ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКИЕ ЛИНЗЫ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПРОГРЕССИРОВАНИЯ МИОПИИ
OPHTHALMIC LENSES FOR PREVENTING PROGRESSIVE MYOPIA

Перекрестные ссылки на смежные заявки
Настоящая заявка является продолжением заявки США № 11/751205, поданной 21 мая 2007 года, и заявляет приоритет в соответствии с разделом 35 параграфа 121 Свода законов США.
Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к офтальмологическим линзам. В частности, предметом настоящего изобретения являются офтальмологические линзы, предназначенные для предотвращения или замедления прогрессирования миопии.
Предпосылки создания изобретения
Миопия, или близорукость, представляет собой заболевание, которым страдают до 25% населения США, а в некоторых странах вплоть до 75% населения. При миопии форма глазного яблока становится вытянутой, и лучи света, попадающие на него, фокусируются перед сетчаткой. Общераспространенный способ лечения миопии заключается в назначении корректирующих линз. Однако обычная корректирующая линза не предотвращает прогрессирование миопии.
Было предложено несколько способов замедления прогрессирования миопии, особенно в детском возрасте. К таким способам относятся использование мультифокальных линз, использование линз, которые учитывают аберрации или обеспечивают их контроль, использование внеосевых увеличивающих линз, изменение формы роговицы, тренировка глаз, а также использование лекарственных препаратов.
Подтверждено, что недостатком использования мультифокальных линз, а также линз, имеющих аберрации, является то, что линзы ослабляют дальнее зрение пациента. Другие способы также имеют недостатки, включая дискомфорт в случае изменения формы роговицы и наличие нежелательных побочных эффектов в случае приема лекарственных препаратов.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана передняя поверхность линзы, составляющей предмет настоящего изобретения.
На фиг.2 показан график оптической силы линз, используемых в качестве примера.
На фиг.3 показан график оптической силы линз, составляющих предмет настоящего изобретения.
На фиг.4 показан график оптической силы линз, составляющих предмет настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения и предпочтительных вариантов осуществления
Настоящее изобретение предлагает офтальмологические линзы, которые, по существу, препятствуют прогрессированию миопии, а также способы их проектирования и производства. Результатом настоящего изобретения является возможность, по существу, предотвращения прогрессирования миопии с помощью мультифокальных линз, имеющих область положительной оптической силы в центре оптической зоны, окруженной по меньшей мере одной областью, обеспечивающей положительную продольную сферическую аберрацию.
Термин «офтальмологическая линза» используется для обозначения контактной, интраокулярной, имплантируемой или аналогичных линз. В предпочтительном варианте линзы, составляющие предмет настоящего изобретения, являются контактными линзами. Термин «положительная оптическая сила» используется для обозначения величины силы рефракции, требуемой для коррекции остроты дальнего зрения пользователя в необходимой степени. Термин «продольная сферическая аберрация» используется для обозначения разницы между фокусом в центре и в периферической зоне линзы, выраженной в диоптриях. Она вычисляется путем вычитания величины фокуса параксиальных лучей из величины фокуса периферийных лучей. Термин «положительная продольная сферическая аберрация» используется в том случае, когда разница между фокусом периферийных и параксиальных лучей, выраженная в диоптриях, является положительной величиной.
В первом варианте осуществления настоящего изобретения предлагаются офтальмологические линзы, которые содержат оптическую зону, содержащую, по существу, и состоящую из центральной зоны c, по существу, постоянной положительной оптической силой и по меньшей мере первой кольцевой зоны, которая является концентрической по отношению к центральной зоне и обладает положительной продольной сферической аберрацией. В альтернативном варианте осуществления может быть предусмотрена вторая кольцевая зона, которая является концентрической по отношению к первой кольцевой зоне. При этом вторая зона может обладать либо постоянной оптической силой, либо постепенно понижающейся оптической силой. В еще одном варианте осуществления предлагаются линзы с оптической зоной, по существу, состоящей из и содержащей центральную область, которая обладает, по существу, постоянной положительной оптической силой, и по меньшей мере одну область, которая является периферической по отношению к области с положительной оптической силой и обладает положительной продольной сферической аберрацией.
Согласно фиг.1, линзы 10 имеют оптическую зону 11 и неоптическую лентикулярную зону 14. Оптическая зона 11 состоит из центральной зоны 12 и периферической зоны 13. Центральная зона 12 расположена по центру оптической оси линз и имеет радиус в диапазоне приблизительно от 0,5 до 2 мм и предпочтительно приблизительно от 1 до 1,5 мм от оптического центра линзы. Оптическая сила в пределах центральной зоны 12 представляет собой, по существу, постоянную положительную оптическую силу и составляет от приблизительно +12,00 диоптрий до приблизительно -12,00 диоптрий. Вследствие добавления положительной оптической силы в периферической зоне рекомендуется провести гиперкоррекцию положительной оптической силы в центральной зоне путем усиления оптической силы, которая необходима для коррекции близорукости пользователя. Величина гиперкоррекции будет зависеть от диаметра центральной зоны 12 и величины предусмотренной положительной сферической аберрации. Однако, как правило, величина гиперкоррекции находится в диапазоне от приблизительно 0,25 до приблизительно 1,00 диоптрии.
Периферическая зона 13 обладает положительной продольной сферической аберрацией, постоянно постепенно возрастающей при перемещении от наиболее приближенной к оптическому центру линзы границы 14 до наиболее удаленной от оптического центра линзы границы 15 периферической зоны 13. Значение прироста продольной сферической аберрации в периферической зоне 13 может находиться в диапазоне от приблизительно 0,25 до приблизительно 2 диоптрий. Предпочтительное значение прироста находится в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,50 диоптрий при радиусе приблизительно 2,5 мм от оптического центра линзы. Ширина периферической зоны 13 может составлять от приблизительно 0,5 до приблизительно 3,5 мм, предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 2 мм.
Согласно фиг.1 между центральной зоной 12 и периферической зоной 13 находятся дискретные связи. В альтернативном варианте осуществления между, по существу, постоянной положительной оптической силой и положительной продольной сферической аберрацией отсутствуют дискретные связи, и участки, по существу, постоянной положительной оптической силы и положительной продольной сферической аберрации образуют одну зону.
2
При проектировании линз, составляющих предмет настоящего изобретения, положительная продольная сферическая аберрация назначается без учета аберраций глаз пользователя. В связи с этим в целях настоящего изобретения в первую очередь предпочтительно определить сферическую аберрацию линзы пользователя, а после этого определить сферическую аберрацию, которая необходима для коррекции исходной аберрации. В альтернативном варианте осуществления для сферической аберрации можно использовать усредненное значение, например 0,1 D/мм. Сферическую аберрацию можно измерять любым известным и удобным способом, в том числе с помощью имеющегося в продаже аберрометра.
При проектировании оптической зоны линз, составляющих предмет настоящего изобретения, можно использовать любое количество математических функций, включая, помимо прочего, сферы, асферики, сплайны, конусы, многочлены и т.п. В предпочтительном варианте осуществления центральная зона предпочтительно имеет сферическую форму с плавным переходом между центральной и периферической зонами. Такой плавный переход может быть обеспечен благодаря использованию математических функций, постоянных по величине, а также их первых и вторых производных.
Одно уравнение, допустимое при проектировании оптической зоны линз, составляющих предмет настоящего изобретения, имеет следующий вид:
<mrow><mi>y</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msup><mi>x</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><mi>r</mi><mo>+</mo><msqrt><mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup><mo>−</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>k</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><msup><mi>x</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow></msqrt></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(I),
где y - расстояние от центра линзы;
x - величина сагиттального параметра;
r - радиус кривизны и
k - коническая константа, k=0 для сферы, -1<k<0 для эллипса, k<-1 для гиперболы.
Для оптической зоны диаметром D с центральной сферической зоной диаметром d для -d/2<x<d/2 можно использовать коническое сечение следующего уравнения:
<mrow><mi>y</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msup><mi>x</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><mi>r</mi><mo>+</mo><msqrt><mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup><mo>−</mo><msup><mi>x</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow></msqrt></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(II),
а для d/2<x<D/2
<mrow><mi>y</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msup><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>d</mi><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><mrow><mo>{</mo><mrow><mi>r</mi><mo>+</mo><msqrt><mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup><mo>−</mo><msup><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>d</mi><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow></msqrt></mrow><mo>}</mo></mrow><mo>−</mo><msup><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>d</mi><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac><mo>−</mo><mfrac><mrow><msup><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>d</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><mrow><mo>{</mo><mrow><mi>r</mi><mo>+</mo><msqrt><mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup><mo>−</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>k</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><msup><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>d</mi><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow></msqrt></mrow><mo>}</mo></mrow></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(III).
Сагиттальные параметры в любой точке могут быть преобразованы в радиусы. Оптическая сила в такой точке может быть вычислена по следующей формуле:
<mrow><mi>P</mi><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><mfrac><mn>1</mn><mrow><msubsup><mi>r</mi><mn>1</mn><mn>2</mn></msubsup></mrow></mfrac><mo>−</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><msubsup><mi>r</mi><mn>2</mn><mn>2</mn></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(IV),
где P - оптическая сила и
n - показатель преломления материала линзы.
Участок положительной оптической силы и участок положительной продольной сферической аберрации могут располагаться, и в предпочтительном варианте располагаются, вместе либо по отдельности на передней или задней поверхностях линзы. В целях коррекции астигматизма пользователя одна поверхность линзы может обладать положительной оптической силой и положительной продольной сферической аберрацией, а другая поверхность может быть сферической, асферической или обладать оптической силой цилиндра. Специалист в данной области определит, что для вариантов осуществления контактной линзы, обладающей силой цилиндра, следует учесть необходимость использования средств стабилизации. К допустимым средствам стабилизации относятся любые известные в данной области статические и динамические средства стабилизации, в частности призматический балласт, тонкие и утолщенные зоны, выпуклости и т.п., а также комбинации таких способов.
В тех вариантах осуществления, где находятся центральная зона и по меньшей мере одна концентрическая зона, возможно наличие второй зоны, которая является концентрической по отношению к первой такой зоне. Вторая зона может обладать, по существу, постоянной оптической силой или, что предпочтительно, оптической силой, которая постепенно снижается при перемещении в направлении к периферии данной зоны. Вторая концентрическая зона может найти применение в тех линзах, пользователи которых обладают большими зрачками. К их числу относятся молодые люди, находящиеся в условиях недостаточного освещения. Вторая зона предпочтительно начинается на расстоянии радиуса приблизительно 3,5 мм и имеет ширину до радиуса приблизительно 4,5 мм. В тех вариантах осуществления, в которых оптическая сила постепенно снижается к краю зоны, конечное значение оптической силы предпочтительно составляет приблизительно половину значения оптической силы на участке зоны, наиболее приближенном к оптическому центру. Например, если положительная продольная сферическая аберрация линзы в первой концентрической зоне на расстоянии радиуса приблизительно 2,5 мм составляет 1,0 диоптрию, то оптическая сила на участке второй зоны, наиболее удаленном от оптического центра, снижена до приблизительно 0,5 диоптрий. В тех вариантах осуществления, где между постоянной положительной оптической силой и положительной продольной сферической аберрацией отсутствует дискретная связь, по краю области положительной продольной сферической аберрации может располагаться вторая область такой постоянной или постепенно снижающейся оптической силы. Добавление второй периферической зоны может иметь свои преимущества, поскольку такая зона может использоваться для снижения положительной оптической силы на периферии, тем самым снижая риск нарушения зрения вследствие положительной оптической силы в условиях недостаточного освещения.
Линзы, составляющие предмет настоящего изобретения, предпочтительно представляют собой мягкие контактные линзы, выполненные из любого материала, пригодного для изготовления таких линз. Примерами материалов, пригодных для изготовления мягких контактных линз, являются, в частности, силиконовые эластомеры, силиконсодержащие макромеры, в том числе описанные в патентах США №№ 5371147, 5314960 и 5057578, полностью включенных в настоящий документ путем ссылки, гидрогели, силиконсодержащие гидрогели и т.п., а также их комбинации. В более предпочтительном варианте поверхность выполнена из силоксана или содержит функциональную группу силоксана, включая, помимо прочего, полидиметилсилоксановые макромеры, метакрилоксипропилполиалкилсилоксаны и их смеси, силиконовый гидрогель или гидрогель, например этафилкон A.
Предпочтительным материалом для изготовления линз являются поли-2-гидроксиэтилметакрилатные полимеры. Под ними понимаются полимеры, имеющие максимальную молекулярную массу в диапазоне от приблизительно 25,000 до приблизительно 80,000 и степень полидисперсности в диапазоне от менее приблизительно 1,5 до менее приблизительно 3,5 соответственно и несущие по меньшей мере одну ковалентно связанную функциональную группу для поперечной сшивки. Данный материал описан в патенте США № 6846892, полностью включенном в настоящий документ путем ссылки. Соответствующие материалы для изготовления интраокулярных линз включают, помимо прочего, полиметилметакрилат, гидроксиэтилметакрилат, инертные прозрачные пластмассы, полимеры на основе силикона и т.п., а также их комбинации.
Для полимеризации материала линз могут применяться любые способы, включая, в частности, термическую, радиационную, химическую, электромагнитную полимеризацию и т.п., а также их комбинации. Линзу предпочтительно отливают в форме и полимеризуют с использованием ультрафиолетового излучения или полного спектра видимого излучения. В частности, точные параметры условий полимеризации материала линзы зависят от выбранного материала и изготавливаемой линзы. Способы полимеризации офтальмологических линз, в том числе контактных линз, являются широко известными. Допустимые способы рассмотрены в патенте США № 5540410, полностью включенном в настоящий документ путем ссылки.
Контактные линзы, составляющие предмет настоящего изобретения, можно изготовить любым общепринятым способом. Например, оптические зоны можно изготовить методом алмазной обточки или алмазной обточки в формах для литья, используемых для формирования линз, составляющих предмет настоящего изобретения. После этого соответствующую жидкую смолу помещают между формами для литья и сжимают, а затем отверждают до получения линз, составляющих предмет настоящего изобретения. В альтернативном варианте осуществления зону можно изготавливать методом алмазной обточки в заготовках линзы.
Суть настоящего изобретения может быть более подробно раскрыта в следующих примерах.
Примеры
Пример 1
5
Радиус кривизны задней поверхности линзы, составляющей предмет настоящего изобретения, составляет 8,8 мм, тогда как параметры передней поверхности рассчитываются с помощью уравнения II при k +10, r=1,1 и d=0,75 мм. Оптическая сила центральной зоны составляет -3,00 диоптрии, а значение положительной продольной сферической аберрации составляет +1 диоптрия при 5 мм. Линза изготовлена путем микрообточки медного вкладыша монокристальным алмазным резцом с последующей отливкой под давлением формы для литья линзы из вкладыша и отливкой линзы из этафилкона А в соответствии со стандартными способами изготовления линз. Сплошная линия на графике, представленном на фиг.2, соответствует профилю оптической силы оптической зоны линзы. На фиг.3 и 4 представлены профили оптической силы для альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения.
Сравнительный пример 1
Предлагается линза известного уровня техники, выполненная в соответствии с описанием патента США № 6045578, в которой радиус кривизны задней поверхности составляет 8,8 мм, а параметры передней поверхности рассчитываются с помощью уравнения I при k +3,5. Центральная зона оптической зоны обладает оптической силой 3,00 диоптрии и положительной продольной сферической аберрацией +1 диоптрия при 5 мм. Линза изготовлена путем микрообточки медного вкладыша монокристальным алмазным резцом с последующей отливкой под давлением формы для литья линзы из вкладыша и отливкой линзы из этафилкона А в соответствии со стандартными способами изготовления линз. Пунктирная линия на графике, представленном на фиг.2, соответствует профилю оптической силы оптической зоны линзы.