КОНФИГУРАЦИЯ ЛИНЗЫ, НЕ ЗАВИСЯЩЕЙ ОТ РАЗМЕРА ЗРАЧКА, И СПОСОБ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ И/ИЛИ ЗАМЕДЛЕНИЯ ПРОГРЕССИРОВАНИЯ МИОПИИ
CONFIGURATION OF LENS NOT DEPENDING ON PUPIL DIMENSION, AND METHOD FOR MYOPIA PROGRESS PREVENTION AND/OR INHIBITION

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к офтальмологическим линзам и, в частности, к контактным линзам, выполненным с возможностью замедления, сдерживания или предотвращения прогрессирования миопии. Офтальмологические линзы настоящего изобретения содержат профили оптической силы, имеющие положительную сферическую аберрацию как для маленьких, так и для больших размеров входного зрачка, например размеров зрачка, имеющих диаметр от 3,0 мм до 7,0 мм, которые подходят для применения с целью контроля или уменьшения прогрессирования миопии.
Описание смежных областей
Обычные состояния, которые приводят к снижению остроты зрения, включают миопию и гиперметропию, для которых выписывают корректирующие линзы в виде очков либо жесткие или мягкие контактные линзы. Такие состояния по существу описывают как дисбаланс между длиной глаза и фокусом оптических элементов глаза. Миопические глаза фокусируются перед плоскостью сетчатки, а гиперметропические глаза фокусируются позади плоскости сетчатки. Миопия, как правило, развивается потому, что осевая длина глаза увеличивается до длины, которая больше фокусного расстояния оптических компонентов глаза, т.е. глаз становится слишком длинным. Гиперметропия, как правило, развивается потому, что осевая длина глаза является слишком короткой по сравнению с фокусным расстоянием оптических компонентов глаза, т.е. глаз не является достаточно длинным.
Миопия имеет высокий уровень распространенности во многих регионах мира. Наибольшей проблемой, связанной с этим состоянием, является его возможное прогрессирование до миопии высокой степени, например более 5 (пяти) или 6 (шести) диоптрий, что сильно сказывается на способности человека функционировать без помощи оптических устройств. Миопия высокой степени также связана с повышенным риском заболевания сетчатки, катаракты и глаукомы.
Корректирующие линзы применяют для изменения общего фокуса глаза для создания более четкого изображения на плоскости сетчатки путем смещения фокуса от расположения перед плоскостью для коррекции миопии или от расположения позади плоскости для коррекции гиперметропии соответственно. Однако корректирующий подход к этим состояниям не воздействует на причину состояния, а является всего лишь протезным или предназначен для устранения симптомов.
В большинстве случаев глаза имеют не простую миопию или гиперметропию, а миопический астигматизм или гиперметропический астигматизм. Астигматические аномалии фокуса воздействуют на изображение точечного источника света с образованием двух взаимно перпендикулярных линий на разных фокусных расстояниях. В представленном далее описании термины «миопия» и «гиперметропия» применяются для включения простой миопии или миопического астигматизма и гиперметропии или гиперметропического астигматизма соответственно.
Эмметропия описывает состояние ясного видения, при котором объект на бесконечности находится в относительно четком фокусе при расслабленном хрусталике глаза. У взрослых с нормальными или имеющими нормальное зрение глазами свет как от удаленных, так и от близких объектов, а также проходящий через центральный или параксиальный участок апертуры или зрачка, фокусируется хрусталиком внутри глаза вблизи плоскости сетчатки, где воспринимается перевернутое изображение. Однако согласно наблюдениям большинство нормальных глаз показывают положительную продольную сферическую аберрацию (LSA) по существу в области приблизительно +0,50 диоптрий (дптр) для апертуры 5,0 мм, что означает, что лучи, проходящие через апертуру или зрачок в его периферической зоне, фокусируются на +0,50 дптр перед плоскостью сетчатки, когда глаз фокусируется на бесконечности. В настоящем документе величина «дптр» представляет собой оптическую силу, которая определяется как величина, обратная фокусному расстоянию линзы или оптической системы, выражаемая в метрах.
Сферическая аберрация нормального глаза не является постоянной. Например, аккомодация (изменение оптической силы глаза, которое обусловлено главным образом изменениями хрусталика) приводит к изменению положительного значения сферической аберрации на отрицательное.
В патенте США №6045578 описано, что добавление положительной сферической аберрации к контактной линзе будет уменьшать или контролировать прогрессирование миопии. Способ включает изменение сферической аберрации системы глаза для изменения роста длины глаза. Иными словами, эмметропизацию можно регулировать посредством сферической аберрации. В этом способе роговица миопического глаза оснащена линзой, имеющей увеличение оптической силы при удалении от центра линзы. Параксиальные лучи света, попадающие на центральную часть линзы, фокусируются на сетчатке глаза, продуцируя четкое изображение объекта. Краевые лучи света, попадающие на периферийную часть роговицы, фокусируются на плоскости между роговицей и сетчаткой и продуцируют положительную сферическую аберрацию изображения на последней. Эта положительная сферическая аберрация продуцирует физиологическое воздействие на глаз, что обычно приводит к подавлению роста глаза, таким образом смягчая тенденцию миопического глаза к дальнейшему росту.
В настоящее время добавление положительной сферической аберрации осуществляется образом, который применим только к одному конкретному размеру зрачка. Поскольку зрачки, например зрачки детей, значительно изменяются в зависимости от уровня интенсивности света, существует необходимость разработки оптики, которая имеет более корректную положительную сферическую аберрацию при разных размерах зрачка, например, варьирующих от приблизительно 3 мм до приблизительно 7 мм в диаметре, особенно в контексте контроля миопии.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Конфигурация линзы, не зависящей от размера зрачка, настоящего изобретения преодолевает ограничения известного уровня техники посредством выполнения коррекции фовеального дальнего зрения и обеспечения профиля оптической силы, имеющего более корректную положительную сферическую аберрацию как для маленьких, так и для больших размеров зрачка, таким образом замедляя, сдерживая или предотвращая прогрессирование миопии.
В соответствии с одним аспектом настоящее изобретение относится к офтальмологической линзе для по меньшей мере одного из замедления, сдерживания или предотвращения прогрессирования миопии. Офтальмологическая линза содержит центр офтальмологической линзы, имеющий отрицательную оптическую силу, которая обеспечивает коррекцию фовеального зрения при миопии; первую периферическую зону, окружающую центр, имеющий оптическую силу, которая увеличивается к первому пику, имеющему оптическую силу, которая более положительна, чем в центре; и вторую периферическую зону, окружающую первую периферическую зону и имеющую второй пик, имеющий оптическую силу, которая более положительна, чем в центре, и отлична от оптической силы первого пика. Линза имеет профиль оптической силы, который замедляет, сдерживает или предотвращает прогрессирование миопии независимо от размера зрачка.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение относится к способу для по меньшей мере одного из замедления, сдерживания или предотвращения прогрессирования миопии. Линза содержит центр офтальмологической линзы, имеющий отрицательную оптическую силу, которая обеспечивает коррекцию фовеального зрения при миопии; первую периферическую зону, окружающую центр, имеющий оптическую силу, которая увеличивается к первому пику, имеющему оптическую силу, которая более положительна, чем в центре; и вторую периферическую зону, окружающую первую периферическую зону и имеющую второй пик, имеющий оптическую силу, которая более положительна, чем в центре, и отлична от оптической силы первого пика. Соответственно, рост глаза изменяется независимо от размера зрачка.
Контактная линза настоящего изобретения оснащена профилем оптической силы, не зависящим от размера зрачка. Линза содержит профиль оптической силы, имеющий минимальную относительную мощность оптической силы 5, таким образом обеспечивая более корректную сферическую аберрацию при диаметрах зрачка от приблизительно 3 мм до приблизительно 7 мм.
Конфигурация контактной линзы, не зависящей от размера зрачка, настоящего изобретения обеспечивает простое, экономичное и эффективное средство и способ для предотвращения и/или замедления прогрессирования миопии, скорость роста которой во всем мире возрастает.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеизложенные и прочие элементы и преимущества изобретения станут понятны после следующего более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, показанных на прилагаемых чертежах.
На ФИГ. 1 представлен график зависимости диаметра зрачка от освещенности.
На ФИГ. 2 представлен график, отображающий размеры зрачка у детей при ярком и тусклом освещении.
На ФИГ. 3А представлено изображение профиля оптической силы для линзы, имеющей положительную продольную сферическую аберрацию +1,50 дптр.
На ФИГ. 3B представлен график относительной мощности оптической силы для линзы, показанной на ФИГ. 3A.
На ФИГ. 4A представлено изображение профиля оптической силы первой линзы, не зависящей от размера зрачка, в соответствии с настоящим изобретением.
На ФИГ. 4B представлен график относительной мощности оптической силы для линзы, показанной на ФИГ. 4A.
На ФИГ. 5A представлено изображение профиля оптической силы второй линзы, не зависящей от размера зрачка, в соответствии с настоящим изобретением.
На ФИГ. 5B представлен график относительной мощности оптической силы для линзы, показанной на ФИГ. 5A.
На ФИГ. 6 представлено схематическое изображение примера контактной линзы в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известные профили оптической силы для линз могут иметь продольную положительную сферическую аберрацию, зависящую от размера зрачка, но не учитывают разные уровни интенсивности света, проникающего в глаз при изменениях размера зрачка. Как показано на ФИГ. 1, при изменениях освещенности размер зрачка существенно изменяется, например от 3,0 мм до 7,0 мм в диаметре.
На ФИГ. 2 представлен график, полученный в ходе клинического исследования 300 детей (600 глаз) и демонстрирующий процент зрачков при ярком и тусклом освещении, а также соответствующие размеры зрачков. Как показано, размер зрачка может значительно изменяться в зависимости от уровня интенсивности света.
В соответствии с настоящим изобретением относительная мощность оптической силы (RPE) применяется для создания профилей оптической силы линзы, имеющих более корректную положительную сферическую аберрацию как при маленьких, так и при больших размерах зрачка, например при размерах зрачка, варьирующих от 3,0 мм до 7,0 мм, таким образом обеспечивая более эффективное лечение или предотвращение прогрессирования миопии, чем известные линзы. Относительную мощность оптической силы (RPE) можно рассчитать следующим образом.
Во-первых, мощность оптической силы на первом участке зрачка рассчитывают по формуле (1) (например, в зависимости от размера зрачка она может составлять приблизительно 15,52 процента от площади зрачка):
Во-вторых, мощность оптической силы на втором участке зрачка, окружающем первый участок, рассчитывают по формуле (2) (например, в зависимости от размера зрачка она может составлять приблизительно 84,48 процента от площади зрачка):
Наконец, относительную мощность оптической силы (RPE) рассчитывают по формуле (3):
,
где r - положение по радиусу;
d - диаметр зрачка (размер входного зрачка);
f(r) представляет оптическую силу (дптр) линзы; и
s(r) представляет эффект Стайлса-Кроуфорда.
На ФИГ. 3A представлен профиль оптической силы линзы, имеющий продольную положительную сферическую аберрацию +1,50 дптр в положении по радиусу 2,5 мм (пример из патента США №6045578). RPE для этой линзы рассчитывают для разных размеров входного зрачка (EP). Кривая RPE построена на ФИГ. 3B. Как показано на графике на ФИГ. 3B, значение RPE увеличивается по мере увеличения размера зрачка.
Можно заметить, что RPE является низкой при маленьких размерах входного зрачка (т.е. менее 5 для размеров EP от 3,0 до 4,0 мм). Фактически значение RPE, измеренное при размере входного зрачка (EP) 6,5 мм, приблизительно в 8 раз превышает значение при размере входного зрачка 3,0 мм. Соответственно, линза, показанная на ФИГ. 3А, не имеет корректной сферической аберрации при разных размерах зрачка. Таким образом, хотя конфигурация этой линзы может замедлять скорость прогрессирования миопии при больших зрачках, ее эффект для предотвращения или контроля прогрессирования миопии при маленьких зрачках может быть незначительным.
На ФИГ. 4A представлен профиль оптической силы (KC) первой линзы, не зависящей от размера зрачка, в соответствии с настоящим изобретением, который изображен на фоне профиля оптической силы, показанного на ФИГ. 3A. Оптическая сила в геометрическом центре линзы может быть отрицательной фокальной оптической силой, которая соответствует существующему состоянию миопического дальнего зрения, таким образом обеспечивая коррекцию фовеального зрения. Линза содержит первую периферическую зону, где рефракционная оптическая сила постепенно и непрерывно возрастает до первого пика (пик №1). Как показано, в определенных вариантах осуществления местоположение первого пика может быть по меньшей мере в 0,75 мм и по большей мере в 2,0 мм от центра линзы, например, на расстоянии приблизительно 1,09 мм. Как показано, в определенных вариантах осуществления величина положительной оптической силы первого пика может варьировать от +1,00 дптр до +15,00 дптр по отношению к оптической силе в центре линзы, например, приблизительно +2,05 диоптрий.
Профиль оптической силы (KC) также содержит вторую периферическую зону, где рефракционная оптическая сила снижается от первого пика до впадины (впадина №1), а затем повышается от впадины до второго пика (пик №2). Как показано, в определенных вариантах осуществления местоположение второго пика может быть по меньшей мере в 2,00 мм и по большей мере в 3,50 мм от центра линзы, например, на расстоянии приблизительно 2,20 мм от центра. Как показано, в определенных вариантах осуществления величина положительной оптической силы второго пика по отношению к оптической силе в центре линзы может варьировать от +1,00 дптр до +15,00 дптр, например +1,40 диоптрий. В определенных вариантах осуществления величина положительной оптической силы второго пика равна или меньше оптической силы первого пика.
На ФИГ. 4A местоположение впадины находится на расстоянии приблизительно 1,75 мм от центра линзы. Величина положительной оптической силы впадины по отношению к оптической силе в центре линзы составляет +0,85 диоптрий. В определенных вариантах осуществления эта величина может быть по меньшей мере на 0,50 диоптрий меньше, чем величина первого пика или второго пика. Конфигурация линзы также содержит третий участок, где положительная оптическая сила непрерывно уменьшается от второго пика до границы оптической зоны линзы.
На ФИГ. 4B представлена RPE конфигурации линзы, показанной на ФИГ. 4A, по сравнению с RPE линзы, показанной на ФИГ. 3A. Линза, не зависящая от размера зрачка, в соответствии с настоящим изобретением имеет более уплощенную кривую RPE. RPE составляет 5 или более, например 8 или более, при размерах зрачка, варьирующих от 3,0 мм до приблизительно 6,5 мм. Напротив, RPE линзы, показанной на ФИГ. 3A, имеет меньшую RPE при размере зрачка менее 6,0 мм и значительно меньшую при размерах зрачка менее 5,5 мм. Соответственно, конфигурация линзы, показанной на ФИГ. 4A, имеет более корректную положительную сферическую аберрацию в более широком диапазоне размеров зрачка, особенно при меньших размерах зрачка. Конфигурация линзы на ФИГ. 4A эффективно предотвращает, замедляет или сдерживает скорость прогрессирования миопии не только при больших зрачках, но и при маленьких зрачках.
На ФИГ. 5A представлен профиль оптической силы (NB) второй линзы, не зависящей от размера зрачка, в соответствии с настоящим изобретением, который изображен на фоне профиля оптической силы, показанного на ФИГ. 3A. На ФИГ. 5A местоположение и величина положительной оптической силы первого пика и впадины аналогичны тем же показателям первой линзы, не зависящей от размера зрачка, показанной на ФИГ. 4A.
Местоположение второго пика также аналогично местоположению второго пика, показанного на ФИГ. 4А. Положительная оптическая сила второго пика по отношению к тому же показателю в центре линзы может варьировать от +1,00 дптр до +15,00 дптр, например приблизительно +4 дптр, как показано, но больше (например, в два раза больше чем +2,05 дптр на ФИГ. 4A), чем величина положительной оптической силы первого пика.
На ФИГ. 5B представлена конфигурация второй линзы, не зависящей от размера зрачка, которая характеризуется большими значениями RPE для маленьких зрачков по сравнению с конфигурацией линзы, показанной на ФИГ. 3A. Более того, поскольку величина положительной оптической силы второго пика больше, чем тот же показатель первого пика, значения RPE конфигурации второй линзы становятся еще больше, чем первой не зависящей от размера зрачка конфигурации для более крупных зрачков. Конфигурация второй линзы (NB) обладает терапевтической эффективностью в отношении замедления прогрессирования миопии при маленьких зрачках и при более крупных размерах зрачков.
В соответствии с настоящим изобретением профиль оптической силы может находиться на передней поверхности или задней поверхности линзы. В определенных вариантах осуществления профиль оптической силы может находиться на передней поверхности линзы для обеспечения корректного профиля с учетом эффекта обертывания при помещении линзы в глаз.
На ФИГ. 6 представлен схематический вид контактной линзы 600 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Контактная линза 600 содержит оптическую зону 602 и внешнюю зону 604. Оптическая зона 602 содержит центральную зону 606 и по меньшей мере одну периферическую зону 608. В определенных вариантах осуществления диаметр оптической зоны 602 можно выбрать величиной 8,0 мм, диаметр по существу круговой зоны 606 можно выбрать величиной 4,0 мм, а граничные диаметры кольцевой наружной периферической зоны 608 могут составлять 5,0 мм и 6,5 мм при измерении от геометрического центра линзы 600. Следует отметить, что ФИГ. 6 только иллюстрирует пример осуществления настоящего изобретения. Например, в этом примере осуществления наружная граница по меньшей мере одной периферической зоны 608 не обязательно совпадает с наружным краем оптической зоны 602, тогда как в других вариантах осуществления они могут совпадать. Внешняя зона 604 окружает оптическую зону 602 и обеспечивает стандартные элементы контактной линзы, включая расположение и центрирование линзы. В соответствии с одним примером осуществления внешняя зона 604 может включать один или более механизмов стабилизации для уменьшения вращения линзы на глазу.
Следует отметить, что различные зоны, показанные на ФИГ. 6, изображены в виде концентрических кругов, причем зоны могут содержать любые подходящие круглые или некруглые формы, такие как эллиптическая форма.
Следует отметить, что размер входного зрачка глаза варьирует в различных субпопуляциях. В определенных вариантах осуществления конфигурацию линзы можно выполнить по индивидуальному заказу, чтобы обеспечить как хорошую коррекцию фовеального зрения, так и эффективность лечения миопии на основании среднего размера зрачка пациента. Кроме того, поскольку размер зрачка коррелирует с рефракцией и возрастом для пациентов детского возраста, в определенных примерах осуществления линза может быть дополнительно оптимизирована для подгрупп педиатрической субпопуляции с определенным возрастом и/или рефракцией на основании размеров их зрачков. По существу, профили оптической силы можно отрегулировать или подогнать под размер зрачка для обеспечения оптимального баланса между коррекцией фовеального зрения и более корректной специальной аберрацией в диапазоне размеров зрачков.
Доступные в настоящее время контактные линзы остаются экономичным средством коррекции зрения. Тонкие пластиковые линзы располагаются над роговицей глаза для коррекции дефектов зрения, включая миопию (или близорукость), гиперметропию (или дальнозоркость), астигматизм, т.е. асферичность роговицы, и пресбиопию, т.е. потерю способности хрусталика к аккомодации. Доступны различные формы контактных линз, которые изготовлены из различных материалов и обеспечивают разные функциональные возможности.
Мягкие контактные линзы для повседневного ношения, как правило, изготавливают из мягких полимерных материалов, которые соединяют с водой для кислородной проницаемости. Мягкие контактные линзы для повседневного ношения могут представлять собой однодневные одноразовые линзы или одноразовые линзы длительного ношения. Однодневные одноразовые линзы обычно носят в течение одного дня и затем выбрасывают, тогда как одноразовые линзы длительного ношения обычно носят до тридцати дней. В цветных мягких контактных линзах применяют разные материалы для обеспечения разных функциональных возможностей. Например, в оттеночных контактных линзах применяют светлый оттенок для облегчения поиска пользователем выпавшей контактной линзы, тонированные контактные линзы имеют подсвечивающий оттенок, который призван усиливать натуральный цвет глаз пользователя, причем контактная линза с цветным оттенком содержит темный, непрозрачный оттенок, призванный изменить цвет глаз пользователя, и светофильтрующие контактные линзы с оттенком могут усиливать определенные цвета, приглушая другие. Жесткие газопроницаемые контактные линзы получают из полимеров с содержанием силоксана, но они более жесткие, чем мягкие контактные линзы, что позволяет им удерживать свою форму и делает их более долговечными. Бифокальные контактные линзы специально разработаны для пациентов с пресбиопией и доступны в виде как мягких, так и жестких контактных линз. Торические контактные линзы специально разработаны для пациентов с астигматизмом и также доступны в виде как мягких, так и жестких контактных линз. Комбинированные линзы, сочетающие разные аспекты вышеописанных линз, также доступны, например, гибридные контактные линзы.
Следует отметить, что конфигурацию линзы, не зависящей от размера зрачка, настоящего изобретения можно встроить в любое число разных контактных линз, образованных из любого числа материалов. В частности, конфигурацию линзы, не зависящей от размера зрачка, настоящего изобретения можно использовать в любой из контактных линз, описанных в настоящем документе, включая мягкие контактные линзы для повседневного ношения, жесткие газопроницаемые контактные линзы, бифокальные контактные линзы, торические контактные линзы и гибридные контактные линзы. Кроме того, хотя изобретение описано в отношении контактных линз, следует отметить, что концепцию настоящего изобретения можно использовать для очковых линз, интраокулярных линз, роговичных имплантируемых линз и накладных линз.
Несмотря на то что показанные и описанные варианты осуществления считаются наиболее практичными и предпочтительными, очевидно, что специалистам в данной области техники предоставляются возможности отступления от описанных и показанных конкретных конфигураций и способов, которые можно применять не отступая от сущности и объема изобретения. Настоящее изобретение не ограничивается отдельными описанными и показанными конструкциями, но все его конструкции должны быть согласованы со всеми модификациями, которые могут входить в объем прилагаемой формулы изобретения.