用于预防和/或减慢近视发展的掩模镜片设计和方法
【专利说明】用于预防和/或减慢近视发展的掩模镜片设计和方法 【背景技术】 技术领域[0001]
[0002] 本发明涉及眼科镜片，并且更具体地涉及设计用于减慢、延缓或预防近视发展的 接触镜片。本发明的眼科镜片包括掩模镜片设计，掩模镜片设计提供在一定范围的调节距 离处改善的视网膜中央凹视力矫正、增加的焦深（D0F)和优化的视网膜图像，这使得近距 离工作活动期间视网膜图像质量的劣化对模糊不太敏感，从而预防和/或减慢近视发展。
[0003] 相关领域描沐
[0004] 导致视敏度降低的常见病症包括近视和远视，对于该病症需配戴眼镜或刚性或软 性接触镜片形式的矫正镜片。通常将该病症描述为眼睛的长度与眼睛的光学元件的聚焦之 间的不平衡。近视眼聚焦在视网膜平面的前方并且远视眼聚焦在视网膜平面的后方。患上 近视通常是由于眼睛的轴向长度变得比眼睛的光学部件的焦距更长，即，眼睛变得太长。患 上远视通常是由于眼睛的轴向长度与眼睛的光学部件的焦距相比太短，即，眼睛未变得足 够长。
[0005] 近视在世界许多地区均具有高患病率。该病症最值得关注的是其可能发展为高度 近视，例如屈光度大于五（5)或六（6)，在没有光学辅助工具的情况下这将显著地影响一个 人的行为能力。高度近视还与视网膜疾病、白内障和青光眼的风险增加相关联。
[0006] 使用矫正镜片分别通过从平面的前方转移聚焦以矫正近视或从平面的后方转移 聚焦以矫正远视来改变眼睛的总聚焦，以使得在视网膜平面处形成更清晰的图像。然而，该 病症的矫正方法并没有解决病因，而只是修复或意图解决症状。更重要的是，矫正眼睛的近 视散焦不会减慢或延缓近视发展。
[0007] 大多数眼睛并不是具有单纯性近视或远视，而是具有近视散光或远视散光。聚焦 的散光误差导致点光源的图像在不同焦距下形成为两条互相垂直的线。在下面的讨论中， 所使用的术语近视和远视分别包括单纯性近视或近视散光以及单纯性远视和远视散光。
[0008] 正视眼描述了清晰视力的状态，其中在晶状体松弛的情况下无穷远处的物体处于 相对锐聚焦。在正常或正视眼的成年人眼睛中，来自远处和近处物体并且穿过孔或瞳孔的 中心区或近轴区的光通过晶状体聚焦到眼睛内接近视网膜平面处，在所述视网膜平面上感 测到倒像。然而据观察，大多数正常的眼睛具有正纵向球面像差，对于5. 0mm孔来说通常在 约+0.50屈光度（D)的范围内，这意味着当眼睛聚焦于无限远处时，穿过孔或瞳孔周边的光 线聚焦到视网膜平面的前方+〇. 50D。如本文所用，量度D为屈光焦度，其被定义为镜片或光 学系统的焦距的倒数，单位为米。
[0009] 正常眼睛的球面像差并不是恒定的。例如，调节度（主要通过改变晶状体而产生 的眼睛的光焦度的变化）导致球面像差从正变为负。
[0010] 如所指出的，近视通常是由于眼睛的过度轴向生长或伸长而发生。目前公认的是 (主要依据动物研究），轴向眼睛生长可受到视网膜图像的质量和聚焦的影响。利用多种不 同实验范式对一系列不同动物物种进行的实验说明，改变视网膜图像质量可引起眼睛生长 的一致且可预测的变化。
[0011] 此外，在鸡和灵长类动物模型中通过正镜片（近视散焦）或负镜片（远视散焦） 使视网膜图像散焦，已知这会导致眼睛生长的可预测（在方向和量级两方面）变化，这与眼 睛正生长以补偿强加的散焦一致。已证实与光学模糊相关的眼睛长度变化受巩膜生长变化 的调节。由正镜片所引起的模糊会导致近视模糊和巩膜生长速率下降，进而造成患上远视 屈光不正。由负镜片所引起的模糊会导致远视模糊和巩膜生长速率增加，进而造成患上近 视屈光不正。已证实，响应于视网膜图像散焦的这些眼睛生长变化在很大程度上是通过局 部视网膜机构介导的，因为当视神经受损时仍然会发生眼睛长度变化，并且已表明，对局部 视网膜区施加散焦导致定位于该特定视网膜区的改变的眼睛生长。
[0012] 在人类中，存在间接和直接证据支持这样的看法：视网膜图像质量可影响眼睛生 长。已发现，全会引起形态视觉破坏的多种不同眼病症，诸如上睑下垂、先天性白内障、角膜 混浊、玻璃体积血和其他眼疾病，这与年轻人的异常眼睛生长相关联，这表明视网膜图像质 量的相对较大改变的确会影响人类受检者的眼睛生长。还基于在近距离工作（可为人类眼 睛生长和患上近视提供刺激）期间人类聚焦系统的光学误差，假设了更细微的视网膜图像 变化对人类眼睛生长的影响。
[0013] 患上近视的风险因素之一是近距离工作。由于这种近距离工作期间的调节滞后或 与调节相关的负球面像差，眼睛可感受到远视模糊，如上文所讨论，这会刺激近视发展。
[0014] 此外，调节系统是主动自适应光学系统；其始终对近物以及光学设计作出反应。即 使之前已知的光学设计置于眼睛的前方，当眼睛用镜片+眼睛系统交互地对近物进行调节 时，可能仍然存在连续远视散焦，从而导致近视发展。因此，减慢近视发展速率的一种方法 是设计降低远视模糊对视网膜图像质量的影响的光学器件。采用此类设计时，对于远视散 焦的每个屈光度，视网膜图像质量劣化程度较小。在另一种意义上，视网膜因此对远视散焦 相对较不敏感。具体地讲，D0F和图像质量（IQ)敏感度可用于定量由于视网膜处的远视散 焦所引起的眼睛对近视发展的易感性。具有较大D0F和低IQ敏感度的眼科镜片设计将使 视网膜图像质量的劣化对远视散焦较不敏感，从而减慢近视发展的速率。
[0015] 在物体空间中，看起来可接受地锐利的场景的最近物体与最远物体之间的距离称 为景深。在图像空间，则称为焦深（D0F)。对于常规的单视光学设计，镜片具有单个焦点，且 图像锐度在焦点的每一侧上急剧下降。对于具有扩展D0F的光学设计，虽然其可具有单个 标称焦点，但图像锐度的下降在焦点的每一侧上是逐步的，使得在D0F内，在正常观察条件 下察觉不到下降的锐度。
[0016] IQ敏感度可被定义为在1至5个屈光度的调节要求下视网膜IQ-散焦曲线的斜 率。这指示图像质量如何随散焦而变化。IQ敏感度的值越大，图像质量对调节期间的散焦 误差就越敏感。
【发明内容】
[0017] 本发明的掩模镜片设计通过如下方式克服现有技术的局限性：用增加的焦深和降 低的IQ敏感度确保能与之相比的或更好的远视视力矫正，从而提供近视治疗。
[0018] 根据一个方面，本发明涉及用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的眼科 镜片。眼科镜片包括在中心处的第一区以及至少一个周边区，该至少一个周边区围绕中心 并且具有与所述中心处的屈光焦度不同的屈光焦度。不透明掩模从最外侧周边区延伸，从 而提供焦度分布，所述焦度分布具有与单视镜片基本上等同的视网膜中央凹视力矫正，并 且具有减慢、延缓或预防近视发展的焦深和降低的IQ敏感度。
[0019] 根据另一个方面，本发明涉及用于减慢、延缓或预防近视发展中的至少一者的方 法。眼科镜片设置有焦度分布，其具有与单视镜片基本上等同的视网膜中央凹视力矫正，并 且具有减慢、延缓或预防近视发展的焦深和降低的视网膜图像质量敏感度。焦度分布包括： 眼科镜片的中心处的第一区；至少一个周边区，该至少一个周边区围绕中心并且具有与中 心处的屈光焦度不同的屈光焦度；以及从至少一个周边区延伸的不透明掩模。因此，眼睛的 生长被改变。
[0020] 本发明的光学装置具有掩模镜片设计。如本文所示出的，已表明，具有较大焦深和 低图像质量敏感度的镜片设计将使视网膜