角膜塑形镜的制作方法

1.本发明涉及矫正视力技术领域，特别是涉及一种角膜塑形镜。


背景技术：

2.当前，因视觉问题而导致生活质量下降的人不在少数，其中占比最高的视觉问题是近视，而防止青少年近视度数的不断加深又是一个刻不容缓的事。目前佩戴角膜塑形镜(ortho-k)是延缓青少年近视加深的一种有效手段。角膜塑形用硬性透气接触镜(orthokeratology lens)，是一种特殊设计的硬性隐形眼镜，只需塑形期佩戴，摘镜后即能获得清晰视力，它采用“反转几何”设计原理，使得角膜塑形镜的内表面与角膜前表面几何形状相反，在眼睑压力和泪液流体力学效应的作用下，角膜表面得以塑形并达到理想的曲率。
3.采用“反转几何”设计的现代角膜塑形镜一般分为四个区域，四个区域相互连接并从中心向外依次设置：基弧区，又称中央光学区，用于压平角膜，屈光调整；反转弧区，用于容纳基弧区和配适弧区被挤压后转移的角膜上皮细胞、储存泪液以及改变角膜周边离焦效应；配适弧区，又称定位区，用于镜片定位、稳定性及松紧程度的调节；周边弧区，用于泪液交换及舒适度调节。
4.目前，角膜塑形镜主要存在如下几个问题：1)为了矫正近视，塑形所需要的时间较长；2)近视矫正度数的范围限制在1～4d；3)长时间佩戴后镜片容易偏位；4)用于成人和儿童的角膜塑形镜没有进行差异化的设计。
5.因此，特别需要一种特殊设计的角膜塑形镜，能够缩短塑形时间、增大近视矫正的范围、镜片中心定位良好、对于成人和儿童所用的角膜塑形镜具有针对性的设计。


技术实现要素：

6.基于此，有必要针对现有角膜塑形镜塑形时间长、矫正范围小、定位不好且无法适应个性化定制的问题，提供一种角膜塑形镜。
7.一种角膜塑形镜，所述角膜塑形镜的内表面由中心向外周依次设置相互连接的基弧区、反转弧区、配适弧区和周边弧区，所述反转弧区包括连续的第一反转弧区和第二反转弧区，所述第一反转弧区连接所述基弧区，所述第二反转弧区连接所述配适弧区，所述第一反转弧区的曲率半径小于所述第二反转弧区的曲率半径。
8.进一步地，所述第一反转弧区的径宽介于0.4mm-0.8mm之间，所述第一反转弧区的曲率半径介于6.16mm-8.02mm之间，所述第二反转弧区的径宽介于0.3mm-0.4mm之间，所述第二反转弧区的曲率半径介于6.64mm-8.05mm之间。
9.进一步地，所述的基弧区的面型为球面或非球面结构，所述非球面结构包括双曲线、抛物线、长椭球形和扁椭圆形中的一种或多种。
10.进一步地，所述配适弧区包括连续的第一配适区和第二配适区，所述第一配适区连接所述第二反转弧区，所述第二配适区连接所述周边弧区，所述第一配适区的径宽介于
0.4mm-0.7mm之间,所述第二配适区的径宽介于0.3mm-0.6mm之间。
11.进一步地，所述第二配适区的弧度比所述第一配适区的弧度小1d-2d。
12.进一步地，所述周边弧区的径宽介于0.4mm-0.6mm之间。
13.进一步地，所述基弧区的直径介于5.0mm-6.6mm之间。
14.进一步地，所述角膜塑形镜使其中心下方泪液层厚度介于5μm-10μm之间，所述第一反转弧区和所述第二反转弧区结合处下方泪液层厚度介于20μm-30μm之间，所述周边弧区下方泪液层厚度介于75μm-120μm之间。
15.进一步地，所述角膜塑形镜使所述基弧区与所述反转弧区结合处下方泪液层厚度介于55μm-75μm之间。
16.进一步地，所述角膜塑形镜的外表面具有至少两种曲率半径。
17.本技术所提供的角膜塑形镜，其内表面由中心向外周依次设置相互连接的基弧区、反转弧区、配适弧区和周边弧区组成，通过基弧区压平角膜、反转弧区容纳被挤压后的角膜、存储泪液以及改变角膜周边离焦效应，通过配适弧区定位并通过周边弧区进行泪液交换，尤其是将反转弧区设置呈连续的第一反转弧区和第二反转弧区，第一反转弧区的曲率半径小于第二反转弧区的曲率半径，使得第一反转弧区更陡，能够增大周边离焦量，提高近视控制效果；多弧段的反转弧区能够提升角膜上皮组织迁移速度，提升塑形效率，降低塑形所需时间；通过调整第一反转弧区和第二反转弧区径宽、曲率半径等参数，增大第一反转弧区与基弧区之间的半径差，从而增加眼球中周部的陡度，以促进角膜周边近视性离焦的形成；多段弧设计能够更好的调整角膜塑形镜各功能区的尺寸，具有更好的个体适用性；增加多段反转弧区，能够更好的改善基弧区与配适弧区之间的连接，提升角膜塑形镜的定位效果。
附图说明
18.图1为本技术一种实施例的角膜塑形镜佩戴在角膜表面时的内表面结构示意图；
19.图2为本技术一种实施例的角膜塑形镜的基弧区面型的参数比照图；
20.图3为本技术一种实施例的角膜塑形镜的截面示意图；
21.图4为本技术一种实施例的角膜塑形镜的俯视投影图。
22.其中，10、角膜塑形镜的内表面，11、基弧区，12、反转弧区，12a、第一反转弧区，12b、第二反转弧区，13、配适弧区，13a、第一配适区，13b、第二配适区，14、周边弧区；20、角膜塑形镜的外表面，21、外表面第一段弧，22、外表面第二段弧，30、角膜；
23.d1、基弧区直径，d2、反转弧区径宽，d1、第一反转弧区径宽，d2、第二反转弧区径宽，d3、配适弧区径宽，d3、第一配适区径宽，d4、第二配适区径宽，d4、周边弧区径宽；
24.s1、基弧区矢高，s2、第一反转弧区矢高，s3、第二反转弧区矢高，s4、塑形区矢高。
具体实施方式
25.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
28.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
31.图1示出了本技术一种实施例的角膜塑形镜佩戴在角膜表面时的内表面结构示意图，本技术所提供的角膜塑形镜佩戴在角膜30上，角膜塑形镜的内表面10由中心向外周依次设置相互连接的基弧区11、反转弧区12、配适弧区13和周边弧区14。基弧区11指的是角膜塑形镜内表面的中央光学区，用于压平角膜30；反转弧区12指的是角膜塑形镜内表面中连接基弧区11和配适弧区13的区域，比基弧区11陡峭，用来容纳被基弧区11挤压后转移的角膜细胞；配适弧区13指的是角膜塑形镜内表面中紧邻反转弧区12的区域，比反转弧区12平坦，佩戴时起到定位的作用；周边弧区14指的是角膜塑形镜内表面中与配适弧区13相连接的外周部区域，用于泪液交换和舒适度调节。
32.可选地，基弧区11的面型可以是球面，也可以是非球面。
33.图2示出了本技术一种实施例的角膜塑形镜的基弧区面型的参数比照图，本技术所提供的基弧区11的面型结构包括球面和非球面结构。采用球面和非球面结构的基弧区11有利于适用各种不同类型的角膜，确保形成有效的离焦量，促进角膜塑形。
34.为了解决基弧区11和反转弧区12结合处下方泪液层厚度偏小或者过大的问题，基弧区11采用非球面设计，使结合处下方泪液层厚度可调节以改善塑形效率。可选地，根据p(即形状因子shape fator)数值的不同(p＝1-e2，e指离心率)，非球面结构包括以下四种结
构中的一种或多种。当p《0时，其面型结构为双曲线；当p＝0时，其面型结构为抛物线；当0《p《1时，其面型结构为长椭球；当p》1时，其面型结构为扁椭圆。而当p＝1时，基弧区11的面型结构为球面结构。
35.进一步地，基弧区11的面型结构为非球面时，其基础球面的表面曲率半径介于7.5mm-9.93mm之间，从而便于基弧区11处的角膜细胞进行迁移。
36.反转弧区12包括连续的第一反转弧区12a和第二反转弧区12b，第一反转弧区12a连接基弧区11，第二反转弧区12b连接配适弧区13，通过第一反转弧12a和第二反转弧12b的设定，能够提高角膜上皮组织迁移速度，进而提高塑形速度，缩短塑形时间。
37.具体而言，第一反转弧区12a的曲率半径小于第二反转弧区12b的曲率半径，从而使得第一反转弧区12a比第二反转弧区12b更加陡峭，较陡的第一反转弧区12a能够增大周边离焦量，提高近视控制效果，同时便于基弧区11处的角膜上皮细胞快速迁移至反转弧区12处。
38.而较平缓的第二反转弧区12b能够便于配适弧区13处的角膜上皮细胞快速迁移至反转弧区12处，同时增大角膜塑形镜与角膜30之间的摩擦力，便于镜片更好的定位；此外，通过调节第二反转弧区12b的曲率半径可以进一步增大第一反转弧区12a与基弧区11之间的半径差，增加眼球中周部的陡度，以促进角膜周边近视性离焦的形成；通过增加第二反转弧区12b能够更好的改善基弧区11与配适弧区13之间的连接。
39.为了便于角膜上皮细胞能够快速迁移，可选地，第一反转弧区12a的曲率半径介于6.16mm-8.02mm之间，第二反转弧区12b的曲率半径介于6.64mm-8.05mm之间。上述第一反转弧区12a和第二反转弧区12b的曲率半径设计使得两者结合处的下方泪液层厚度介于20μm-30μm之间，提高了塑形效率。
40.本技术中基弧区11与反转弧区12的合理设计使得中央光学区下方的泪液层厚度更适宜不同类型的患者使用以缩短塑形时间。发明人发现，针对低度数近视患者，若基弧区11与反转弧区12结合处下方泪液层厚度较低，不利于角膜上皮组织迁移；针对高度数患者，基弧区11与反转弧区12结合处下方泪液层厚度较大，容易形成气泡，气泡的存在会减弱反转弧区12的流体力学效应，其中，基弧区11与反转弧区12结合处下方泪液层厚度介于55μm-75μm之间。可选地，基弧区11中心(角膜塑形镜中心)下方泪液层厚度介于5μm-10μm之间。
41.进一步地，配适弧区13包括连续的第一配适区13a和第二配适区13b，第一配适区13a连接第二反转弧区12b，第二配适区13b连接周边弧区14，配适弧区13与角膜30贴合良好，第一配适区13a能够将角膜上皮细胞快速挤压至第二反转弧区12b，同时便于实现较好的定位效果；第二配适区13b与周边弧区14形成平滑过渡，从而便于泪液交换。
42.进一步地，第一配适区13a和第二配适区13b的面型结构可以是球面也可以是非球面。
43.可选地，第一配适区13a的曲率半径由角膜平k值和角膜离心率e值共同决定，并与角膜30尽量的贴合以确保定位良好。
44.可选地，第二配适区13b的弧度比第一配适区13a的弧度小1d～2d，从而使得配适弧区13的外围更能够更加贴合角膜30，提高定位效果。
45.进一步地，周边弧区14的面型结构为一球面；可选地，周边弧区14下方泪液层厚度介于75μm-120μm之间。
46.图3示出了本技术一种实施例的角膜塑形镜的截面示意图，图4示出了本技术一种实施例的角膜塑形镜的俯视投影图，以下将结合图3和图4所示对角膜塑形镜各个区域的参数范围做进一步地描述，其中，设定基弧区11的直径为d1；反转弧区12的径宽d2等于第一反转弧区12a的径宽d1与第二反转弧区12b的径宽d2之和；配适弧区13的径宽d3等于第一配适区13a的径宽d3与第二配适区13b的径宽d4之和；周边弧区14的径宽为d4。
47.进一步地，基弧区11与反转弧区12共同组成了塑形区，塑形区矢高s4等于基弧区11的矢高s1、第一反转弧区12a的矢高s2和第二反转弧区12b的矢高s3之和，其中，矢高指弧形顶点距离弧形底面的高度。
48.经试验发现，为了控制儿童近视发展，较小的基弧区11更为合适；较大的基弧区11(d1≥6mm)对成年人更为合适，在低光照环境下，能够避免眩光的产生。可选地，基弧区11的直径d1介于5.0mm-6.6mm之间。
49.进一步地，第一反转弧区12a的平度、陡度和宽度决定了其下方泪液层的张力大小，并间接影响佩戴镜片后表面角膜的塑形速度。
50.本技术一种实施方式，采用曲率半径较小的第一反转弧区12a,使得较陡的第一反转弧区12a的矢高s2相对更大，利于提高塑形效率，增大周边离焦量，提高近视控制效果。
51.本技术另一种实施方式，采用较窄的第一反转弧区12a,第一反转弧区12a的径宽d1越窄，产生的表面张力越大，更加有利于角膜塑形。
52.可选地，第一反转弧区12a的径宽d1介于0.4mm-0.8mm之间。第一反转弧区12a的径宽d1的具体数值与基弧区11的直径d1有关，如果基弧区11的直径d1较小，可通过增加第一反转弧区12a的径宽d1(即增加了第一反转弧区12a的矢高s2)来改善塑形效果。
53.可选地，第二反转弧区12b的径宽d2介于0.3mm-0.4mm之间。
54.进一步地，第一配适区13a的径宽d3介于0.4mm-0.7mm之间，第二配适区13b的径宽d4介于0.3mm-0.6mm之间。
55.可选地，周边弧区14的径宽d4介于0.4mm-0.6mm之间。
56.本技术另一种实施方式，所述角膜塑形镜的外表面20具有至少两种曲率半径，具体参阅图4所示，角膜塑形镜外表面20包括外表面第一段弧21和外表面第二段弧22，两段弧具有不同的曲率半径，从而使得角膜塑形镜的厚度可调，使得氧传导更加均匀。
57.本技术所提供的角膜塑形镜，其内表面由中心向外周依次设置相互连接的基弧区、反转弧区、配适弧区和周边弧区组成，通过基弧区压平角膜、反转弧区容纳被挤压后的角膜、存储泪液以及改变角膜周边离焦效应，通过配适弧区定位并通过周边弧区进行泪液交换，尤其是将反转弧区设置呈连续的第一反转弧区和第二反转弧区，第一反转弧区的曲率半径小于第二反转弧区的曲率半径，使得第一反转弧区更陡，能够增大周边离焦量，提高近视控制效果；多弧段的反转弧区能够提升角膜上皮组织迁移速度，提升塑形效率，降低塑形所需时间；通过调整第一反转弧区和第二反转弧区径宽、曲率半径等参数，增大第一反转弧区与基弧区之间的半径差，从而增加眼球中周部的陡度，以促进角膜周边近视性离焦的形成；多段弧设计能够更好的调整角膜塑形镜各功能区的尺寸，具有更好的个体适用性；增加多段反转弧区，能够更好的改善基弧区与配适弧区之间的连接，提升角膜塑形镜的定位效果。
58.名词解释：
59.在本技术中使用术语“角膜塑形镜的内表面”指的是佩戴时与人眼角膜直接接触的角膜塑形镜的面。
60.在本技术中使用术语“角膜塑形镜的外表面”指的是与角膜塑形镜的内表面相对的面。
61.在本技术中使用术语“非球面”指的是一种面型，该面型是从顶点到边缘，由连续、可变化的曲率形成的旋转面。
62.在本技术中使用术语“d”是角膜学中的专业名词，指的是屈光度，英文全称为diopter,屈光度是屈光力的大小单位，以d表示，即指平行光线经过该屈光物质，以焦点在1m时该屈光物质的屈光力为1屈光度或1d。
63.在本技术中使用术语“e”是角膜学中的专业名词，描述的是角膜中央到周边曲率变化的程度，e值大代表中央和周边的差异大，反之，差异小。
64.在本技术中使用术语“k”是角膜学中的专业名词，k值一般从垂直角膜的切面描述角膜屈光力，表示角膜的平坦度。
65.在本技术中使用术语“离焦”是角膜学中的专业名词，眼球增长依赖于视网膜周边离焦，按照屈光学概念，焦点落在视网膜前者称为前离焦，即近视化离焦，落在视网膜后面者称为后离焦，即远视化离焦。
66.在本技术中使用术语“基础球面的曲率半径”指的是非球面的顶点曲率半径。
67.在本技术中使用术语“基弧区”指的是角膜塑形镜内表面的中央光学区，用于压平角膜。
68.在本技术中使用术语“反转弧区”指的是角膜塑形镜内表面中连接基弧区和配适弧区的区域，比基弧区陡峭，用来容纳被基弧区挤压后转移的角膜细胞。
69.在本技术中使用术语“配适弧区”指的是角膜塑形镜内表面中紧邻反转弧区的区域，比反转弧平坦，佩戴镜片时起到定位的作用。
70.在本技术中使用术语“周边弧区”指的是角膜塑形镜内表面中与配适弧区相连接的外周部区域，用于泪液交换和舒适度调节。
71.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
72.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。