[发明专利]角膜塑形镜与角膜塑形镜设计方法

说明书

本发明的目的在于提供一种能够比基弧为球面设计的角膜塑形镜更加能够延缓近视加深的基弧为非球面设计的角膜塑形镜及其设计方法。本发明的角膜塑形镜设计方法为，角膜塑形镜具有佩戴时面向患眼的内表面，所述内表面具有位于中央的基弧区，根据所述患眼的视网膜的弯曲程度，设计所述基弧区为非球面形状，使得其周边的等效曲率半径比中心更小，塑形后，使所述患眼的角膜球差比具有相同等效曲率半径的基弧为球面设计的角膜塑形镜塑形后的球差变大。

技术领域

本发明涉及一种角膜塑形镜与角膜塑形镜设计方法。

背景技术

角膜塑形术(Orthokeratology(Ortho-K))是通过特别设计的角膜塑形镜主动、有步骤、渐进、科学地改变角膜整体形态，以快速提高裸眼视力，控制青少年近视发展为目标的一门技术。

图1为角膜塑形镜的塑形原理说明图。如图1所示，角膜塑形镜100采用“反转几何”设计原理，将角膜塑形镜100的内表面形状设计成与角膜前表面几何形状相反，在佩戴时，角膜塑形镜100 贴合在眼球上，在镜片与角膜之间制造一些间隙，利用泪液的力学作用达到“矫形”效果。

角膜塑形镜是硬性眼镜，佩戴后镜片内表面与角膜外表面之间夹着一层分布不均匀的泪液，泪液的流体力学效应将角膜中央的上皮细胞向中周部(外围)拉；同时，闭眼和眨眼时，眼睑的作用使得镜片中央对下方角膜施以一定的压力。这两种效应导致角膜中央曲率变平，中央上皮层变薄，中周部变厚，视物成像点向靠近视网膜方向移动。佩戴一段时间后，角膜前表面形状趋于跟角膜塑形镜后表面一致，当摘除角膜塑形用硬性透气接触镜，角膜仍然保持角膜塑形镜后表面的形状，从而使近视度数降低甚至消除。这种形状的改变是短期的，当停戴角膜塑形镜后，角膜会回到以前的形态。

现代“反转几何”设计的角膜塑形镜，一般分为四个区域。如图2中所示，在角膜塑形镜100中，基弧区11为角膜塑形镜的中央区域，面形较为平坦，用于压平角膜表面，起塑形作用；反转弧区12较为陡峭，用于稳固基弧区11的压平效果，并保证一定的泪液储存量；定位弧区13又叫配适弧区，主要用于稳定镜片；周边弧区14保证角膜与角膜塑形镜周边泪液的流通。另外，图中的200 表示佩戴者的眼睛。

相关的临床研究发现，角膜塑形镜具有延缓眼轴长度增长，控制近视发展的作用。Collins[1]等人的相关研究认为，正视眼和近视眼之间的差异可能是由于“与近视眼眼球过度生长有关的光学效应可能会助长近视眼发展，符合视网膜成像质量不佳促进眼球过度增长的假说”。研究发现，近视眼比正视眼的四阶像差更低，佩戴角膜塑形镜后会增加高阶像差，比如球差，角膜塑形镜引起的高阶像差改变可能是影响眼轴增长缓慢的机制。

球差是指远离光轴位置进入透镜的平行光线(边缘光线)，入射角大，折射强，在光轴离透镜近处形成焦点；而离光轴近处进入透镜的平行光线(近轴光线)折射弱，在光轴上离透镜远处形成焦点。由于不同位置的平行光束经过透镜折射后在光轴上不能聚焦一点，前后分散形成焦点，形成了弥散光斑，称为球差，如图2所示。球差是单色像差的一种。

球差分为正球差和负球差两种：边缘光线的焦点位于近轴焦点的左方(靠近透镜)，为正球差；反之，边缘光线的焦点位于近轴焦点的右方，为负球差。

对于不同的患者，视网膜的弯曲程度是不一样的，需要角膜不同的塑形程度，以达到视网膜处同样的球差控制效果，从而达到相同的近视控制效果。现有的角膜塑形镜基弧是球面，只能将角膜的前表面塑造为基弧区的球面形状，其塑形后的角膜球差只遵守球面的分布规律，即对于相同的塑形后角膜前表面曲率半径而言，其球差分布只有一种形态，如图4所示，对于塑形后角膜曲率半径为42.25D 的角膜(角膜塑形后参数见表1)，其球差分布只能是图示4的情况，无法形成程度可控的、有效的球差控制，因此无法做到使每位患者都实现近视的有效控制。