СИСТЕМА И СПОСОБ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ЗАПИТЫВАЕМОЙ ЭНЕРГИЕЙ ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНЗЫ
SYSTEM AND METHOD FOR PROGRAMMING ENERGISED OPHTHALMOLOGICAL LENS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение по существу относится к запитываемым энергией офтальмологическим линзам и более конкретно к системе программирования параметров мультифокальной коррекции зрения офтальмологической линзы.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Обычно офтальмологические устройства, такие как гидрогелевая линза, интраокулярная линза или пробка для слезной точки, выполняют корректирующую, косметическую или терапевтическую функцию. Например, контактная линза может выполнять функцию коррекции зрения, косметической коррекции и/или терапевтические функции. Каждая из перечисленных функций обеспечивается физической характеристикой контактной линзы. Например, светопреломляющее свойство может обеспечивать функцию коррекции зрения, пигмент может обеспечить косметические улучшения, a активный агент может обеспечить терапевтическое действие.
Жидкостные менисковые линзы известны в разных отраслях промышленности. Известные жидкостные менисковые линзы имели цилиндрические формы и поверхность их периметра была сформирована точками, расположенными на фиксированном расстоянии от оси, представляющей собой прямую линию. Конструкции известных жидкостных менисковых линз ограничены тем, что их первая внутренняя поверхность по существу параллельна второй внутренней поверхности, и каждая из них перпендикулярна оси цилиндра. Известные примеры использования жидкостных менисковых линз включают такие устройства, как устройства для электронных камер и мобильных телефонов.
В последнее время заявка на патент США №13/095 786 под названием “Arcuate Liquid Meniscus Lens”, принадлежащая тому же авторскому коллективу, создавшему настоящее изобретение, описывает жидкостную менисковую линзу дугообразной формы, пригодную для контактной линзы. В дополнение, поскольку микроэлектроника продолжает развиваться, размер, форма и пределы регулирования могут обеспечить размещение активных запитываемых энергией компонентов в офтальмологическую линзу удобными путями. Как упоминалось ранее, доступные в настоящее время контактные линзы выполнены с возможностью обеспечения коррекции зрения с помощью физической характеристики контактной линзы. Однако многим людям требуется использование бифокальных или трифокальных линз для обеспечения коррекции зрения, необходимой для возможности видеть на разных расстояниях. Благодаря использованию микроэлектроники и различных жидкостных менисковых линз с геометрией, которая может быть пригодна для размещения на поверхности глаза, возникает необходимость в новых способах и системах программирования и разработки, которые могут быть полезными для обеспечения различной коррекции зрения.
Следовательно, необходимы офтальмологические линзы и системы, которые могут включать в себя электронные и активные компоненты коррекции зрения, которые могут быть выполнены для обеспечения мультифокальной коррекции зрения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, указанные выше потребности в значительной мере обеспечиваются одним или несколькими вариантами осуществления систем и способа, описанных в данном документе. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления система обеспечения мультифокальной коррекции зрения для пациента может включать запитываемую энергией офтальмологическую линзу, содержащую несущий вкладыш и гидрогелевую часть. Гидрогелевая часть может удерживать и в некоторых вариантах осуществления инкапсулировать несущий вкладыш, инкапсулируя одно или оба из следующего: электрическую батарею и жидкостную менисковую линзу дугообразной формы. Система связи может быть в логическом электрическом соединении с микропроцессором офтальмологической линзы и может быть выполнена с возможностью беспроводного получения данных в результате исследования рефракции пользователя. В некоторых вариантах осуществления, микропроцессор может быть удержан несущим вкладышем и выполненным с возможностью изменения формы жидкостного мениска указанной жидкостной менисковой линзы дугообразной формы из первого состояния во второе состояние согласно программному сигналу, основанному на входящих данных от пользователя и беспроводном получении данных в результате исследования рефракции. Геометрия офтальмологической линзы системы по меньшей мере частично определена исследованием топографии и выполнена с возможностью корректировки дефектов зрения на большое расстояние, когда жидкостный мениск указанной жидкостной менисковой линзы дугообразной формы находится в первом состоянии. Изменение формы жидкостного мениска указанной жидкостной менисковой линзы дугообразной формы из первого состояния во второе состояние может быть полезным для корректировки дефектов зрения пользователя на ближнее расстояние. Подобным образом, изменение из первого состояния в другое может быть использовано для дефектов зрения на большое расстояние. В некоторых вариантах осуществления в первом состоянии не может происходить оптическая коррекция. В данном случае по мере необходимости может происходить только коррекция зрения на большое расстояние и зрения на ближнее расстояние.
Согласно дополнительным аспектам изобретения описан способ программирования запитываемой энергией офтальмологической линзы для обеспечения мультифокальной коррекции зрения. Способ содержит: определение потребностей коррекции зрения пользователя на расстояние X; определение потребностей коррекции зрения пользователя на расстояние Y; получение данных по меньшей мере одного из измерения глаза пациента без использования каких-либо корректирующих устройств и свойств коррекции зрения по меньшей мере одной конструкции линзы ; предоставление смоделированного изображения графических представлений, прогнозирующих оптический эффект одной или нескольких офтальмологических линз; выбор из смоделированного изображения офтальмологической линзы, содержащей гидрогелевую удерживающую структуру и несущий вкладыш, при этом по меньшей мере часть несущего вкладыша удерживается гидрогелевой частью и расположена в некоторой части оптической зоны офтальмологической линзы, при этом форма офтальмологической линзы обеспечивает оптический эффект, способный корректировать зрение на расстоянии X; и программирование рабочего протокола для переключения состояния оптических корректирующих свойств линзы для корректировки дефектов образа изображения на расстоянии Y.
Выше были кратко описаны некоторые реализации и конфигурации систем и этапов способа для лучшего понимания приводимого ниже подробного описания. Конечно, имеются дополнительные реализации, которые будут описаны ниже и которые составят объект изобретения в его формуле.
В этом отношении, прежде чем подробно объяснять по меньшей мере одну реализацию, следует понять, что гидрогелевая линза, включающая в себя систему связи, не ограничена в своем применении деталями конструкции и расположением компонентов, изложенными в нижеследующем описании или показанными на графических материалах. Следует также понимать, что фразеология и терминология, используемые в настоящем документе, а также в реферате изобретения, служат целям описания и не должны рассматриваться как ограничивающие.
Таким образом, специалисты в данной области определят, что концепция, на которой основано данное описание, легко может быть использована как основа для проектирования других структур, способов и систем для выполнения нескольких задач офтальмологической линзы, включая регулирование вслед за изготовлением офтальмологической линзы, дополнительных динамических компонентов, которые могут быть включены в некоторые варианты осуществления. Поэтому следует понимать, что формула данного изобретения распространяется на такие эквивалентные конструкции в той мере, в какой они не отклоняются от сущности и объема настоящей заявки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 представлен вид сверху несущего вкладыша 100, приведенного в качестве примера, для запитываемого энергией офтальмологического устройства 150 и изометрическое представление запитываемого энергией офтальмологического устройства 150 с двумя частичными поперечными сечениями.
На фиг. 2A показано схематическое изображение запитываемой энергией офтальмологической линзы, представленной в качестве примера, в соответствии с аспектами настоящего изобретения.
На фиг. 2B представлено поперечное сечение жидкостной менисковой линзы, приведенной в качестве примера, в соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения.
На фиг. 3 показано трехмерное представление в разрезе функционализированного слоистого несущего вкладыша, который может быть реализован согласно некоторым аспектам настоящего изобретения.
На фиг. 4 представлен процессор, который может быть использован для реализации некоторых вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 5 показано типовое изображение моделирования коррекции зрения для конкретного пациента согласно аспектам настоящего изобретения.
На фиг. 6 представлены этапы способа, которые могут быть использованы для программирования мультифокальной офтальмологической линзы системы настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Описаны способ и система, полезные для обеспечения мультифокальной коррекции зрения для пользователя. Система может быть использована для программирования свойств коррекции зрения более чем в одном состоянии с использованием запитываемой энергией офтальмологической линзы путем, основанным на восприятии. Согласно некоторым аспектам система может включать вкладыш активной линзы, содержащую электроактивную жидкостную менисковую линзу дугообразной формы, выполненную с возможностью изменения первого состояния в предварительно установленное состояние коррекции зрения на основе сигнала от пользователя.
СПИСОК ТЕРМИНОВ
В описании и пунктах формулы изобретения использован ряд терминов, для которых будут приняты следующие определения.
Термин "вкладыш активной линзы" при использовании в настоящем документе может относиться к электронному или электромеханическому устройству вкладыша с управлением на основе логических схем.
Термин "данные измерения глаза пациента без использования каких-либо корректирующих устройств" при использовании в настоящем документе может относиться к данным и информации, определенным для глаза пациента, когда пациент не использует никаких устройств коррекции зрения. Для получения данных измерения глаза пациента без использования каких-либо корректирующих устройств может быть проведена серия исследований, включая, например, исследование физиологии, исследование топографии, исследование волнового фронта и исследование рефракции.
Термин "система связи" при использовании в настоящем документе может относиться к беспроводному устройству связи, которое может быть выполнено для передачи и получения электромагнитных волн из ее компонентов. В некоторых вариантах осуществления, система связи может включать наноантенну, такую как нанофрактальная антенна или конструкция антенны типа "волновой канал", а также нанодатчик, процессор и наноприемник. В некоторых вариантах осуществления, система связи может быть весьма малого размера и быть выполнена без последствий в большинстве применений в оптическом пластиковом полимере или смоле. В альтернативных вариантах осуществления значительно непрозрачные компоненты большей система связи, которые ухудшают зрение, могут быть расположены снаружи оптической зоны, например, образуя участок несущего вкладыша.
Выражение "запитываемый энергией" при использовании в настоящем документе может относиться к состоянию, при котором возможно подавать электрический ток или хранить электрическую энергию внутри.
Термин "энергорецептор" при использовании в настоящем документе может относиться к веществу, которое функционирует в качестве антенны для приема беспроводной энергии, например, с помощью передачи радиоволн.
Термин "источник энергии" при использовании в настоящем документе может относиться к устройству или слою,выполненному с возможностью подавать энергию или переводить логическое или электрическое устройство в запитываемое энергией состояние.
Термин "энергия" при использовании в настоящем документе может относиться к способности физической системы совершать работу. В рамках настоящего описания многие способы применения могут относиться куказанной способности выполнять электрические действия в ходе работы.
Термин "данные подгоночной линзы" при использовании в настоящем документе может относиться к данным и информации, определенной для глаза пациента, когда пациент использует устройство коррекции зрения в виде подгоночной линзы. Для получения данных для подгоночной линзы может быть проведена серия исследований, включая, например, исследование физиологии, исследование топографии, исследование волнового фронта и исследование рефракции.
Термин "функционализированный многослойный вкладыш" при использовании в настоящем документе может относиться к вкладышу для офтальмологического устройства, образованному из множества функциональных слоев, из которых по меньшей мере часть из множества функциональных слоев наложены друг на друга. Множество слоев могут иметь отдельную функциональность для каждого слоя; или, альтернативно, смешанную функциональность во множестве слоев. В некоторых вариантах осуществления слои могут представлять собой кольца.
Термин "обычно используемая пациентом линза" при использовании в настоящем документе может относиться к линзе, регулярно, например, ежедневно, используемой пациентом.
Термин "данные обычно используемой подгоночной линзы" при использовании в настоящем документе может относиться к данным и информации, определенной для глаза пациента, когда пациент использует устройство коррекции зрения в виде обычно используемой подгоночной линзы. Для получения данных для обычно используемой пациентом линзы может быть проведена серия исследований, включая, например, исследование физиологии, исследование топографии, исследование волнового фронта и исследование рефракции.
Термин "конструкция линзы" при использовании в настоящем документе может относиться к форме, функции и/или внешнему виду требуемой линзы, которая может обеспечивать функциональные характеристики, включающие, помимо прочего, коррекцию оптической силы, цветовую окраску, терапевтическую функциональность, износостойкость, допустимую проницаемость, форму, композицию, прилегаемость, приемлемую подгонку линзы (например, покрытие роговицы и перемещение), а также приемлемую стабильность линзы при вращении.
Термин "линзообразующая смесь": при использовании в настоящем документе, термин «линзообразующая смесь» или "реактивная смесь" или "РСМ" (реактивная смесь на основе мономера) относится к материалу на основе мономера или форполимера, который может быть отвержден и сшит или сшит с формированием офтальмологической линзы. Различные варианты осуществления могут включать линзообразующие смеси с одной или несколькими добавками, такими как: УФ-блокаторы, красители, фотоинициаторы или катализаторы и другие добавки, которые могут понадобиться в составе офтальмологических линз, таких как контактные или интраокулярные линзы.
Термин «механические варианты выбора» при использовании в настоящем документе может относиться к тем вариантам выбора, которые видимы глазу или осязаемы. Механические варианты выбора могут включать базовую кривизну, диаметр, толщину центральной части и стабилизирующие профили.
Термин "несущий вкладыш" при использовании в настоящем документе может относиться к формуемому или жесткому носителю, выполненному с возможностью поддерживать элемент питания, такой как электрическая батарея, в пределах офтальмологической линзы. В некоторых вариантах осуществления несущий вкладыш также включает одну или несколько различных оптических линз и систем связи.
Термин "метрология" при использовании в настоящем документе может относиться как к теоретическим, так и к практическим аспектам измерения, а термин "метрологическое оборудование" включает оборудование, выполненное с возможностью измерять оптические и структурные характеристики материалов.
Термин «форма для литья» при использовании в настоящем документе может относиться к жесткому или полужесткому объекту, который может быть использован для формования линз из неотвержденных составов. Некоторые формы для литья могут включать в себя одну или несколько частей формы для литья, используемые для формования гидрогелевой линзы, содержащей выступающие части.
Термин "поверхность глаза" при использовании в настоящем документе может относиться к области передней поверхности глаза.
Термин "офтальмологическая линза" при использовании в настоящем документе может относиться к любому офтальмологическому устройству, расположенному в глазу или на нем. Эти устройства можно использовать для оптической коррекции или в косметических целях. Например, термин "линза" может относиться к контактной линзе, интраокулярной линзе, накладной линзе, глазной вставке, оптическому вкладышу или иному подобному устройству, предназначенному для коррекции или модификации зрения или в косметических целях (например, для изменения цвета радужной оболочки) без ухудшения зрения. В некоторых вариантах осуществления предпочтительные линзы согласно изобретению представляют собой мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, в том числе, без ограничений, силикон-гидрогелей и фторсодержащих гидрогелей.
Термин "оптические варианты выбора" при использовании в настоящем документе может относиться к тем вариантам выбора, которые наиболее благоприятны для улучшения зрения пациента. Оптические варианты выбора могут включать коррекцию оптических аберраций низких порядков (например, 2-го порядка, 3-го порядка), индивидуальную коррекцию аберраций низкого и среднего порядков (например, 4-го порядка, 5-го порядка) и индивидуальную коррекцию аберраций среднего и высокого порядков (например, 6-го порядка, 7-го порядка).
Термин "оптическая зона" при использовании в настоящем документе может относиться к области офтальмологического устройства или линзы, через которую смотрит пользователь офтальмологической линзы после ее формирования.
Термин "профиль происхождения" при использовании в настоящем документе может относиться к основным этапам и/или к истории изготовления офтальмологической линзы. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления профиль происхождения может включать, например, одно или несколько из следующего: характеристики коррекции зрения, базовую кривизну, материал (материалы), зашифрованные цифровые идентификационные данные, информацию о производственном оборудовании, и аутентифицирующие данные.
При использовании в настоящем документе термин "периферическая зона" или "неоптическая зона" может относиться к области офтальмологической линзы, которая находится за пределами оптической зоны офтальмологической линзы, и, следовательно, за пределами той части офтальмологической линзы, через которую пользователь линзы видит, когда офтальмологическая линза в соответствии с обычным назначением находится на глазу, около глаза или внутри глаза.
Термин "исследование физиологии" при использовании в настоящем документе может относиться к исследованию физического состояния глаза. Исследование физиологии глаза без ограничений включает тест на глаукому (например, тонометрический тест, офтальмоскопию, способы компьютерной визуализации оптического нерва и т. п.), исследование сетчатки (например, офтальмоскопию, тест на реакцию расширения зрачка, исследование с оптокартированием сетчатки и т. п.), проверку на наличие язв, тест слезопродукции для проверки на наличие синдрома сухого глаза (например, тест Ширмера), проверку на наличие глазных инфекций и т. п.
Термин "исследование рефракции" при использовании в настоящем документе может относиться к исследованию, при котором зрение пациента преломляется с помощью устройства, которое содержит сотни комбинаций линз, чтобы определить любые возможные аномалии рефракции, такие как близорукость, дальнозоркость, астигматизм или пресбиопия. Исследование чрезмерной рефракции глаза с линзой представляет собой аналогичное исследование, при проведении которого пациент носит контактную линзу.
Выражение "на основе программного обеспечения" при использовании в настоящем документе может относиться к взаимодействиям для получения информации, содержащейся, сформулированной или доставленной с помощью устройств, для которых выполняется одно или несколько из следующих условий: они являются электрическими или электронными по конструкции или требуют для работы программного кода. Программное обеспечение может быть установлено локально на одно или несколько устройств или может быть размещено удаленно.
Термин "основанный на хранимой информации" при использовании в настоящем документе может относиться к взаимодействию между пациентом и устройствами, использующими информацию, или элементами источника информации, происходящему в точке покупки (например, в офисе у медработника, аптеке, розничном магазине, онлайн-магазине, киоске, передвижном магазине и т. п.).
Термин "исследование топографии" при использовании в настоящем документе может относиться к исследованию, которое нацелено на особенности поверхности глаза. Исследование топографии глаза без ограничений включает анализ кривизны роговицы и поверхности сетчатки, который может помочь определить некоторые характеристики, такие как: измерение базовой кривизны глаза пациента, лимбальные измерения, размер зрачка, измерение угла обзора, измерение центра зрачка, измерение геометрического центра и т. д.
Термин "исследование волнового фронта" при использовании в настоящем документе может относиться к исследованию, которое нацелено на путь, по которому свет проходит в глаз. Исследование волнового фронта глаза, которое можно проводить с использованием аберрометра, позволяет получить карту оптических аберраций, которую иногда называют "оптический отпечаток пальца" и в которой идентифицируются аберрации или искажения в глазу пациента (например, аберрации низких порядков, аберрации средних порядков, аберрации высоких порядков, набор коэффициентов Цернике, других функций или дескрипторов и т. п.). Примеры оптических аберраций низкого порядка включают близорукость, дальнозоркость и астигматизм. Примеры оптических аберраций высокого порядка включают кому, деформацию в виде трилистника и сферические аберрации.
Выражение "основанный на веб-технологиях" при использовании в настоящем документе может относиться к взаимодействию между медработником и/или пациентом и информации, основанными на связи, либо в режиме реального времени или в режиме задержки передачи, между двумя точками, в которых это соединение используется в области Интернета, обычно называемого World-Wide-Web, где медработник и/или пациент находится в одной из точек. Точка расположения медработника и/или пациента для такого взаимодействия на основе веб-интерфейса может находиться в месте продажи или не в месте продажи (например, дома или в офисе).
Теперь обратимся к фиг. 1, изображающей вид сверху несущего вкладыша 100, приведенного в качестве примера, для запитываемого энергией офтальмологического устройства 150 и изометрический вид запитываемого энергией офтальмологического устройства 150 с двумя частичными поперечными сечениями. Несущий вкладыш 100 может содержать активную оптическую зону 120, функцией которой может быть обеспечение коррекции зрения при более, чем одном состоянии. В некоторых вариантах осуществления несущий вкладыш 100 может содержать часть, находящуюся вне оптической зоны 120, содержащую подложку 115, встроенную с элементами 110 питания и электронными компонентами 105.
В некоторых вариантах осуществления источник энергии 110, который может представлять собой, например, электрическую батарею, и нагрузка 105, которая может представлять собой, например, полупроводниковый кристалл, могут быть прикреплены к подложке 115. Проводящие дорожки 125 и 130 могут обеспечивать электрическое соединение между электронными компонентами 105 и элементами 110 питания. В некоторых вариантах осуществления несущий вкладыш 100 может быть полностью герметизирован для защиты и вмещения элементов 110 питания, дорожек 125 и 130 и электронных компонентов 105. В некоторых вариантах осуществления герметизирующий материал может быть полупроницаемым, например, для предотвращения попадания определенных веществ, таких как вода, в несущий вкладыш 100 и обеспечения входа и/или выхода определенных веществ, таких как газы окружающей среды, образцы жидкости и/или побочные продукты реакций, присутствующие в элементах 110 питания, в и из несущего вкладыша 100.
В некоторых вариантах осуществления несущий вкладыш 100 может быть включен в офтальмологическую линзу 150, которая может содержать полимерный биосовместимый материал. Офтальмологическая линза 150 может включать конструкцию из жесткой центральной части, мягкого обрамления, где центральный жесткий оптический элемент содержит несущий вкладыш 100. В некоторых конкретных вариантах осуществления несущий вкладыш 100 может непосредственно контактировать с атмосферой и поверхностью роговицы на передней и задней поверхностях соответственно, или в альтернативном варианте осуществления несущий вкладыш 100 может быть герметизирована в офтальмологической линзе 150. Периферия 155 офтальмологического устройства 150 может представлять собой мягкий материал обрамления, в том числе, например, гидрогелевый материал. При этом гидрогелевый материал включает силиконосодержащий компонент. Под "силиконосодержащим компонентом" подразумевается любой компонент, имеющий по меньшей мере одно звено [-Si-O-] в составе мономера, макромера или форполимера. Общее содержание Si и непосредственно связанного с ним O в рассматриваемом компоненте, содержащем силикон, предпочтительно составляет более приблизительно 20% вес., более предпочтительно - более 30% вес. общего молекулярного веса силиконосодержащего компонента. Подходящие для целей настоящего изобретения силиконосодержащие компоненты предпочтительно содержат полимеризуемые функциональные группы, такие как акрилатная, метакрилатная, акриламидная, метакриламидная, виниловая, N-виниллактамовая, N-виниламидная и стириловая функциональные группы.
Другие силиконосодержащие компоненты, подходящие для применения в данном изобретении, включают макромеры, содержащие полисилоксан, полиалкиленовый эфир, диизоцианат, полифторированные углеводороды, полифторированный эфир и полисахаридные группы; полисилоксаны с полярным фторированным привитым компонентом или боковой группой с атомом водорода, присоединенным к конечному дифторзамещенному атому углерода; гидрофильные силоксанилметакрилаты, содержащие эфиры и силоксаниловые соединения, а также сшиваемые мономеры, содержащие полиэфирные и полисилоксанильные группы. Любые из перечисленных выше полисилоксанов также могут использоваться в качестве силиконосодержащего компонента в рамках данного изобретения.
В некоторых вариантах осуществления внутренняя структура несущего вкладыша 100 и офтальмологического устройства 150 может предоставлять среду для выполнения анализа внутриглазной жидкости при контакте с поверхностью глаза в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Образцы внутриглазной жидкости могут включать любое одно или комбинацию из следующего: слезная жидкость, водянистая влага глаза, жидкость стекловидного тела и другие внутритканевые жидкости, находящиеся в глазе.
Теперь обратимся к фиг. 2A, показывающей графическое изображение другой запитываемой энергией офтальмологической линзы, представленной в качестве примера, в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Запитываемая энергией офтальмологическая линза 200 может содержать мягкую пластиковую и/или гидрогелевую часть 202, которая может удерживать, а в некоторых вариантах осуществления инкапсулировать несущий вкладыш 204. В соответствии с аспектами настоящего изобретения несущий вкладыш 204 может включать жидкостную менисковую линзу 206 дугообразной формы, которая может быть активирована электронными элементами, например, с фокусировкой изображения ближе или дальше в зависимости от активации.
Интегральная схема 208 может крепиться к поверхности несущего вкладыша 204 и подключаться к источнику 210 энергии (например, электрической батарее), линзе 206 и другим компонентам, как того требует система. Интегральная схема 208 может включать фотодатчик 212 и соответствующую электронную схему тракта сигнала фотодетектора. Фотодатчик 212 может быть направлен наружу из глаза через вкладыш линзы и таким образом способен получать свет окружающего освещения. Фотодатчик 212 может быть выполнен на интегральной схеме 208 (как показано), например, в виде одиночного фотодиода или группы фотодиодов. Фотодатчик 212 также может быть выполнен в виде отдельного устройства, установленного на несущем вкладыше 204, и соединен с дорожками 214 проводников.
В некоторых вариантах осуществления сигнал активации изменения состояния жидкостной менисковой линзы 206 дугообразной формы может вызываться морганием пользователя. Когда веко закрывается, несущий вкладыш 204, включая фотодатчик 212, закрывается, таким образом, снижая уровень света, попадающий на фотодатчик 212. Фотодатчик 212 может измерять интенсивность окружающего освещения для определения того, когда моргает пользователь. В некоторых вариантах осуществления, включающих систему распознавания морганий, может быть выполнен алгоритм, который обеспечивает большую вариацию продолжительности и интервала последовательности морганий для идентифицирования сигналов активации, исходящих от пользователя. Например, отсчитывая время начала следующего моргания, основываясь на измеренном времени окончания первого моргания, а не с помощью фиксированного эталона или расширения маски "безразличных" интервалов (значения 0).
Следует понимать, что алгоритм распознавания моргания может быть выполнен в цифровой логической схеме или программном обеспечении, работающим на процессоре системного контроллера 210. Логическая схема алгоритма или системный контроллер 210 могут быть выполнены в виде единой специализированной интегральной схемы (СИС) со схемой сигнального пути фотодетекции и системным контроллером, или же эти функции могут быть распределены на более чем одну интегральную схему. Важно отметить, что система распознавания морганий согласно настоящему изобретению, имеет более широкую сферу применения, чем диагностика зрения, коррекция зрения и улучшение зрения. К этой более широкой сфере применения относится использование распознавания морганий для управления широким спектром функциональных возможностей у людей с ограниченными возможностями.
Те же умозаключения могут применяться к датчикам для распознавания присутствия и положения объектов; в основном, к паре излучатель-детектор и к датчикам расширения зрачка. Все из этих показаний датчиков могут быть использованы в качестве сигналов или значений для выполнения протокола управления различными системами, встроенными в электронную или питаемую энергией офтальмологическую линзу.
Теперь обратимся к фиг. 2B, показывающей вид в разрезе жидкостной менисковой линзы 206 с передней изогнутой линзой 201 и задней изогнутой линзой 223. Передняя изогнутая линза 201 и задняя изогнутая линза 223 могут быть расположены в непосредственной близости друг к другу и образовывать между собой дугообразную полость 213. Передняя изогнутая линза включает вогнутую дугообразную внутреннюю поверхность 203 и выпуклую дугообразную внешнюю поверхность 215 линзы. Вогнутая дугообразная поверхность 203 линзы может иметь одно или несколько покрытий (не показаны). В качестве покрытия могут использоваться, например, один или несколько электропроводных или электроизоляционных материалов, гидрофобных или гидрофильных материалов. Дугообразная поверхность линзы 203 и/или покрытия находятся в жидкостном и оптическом контакте с маслом 217, содержащимся в пределах полости 213.
Задняя изогнутая линза 223 включает выпуклую дугообразную внутреннюю поверхность 205 линзы и вогнутую дугообразную внешнюю поверхность 219 линзы. Вогнутая дугообразная поверхность 205 линзы может иметь одно или несколько покрытий (не показаны). В качестве покрытия могут использоваться, например, один или несколько из электропроводных или электроизоляционных материалов, гидрофобных или гидрофильных материалов. По меньшей мере одно из выпуклой дугообразной поверхности 205 линзы и покрытий находится в жидкостной и оптической связи с солевым раствором 207, содержащимся в пределах полости 213. Солевой раствор 207 может содержать одну или несколько солей или других компонентов, являющихся электропроводными и поэтому способными притягиваться или отталкиваться под действием электрического заряда.
В соответствии с настоящим изобретением электропроводное покрытие 209 располагается вдоль по меньшей мере части периферии передней изогнутой линзы 201 и/или задней изогнутой линзы 202. Электропроводное покрытие 209 может включать золото или серебро и предпочтительно является биосовместимым. Приложение электрического заряда к электропроводному покрытию 209 приводит либо к притягиванию, либо к отталкиванию электропроводных солей или других компонентов в солевом растворе.
Передняя изогнутая линза 201 имеет оптическую силу в отношении света, проходящего через вогнутую дугообразную внутреннюю поверхность 203 линзы и выпуклую дугообразную внешнюю поверхность 215 линзы. Оптическая сила может быть равной 0, может быть положительной или отрицательной. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления оптическая сила представляет собой силу, типичную для корректирующих контактных линз, например, в качестве неограничивающего примера, от -8,0 до +8,0 диоптрий.
Задняя изогнутая линза 223 имеет оптическую силу в отношении света, проходящего через выпуклую дугообразную внутреннюю поверхность 205 линзы и вогнутую дугообразную внешнюю поверхность 219 линзы. Оптическая сила может быть равной 0, может быть положительной или отрицательной. В некоторых вариантах осуществления оптическая сила представляет собой силу, типичную для корректирующих контактных линз, например, в качестве неограничивающего примера, от -8,0 до +8,0 диоптрий.
Различные варианты осуществления также могут включать изменение оптической силы, связанное с изменением формы жидкостного мениска 211, образованного между солевым раствором 207 и маслом 217. В некоторых вариантах осуществления изменение оптической силы может быть относительно небольшим, например, может составлять от 0 до 2,0 диоптрий изменения. В других вариантах осуществления изменение оптической силы, связанное с изменением формы жидкостного мениска, может составлять до приблизительно 30 или более диоптрий изменения. По существу большее изменение оптической силы, связанное с изменением формы жидкостного мениска 211, предполагает относительно большую толщину 221 линзы.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, например, с вариантами осуществления, которые могут быть включены в офтальмологическую линзу, такую как контактную линзу, толщина 221 поперечного разреза жидкостной менисковой линзы 206 дугообразной формы будет составлять до приблизительно 1000 микрон. Толщина 221 линзы, приведенной в качестве примера, относительно более тонкой офтальмологической линзы 200 может составлять до приблизительно 200 микрон. Предпочтительные варианты осуществления могут включать жидкостную менисковую линзу 206 с толщиной 221 линзы приблизительно 600 микрон. По существу толщина поперечного разреза передней изогнутой линзы 201 может составлять от приблизительно 35 микрон до приблизительно 200 микрон, а толщина 221 поперечного разреза задней изогнутой линзы 202 также может составлять от приблизительно 35 микрон до 200 микрон.
В соответствии с принципами настоящего изобретения, общая оптическая сила определяется совокупностью оптических сил передней изогнутой линзы 201, задней изогнутой линзы 223 и жидкостного мениска 211, сформированного между маслом 217 и солевым раствором 207. В некоторых вариантах осуществления оптическая сила офтальмологической линзы 200 также будет включать в себя разность показателей преломления, например, между одним или несколькими из передней изогнутой линзы 201, задней изогнутой линзы 223, масла 217 и солевого раствора 207.
В тех вариантах осуществления, в которых жидкостная менисковая линза 206 дугобразной формы включена в офтальмологическую линзу 200, также является желательным, чтобы солевой раствор 207 и масло 217 сохраняли свои стабильные относительные положения в пределах изогнутой жидкостной менисковой линзы 200 при движениях пользователя контактной линзы. По существу предпочтительно не допускать переливания и смещения масла 217 относительно солевого раствора 207 при движениях пользователя, и, соответственно, комбинация масла 217 и солевого раствора 207 предпочтительно подбирается так, чтобы эти жидкости имели одинаковую или близкую плотность. Кроме того, масло 217 и солевой раствор 207 должны, предпочтительно, иметь относительно низкую способность к смешиванию, чтобы солевой раствор 217 и масло 208 не перемешивались.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления объем солевого раствора 207, содержащегося в полости 213, больше объема масла 217, содержащегося в пределах полости 213. Кроме того, в некоторых предпочтительных вариантах осуществления солевой раствор 207 контактирует, по существу, со всей внутренней поверхностью 205 задней изогнутой линзы 223. В некоторых вариантах осуществления объем масла 217 может составлять приблизительно 66% или более по объему по сравнению с количеством солевого раствора 207. Некоторые дополнительные варианты осуществления могут включать в себя жидкостную менисковую линзу дугообразной формы, в которой объем масла 217 составляет приблизительно 90% или менее по объему по сравнению с количеством солевого раствора 207.
Теперь обратимся к фиг. 3, показывающей трехмерное представление поперечного сечения еще одной офтальмологической линзы 300, представленной в качестве примера, включающей функционализированный слоистый несущий вкладыш 320, выполненный для размещения различных жидкостных менисковых линз 310 дугообразной формы с электронными компонентами и компонентами подачи питания на одном или нескольких из его слоев 330, 331, 332. В настоящем варианте осуществления, представленном в качестве примера, несущий вкладыш 320 охватывает всю периферию офтальмологической линзы 300. Специалисту в данной области понятно, что несущий вкладыш 320 может образовывать полное кольцо или другие формы, по-прежнему помещаясь внутри или на поверхности гидрогелевой части офтальмологической линзы 300, и оставаться в пределах размерных и геометрических ограничений, налагаемых офтальмологической системой пользователя.
Слои 330, 331 и 332 иллюстрируют три из множества слоев, из которых может состоять несущий вкладыш 320, сформированный в качестве многослойной структуры функциональных слоев. В некоторых вариантах осуществления, например, один слой может содержать одно или несколько из следующего: активные и пассивные компоненты и части со структурными, электрическими или физическими свойствами, способствующими конкретной цели, включая функции подачи питания, программирования и управления, описанные в настоящем изобретении. Например, в некоторых вариантах осуществления слой 330 может содержать источник энергии, такой как, одно или несколько из следующего: электрическая батарея, конденсатор и приемник, находящиеся в слое 330. Элемент 331, например, в не имеющем ограничительного характера смысле, может содержать микросхему в слое, который обнаруживает сигналы активации для офтальмологической линзы 300. В некоторых вариантах осуществления также может быть включен слой 332 для регулирования питания, выполненный с возможностью принимать питание от внешних источников, заряжать слой 330 с электрической батареей и контролировать использование питания батареи из слоя 330, когда офтальмологическая линза 300 находится вне заряжающей среды. Кроме того, регулятор питания может также контролировать сигналы, поступающие к активной жидкостной менисковой линзе 310 дугообразной формы, приведенной в качестве примера, в центре кольцевого среза несущего вкладыша 320.
Запитываемая энергией линза со встроенным несущим вкладышем 320 может включать источник энергии, такой как электрохимический элемент или электрическая батарея, в качестве средства для накопления энергии, и в некоторых вариантах осуществления материалы, содержащие источник энергии, герметично закрыты и изолированы от окружающей среды, в которую помещена офтальмологическая линза. В некоторых вариантах осуществления несущий вкладыш 320 может также включать набор схем, компонентов и источников энергии. Различные варианты осуществления могут включать несущий вкладыш 320, в котором набор схем, компонентов и источников энергии располагается по периферии оптической зоны, через которую пользователь офтальмологической линзы может видеть, тогда как другие варианты осуществления могут включать в себя набор схем, компонентов и источников энергии, которые имеют достаточно малые размеры, чтобы не оказывать негативного воздействия на зрение пользователя офтальмологической линзы, поэтому они могут располагаться в несущем вкладыше 320 в пределах или за пределами оптической зоны.
Теперь обратимся к фиг. 4, показывающей блок-схему системного контроллера 400, представленного в качестве примера, которая может использоваться для осуществления некоторых вариантов исполнения настоящего изобретения. Системный контроллер 400 включает процессор 410, который может иметь один или несколько компонентов процессора, соединенных с устройством 420 связи. В некоторых вариантах осуществления системный контроллер 400 может быть использован для передачи энергии источнику энергии, помещенному в офтальмологическую линзу.
Системный контроллер 400 может включать один или несколько процессоров 410, подключенных к устройству 420 связи, выполненному для передачи логических электрических сигналов по каналу связи. Устройство 420 связи может быть использовано, например, для электронного управления одним или нескольким из следующего: изменение состояния жидкостной менисковой линзы дугообразной формы, активация электрического компонента, регистрирование данных датчика, программирование и исполнение рабочих протоколов, и передача команд для управления компонентом.
Устройство 420 обмена данными может также быть использовано для связи, например, с одним или несколькими беспроводными пользовательскими устройствами сопряжения, метрологическими устройствами и/или компонентами производственного оборудования. Системный процессор 410 также может осуществлять обмен данными с устройством 430 хранения данных. Устройство 430 хранения данных может содержать любые соответствующие устройства хранения информации, включая комбинации магнитных устройств хранения данных (например, магнитной ленты и жестких дисков), оптических устройств хранения данных и/или полупроводниковых запоминающих устройств, таких как оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ).
В устройстве 430 хранения данных может храниться программа 440 для управления процессором 410. Процессор 410 выполняет команды программы 440 и, таким образом, работает в соответствии с настоящим описанием. Например, процессор 410 может передавать данные, включая, например, уникальный идентификатор, данные датчика, калибровочные данные, рабочие протоколы, информацию пользователя и другие данные, которые могут быть включены для работы офтальмологической линзы и/или, в некоторых вариантах осуществления, для генерирования профиля пользователя. Соответственно, устройство 430 хранения данных может также хранить офтальмологические соответственные данные в одной или нескольких базах данных 450-460.
Теперь обратимся к фиг. 5, показывающей типичное изображение результатов моделирования 500 коррекции зрения для конкретного пациента. В частности, на фиг. 5 представлена таблица моделирования Снеллена, сгенерированная для демонстрации пациенту доступных ему/ей вариантов коррекции зрения с использованием данных конструкции линзы. Предоставлена информация, касающаяся данных пациента, без использования каких-либо корректирующих устройств; и выбрано и изображено два или более доступных вариантов коррекции зрения. Пациент может выбирать на основе потребности и предпочтения. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения основные этапы запрашивания информации у пациента и выбора соответствующего варианта производят, главным образом, в непрерывном интерактивном процессе.
Например, дисплей в точке продажи может быть оборудован интерактивным компьютером, который может выдавать пользователю запросы для ввода информации, контролировать введенную информацию, выдавать новые запросы и/или варианты выбора в зависимости от введенной информации и выбирать соответствующую классификацию на основе введенной информации, как описано выше. В альтернативных вариантах осуществления информацию от пациента можно собирать через интерактивный сайт в сети Интернет, телефонную систему с интерактивным меню и т. п. В качестве устройств для запроса информации от пациента и проведения пациента через описанный выше процесс выбора предпочитаемых вариантов можно использовать графики, таблицы и другие фигуры. Аналогичным образом, графические и текстовые таблицы, фигуры и т. п. можно распространять по электронной почте или через сеть Интернет и т. п.
Кроме того, информацию в отношении выбора возможных вариантов коррекции зрения в соответствии со способами настоящего изобретения также могут распространять офтальмологические медработники, продавцы или иные лица и/или места, потенциально вовлеченные в процесс рекомендации, розничной продажи, внедрения, распространения, бесплатной раздачи или обмена офтальмологических продуктов. Описанное в настоящей заявке взаимодействие может происходить между пациентом, опекуном пациента, родителем пациента, офтальмологом пациента, продавцом или иным лицом, вовлеченным в процесс продажи офтальмологических продуктов. Кроме того, такой выбор может проводиться рядом с витриной, демонстрирующей один или несколько вариантов коррекции зрения в пределах каждой из любых доступных классификаций.
Теперь обратимся к фиг. 6, изображающей блок-схему с этапами способа, которые могут быть использованы для программирования мультифокальной офтальмологической линзы системы согласно настоящему изобретению. На этапе 701 исследование глаза пациента с использованием интерактивного программного обеспечения моделирования может происходить для определения потребностей коррекции зрения для пациента на первом расстоянии X. Во время такого же исследования глаза на этапе 701 или в различных видах исследования, потребности коррекции зрения пациента также с использованием интерактивного программного обеспечения моделирования могут быть определены для второго расстояния Y на этапе 705. На этапе 710 можно получить данные или измерения без использования каких-либо корректирующих устройств во время одного или нескольких исследований. Исследования глаза могут включать, например, исследование топографии, исследование волнового фронта и/или исследование физиологии. Исследования могут включать одно или комбинацию из следующего: способы получения данных на основе программного обеспечения, хранимой информации, веб-технологий.
На этапе 715 получают по меньшей мере один вариант конструкции линзы доступного продукта. Варианты конструкции линзы могут включать, например, геометрические формы для подгонки, оптические свойства, функциональные компоненты, механические варианты выбора и т. п. Указанный вариант конструкции линзы можно выполнить с помощью программного обеспечения визуального моделирования для обеспечения визуального моделирования в соответствии с выбранным вариантом (вариантами). Визуальное моделирование может быть обеспечено для пациента в качестве смоделированного изображения графических представлений, прогнозирующих оптический эффект для одного или нескольких вариантов конструкций офтальмологических линз, доступных для данного пациента.
На этапе 720 может быть выбрана офтальмологическая линза, выполненная с возможностью корректировки потребностей коррекции зрения пациента на расстоянии X. В соответствии с выбранной офтальмологической линзой, на этапе 725 программируют рабочий протокол для изменения оптического состояния жидкостной менисковой линзы дугообразной формы, чтобы обеспечить свойства коррекции зрения на расстоянии Y. Протокол может быть исполнен согласно сигналу активации. Указанный сигнал активации может быть инициирован, например, в соответствии с системой распознавания морганий, описанной раннее. В дополнение, в некоторых вариантах осуществления одно состояние не предусматривает никаких оптических свойств коррекции зрения. Например, только свойства коррекции на ближнее расстояние могут быть запрограммированы в офтальмологической линзе в первом состоянии, а во втором состоянии не может происходить коррекция зрения. Это может быть полезно для пользователей, которым требуется коррекция зрения либо на ближнее расстояние, либо на дальнее расстояние.