用于預防和/或減慢近視發展的掩模鏡片設計和方法
【專利說明】用于預防和/或減慢近視發展的掩模鏡片設計和方法 【背景技術】 技術領域[0001]
[0002] 本發明涉及眼科鏡片，并且更具體地涉及設計用于減慢、延緩或預防近視發展的 接觸鏡片。本發明的眼科鏡片包括掩模鏡片設計，掩模鏡片設計提供在一定范圍的調節距 離處改善的視網膜中央凹視力矯正、增加的焦深（D0F)和優化的視網膜圖像，這使得近距 離工作活動期間視網膜圖像質量的劣化對模糊不太敏感，從而預防和/或減慢近視發展。
[0003] 相關領域描沐
[0004] 導致視敏度降低的常見病癥包括近視和遠視，對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元件的聚焦之 間的不平衡。近視眼聚焦在視網膜平面的前方并且遠視眼聚焦在視網膜平面的后方。患上 近視通常是由于眼睛的軸向長度變得比眼睛的光學部件的焦距更長，即，眼睛變得太長。患 上遠視通常是由于眼睛的軸向長度與眼睛的光學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均具有高患病率。該病癥最值得關注的是其可能發展為高度 近視，例如屈光度大于五（5)或六（6)，在沒有光學輔助工具的情況下這將顯著地影響一個 人的行為能力。高度近視還與視網膜疾病、白內障和青光眼的風險增加相關聯。
[0006] 使用矯正鏡片分別通過從平面的前方轉移聚焦以矯正近視或從平面的后方轉移 聚焦以矯正遠視來改變眼睛的總聚焦，以使得在視網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，而只是修復或意圖解決癥狀。更重要的是，矯正眼睛的近 視散焦不會減慢或延緩近視發展。
[0007] 大多數眼睛并不是具有單純性近視或遠視，而是具有近視散光或遠視散光。聚焦 的散光誤差導致點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， 所使用的術語近視和遠視分別包括單純性近視或近視散光以及單純性遠視和遠視散光。
[0008] 正視眼描述了清晰視力的狀態，其中在晶狀體松弛的情況下無窮遠處的物體處于 相對銳聚焦。在正常或正視眼的成年人眼睛中，來自遠處和近處物體并且穿過孔或瞳孔的 中心區或近軸區的光通過晶狀體聚焦到眼睛內接近視網膜平面處，在所述視網膜平面上感 測到倒像。然而據觀察，大多數正常的眼睛具有正縱向球面像差，對于5. 0mm孔來說通常在 約+0.50屈光度（D)的范圍內，這意味著當眼睛聚焦于無限遠處時，穿過孔或瞳孔周邊的光 線聚焦到視網膜平面的前方+〇. 50D。如本文所用，量度D為屈光焦度，其被定義為鏡片或光 學系統的焦距的倒數，單位為米。
[0009] 正常眼睛的球面像差并不是恒定的。例如，調節度（主要通過改變晶狀體而產生 的眼睛的光焦度的變化）導致球面像差從正變為負。
[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生。目前公認的是 (主要依據動物研究），軸向眼睛生長可受到視網膜圖像的質量和聚焦的影響。利用多種不 同實驗范式對一系列不同動物物種進行的實驗說明，改變視網膜圖像質量可引起眼睛生長 的一致且可預測的變化。
[0011] 此外，在雞和靈長類動物模型中通過正鏡片（近視散焦）或負鏡片（遠視散焦） 使視網膜圖像散焦，已知這會導致眼睛生長的可預測（在方向和量級兩方面）變化，這與眼 睛正生長以補償強加的散焦一致。已證實與光學模糊相關的眼睛長度變化受鞏膜生長變化 的調節。由正鏡片所引起的模糊會導致近視模糊和鞏膜生長速率下降，進而造成患上遠視 屈光不正。由負鏡片所引起的模糊會導致遠視模糊和鞏膜生長速率增加，進而造成患上近 視屈光不正。已證實，響應于視網膜圖像散焦的這些眼睛生長變化在很大程度上是通過局 部視網膜機構介導的，因為當視神經受損時仍然會發生眼睛長度變化，并且已表明，對局部 視網膜區施加散焦導致定位于該特定視網膜區的改變的眼睛生長。
[0012] 在人類中，存在間接和直接證據支持這樣的看法：視網膜圖像質量可影響眼睛生 長。已發現，全會引起形態視覺破壞的多種不同眼病癥，諸如上瞼下垂、先天性白內障、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聯，這表明視網膜圖像質 量的相對較大改變的確會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）期間人類聚焦系統的光學誤差，假設了更細微的視網膜圖像 變化對人類眼睛生長的影響。
[0013] 患上近視的風險因素之一是近距離工作。由于這種近距離工作期間的調節滯后或 與調節相關的負球面像差，眼睛可感受到遠視模糊，如上文所討論，這會刺激近視發展。
[0014] 此外，調節系統是主動自適應光學系統；其始終對近物以及光學設計作出反應。即 使之前已知的光學設計置于眼睛的前方，當眼睛用鏡片+眼睛系統交互地對近物進行調節 時，可能仍然存在連續遠視散焦，從而導致近視發展。因此，減慢近視發展速率的一種方法 是設計降低遠視模糊對視網膜圖像質量的影響的光學器件。采用此類設計時，對于遠視散 焦的每個屈光度，視網膜圖像質量劣化程度較小。在另一種意義上，視網膜因此對遠視散焦 相對較不敏感。具體地講，D0F和圖像質量（IQ)敏感度可用于定量由于視網膜處的遠視散 焦所引起的眼睛對近視發展的易感性。具有較大D0F和低IQ敏感度的眼科鏡片設計將使 視網膜圖像質量的劣化對遠視散焦較不敏感，從而減慢近視發展的速率。
[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物體之間的距離稱 為景深。在圖像空間，則稱為焦深（D0F)。對于常規的單視光學設計，鏡片具有單個焦點，且 圖像銳度在焦點的每一側上急劇下降。對于具有擴展D0F的光學設計，雖然其可具有單個 標稱焦點，但圖像銳度的下降在焦點的每一側上是逐步的，使得在D0F內，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個屈光度的調節要求下視網膜IQ-散焦曲線的斜 率。這指示圖像質量如何隨散焦而變化。IQ敏感度的值越大，圖像質量對調節期間的散焦 誤差就越敏感。
【發明內容】
[0017] 本發明的掩模鏡片設計通過如下方式克服現有技術的局限性：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視視力矯正，從而提供近視治療。
[0018] 根據一個方面，本發明涉及用于減慢、延緩或預防近視發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以及至少一個周邊區，該至少一個周邊區圍繞中心 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周邊區延伸，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膜中央凹視力矯正，并 且具有減慢、延緩或預防近視發展的焦深和降低的IQ敏感度。
[0019] 根據另一個方面，本發明涉及用于減慢、延緩或預防近視發展中的至少一者的方 法。眼科鏡片設置有焦度分布，其具有與單視鏡片基本上等同的視網膜中央凹視力矯正，并 且具有減慢、延緩或預防近視發展的焦深和降低的視網膜圖像質量敏感度。焦度分布包括： 眼科鏡片的中心處的第一區；至少一個周邊區，該至少一個周邊區圍繞中心并且具有與中 心處的屈光焦度不同的屈光焦度；以及從至少一個周邊區延伸的不透明掩模。因此，眼睛的 生長被改變。
[0020] 本發明的光學裝置具有掩模鏡片設計。如本文所示出的，已表明，具有較大焦深和 低圖像質量敏感度的鏡片設計將使視網膜