和裝置。通過(guò)提 供沒有中斷的基本持續(xù)視覺刺激,能夠?qū)崿F(xiàn)近視治療的最大效果。另外,優(yōu)選的是,由于能夠容易地改變光焦度和像差輪廓(如佩 戴者的近視程度變化所需),所以在眼鏡、隱形鏡片(軟體、還縮寫 為"RGP"的硬式高透氣、鞏膜觸覺型)、角膜矯正術(shù)或角膜高嵌體 模態(tài)中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在眼鏡、隱形鏡片和角膜矯正術(shù)的情況下,能夠容易地指定并且 分配新的鏡片。對(duì)于高嵌體,刮掉角膜皮膜,去除現(xiàn)有的高嵌體并且將新的高嵌 體進(jìn)行附著定位,并且允許皮膜在該裝置上重新生長(zhǎng)。本發(fā)明尤其適于應(yīng)用在延長(zhǎng)佩戴或持續(xù)佩戴隱形鏡片模態(tài)、角膜 矯正術(shù)模態(tài)或者角膜高嵌體模態(tài)中,由此對(duì)近視減緩提供基本持續(xù)的 刺激。通常,延長(zhǎng)佩戴或持續(xù)佩戴可以例如是軟體或RGP鏡片的隱形 鏡片具有足夠的透氧性和其它屬性從而允許在睡眠期間鏡片仍保留在 眼睛中并且從瞼結(jié)合膜接收足夠的氧從而保持眼睛健康,盡管由于關(guān) 閉的眼瞼而不能夠獲得大氣中的氧。在角膜矯正術(shù)中,將隱形鏡片(可以是適于延長(zhǎng)或過(guò)夜佩戴的高 透氧性的隱形鏡片)佩戴短時(shí)間(例如,睡覺的幾個(gè)小時(shí)期間)以重 塑皮膜和角膜,然后,去除該隱形鏡片從而患者保留在根據(jù)本發(fā)明的 期望折射和像差狀態(tài),而不需要在角膜矯正術(shù)的效力期間內(nèi)佩戴隱形 鏡片。能夠以減緩或消除近視的多種方法實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。主要的是,對(duì)光 學(xué)視覺校正裝置設(shè)計(jì)用于校正中心視覺所需的一定程度的折射光焦 度,其中,在該中心視覺中納入了指定程度的合適離軸或外圍像差具 體的講相對(duì)場(chǎng)曲。對(duì)與恰當(dāng)?shù)恼凵涔饨苟纫黄鹨氲倪@種離軸外圍像 差或相對(duì)場(chǎng)曲進(jìn)行精確操縱,從而與現(xiàn)有的眼睛像差相組合,外圍場(chǎng) 的圖像相對(duì)于外圍視網(wǎng)膜的對(duì)應(yīng)部分更加居前定位同時(shí)中心圖像定位在中央凹處或靠近中央凹進(jìn)行定位。通常,由于存在徑向像散(外圍 離軸像差的類型),所以兩個(gè)線焦點(diǎn)與外圍圖像相關(guān)聯(lián)(兩個(gè)線焦點(diǎn)之間的間隔稱作"Sturm間隔",該"Sturm間隔,,還包括"最小-漠糊 圏",沿著Sturm間隔的位置生成最小聚焦點(diǎn)直徑并且通常認(rèn)為是最 佳等效焦點(diǎn)的位置)。在存在徑向像散的情況下,對(duì)根據(jù)本發(fā)明引入 的場(chǎng)曲(與恰當(dāng)折射光焦度一起)進(jìn)行操縱,從而與眼睛像差相組 合,與徑向像散相關(guān)聯(lián)的至少更加居前的線焦點(diǎn)相對(duì)于外圍視網(wǎng)膜更 加居前定位,由此Sturm間隔的一部分或者在一些情況下Sturm間 隔的全部位于外圍視網(wǎng)膜之前而中心圖像定位在中央凹處或靠近中央 凹進(jìn)行定位。當(dāng)對(duì)場(chǎng)曲進(jìn)行操縱從而與徑向像散相關(guān)聯(lián)的更加居后的線焦點(diǎn)聚 焦在視網(wǎng)膜上或者聚焦在視網(wǎng)膜附近時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)特別有利的布置。 在這種特定布置中,由于像散的兩個(gè)線焦點(diǎn)之一將位于視網(wǎng)膜附近, 所以盡管存在像散但是外圍視網(wǎng)膜圖像仍將是清楚的。這些布置提供持續(xù)清楚的中心視覺具體地講對(duì)佩戴者提供良好的 中心視覺銳度,并且同時(shí)減緩或消除近視患者的近視的進(jìn)展,或者防 止具有近視傾向(正視或遠(yuǎn)視患者)的非近視患者(即,易發(fā)展成近 視的個(gè)人)開始出現(xiàn)近視。
圖la到圖lc是解釋一般光學(xué)系統(tǒng)的場(chǎng)曲的離軸外圍像差的光學(xué)圖。圖2a到圖2h是眼睛的光學(xué)圖和解釋眼睛及其各種類型的相對(duì)場(chǎng) 曲的相對(duì)場(chǎng)曲曲線圖。圖3a到圖3d是眼睛的光學(xué)圖和解釋相對(duì)場(chǎng)曲如何能夠?qū)е峦鈬?場(chǎng)中的相對(duì)局部遠(yuǎn)視的近視眼以及如何導(dǎo)致外圍場(chǎng)中的相對(duì)局部近視 的遠(yuǎn)視眼的相對(duì)場(chǎng)曲曲線圖。圖4a到圖41是眼睛的光學(xué)圖、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖以及詳細(xì)示出 本發(fā)明的原理的相對(duì)場(chǎng)曲的曲線圖。圖4a和圖4b示出了用于近視治療的傳統(tǒng)方案,具體地講,是僅僅對(duì)于軸上或中心場(chǎng)折射狀態(tài)的不足校正。圖4c到圖4d描述了我們的實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)證明了在近視的發(fā) 展、進(jìn)展和衰退方面控制外圍場(chǎng)是非常重要的。圖4e和圖4f詳細(xì)示 出了本發(fā)明的原理以及控制近視的進(jìn)展的過(guò)程中相對(duì)場(chǎng)曲的效果。圖 4g和圖4h解釋了在本發(fā)明的原理之下不足校正方案的相對(duì)無(wú)效的基 礎(chǔ)。圖4i到圖41詳細(xì)示出了具有現(xiàn)有的正的相對(duì)場(chǎng)曲的眼睛的情況 下的本發(fā)明的原理。圖5a到圖5c是示出實(shí)施為眼睛鏡片設(shè)計(jì)的釆取通過(guò)圓錐截面描 述的鏡片表面的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的原理的相對(duì)場(chǎng)曲的曲線圖和光 線軌跡圖。該例子眼鏡鏡片設(shè)計(jì)適于減緩、停止或反轉(zhuǎn)-3D近視患 者的近視的進(jìn)展。圖6a到圖6d示出了作為利用圓錐截面和多項(xiàng)式方程表面描述項(xiàng) 的組合實(shí)現(xiàn)的眼鏡鏡片設(shè)計(jì)的本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例。該例子設(shè)計(jì)適 于減緩、停止或反轉(zhuǎn)-3D近視患者的近視的進(jìn)展。圖6a和圖6b示 出了明顯改變相對(duì)場(chǎng)曲的設(shè)計(jì),其中,與徑向像散關(guān)聯(lián)的切向和徑向 線焦點(diǎn)均重新定位在外圍視網(wǎng)膜之前。圖6c和圖6d示出了更加細(xì)微 改變相對(duì)場(chǎng)曲的設(shè)計(jì),其中,與徑向像散關(guān)聯(lián)的徑向線焦點(diǎn)重新定位 在外圍視網(wǎng)膜上或者稍微定位在外圍視網(wǎng)膜之前。圖7a和圖7b示出了作為隱形鏡片的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。圖 7a是示出沿著半個(gè)子午線的前后表面輪廓和厚度輪廓的隱形鏡片設(shè) 計(jì)圖,圖7b是示出適于減緩、停止或反轉(zhuǎn)-3D近視患者的近視的 進(jìn)展的本發(fā)明的軟體隱形鏡片的設(shè)計(jì)和相對(duì)場(chǎng)曲性能的相對(duì)場(chǎng)曲的曲 線圖的形式輸出計(jì)算機(jī)輔助光線軌跡程序。圖8a和圖8b示出了作為隱形鏡片的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。圖 8a是隱形鏡片設(shè)計(jì)圖,圖8b是示出適于減緩、停止或反轉(zhuǎn)-10D 近視患者的近視的進(jìn)展的本發(fā)明的軟體隱形鏡片的設(shè)計(jì)和相對(duì)場(chǎng)曲性 能的計(jì)算出的相對(duì)場(chǎng)曲的曲線圖。圖9a到圖9c是在本發(fā)明的原理之下解釋用于嘗試防止近視的進(jìn) 展的同心雙焦隱形鏡片和相似傳統(tǒng)方案的相對(duì)無(wú)效的基礎(chǔ)的圖。圖10a和圖10b示出了適于防止具有近視傾向但非近視患者的近 視進(jìn)展的作為用于控制具有平光焦度的相對(duì)場(chǎng)曲的軟體隱形鏡片設(shè)計(jì) 的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。圖lla和圖lib示出了作為控制相對(duì)場(chǎng)曲以刺激軸向延長(zhǎng)和眼鏡 生長(zhǎng)從而減小遠(yuǎn)視將眼睛返回正視的本發(fā)明的軟體隱形鏡片設(shè)計(jì)的本 發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。圖12a到圖12i示出了控制相對(duì)場(chǎng)曲并且同時(shí)部分地校正眼睛的 高階像差的軟體隱形鏡片設(shè)計(jì)的先進(jìn)應(yīng)用的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。圖13a到圖13d示出了在完整中央凹(fovea)和周圍中央凹賴L 網(wǎng)膜(peri-fovea retina)上才艮據(jù)例子1中概述的程序執(zhí)行的程序的 結(jié)果。圖14a到圖14d示出了在完整中央凹和周圍中央凹視網(wǎng)膜上根據(jù) 例子2中概述的程序執(zhí)行的程序的結(jié)果。圖15a到圖15d示出了在完整中央凹和周圍中央凹視網(wǎng)膜上根據(jù) 例子3中概述的程序執(zhí)行的程序的結(jié)果。圖16a和圖16b示出了在完整中央凹和周圍中央凹視網(wǎng)膜上根據(jù) 例子4中概述的程序執(zhí)行的程序的結(jié)果。圖17a到圖17d示出了利用負(fù)光焦度和正光焦度鏡片根據(jù)例子5 中概述的程序執(zhí)行的程序的結(jié)果。
具體實(shí)施方式
在早期發(fā)展階段,兩種眼睛通常以高度協(xié)調(diào)方式朝向理想化光學(xué) 狀態(tài)進(jìn)行生長(zhǎng),這一過(guò)程稱作"眼球正?;?。三個(gè)基本觀察已經(jīng)最終 證明通過(guò)視覺反饋積極地調(diào)整眼球正?;^(guò)程,其中,對(duì)于從鳥類 到高級(jí)靈長(zhǎng)目動(dòng)物的大量多種脊推類動(dòng)物進(jìn)行這三個(gè)基本觀察。首 先,防止形成足夠清楚的視網(wǎng)膜圖像的條件或?qū)嶒?yàn)操縱誘使眼睛不正 常長(zhǎng)地進(jìn)行生長(zhǎng)并且變成近浮見(myopia, short-sightedness),這一 現(xiàn)象稱作"形覺剝奪性"近視。其次,如果具有形覺剝奪性近視的眼睛 隨后獲得不受限制的視覺,則那只眼睛于是以消除現(xiàn)有的折射誤差的方式進(jìn)行生長(zhǎng)。由于采用眼鏡鏡片對(duì)近視誤差進(jìn)行光學(xué)校正會(huì)防止恢 復(fù),所以這種恢復(fù)需要與眼睛的有效折射誤差相關(guān)聯(lián)的視覺反饋。再 次,釆用眼鏡鏡片在正常眼睛上強(qiáng)加折射誤差會(huì)生成消除由鏡片生成 的折射誤差的補(bǔ)償眼睛生長(zhǎng),這一現(xiàn)象有時(shí)候稱作"鏡片補(bǔ)償"。對(duì)眼球正?;鹱饔玫臋C(jī)制監(jiān)視視網(wǎng)膜圖像并且調(diào)整軸向生長(zhǎng)以 消除折射誤差。也就是說(shuō),眼睛利用光學(xué)離焦引導(dǎo)眼睛朝向理想化光 學(xué)狀態(tài)進(jìn)行生長(zhǎng)。由于沒有完全理解的原因,眼球正?;^(guò)程在一些個(gè)人中發(fā)生失敗,從而導(dǎo)致諸如近視的普通折射誤差。研究強(qiáng)有力地表明光學(xué)離 焦按照與鏡片補(bǔ)償相似的方式在這個(gè)過(guò)程中發(fā)揮作用。然而,直到今 天,在防止近視或減慢近視的進(jìn)展的方面,已經(jīng)操縱眼睛的有效聚焦 的近視的治療措施(例如,雙焦和不足校正)僅僅獲得了有限的成 功。確實(shí)的是, 一些證據(jù)似乎表明不足校正可能會(huì)在一些個(gè)人中誘 使近視進(jìn)展。就像我們?cè)诮酉聛?lái)的部分中進(jìn)行的解釋,用于防止近視 和近視進(jìn)展的這些先前努力已經(jīng)暗示假定通過(guò)與中心視覺關(guān)聯(lián)的視 覺反饋控制眼睛生長(zhǎng)并且位于視網(wǎng)膜中心(即,眼睛的中央凹區(qū)域) 的視覺依賴機(jī)制控制折射發(fā)展。本發(fā)明基于新的發(fā)現(xiàn),并且從實(shí)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)我們已經(jīng)執(zhí)行證明 了在修正或控制近視的發(fā)展、進(jìn)展和衰退方面,外圍視網(wǎng)膜是有效 的。我們的發(fā)現(xiàn)證明了視網(wǎng)膜外圍(即,外圍視覺、或者與離軸視 覺目標(biāo)關(guān)聯(lián)的視覺,并且有時(shí)候稱作"外圍場(chǎng)")處的圖像品質(zhì)在確 定整個(gè)眼睛長(zhǎng)度方面能夠發(fā)揮重要作用,然后,促使外圍眼睛生長(zhǎng)的 來(lái)自外圍場(chǎng)的刺激將導(dǎo)致眼睛尺寸和近視全部增大。來(lái)自我們實(shí)驗(yàn)的 下面觀察支持?jǐn)喽ㄔ诳刂蒲劬ιL(zhǎng)方面,外圍視覺是有效的和足夠 的。觀察1-由外圍形覺剝奪生成軸向近視通過(guò)將環(huán)形擴(kuò)散器鏡片 置于兩只眼睛之前撫養(yǎng)嬰兒非人類靈長(zhǎng)目動(dòng)物,這會(huì)惡化外圍視覺而 不會(huì)改變中心-現(xiàn)覺。具體地講,釆用具有4mm或8mm的清晰孔的 環(huán)形擴(kuò)散器鏡片撫養(yǎng)3星期大的獼猴,其中,這些4mm或8mm的清晰孔的中心位于每只眼睛的瞳孔之前。當(dāng)經(jīng)由這些孔進(jìn)行觀看時(shí),接收到的中心視網(wǎng)膜的相當(dāng)部分(對(duì)于4mm孔,是近似22.5。;對(duì)于 8mm孔,是近似45°)沒有阻擋清楚的視網(wǎng)膜圖像。由于存在環(huán)形擴(kuò) 散器,所以從清楚的視網(wǎng)膜圖像剝奪了視網(wǎng)膜的剩余外圍區(qū)域。如果僅僅通過(guò)中心視覺控制眼睛生長(zhǎng),則允許獲得清楚的中心視 覺的這些環(huán)形擴(kuò)散器鏡片對(duì)折射發(fā)展基本上沒有任何作用。然而,與 這種傳統(tǒng)哲學(xué)相反,強(qiáng)加的外圍形覺剝奪會(huì)影響中心折射發(fā)展。大多 數(shù)治療的猴子發(fā)展了顯著的近視折射誤差,其中,該顯著的近視折射 誤差落在正常猴子的折射誤差的范圍之外。通過(guò)由于眼睛生長(zhǎng)所導(dǎo)致 的玻璃房深度增大從而導(dǎo)致眼睛的長(zhǎng)度大于正常眼睛軸向長(zhǎng)度(即, 軸向延長(zhǎng))生成這些實(shí)驗(yàn)性誘使近視誤差。這些結(jié)果清楚地證明外圍視網(wǎng)膜圖像的品質(zhì)的改變是有效并且 足以改變整個(gè)軸向生長(zhǎng)和折射發(fā)展。觀察2-從軸向近視進(jìn)行恢復(fù)不需要中心視覺嬰兒猴子展現(xiàn)了 從形覺剝奪近視進(jìn)行恢復(fù)的顯著能力。例如,在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā) 現(xiàn)當(dāng)停止形覺剝奪并且形覺剝奪近視(在-1.0D到-10.5D的范圍 內(nèi))的18只猴子允許獲得不受限制的視覺時(shí),這些動(dòng)物顯現(xiàn)了從近 視進(jìn)行恢復(fù)的清楚證據(jù)。其它物種的研究強(qiáng)有力地表明通過(guò)視覺經(jīng)驗(yàn)調(diào)停這種恢復(fù)。在 另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們測(cè)試外圍視覺足以驅(qū)動(dòng)這個(gè)視覺依賴恢復(fù)的假 說(shuō)。對(duì)由于佩戴上述的環(huán)形擴(kuò)散器鏡片而已經(jīng)發(fā)展成近視或遠(yuǎn)視的五 只猴子進(jìn)行測(cè)試。在大約4個(gè)月大時(shí),去除該環(huán)形擴(kuò)散器鏡片,并且 利用氬光凝固(藍(lán)色-綠色)激光對(duì)位于一只眼睛的中央凹的視網(wǎng)膜 的2mm到3mm環(huán)形部分(近似等效于中心5°到7°)進(jìn)行燒蝕。不 對(duì)另 一 只眼睛進(jìn)行治療,并且然后這些動(dòng)物允許獲得不受限制的視 覺。如果從實(shí)驗(yàn)性誘使的折射誤差進(jìn)行恢復(fù)取決于中心視覺,則激光 治療的眼睛將不能夠進(jìn)行恢復(fù)。然而,我們發(fā)現(xiàn)在所有的五只猴子 中,觀察到了治療的眼睛和沒有治療的眼睛的恢復(fù)的清楚的證據(jù)。另外更加重要的是,在燒蝕的眼睛與沒有燒蝕的眼睛之間在眼睛生長(zhǎng)和 折射誤差恢復(fù)方面不存在系統(tǒng)差別。這些結(jié)果令人確信地證明中心視覺對(duì)于從實(shí)驗(yàn)性誘使的折射誤 差進(jìn)行恢復(fù)來(lái)講不是非常重要的并且外圍視覺是有效并且足以調(diào)停正 常的眼球正?;?。更加重要的是,這些發(fā)現(xiàn)致使了引導(dǎo)本發(fā)明的思 想外圍視覺在諸如近視的普通折射誤差的發(fā)生過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵作 用并且操縱外圍視網(wǎng)膜圖像能夠可預(yù)測(cè)地調(diào)整眼睛生長(zhǎng)和折射發(fā)展。附加研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)即使在相對(duì)短的時(shí)間段內(nèi),中斷諸如形覺剝 奪或鏡片補(bǔ)償?shù)慕曊T使刺激,也能夠減小或者甚至消除這些刺激的 近視i秀使效果。隱含意義在于"每日佩戴,,方案,由此,近視患者在 一天的某些時(shí)間段內(nèi)停止利用近視誘使裝置(例如,工作之后以及睡 覺之前摘除該近視誘使裝置)可能是無(wú)效的并且能夠相當(dāng)?shù)剡B累其效 果。當(dāng)近視誘使方法和裝置能夠在一天內(nèi)持續(xù)應(yīng)用到眼睛時(shí),可以實(shí) 現(xiàn)最大效果。本發(fā)明提供了一種通過(guò)操縱呈現(xiàn)給眼睛的離軸外圍像差具體地講 操縱相對(duì)場(chǎng)曲從而減小或消除眼睛軸向延長(zhǎng)的外圍視網(wǎng)膜刺激減緩或 消除近視的進(jìn)展或者防止個(gè)人的近視的開始發(fā)展的方法。另外,為了對(duì)離軸外圍像差進(jìn)行優(yōu)化和一致的控制,該方法必須 提供一種一致地與眼睛的光學(xué)系統(tǒng)保持基本同軸(基本軸向?qū)R或共 軸)的裝置。另外,為了使得這個(gè)方法能夠獲得最大效果,預(yù)定折射校正和離 軸外圍像差控制設(shè)計(jì)優(yōu)選基本持續(xù)呈現(xiàn)給用戶,從而覆蓋所有崢眼情 形。本發(fā)明還提供了一種方法,其中,通過(guò)利用減緩或消除眼睛生長(zhǎng) 的新穎的光學(xué)裝置和系統(tǒng),通過(guò)這種方法能夠防止近視發(fā)展,能夠減 輕和減緩并且在許多情況下能夠停止或反轉(zhuǎn)近視進(jìn)展。本發(fā)明的方法和設(shè)備通過(guò)以預(yù)定方式精確地控制離軸外圍像差具 體地講控制校正裝置的相對(duì)場(chǎng)曲或者控制眼睛和校正裝置的組合的現(xiàn) 有光學(xué)像差修正近視的進(jìn)展,從而外圍視覺場(chǎng)的圖像在相對(duì)居前方向上進(jìn)行偏移由此理想化地將Sturm間隔部分或完全地定位在外圍視 網(wǎng)膜之前同時(shí)中心圖像定位在中央凹或靠近中央凹。這種布置提供了 持續(xù)清楚的中心視覺,具體地講,對(duì)佩戴者提供了良好的視覺銳度, 并且同時(shí)通過(guò)提供用于減小外圍處的軸向延長(zhǎng)的強(qiáng)烈信號(hào)減緩或消除 近視患者的近視的進(jìn)展或者防止具有近視傾向(即,容易發(fā)展成近視 的個(gè)人)的非近視患者(正視或遠(yuǎn)視)開始出現(xiàn)近視。由于本發(fā)明的裝置沒有引入由不足校正方法或者雙焦或先進(jìn)的光 學(xué)裝置引入的任何離焦效果(中心視覺),所以這種裝置基本同時(shí)對(duì) 佩戴者提供良好的品質(zhì)視覺銳度。因此,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于不僅能 夠減緩折射誤差的進(jìn)展還能夠同時(shí)對(duì)佩戴者保持基本連續(xù)清楚有用的 視覺圖像。盡管能夠利用包括眼鏡、隱形鏡片、角膜移植器(例如,高嵌體 或嵌體)、前房鏡片、眼內(nèi)鏡片(IOL)等等的任何合適光學(xué)裝置以 及通過(guò)包括角膜矯正術(shù)(專門的隱形鏡片技術(shù),用于通過(guò)短期佩戴特 定設(shè)計(jì)的隱形鏡片重塑角膜和皮膜追求改變眼睛的折射狀態(tài))和手術(shù) 屈光治療程序(例如,熱角膜成形術(shù)、表層角膜鏡片術(shù)、LASIK、 PRK、和LASEK等等)的角膜或皮膜重塑和雕塑方法實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的 像差控制方面,但是優(yōu)選在諸如IOL、角膜移植器、隱形鏡片、角 膜矯正術(shù)或屈光手術(shù)的能夠保持相對(duì)定位在眼睛的軸的中心的裝置或 方法中實(shí)現(xiàn)像差控制。這樣,無(wú)論眼睛運(yùn)動(dòng)如何,都能夠保持促進(jìn)外 圍和中心場(chǎng)圖像的位置的精確預(yù)定操縱的外圍像差的精確控制。由于能夠容易地改變光焦度和像差輪廓(如佩戴者的近視程度變 化所需),所以同樣優(yōu)選在眼鏡、隱形鏡片(軟體或RGP或鞏膜觸 覺型)、角膜矯正術(shù)或角膜高嵌體模態(tài)中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在眼鏡、隱形鏡片和角膜矯正術(shù)的情況下,能夠容易地指定并且 分配新的鏡片。對(duì)于高嵌體,刮掉皮膜,去除現(xiàn)有的高嵌體并且將新的高嵌體進(jìn)行附著定位,并且允許皮膜在該裝置上重新生長(zhǎng)。另外,更加優(yōu)選在延長(zhǎng)佩戴或持續(xù)佩戴隱形鏡片模態(tài)或者角膜高嵌體模態(tài)中實(shí)施本發(fā)明,由此提供基本持續(xù)刺激從而將近視減緩的效 果最大化。通常,延長(zhǎng)佩戴或持續(xù)佩戴可以是軟體、RGP、或鞏膜/觸覺型 隱形鏡片具有足夠的透氧性和其它屬性從而允許在睡眠期間鏡片仍保 留在眼睛中并且從瞼結(jié)合膜接收足夠的氧從而保持眼睛健康,盡管由于關(guān)閉的眼瞼而不能夠獲得大氣中的氧。對(duì)于角膜矯正術(shù),將隱形鏡片(也可以是適于延長(zhǎng)或過(guò)夜佩戴的 高透氧性的隱形鏡片)佩戴短時(shí)間以重塑皮膜和角膜,然后,去除該 隱形鏡片從而患者保留在根據(jù)本發(fā)明的期望折射和像差狀態(tài),而不需 要在角膜矯正術(shù)的效力期間內(nèi)佩戴隱形鏡片。使用在角膜矯正術(shù)模態(tài) 中的隱形鏡片設(shè)計(jì)發(fā)揮兩個(gè)作用。因此,將隱形鏡片設(shè)計(jì)為當(dāng)在"治 療,,或重塑期間內(nèi)佩戴在一只眼睛上時(shí),根據(jù)本發(fā)明操縱相組合的眼 睛、眼淚鏡片(通過(guò)在隱形鏡片的后表面與角膜皮膜的前表面之間填 充眼淚形成)和隱形鏡片像差。另外,能夠設(shè)計(jì)并且選擇均用于控制 皮膜和角膜的重塑的隱形鏡片后表面或居后表面輪廓以及它的剛度和 厚度輪廓,從而當(dāng)去除鏡片時(shí)(在角膜矯正術(shù)的"治療"期間佩戴鏡片 以后),重塑后的角膜和皮膜輪廓可以為能夠根據(jù)本發(fā)明操縱殘余眼 睛像差?,F(xiàn)在,將詳細(xì)描述引發(fā)根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置的發(fā)展。 圖la示出了理想化光學(xué)系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)[101將來(lái)自由沿著目標(biāo) 點(diǎn)C、 A和B的箭頭表示的目標(biāo)[201的光進(jìn)行折射,從而將該光聚焦 到具有圖像點(diǎn)C' 、 B'和A'的圖像[30。在理想化光學(xué)系統(tǒng)中, 該聚焦的圖像[30]沿著圖像接收表面[40精確而置。通常,對(duì)于傳統(tǒng) 的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)講,圖像接收表面[40是平坦或平面表面。于是,理想 化的聚焦的圖像也應(yīng)該是平面或平坦的。也就是說(shuō),聚焦的圖像[30j 上的點(diǎn)C' 、 B'和A'應(yīng)該位于圖像接收表面[40j上。當(dāng)聚焦的圖 像[30與圖像接收表面[40緊密對(duì)齊時(shí),每個(gè)成像的點(diǎn)(例如, C' 、 B'和A')將會(huì)銳聚地聚焦到圖像接收表面[40j上并且整個(gè)圖 像都是清楚的。許多光學(xué)系統(tǒng)遭受如已知的"場(chǎng)曲"的離軸像差。在圖lb中,另一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)[50將來(lái)自目標(biāo)[60的光折射到圖像[70。然而,由于場(chǎng) 曲的存在,所以聚焦的圖像[701不會(huì)完全對(duì)齊地置于平坦圖像接收表 面[80上。在這個(gè)例子中,來(lái)自軸上目標(biāo)點(diǎn)A的光(即,在該光學(xué)系 統(tǒng)的光軸上或者沿著該光學(xué)系統(tǒng)的光軸而置)聚焦到圖像接收表面801上的軸上圖像點(diǎn)A'并且將由此進(jìn)行銳聚聚焦。然而,來(lái)自離軸 (即,離開該光學(xué)系統(tǒng)的光軸而置或者與該光學(xué)系統(tǒng)的光軸成一定角 度而置)目標(biāo)點(diǎn)C和B的光聚焦到位于圖像接收表面[80之前(即, 在與從目標(biāo)入射的光的方向相反的方向上)的離軸圖像點(diǎn)C"和 B"。這些圖像點(diǎn)C"和B"由此將離焦并且出現(xiàn)模糊。在帶有場(chǎng)曲 的光學(xué)系統(tǒng)中,例如在這個(gè)例子中,由于這些離軸外圍圖像點(diǎn)基本上 更加居前進(jìn)行定位或者在中心軸上圖像點(diǎn)之前(即,在與從目標(biāo)傳播 到圖像的光的方向相反的方向上)進(jìn)行定位,所以可以講該系統(tǒng)具有 負(fù)的場(chǎng)曲。圖lc示出了具有正向場(chǎng)曲的光學(xué)系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中,由光學(xué) 系統(tǒng)[100生成的目標(biāo)[85的圖像[90沒有與平坦圖像接收表面[110對(duì) 齊。盡管從中心目標(biāo)點(diǎn)A聚焦的沖心軸上圖像點(diǎn)A,"位于圖像接收表 面110上,但是離軸外圍目標(biāo)點(diǎn)C和B聚焦到離軸外圍圖像點(diǎn)C'" 和B"',其中,該離軸外圍圖像點(diǎn)C"'和B"'基本上位于圖像接收表面noi以后并且相對(duì)更加居后,或者在中心軸上圖像點(diǎn)A'"之后(即,在該光的方向上)。這里,圖像點(diǎn)A",將會(huì)進(jìn)行銳聚聚焦,而 圖像點(diǎn)C'"和B"'將會(huì)離焦并且出現(xiàn)模糊。應(yīng)該注意在光學(xué)像差的定量描述中,不同的人將利用多個(gè)不同 的符號(hào)法則。在這個(gè)文獻(xiàn)中,我們采用了一種符合法則,由此,測(cè)量 從參考位置到關(guān)注點(diǎn)的距離,并且如果測(cè)量的方向與光傳播通過(guò)該系 統(tǒng)的方向相同,則該符合法則是正的;如果測(cè)量的方向與光的方向相 反,則該符合法則是負(fù)的。對(duì)于場(chǎng)曲,參考表面是理想化(沒有像 差)的圖像表面,并且該關(guān)注點(diǎn)是像差的彎曲的圖像表面。因此,對(duì) 于圖lb,按照從沒有像差的平坦圖像表面[80到彎曲的像差的表面[70j的距離測(cè)量場(chǎng)曲。另外,由于這個(gè)測(cè)量的方向與光傳播通過(guò)這個(gè) 光學(xué)系統(tǒng)的方向(從左到右)相反,所以場(chǎng)曲是負(fù)的。與之相反,對(duì)于圖lc,基于理想化參考表面[1101測(cè)量的彎曲圖 像表面[90在光傳播的方向上,于是場(chǎng)曲是正的。與大多數(shù)光學(xué)系統(tǒng)不同,眼睛的圖像接收表面即視網(wǎng)膜不是平坦 表面也不是平面表面。因此,為了獲得銳聚聚焦的圖像點(diǎn),圖像表面 需要以伴隨方式向視網(wǎng)膜表面進(jìn)行彎曲。在圖2a至2c中,眼睛[120
從三個(gè)不同的目標(biāo)方向[140、 170和190接收來(lái)自遠(yuǎn)程場(chǎng)景[130的 光。這些方向通常稱作"場(chǎng)角"。還顯示了圖像接收表面即眼睛[136
的視網(wǎng)膜?;旧衔挥诠廨S[160j上的來(lái)自場(chǎng)景的一部分的目標(biāo)[140
點(diǎn)和圖像1501點(diǎn)等于零度場(chǎng)角并且分別稱作"中心"或"軸上"目標(biāo)和 圖像。圖2中示出了這種情況。當(dāng)目標(biāo)和圖像點(diǎn)漸進(jìn)地遠(yuǎn)離光軸和中心目標(biāo)和圖像點(diǎn)而置時(shí),可 以講場(chǎng)角增大。這些目標(biāo)和圖像點(diǎn)稱作"外圍"或"離軸"目標(biāo)[170和 圖像[180j并且具有有限的(非零)場(chǎng)角。圖2b中示出了這種情況。 圖2c示出了具有大的場(chǎng)角的外圍或離軸目標(biāo)[1901和圖像[2001。為了使得眼睛能夠接收整個(gè)圖像的銳聚聚焦的圖像點(diǎn),來(lái)自所有 場(chǎng)角的圖像點(diǎn)[150、 180和200必須同時(shí)精確地置于視網(wǎng)膜表面[136
上。圖2d中示出了這種理想化情況。由于眼睛的視網(wǎng)膜不是平坦的表面,所以當(dāng)考慮眼睛的光學(xué)系統(tǒng) 的場(chǎng)曲時(shí),可以更加方便地考慮相對(duì)場(chǎng)曲。能夠按照相對(duì)中心圖像點(diǎn) 和視網(wǎng)膜的不同場(chǎng)角的圖像點(diǎn)的軸向位置(前后向(anteroposterior, forward-backward))定義該相對(duì)的場(chǎng)角。因此,即j吏由 于外圍圖像點(diǎn)[180和2001定位在軸向圖像點(diǎn)[150之前從而圖2d所示 的眼睛[120j的圖像表面136I具有實(shí)際負(fù)的場(chǎng)曲,也不存在純的相對(duì) 場(chǎng)曲(即,相對(duì)于視網(wǎng)膜[136的彎曲)并且于是所有場(chǎng)角的圖像點(diǎn) 銳聚地聚焦在視網(wǎng)膜上并且能夠清楚看清全部圖像。圖2e示出了具有相當(dāng)程度的負(fù)的場(chǎng)曲的眼睛[210。由這只眼睛 對(duì)來(lái)自遠(yuǎn)程場(chǎng)景(目標(biāo))的光進(jìn)行聚焦,從而當(dāng)軸上中心圖像點(diǎn)[220聚焦在視網(wǎng)膜上時(shí),中間[230和更遠(yuǎn)[240外圍(離軸)場(chǎng)角的圖像 點(diǎn)漸進(jìn)聚焦在中心圖像點(diǎn)220之前(前方、或者在與光的方向相反 的方向上)。由于這些外圍場(chǎng)角的圖像點(diǎn)[230和240I也基本上聚焦 在彎曲的視網(wǎng)膜250之前,所以外圍場(chǎng)的圖像點(diǎn)[230和2401將不會(huì) 聚焦在視網(wǎng)膜上并且眼睛210]發(fā)生模糊。因此,這只眼睛遭受負(fù)的 相對(duì)場(chǎng)曲。對(duì)于相對(duì)場(chǎng)曲條件的圖形表示以及簡(jiǎn)單地評(píng)估該相對(duì)場(chǎng)曲條件, 通過(guò)將彎曲的視網(wǎng)膜表面"映射"到平坦表面能夠更加方便地繪制相對(duì) 場(chǎng)曲。也就是說(shuō),將視網(wǎng)膜的彎曲在幾何上進(jìn)行平坦化并且由此能夠 通過(guò)直線或平坦表面表示該視網(wǎng)膜的彎曲。直線表示是三維幾何平坦 (或者重新映射)平面視網(wǎng)膜表面的二維截面。圖2f示出了圖2e中 所示的眼睛的這樣一種相對(duì)場(chǎng)曲的圖形。視網(wǎng)膜已經(jīng)被重新映射到直 線220j。這提供了圖像表面[242j全部位于視網(wǎng)膜[2201之前的直接指 示。對(duì)于這個(gè)文獻(xiàn)的剩余部分,同樣頻繁使用在計(jì)算機(jī)輔助光學(xué)建模 程序的輸出中的這種類型的相對(duì)場(chǎng)曲的圖形表示將稱作"相對(duì)場(chǎng)曲圖 形"。由于在相對(duì)場(chǎng)曲圖形中易于總結(jié)以及評(píng)估根據(jù)該眼鏡或眼睛的 相對(duì)場(chǎng)曲的全部性能,所以生成場(chǎng)曲結(jié)果的關(guān)于眼鏡或眼睛的細(xì)節(jié)的 剩余部分不需要包括在這種圖形表示中(先前附圖中已經(jīng)包括了這些 細(xì)節(jié)的剩余部分)。圖2g和2h示出了具有正的場(chǎng)曲的眼睛[260。從圖2h中的相對(duì) 場(chǎng)曲的圖形可以看出,這只眼睛也具有正的相對(duì)場(chǎng)曲,其中,對(duì)于圖 像表面[262,離軸的外圍場(chǎng)角圖像點(diǎn)[266和268位于中心軸上圖像 點(diǎn)[264]和視網(wǎng)膜[290之后(或者后面,即在光的方向上)。在這種 情況下,中心圖像點(diǎn)[264進(jìn)行銳聚聚焦(sharply focus),而外圍場(chǎng) 圖像點(diǎn)[266和2681離焦并且將出現(xiàn)模糊。圖3a和3b示出了具有負(fù)的場(chǎng)曲的眼睛[300。由于中心軸上圖 像點(diǎn)[310位于視網(wǎng)膜[320j之后(即,在光的方向上),所以按照利 用諸如自動(dòng)驗(yàn)光儀、驗(yàn)光儀頭部或試鏡架的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量認(rèn)為這 只眼睛是遠(yuǎn)視的,其中,諸如眼科醫(yī)師、驗(yàn)光師、眼鏡商、視覺校正師和視覺科學(xué)家的眼睛護(hù)理從業(yè)者熟悉這些標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。由于在這個(gè)例子中呈現(xiàn)的是正的場(chǎng)曲,所以大的場(chǎng)角的離軸外圍圖像點(diǎn)[330位于 視網(wǎng)膜[320j之前(即,在與光的方向相反的方向上)。因此,對(duì)于 外圍視覺場(chǎng),這個(gè)例子的眼睛實(shí)際上是相對(duì)近視的。能夠從圖3b中 的相對(duì)場(chǎng)曲的圖形中最佳看到這種情況,其中,圖3b清楚地示出 中心[310j至中周緣場(chǎng)是遠(yuǎn)視(在視網(wǎng)膜以后進(jìn)行聚焦),而該中周 緣至遠(yuǎn)周場(chǎng)[330是近視(在視網(wǎng)膜之前進(jìn)行聚焦)。圖3c和3d示出了具有正的場(chǎng)曲的眼睛[340。由于中心軸上圖 像點(diǎn)350位于視網(wǎng)膜360之前(即,與光的方向相反),當(dāng)利用諸 如眼睛護(hù)理從業(yè)者熟悉的自動(dòng)驗(yàn)光儀、驗(yàn)光儀頭部或試鏡架的標(biāo)準(zhǔn)技 術(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí),認(rèn)為這只眼睛是近視的。然而,由于在這個(gè)例子中呈 現(xiàn)的是正的場(chǎng)曲,所以大的場(chǎng)角的離軸外圍圖像點(diǎn)[370位于視網(wǎng)膜360之后(即,在光的方向上)。因此,對(duì)于外圍視覺場(chǎng),這個(gè)例 子的眼睛是相對(duì)遠(yuǎn)視的。能夠從圖3d的相對(duì)場(chǎng)曲的圖形中最佳看出 這種情況,其中,圖3d清楚地示出中心[350至中周緣場(chǎng)是近視 (在視網(wǎng)膜之前進(jìn)行聚焦),而該中周緣至遠(yuǎn)周緣370場(chǎng)是遠(yuǎn)視 (在視網(wǎng)膜之后進(jìn)行聚焦)。圖4a到圖4k詳細(xì)描述了本發(fā)明的基本原理。迄今為止對(duì)于誘使 或控制近視生長(zhǎng)的所有嘗試都暗示性地僅僅考慮中心場(chǎng)的折射狀態(tài)。 這是因?yàn)榘ㄓ裳劭漆t(yī)師、驗(yàn)光師、眼鏡商或其它眼睛護(hù)理從業(yè)者利 用試鏡架、驗(yàn)光儀頭部和自動(dòng)驗(yàn)光儀的折射誤差的測(cè)量的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)均 測(cè)量基本位于眼睛的中心場(chǎng)的中央凹或非常靠近該中央凹的眼睛的折 射狀態(tài)。在這種傳統(tǒng)的理解中,如圖4a中的示意性眼睛和光學(xué)裝置 所示,負(fù)的折射光焦度模糊即通過(guò)將圖像點(diǎn)[402I布置在視網(wǎng)膜4041 和中央凹[406之后(即,在光傳播通過(guò)眼睛的方向上),或者由于 眼睛[408的固有光學(xué)系統(tǒng)或者由于諸如眼鏡[410的過(guò)度負(fù)的光焦度 的指定的有意介入能夠提供軸向延長(zhǎng)(如箭頭[4121的方向指示)的 刺激,從而根據(jù)鏡片補(bǔ)償近視的現(xiàn)象導(dǎo)致眼睛朝著居后而置的圖像點(diǎn) 進(jìn)行生長(zhǎng),并且由此或者誘使正視者的近視或遠(yuǎn)視,或者致使近視患者的近視進(jìn)一步進(jìn)展。這種有限僅僅考慮眼睛的軸上或中心場(chǎng)折射狀態(tài)形成嘗試防止近 視的發(fā)作或減緩近視的進(jìn)展所采取的傳統(tǒng)的光學(xué)方案的基礎(chǔ)。 一個(gè)這 種傳統(tǒng)的方案在于利用正的光焦度模糊,其中,這種方案暗示將中心 或軸上圖像置于中央凹之前以去除軸向延長(zhǎng)和眼睛生長(zhǎng)的刺激。由 此,這會(huì)導(dǎo)致通過(guò)對(duì)近視利用不足校正減緩近視的進(jìn)展的傳統(tǒng)的方案。如圖4b的示意性眼睛和光學(xué)裝置所示,不足校正故意將中心軸 上圖像聚焦在視網(wǎng)膜[418和中央凹[420之前。相對(duì)于對(duì)個(gè)人進(jìn)行正 常指定以實(shí)現(xiàn)清楚的視覺的情況來(lái)講,通過(guò)對(duì)光學(xué)校正[422指定稍 大些的正的光焦度(或者對(duì)近視患者指定稍小些的負(fù)的焦度,從而一 般使用的術(shù)語(yǔ)"不足校正,,描述這個(gè)方案)實(shí)現(xiàn)本情況。例如,可以對(duì) 需要-4.00D鏡片才能夠獲得清楚視覺的近視患者指定-3.50D的鏡 片。盡管這個(gè)方案對(duì)于一些個(gè)人能夠多少有效地減緩近視進(jìn)展,但是 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個(gè)方案并不能夠?qū)τ谒袀€(gè)人均有效。確實(shí)的講, 一些研 究結(jié)果表明,對(duì)于一些個(gè)人不足校正實(shí)際上可能會(huì)增大近視程度。另 外,更嚴(yán)重的問(wèn)題是,這種方案暗示在中央凹[420處導(dǎo)致圖像發(fā)生 模糊,從而鏡片佩戴者不能夠獲得最佳視覺和視覺銳度,并且這種方 案還會(huì)導(dǎo)致佩戴者不能夠執(zhí)行一些關(guān)鍵的視覺任務(wù)例如開車?,F(xiàn)在在我們的實(shí)驗(yàn)中我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),僅僅外圍場(chǎng)有效并且足以驅(qū) 動(dòng)眼睛生長(zhǎng),這會(huì)誘使軸向延長(zhǎng)并且最終誘使近視發(fā)展或進(jìn)展。在圖4c的示意性眼睛和光學(xué)裝置中示出了一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)的結(jié) 果。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,靈長(zhǎng)目動(dòng)物將環(huán)形擴(kuò)散鏡片[424I佩戴在眼睛[426
之前。環(huán)形擴(kuò)散鏡片[424允許來(lái)自軸上中心場(chǎng)目標(biāo)[428的光線[427
暢通地到達(dá)眼睛[426。同 一環(huán)形擴(kuò)散器424對(duì)來(lái)自離軸外圍場(chǎng)目標(biāo) [4301的光線[429進(jìn)行散射或擴(kuò)散。這種散射僅僅致使外圍場(chǎng)[4301中 的離軸視覺目標(biāo)的形覺剝奪性喪失,而對(duì)中心場(chǎng)[428保持清楚視 覺。從事近視研究的視覺科學(xué)家知道,應(yīng)用到眼睛的整個(gè)視覺場(chǎng)(或 中心場(chǎng))的形覺剝奪會(huì)誘使導(dǎo)致近視的軸向生長(zhǎng)。在我們的實(shí)驗(yàn)中, 不只涉及僅僅對(duì)外圍場(chǎng)的形覺剝奪,眼睛還會(huì)由于軸向延長(zhǎng)(箭頭[432]的方向所示)和眼睛生長(zhǎng)[434而進(jìn)一步近浮見。在該實(shí)驗(yàn)的擴(kuò)展中,在近視到一定程度以后,從一些眼睛去除環(huán) 形擴(kuò)散鏡片[424。當(dāng)去除了該擴(kuò)散器以后,靈長(zhǎng)目動(dòng)物的近視程度 如圖4d的圖形中的實(shí)線所示進(jìn)行下降。另外,在該實(shí)驗(yàn)的并行擴(kuò)展中,對(duì)于其它眼睛,除了在近視到一 定程度以后去除擴(kuò)散器以外,通過(guò)利用氬(藍(lán)-綠)激光通過(guò)激光凝 固法對(duì)視網(wǎng)膜的斑點(diǎn)部分進(jìn)行燒蝕以消除靈長(zhǎng)目動(dòng)物的眼睛的中心視 覺,從而基本上喪失中心視覺而勻出外圍視覺。即使當(dāng)以這種方式中 斷軸上中央凹視覺時(shí),近視下降仍然與當(dāng)如圖4d的圖形中的虛線所 示沒有中斷中心視覺時(shí)相似。例子下面的附加實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)進(jìn)一步的調(diào)查,其中,執(zhí)行這些調(diào)查以對(duì)于 關(guān)于調(diào)整眼睛生長(zhǎng)的視覺依賴變化時(shí)的中央凹相對(duì)外圍視網(wǎng)膜的相對(duì) 重要性的一 系列問(wèn)題和外圍視網(wǎng)膜是否對(duì)光學(xué)離焦敏感的問(wèn)題。在活 著的獼猴上執(zhí)行所有實(shí)驗(yàn),這是因?yàn)閷?duì)于人類的折射誤差發(fā)展這個(gè)樣 本被認(rèn)為是最有效的模型。下面例子的結(jié)果支持本發(fā)明,其中,外圍在以下方面發(fā)揮了重要 作用,這些方面為1)眼睛生長(zhǎng)的調(diào)整;2)近視的發(fā)展;3)外圍 視覺的作用(外圍視覺演示為遮蔽中心視覺的影響);和4)外圍視 覺的操縱影響眼睛生長(zhǎng)。例子1例子l描述了一個(gè)實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及中央凹對(duì)正常的眼球正常 化(即,正常的眼睛生長(zhǎng)和折射發(fā)展)是否是必要的問(wèn)題。在五個(gè)嬰兒猴子(平均年齡19天)的一個(gè)眼睛中利用氬激光或 者倍頻YAG激光對(duì)中央凹和大部分的周圍中夾凹(即,緊貼包圍該 中央凹的視網(wǎng)膜的區(qū)域)進(jìn)行燒蝕。盡管利用YAG激光,但是應(yīng)該 明白,已經(jīng)在這個(gè)或接下來(lái)的利用激光的例子中利用了能夠?qū)崿F(xiàn)必要 程度的燒蝕的任何激光。隨后,允許這些猴子經(jīng)歷不受限制的視覺體 驗(yàn)。對(duì)于三只猴子在超過(guò)一年的時(shí)間內(nèi)監(jiān)視折射發(fā)展,并且對(duì)于另外的兩只猴子在超過(guò)200天的時(shí)間內(nèi)監(jiān)視折射發(fā)展(即,通過(guò)年輕猴子 的正常的眼球正?;^(guò)程的關(guān)鍵時(shí)間段)。如果中央凹在折射發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了顯著的作用,則在眼球正常 化過(guò)程的生長(zhǎng)率和/或效果方面在治療眼睛與非治療眼睛之間 一只猴 子會(huì)具有期望差別。然而,在整個(gè)觀察時(shí)間段內(nèi)的任何時(shí)間在折射誤 差和/或軸向尺寸方面,在眼睛之間不存在差別。給定動(dòng)物的兩只眼 睛(治療的眼睛和非治療的眼睛)總是能夠良好地進(jìn)行匹配。見圖 13a到圖13c,這些附圖顯示了跟隨最長(zhǎng)時(shí)間的三個(gè)動(dòng)物(實(shí)驗(yàn)代碼 ZAK、 YOY和COR)的兩只眼睛的折射誤差數(shù)據(jù)。圖13d示出了 所有五個(gè)治療動(dòng)物的折射誤差的眼睛間差別。在圖13d中,每個(gè)動(dòng)物 的結(jié)果由不同的黑色符號(hào)即方形、圓形、菱形、三角形和倒三角形進(jìn) 行指示。為了進(jìn)行比較,沒有符號(hào)的黑線表示正常的控制數(shù)據(jù)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明對(duì)于正常的眼球正常化(即,正常的眼睛生 長(zhǎng)和折射狀態(tài)的控制)來(lái)講,功能性中央凹不是非常重要的。外圍視 網(wǎng)膜自身就能夠調(diào)整正常的折射發(fā)展。例子2這個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及完整中央凹對(duì)于形覺剝奪性近視的發(fā)展是否是必要 的以及孤立外圍是否能夠響應(yīng)近視基因刺激生成不正常的眼睛生長(zhǎng)的問(wèn)題。在大約三周年齡時(shí),利用氬激光燒蝕九個(gè)嬰兒猴子的一個(gè)眼睛 中的中央凹和大部分的周圍中央凹。隨后,在激光燒蝕的眼睛中利用 擴(kuò)散器眼鏡誘使單眼形覺剝奪。對(duì)于完成撫養(yǎng)時(shí)間段(基本上從三個(gè)星期年齡到五個(gè)星期的年 齡)的所有的六個(gè)猴子,治療(即,激光燒蝕和形覺剝奪)的眼睛相 對(duì)它們的另一只眼睛變得更長(zhǎng)和更加近視。圖14a到圖14c示出了三 個(gè)動(dòng)物(實(shí)驗(yàn)代碼FID、 EDE、 JAC)的代表性折射誤差數(shù)據(jù)。圖 14d示出了所有六只猴子的眼睛之間的差別。在圖14d中,每個(gè)動(dòng)物 的結(jié)果由諸如方形、圓形、菱形、三角形、倒三角形和六邊形的不同 的黑色符號(hào)進(jìn)行指示。為了進(jìn)行比較,沒有符號(hào)的黑線表示正常的控 制數(shù)據(jù) 。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明對(duì)于形覺剝奪性近視的發(fā)展來(lái)講,功能性 中央凹不是必要的,并且外圍處的慢性圖像惡化能夠在中央凹處生成 軸向近視。例子3這個(gè)實(shí)驗(yàn)考慮完整的外圍對(duì)于正常的眼球正?;瘉?lái)講是否是必要的。在九只猴子中,在大約三周的年齡時(shí),采用倍頻YAG激光對(duì)一 只眼睛的中周緣視網(wǎng)膜到遠(yuǎn)周視網(wǎng)膜進(jìn)行燒蝕。對(duì)于這些治療的猴子 中的六只猴子,燒蝕從大約太陽(yáng)穴血管弓一直延伸到鋸齒緣(即,視 網(wǎng)膜的最外圍界限)。對(duì)于另外的三只猴子,燒蝕該血管弓一直延伸 到赤道(equator)。然后,所有這些猴子能夠獲得不受限制的視 覺。盡管許多動(dòng)物表現(xiàn)為初始遠(yuǎn)視在折射誤差方面發(fā)生偏移(有時(shí)候 十分顯著),但是幾乎所有動(dòng)物在激光處理以后不久發(fā)展為平衡的折 射誤差(即,盡管兩只眼睛在晶狀體尺寸和軸向長(zhǎng)度方面存在很大的 差別,但是兩只眼睛最終獲得相同的折射誤差)。然而,在每種情況 下,治療的眼睛最終開始在遠(yuǎn)視方向上發(fā)生漂移。圖15a到圖15c示 出了三個(gè)動(dòng)物(實(shí)驗(yàn)代碼CAS、 YOK、 CUT)的代表性折射誤差數(shù) 據(jù)。圖15d示出了所有猴子的眼睛之間的差別。為了進(jìn)行比較,沒有 符號(hào)的黑線表示正常的控制數(shù)據(jù)。在圖15d中,通過(guò)外圍視網(wǎng)膜的燒 蝕進(jìn)行治療的每個(gè)動(dòng)物的結(jié)果由諸如方形、圓形、菱形、三角形和倒 三角形的黑色符號(hào)進(jìn)行指示;而通過(guò)中央凹的燒蝕進(jìn)行治療的各個(gè)動(dòng) 物的結(jié)果由白色(開放)圓圏進(jìn)行指示。由于激光處理在這兩組中的 眼睛上生成了多個(gè)直接效果,所以對(duì)這個(gè)組的結(jié)果進(jìn)行解釋是非常復(fù) 雜的。例如,眼睛的居前部分受到影響從而使得晶狀體出現(xiàn)正向適應(yīng) (玻璃體房深度減小,晶狀體厚度增大以及前和后晶狀體表面的曲率 半徑減小)并且玻璃體房的深度減小。這些結(jié)果表示外圍激光燒蝕能夠改變正常的折射發(fā)展。此外,這 些結(jié)果還證明在長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi),剩余中心視網(wǎng)膜不足以保持兩只眼睛之間的正常的折射誤差平衡。例子4這個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及完整的外圍視網(wǎng)膜對(duì)于形覺剝奪近視是否是必要的。在兩只猴子中,在大約3周年齡時(shí),釆用倍頻YAG激光對(duì)一只 眼睛的中周緣視網(wǎng)膜到遠(yuǎn)周視網(wǎng)膜進(jìn)行燒蝕。該燒蝕在赤道處停止。 然后,在激光燒蝕的眼睛中利用擴(kuò)散器眼鏡生成單眼形覺剝奪。如圖16a和圖16b所示,這兩只猴子中的任何一個(gè)表現(xiàn)為它們的 治療的眼睛中的形覺剝奪性近視的任何征兆(為了進(jìn)行比較,沒有符 號(hào)的黑線表示正常的控制數(shù)據(jù))。這些結(jié)果證明對(duì)于由近視基因刺 激生成的不正常的軸向生長(zhǎng)來(lái)講,外圍視覺是必要的。例子5這個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及外圍離焦是否能夠改變中央凹處的折射發(fā)展。這個(gè) 實(shí)驗(yàn)是以上例子3和例子4中描述的外圍形覺剝奪實(shí)驗(yàn)的離焦模擬。在3周年齡開始,對(duì)嬰兒猴子在雙眼之前安置雙目負(fù)光焦度(七 個(gè)動(dòng)物佩戴-3D )眼鏡或雙目正光焦度(四個(gè)猴子佩戴+ 3D )眼 鏡。在雙眼的瞳孔上的鏡片的中心處挖出6mm直徑孔,從而使得中 心視覺受到相當(dāng)限制。以這種方法,我們引入了在外圍處離焦的選擇 性遠(yuǎn)視(相對(duì)負(fù)的,其中,圖像位于視網(wǎng)膜之后)或近視(相對(duì)正 向,其中,圖像位于視網(wǎng)膜之前)。對(duì)于負(fù)的鏡片組,七只猴子中的五只猴子表現(xiàn)為近視折射發(fā)展的 清楚的征兆。這證明外圍遠(yuǎn)視離焦(其中,圖像位于視網(wǎng)膜之后) 生成軸向近^L。見圖17a到圖17d。在圖17a到圖17d中示出了以上情況,其中,在該圖17a到圖 17d中,白色符號(hào)表示左眼折射誤差,黑色符號(hào)表示右眼折射誤差。 在圖17a和圖17c中示出了佩戴具有6mm孔的負(fù)光焦度鏡片的這些 動(dòng)物的結(jié)果,而在圖17b和圖17d中示出了佩戴具有6mm孔的正光 焦度鏡片的這些動(dòng)物的結(jié)果。為了進(jìn)行比較,沒有符號(hào)的細(xì)實(shí)線表示 正常的控制猴子。圖17a到圖17d所示的結(jié)果證明外圍處的相對(duì)近視離焦(圖像 在視網(wǎng)膜之前,或者較小的遠(yuǎn)視離焦)不會(huì)干擾中央凹處的正常的折 射發(fā)展。一些數(shù)據(jù)表明正的外圍鏡片能夠改變眼睛的形狀。在例子l到 例子5中執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示外圍離焦能夠改變中央凹折射發(fā)展 并且強(qiáng)加的相對(duì)遠(yuǎn)視和近視外圍折射誤差能夠差異性地改變眼睛生長(zhǎng)。上述例子和實(shí)驗(yàn)結(jié)果清楚地證明僅僅外圍場(chǎng)中的恰當(dāng)近視減小 刺激(基本上,僅僅外圍的局部化刺激)是有效的并且足以減緩或防 止近視的發(fā)展或者減小、消除或反轉(zhuǎn)近視的進(jìn)展。盡管先前實(shí)驗(yàn)(例 子1到例子4)主要涉及形覺剝奪性近視,但是我們假定通常形覺 剝奪與鏡片補(bǔ)償近視之間的連結(jié)意味著局部化鏡片補(bǔ)償效果(即,僅 僅應(yīng)用到外圍視網(wǎng)膜-基本上,不足校正僅僅應(yīng)用到外圍場(chǎng))也能夠 提供相似的近視減小的刺激。這由例子5的結(jié)果進(jìn)行強(qiáng)有力支持,其 中,例子5的結(jié)果示出僅僅對(duì)視網(wǎng)膜的外圍的光學(xué)介入生成模擬鏡 片補(bǔ)償?shù)慕暟l(fā)展響應(yīng)。也就是說(shuō),僅僅外圍視網(wǎng)膜處的離焦足以控 制近視發(fā)展。僅僅外圍場(chǎng)的不足校正要優(yōu)于傳統(tǒng)的方案,這是因?yàn)樗軌蚴沟?中心場(chǎng)的銳聚聚焦的圖像繼續(xù)到達(dá)中央凹,從而佩戴者能夠繼續(xù)享受 獲得良好視覺銳度(例如,用于開車、閱讀、看電視等等)所需的清 楚的中央凹視覺。這是本發(fā)明的主要原理并且參照?qǐng)D4e和圖4f進(jìn)行 更加詳細(xì)的解釋。在圖4e和圖4f中,對(duì)具有近視傾向(即,或者是近視,或者盡 管不是近視但是由于諸如近視父母或延長(zhǎng)的費(fèi)眼力工作的因素將生長(zhǎng) 為近視)的眼睛[436j指定本發(fā)明的光學(xué)裝置[4381。這個(gè)光學(xué)裝置 [438] ^皮設(shè)計(jì)為能夠在眼睛[436j上生成負(fù)的相對(duì)場(chǎng)曲[440。由于中心 軸上圖像點(diǎn)[441j銳聚聚焦到中央凹[442以實(shí)現(xiàn)良好的視覺銳度,所 以這種布置要優(yōu)于傳統(tǒng)的不足校正方案。由于負(fù)的相對(duì)場(chǎng)曲440j, 外圍圖像點(diǎn)[443居前聚焦或者聚焦在視網(wǎng)膜[4441之前(即,在與眼睛中光的方向相反的方向上)。這具有對(duì)外圍場(chǎng)生成相對(duì)不足校正的 效果,從而基于我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠控制眼睛生長(zhǎng)和軸向延長(zhǎng)。也就是說(shuō),由于離軸外圍場(chǎng)圖像點(diǎn)[443I的更加居前而置,所以能夠在眼 睛中明顯地將軸向生長(zhǎng)的刺激進(jìn)行減小、消除或者反轉(zhuǎn),從而致使近 視發(fā)展的減小或消除或者近視進(jìn)展的減小甚至反轉(zhuǎn)。在驅(qū)動(dòng)近視進(jìn)展的過(guò)程中外圍場(chǎng)的重要性還解釋了為什么對(duì)中心 視覺進(jìn)行不足校正的傳統(tǒng)方案表現(xiàn)為并不是對(duì)所有人均有效,并且實(shí) 際上在一些公開的研究報(bào)告中表現(xiàn)為對(duì)一些個(gè)人近視增大。在圖4g和圖4h中,已經(jīng)利用傳統(tǒng)的不足校正方案對(duì)眼睛[446
進(jìn)行不足校正。通過(guò)實(shí)現(xiàn)用于提供不足校正的傳統(tǒng)方案的光學(xué)裝置448,這只眼睛或者與眼睛的眼鏡一起或者自身還致使眼睛發(fā)生顯 著的正的相對(duì)場(chǎng)曲[450。于是,盡管這個(gè)方案將中心軸上圖像點(diǎn)[451
置于中央凹[452之前從而嘗試減小對(duì)生長(zhǎng)的刺激,但是由于正的相 對(duì)場(chǎng)曲[450,離軸外圍場(chǎng)圖像點(diǎn)453j聚焦在視網(wǎng)膜[456之后(即, 在與眼睛中的光的方向相同的方向上)?;谧C明用于驅(qū)動(dòng)軸向生長(zhǎng) 的眼睛的外圍的效果的我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,盡管努力控制中心圖像聚焦 位置,但是這些完成校正的外圍圖像點(diǎn)誘使導(dǎo)致眼睛生長(zhǎng)[460和近 視的進(jìn)展的軸向延長(zhǎng)(如箭頭[458指示)的刺激。對(duì)于具有相對(duì)正的場(chǎng)曲[464I的眼睛[462j (如圖4i和圖4j所 示),本發(fā)明的光學(xué)裝置[466可以被設(shè)計(jì)為與眼睛的光學(xué)系統(tǒng)相組 合提供銳利中心聚焦[470I和純的負(fù)的相對(duì)場(chǎng)曲[468(如圖4k和圖41 所示)。這將組合后的眼睛和光學(xué)裝置系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)返回到與圖 4e和圖4f中描述的光學(xué)系統(tǒng)相似的光學(xué)系統(tǒng),從而能夠有效地消除需^銳利中心聚焦。s… 、、 、、曰,基于上述解釋,現(xiàn)在能夠容易地明白能夠減緩、消除或反轉(zhuǎn)近 視的進(jìn)展的方法在于引入包括眼鏡、隱形鏡片、諸如高嵌體和嵌體的 人工角膜裝置、角膜移植器、前房鏡片或眼內(nèi)鏡片的光學(xué)裝置或者釆 用諸如包括諸如表層角膜鏡片術(shù)、熱角膜成形術(shù)、LASIK、 LASEK和PRK的角膜矯正術(shù)和屈光手術(shù)的角膜和皮膜重塑和雕塑的方法的 介入從而能夠在視網(wǎng)膜處獲得負(fù)的相對(duì)場(chǎng)曲,并且還能夠容易地明 白為了為關(guān)鍵視覺任務(wù)繼續(xù)提供良好的中心視覺銳度,該光學(xué)裝置 或光學(xué)介入應(yīng)該能夠確保將中心場(chǎng)圖像良好地聚焦到視網(wǎng)膜上。重要的是注意盡管恰當(dāng)類型的折射離焦能夠驅(qū)動(dòng)導(dǎo)致近視(或 者其衰退)的眼睛生長(zhǎng)(或者不生長(zhǎng)),但是當(dāng)折射離焦的程度很大 時(shí),由于嚴(yán)重離焦導(dǎo)致圖像品質(zhì)大量惡化從而光學(xué)狀態(tài)可以改變成形 覺剝奪的現(xiàn)象并且可以以這種方式誘4吏近視。例如,當(dāng)通過(guò)引入+ 0.50D鏡片將圖像置于視網(wǎng)膜之前時(shí),去除了軸向延長(zhǎng)的刺激并且可 以控制近視。然而,例如,如果通過(guò)利用+5D鏡片將圖像極端居前 而置,則視網(wǎng)膜處的圖像惡化可能會(huì)非常大從而導(dǎo)致條件變成形覺剝 奪之一并且可以導(dǎo)致近視的發(fā)展或進(jìn)展。在這些情況下,盡管利用正 光焦度鏡片以及盡管視覺圖像在視網(wǎng)膜之前,但是誘使而非減小近 視。從鏡片補(bǔ)償效果到形覺剝奪效果的這種改變可以應(yīng)用根據(jù)場(chǎng)角圖 像是位于中心還是位于外圍。于是,為了使得本發(fā)明變得有效,外圍 場(chǎng)角的最小值的負(fù)的相對(duì)場(chǎng)曲必須足以消除軸向延長(zhǎng)的刺激,而最大 值的負(fù)的相對(duì)場(chǎng)曲一定不能夠太大從而導(dǎo)致外圍視覺圖像的嚴(yán)重惡化 并且?guī)?lái)形覺剝奪近視。我們認(rèn)為用于有效治療的最小程度的相對(duì)曲 率大約在+ 0.25D到+0.50D的等效球鏡范圍內(nèi)(即,在最小模糊圏 測(cè)量的折射狀態(tài))。我們認(rèn)為導(dǎo)致形覺剝奪性近視的發(fā)生基本視覺惡 化之前的最大值的相對(duì)場(chǎng)曲在大約+3.50D到+4.00D的等效球鏡范 圍內(nèi),其中,該+3.50D到+4.00D的等效球鏡代表用于近視的有效 治療的負(fù)的場(chǎng)曲的上限。本發(fā)明的一種實(shí)施方式在于利用具有被設(shè)計(jì)用于帶來(lái)恰當(dāng)程度的 負(fù)的相對(duì)場(chǎng)曲的鏡片的眼鏡。圖5a到圖5c示出了這種眼鏡鏡片實(shí)施 方式的一個(gè)例子。當(dāng)通過(guò)一定校正光焦度的標(biāo)準(zhǔn)眼鏡鏡片(例如,僅 僅通過(guò)球形表面)校正-3D軸向近視的眼睛但是沒有嘗試控制或修 正眼睛-鏡片組合的場(chǎng)曲時(shí),這個(gè)例子眼睛的視網(wǎng)膜處的合成相對(duì)場(chǎng) 曲是正的,與圖5a所示相似。包括這個(gè)特定眼睛的許多典型光學(xué)系統(tǒng)對(duì)于外圍場(chǎng)角存在相當(dāng)程度的徑向像散(一種類型的外圍像差)。通過(guò)圖5a中的繪制場(chǎng)曲的兩個(gè)曲線對(duì)此進(jìn)行顯示。本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)該明白,標(biāo)記"T"[502I表示徑向像散的"切向"線聚焦的聚焦位置和 相對(duì)場(chǎng)曲;標(biāo)記"S"[504表示徑向像散的"弧矢"線聚焦的聚焦位置和 相對(duì)場(chǎng)曲。眼睛護(hù)理從業(yè)者可以理解,像散可以分類為"簡(jiǎn)單,,像散、"復(fù)合" 像散或"混合,,像散。當(dāng)線焦點(diǎn)之一 (或者徑向或者切向)定位在視網(wǎng) 膜上而另 一個(gè)線焦點(diǎn)或者定位在視網(wǎng)膜之前(在近視簡(jiǎn)單像散的情況 下)或者定位在視網(wǎng)膜之后(在遠(yuǎn)視簡(jiǎn)單像散的情況下)時(shí),發(fā)生簡(jiǎn) 單像散。當(dāng)弧矢和切向線焦點(diǎn)均定位在視網(wǎng)膜的同一側(cè)時(shí),不管是定 位在視網(wǎng)膜之前還是定位在視網(wǎng)膜之后,發(fā)生復(fù)合像散。例如,當(dāng)這 兩個(gè)線焦點(diǎn)定位在視網(wǎng)膜之后時(shí),發(fā)生復(fù)合遠(yuǎn)視像散。當(dāng)一個(gè)線焦點(diǎn) 定位在視網(wǎng)膜之前而另 一個(gè)線焦點(diǎn)定位在視網(wǎng)膜之后時(shí),發(fā)生混合像 散。在這些情況下,眼睛既是伴隨像散的一條子午線的遠(yuǎn)視又是伴隨 另一條子午線的近視,由此使用術(shù)語(yǔ)"混合"。利用像散鏡片對(duì)近視進(jìn)展進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)表明當(dāng)存在基本混合 像散時(shí),眼睛會(huì)趨向努力生長(zhǎng)以將視網(wǎng)膜重新定位在更加居后而置的 線焦點(diǎn)(即,位于視網(wǎng)膜之后的線焦點(diǎn))上。然而,在這兩個(gè)線焦點(diǎn) 均居后而置的復(fù)合遠(yuǎn)視像散中,盡管在一些例子中,眼睛生長(zhǎng)超過(guò)更 靠近視網(wǎng)膜的線焦點(diǎn)并且繼續(xù)朝向更加居后而置的線焦點(diǎn)進(jìn)行生長(zhǎng), 但是眼睛的生長(zhǎng)仍然用于將視網(wǎng)膜朝向更靠近視網(wǎng)膜的線焦點(diǎn)(即, 更加居前定位的線焦點(diǎn))進(jìn)行重新定位。因此,在圖5a的情況下,由于相對(duì)于視網(wǎng)膜外圍切向焦點(diǎn)[502
稍微更加居前定位而相對(duì)于視網(wǎng)膜外圍弧矢焦點(diǎn)[504更加居后定 位,所以眼睛將會(huì)經(jīng)歷朝向弧矢焦點(diǎn)[504的軸向延長(zhǎng)的刺激,從而 導(dǎo)致眼睛生長(zhǎng)和近視的進(jìn)展。如圖5b中的計(jì)算機(jī)輔助光學(xué)建模程序輸出所示,本發(fā)明的優(yōu)選 眼鏡鏡片設(shè)計(jì)的例子除了提供校正折射光焦度(-3D)以外,還對(duì) 視網(wǎng)膜處的相對(duì)場(chǎng)曲提供恰當(dāng)?shù)目刂茝亩刂平暤倪M(jìn)展。這個(gè)特定示例性眼鏡鏡片[508利用具有圓錐截面的非球面鏡片表面,由折射 率1.5168的玻璃形成,并且中心厚度是3mm。這個(gè)眼鏡鏡片的后表 面具有80mm的頂端半徑(r。)并且非球面度(形狀因子,p)為-893,而前表面具有259.5mm的頂端半徑(rQ)并且形狀因子(p) 是- 165.6。在圖5c中的相對(duì)場(chǎng)曲曲線中示出了鏡片和近視眼睛組合的場(chǎng)的 合成相對(duì)曲率。能夠看出,現(xiàn)在這兩個(gè)像散焦點(diǎn)位置均位于視網(wǎng)膜之 前以去除軸向延長(zhǎng)的任何刺激,由此能夠消除眼睛近視的進(jìn)展,并且 在一些近視患者中能夠?qū)⒔暤倪M(jìn)展進(jìn)行反轉(zhuǎn)。注意傳統(tǒng)的眼鏡鏡片設(shè)計(jì)模式,由于自由的程度受到限制(操縱 鏡片表面形狀、鏡片厚度和玻璃材料的折射率受到限制),所以鏡片 設(shè)計(jì)人員受到約束僅僅能夠或者控制徑向散射或者控制場(chǎng)曲,但是不 能夠同時(shí)對(duì)二者進(jìn)行控制。由于兩個(gè)原因,眼鏡鏡片設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)理念 在于控制并且最小化或者消除徑向像散。首先, 一般認(rèn)為首先由像散 宣告視覺惡化然后由場(chǎng)曲宣告視覺惡化,其次,認(rèn)為在場(chǎng)曲的面前, 眼睛能夠按照需要適應(yīng)將外圍聚焦圖像偏移到視網(wǎng)膜上。對(duì)于本發(fā)明 的目的,鏡片設(shè)計(jì)中場(chǎng)曲的控制要優(yōu)先于像散的控制,這是因?yàn)榍?的控制是在影響近視發(fā)展和進(jìn)展時(shí)有效的這個(gè)先前像差。另外,由于 視網(wǎng)膜外圍處的受光器單元密度較低從而外圍場(chǎng)中的銳度明顯較低, 所以本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案將不會(huì)明顯地沖擊外圍場(chǎng)中的視覺。光學(xué)工程和鏡片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)技術(shù)人員將會(huì)立即明白,圓錐截面型非球面鏡片并不是實(shí)現(xiàn)相對(duì)負(fù)的場(chǎng)曲的唯一設(shè)計(jì)方案。能夠采用 當(dāng)與眼睛組合使用時(shí)生成所需的相對(duì)場(chǎng)曲的任何表面或光學(xué)設(shè)計(jì)。在 圖6a中,利用圓錐截面和多項(xiàng)式方程的組合設(shè)計(jì)本發(fā)明的眼鏡鏡片 的表面[602。這個(gè)鏡片的后表面由具有75mm的頂端半徑(r。)以 及-425的形狀因子(p)的圓錐截面型表面組成。通過(guò)形式的多項(xiàng)式方程描述它的前表面,其中,s是相對(duì)于它的頂點(diǎn)(或者最高點(diǎn))的表面的弧矢高度(以毫米為單位沿著軸進(jìn)行測(cè)量),x是以毫米為單位遠(yuǎn)離鏡片的軸的徑向距離。在這種設(shè)計(jì)中,a" 0.003312, a2 = 2.056xl(T6并且a3 =-6.484xl(T9。這個(gè)鏡片的 中心厚度是3mm并且由折射率1.517的玻璃形成。這個(gè)特定例子i殳 計(jì)還適于-3D近視患者。圖6b中示出了這個(gè)眼鏡鏡片的合成的相對(duì) 場(chǎng)曲曲線?;谶@個(gè)附圖,能夠清楚看出由于切向和弧矢焦點(diǎn)位置 均置于視網(wǎng)膜之前,所以去除了導(dǎo)致近視初始或進(jìn)展的軸向延長(zhǎng)的刺 激。在優(yōu)選眼鏡設(shè)計(jì)的先前兩個(gè)例子中,徑向像散的切向和徑向線焦 點(diǎn)被操縱為基本上定位在視網(wǎng)膜之前,從而將軸向延長(zhǎng)的刺激的消除 最大化。然而,在本發(fā)明中,只要徑向(更加居后定位)線焦點(diǎn)沒有 定位在視網(wǎng)膜之后,就能夠?qū)崿F(xiàn)減小軸向延長(zhǎng)的刺激,并且由此防止 近視初始或者減小近視進(jìn)展。因此,即使當(dāng)徑向線焦點(diǎn)位于視網(wǎng)膜上 時(shí),也能夠?qū)崿F(xiàn)消除軸向延長(zhǎng)的刺激。在圖6c中,通過(guò)對(duì)徑向(更加居后)線焦點(diǎn)進(jìn)行操縱從而該線 焦點(diǎn)基本上位于視網(wǎng)膜上或者僅僅稍微位于視網(wǎng)膜之前的特定物鏡設(shè) 計(jì)本發(fā)明的眼鏡鏡片的表面[604j。利用圓錐截面和多項(xiàng)式方程的組 合,這個(gè)鏡片的后表面由75mm的頂端半徑(q )和-122.8形狀因 子(p)的圓錐截面型表面組成。通過(guò)形式 的多項(xiàng)式方程描述它的前表面,其中,s是相對(duì)于它的頂點(diǎn)(或者最高點(diǎn))的 表面的弧矢高度(以毫米為單位沿著軸進(jìn)行測(cè)量),x是以毫米為單 位遠(yuǎn)離鏡片的軸的徑向距離。在這種設(shè)計(jì)中,- 0.003285, a2 --4.488xl(T6并且a3 = 1.631xl(T8。這個(gè)鏡片的中心厚度是3mm并且由 折射率1.517的玻璃形成。這個(gè)特定例子設(shè)計(jì)也適于-3D近視患 者。圖6d示出了這個(gè)眼鏡鏡片的合成的相對(duì)場(chǎng)曲曲線?;谶@個(gè)附 圖,能夠看出切向線焦點(diǎn)被操縱定位在視網(wǎng)膜之前,而弧矢焦點(diǎn)現(xiàn) 在基本上位于視網(wǎng)膜上或者稍微位于視網(wǎng)膜之前。由于任何一個(gè)線焦 點(diǎn)位于視網(wǎng)膜之后,所以去除了導(dǎo)致近視初始或進(jìn)展的軸向延長(zhǎng)的刺 激。另外,在近視發(fā)展的"離焦征兆"理論下,其中,該理論表述了離 焦類型(無(wú)論光焦度相對(duì)正的或者相對(duì)負(fù)的)引入了生長(zhǎng)的方向性刺 激(即,生長(zhǎng)減小或增大),與定位在視網(wǎng)膜之前的線焦點(diǎn)(在那個(gè)以上例子中,切向線焦點(diǎn))相關(guān)聯(lián)的近視離焦將用作正向刺激以減小 生長(zhǎng)。
由于線焦點(diǎn)之一位于視網(wǎng)膜上,所以這個(gè)例子設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于給 眼睛帶來(lái)良好的外圍視覺性能。相比較而言,先前兩個(gè)例子設(shè)計(jì)的優(yōu)
點(diǎn)在于由于切向和徑向線焦點(diǎn)均置于視網(wǎng)膜之前,所以能夠更加明 顯地減小軸向延長(zhǎng)的刺激。
所有如此的例子設(shè)計(jì)的目的在于將兩個(gè)線焦點(diǎn)均置于視網(wǎng)膜之前 從而將軸向延長(zhǎng)的刺激的消除最大化。然而,給出以上例子,光學(xué)工 程和鏡片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn)在將會(huì)明白,通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行明 智選擇,或者能夠?qū)⑤S向延長(zhǎng)的刺激的消除最大化(通過(guò)對(duì)兩個(gè)線焦 點(diǎn)進(jìn)行居前而置),或者不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)較好的外圍視覺性能還能夠 在一定程度上減小軸向延長(zhǎng)的刺激(通過(guò)將更加居前的線焦點(diǎn)定位在 視網(wǎng)膜上或者稍微定位在視網(wǎng)膜之前)。
本發(fā)明還可以利用不同于眼鏡的光學(xué)校正裝置對(duì)近視進(jìn)行控制。 具體地講,不管注視方向基本上保持與眼軸相對(duì)共軸的那些光學(xué)校正 裝置是最優(yōu)選的。因此,用于實(shí)施本發(fā)明的更加優(yōu)選方法是利用軟體 隱形鏡片。在圖7a中,通過(guò)沿著半個(gè)子午線的前表面和后表面弧矢 高度和厚度輪廓的隱形鏡片設(shè)計(jì)程序繪圖顯示本發(fā)明的軟體隱形鏡片 設(shè)計(jì)的一個(gè)例子。這個(gè)軟體隱形鏡片設(shè)計(jì)利用圓錐截面和它的光學(xué)區(qū) 域表面的多項(xiàng)式方禾呈的組合。后表面由8.33mm的頂端半徑(rQ)和 0.75形狀因子(p)的圓錐截面型表面組成。基本前表面是-0.615mm頂端半徑(r。)和0.007形狀因子(p)的圓錐截面,并且 添加到這個(gè)基本表面的附加弧矢高度由形式 的多
項(xiàng)式方程進(jìn)行描述,其中,s是相對(duì)于基本圓錐截面表面的表面的附 加弧矢高度(以毫米為單位沿著軸進(jìn)行測(cè)量),x是以毫米為單位遠(yuǎn) 離鏡片的軸的徑向距離。在這個(gè)設(shè)計(jì)中,a,- 0.8695, a2 = 0.004623 并且a3 -3.470xl(T5。這個(gè)鏡片的中心厚度是182nm,光學(xué)區(qū)域直徑 (OZD)是8.2mm并且適于校正和治療-3D近視患者。盡管可以利 用隱形鏡片材料范圍內(nèi)的任何一種材料,但是假定由隱形鏡片領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的珪樹脂水膠材料(silicone hydrogel material)形成 這個(gè)示例性鏡片,這是因?yàn)檫@種硅樹脂水膠材料具有高的透氧性以適 于延長(zhǎng)或連續(xù)佩戴并且折射率是1.427。圖7b示出了這個(gè)軟體隱形 鏡片的最終相對(duì)場(chǎng)曲曲線?;谶@個(gè)繪圖,能夠清楚,由于切向和弧 矢焦點(diǎn)位置均置于視網(wǎng)膜之前,所以去除了導(dǎo)致近視初始或進(jìn)展的軸 向延長(zhǎng)的刺激。
基于上述內(nèi)容,變得清楚的是,本發(fā)明的近視治療方法和裝置能 夠?qū)崿F(xiàn)為對(duì)任何近視程度進(jìn)行校正。例如,圖8a示出了適于-10D 近視患者的本發(fā)明的軟體隱形鏡片設(shè)計(jì)。這個(gè)鏡片設(shè)計(jì)的后表面由 8.45的頂端半徑(rj和0.75的形狀因子(p)的圓錐截面型表面組 成。前表面可以由1347.6mm的半徑(r)的基本球形表面進(jìn)行描 述,其中,添加到這個(gè)基本表面的附加弧矢高度由形式
s 二 (,jc2 + (72 , 乂4 + "3 .義6 + g4 . jc 的多項(xiàng)式方程進(jìn)行描述,其中,s是相對(duì)于
基本球形表面的表面的附加弧矢高度(以毫米為單位沿著軸進(jìn)行測(cè) 量),x是以毫米為單位遠(yuǎn)離鏡片的軸的徑向距離。在這個(gè)設(shè)計(jì)中, aj-0.04803, a2 = 5.740xl0國(guó)4, a3 - 1.543x10 5并且a4 = - 1.219x10 6。 這個(gè)鏡片的中心厚度是100jim,光學(xué)區(qū)域直徑(OZD)是8.2mm, 并且由折射率是1.427的隱形鏡片材料形成。圖8b示出了這個(gè)軟體 隱形鏡片的最終的相對(duì)場(chǎng)曲曲線?;谶@個(gè)繪圖,能夠清楚,由于切 向和弧矢焦點(diǎn)位置均置于視網(wǎng)膜之前,所以去除了導(dǎo)致近視初始或進(jìn) 展的軸向延長(zhǎng)的刺激。
給出上述討論,光學(xué)工程或鏡片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)技術(shù)人員將會(huì)立 即明白,用于減緩近視的進(jìn)展并且同時(shí)對(duì)近視進(jìn)行校正的本發(fā)明的方 案能夠以不同的折射光焦度應(yīng)用到同一光學(xué)裝置的不同的子午線從而 對(duì)折射像散進(jìn)行校正。
注意本發(fā)明的隱形鏡片設(shè)計(jì)與同心(尤其是中心遠(yuǎn)程型)雙焦隱 形鏡片設(shè)計(jì)之間的差別是重要的。如在圖9a到圖9c中進(jìn)行解釋,盡 管中心遠(yuǎn)程同心雙焦隱形鏡片的外圍處的焦度可以模擬為了實(shí)現(xiàn)校正 相對(duì)場(chǎng)曲所需的較高正光焦度,但是這種隱形鏡片的雙焦性能(即,具有兩個(gè)有效折射光焦度,并且由此同時(shí)具有兩個(gè)焦點(diǎn))使得它們?cè)?近視控制方面相當(dāng)無(wú)效。如圖9a所示,中心遠(yuǎn)程同心雙焦隱形鏡片[900包括中心圓形區(qū) 域[90q和外部同心環(huán)形區(qū)域[910j,其中,該中心圓形區(qū)域卯2I將來(lái) 自遠(yuǎn)程視覺目標(biāo)[906的光[904聚焦到中央凹[908(中心-見網(wǎng)膜); 該外部同心環(huán)形區(qū)域[910環(huán)繞該中心區(qū)域[902j ,用于同時(shí)將來(lái)自近 程視覺目標(biāo)[912I的光[9UI也聚焦到中央凹908j。由于這種隱形鏡片 的并行聚焦(simultaneous focusing)作用,它們被稱作"并行^見覺 (simultaneous vision)"雙焦眼鏡。這種并行視覺同心雙焦隱形鏡片 通常用于對(duì)遠(yuǎn)視進(jìn)行校正。實(shí)際上,同心雙焦隱形鏡片可以是中心遠(yuǎn)程型(如以上所述)或 中心近程型。由于中心近程同心雙焦眼鏡的優(yōu)點(diǎn)在于在近程視覺的過(guò) 程中能夠適應(yīng)較小瞳孔尺寸(這是由于自然反應(yīng)所導(dǎo)致的,由此當(dāng)眼 睛在近程處進(jìn)行聚焦時(shí),瞳孔尺寸也減小),所以更加廣泛地使用這 種雙焦眼鏡。為了實(shí)現(xiàn)中心遠(yuǎn)程(由此,環(huán)繞近程)聚焦,這種同心雙焦隱形 鏡片的外圍區(qū)域的正光焦度要大于中心區(qū)域的正光焦度。盡管當(dāng)進(jìn)行 倉(cāng)促觀察時(shí)可以由提供負(fù)的相對(duì)場(chǎng)曲的鏡片錯(cuò)誤地識(shí)別這種鏡片(由 于中心近程同心雙焦眼鏡具有更大的負(fù)光焦度外圍,所以它們不會(huì)與 本發(fā)明的隱形鏡片相類似。),與本發(fā)明的設(shè)計(jì)相比較而言,如圖 9b所示,由于它們的雙焦性能從而它們?cè)诳刂平暦矫鏌o(wú)效。中心 遠(yuǎn)程同心雙焦隱形鏡片[914]置于觀看遠(yuǎn)程目標(biāo)[9181的眼睛[916]上。 由于鏡片[914I的雙焦性能,在所有的場(chǎng)位置處形成兩個(gè)圖像。因 此,從中心場(chǎng)[922穿過(guò)隱形鏡片[9141的中心遠(yuǎn)程光學(xué)區(qū)域[9241的光 [920j聚焦到中央凹[9261并且形成目標(biāo)[918]的清楚圖像。由于在這只 眼睛中存在相對(duì)正向場(chǎng)曲[9281 ,所以從外圍場(chǎng)930j穿過(guò)中心遠(yuǎn)程光 學(xué)區(qū)域[924]的光[929]成像到視網(wǎng)膜934j之后的位置[9321。同時(shí),從 中心場(chǎng)[922穿過(guò)隱形鏡片[9141的環(huán)形近程光學(xué)區(qū)域[938的光[936j聚 焦到視網(wǎng)膜9341和中央凹[926]之前的近程聚焦點(diǎn)[940。這個(gè)近程聚焦點(diǎn)具有它自身場(chǎng)曲[942,從而從外圍場(chǎng)[930j穿過(guò)環(huán)形近程光學(xué)區(qū) 域[938的光[944成像到位于近程聚焦場(chǎng)曲942上的點(diǎn)[946。作為相 對(duì)場(chǎng)曲曲線在圖9c中示出了到視網(wǎng)膜和中央凹的遠(yuǎn)程和近程焦點(diǎn)的 相對(duì)場(chǎng)曲的關(guān)系。還應(yīng)該注意由于存在雙焦性能,不管偏心率如何 由于清楚(遠(yuǎn)程或近程)圖像和模糊(分別地,遠(yuǎn)程的近程)圖像恒 定地在視網(wǎng)膜處進(jìn)行重疊,所以任何空間目標(biāo)的視網(wǎng)膜圖像品質(zhì)將總 是惡化,并且這種重疊還是潛在的軸向生長(zhǎng)的形覺剝奪性刺激。
在我們的實(shí)驗(yàn)中,我們已經(jīng)表明通過(guò)利用生成兩個(gè)線焦點(diǎn)的像 散鏡片,當(dāng)兩個(gè)軸向線焦點(diǎn)定位在視網(wǎng)膜上時(shí),眼睛會(huì)趨向朝向這兩 個(gè)線焦點(diǎn)之一進(jìn)行生長(zhǎng)而非朝向最小模糊圏進(jìn)行生長(zhǎng)。在復(fù)合遠(yuǎn)視像 散的情況下(兩個(gè)軸向線焦點(diǎn)均定位在視網(wǎng)膜之后),眼睛會(huì)趨向進(jìn) 行一定生長(zhǎng)從而將視網(wǎng)膜重新定位到更加居前定位的線焦點(diǎn)。在簡(jiǎn)單 遠(yuǎn)視像散中(一個(gè)線焦點(diǎn)定位在視網(wǎng)膜上,另一個(gè)線焦點(diǎn)定位在視網(wǎng) 膜之后),眼睛生長(zhǎng)可以將更加居前而置的線焦點(diǎn)穩(wěn)定并保持在視網(wǎng) 膜上,但是在一些情況下,眼睛會(huì)進(jìn)行一定生長(zhǎng)從而將視網(wǎng)膜重新定 位在更加居后定位的線焦點(diǎn)上。在混合像散中(一個(gè)線焦點(diǎn)定位在視 網(wǎng)膜之前,另一個(gè)線焦點(diǎn)定位在視網(wǎng)膜之后),眼睛會(huì)趨向進(jìn)行一定 生長(zhǎng)從而將視網(wǎng)膜重新定位在更加居后定位的線焦點(diǎn)上。
利用雙焦隱形鏡片防止近視的意圖在于在近程視覺工作(例 如,閱讀)過(guò)程中通過(guò)利用近程光學(xué)區(qū)域減小所需的適應(yīng)程度和/或 在近程視覺過(guò)程中不適應(yīng)所導(dǎo)致的離焦程度。然而,如圖9e所示, 由于同時(shí)存在遠(yuǎn)程和近程圖《象以及正向相對(duì)場(chǎng)曲,刺激眼睛朝向遠(yuǎn)程 圖像表面進(jìn)行生長(zhǎng)(在箭頭[948的方向上)會(huì)導(dǎo)致軸向延長(zhǎng)[950和 近視的發(fā)展或進(jìn)展。這解釋了為什么對(duì)所有個(gè)人利用雙焦隱形鏡片不 能夠有效地控制近視。如本發(fā)明所教述,通過(guò)對(duì)相對(duì)場(chǎng)曲進(jìn)行操縱能 夠有效地控制近#見。
盡管本發(fā)明可以用于減緩或反轉(zhuǎn)現(xiàn)有近視患者的近視的進(jìn)展,但 是本發(fā)明還可以用于防止例如知道高概率發(fā)展成近視的具有近^見眼的 父母或者從事延長(zhǎng)近程視覺任務(wù)(諸如學(xué)習(xí)或計(jì)算機(jī)操作)的"瀕臨危險(xiǎn),,類別的個(gè)人近視的發(fā)作。對(duì)于還沒有近視但是具有近視傾向的
這些個(gè)人,可以通過(guò)零折射光焦度的鏡片實(shí)施本發(fā)明。圖10a中示出 了這種零光焦度鏡片(眼睛護(hù)理專家還稱作"平光,,鏡片)的例子,其 中,這種零光焦度鏡片納入了本發(fā)明的方案以防止近視的發(fā)作。這種 鏡片設(shè)計(jì)的后表面由8.45mm的頂端半徑(r。)和0.75的形狀因子 (p)的圓錐截面型表面組成。前表面由14.75mm的半徑(r)的基 本球形表面進(jìn)行描述,其中,添加到這個(gè)基本球形表面的附加弧矢高 度通過(guò)形式 的多項(xiàng)式方程進(jìn)行描述,其中,
s是相對(duì)于基本球形表面的表面的附加弧矢高度(以毫米為單位沿著 軸進(jìn)行測(cè)量),x是以毫米為單位遠(yuǎn)離鏡片的軸的徑向距離。在這個(gè) 設(shè)計(jì)中,a=0.02553, a2 = 5.900xl(T4, a3 - 2.564xl05并且a4 = -1.437xl(T6。這個(gè)鏡片的中心厚度是249.2nm,光學(xué)區(qū)域直徑 (OZD)是8.2mm,并且由折射率是1.427的隱形鏡片材料形成。圖 10b示出了這個(gè)軟體隱形鏡片的最終的相對(duì)場(chǎng)曲曲線?;谶@個(gè)繪 圖,能夠清楚,由于切向和弧矢焦點(diǎn)位置均置于視網(wǎng)膜之前,所以去 除了能夠初始化近視發(fā)展的軸向延長(zhǎng)的刺激。
對(duì)于一些個(gè)人和在某些應(yīng)用中,可能有利的是能夠刺激軸向延 長(zhǎng)。例如,可以對(duì)遠(yuǎn)視患者刺激軸向延長(zhǎng)從而減小遠(yuǎn)視的程度。減小 這些個(gè)人的遠(yuǎn)視程度的一個(gè)益處在于提高近程聚焦能力??梢圆捎门c
本發(fā)明的基本方案相反的方案從而通過(guò)促使眼球生長(zhǎng)減小遠(yuǎn)視的程 度。圖lla示出了適于將+ 6D遠(yuǎn)視眼返回到正視眼的本發(fā)明的軟體 隱形鏡片設(shè)計(jì)。這個(gè)鏡片設(shè)計(jì)的后表面由8.60mm半徑(r)的球形 表面組成。前表面由-614.7mm半徑(r)的基本球形表面進(jìn)行描 述,其中,添加到這個(gè)基本表面的附加弧矢高度由形式
的多項(xiàng)式方程進(jìn)行描述,其中,s是相對(duì)于基本球
形表面的表面的附加弧矢高度(以毫米為單位沿著軸進(jìn)行測(cè)量),x 是以毫米為單位遠(yuǎn)離鏡片的軸的徑向距離。在這個(gè)設(shè)計(jì)中,a,= 0.06605, a2 = 1.400x10 4并且a3 = 6.190x10 6。這個(gè)鏡片的中心厚度是 249nm,光學(xué)區(qū)域直徑(OZD)是8.2mm并且由折射率是1.427的隱形鏡片材料形成。圖10b示出了這個(gè)軟體隱形鏡片的最終的相對(duì)場(chǎng) 曲曲線圖。基于這個(gè)繪圖能夠看出來(lái),現(xiàn)在切向和徑向聚焦位置已經(jīng) 有效地定位在視網(wǎng)膜之后(更加居后)。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中,誘使了軸向 延長(zhǎng)的刺激,這能夠初始化促使遠(yuǎn)視下降的眼睛生長(zhǎng)。
圖12a到圖12i示出了用于部分校正包括像散和高階像差的復(fù)雜 光學(xué)誤差并且同時(shí)操縱場(chǎng)曲以控制近視的本發(fā)明的先進(jìn)應(yīng)用。在本發(fā) 明的近視控制中這項(xiàng)技術(shù)提供眼睛的波前像差(通常包括更高階像 差)的并行校正并且同時(shí)傳遞相對(duì)場(chǎng)曲的校正程度。這種方案能夠進(jìn) 一步提高視覺并且同時(shí)保持減緩近視的進(jìn)展所需的恰當(dāng)刺激。
能夠利用一系列現(xiàn)有的眼睛波前傳感器(例如,Hartmann-Shack裝置)測(cè)量個(gè)人的像差(包括"像散",即在眼鏡或環(huán)面隱形鏡 片中利用柱面校正通常可以進(jìn)行校正的非球面光學(xué)缺陷)尤其是更高 階像差(諸如"慧差",即采用諸如眼鏡的傳統(tǒng)的視覺校正裝置通常不 能夠進(jìn)行校正的一種類型的像差)。圖12a中示出了一個(gè)人的眼睛的 波前像差的圖的例子?;谶@個(gè)波前圖的非對(duì)稱性能夠看出,這只眼 睛具有大量的像散和慧差。
為了進(jìn)行定量分析,視覺科學(xué)家和光學(xué)工程師可以將波前像差描 述為Zernike多項(xiàng)式系列。描述像差的這個(gè)方法的附加優(yōu)點(diǎn)在于 Zernike多項(xiàng)式條件與光學(xué)工程師或視覺科學(xué)家熟悉的像差類型有 關(guān)。例如,系數(shù)z;表示眼睛的光學(xué)系統(tǒng)中的像散,系數(shù)《表示眼睛的 光學(xué)系統(tǒng)中存在的慧差。對(duì)于圖12a所示的例子,像散(z22 )的 Zernike系數(shù)的幅值是-0.446nm,慧差(z;)的Zernike系數(shù)的幅
值是-0.344fim。
圖12b到圖12d示出了這個(gè)人的眼睛固有的相對(duì)場(chǎng)曲。由于存 在包括像散和慧差的非對(duì)稱的像差,所以相對(duì)場(chǎng)曲在不同的子午線之 間是不同的。圖12b、圖12c和圖12d分別示出了水平、上部垂直和 下部垂直半個(gè)子午線的相對(duì)場(chǎng)曲。此外,盡管如圖12b到圖12d所 示這只眼睛在中心場(chǎng)中是正視的,但是(切向和孤矢)像散圖像表面 的外圍場(chǎng)圖像位置主要沿著大多數(shù)半個(gè)子午線的范圍置于視網(wǎng)膜之后,并且會(huì)誘使軸向延長(zhǎng)的刺激和眼球生長(zhǎng)從而導(dǎo)致近視發(fā)展或增 大。
根據(jù)本發(fā)明的原理設(shè)計(jì)的光學(xué)裝置能夠操縱相對(duì)場(chǎng)曲并且同時(shí)部 分地校正眼睛的較高階像差。這種布置能夠促進(jìn)近視進(jìn)展的減緩以及 潛在的反轉(zhuǎn)并且另外提供像差校正的一些益處。在下文中描述并且在
圖12e到圖12i中示出了這種例子。對(duì)于這個(gè)特定例子,利用了軟體 隱形鏡片設(shè)計(jì)。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,適于校正高階眼睛 像差的任何光學(xué)裝置也是合適的。通過(guò)將本發(fā)明的隱形鏡片設(shè)計(jì)應(yīng)用 到所述的眼睛波前像差的眼鏡,最終的波前像差證明已經(jīng)有效地消除 了像散和慧差并且同時(shí)提供適于控制近視發(fā)展或演化的相對(duì)場(chǎng)曲。能 夠在圖12e中的最終波前圖中清楚地看出這種情況。非對(duì)稱性的不存 在指示已經(jīng)有效地消除了像散和慧差。與像散(z22 )和慧差(《)
的校正的波前相關(guān)聯(lián)的最終的Zernike系數(shù)的幅值已經(jīng)分別減小到 0.0144|iim和-0.0086nm,這證明顯著消除了像散和慧差,從而促進(jìn) 改進(jìn)視覺銳度。
由于在這個(gè)例子中眼睛的波前像差旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱,所以隱形鏡片設(shè) 計(jì)例子也是旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱的(在這種情況下,為了校正像散和慧差)并 且需要被保持在相對(duì)于最佳性能的眼睛的校正取向(隱形鏡片從業(yè)者 還稱作"定位")。隱形鏡片從業(yè)者均知道適于這種非對(duì)稱隱形鏡片的 校正取向的設(shè)計(jì)特征,并且這些設(shè)計(jì)特征包括棱鏡壓載( prism ballasting)、動(dòng)態(tài)薄區(qū)域和"脫板(slab-off),,設(shè)計(jì)。本領(lǐng)域技術(shù)人 員還非常了解非對(duì)稱設(shè)計(jì)隱形鏡片的加工,并且這種加工包括利用計(jì) 算機(jī)控制的多軸車床和研磨機(jī)。
對(duì)于波前像差校正分量,這種非對(duì)稱鏡片設(shè)計(jì)的光學(xué)表面描述可 以方便地表達(dá)為一系列的Zernike多項(xiàng)式系數(shù)。在圖12f到圖12h中 示出了這個(gè)例子的軟體隱形鏡片設(shè)計(jì),其中,圖12f到圖12h示出了 沿著水平半個(gè)子午線(圖I2f)、上部垂直(圖12g)半個(gè)子午線和 下部垂直(圖12h)子午線的前表面和后表面高度以及厚度輪廓的隱 形鏡片設(shè)計(jì)程序繪圖。這個(gè)軟體隱形鏡片設(shè)計(jì)利用圓錐截面和它的基本光學(xué)表面的多項(xiàng)式方程的組合。后表面由8.33mm的頂端半徑 (r0)和0."的形狀因子(p)的圓錐截面型表面組成?;厩氨砻?是0.3712mm的頂端半徑(r。)和0.004667的形狀因子(p)的圓錐 截面,其中,添加到這個(gè)基本表面的附加弧矢高度通過(guò)形式
P",.x2+"2.x4+"3.x6+"4 V的多項(xiàng)式方程進(jìn)行描述,其中,S是相對(duì)于 基本圓錐截面表面的表面的附加弧矢高度(即,添加到這個(gè)表面的厚
度,以毫米為單位沿著軸進(jìn)行測(cè)量),X是以毫米為單位遠(yuǎn)離鏡片的
軸的徑向距離。在這個(gè)設(shè)計(jì)中,a,- - 1.288, a2 = - 0.01078, a3 - -1,540x10"并且a4 - - 9.261x10 6。為了引入用于校正非對(duì)稱像差所需 的非對(duì)稱表面輪廓,將附加弧矢高度另外添加到利用Zernike多項(xiàng)式 描述的這個(gè)組合的圓錐和多項(xiàng)式表面。具體地講,對(duì)于這個(gè)例子的前 表面設(shè)計(jì),該Zernike多項(xiàng)式包括幅值分別是-0.002146nm 、 0.007828nm以及0.01442nm的傾斜(z,-')、像散(z22 )和慧差 (z::')分量。
這個(gè)鏡片的中心厚度是224nm并且OZD是8.0mni。假定這個(gè) 示例性鏡片由折射率是1.427的珪樹脂水膠材料形成。在圖12i中示 出了這個(gè)軟體隱形鏡片的最終相對(duì)場(chǎng)曲的曲線圖。由于有效地消除了 像散和慧差,所以現(xiàn)在僅僅需要一個(gè)曲線圖示出所有子午線,從而最 終的相對(duì)場(chǎng)曲呈現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱?;谶@個(gè)繪圖,清楚的是,由于切向 和徑向聚焦位置均置于視網(wǎng)膜之前,所以去除了導(dǎo)致開始出現(xiàn)近視近 視或進(jìn)展的軸向延長(zhǎng)的刺激。
用于實(shí)現(xiàn)以上正常視覺(或者有時(shí)候稱作"超級(jí)視覺,,)的最近發(fā) 展在于通過(guò)生成像差校正設(shè)計(jì)減小或消除眼睛的像差、或者眼睛與 校正裝置相組合的像差或者簡(jiǎn)單地減小或消除校正裝置的像差。重要 的是注意盡管實(shí)現(xiàn)超級(jí)視覺的這種設(shè)計(jì)方案能夠提供良好的視覺, 但是不足以減緩、消除或反轉(zhuǎn)佩戴者近視的進(jìn)展。
確實(shí)的是,現(xiàn)在認(rèn)為不能夠控制場(chǎng)曲的當(dāng)前傳統(tǒng)裝置事實(shí)上會(huì)促 使或?qū)е陆暋R赃@種方法,鑒于結(jié)合本發(fā)明所呈現(xiàn)的發(fā)現(xiàn),于此, 現(xiàn)在確信已知的傳統(tǒng)裝置至少是存在缺點(diǎn)的并且在近視發(fā)展方面相當(dāng)有害。
當(dāng)同樣用于校正眼睛像差時(shí),本發(fā)明的光學(xué)裝置的設(shè)計(jì)與為中心 視覺的最佳化而進(jìn)行的設(shè)計(jì)的基本不同之處在于像差的校正。當(dāng)鏡片 被設(shè)計(jì)為基本上減小或消除包括稱作"高階像差"的眼睛的像差例如提 供以上正常視覺性能或超級(jí)視覺時(shí),該意圖在于將中央凹視覺的波前 像差進(jìn)行優(yōu)化。特別關(guān)注中央凹視覺的原因在于視網(wǎng)膜的分辨率(由 于視網(wǎng)膜受光器的密度)在這個(gè)區(qū)域最密(提供最敏銳的視覺)。中 肯地講,在這個(gè)區(qū)域之外,視網(wǎng)膜受光器密度迅速減小,其中,在中 周緣處,密度不足以保證能夠?qū)ο癫钸M(jìn)行校正以改進(jìn)這個(gè)區(qū)域中的視 覺。相比而言,根據(jù)本發(fā)明,對(duì)于近視進(jìn)展的減緩或消除,由整個(gè)視 網(wǎng)膜上的圖像位置的相對(duì)位置控制的相對(duì)場(chǎng)曲對(duì)于控制近視發(fā)展和進(jìn) 展是必要的。
閱讀上述實(shí)施例的描述,本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明白,能夠以幾個(gè) 另外方法實(shí)現(xiàn)通過(guò)本發(fā)明的光學(xué)裝置對(duì)相對(duì)場(chǎng)曲進(jìn)行操縱。例如,替 代利用圓錐截面或多項(xiàng)式方程定義光學(xué)表面的輪廓,可以利用其它的 表面描述項(xiàng),其中,這些表面描述項(xiàng)包括樣條曲線、貝塞爾曲線、傅
立葉系列合成、作為弧矢高度描述項(xiàng)的Zernike多項(xiàng)式、或者任何上述 描迷項(xiàng)的組合、或者經(jīng)由查表或相似方案進(jìn)行的更加普通的逐點(diǎn)表面描 述。另外,本發(fā)明的光學(xué)裝置的設(shè)計(jì)不限于光學(xué)表面輪廓的設(shè)計(jì)。
光學(xué)鏡片設(shè)計(jì)人員應(yīng)該熟悉至少可以利用兩個(gè)附加設(shè)計(jì)變量即鏡 片厚度和折射率。盡管實(shí)際用于眼科視覺校正裝置的范圍內(nèi)的鏡片厚度 對(duì)于控制鏡片像差僅僅具有小的影響,但是可以對(duì)它進(jìn)行操縱以提供鏡 片性能的精細(xì)控制。因此,本發(fā)明的裝置的厚度不限于在上述實(shí)施例中 利用的鏡片厚度。
該裝置的折射率在像差和光學(xué)性能的設(shè)計(jì)和控制方面同樣發(fā)揮了作 用。在眼科裝置中使用的大量多種材料可以用于本發(fā)明的裝置。這些材 料的折射率在大約1.33 (例如,適用于角膜高嵌體和嵌體的高孔隙率材 料)到大約1.9 (例如,用于生成大約1.893的優(yōu)選折射率的低厚度眼鏡 鏡片的高指數(shù)玻璃)的范圍內(nèi)。因此,本發(fā)明的裝置的折射率不限于在上述實(shí)施例中利用的折射率。
另外,能夠以更加精細(xì)的方式利用折射率。例如,梯度折射率
(GRIN)材料可以用于操縱相對(duì)場(chǎng)曲,例如,可以單獨(dú)地或者彼此 組合或與表面輪廓設(shè)計(jì)方案相組合利用菲涅耳型光學(xué)系統(tǒng)、全息或衍 射光學(xué)系統(tǒng)。
能夠以多種方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,從而提供了設(shè)計(jì)具有指定或預(yù)定程 度的合適外圍像差的目鏡裝置,具體地講提供了相對(duì)場(chǎng)曲并且實(shí)現(xiàn)了 預(yù)定的折射變化。
關(guān)鍵需求在于本發(fā)明的設(shè)計(jì)通過(guò)確保將中心場(chǎng)良好地聚焦到視
外圍圖像定位在視網(wǎng)膜之前消除軸向延長(zhǎng)的刺激。
本發(fā)明還想到這些方法和設(shè)備可以應(yīng)用到校正眼睛的現(xiàn)有折射 誤差所需的任何治療方法。例如,可以通過(guò)合適程度的相對(duì)場(chǎng)曲將-6D治療方法引入到該裝置,由此對(duì)-6D近視佩戴者提供了持續(xù)良好 的校正視覺并且減緩了他的/她的近視的進(jìn)展。
自然地,當(dāng)近視程度減小時(shí),應(yīng)該引入進(jìn)行恰當(dāng)減小程度的折射 校正(即,低水平治療方法)的新的校正裝置以保持新減小的程度的 近視。
例如,通過(guò)高產(chǎn)量成型技術(shù)可以將本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為批量生產(chǎn)裝置或 者實(shí)現(xiàn)為特別定制裝置。在批量生產(chǎn)裝置的情況下,可以將相對(duì)場(chǎng)曲 設(shè)計(jì)為適于典型的近視患者的分組人口 。例如,對(duì)于用于減緩-3D 近視患者的進(jìn)展的批量生產(chǎn)-3D治療方法裝置,該設(shè)計(jì)會(huì)包括補(bǔ)償 典型-3D近一見患者的現(xiàn)有眼睛相對(duì)場(chǎng)曲。以這種方法,通過(guò)在許多 個(gè)人中進(jìn)行人口平均批量生產(chǎn)設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)有用效果。
然而,對(duì)于給出的個(gè)人,通過(guò)特別定制裝置實(shí)現(xiàn)最佳近視減緩效 果。對(duì)于該特別定制裝置,例如利用多個(gè)可用眼睛波前傳感器(例 如,Hartmann-Shack裝置)之 一 以及利用光學(xué)相干層析成像 (OCT)或其它類型的干涉儀或高分辨率超聲波系統(tǒng)的傾斜或離軸 眼球軸向長(zhǎng)度測(cè)量對(duì)包括個(gè)人有意佩戴者的現(xiàn)有的相對(duì)場(chǎng)曲的實(shí)際眼睛像差進(jìn)行測(cè)量。該^沒計(jì)然后考慮該實(shí)際現(xiàn)有的相對(duì)場(chǎng)曲以實(shí)現(xiàn)純的 負(fù)的相對(duì)場(chǎng)曲并且同時(shí)保持中心場(chǎng)聚焦。本發(fā)明還想到促進(jìn)遠(yuǎn)視眼睛返回到正視眼睛。通過(guò)將合適程度的 正向相對(duì)場(chǎng)曲引入到該裝置實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),從而促使軸向延長(zhǎng)并且由 此減小遠(yuǎn)泮見。盡管優(yōu)選實(shí)施例采取軟體或RGP隱形鏡片的形式,但是本領(lǐng)域 技術(shù)人員將會(huì)立即明白,還能夠以其它形式的隱形鏡片(例如,觸覺 或鞏膜隱形鏡片以及可以串聯(lián)佩戴兩個(gè)或更多個(gè)隱形鏡片的"駝?shì)d (piggy-back)"系統(tǒng))、眼鏡、IOL、人工角膜(例如,嵌體、高嵌 體、非穿透一體式人工角膜)、前房鏡片以及通過(guò)適于包括角膜矯正 術(shù)和屈光手術(shù)(例如,表層角膜鏡片術(shù)、PRK、 LASIK、 LASEK等 等)的角膜或皮膜重塑和雕塑的方法實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。通過(guò)引入能夠?qū)崟r(shí)校正折射誤差和眼睛像差的起作用的光學(xué)裝置 (例如,波前校正系統(tǒng)和"自適應(yīng)光學(xué)"系統(tǒng)),想到這個(gè)發(fā)明的設(shè) 計(jì)方案也可以納入到這些裝置中。通過(guò)在上述說(shuō)明中呈現(xiàn)的教述,本發(fā)明所屬的本領(lǐng)域技術(shù)人員能 夠想到本發(fā)明的許多變型、改變和其它實(shí)施例。因此,應(yīng)該理解為 本發(fā)明不限于公開的特定實(shí)施例,并且變型和其它實(shí)施例應(yīng)當(dāng)包括在 權(quán)利要求的范圍內(nèi)。盡管這里采用了特定術(shù)語(yǔ),但是僅僅是按照一般 和描述性意義利用這些術(shù)語(yǔ)而并非限制的目的。
權(quán)利要求
1.一種控制光學(xué)像差以改變相對(duì)場(chǎng)曲的方法,所述方法包括如下步驟提供包括預(yù)定像差控制設(shè)計(jì)的目鏡系統(tǒng);控制外圍離軸焦點(diǎn)相對(duì)于中心軸上焦點(diǎn)的前后向位置,對(duì)外圍焦點(diǎn)的位置的所述控制產(chǎn)生至少一個(gè)基本校正刺激;對(duì)眼睛提供基本校正刺激以改變眼睛生長(zhǎng),其中,實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍焦點(diǎn)的位置的控制,而且同時(shí)控制鄰近視網(wǎng)膜的中心軸上焦點(diǎn)的前后向位置;以及通過(guò)確保預(yù)定中心場(chǎng)聚焦到眼睛視網(wǎng)膜和眼睛中央凹來(lái)基本上同時(shí)提供清楚的視覺圖像,而且基本上同時(shí)消除軸向延長(zhǎng)的刺激。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法,其中,提供目鏡系統(tǒng)以控制外圍 離軸焦點(diǎn)的前后向位置的步驟還包括將外圍離軸焦點(diǎn)重新定位到朝 視網(wǎng)膜的方向離眼睛角膜一定距離的位置,所述距離小于或等于從角 膜到視網(wǎng)膜的距離。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法,其中,控制外圍離軸焦點(diǎn)的前后 向位置的步驟還包括對(duì)于表現(xiàn)像散的目鏡系統(tǒng),對(duì)由像散產(chǎn)生的外 圍離軸線焦點(diǎn)進(jìn)行重新定位,使得由像散產(chǎn)生的兩個(gè)外圍線焦點(diǎn)中的 與第二外圍線焦點(diǎn)相比較更加靠近眼睛角膜的第一外圍線焦點(diǎn)被重新定位為朝外圍視網(wǎng)膜的方向離眼睛角膜一定距離,所述距離小于或等 于從角膜到外圍視網(wǎng)膜的距離。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法,其中,對(duì)于表現(xiàn)近視的眼睛,減 輕了近視。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法,其中,對(duì)于表現(xiàn)近^f見的眼睛,減 輕了近視。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法,其中,提供目鏡系統(tǒng)以控制外圍 離軸焦點(diǎn)的前后向位置的步驟還包括將外圍離軸聚焦點(diǎn)重新定位到 朝視網(wǎng)膜的方向離眼睛角膜一定距離的位置,所述距離大于角膜到視網(wǎng)膜的距離。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法,其中,控制外圍離軸焦點(diǎn)的前后 向位置的步驟還包括對(duì)于表現(xiàn)像散的目鏡系統(tǒng),對(duì)由像散產(chǎn)生的外 圍離軸線焦點(diǎn)進(jìn)行重新定位,使得由像散產(chǎn)生的兩個(gè)外圍線焦點(diǎn)中的 與第二外圍線焦點(diǎn)相比較更加遠(yuǎn)離眼睛角膜的第一外圍線焦點(diǎn)被重新定位為朝外圍視網(wǎng)膜的方向離眼睛角膜一定距離,所述距離大于或等 于從角膜到外圍視網(wǎng)膜的距離。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法,其中,對(duì)于表現(xiàn)遠(yuǎn)視的眼睛,減 輕了遠(yuǎn)視。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法,其中,對(duì)于表現(xiàn)遠(yuǎn)視的眼睛,減 輕了遠(yuǎn)視。
10. 如權(quán)利要求2所述的方法,其中,從包括眼鏡、隱形鏡片、 高嵌體、嵌體、前房鏡片、眼內(nèi)鏡片、角膜矯正術(shù)、折射角膜雕塑以 及它們的組合的組中選擇所述目鏡系統(tǒng)。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法,其中,從包括持續(xù)佩戴隱形鏡 片和延長(zhǎng)佩戴隱形鏡片的組中選擇所述隱形鏡片。
12. 如權(quán)利要求10所述的方法,其中,從包括表層角膜鏡片 術(shù)、熱角膜成形術(shù)、LASIK術(shù)、LASEK術(shù)和PRK術(shù)的組中選擇所 述折射角膜雕塑方法。
13. 如權(quán)利要求6所述的方法,其中,從包括眼鏡、隱形鏡片、 高嵌體、嵌體、前房鏡片、眼內(nèi)鏡片、角膜矯正術(shù)、折射角膜雕塑以 及它們的組合的組中選擇所述目鏡系統(tǒng)。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法,其中,從包括持續(xù)佩戴隱形鏡 片和延長(zhǎng)佩戴隱形鏡片的組中選擇所述隱形鏡片。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法,其中,從包括表層角膜鏡片 術(shù)、熱角膜成形術(shù)、LASIK術(shù)、LASEK術(shù)和PRK術(shù)的組中選擇所 述折射角膜雕塑方法。
16. 如權(quán)利要求2所述的方法,其中,基本持續(xù)地提供所述刺激。
17. —種改變具有視網(wǎng)膜的眼睛的近視或遠(yuǎn)視發(fā)展和進(jìn)展的方法,所述方法包括如下步驟通過(guò)控制圖像位置在視網(wǎng)膜的中央凹、中周緣和外圍處的相對(duì)位 置來(lái)控制相對(duì)場(chǎng)曲。
18. —種改變眼睛的近視或遠(yuǎn)視發(fā)展和進(jìn)展的方法,所述方法包 括如下步驟通過(guò)控制呈現(xiàn)給眼睛的離軸外圍像差來(lái)控制相對(duì)場(chǎng)曲。
19. 一種改變眼睛的近視或遠(yuǎn)視發(fā)展和進(jìn)展的方法,所述方法包 括如下步驟消除眼睛軸向延長(zhǎng)的外圍視網(wǎng)膜刺激。
20. —種目鏡系統(tǒng),包括預(yù)定校正因子,用于控制外圍離軸焦點(diǎn)相對(duì)于中心軸上焦點(diǎn)的的 前后向位置以產(chǎn)生至少一個(gè)基本校正刺激以改變眼睛生長(zhǎng);其中,實(shí) 現(xiàn)對(duì)外圍焦點(diǎn)的位置的控制,而且,同時(shí)控制鄰近視網(wǎng)膜的中心軸上 焦點(diǎn)的前后向位置并且基本上同時(shí)提供清楚的視覺圖像;所述系統(tǒng)確 保預(yù)定中心場(chǎng)聚焦到眼睛視網(wǎng)膜和眼睛中央凹,而且基本上同時(shí)消除 眼睛的軸向延長(zhǎng)的刺激。
21. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng),其中,控制外圍離軸焦點(diǎn)的前 后向位置的所述預(yù)定校正因子還能夠預(yù)測(cè)地控制將所迷外圍離軸焦 點(diǎn)重新定位到朝視網(wǎng)膜的方向離眼睛角膜一定距離的位置,所述距離小于或等于從角膜到視網(wǎng)膜的距離。
22. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng),其中,所述控制外圍離軸焦點(diǎn) 的前后向位置的步驟還包括對(duì)于表現(xiàn)像散的目鏡系統(tǒng),對(duì)由像散產(chǎn) 生的外圍離軸線焦點(diǎn)進(jìn)行重新定位,使得由像散產(chǎn)生的兩個(gè)外圍線焦 點(diǎn)中的與第二外圍線焦點(diǎn)相比較更加靠近眼睛角膜的第一外圍線焦點(diǎn) 被重新定位為朝外圍視網(wǎng)膜的方向離眼睛角膜一定距離,所述距離小 于或等于從角膜到外圍視網(wǎng)膜的距離。
23. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng),其中,控制外圍離軸焦點(diǎn)的前 后向位置的所述預(yù)定校正因子還能夠預(yù)測(cè)地控制將所述外圍離軸焦點(diǎn)重新定位到朝視網(wǎng)膜的方向離眼睛角膜一定距離的位置,所述距離 大于從角膜到視網(wǎng)膜的距離。
24. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng),其中,控制外圍離軸焦點(diǎn)的前 后向位置的步驟還包括對(duì)于表現(xiàn)像散的目鏡系統(tǒng),對(duì)由像散產(chǎn)生的 外圍離軸線焦點(diǎn)進(jìn)行重新定位,使得由像散產(chǎn)生的兩個(gè)外圍線焦點(diǎn)中 的與第二外圍線焦點(diǎn)相比較更加遠(yuǎn)離眼睛角膜的第一外圍線焦點(diǎn)被重新定位為朝外圍視網(wǎng)膜的方向離眼睛角膜一定距離,所述距離大于或 等于從角膜到外圍視網(wǎng)膜的距離。
25. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng),其中,從包括眼鏡、隱形鏡 片、高嵌體、嵌體、前房鏡片、眼內(nèi)鏡片、角膜矯正術(shù)、折射角膜雕 塑以及它們的組合的組中選擇所述目鏡系統(tǒng)。
26. 如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng),其中,從包括持續(xù)佩戴隱形鏡 片和延長(zhǎng)佩戴隱形鏡片的組中選擇所述隱形鏡片。
27. 如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng),其中,從包括表層角膜鏡片 術(shù)、熱角膜成形術(shù)、LASIK術(shù)、LASEK術(shù)和PRK術(shù)的組中選擇所 述折射角膜雕塑方法。
28. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng),其中,從包括眼鏡、隱形鏡 片、高嵌體、嵌體、前房鏡片、眼內(nèi)鏡片、角膜矯正術(shù)、折射角膜雕 塑以及它們的組合的組中選擇目鏡系統(tǒng)。
29. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng),其中,從包括持續(xù)佩戴隱形鏡 片和延長(zhǎng)佩戴隱形鏡片的組中選擇所述隱形鏡片。
30. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng),其中,從包括表層角膜鏡片 術(shù)、熱角膜成形術(shù)、LASIK術(shù)、LASEK術(shù)和PRK術(shù)的組中選擇所 述折射角膜雕塑方法。
31. —種目鏡裝置,包括預(yù)定像差從而將至少一個(gè)預(yù)定刺激傳遞 到眼睛并且能夠預(yù)測(cè)地控制外圍離軸焦點(diǎn)相對(duì)于中心軸上焦點(diǎn)的前后 向位置;其中,所述裝置還包括預(yù)定規(guī)定長(zhǎng)度;所述規(guī)定長(zhǎng)度能夠預(yù)測(cè)地控制到達(dá)視網(wǎng)膜上的中心軸上焦點(diǎn)的前后向位置;并且基本上提 供清楚的視覺圖像,所述裝置確保預(yù)定中心場(chǎng)聚焦到眼睛視網(wǎng)膜和眼睛中央凹,而且基本上同時(shí)消除眼睛的軸向延長(zhǎng)的刺激;以及 其中,所述裝置保持與所述眼睛基本軸向?qū)?zhǔn)。
32. 如權(quán)利要求31所述的裝置,其中,控制外圍離軸焦點(diǎn)的前 后向位置的預(yù)定像差還能夠預(yù)測(cè)地控制將所述外圍離軸焦點(diǎn)重新定 位到朝視網(wǎng)膜的方向離眼睛角膜一定距離,所述距離小于或等于從角 膜到視網(wǎng)膜的距離。
33. 如權(quán)利要求31所述的裝置,其中,控制外圍離軸焦點(diǎn)的前 后向位置的步驟還包括對(duì)于在與表現(xiàn)像散的眼睛相組合時(shí)的裝置, 對(duì)由像散產(chǎn)生的外圍離軸線焦點(diǎn)進(jìn)行重新定位,使得由像散產(chǎn)生的兩 個(gè)外圍線焦點(diǎn)中的與第二外圍線焦點(diǎn)相比較更加靠近眼睛角膜的第一 外圍線焦點(diǎn)被重新定位為朝外圍視網(wǎng)膜的方向離眼睛角膜一定距離, 所述距離小于或等于從角膜到外圍視網(wǎng)膜的距離。
34. 如權(quán)利要求31所述的裝置,其中,控制外圍離軸焦點(diǎn)的前 后向位置的預(yù)定像差還能夠預(yù)測(cè)地控制將所述外圍離軸焦點(diǎn)重新定 位到朝視網(wǎng)膜的方向離眼睛角膜一定距離的位置,所述距離大于從角 膜到視網(wǎng)膜的距離。
35. 如權(quán)利要求31所述的裝置,其中,控制外圍離軸焦點(diǎn)的前 后向位置的步驟還包括對(duì)于在與表現(xiàn)像散的眼睛相組合時(shí)的裝置, 對(duì)由像散產(chǎn)生的外圍離軸線焦點(diǎn)進(jìn)行重新定位,使得由像散產(chǎn)生的兩 個(gè)外圍線焦點(diǎn)中的與第二外圍線焦點(diǎn)相比較更加遠(yuǎn)離眼睛角膜的第一 外圍線焦點(diǎn)被重新定位為朝外圍視網(wǎng)膜的方向離眼睛角膜一定距離, 所述距離大于或等于從角膜到外圍視網(wǎng)膜的距離。
36. 如權(quán)利要求32所述的裝置,其中,從包括眼鏡、隱形鏡 片、高嵌體、嵌體、前房鏡片和眼內(nèi)鏡片的組中選擇所述裝置。
37. 如權(quán)利要求36所述的裝置,其中,從包括持續(xù)佩戴隱形鏡 片和延長(zhǎng)佩戴隱形鏡片的組中選擇所述隱形鏡片。
38. 如權(quán)利要求34所述的裝置,其中,從包括眼鏡、隱形鏡 片、高嵌體、嵌體、前房鏡片和眼內(nèi)鏡片的組中選擇所述裝置。
39. 如權(quán)利要求38所迷的裝置,其中,從包括持續(xù)佩戴隱形鏡片和延長(zhǎng)佩戴隱形鏡片的組中選擇所述隱形鏡片。
40. 如權(quán)利要求31所述的裝置,其中,所述裝置由含有硅樹脂 水膠的材料形成。
41. 一種目鏡裝置,包括預(yù)定像差從而將至少一個(gè)預(yù)定刺激傳遞 到眼睛并且能夠預(yù)測(cè)地控制外圍離軸焦點(diǎn)相對(duì)于中心軸上焦點(diǎn)的前后 向位置;其中,所述裝置還包括預(yù)定規(guī)定長(zhǎng)度;所述規(guī)定長(zhǎng)度能夠預(yù) 測(cè)地控制到達(dá)視網(wǎng)膜的中心軸上焦點(diǎn)的前后向位置;并且基本上提供 清楚的視覺圖像,所述裝置通過(guò)控制呈現(xiàn)給眼睛的離軸外圍焦點(diǎn)的位 置而控制相對(duì)場(chǎng)曲來(lái)確保預(yù)定中心場(chǎng)聚焦到眼睛視網(wǎng)膜和眼睛中央 凹,而且基本上同時(shí)消除眼睛的軸向延長(zhǎng)的刺激,其中,所述裝置保 持與所述眼睛基本軸向?qū)?zhǔn)。
42. 如權(quán)利要求41所述的目鏡裝置,其中,相對(duì)場(chǎng)曲的最小值 在大約+ 0.00D到大約+ 0.50D的范圍內(nèi)。
43. 如權(quán)利要求41所述的目鏡裝置,其中,相對(duì)場(chǎng)曲的最大值 在大約+ 3.50D到大約+ 4.00D的范圍內(nèi)。
44. 如權(quán)利要求3所述的方法,其中,從包括眼鏡、隱形鏡片、 高嵌體、嵌體、前房鏡片、眼內(nèi)鏡片、角膜矯正術(shù)、折射角膜雕塑以 及它們的組合的組中選擇所述目鏡系統(tǒng)。
45. 如權(quán)利要求7所述的方法,其中,從包括眼鏡、隱形鏡片、 高嵌體、嵌體、前房鏡片、眼內(nèi)鏡片、角膜矯正術(shù)、折射角膜雕塑以 及它們的組合的組中選擇所述目鏡系統(tǒng)。
46. 如權(quán)利要求3所述的方法,其中,基本持續(xù)地提供所述刺激。
47. 如權(quán)利要求6所述的方法,其中,基本持續(xù)地提供所述刺激。
48. 如權(quán)利要求7所述的方法,其中,基本持續(xù)地提供所述刺激。
49. 如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng),其中,從包括眼鏡、隱形鏡 片、高嵌體、嵌體、前房鏡片、眼內(nèi)鏡片、角膜矯正術(shù)、折射角膜雕塑以及它們的組合的組中選擇所述目鏡系統(tǒng)。
50. 如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng),其中,從包括眼鏡、隱形鏡 片、高嵌體、嵌體、前房鏡片、眼內(nèi)鏡片、角膜矯正術(shù)、折射角膜雕 塑以及它們的組合的組中選擇所述目鏡系統(tǒng)。
51. 如權(quán)利要求33所述的裝置,其中,從包括眼鏡、隱形鏡 片、高嵌體、嵌體、前房鏡片和眼內(nèi)鏡片的組中選擇所述裝置。
52. 如權(quán)利要求35所述的裝置,其中,從包括眼鏡、隱形鏡 片、高嵌體、嵌體、前房鏡片和眼內(nèi)鏡片的組中選擇所述裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過(guò)提供目鏡設(shè)備、系統(tǒng)和方法控制光學(xué)像差以改變相對(duì)場(chǎng)曲的方法和設(shè)備,其中,所述目鏡設(shè)備、系統(tǒng)和方法包括預(yù)定校正因子從而產(chǎn)生至少一個(gè)基本校正刺激,以便相對(duì)于中心軸上或軸向焦點(diǎn)重新定位外圍離軸焦點(diǎn)并且同時(shí)保持將中心軸上或軸向焦點(diǎn)定位在視網(wǎng)膜上。本發(fā)明將用于提供持續(xù)有用的清楚視覺圖像并且同時(shí)減緩和減輕近視和遠(yuǎn)視的進(jìn)展。
文檔編號(hào)A61F9/01GK101404954SQ200780009648
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月7日
發(fā)明者A·霍, B·A·霍爾登, E·L·史密斯三世, N·格里曼, P·格里曼 申請(qǐng)人:視力Crc有限公司