折射型扩展焦深眼内镜片及其使用和制造方法技术

用于提供改善的眼内镜片(IOL)和其它屈光治疗模式的设备、系统和方法涉及制作该IOL或基于屈光轮廓开展该治疗。示例性技术包括获得对应于理论镜片的基础波前屈光力轮廓，添加由余弦函数所描述的一个或多个区域的结合限定的第二波前轮廓以获得最终波前屈光力轮廓，基于该最终波前屈光力轮廓确定折射轮廓，以及基于该折射轮廓制作该眼内镜片或确定该治疗。于该折射轮廓制作该眼内镜片或确定该治疗。于该折射轮廓制作该眼内镜片或确定该治疗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】折射型扩展焦深眼内镜片及其使用和制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求提交于2021年3月9日的美国临时专利申请第63/158860号的优先权，该专利申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术介绍

[0003]本专利技术的实施方案整体涉及镜片特性，并且特定实施方案提供了往往通过确定从眼内镜片出射的波前的屈光度轮廓以及基于该屈光度轮廓确定镜片的表面特征来缓解或治疗诸如老花眼等视力病症的方法、设备和系统。
[0004]在多焦点眼内镜片(IOL)中，多个光学区域在不同区域提供不同的屈光力。多个光学区域可以改善患者在诸如近距离、中间距离和远距离等不同视距处的视力。因此，具有多个区域的植入式眼内镜片可以允许患者在多个视距处的视敏度得到改善。然而，多焦点眼内镜片也可以降低图像的对比度，并且可以增加夜视障碍，诸如眩光和光晕。此外，多焦点IOL也可以在不同的光条件下引起最佳焦点位移。
[0005]尽管目前和提出的多焦点眼内镜片和相关方法向对其有需要的患者提供真实益处，但是仍需要进一步的推进。本专利技术的实施方案向这些突出需求中的至少一些需求提供了解决方案。

技术实现思路

[0006]白内障手术通常涉及摘除眼睛的自然晶状体，并在其位置放置眼内镜片(IOL)植入物。这种植入式镜片可以具有单个焦点，其只是为了在单一距离处矫正视力，也可以具有多个焦点供远距离、中间距离和近距离用，这常常被称为老花眼矫正IOL(PCIOL)。两种主要类型PCIOL包括衍射和/或折射光学元件。虽然衍射元件在离焦性能和改善的脱镜率方面提供了潜在优点，但也存在与不想要的视觉症状相关的缺点，诸如多光晕和星芒，这是由表面的矢状切面的突然改变产生的，与重复衍射环结构相关联。
[0007]另一方面，折射型PCIOL可以扩展焦深，同时减少光晕感知。通过设计具有不同曲率的多个区域的光学表面，光可以聚焦在多个平面处，从而产生扩展的焦点。每个区域可以被定义为光学表面的一部分，该部分被限定在距镜片中心的离散半径之间。相邻区域可能倾向于在曲率突然改变时交汇。相邻区域之间突然的屈光力阶跃会导致视觉伪影，包括眩光、光晕和对比敏感度减小。
[0008]为了获得连续表面，在曲率没有任何突然改变的情况下，不同的区域可以用高阶多项式进行拟合。这种方法的问题在于，当使用复杂的分区设计时，所得表面矢状切面偏离了所设计的表面矢状切面，因此其光学性能也是如此。对于不同曲率的不同区域少于三个的更简单表面，高阶多项式仍然能够产生可接受的拟合，但是对于更复杂的设计，高阶多项式可能无法表示低振幅表面变形模式，常常被称为龙格现象。由于对拟合产生的最终设计缺乏控制和/或表示更复杂形状的数学限制，次优多项式拟合将导致次最优离焦性能。相关地，视觉伪影往往由用当前可用的多焦点IOL治疗的患者感知，并且通常由点光源产生，诸
如汽车头灯和交通灯或路灯。有利地，通过避免或减少副作用，包括诸如眩光和光晕等视觉伪影以及最佳焦点位移和对比敏感度下降，本文公开的IOL实施方案在暗光或夜视条件下提供了改善的光学性能。
[0009]本专利技术的实施方案通过实现提供平滑相变的表面来解决这些和其它问题，这些平滑相变通过具有随着波前的区域内的径向位置的余弦函数而变化的屈光力而产生。在一些情况下，实施方案涵盖镜片的相位被构造为一系列余弦函数的设备和方法。
[0010]在一个方面，本专利技术的实施方案涵盖用于制作眼内镜片的系统和方法。示例性方法可以包括获得对应于理论镜片的第一波前屈光力轮廓(基础屈光力轮廓)，向第一波前轮廓添加针对一个或多个区域限定并由余弦函数描绘的第二波前轮廓，从而获得最终波前屈光力轮廓，基于最终波前屈光力轮廓确定折射轮廓，以及基于折射轮廓制作眼内镜片。在一些情况下，第二波前屈光力轮廓包括第一区域、设置于第一区域外围的第二区域和设置于第二区域外围的第三区域。在一些情况下，第二波前屈光力轮廓包括屈光力，该屈光力随着每个区域内的径向位置的余弦变换而变化。通过避免或减少副作用，包括诸如眩光和光晕等视觉伪影以及最佳焦点位移和对比敏感度下降，这使暗光或夜视条件下的光学性能能够得到改善。在一些情况下，余弦变换用以确定根据由以下公式限定的轮廓随着第一区域、第二区域和第三区域中的每个区域内的径向位置的余弦函数而变化的屈光力P
k
(r)：
[0011][0012]在一些情况下，A
k
是振幅，其被定义为区域k内的起始矢状屈光力和最终矢状屈光力之间的差，S
k
是每个区域的起始矢状屈光力，rz
ik
和rz
ek
分别是区域k的起始(初始)径向坐标和最终径向坐标(其中，半径例如，相对于镜片的中心或其光轴进行限定)，并且CosOrderk限定了区域k的余弦函数的幂指数。S
k
可被定义为恒定值或为取决于径向坐标r、S
k
(r)的可变函数。在一些情况下，振幅A以屈光度为单位而提供。在一些情况下，起始矢状屈光力以屈光度为单位而提供。在一些情况下，起始径向坐标和最终径向坐标以mm为单位而提供。在一些情况下，确定折射轮廓的步骤包括：用分析变换处理最终波前屈光力轮廓以获得折射轮廓。在一些情况下，最终波前屈光力轮廓是连续的。在一些情况下，折射轮廓是连续且可微分的。在一些情况下，眼内镜片具有折射形状，该折射形状基于折射轮廓。在一些情况下，最终波前轮廓在为零的径向位置处的相对矢状屈光力值为零。在一些情况下，最终波前轮廓在为零的径向位置处的相对矢状屈光力值不为零。在一些情况下，在为零的径向位置处的相对矢状屈光力值为负。在一些情况下，最终波前屈光力轮廓具有中心近距构型。在一些情况下，最终波前屈光力轮廓具有中心远距构型。在一些情况下，眼内镜片包括衍射形状。在一些情况下，第二波前屈光力轮廓进一步包括设置于第三区域外围的第四区域、设置于第三区域外围的第四区域和设置于第四区域外围的第五区域；或设置于第三区域外围的第四区域、设置于第四区域外围的第五区域和设置于第五区域外围的第六区域。区域的总数可以是2、3、4、5、6、7、8、9或10，k分别在1
‑
2、1
‑
3、1
‑
4、1
‑
5、1
‑
6、1
‑
7、1
‑
8、1
‑
9或1
‑
10的范围内，但不限于。通过避免或减少副作用，包括诸如眩光和光晕等视觉伪影以及最佳焦点位移和对比敏感度下降，上述轮廓[1]进一步使暗光或夜视条件下的光学性能能够得到改善。这是通过具有随着波前的区域内的径向位置的余弦函数而变化以提供平滑相变的屈光力来实现的。
[0013]在一些情况下，利用分析变换处理最终波前屈光力轮廓可以通过寻找光程差(OPD)来实现。眼内镜片的整体总屈光力轮廓P(r)可以被定义为：
[0014]P(r)＝P
k(r)
+B(r)+P
IoL
[0015]在一些情况下，第一波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制作眼内镜片的方法，所述方法包括：获得对应于理论镜片的第一波前屈光力轮廓；向所述第一波前屈光力轮廓添加针对一个或多个区域限定并由余弦函数描绘的第二波前屈光力轮廓，从而获得最终波前屈光力轮廓；基于所述最终波前屈光力轮廓确定折射轮廓；以及基于所述折射轮廓制作所述眼内镜片。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二波前屈光力轮廓包括多个区域。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述最终波前屈光力轮廓的至少一个区域包括矢状屈光力峰值，所述矢状屈光力峰值为在所述第一波前屈光力轮廓之上1.50至4.00、2.50至4.00、或2.00至3.50、或2.75至3.25或3.00屈光度范围内的附加屈光力值。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述矢状屈光力峰值位于距所述眼内镜片的中心或其光轴0.5mm至1.5mm、0.6mm至1.2mm、0.8mm至1.0mm或0.9mm的径向位置处。5.根据权利要求3或权利要求4所述的方法，其中，在所述最终波前屈光力轮廓中，从所述第一波前屈光力轮廓到所述最终波前屈光力轮廓的所述至少一个区域的过渡包括矢状屈光力从所述第一波前屈光力轮廓到由所述余弦函数确定的所述峰值的连续改变。6.根据权利要求3至5中的任一项所述的方法，其中，在所述最终波前屈光力轮廓中，从所述第一波前屈光力轮廓到所述最终波前屈光力轮廓的所述至少一个区域的过渡包括矢状屈光力从所述峰值到由所述余弦函数确定的所述第一波前屈光力轮廓的连续改变。7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述最终波前屈光力轮廓在第一区域中具有起始矢状屈光力，所述第一区域从所述眼内镜片的中心或其光轴扩展，对应于所述第一波前屈光力轮廓，并且从为0或
‑
0.25屈光度的初始值或在0至
‑
0.5屈光度的范围内的初始值开始减小。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述最终波前屈光力轮廓在所述第一区域中的矢状屈光力在
‑
0.5至0.2或
‑
0.25至0屈光度的范围内。9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第二波前屈光力轮廓包括第一区域、设置于所述第一区域外围的第二区域和设置于所述第二区域外围的第三区域。10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第二波前屈光力轮廓包括屈光力，所述屈光力随着每个区域内的径向位置的余弦变换而变化。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二波前屈光力轮廓包括屈光力P
k
(r)，所述屈光力P
k
(r)根据以下公式随着每个区域k内的径向位置的余弦函数而变化：其中，A
k
是振幅，其被定义为区域k内的起始矢状屈光力和最终矢状屈光力之间的差，S
k
是每个区域的起始矢状屈光力，rz
ik
和rz
ek
分别是每个区域的初始径向坐标和最终径向坐标，并且CosOrderk定义了所述余弦函数的幂指数。12.根据权利要求11所述的方法，其中，以屈光度为单位来提供所述振幅A
k
。13.根据权利要求11和13中的任一项所述的方法，其中，以屈光度为单位来提供所述起始矢状屈光力S
k
。14.根据权利要求11至14中的任一项所述的方法，其中，以mm为单位来提供所述起始径
向坐标和所述最终径向坐标。15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一波前屈光力轮廓是通过所述镜片的表面的恒定值。16.根据权利要求1至15中的任一项所述的方法，其中，通过多项式函数来描述所述第一波前屈光力轮廓，以便诱导不同量值的正或负球面像差。17.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，确定所述折射轮廓的步骤包括用分析变换来处理所述最终波前屈光力轮廓以获得所述折射轮廓。18.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述最终波前屈光力轮廓是连续的。19.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述折射轮廓是连续且可微分的。20.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述眼内镜片具有折射形状，所述折射形状基于所述折射轮廓。21.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述最终波前轮廓具有在为零的径向位置处的为零的相对矢状屈光力值。22.根据权利要求1至20中的任一项所述的方法，其中所述最终波前轮廓具有在为零的径向位置处的不为零的相对矢状屈光力值。23.根据权利要求1至20中的任一项所述的方法，其中，在为零的所述径向位置处的所述相对矢状屈光力值为负。24.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述最终波前屈光力轮廓具有中心近距构型。25.根据权利要求1至23中的任一项所述的方法，其中，所述最终波前屈光力轮廓具有中心远距构型。26.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述眼内镜片包括衍射形状。27.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第二波前屈光力轮廓进一步包括设置于所述第三区域外围的第四区域、设置于所述第三区域外围的第四区域和设置于所述第四区域外围的第五区域；或设置于所述第三区域外围的第四区域、设置于所述第四区域外围的第五区域和设置于所述第五区域外围的第六区域。28.根据权利要求9所述的方法，其中，每个区域由所述区域的起始矢状屈光力(S
k
)、最终矢状屈光力、起始径向位置(rz
ik
)和最终径向位置(rz
ek
)限定。29.根据权利要求9或权利要求28所述的方法，其中，所述第一区域的所述起始径向位置(rz
ik
)为零。30.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述最终波前轮廓具有至少在一个径向位置处的为零的相对矢状屈光力值以及针对至少在一个径向位置处的、值介于0.1和5D之间的、为正的相对矢状屈光力值。31.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述最终波前轮廓具有至少在一个径向位置处的、值介于
‑
0.05和
‑
2D之间的、为负的相对矢状屈光力值以及针对至少在一个径向位置处的、值介于0.1和5D之间的、为正的相对矢状屈光力值。32.根据权利要求9或权利要求28至31中的任一项所述的方法，其中，所述第一区域的
所述矢状屈光力为正，其中，至少一个附加区域具有零或负的相对矢状屈光力。33.根据权利要求9或权利要求28至31中的任一项所述的方法，其中，所述第一区域的所述矢状屈光力为零或负，其中，至少一个附加区域具有正的相对矢状屈光力。34.根据权利要求11所述的方法，其中，所述屈光力P
k
(r)轮廓与球面眼内镜片设计相结合。35.根据权利要求11所述的方法，其中，所述屈光力P
k
(r)轮廓与非球面眼内镜片设计相结合。36.根据权利要求11所述的方法，其中，所述屈光力P
k
(r)轮廓与散光矫正眼内镜片设计相结合。37.根据权利要求9所述的方法，其中，所述屈光力P
k
(r)轮廓与衍射轮廓相结合。38.一种用于生成用于制作眼内镜片的折射轮廓的计算机系统，所述计算机系统包括：处理器；电子存储位置，所述电子存储位置与所述处理器操作耦合；以及处理器可执行代码，所述处理器可执行代码存储在所述电子存储位置上并且体现在有形非暂态计算机可读介质中，其中所述处理器可执行代码在由所述处理器执行时使所述处理器通过以下操作来生成所述折射形状：获得对应于理论镜片的第一波前屈光力轮廓；向所述第一波前轮廓添加针对一个或多个区域限定并由余弦函数描绘的第二波前轮廓，从而获得最终波前屈光力轮廓；基于所述最终波前屈光力轮廓确定所述折射轮廓。39.根据权利要求38所述的计算机系统，其中，所述第二波前屈光力轮廓包括多个区域。40.根据权利要求39所述的计算机系统，其中，所述最终波前屈光力轮廓的至少一个区域包括矢状屈光力峰值，所述矢状屈光力峰值为在所述第一波前屈光力轮廓之上1.50至4.00、2.50至4.00、2.00至3.50或2.75至3.25或3.00屈光度范围内的附加屈光力值。41.根据权利要求40所述的计算机系统，其中，所述矢状屈光力峰值位于距所述眼内镜片的中心或其光轴0.5mm至1.5mm、0.6mm至1.2mm、0.8mm至1.0mm或0.9mm的径向位置处。42.根据权利要求40或权利要求41所述的计算机系统，其中，在所述最终波前屈光力轮廓中，从所述第一波前屈光力轮廓到所述最终波前屈光力轮廓的所述至少一个区域的过渡包括矢状屈光力从所述第一波前屈光力轮廓到由所述余弦函数确定的所述峰值的连续改变。43.根据权利要求40至42中任一项所述的计算机系统，其中在所述最终波前屈光力轮廓中，从所述第一波前屈光力轮廓到所述最终波前屈光力轮廓的所述至少一个区域的过渡包括矢状屈光力从所述峰值到由所述余弦函数确定的所述第一波前屈光力轮廓的连续改变。44.根据权利要求38至43中的任一项所述的计算机系统，其中，所述最终波前屈光力轮廓在第一区域中具有起始矢状屈光力，所述第一区域从所述眼内镜片的中心或其光轴扩展，对应于所述第一波前屈光力轮廓，并且从为0或
‑
0.25屈光...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：阿莫格罗宁根私营有限公司，
类型：发明
国别省市：