一种改善中距离视力的三焦点人工晶状体

本发明属于人工晶状体制备，具体涉及一种改善中距离视力的三焦点人工晶状体。

背景技术：

1、植入人工晶状体(iol)替换病变的天然晶状体是目前白内障的主流治疗手段。随着技术的发展，为了给患者提供更加接近健康人眼的视力水平，不同类型的人工晶状体相继被推出。最开始的人工晶状体设计主要为单焦点、双焦点设计，旨在提供良好的远、近距离视力，满足日常生活的部分需求。

2、由于平板电脑和智能手机等移动互联网设备的普及，以及电脑办公在几乎所有职业环境中的必要性，使得人们对功能性视觉的需求转移到了中距离视力上。如果选择植入单焦点iol或双焦点iol，患者经常需要通过额外的视力矫正手段，如老花镜或隐形眼镜来完成中距离视力任务。扩展焦深(edof)镜片是提出改善中距离视力的一种设计方案，主要通过加宽焦距并改善中距离视觉性能。但有临床研究认为，edof iol拓展的焦深范围并没有明显改善患者植入后的中距离视力，同时在近距离视力方面的性能低下。除了edof iol，为了满足中距离视力的需求，还可以在双焦点设计的基础上进一步，使用三焦点设计。相较于双焦点设计，三焦点设计在中距离视力额外提供了一个焦点，配合原本就较为出色的近距离视力满足患者日常生活中对手机等移动设备的使用需求。但目前市面上的商业三焦点iol对于中间距离通常分配较少的能量，设计的重心还是提供较好的远、近距离视力。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明基于所使用的改进平滑相位分布函数，在设计过程中调整能量比例，将设计重心向中距离焦点倾斜，以达到改善中距离视力的目的。将根据设计目标优化后的衍射轮廓叠加在具有一定基础光焦度的透镜上，得到改善中距离视力的三焦点人工晶状体。

2、为了达到上述目的，本发明可以采用以下技术方案：

3、本发明提供一种改善中距离视力的三焦点人工晶状体，包括：透镜主体和支撑袢；所述透镜主体包括基础透镜和光学表面，所述光学表面包括第一光学表面和第二光学表面，第一光学面或第二光学表面上设置有衍射轮廓，衍射轮廓区满足平滑相位分布。

4、进一步的，所述第一光学表面和第二光学表面均为偶次非球面，所述偶次非球面的轮廓高度z(r)满足以下公式：

5、

6、其中，c为偶次非球面曲率半径的倒数，k为偶次非球面的圆锥系数，r为光轴向面上一点的径向距离，αi为非球面高次项系数，ρ为归一化径向坐标。

7、进一步的，所述基础透镜的边缘厚度为0.15mm-0.3mm，所述基础透镜的中心厚度为0.7mm-1.2mm；所述透镜主体的表面设置有衍射轮廓的区域直径为6mm。

8、进一步的，第二光学表面的总表面轮廓高度ztotol满足以下公式：

9、ztotol＝z(r)+h(r)

10、其中，z(r)为偶次非球面的轮廓高度；h(r)为衍射轮廓的高度；r为光轴向面上一点的径向距离。

11、进一步的，所述衍射轮廓的高度h(r)满足以下公式：

12、

13、其中，λ为设计波长，n2为人工晶状体的折射率，n1为人工晶状体周围介质的折射率，为衍射轮廓所对应的相位函数。

14、进一步的，衍射轮廓区对应相位函数满足以下公式：

15、

16、其中，po为相位函数用于调整衍射轮廓高度的参数，α为正弦幅值调控参数，so为反正切函数的幅角调控参数，bo、co为相位函数用于焦面间性能比例的调控参数，t为所述相位函数的周期。

17、进一步的，所述透镜主体满足设定条件的一种或多种；所述设定条件包括：透镜主体的材质和透镜主体的波长。

18、进一步的，所述透镜主体由疏水性丙烯酸脂、亲水性丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸甲脂制备而成；所述透镜主体的波长为555nm。

19、进一步的，人工晶状体基础光焦度的范围为+10d～+30d。

20、本发明的技术效果：

21、(1)本发明提供的改善中距离视力的三焦点人工晶状体使用平滑连续相位函数来设计衍射轮廓区，提高了衍射效率并降低加工难度。所使用的衍射轮廓对应的相位函数能够灵活调控焦点之间的能量比例。通过调整设计参数，能够快速实现侧重中距离视力的设计结果；

22、(2)本发明根据设计目标对衍射轮廓进行优化，得到相应的参数组合。将设计的组合平滑衍射轮廓叠加在基础光学透镜上，能在提供基础光焦度的前提下，实现改善中距离视力三焦点光学性能。

技术特征：

1.一种改善中距离视力的三焦点人工晶状体，其特征在于，包括：透镜主体和支撑袢；所述透镜主体包括基础透镜和光学表面所述光学表面包括第一光学表面和第二光学表面，所述第一光学面或所述第二光学表面上设置有衍射轮廓，所述衍射轮廓区满足平滑相位分布。

2.根据权利要求1所述的改善中距离视力的三焦点人工晶状体，其特征在于，所述第一光学表面和所述第二光学表面均为偶次非球面，所述偶次非球面的轮廓高度z(r)满足以下公式：

3.根据权利要求1所述的改善中距离视力的三焦点人工晶状体，其特征在于，所述基础透镜的边缘厚度为0.15mm-0.3mm，所述基础透镜的中心厚度为0.7mm-1.2mm；所述透镜主体的表面设置有衍射轮廓的区域直径为6mm。

4.根据权利要求2所述的改善中距离视力的三焦点人工晶状体，其特征在于，第二光学表面的总表面轮廓高度ztotol满足以下公式：

5.根据权利要求4所述的改善中距离视力的三焦点人工晶状体，其特征在于，所述衍射轮廓的高度h(r)满足以下公式：

6.根据权利要求1所述的改善中距离视力的三焦点人工晶状体，其特征在于，衍射轮廓区对应相位函数满足以下公式：

7.根据权利要求1所述的改善中距离视力的三焦点人工晶状体，其特征在于，所述透镜主体满足设定条件的一种或多种；所述设定条件包括：透镜主体的材质和透镜主体的波长。

8.根据权利要求8述的改善中距离视力的三焦点人工晶状体，其特征在于，所述透镜主体由疏水性丙烯酸脂、亲水性丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸甲脂制备而成；所述透镜主体的波长为555nm。

9.根据权利要求1所述的改善中距离视力的三焦点人工晶状体，其特征在于，人工晶状体基础光焦度的范围为+10d～+30d。

技术总结
本发明属于人工晶状体制备技术领域，具体涉及一种改善中距离视力的三焦点人工晶状体。其包括：透镜主体和支撑袢；透镜主体包括基础透镜和光学表面，光学表面包括第一光学表面和第二光学表面，第一光学表面或第二光学表面上设置有衍射轮廓，衍射轮廓由多个衍射轮廓区组合，多个衍射轮廓区满足平滑相位分布。本发明所述人工晶状体使用平滑连续相位函数来设计衍射轮廓区，利用其衍射效率高，能量调控灵活的特性，为中距离焦点分配更多能量，在保证优秀的远近距离视力的基础上，获得了更好的中距离视力。

技术研发人员：刘永基,邢钰炜
受保护的技术使用者：南开大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15