角膜矫正接触镜 【技术领域】
本发明涉及用于治疗近视的角膜接触镜，更特别地，涉及可以逐步改变佩戴者的角膜形状以降低近视度数的特殊形状设计的角膜接触镜。背景技术
视力不良有许多种原因，最常见的视力问题是所谓的近视眼，近视眼无法看清楚远方的目标，起因于角膜太陡(角膜弧度曲率半径太短)，或是眼球前后直径太长，无法在视网膜上正确聚焦。另一个因素是远视眼。远视眼无法看清楚近方的目标，起因于角膜太平(角膜弧度曲率半径太长)，或是眼球前后直径太短，无法在视网膜上正确聚焦。还有一个常见问题是散光，散光起因于角膜表面弯曲度不平均，多重屈折力的表面无法完全聚焦，造成视力模糊。
近视眼一但形成就没有完全治疗与恢复正常的方法。近视手术虽然能够藉由改变角膜形状而矫正近视，但是对其安全性与长期的影响仍然未能完全放心。
另一个治疗的方法是使用特殊设计的角膜接触镜来改变角膜形状，这样用途的角膜接触镜可以持续针对角膜特定位置施加压力，逐步改变角膜表面成为需要的形状。治疗完成之后仍然需要维持部分时间佩戴镜片，以保持角膜形状。这种治疗方法称为角膜矫正术(Ortho-K)。施行角膜矫正术成功与否，取决于角膜接触镜的形状与构造。
例如，一般硬式角膜接触镜，如果把基弧配得比中央角膜平(曲率半径较长)，自然会压平中央角膜，进而改善近视度数。
自1970年以来，陆陆续续有各种角膜矫正术镜片的尝试与设计发表，技术的优劣与疗效是否能被接受，有三个评量因素。第一个因素是，达成视力改善的目标所需花费地时间，虽然已经从数年疗程缩短为数个月便能稳定，所需的治疗时间还是太长。第二个因素是所能降低近视度数的多寡，目前所熟知并公认的降低范围为2到5屈光度(Diopters)。第三个因素是，维持视力改善时间的长短。维持视力清晰的长短因镜片的设计有很大的差异性。
授予Dr.Reim的美国专利案号第5,963,297号公开一款四个矫正弧区的镜片，由内往外分别是光学弧区、装配弧区、贴合弧区以及边弧区。该专利声称其镜片设计有数个优点，实际上也确实改良了以前矫正镜片的缺点。
虽然授予Dr.Reim的美国专利案号第5,963,297号的镜片已经大幅进步，但是角膜矫正术仍需持续改善其近视度数的降幅、缩短疗程，以及延长维持视力清晰的时间。发明内容
本发明的一个目的在于提供一种进行角膜矫正术的角膜接触镜，可以大幅提升近视矫正度数的范围。
本发明的另一个目的在于提供一种进行角膜矫正术的角膜接触镜，可以缩短矫正时间。
本发明的再一个目的在于提供一种进行角膜矫正术的角膜接触镜，可以延长矫正后视力维持清晰的时间。
本发明的目的通过提供矫正近视眼的器材及方法而得以实现。根据本发明的使用方法，必须在病人的角膜配上角膜接触镜，这种角膜接触镜具有多个镜片弧区，其中包括一促成弧区(Facilitate zone)。促成弧区的功能是促使角膜组织容易重新分配，形成中央平坦而周边较陡的圆环形状。
本发明装置是一种角膜接触镜，镜片构造包含：一个基弧区，其曲率半径比中央角膜弧度的曲率半径长；一个装配弧区，环绕并连接在基弧区的外围；一个促成弧区，环绕并连接在装配弧区的外围；以及一个贴合弧区环绕并连接在促成弧区的外围。附图说明
图1为本发明的角膜矫正术角膜接触镜使用于患者角膜时的侧面图。
图2为本发明一个实施例的角膜矫正术角膜接触镜的前视平面图。
图3为图2的角膜矫正术角膜接触镜的侧面图。
图4为本发明一个实施例的角膜矫正术角膜接触镜的前视平面图。
图5为图4的角膜矫正术角膜接触镜的侧面图。具体实施方式
以下详细描述是目前为止实施本发明的最佳方式。本文内容只是针对本发明做原则性的实例说明，并不局限于所描述的范围。所附的权利要求才是本发明所涵盖的范围。
图1到图3示出根据本发明的角膜矫正术的角膜接触镜10。在图1中角膜接触镜10是反向几何形(Reverse geometric)镜片，专门设计佩戴在患者眼球14的角膜12上。本角膜接触镜10有五个弧区，由中央往外分别是：一个光学区20、一个装配弧区22、一个促成弧区24、一个贴合弧区26、以及一个边弧区28。光学区
光学区20具有由基弧30确定的弯曲度。光学区20可以在角膜12的中央区域施加压力，使中央角膜曲度变平、曲率半径变长。
基弧30的曲率半径比中央角膜12的曲率半径大，可形成中央压迫区域32，以进行视力矫正。换句话说，基弧30的曲度小于(较平于)角膜12的中央角膜弧度。实际上本发明镜片光学区20的宽度从3毫米到10毫米，基弧30的曲率半径范围从15.0毫米到7.0毫米。装配弧区22
装配弧区22具有由装配弧34确定的弯曲度，其曲率半径比基弧30的曲率半径小(较短)。装配弧区22的弯曲度比角膜12的中央区及旁中央区弧度都陡。装配弧区22与促成弧区24共同构成光学区20与贴合弧区26之间的过渡区域。装配弧区22与促成弧区24共同将角膜接触镜10的后表面延伸到中央角膜12的接触位置，同时提供光学区20压迫角膜12的中央区，进而调整其形状的作用力。在本发明的一个实施例中，装配弧区22的宽度范围从0.1毫米到2.0毫米，装配弧34的曲率半径比基弧30陡12到30屈光度(Diopters)，同时也比传统装配弧倾斜率陡峭(角度A2较大)2到4倍。
在此必须说明，镜片形状可以依照纵深度计算的原理来设计。纵深度计算将各个弧区弯曲度及宽度转化为单一的纵深度因子。纵深度可以从镜片中心计算到任何直径大小，同时也定义了镜片某一段位置倾斜率的陡峭程度。换句话说，图3所示，角度A1，A2，A3及A4可以计算为“纵深度与弧区宽度之比”，也可以视为定义为“垂直高度与弧区宽度比”的倾斜率。由于反向几何镜片有许多弧区，我们必须分别计算每个弧区的垂直高度再相加起来。这里，(i)光学区20的纵深度、(ii)促成弧区24的纵深度、及(iii)装配弧区22的纵深度的和必须等于具有相同区域宽度(即总共3个区域)的原始角膜纵深度加上10微米(这多加的10微米是给镜片下方留一个空间，避免镜片10直接压迫角膜12)。以上说明是纵深度计算的基本原理，更详细的解释可以参考以下论文：Advanced CL Fitting，Part Seven，Trends inModern Orthokeratology，Optician，No.5645，Vol.215，April 3，1996，pages 20-24。促成弧区24
促成弧区24具有由促成弧36确定的曲率半径，其曲率半径比装配弧34大(平)。促成弧36虽然比装配弧34曲率半径大，但仍然小于(较陡于)角膜12的中央区弧度，也小于角膜12的旁中央区弧度。如前所述，促成弧区24与装配弧区22共同构成光学区20与贴合弧区26之间的过渡区域。
促成弧区24可以被视为第二个装配弧区，具有三项功能。首先，由于多加了促成弧区24，使得光学区20与装配弧区22之间的弧度落差增大。换句话说，如此一来装配弧区22就能设计成比基弧30陡非常多的弧度，比一般传统装配弧都要陡的装配弧区22，可以强化装配弧原有的角色，使治疗高度近视时，原本必须大量移动与重新分配的角膜组织量相对减少。由此观之，促成弧区24其实扮演了传统装配弧区的角色，装配弧区则相对扮演加强角膜堆积成形的角色。
其次，促成弧区24具有输送板的功能，使周边角膜组织容易往装配弧34下方集中移动。如此一来角膜组织更容易在角膜12的旁装央区堆积成陡峭的外圈，相对加速角膜12的中央区变平的速度。如此角膜12中央区变平、旁边环绕的组织变为陡峭，与接受激光角膜切削手术后的形状颇为类似。角膜矫正术并没有真正切削角膜12，只是本发明中的促成弧区24可以更有效地把角膜组织重新移动并分配成角膜切削后的形状，可以有效降低近视度数，并且维持视力清晰。
第三点，由于增加了一个促成弧区24，使泪水循环更为顺畅，也使镜片10比传统角膜矫正镜片的定位更为良好，比较而言不会产生偏位或镜片吸附的现象。经过短暂佩戴之后，旁中央角膜开始变陡；原本悬空的促成弧36接触到变陡的角膜组织后开始产生摩擦阻力，有助于镜片10的定位。此外，众所皆知角膜矫正术的镜片，必须定位良好才能有效降低近视度数。镜片偏位后会因为过紧而吸附在角膜边缘。如果镜片下方的泪水接着蒸发掉了，镜片也就吸紧在角膜上而无法移动，称为镜片吸贴。在这方面，促成弧36提供了另一个泪水循环区，可以改善泪水循环。
本发明镜片中，促成弧区24的宽度从0.1毫米到2.0毫米。促成弧36的曲率半径比装配弧34大(平)2-25屈光度。促成弧36的倾斜度(倾斜角A3)介于装配弧34(倾斜角A2)与贴合弧38(倾斜角A4)之间。装配弧区22与促成弧区24的纵深度比值介于10∶1～1∶10之间。事实上，依据镜片10上装配弧区22与促成弧区24各种不同的宽度比，可以调整两者间的纵深度比，使装配弧34永远比促成弧36小(陡)。
虽然本发明举实例说明时，只列举了一个促成弧36，但是镜片10也可能有两个或多数个促成弧区与促成弧度。图4与图5举例说明镜片10a，除了有两个促成弧区24a与25a与相对应的两个促成弧36a与37a之外，其它组成与镜片10相同。图2与图3，显示镜片10只有一个促成弧区24与相对应的一个促成弧36。除此之外，图4与图5中其它的弧区与弧度都与图2与图3相同，因此使用同一个号码但是多一个”a”字来标示图4与图5的镜片构造。第一个(内侧)促成弧36a曲率半径比装配弧34a大(平)1-20屈光度。第二个(外侧)促成弧37a曲率半径比第一个促成弧36a更大(平)1-15屈光度，但是仍然比贴合弧38a陡峭1-20屈光度。两个促成弧24a与25a弧区宽度各约0.1～2.0毫米。纵深度计算的原则，仍然适用于此，两个促成弧区24a与25a的纵深度总合必须等于镜片10中促成弧区24的纵深度。此外促成弧36a与37a切分后各自的弧区宽度会比较小。
处理更高度数的近视(如近视高于10屈光度)、或较困难的角膜12条件，可能必须设计多于一个的促成弧区24与促成弧36。多个促成弧区与单一促成弧区的作用类似，大致如下：一、促进周边角膜组织移动与重新分配。二、使镜片10a定位更良好。三、更好的泪水循环。四、作为光学区20与贴合弧区26之间的过渡区域。贴合弧区26
贴合弧区26是为了使镜片10能正确定位而设计，其弯曲率半径等于或小于角膜12的弧度(即吻合周边角膜)。贴合弧38确定贴合弧区26的弧度，比角膜12的中央弧度弯曲度要小(平)。贴合弧区26与角膜12相对应的贴合位置40有宽广的接触面，产生足以稳定镜片位置的力量，使光学区20能对准角膜12的中心尖端位置。贴合弧区26对周边角膜区40所施加的第二压迫力，与中央角膜区的第一压迫力，共同促使角膜12的中央变平坦。
贴合弧38的弧度由平均角膜弧度(mean K)(也称为KM)来决定。换句话说就是：
(垂直角膜弧度+水平角膜弧度)/2
角膜12的中央平均角膜弧度，加上离心率(e-value)的计算，可以估计当贴合弧区26接触到角膜12时，周边角膜的曲率半径是多少。这样的计算方式与传统设计比较有两项优点。首先，这样的计算法对于散光与没有散光的角膜都适用。角膜的水平角膜弧度相同，并不代表就该配予相同弧度的矫正镜片；事实上对于有散光的角膜，它们的垂直角膜弧度仍然可能不尽相同、离心率也可能不一样，往往必须视为不相同的两个角膜来考量。第二点，将正常角膜的离心率(e-value)列入考量，可以使贴合弧区26在周边角膜的贴合性更好。
贴合弧38在角膜12上形成大面积的贴合面，有助于使镜片10在角膜12的中心位置定位更好。本发明实体的贴合弧区26宽度从0.1毫米到5.0毫米(端视所希望获得的验配型态，以及角膜12的形状特性来决定)。贴合弧38的曲率半径比基弧30陡1-20屈光度，但是贴合弧38也比装配弧34或促成弧36都要平1-25屈光度。
只要能维持足够的贴合力量，贴合弧区26也可以分割成数个弧度及各种形状。边弧区28
边弧区28的曲率半径比角膜12的中央角膜弧度还长，甚至比相对于贴合弧区26下方角膜12的周边角膜弧度还要平一些。边弧区28的弧度由边弧42确定，它的弯曲度几乎与角膜12同样位置的角膜表面平行，但是还稍微比角膜12平一些。当佩戴者眨动眼皮时，会带动泪水帮浦作用，此时周边弧区28具有协助镜片10下方泪水循环的功能。这样的泪水流动有助于镜片与角膜接触面的润滑、和氧气供应，使镜片10配戴起来更舒适。此外，边弧区28设计会形成镜片边缘稍微翘起，以方便从角膜12上摘除镜片。在本发明实例中，边弧区28的宽度从0.1毫米到2.0毫米，边弧的曲率半径42比基弧30大(平)0到15屈光度；同时也比装配弧34、促成弧36或贴合弧38都要大(平)约1到35屈光度。边弧必须以前面提到过的纵深度计算法细心计算，使镜片边缘微翘起约100到120微米(micron)。过大的边缘翘起会造成负吸力，使镜片10下方充满气泡；过小的边缘翘起则会降低泪水循环并引起镜片吸贴。
经过眼球及眼部构造的详细测量及检查之后，才能决定镜片基弧30、装配弧34、促成弧36、贴合弧38以及边弧42。量取角膜弧度与所需镜片度数是必要的步骤，其它对于角膜接触镜片10可能产生影响的因素也必须评估。对这些检查步骤都熟悉的人员才能做好验配的步骤。
如前面解释过的，设计一个或多个促成弧区24，24a，25a，能使角膜接触镜10，10a的中心定位更好，同时提升对角膜12的塑形及矫正的效果。例如，本发明角膜接触镜片10可以降低近视度数达到10屈光度以上，同时能缩短所需佩戴的时数。(例如，开始时每日6-10小时，以后每日4-8小时就可以维持视力)，并且延长维持视力清晰的时间。举例1
以下举例说明病例AA0336的镜片设计：
右眼：近视8屈光度(-8.00D)
光学区20：宽度5.2mm，曲率半径10.51mm
装配弧区22：宽度0.5mm，曲率半径6.34mm
促成弧区24：宽度0.5mm，曲率半径7.44mm
贴合弧区26：宽度1.0mm，曲率半径8.31mm
边弧区28：宽度0.4mm，曲率半径13.3mm
左眼：近视7.75，近视性散光1.75屈光度，轴度175度(-7.75-1.75@175)
光学区20：宽度5.2mm，曲率半径10.67mm
装配弧区22：宽度0.5mm，曲率半径6.32mm
促成弧区24：宽度0.5mm，曲率半径7.43mm
贴合弧区26：宽度1.0mm，曲率半径8.38mm
边弧区28：宽度0.4mm，曲率半径13.6mm
患者佩戴这副角膜接触镜14天，每天7-8小时之后，近视度数完全降低到达0屈光度。以平均球面度数而言，这相当于右眼降低近视8屈光度(D)，而左眼降低近视8.62屈光度(D)。经过夜间佩戴5-7小时之后，可以维持整日视力清晰(约0屈光度)。角膜地形图显示定位良好，也形成类似激光手术角膜切削后的外观，证明近视度数有效降低。这个病例已经追踪九个月，没有发现任何后遗症。
尽管参照优选实施例说明了本发明，但对于本领域技术人员来说可以对本发明作出变化，而不脱离本发明的范围。