角膜塑形鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及眼視光學(xué)的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及一種具有全新設(shè)計(jì) 的角膜塑形鏡。
【背景技術(shù)】
[0002] 角膜塑形術(shù)（Orthokeratology (Ortho-K))是通過特別設(shè)計(jì)的角膜塑形鏡主動(dòng)、 有步驟、漸進(jìn)、科學(xué)地改變角膜整體形態(tài)，以快速提高裸眼視力，控制青少年近視發(fā)展為目 標(biāo)的一門技術(shù)。
[0003] 現(xiàn)代角膜塑形鏡采用"反轉(zhuǎn)幾何"設(shè)計(jì)原理，將角膜塑形鏡的內(nèi)表面形狀設(shè)計(jì)成與 角膜前表面幾何形狀相反，在鏡片與角膜之間制造一些間隙，利用淚液的力學(xué)作用達(dá)到"矯 形"效果。角膜塑形鏡是硬性眼鏡，佩戴后鏡片內(nèi)表面與角膜外表面之間夾著一層分布不均 勻的淚液，淚液的流體力學(xué)效應(yīng)將角膜中央的上皮細(xì)胞向中周部(外圍）拉；同時(shí)，閉眼和眨 眼時(shí)，眼瞼的作用使得鏡片中央對(duì)下方角膜施以一定的壓力。這兩種效應(yīng)導(dǎo)致角膜中央曲 率變平，中央上皮層變薄，中周部變厚，視物成像點(diǎn)向靠近視網(wǎng)膜方向移動(dòng)。佩戴一段時(shí)間 后，角膜前表面形狀趨于跟角膜塑形鏡后表面一致，當(dāng)摘除角膜塑形用硬性透氣接觸鏡，角 膜仍然保持角膜塑形鏡后表面的形狀，從而使近視度數(shù)降低甚至消除。這種形狀的改變是 短期的，當(dāng)停戴角膜塑形鏡后，角膜會(huì)回到以前的形態(tài)。
[0004] 角膜塑形鏡的"反轉(zhuǎn)幾何"設(shè)計(jì)是由Stoyan在1989年提出的（US 4952045)，最初 的反轉(zhuǎn)幾何設(shè)計(jì)將角膜塑形鏡分成三個(gè)弧區(qū)，包括基弧、反轉(zhuǎn)弧和周邊弧，由于這種設(shè)計(jì)的 反轉(zhuǎn)弧很寬，邊緣翹起高度較大，容易引發(fā)鏡片無規(guī)則移動(dòng)，在臨床上具有較大的局限性。 現(xiàn)代"反轉(zhuǎn)幾何"設(shè)計(jì)的角膜塑形鏡對(duì)反轉(zhuǎn)幾何區(qū)進(jìn)行了改進(jìn)，一般分為四個(gè)區(qū)域。圖1是 內(nèi)表面為四弧區(qū)設(shè)計(jì)的現(xiàn)有技術(shù)角膜塑形鏡的縱向中心剖面示意圖。如圖1中所示，基弧 區(qū)1接觸人眼角膜的中央?yún)^(qū)域，面形較為平坦，用于壓平角膜表面；反轉(zhuǎn)弧區(qū)2較為陡峭，用 于穩(wěn)固基弧的壓平效果，并保證一定的淚液儲(chǔ)存量；定位弧區(qū)3也可被叫作配適弧區(qū)，主要 用于穩(wěn)定鏡片；周弧區(qū)4保證角膜與角膜塑形鏡周邊淚液的流通。
[0005] 角膜塑形鏡的內(nèi)表面是塑形功能實(shí)現(xiàn)區(qū)域，大部分的設(shè)計(jì)針對(duì)這個(gè)區(qū)域進(jìn)行，方 法是針對(duì)四個(gè)弧區(qū)的曲率半徑和寬度兩個(gè)變量，根據(jù)患者角膜形狀和屈光度的要求分別進(jìn) 行設(shè)計(jì)。
[0006] 目前廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)的設(shè)計(jì)一般采用4-7個(gè)或5-7個(gè)不同曲率半徑的圓弧銜接而 成，每個(gè)弧段的曲面均為球面。圖2是現(xiàn)有技術(shù)角膜塑形鏡的另一縱向中心剖面示意圖，該 圖中清楚地示出了現(xiàn)有技術(shù)角膜塑形鏡的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。如圖2中所示，四弧區(qū)是最基本的設(shè) 計(jì)，四個(gè)弧區(qū)采用四個(gè)不同的曲率半徑的球面，且各球面的球心（即基弧區(qū)1球面的球心Op 反轉(zhuǎn)弧區(qū)2球面的球心O2、定位弧區(qū)3球面的球心O3)共線，即在同一條中軸線Y上(如專利 CN 1256908A，US 005963297A中所述)，在各弧區(qū)銜接處進(jìn)行倒角，使各弧段自然銜接。5-7 個(gè)圓弧銜接是指在反轉(zhuǎn)弧和定位弧用多個(gè)圓弧(如反轉(zhuǎn)弧包含兩段圓弧，定位弧包含三段 圓弧)，以使基弧與反轉(zhuǎn)弧銜接更容易，并使定位弧與角膜形狀更匹配（由于角膜是非球面， 采用多個(gè)球面來擬合出"非球面"的形態(tài))。目前市面上的產(chǎn)品信息尚未顯示沒有任何一款 角膜塑形鏡采用了非球面的設(shè)計(jì)。
[0007] 不論角膜塑形鏡內(nèi)表面的設(shè)計(jì)如何，目前的角膜塑形鏡外表面均采用簡(jiǎn)單的球 面，用以達(dá)成正確的屈光。
[0008] 然而，現(xiàn)有技術(shù)的角膜塑形鏡主要存在缺陷和不足： (1)現(xiàn)有技術(shù)的角膜塑形鏡的反轉(zhuǎn)弧設(shè)計(jì)采用與基弧、定位弧圓心在同一中心線的 圓弧，使二者自然平滑銜接，這種設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是，反轉(zhuǎn)弧與基弧之間的屈光力差不穩(wěn)定，公 開報(bào)道的現(xiàn)有塑形鏡反轉(zhuǎn)弧區(qū)的屈光力比基弧區(qū)大3-15D，事實(shí)上差異可能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 3-1?這個(gè)跨度，導(dǎo)致淚液儲(chǔ)存空間容量不穩(wěn)定，不同降度的塑形鏡塑形效果也不穩(wěn)定，降 低治療效果。
[0009] (2)現(xiàn)有技術(shù)的角膜塑形鏡將絕大部分精力放在內(nèi)表面上的設(shè)計(jì)上，在設(shè)計(jì)方向 上力求使角膜塑形鏡佩戴更舒適，達(dá)到更好的塑形效果，而并未考慮角膜塑形鏡光學(xué)性能 的改進(jìn)。角膜塑形鏡一般為夜戴型，雖然在大部分情況下無需起到視物作用，但在特殊情 況，如晚上起夜、喝水、應(yīng)門等，佩戴者是需要視物的，并且這種情況基本為夜間暗視條件， 人眼瞳孔較大，角膜塑形鏡與人眼組成的光學(xué)系統(tǒng)中，角膜塑形鏡起作用的光學(xué)區(qū)也較大， 能達(dá)到6mm甚至更大。現(xiàn)有的角膜塑形鏡光學(xué)區(qū)均未對(duì)球差進(jìn)行限制，大通光孔徑下，角膜 塑形鏡會(huì)給角膜塑形鏡與人眼組成的光學(xué)系統(tǒng)帶來額外的球差，影響佩戴者的視覺質(zhì)量。
[0010] 在光學(xué)區(qū)采用非球面能夠有效限制光學(xué)透鏡的球差大小，現(xiàn)有的角膜塑形鏡產(chǎn)品 絕大部分在光學(xué)區(qū)采用雙球面設(shè)計(jì)。也有如前面提到的在角膜塑形鏡產(chǎn)品的內(nèi)表面上采用 擬合出的"非球面"的設(shè)計(jì)，然而其目的是為了使角膜在塑形后的形狀變?yōu)榻悄に苄午R內(nèi)表 面的形狀，并非為了改善患者戴鏡時(shí)的光學(xué)質(zhì)量。并且將擬合出的"非球面"設(shè)計(jì)放在角膜 塑形鏡的內(nèi)表面，如果鏡片在佩戴時(shí)發(fā)生傾斜或偏心，角膜前表面將被塑形為與人眼光學(xué) 系統(tǒng)不同心的形狀，導(dǎo)致病人產(chǎn)生光暈、眩光等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響塑形后的人眼光學(xué)質(zhì)量。非 球面發(fā)生傾斜和偏心時(shí)對(duì)系統(tǒng)光學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生的影響可見專利CN2013/000057 (PCT專利申 請(qǐng)?zhí)?。
[0011] (3)角膜是非球面形態(tài)，用于穩(wěn)定鏡片的定位弧區(qū)與角膜表面直接接觸，因此需要 與角膜有很高的匹配度，且盡量減少需要倒角銜接的部位，防止內(nèi)表面粗糙引起角膜不適 的現(xiàn)象?，F(xiàn)有定位弧區(qū)采用幾個(gè)不同曲率半徑的圓弧銜接模擬角膜周邊形狀，各圓弧的銜 接處不平滑且需要多處倒角，并與角膜周邊形狀不能完全匹配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明鑒于現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題而提出。發(fā)明人通過創(chuàng)新性地采用反 轉(zhuǎn)弧弧段的基礎(chǔ)球面弧的圓心不在基弧弧段的基礎(chǔ)球面弧的圓心與定位弧弧段的基礎(chǔ)球 面弧的圓心的連線上的設(shè)計(jì)，并且可選擇地在所述角膜塑形鏡的外表面上應(yīng)用全新光學(xué)設(shè) 計(jì)，其目的在于控制反轉(zhuǎn)弧與基弧的屈光力之差在一個(gè)穩(wěn)定的值，從而保證淚液儲(chǔ)存空間 容量穩(wěn)定，保證鏡片佩戴的安全性與有效性；提高鏡片匹配弧區(qū)與角膜形狀的匹配度，并減 少弧區(qū)銜接段數(shù)，提高表面光潔度；同時(shí)提高患者佩戴時(shí)的視覺質(zhì)量。
[0013] 術(shù)語定義 在本申請(qǐng)中使用的術(shù)語"角膜塑形鏡的內(nèi)表面"指的是佩戴時(shí)與人眼角膜直接接觸的 角膜塑形鏡的那一