角膜塑形镜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明主要涉及眼视光学的设计领域。具体而言，本发明涉及一种具有全新设计 的角膜塑形镜。
【背景技术】
[0002] 角膜塑形术（Orthokeratology (Ortho-K))是通过特别设计的角膜塑形镜主动、 有步骤、渐进、科学地改变角膜整体形态，以快速提高裸眼视力，控制青少年近视发展为目 标的一门技术。
[0003] 现代角膜塑形镜采用"反转几何"设计原理，将角膜塑形镜的内表面形状设计成与 角膜前表面几何形状相反，在镜片与角膜之间制造一些间隙，利用泪液的力学作用达到"矫 形"效果。角膜塑形镜是硬性眼镜，佩戴后镜片内表面与角膜外表面之间夹着一层分布不均 匀的泪液，泪液的流体力学效应将角膜中央的上皮细胞向中周部(外围）拉；同时，闭眼和眨 眼时，眼睑的作用使得镜片中央对下方角膜施以一定的压力。这两种效应导致角膜中央曲 率变平，中央上皮层变薄，中周部变厚，视物成像点向靠近视网膜方向移动。佩戴一段时间 后，角膜前表面形状趋于跟角膜塑形镜后表面一致，当摘除角膜塑形用硬性透气接触镜，角 膜仍然保持角膜塑形镜后表面的形状，从而使近视度数降低甚至消除。这种形状的改变是 短期的，当停戴角膜塑形镜后，角膜会回到以前的形态。
[0004] 角膜塑形镜的"反转几何"设计是由Stoyan在1989年提出的（US 4952045)，最初 的反转几何设计将角膜塑形镜分成三个弧区，包括基弧、反转弧和周边弧，由于这种设计的 反转弧很宽，边缘翘起高度较大，容易引发镜片无规则移动，在临床上具有较大的局限性。 现代"反转几何"设计的角膜塑形镜对反转几何区进行了改进，一般分为四个区域。图1是 内表面为四弧区设计的现有技术角膜塑形镜的纵向中心剖面示意图。如图1中所示，基弧 区1接触人眼角膜的中央区域，面形较为平坦，用于压平角膜表面；反转弧区2较为陡峭，用 于稳固基弧的压平效果，并保证一定的泪液储存量；定位弧区3也可被叫作配适弧区，主要 用于稳定镜片；周弧区4保证角膜与角膜塑形镜周边泪液的流通。
[0005] 角膜塑形镜的内表面是塑形功能实现区域，大部分的设计针对这个区域进行，方 法是针对四个弧区的曲率半径和宽度两个变量，根据患者角膜形状和屈光度的要求分别进 行设计。
[0006] 目前广泛应用于生产的设计一般采用4-7个或5-7个不同曲率半径的圆弧衔接而 成，每个弧段的曲面均为球面。图2是现有技术角膜塑形镜的另一纵向中心剖面示意图，该 图中清楚地示出了现有技术角膜塑形镜的设计特点。如图2中所示，四弧区是最基本的设 计，四个弧区采用四个不同的曲率半径的球面，且各球面的球心（即基弧区1球面的球心Op 反转弧区2球面的球心O2、定位弧区3球面的球心O3)共线，即在同一条中轴线Y上(如专利 CN 1256908A，US 005963297A中所述)，在各弧区衔接处进行倒角，使各弧段自然衔接。5-7 个圆弧衔接是指在反转弧和定位弧用多个圆弧(如反转弧包含两段圆弧，定位弧包含三段 圆弧)，以使基弧与反转弧衔接更容易，并使定位弧与角膜形状更匹配（由于角膜是非球面， 采用多个球面来拟合出"非球面"的形态)。目前市面上的产品信息尚未显示没有任何一款 角膜塑形镜采用了非球面的设计。
[0007] 不论角膜塑形镜内表面的设计如何，目前的角膜塑形镜外表面均采用简单的球 面，用以达成正确的屈光。
[0008] 然而，现有技术的角膜塑形镜主要存在缺陷和不足： (1)现有技术的角膜塑形镜的反转弧设计采用与基弧、定位弧圆心在同一中心线的 圆弧，使二者自然平滑衔接，这种设计的缺点是，反转弧与基弧之间的屈光力差不稳定，公 开报道的现有塑形镜反转弧区的屈光力比基弧区大3-15D，事实上差异可能要远远大于 3-1?这个跨度，导致泪液储存空间容量不稳定，不同降度的塑形镜塑形效果也不稳定，降 低治疗效果。
[0009] (2)现有技术的角膜塑形镜将绝大部分精力放在内表面上的设计上，在设计方向 上力求使角膜塑形镜佩戴更舒适，达到更好的塑形效果，而并未考虑角膜塑形镜光学性能 的改进。角膜塑形镜一般为夜戴型，虽然在大部分情况下无需起到视物作用，但在特殊情 况，如晚上起夜、喝水、应门等，佩戴者是需要视物的，并且这种情况基本为夜间暗视条件， 人眼瞳孔较大，角膜塑形镜与人眼组成的光学系统中，角膜塑形镜起作用的光学区也较大， 能达到6mm甚至更大。现有的角膜塑形镜光学区均未对球差进行限制，大通光孔径下，角膜 塑形镜会给角膜塑形镜与人眼组成的光学系统带来额外的球差，影响佩戴者的视觉质量。
[0010] 在光学区采用非球面能够有效限制光学透镜的球差大小，现有的角膜塑形镜产品 绝大部分在光学区采用双球面设计。也有如前面提到的在角膜塑形镜产品的内表面上采用 拟合出的"非球面"的设计，然而其目的是为了使角膜在塑形后的形状变为角膜塑形镜内表 面的形状，并非为了改善患者戴镜时的光学质量。并且将拟合出的"非球面"设计放在角膜 塑形镜的内表面，如果镜片在佩戴时发生倾斜或偏心，角膜前表面将被塑形为与人眼光学 系统不同心的形状，导致病人产生光晕、眩光等现象，严重影响塑形后的人眼光学质量。非 球面发生倾斜和偏心时对系统光学质量产生的影响可见专利CN2013/000057 (PCT专利申 请号)。
[0011] (3)角膜是非球面形态，用于稳定镜片的定位弧区与角膜表面直接接触，因此需要 与角膜有很高的匹配度，且尽量减少需要倒角衔接的部位，防止内表面粗糙引起角膜不适 的现象。现有定位弧区采用几个不同曲率半径的圆弧衔接模拟角膜周边形状，各圆弧的衔 接处不平滑且需要多处倒角，并与角膜周边形状不能完全匹配。
【发明内容】
[0012] 本发明鉴于现有技术中所存在的上述问题而提出。发明人通过创新性地采用反 转弧弧段的基础球面弧的圆心不在基弧弧段的基础球面弧的圆心与定位弧弧段的基础球 面弧的圆心的连线上的设计，并且可选择地在所述角膜塑形镜的外表面上应用全新光学设 计，其目的在于控制反转弧与基弧的屈光力之差在一个稳定的值，从而保证泪液储存空间 容量稳定，保证镜片佩戴的安全性与有效性；提高镜片匹配弧区与角膜形状的匹配度，并减 少弧区衔接段数，提高表面光洁度；同时提高患者佩戴时的视觉质量。
[0013] 术语定义 在本申请中使用的术语"角膜塑形镜的内表面"指的是佩戴时与人眼角膜直接接触的 角膜塑形镜的那一