(12) OPIS PATENTOWY (19) PL

Transkrypt

1 RZECZPO SPO LITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/US94/10354 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: , WO95/07487, PCT Gazette nr 12/95 (11) (13) B1 (51) IntCl6: G02B 7/04 (54) Soczewka kontaktowa i sposób jej wytwarzania ( 3 0 ) Pierwszeństwo: , US, 08/ (73) Uprawniony z patentu: SCIENTIFIC OPTICS, INC., Nowy Jork, US (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 13/96 (72) Twórca wynalazku: David M. Lieberman, Nowy Jork, US (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 05/99 (74) Pełnomocnik: Ludwicka Izabella, PATPOL Spółka z o.o. PL B1 (57) 1. Soczewka kontaktowa, do korekcji wzroku pacjenta z asymetryczną rogówką asferyczną, która to soczewka ma powierzchnię przednią, powierzchnię tylną i podstawę, przy czym powierzchnia tylna ma część obrzeżną, której zasięg jest równy z zasięgiem podstawy soczewki, znamienna tym, że część obrzeżna powierzchni tylnej stanowi element asymetrycznego i asferycznego dopasowania do przyporządkowanej części obrzeżnej rogówki oka, która leży pod częścią obrzeżną soczewki noszonej na oku pacjenta, przy czym średnica soczewki kontaktowej jest niewiększa od średnicy rogówki. FIG. 2

2 Soczewka kontaktowa i sposób jej wytwarzania Zastrzeżenia patentowe 1. Soczewka kontaktowa, do korekcji wzroku pacjenta z asymetryczną rogówką asferyczną, która to soczewka ma powierzchnię przednią, powierzchnię tylną i podstawę, przy czym powierzchnia tylna ma część obrzeżną, której zasięg jest równy z zasięgiem podstawy soczewki, znamienna tym, że część obrzeżna powierzchni tylnej stanowi element asymetrycznego i asferycznego dopasowania do przyporządkowanej części obrzeżnej rogówki oka, która leży pod częścią obrzeżną soczewki noszonej na oku pacjenta, przy czym średnica soczewki kontaktowej jest niewiększa od średnicy rogówki. 2. Soczewka według zastrz. 1, znamienna tym, że zasięg części obrzeżnej jest równy z zasięgiem podstawy soczewki. 3. Soczewka według zastrz. 1, znamienna tym, że szerokość części obrzeżnej jest niewiększa niż 1,5 mm. 4. Soczewka według zastrz. 1, znamienna tym, że szerokość części obrzeżnej jest niewiększa niż 1 mm. 5. Soczewka według zastrz. 1, znamienna tym, że kontaktująca się z powierzchnią zewnętrzną rogówki oka powierzchnia tylna soczewki ma część środkową, która jest sferyczna. 6. Soczewka według zastrz. 5, znamienna tym, że kształt powierzchni tylnej soczewki kontaktowej pozostaje w ustalonej zależności od kształtu powierzchni przedniej tej soczewki, a zależność ta jest określona założoną korekcją optyczną soczewki, przy czym przynajmniej część powierzchni przedniej jest asymetryczna i asferyczna. 7. Soczewka według zastrz. 6, znamienna tym, że powierzchnia przednia soczewki ma część środkową i przynajmniej ta część środkowa powierzchni przedniej jest sferyczna. 8. Soczewka według zastrz. 2, znamienna tym, że podstawa soczewki jest niekolista. 9. Soczewka według zastrz. 8, znamienna tym, że średnica podstawy soczewki wynosi najwyżej 10 mm. 10. Soczewka według zastrz. 1, znamienna tym, że w soczewce podzielonej umownie na górne i dolne kwadranty, moc optyczna części dolnego kwadrantu soczewki jest różna od mocy optycznej górnego kwadrantu. 11. Soczewka według zastrz. 10, znamienna tym, że część dolnego kwadrantu soczewki ma liczne różniące się moce optyczne. 12. Soczewka według zastrz. 1, znamienna tym, że kontaktująca się z powierzchnią zewnętrzną rogówki oka powierzchnia tylna soczewki ma część środkową i strefę pośrednią usytuowaną pomiędzy częścią środkową i częścią obrzeżną, która to strefa pośrednia jest asymetryczna i asferyczna i stanowi element asymetrycznego i asferycznego dopasowania przyporządkowanej strefy pośredniej rogówki, zgodnie z ustaloną proporcjonalnie rozbieżną zależnością przy czym jest zachowany progresywnie zwiększający się odstęp pomiędzy soczewką i rogówką wzdłuż szerokości strefy pośredniej od części obrzeżnej do części środkowej. 13. Soczewka według zastrz. 12, znamienna tym, że szerokość części obrzeżnej jest niewiększa niż 1 mm. 14. Soczewka według zastrz. 12, znamienna tym, że część środkowa jest sferyczna. 15. Soczewka według zastrz. 1, znamienna tym, że soczewka ma krawędź o zmiennej grubości. 16. Soczewka kontaktowa, do korekcji wzroku pacjenta z asymetryczną rogówką asferyczną, która to soczewka ma powierzchnię przednią, powierzchnię tylną i podstawę, przy czym powierzchnia tylna ma część obrzeżną, której zasięg jest równy z zasięgiem podstawy soczewki, znamienna tym, że przynajmniej część obrzeżna powierzchni tylnej stanowi element asymetrycznego i asferycznego dopasowania do przyporządkowanej części rogówki, przy czym średnica soczewki kontaktowej jest niewiększa od średnicy rogówki.

3 Soczewka według zastrz. 16, znamienna tym, że kontaktująca się z powierzchnią zewnętrzną rogówki oka powierzchnia tylna soczewki ma część środkową, której średnica jest niewiększa niż 7 mm. 18. Soczewka kontaktowa, do korekcji wzroku pacjenta z asymetryczną rogówką asferyczną, która to soczewka ma powierzchnię przednią powierzchnię tylną i podstawę, przy czym powierzchnia tylna ma część obrzeżną, której zasięg jest równy z zasięgiem podstawy soczewki, znamienna tym, że powierzchnia tylna i powierzchnia przednia mają część środkową, które to części środkowe są sferyczne, a ponadto część środkowa powierzchni przedniej ma wierzchołek, przy czym pierwszy punkt na części obrzeżnej powierzchni tylnej leży wzdłuż pierwszego południka soczewki w ustalonej odległości promieniowej od środka geometrycznego soczewki, a drugi punkt na części obrzeżnej powierzchni tylnej leży wzdłuż drugiego południka w ustalonej odległości promieniowej od środka geometrycznego soczewki, przy czym wspomniane pierwszy i drugi punkt znajdują się w różnych odległościach od płaszczyzny stycznej soczewki przy wierzchołku. 19. Sposób wytwarzania soczewki kontaktowej, do korekcji wzroku pacjenta wytwarzania z asymetryczną rogówką asferyczną, która to soczewka ma powierzchnię tylną zawieraj ącą część środkową i część obrzeżną, znamienny tym, że wytwarza się trójwymiarowe dane topograficzne, zawierające dane przekroju pionowego, dla krotności punktów na powierzchni rogówkowej dopasowywanej do soczewki kontaktowej, które to dane obejmują informacje zarówno o asferyczności jak i asymetryczności powierzchni rogówkowej, wytwarza się plik kształtowania soczewki oparty o wspomniane wytworzone dane i o założoną korekcję optyczną osiągniętą przez soczewkę, stosuje się plik kształtowania soczewki do ukształtowania półwyrobu soczewki do produkcji soczewki kontaktowej mającej powierzchnię tylną, która zawiera część obrzeżną, która jest asymetryczna i asferyczna oraz przynajmniej o równym zasięgu z podstawą soczewki, a ponadto część obrzeżną asymetrycznie i asferycznie dopasowuje się do odpowiadającej części obrzeżnej rogówki, która leży pod odpowiadającą obrzeżną częścią soczewki po umieszczeniu soczewki w pozycji noszonej na oku pacjenta, która to soczewka kontaktowa ma rozmiar niewiększy niż rogówka. 20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że soczewkę zaopatruje się w część obrzeżną sięgającą od podstawy części obrzeżnej do krzywej podstawy części środkowej. 21. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że soczewkę dodatkowo zaopatruje się w strefę pośrednią pomiędzy częścią obrzeżną i krzywą podstawy części środkowej, którą to strefę pośrednią dostosowuje się zgodnie z ustaloną proporcjonalnie rozbieżną zależnością do trójwymiarowego kształtu części rogówkowej powierzchni pośredniej, która leży pod strefą pośrednią soczewki w czasie jej noszenia na rogówce. * * * Przedmiotem wynalazku jest soczewka kontaktowa oraz sposób jej wytwarzania, zwłaszcza soczewka do korekcji wzroku pacjenta z asymetryczną rogówką asferyczną, indywidualnie dopasowaną za pomocą tego rodzaju soczewki. U trzydziestu do czterdziestu procent populacji ludzi poniżej 40-tego roku życia, rozwija się wada refrakcyjna wzroku wymagająca korekcji za pomocą szkieł, soczewek kontaktowych lub środków chirurgicznych. Wady refrakcyjne powstają, gdy podstawowe elementy optyczne oka, rogówka i soczewka, nie dają obrazu bezpośrednio przychodzącego sygnału świetlnego na siatkówkę. Jeśli obraz jest zogniskowany przed siatkówką występuje krótkowzroczność. Jeśli obraz oka jest zogniskowany za siatkówką występuje dalekowzroczność. Zdolność ogniskowania oka lub środowisko załamania światła mierzy się za pomocą jednostek nazywanych dioptriami. Około 20% chorych poniżej 40-tego roku życia posiadających wady widzenia nie może stosować soczewek kontaktowych, ponieważ soczewki kontaktowe nie pasują, ponieważ ulegają przemieszczeniu i/lub są bardzo niewygodne, lub zawodzą w zapewnieniu wymaganej korekcji optycznej, ewentualnie mają obie te wady. W sumie, liczni pacjenci, którzy na codzień noszą so-

4 czewki kontaktowe, nie są usatysfakcjonowani długością okresu, w jakim mogą nosić soczewki, i/lub z ostrością wzrokowej jaką im soczewki kontaktowe zapewniają. Powyżej 40-tego roku życia procent ludności wymagającej korekcji widzenia znacznie wzrasta, a problemy związane z istnieniem soczewek kontaktowych zaostrzają się i stają się bardziej powszechne. Standardowe soczewki kontaktowe są obrotowo symetryczne i sferyczne. Jednak rogówka ludzka posiada powierzchnię asymetrycznie asferyczną. Powierzchnia asferyczna znaczy, że promień krzywizny na całej długości południka rogówki, który jest wyimaginowaną linią na powierzchni rogówki przechodzącą przez środek geometryczny rogówki, analogiczną do południka geograficznego, nie jest stały. W rzeczywistości, krzywa rogówkowa spłaszcza się stopniowo od środka geometrycznego do obrzeża. Powierzchnia asymetryczna znaczy, że profil krzywej rogówkowej wzdłuż połowy południka nie jest taki sam jak druga połowa tego samego południka, co oznacza, że nie jest to lustrzane jej odbicie. Stopień w jaki rogówki s ą asferyczne i/lub asymetryczne różni się w zależności od pacjenta. Soczewki sferyczne nie dopasowują krzywizny i geometrii rogówkowej i dlatego niezupełnie pasują do rogówki. Rogówkę bardziej nieregularną trudniej jest dopasować i w związku z tym około 20% pacjentów poniżej 40-tego roku życia nie może nosić standardowych szkieł kontaktowych. Standardowe szkła kontaktowe są obrotowo symetryczne. Projektanci optycy przy konstrukcji konwekcjonalnych soczewek kontaktowych rutynowo łączą wielokrotność sfer lub dodają krzywe asferyczne. Czasem optyk wytwarza torusowe, dwutorusowe lub temu podobne powierzchnie, aby dopasować soczewki do rogówki. Konstrukcje najbardziej skomplikowanej soczewki pozostają w sposób naturalny obrotowo symetryczne, np. powierzchnie wytwarzane są wokół centralnego punktu obrotu. Soczewki torusowe są obecnie wykonywane jednym z dwóch sposobów. Pierwszy i bardziej powszechny sposób polega na fałdowaniu i w ten sposób zniekształceniu półwyrobu soczewki przed umocowaniem jej w tokarce. Po sfałdowaniu soczewka jest nacinana, co pozwala rozpocząć sprężynowanie. Drugi sposób polega na wykonaniu soczewki torusowej bezpośrednio na tokarce. Ponieważ rogówka ludzka ma powierzchnię asymetrycznie asferyczną, soczewki całkowicie sferyczne słabo dopasowują krzywiznę rogówkową i geometrię. Jeśli soczewka jest zaprojektowana jako hybryd krzywych sferycznych i asferycznych, powstające powierzchnie soczewki są wciąż symetryczne obrotowo, co znaczy, że te soczewki nie są asymetryczne i asferyczne. W staraniach do złagodzenia tych problemów, producenci wytwarzają soczewki z zastosowaniem zmiennych krzywizn na ich tylnej powierzchni. Na przykład w opisie patentowym nr US ujawniono szkła kontaktowe asferyczne wykonane przy zastosowaniu danych topograficznych do sterowania tokarką. Dane dostarczają informacji o nachyleniu powierzchni rogówkowej w różnych punktach na rogówce, ale są oparte na pomiarach w dwóch wymiarach interpretowanych trójwymiarowo. Soczewka wypadkowa jest asferyczna w dwóch powierzchniach przedniej i tylnej, ale naturalnie symetryczna. Taka soczewka może być dopasowana lepiej dla określonych pacjentów niż standardowe soczewki sferyczne. Ale inni pacjenci mogą doświadczyć większej niewygodny niż z soczewkami sferycznymi. Tak wiec, ten typ soczewki asferycznej, symetrycznej nie dostarcza zasadniczej poprawy u znaczącej liczby pacjentów, ażeby mogli wygodnie nosić soczewki kontaktowe i/lub nosić soczewki kontaktowe, które zapewnią im wymaganą ostrość wzroku. Inne opisy patentowe USA np. nr nr US , US i US , ujawniają kształtowanie soczewki dwuwypykłej, która jest wszczepiona do wnętrza tkanki rogówki. Dwuwypukłości przedstawione w tych opisach patentowych są ukształtowane na bazie odwzorowanych danych topograficznych. Do usunięcia materiału z półwyrobu soczewki zastosowano laser. Problemy dopasowania z tymi implantami nie są takie same, jak te spotykane w soczewkach kontaktowych. Na przykład, inaczej niż soczewka kontaktowa, implantowane soczewki dwuwypukłe są nieruchome i tak raz zainstalowane w tkance rogówkowej nie kołyszą się na rogówce,

5 ani nie pływają na warstewce łez i nie są narażone na siły zewnętrzne, takie jak nacisk powiek lub oddziaływanie siły ciężkości. W opisie patentowym nr US przedstawiono system do wytwarzania skonstruowanej soczewki kontaktowej, twardówkowej, to znaczy soczewki pozostającej na twardówce, a nie na rogówce. Rozwiązanie to dotyczy tworzenia szablonu powierzchni oka, który jest potem zastosowany jako wzornik, aby mechanicznie i promieniście prowadzić szlifierkę na powierzchni półwyrobu soczewki. Szlifierka otrzymuje informację o południkowej topografii szablonu i przesuwa się po powierzchni przedformy soczewki tam i z powrotem wzdłuż południków soczewki. Soczewka twardówkowa z założenia zachowuje dostateczny prześwit względem rogówki, aby uniknąć jakiegokolwiek kontaktu z po wierzchnią rogówki. Ponadto, ten sposób wytwarzania powoduje, że na tylnej powierzchni soczewki są ukształtowane grzbiety lub wierzchołki, a ich obecność na soczewce kontaktowej ściśle dopasowanej do rogówki może spowodować niewygodę użytkownikowi. Dodatkowo, te grzbiety mogą być obecne w części pola optycznego soczewki kontaktowej, przeszkadzając w polu widzenia pacjenta i w ten sposób powodując, że soczewka kontaktowa jest nieużyteczna. Potrzebę lepszego dopasowania soczewek kontaktowych zilustrowano w artykule w Ophthalmology Times Nov. 1,1992, str. 82, który ujawnia, że przyszłe obszary badań obejmą coraz to bardziej skomplikowaną i precyzyjną optykę asferyczną oraz subtelności na soczewkach kontaktowych opartych na asferyczności rogówki. Innymi słowy, chociaż zarówno asferyczność jak i asymetryczność rogówki mogą być znane tylko asferyczności rogówki została wzięta pod uwagę w konstrukcji soczewki kontaktowej. Soczewka kontaktowa według wynalazku, stosowana jest do korekcji wzroku pacjenta z asymetryczną rogówką asferyczną. Soczewka taka ma powierzchnię przednią, powierzchnię tylną i podstawę, przy czym powierzchnia tylna ma część obrzeżną, której zasięg jest równy z zasięgiem podstawy soczewki. Soczewka tego rodzaju charakteryzuje się tym, że część obrzeżna powierzchni tylnej stanowi element asymetrycznego i asferycznego dopasowania do przyporządkowanej części obrzeżnej rogówki oka, która leży pod częścią obrzeżną soczewki noszonej na oku pacjenta, przy czym średnica soczewki kontaktowej jest niewiększa od średnicy rogówki. Korzystnym jest, że zasięg części obrzeżnej jest równy z zasięgiem podstawy soczewki. Szerokość części obrzeżnej jest niewiększa niż 1,5 mm, a korzystnie szerokość części obrzeżnej jest niewiększa niż 1 mm. Kontraktująca się z po wierzchnią zewnętrzną rogówki oka powierzchnia tylna soczewki ma część środkową, która jest sferyczna. Kształt powierzchni tylnej soczewki kontaktowej pozostaje w ustalonej zależności od kształtu powierzchni przedniej tej soczewki, a zależność ta jest określona założoną korekcją optyczną soczewki, przy czym przynajmniej część powierzchni przedniej jest asymetryczna i asferyczna. Powierzchnia przednia soczewki ma część środkową i przynajmniej ta część środkowa powierzchni przedniej jest sferyczna. Korzystnym jest, że podstawa soczewki jest niekolista, a średnica podstawy soczewki wynosi najwyżej 10 mm. W korzystnym rozwiązaniu, w soczewce podzielonej umownie na górne i dolne kwadranty, moc optyczna części dolnego kwadrantu soczewki jest różna od mocy optycznej górnego kwadrantu. Część dolnego kwadrantu soczewki ma liczne różniące się moce optyczne. Ponadto korzystnym jest, że kontaktująca się z powierzchnią zewnętrzną rogówki oka powierzchnia tylna soczewki ma część środkową i strefę pośrednią usytuowaną pomiędzy częścią środkową i częścią obrzeżną, która to strefa pośrednia jest asymetryczna i asferyczna i stanowi element asymetrycznego i asferycznego dopasowania przyporządkowanej strefy pośredniej rogówki, zgodnie z ustaloną proporcjonalnie rozbieżną zależnością, przy czym jest zachowany progresywnie zwiększający się odstęp pomiędzy soczewką i rogówką wzdłuż szerokości strefy pośredniej od części obrzeżnej do części środkowej. Szerokość części obrzeżnej jest niewiększa niż 1 mm. Część środkowa jest sferyczna. Korzystnym jest, że Soczewka ma krawędź o zmiennej grubości. Soczewka kontaktowa w odmiennym wykonaniu według wynalazku, charakteryzuje się tym, że przynajmniej część obrzeżna powierzchni tylnej stanowi element asymetrycznego i asfe-

6 rycznego dopasowania do przyporządkowanej części rogówki, przy czym średnica soczewki kontaktowej jest niewiększa od średnicy rogówki. Korzystnym jest, że kontaktująca się z powierzchnią zewnętrzną rogówki oka powierzchnia tylna soczewki ma część środkową której średnica jest niewiększa niż 7 mm. Soczewka kontaktowa w innym odmiennym wykonaniu według wynalazku, charakteryzuje się tym, że powierzchnia tylna i powierzchnia przednia mają część środkową które to części środkowe są sferyczne, a ponadto część środkowa powierzchni przedniej ma wierzchołek, przy czym pierwszy punkt na części obrzeżnej powierzchni tylnej leży wzdłuż pierwszego południka soczewki w ustalonej odległości promieniowej od środka geometrycznego soczewki, a drugi punkt na części obrzeżnej powierzchni tylnej leży wzdłuż drugiego południka w ustalonej odległości promieniowej od środka geometrycznego soczewki, przy czym wspomniane pierwszy i drugi punkt znajdują się w różnych odległościach od płaszczyzny stycznej soczewki przy wierzchołku. Sposób według wynalazku stosowany jest do wytwarzania soczewki kontaktowej, do korekcji wzroku pacjenta z asymetryczną rogówką asferyczną. Soczewka ta ma powierzchnię tylną zawierającą część środkową i część obrzeżną. Sposób ten charakteryzuje się tym, że wytwarza się trójwymiarowe dane topograficzne, zawierające dane przekroju pionowego, dla krotności punktów na powierzchni rogówkowej dopasowywanej do soczewki kontaktowej, które to dane obejmują informacje zarówno o asferyczności jak i asymetryczności powierzchni rogówkowej, wytwarza się plik kształtowania soczewki oparty o wspomniane wytworzone dane i o założoną korekcję optyczną osiągniętą przez soczewkę, stosuje się plik kształtowania soczewki do ukształtowania półwyrobu soczewki do produkcji soczewki kontaktowej mającej powierzchnię tylną która zawiera część obrzeżną która jest asymetryczna i asferyczna oraz przynajmniej o równym zasięgu z podstawą soczewki, a ponadto część obrzeżną asymetrycznie i asferycznie dopasowuje się do odpowiadającej części obrzeżnej rogówki, która leży pod odpowiadającą obrzeżną częścią soczewki po umieszczeniu soczewki w pozycji noszonej na oku pacjenta, która to soczewka kontaktowa ma rozmiar niewiększy niż rogówka. Korzystnym jest, że soczewka zaopatruje się w część obrzeżną sięgającą od podstawy części obrzeżnej do krzywej podstawy części środkowej. Soczewkę dodatkowo zaopatruje się w strefę pośrednią pomiędzy częścią obrzeżną i krzywą podstawy części środkowej, którą to strefę pośrednią dostosowuje się zgodnie z ustaloną proporcjonalnie rozbieżną zależnością do trójwymiarowego kształtu części rogówkowej powierzchni pośredniej, która leży pod strefą pośrednią soczewki w czasie jej noszenia na rogówce. W rozwiązaniu według wynalazku niespodziewanym jest, że jeśli część soczewki kontaktowej dokładnie naśladuje powierzchnię rogówki w zarówno asferyczności jak i asymetryczności, to osiąga się lepsze dostosowanie i/lub lepszą korekcję widzenia. Tak wiec korzystny jest sposób wytwarzania soczewki kontaktowej, która zmniejsza lub eliminuje liczbę pacjentów w każdym wieku, którzy dotychczas nie mogli nosić soczewek kontaktowych i który zapewnia lepszą wygodę i/lub ostrość wzroku, zawierającą lepszą korekcję astygmatyzmu dla pacjentów, którzy noszą już soczewki kontaktowe. Zgodnie z wynalazkiem opracowano soczewki kontaktowe o bardziej dokładnej korekcji widzenia i/lub bardziej wygodnym dopasowaniu do rogówki pacjenta. Sposób według wynalazku jest szybkim i ekonomicznym sposobem wytwarzania soczewek kontaktowych dopasowanych na zamówienie, które są albo sferyczne albo asferyczne, ale są naturalnie asymetryczne. Rozwiązanie według wynalazku zostanie dokładniej objaśnione w przykładach wykonania na rysunku, w którym fig. 1a przedstawia rogówkę sferyczną zaopatrzoną w znaną soczewkę sferyczną w przekroju poprzecznym, fig. 1b - naturalną rogówkę asferyczną zaopatrzoną w znaną soczewkę sferyczną w przekroju poprzecznym, fig. 1c - naturalną rogówkę asferyczną z fig. 1b, w widoku z góry, fig. 1d - naturalną rogówkę asferyczną zaopatrzoną w prostą soczewkę asferyczną dopasowaną w znany sposób, w przekroju poprzecznym, fig. 1e - asymetryczną rogówkę asferyczną zaopatrzoną w prostą soczewkę asferyczną znaną ze stanu techniki, w przekroju poprzecznym, fig. 2 - asymetryczną rogówkę asferyczną zaopatrzoną w asymetryczną

7 soczewkę asferyczną według wynalazku, w przekroju poprzecznym, fig. 3 - asymetryczną asferyczną soczewkę z fig. 2, w przekroju poprzecznym i powiększeniu, fig. 4 - asymetryczną rogówkę asferyczną dopasowaną z kombinacją soczewki sferycznej i asymetrycznej asferycznej według wynalazku, w przekrój u poprzecznym, fig. 5 - kombinację sferycznej i asymetrycznej soczewki asferycznej z fig. 4 dopasowanej do rogówki, w widoku z góry, fig. 6 - ogólny schemat układu przepływu danych dla procesu wytwarzania soczewki według wynalazku, fig. 7 - układ frezowania do stosowania w procesie wytwarzania soczewki kontaktowej według wynalazku, fig. 8 - asymetryczną rogówkę asferyczną zaopatrzoną w kombinację sferycznej i asymetrycznej soczewki asferycznej według wynalazku, w której część tylnej, asymetrycznej, asferycznej powierzchni nie jest dopasowana do powierzchni rogówkowej, ale jest dostosowana do tej powierzchni w zależności proporcjonalnie rozbieżnej, w częściowym przekroju poprzecznym, a fig. 9 przedstawia widok przekrojowy wzdłuż linii 9-9 z fig. 5. Określenie dopasowywanie, zastosowane do powierzchni rogówkowej oraz soczewki, oznacza w zasadzie dokładnie dostosowanie. Tak więc, jeśli powierzchnia soczewki kontaktowej lub jej część, dopasowuje odpowiednią część powierzchni rogówkowej, trójwymiarowa topografia powierzchni soczewki, lub jej części, jest w zasadzie, lub nawet dokładnie, nakładalna na trójwymiarową topografię odpowiadającej części powierzchni rogówkowej. Ogólnie, im więcej wzięto pomiarów topografii rogówkowej, tym bardziej dokładne jest dopasowanie. Określenie zgodność, zastosowane do powierzchni rogówkowej oraz soczewki, lub części, jest terminem szerszym niż dopasowywanie. Tak więc, część powierzchni soczewki jest zgodna, czyli dostosowana do odpowiadającej jej części powierzchni rogówki, jeśli ich trójwymiarowe topografie nie są nakładalne ale topografia każdego punktu na powierzchni soczewki jest wyprowadzona z topografii nakładalnej na powierzchnię rogówkową za pomocą działania prostej zależności matematycznej. Na przykład, część powierzchni soczewki jest zgodna, czyli dostosowana do odpowiadającej jej części powierzchni rogówkowej za pomocą promieniowo proporcjonalnie rozbieżnej zależności, jeśli dwie części powierzchni zawierają dopasowujący obszar graniczny, a więc dopasowującą linię konturu, na obrzeżu, ale postępowo odchylają się jedna od drugiej w kierunku promieniście skierowanym do wewnątrz, tak jak strefa 101 rogówki 10" i ta sama strefa 101 soczewki 60' na fig. 8. Dla właściwej oceny unikalnych właściwości i zalet soczewki kontaktowej oraz sposobu jej wytwarzania według wynalazku, pomocnym jest zrozumienie budowy rogówki oraz wzajemne oddziaływanie rogówki ze znanymi soczewkami kontaktowymi. Figury 1a do 1d ilustrują różnorodne soczewki kontaktowe znane ze stanu techniki dopasowane do różnorodnie ukształtowanych hipotetycznych rogówek. Zobrazowania na tych figurach nie są w skali, a pewne struktury wyolbrzymiono w celach ilustracyjnych. Każdy z przekrojów poprzecznych narysowanego oka na figurach 1a -1d wzięty jest w poprzek pojedynczego południka oka. Na figurze 1a przedstawiono przekrój poprzeczny hipotetycznej rogówki sferycznej 10, która została wyposażona w sferyczną soczewkę kontaktową 30 znaną ze stanu techniki. Ta ilustracja nie ma podstawy klinicznej, ponieważ ludzka rogówka nie jest doskonale kulista. Na tej figurze można zauważyć, że jeśli oko ludzkie byłoby doskonale kuliste, to mogłoby być łatwo wyposażone w sferyczną soczewkę kontaktową30. W soczewce sferycznej, promień krzywizny w każdym punkcie na powierzchni soczewki jest równy promieniowi krzywizny w każdym innym punkcie na tej samej powierzchni soczewki. Ponadto, kula jest naturalnie symetryczna. Optyczna korekcja osiągnięta za pomocą soczewki kontaktowej jest funkcją mocy optycznej soczewki. Z kolei moc optyczna soczewki jest funkcją współczynnika załamania materiału zastosowanego na soczewkę oraz algebraiczną różnicą pomiędzy krzywizną zewnętrznej, powierzchni przedniej 32 soczewki, a krzywizną wewnętrznej, powierzchni tylnej 34 soczewki. Na figurze 1a przedstawiono również inne anatomiczne właściwości oka zawierającego twardówkę 15, tęczówkę 20 oraz źrenicę 25. Źrenica 25 jest otworem ukształtowanym przez tęczówkę 20. Jeśli potrzeba aby więcej światła weszło do oka w celu uformowania obrazu, tęczówka 20 otwiera się i średnica źrenicy staje się większa. Sferyczna soczewka kontaktowa 30 na fig.

8 a przykrywa co najwyżej całą rogówkę 10, a jej średnica wynosi około 10 milimetrów. Niektóre znane soczewki (niepokazane) posiadają znacznie większą średnicę oraz są przedłużone, aby pokryć część twardówki 15, ale rozwiązanie według wynalazku dotyczy soczewek kontaktowych, które w zasadzie nie są przedłużone do krawędzi rogówki. Figura 1b jest widokiem przekroju poprzecznego hipotetycznej symetrycznej rogówki asferycznej 10' wyposażonej w znaną sferyczną soczewkę kontaktową 30 z fig. 1a. Geometryczna linia środkowa H jest osią, która jest prostopadła do płaszczyzny tęczówki i przechodzi przez środek geometryczny symetrycznej rogówki asferycznej 10'. W symetrycznej rogówce asferycznej 10' promień krzywizny nie jest stały wzdłuż każdego południka, np. z punktu na geometrycznej linii środkowej H do każdej krawędzi 12 lub 13. Na przykład, promień krzywizny w punkcie A na rogówce 10' różni się od promienia krzywizny rogówki 10' w punkcie F. Krzywizny zaznaczone na fig. 1b zostały wyolbrzymione w celu zilustrowania asferyczności rogówki 10'. Tak więc można ocenić, że sferyczna soczewka kontaktowa 30 nie jest dobrze dopasowana lub nie spoczywa stabilnie na symetrycznej rogówce asferycznej 10'. Zawsze pozostają znaczne szczeliny (np., powierzchnie niezgodności) pomiędzy powierzchnią tylną 34 sferycznej soczewki kontaktowej 30, a powierzchnią przednią 11 rogówki 10'. Z powodu tych szczelin występują niepożądane ruchy i wahanie sferyczną soczewkę kontaktową 30 na rogówce, które w zależności od stopnia ruchu i wahania czynią tę soczewkę kontaktową 30 niewygodną i nieskuteczną w korekcji wzroku. Termin symetryczny, użyto do opisania własności fizycznych kształtu rogówki asferycznej 10'. Właściwość rogówki symetrycznej polega na tym, że promień krzywizny w punkcie umiejscowionym w danej odległości promieniowej od geometrycznej linii środkowej H, jest taki sam jak promień krzywizny w każdym innym punkcie umiejscowionym w takiej samej odległości promieniowej od linii środkowej H. Figura 1c w połączeniu z 1b ilustruje tę właściwość. Figura 1c jest widokiem z góry symetrycznej rogówki asferycznej 10' z figury 1b. Oba punkty A i B są umiejscowione na powierzchni przedniej 11 rogówki 10' wzdłuż tego samego południka Ml. Oba punkty A i B znajdują się w odległości promieniowej C od geometrycznej linii środkowej H rogówki asferycznej 101, każdy w różnym kierunku od geometrycznej linii środkowej H wzdłuż południka Ml. Punkty D i E są umiejscowione wzdłuż południka M2, który jest przemieszczony kątowo o 90 względem południka M1. Każdy z punktów D i E jest oddalony na odległość promieniową C od geometrycznej linii środkowej H. W symetrycznej rogówce asferycznej 10' promień krzywizny jest taki sam w punktach A, B, D i E, a wszystkie te punkty są promieniście równoodległe od linii środkowej H. Obydwie połowy symetrycznej rogówki asferycznej 10' są odbiciami lustrzanymi wzdłuż każdego południka M l, M2, lub jakiegokolwiek innego południka. Na figurze 1d przedstawiono przekrój poprzeczny płaszczyzną przechodzącą przez południk symetrycznej rogówki asferycznej 10' zaopatrzonej w symetryczną asferyczną soczewkę kontaktową 40, znaną ze stanu techniki, którą można wytwarzać za pomocą konwencjonalnych technik tokarskich. Jak można zauważyć, krzywizna powierzchni tylnej 44 soczewki kontaktowej 40 została skonstruowana w celu dostosowania do krzywizny symetrycznej rogówki asferycznej 10'. Po porównaniu jej ze sferyczną soczewką z fig. 1b, można zauważyć, że asferyczna soczewka kontaktowa 40 z fig. 1 d zapewnia lepsze dopasowanie dla symetrycznej rogówki asferycznej 10' z fig. 1d, co zapewnia wygodę i poprawę widzenia. Symetryczne asferyczne soczewki kontaktowe, które posiadają ten sam kształt w płaszczyźnie przekroju wzdłuż poprzecznego południka, którego kształt odpowiada przeciętnej asferyczności rogówkowej pacjentów, pozostawiają jednak poważny odsetek populacji pacjentów niezdolnych do ich wygodnego noszenia i prawidłowego widzenia przez nie. Figura 1d jest również użyteczna w wyjaśnieniu braków symetrycznej soczewki kontaktowej 40, gdy jest noszona na asymetrycznej rogówce asferycznej. Punkty Q i R są punktami na powierzchni tylnej 44 soczewki kontaktowej 40 wzdłuż określonego południka. Oba punkty Q i R są usytuowane w tej samej odległości promieniowej C od geometrycznej linii środkowej H rogówki. W symetrycznej asferycznej soczewce kontaktowej 40 dostosowanej do symetrycznej rogówki asferycznej 10', punkty Q i R są usytuowane w tej samej odległości S od płaszczyzna odniesienia P, która jest równoległa do płaszczyzny tęczówki. Linia środkowa H jest prostopadła

9 do płaszczyzny odniesienia P. Wszystkie punkty na soczewce kontaktowej 40 umiejscowione w odległości promieniowej C od geometrycznej linii środkowej H znajdują się w odległości V od płaszczyzny odniesienia P. Innymi słowy ta sama opisana geometria odnośnie do symetrycznej rogówki asferycznej 10' występuje w przypadku symetrycznej asferycznej soczewki kontaktowej 40. Dlatego punkty Q i R na soczewce kontaktowej 40 będą doskonale dopasowywać punkty A i B na symetrycznej rogówce asferycznej 10'. Rzeczywiście cała tylna powierzchnia soczewki przedstawiona na fig. 1d będzie dopasowywać odpowiednią powierzchnię rogówki 10', którą przykrywa soczewka kontaktowa 40'. Można powiedzieć, że nie istnieją szczeliny pomiędzy punktami Q i A lub punktami R i B. Jednorodny wąski obszar istnieje pomiędzy powierzchnią tylną 44 soczewki kontaktowej 40 i powierzchnią przednią 11 rogówki 10'. W praktyce, ten obszar jednolitej włoskowatości może być zajęty przez warstwę łzawiącą. Przepływ łez i ich wymiana przez ten obszar są spowodowane efektem włoskowatości. Na figurze 1d soczewka jest przedstawiona w położeniu na rogówce tak, że geometryczna linia środkowa H rogówki 10' pokrywa się z geometryczną linią środkową soczewki kontaktowej 40, przy czym została narysowana pojedyncza linia środkowa H, aby przedstawić obie geometryczne lini środkowe na tej figurze rysunku oraz te, które są następstwem. Niestety jest wysoce nieprawdopodobne, aby rogówka pacjenta była symetrycznie asferyczna, jak przedstawiono na figurach 1b - 1d. Typowy pacjent posiada rogówkę, która jest zarówno asymetryczna jak i asferyczna, tak jak rogówka 10" przedstawiona na fig. 1e. Na figurze 1e przedstawiono asymetryczną rogówkę asferyczną 10'' zaopatrzoną w znaną symetryczną asferyczną soczewkę kontaktową 40 z fig. 1d. Jak się spodziewano, symetryczna asferyczna soczewka kontaktowa 40 nie dopasowuje asymetrycznej rogówki asferycznej 10'' tak dobrze jak ma to miejsce w przypadku symetrycznej rogówki asferycznej 10' z fig. 1d. Oba punkty A' i B' na fig. 1e leżą wzdłuż tego samego południka asymetrycznej rogówki asferycznej 10" w tej samej odległości promieniowej od geometrycznej linii środkowej H. Na skutek asferyczności rogówki 10", punkty A' i B' są umiejscowione na różnych wyniesieniach od płaszczyzny tęczówki. Różnica w wyniesieniu G pomiędzy dwoma punktami A' i B' jest przedstawiona jako odległość G. Różnica wyniesie G pomiędzy dwoma punktami na tym samym południku powoduje, że dokładne dopasowanie symetrycznej, asferycznej soczewki kontaktowej 40 do asymetrycznej rogówki asferycznej 10'' jest niemożliwe. Jak to przedstawiono na fig. 1e, istnieje znaczna szczelina 45 pomiędzy punktem A' na powierzchni przedniej 11' rogówki 10'' i odpowiadającym punktem Q na powierzchni tylnej 44 soczewki kontaktowej 40. Podczas wytwarzania symetrycznej asferycznej soczewki kontaktowej 40, wystarczająca ilość materiału zostaje usunięta z półwyrobu soczewki, tak że soczewka ma wyraźnie określony najwyższy punkt przekroju pionowego przy danym promieniu. W szczególnym przykładzie przedstawionym na fig. 1e materiał półwyrobu soczewki został usunięty w punkcie R tak, że soczewka kontaktowa 40 nie będzie oddziaływać na rogówkę w punkcie B'. Ponieważ soczewka jest symetryczna, punkt Q soczewki kontaktowej 40 jest na tej samej wysokości co punkt R i dlatego nie dopasowuje pod względem wysokości punktu A' rogówki, czego rezultatem jest szczelina 45. Położenie, względny rozmiar, kształt i liczba szczelin takich jak szczelina 45 określa, czy będzie możliwe zaopatrzyć pacjenta w symetryczną, asferyczną soczewkę kontaktową40 i czy jeśli możliwe, dopasowanie będzie zadowalające. Jeśli szczelina występuje na krawędzi marginesowej 47, lub podstawie soczewki kontaktowej 40, która jest częścią tej soczewki 40 opierającą się na rogówce, to wówczas soczewka ma tendencje do wahania się wzdłuż południka przechodzącego przez szczelinę, lub też będzie się opierać na rogówce w pozycji, przy której soczewka kontaktowa 40 i rogówka 10'' będą optycznie niewyjustowane. Przy symetrycznej soczewce asferycznej 40 jest nieuniknione, że szczeliny takie jak szczelina 45 będą występować wokół krawędzi marginesowej 47 z powodu różnic pionowych na powierzchni rogówkowej, gdzie krawędź marginesowa 47 napotyka rogówkę. Ponadto z powodu szczeliny 45 istnieją potencjalne problemy z powieką chwytającą krawędź marginesową 47 i przemieszczającą soczewkę 40. Krawędź marginesowa 47 spowoduje podniesienie z powierzchni rogówki 11' wskutek występowania szczeliny 45 pomiędzy powierzchnią przednią rogówki 11' i so-

10 czewką kontaktową 40. Dalszy problem wynikający z występowania szczelin takich jak szczelina 45, które wynikają z niedoskonałej konstrukcji a nie z założeń projektowych nie uwzględniających pewne właściwości rogówki, jest niekontrolowane połączenie warstwy łzawiącej pomiędzy rogówką i tylną powierzchnią soczewki. Jeśli łzawiące połączenie jest nadmierne, soczewka może być tak niewygodna, że staje się niemożliwa do noszenia przez pacjenta. Podobnie, jeśli soczewka fizycznie dotyka środkową rogówkę, fizjologia rogówkowa będzie tak przerwana, jak przy wprowadzeniu rogówki do stanu ubogiego zaopatrzenia w tlen, który stanie się natychmiast dostrzegalny dla pacjenta. Jeśli taka nieznośna sytuacja będzie występować, soczewka musi być natychmiast usunięta z oka. Na figurze 2 przedstawiono przekrój poprzeczny asymetrycznej rogówki asferycznej 10" zaopatrzonej w asymetryczną, asferyczną soczewkę kontaktową 50. Powierzchnia przednia 52 asymetrycznej asferycznej soczewki kontaktowej 50 jest tak utworzona, aby była dokładnie dostosowana do geometrii asymetrycznej rogówki asferycznej 10". Soczewka kontaktowa 50 jest pokazana bardziej szczegółowo na fig. 3. Jak przedstawiono na fig. 3, soczewka kontaktowa 50 według wynalazku została zrobiona tak, że jej powierzchnia tylna 54 dopasowuje asymetryczną geometrię asferycznąpowierzchni przedniej 11 rogówki 10". W praktyce, centralny obszar stanowiący strefę optyczną nie dopasuje rogówki i tylko obrzeża dopasują rogówkę, jak to zostanie objaśnione. Punkty S i T z fig. 3 leżą wzdłuż tego samego południka na powierzchni tylnej 54 soczewki kontaktowej 50 i obydwa są w tej samej odległości promieniowej C od geometrycznej linii środkowej H soczewki 50. Geometryczna linia środkowa H jest prostopadła do płaszczyzny odniesienia P. Ponieważ powierzchnia tylna 54 soczewki kontaktowej 50 została tak wykonana, aby dopasować nieregularną, asymetrycznąasferyczność rogówki 10'', punkty S i T równoodległe od linii środkowej H, są umieszczone na różnych wysokościach w stosunku do płaszczyzny odniesienia P. Punkt T jest w odległości Z1 od płaszczyzny odniesienia P, podczas gdy punkt S jest w odległości Z2 od płaszczyzny odniesienia P. Z powodu asymetrii soczewki kontaktowej 50, odległość Z2 jest większa niż odległość Z1, a różnicą jest różnica odległości G. Zakładając, że przekrój poprzeczny soczewki kontaktowej 50 przedstawiony na fig. 3, dokonany jest płaszczyzną południkową jaką dokonano przekroju rogówki 10" na figurach 1e i 2, punkt S na soczewce kontaktowej 50 odpowiada punktowi A' na rogówce 10", a punkt T soczewki 50 odpowiada punktowi B' na rogówce 10'', ponieważ wszystkie cztery punkty są w tej samej odległości promieniowej C od geometrycznej linii środkowej H soczewki kontaktowej 50 i rogówki 10". Geometria powierzchni tylnej 54 soczewki kontaktowej 50 została tak wykonana, aby dostosować ją do topografii powierzchni przedniej 11' rogówki 10", i dlatego pionowa różnica odległości G pomiędzy punktami S i T na soczewce kontaktowej 50 jest taka sama jak pionowa różnica odległości G pomiędzy punktami A' i B' na rogówce 10''. W porównaniu do symetrycznej asferycznej soczewki kontaktowej 40 z fig. 1e, asymetryczna asferyczna soczewka kontaktowa 50 nie wykazuje żadnej widocznej szczeliny 45 na fig. 1e. Cienka jednolita widoczna szczelina zaznaczona na fig. 2 pomiędzy powierzchnią tylną 54 soczewki kontaktowej 50 i powierzchnią przednią 11' rogówki 10" jest jedynie po to, aby pokazać w praktyce, że powierzchnia tylna soczewki kontaktowej 50 jest oddzielona od rogówki 10'' za pomocą cienkiej warstwy łzawiącej. Powierzchnia przednia 52 soczewki kontaktowej 50 jest tak ukształtowana, że zachowuje zarówno asferyczność jak i asymetrię tak, że w połączeniu z powierzchnią tylną osiąga się właściwą korekcję optycznążądanąprzez pacjenta. Korekcja optyczna osiągnięta za pomocą soczewki kontaktowej jest w części funkcją współczynnika załamania zastosowanego na soczewkę materiału oraz różnicą algebraiczną pomiędzy krzywizną powierzchni przedniej 52 i krzywizną powierzchni tylnej 54 soczewki 50. Powierzchnia przednia 52 jest asymetrycznie asferyczna i ma taki kształt, że zachowana jest ustalona zależność od powierzchni tylnej 54 związana z wymaganą korekcją optyczną, przy czym właściwość ta nie jest pokazana na figurach 2 i 3. Ten związek jest określony przez uwzględnienie różnych znanych z optyki rozważań. Korzystny przykład soczewki kontaktowej według wynalazku przedstawiono w figurach 4 i 5. Soczewka kontaktowa 60 przedstawiona na tych figurach jest soczewką kombinowaną po-

11 siadającą sferyczną część środkową 66 oraz asymetryczną, asferyczną część obrzeżną 69. Część obrzeżną 69 obejmuje podstawę 70 soczewki kontaktowej 60 i sięga do krzywej podstawy 65 sferycznej części środkowej 66. Geometria sferycznej części środkowej 66 soczewki kontaktowej 60 jest celowo wybrana jako sferyczna, ponieważ optyka sferyczna jest relatywnie prosta i zapewnia najlepszą korekcję wzroku. Asymetryczna, asferyczna część obrzeżną 69 powierzchni tylnej 64 soczewki kontaktowej 60 ukształtowano stosownie do rogówkowych danych topograficznych, aby stworzyć asymetrycznie asferyczną powierzchnię, która dopasowuje, zarówno w krzywiźnie jak i w rzucie pionowym, topologię powierzchni przedniej 11' rogówki 10'. Część obrzeżną 69 tworzy powierzchnię nośną na której soczewka kont 60 spoczywa na rogówce 10". Przeciętne maksymalne fizjologiczne rozszerzenie ludzkiej źrenicy 35 wynosi w przybliżeniu cztery do pięciu milimetrów. W korzystnym przykładzie wykonania według wynalazku, średnica podstawy sferycznej części środkowej 66 wynosi co najmniej sześć milimetrów, dla zapewnienia korekcji optycznej dla całej strefy optycznej stworzonej przez rozszerzoną źrenicę 25. W tym korzystnym przykładzie, szerokość asymetrycznej asferycznej strefy części obrzeżnej 69 nie przewyższa w przybliżeniu jednego do dwóch milimetrów. Chociaż jest możliwe, że część obrzeżną 69 majednolitą szerokość, jednak nie jest to konieczne, jak przedstawiono na figurach 4 i 5. Szerokość części obrzeżnej 69 może zmieniać się w położeniach wokół podstawy soczewki. W takich przypadkach, nie jest konieczne aby soczewka miała kształt okrągły. Jednym z czynników, który wywiera wpływ na szerokość części obrzeżnej w szczególnym położeniu, jest stromość rogówki w tym szczególnym położeniu. Jeśli rogówka jest bardzo stroma wzdłuż szczególnego południka, szerokość marginesowego obszaru części obrzeżnej 69 może być zwiększona, aby dostarczyć szerszą powierzchnię nośną niż w punkcie K na fig. 5. Bardziej płaska część rogówki może być przystosowana do węższej części obrzeżnej 69 i odpowiednio do mniejszej powierzchni nośnej niż w punkcie L. Granicznie, oraz zakładając, że topografia rogówkowa pozwala, szerokość części obrzeżnej 69 ma korzystnie równy zasięg z zasięgiem podstawy 70 soczewki kontaktowej 60. W praktyce, podstawa nie jest linią matematyczną, ale posiada małą, lecz skończoną szerokość. Górna granica części obrzeżnej 69 wzdłuż szczególnego południka jest określona za pomocą kształtu krzywej podstawy 65, jak opisano i przez istnienie pośredniej strefy, jak na fig. 8. Dolny brzeg jest określony nie tylko przez topografię rogówki, ale również przez uwzględnienie własności materiału, z którego soczewka jest wykonana, przepływu łez i wzajemnego oddziaływania soczewka/powieka. Innymi słowy, szczegółowe cechy profilu południka soczewki kontaktowej 60 na zakończeniu podstawy 70, gdzie spotykają się powierzchnie tylna i przednia, będzie przedmiotem dodatkowych rozważań. Takie ukształtowanie krawędzi oraz określenie wzniosu krawędzi mieści się w granicach biegłości w sztuce inżynierskiej, jednak nie wymaga więcej niż wykonywania rutynowych doświadczeń. Na figurze 5 pokazana część środkowa 66 i część obrzeżna 69 soczewki kontaktowej 60 zostały zaznaczone ostrą linią. W rzeczywistej soczewce kontaktowej według wynalazku, przejście pomiędzy sferyczną częścią środkową 66 i asymetryczną asferyczną częścią obrzeżną 69 zlewa się w całość, to znaczy jest gładkie bez ostrych brzegów, które mogą spowodować niewygodę. Stromość przejścia na tej powierzchni rozdziału polega także na względnej stromości rogówki pacjenta. Rogówka z bardziej stromą krzywizną wymaga soczewki z bardziej stromą strefą przej - ścia pomiędzy sferyczną częścią środkową 66 a asymetryczną, asferyczną częścią obrzeżną 69. Jak stwierdzono, promień krzywizny sferycznej części środkowej 66 jest określony przez różnicę pomiędzy rzutem pionowym wierzchołka rogówki, który stanowi punkt na rogówce najbardziej krańcowy względem płaszczyzny tęczówki, a rzutem pionowym najwyższego punktu na rogówce, przy którym znajduje się linia graniczna krzywej podstawy 65 pomiędzy częścią środkową 66 a częścią obrzeżną 69. Aby zapewnić prześwit przez całą asymetryczną rogówkę asferyczną 10", najwyższy punkt rogówki leżący poniżej części obrzeżnej 69 (punkt K z fig. 5) również określa najwyższy punkt przejścia pomiędzy krzywą podstawy 65 przekroju sferycznej części środkowej 66 soczewki kontaktowej 60 i częścią obrzeżną 69. Punkt ten jest narażony na opuszczenie całej środkowej (optycznej) strefy z wystarczającym prześwitem względem rogówki. Najniższy punkt rogówki wzdłuż krzywej podstawy określa najniższy punkt przejścia.

12 Na figurze 8 przedstawiono odmienny korzystny przykład wykonania soczewki kontaktowej według wynalazku. Trzy strefy 100, 101 i 102 soczewki kontaktowej 60' łącznie tworzą część obrzeżną 69 z figur 4 i 5. Czwarta strefa 103 soczewki kontaktowej 60' na fig. 8, odpowiada sferycznej części środkowej 66 z figur 4 i 5. Jak w soczewce z fig. 4 i 5, powierzchnia tylna soczewki kontaktowej 60' w pierwszej strefie 100 dopasowuje asymetryczną rogówkę asferyczną 10" (pokazaną częściowo) w tej samej pierwszej strefie 100. Strefa pośrednia 101 jest strefą przylegającą do pierwszej strefy 100. Rogówka 10" w dalszym ciągu pozostaje asymetrycznie asferyczną. Część soczewki kontaktowej 60' w strefie pośredniej 101 jest także asymetrycznie asferyczna, nie dopasowuje topografii rogówkowej. Soczewka kontaktowa 60' w strefie pośredniej 101 dostosowuje do topografii rogówkowej w ustalonej zależności proporcjonalnie rozbieżnej. Wielkość, o jaką topografia odbiega od prawidłowej topografii rogówkowej, zostaje określona za pomocą prostego wzoru algebraicznego Z' = Z + (X - 5) / 2, gdzie Z' jest nowym przekrojem pionowym Z soczewki, Z jest przekrojem pionowym soczewki bez rozbieżności oraz X jest współrzędną X położenia określonego punktu soczewki, przy czym oś X jest równoległa do płaszczyzny fig. 8. Celem rozbieżnej strefy pośredniej 101 na soczewce kontaktowej 60' jest sterowanie przepływem płynu łzowego do i ze szczeliny pomiędzy soczewką kontaktową 60' i asymetryczną rogówką asferyczną 10". Przy zwiększeniu rozbieżności, efekt włoskowatości jest zwiększony i dlatego więcej płynu przepłynie pod soczewkę kontaktową 60'. Odwrotnie, jeśli rozbieżność jest zmniejszona (ostatecznie do punktu, gdzie Z' = Z), ilość przepływającego płynu staje się mniejsza. Trzecia strefa 102 soczewki kontaktowej 60'jest strefą przejścia (nie w skali) pomiędzy asymetryczną częścią asferyczną soczewki kontaktowej 60' i sferyczną częścią środkową tej soczewki 60'. Celem trzeciej strefy 102 przejściowej, jest dostarczenie zlewającej się krzywej pomiędzy asymetryczną częścią asferyczną, którą stanowią strefy i częścią sferyczną, którą stanowi strefa 103. Jak przedstawiono na fig. 9, część obrzeżną 69 soczewki kontaktowej 60 ma zmienną grubość, aby pozwolić na zmiany w asymetrycznej rogówce asferycznej przy utrzymywaniu umownej krawędzi przedniej i kształtu powierzchni. Jak zilustrowano na fig. 9, lewa połowa soczewki odpowiada najcieńszej krawędzi na skutek rogówki będącej najbardziej stromą w tym obszarze, a prawa połowa odpowiada najgrubszej krawędzi, ponieważ rogówka jest najbardziej plaska w tym obszarze. Jeśli krawędź jest cieńsza niż ustalona minimalna wymagana grubość dla wytrzymałości strukturalnej soczewki, zwłaszcza dla uniknięcia rozerwania podczas wytwarzania, zostanie ona zgodnie z wynalazkiem automatycznie wyrównana przez dostarczenie dodatkowej grubości na powierzchnię krawędzi przedniej soczewki. Ta dodatkowa grubość przyczynia się do osiągnięcia wystarczającej grubości, przy której krawędź ma kształt umownej krawędzi przedniej. Należy zauważyć, że powierzchnia przednia 52 soczewki kontaktowej 60 przedstawionej na fig. 9 jest sferyczna. Jednak co najmniej część obrzeżną 69 powierzchni tylnej 54 jest asymetryczna i asferyczna. Zarówno nieskompensowana krawędź 74 (pokazana w fantomie) jak i rzeczywiście wyrównana krawędź 72, są przedstawione na fig. 9. Układ do wytwarzania asymetrycznej, asferycznej soczewki kontaktowej według wynalazku przedstawiono na fig. 6. Układ zawiera system wychwytywania obrazu rogówkowego 610, zespół program analizy przekroju pionowego 620, system projektowania wspomaganego komputerem 630, procesor zleceń 640 oraz układ kształtowania soczewki 650. System wychwytywania obrazu rogówkowego 610 zastosowano w połączeniu z zespołem programu analizy przekroju pionowego 620 dla utworzenia trójwymiarowej mapy topograficznej rogówki 600 pacjenta, która ma być zaopatrzona w soczewkę kontaktową. W tym celu konieczne są zarówno nachylenie (linia konturu) jak i dane przekroju pionowego. System projektowania wspomaganego komputerem 630 zastosowano jako pomoc w edytowaniu i modyfikowaniu wcześniejszych rogówkowych danych topograficznych, aby wysłać dane do układu kształtowania soczewki 650 poprzez procesor zleceń 640. Procesor zleceń 640 pobiera dane topograficzne opisujące powierzchnię soczewki w celu ukształtowania, albo bezpośrednio z programu analizy przekroju pionowego, albo z systemu projektowania wspomaga-

13 nego komputerem 630 i wytwarza sekwencję sygnałów sterowanie/sprawdzanie wymaganych przez układ kształtowania soczewki 650. Układ kształtowania soczewki 650 przyjmuje od procesora zleceń 640 sekwencję rozkazów, które opisują przesunięcia w trzech wymiarach (X, Y, Z w każdej ze współrzędnych kartezjańskich, promieniowych lub sferycznych) układu kształtowania soczewki, aby ukształtować szczególną soczewkę kontaktową dostosowaną do klienta. Każdy z układów przedstawiony na fig. 6 może być zbudowany jako oddzielna jednostka, lub niektóre z układów mogą być połączone i realizowane jako jeden procesor. Na przykład, system projektowania wspomaganego komputerem 630 i procesor zleceń stanowią razem aplikacje oprogramowania, które mogą być załadowane i wykonywane na pojedynczym komputerze osobistym PC. Ponieważ duże aplikacje nie muszą pracować w tym samym czasie, nowoczesny komputer z procesorem 486 (lub ekwiwalentny) jest korzystny dla matematycznie intensywnego programu analizy przekroju pionowego. W przykładzie układu z fig. 6, system wychwytywania obrazu rogówkowego 610 oraz zespół programu analizy przekroju pionowego 620 znajdują się w jednym miejscu, takim jak gabinet lekarza, podczas gdy system projektowania wspomaganego komputerem 630, procesor zleceń 640 oraz układ kształtowania soczewki 650 znajdują się w innym miejscu, na przykład miejscu produkcji. Połączenia 622 i 623 stanowią korzystnie łącze telekomunikacyjne, takie jak modem lub port RS 232 (czego nie przedstawiono na fig. 6). Można również zastosować proste przenoszenie dyskietki pomiędzy dwoma systemami. System wychwytywania obrazu rogówkowego 610 wychwytuje obraz dwuwymiarowy powierzchni rogówki 600 pacjenta. System 610 wychwytuje obraz rogówkowy za pomocą projekcji oświetlonego wzoru na powierzchnię rogówki 600 i wychwytuje odbite światło od powierzchni rogówkowej. Tradycyjne sposoby oświetlenia rogówki 600 powodują projekcję serii wzorcowych koncentrycznych pierścieni lub zaciemnień. Znane są różna sposoby otrzymywania danych topografii rogówkowej. Każdy ze znanych systemów przemysłowych odwzorowania topograficznego może być zastosowany w rozwiązaniu według wynalazku. Zwykle, dziesięć do dwudziestu pierścieni jest rzutowanych na rogówkę 600. Dotychczas sposób ten nie mógł być zastosowany do uzyskania prawdziwego przekroju pionowego punktów rogówkowych. Sposób pierścieni koncentrycznych daje informację tylko o nachyleniu rogówki pomiędzy dwoma punktami. Korzystny sposób dla wyznaczenia współrzędnych X, Y, Z punktów rogówkowych powoduje pomiar przekroju pionowego każdego punktu, a nie tylko pochodzenia informacji przekroju pionowego opartego na danych dwuwymiarowych. Jeden z dostępnych systemów przemysłowych do spełnienia tego wychwytuje obraz dwuwymiarowy powierzchni rogówkowej na taśmie wideo. Dwuwymiarowy obraz rogówki jest cyfrowy, każdy piksel obrazu posiadający zbiór współrzędnych X, Y oraz wartość jaskrawości np. pomiędzy 0 i 256. Bardziej jaskrawy piksel posiada wyższą wartość, która bezpośrednio koreluje z wyższym przekrojem pionowym (nie jedynie nachylenie) odpowiadającego punktu na rogówce. Osie X i Y są umieszczone w środku wokół środkowej linii optycznej oka pacjenta, gdy obraz rogówki 600jest wychwytywany. Dane X-Y przedstawiające obraz dwuwymiarowy rogówki 600 zostają doprowadzone poprzez tor danych 612 do zespołu programu analizy przekroju pionowego 620. Jeśli system wychwytywania obrazu rogówkowego 610 oraz zespół programu analizy przekroju pionowego 620 są zbudowane jako integralny zespół, tor danych 612 może przyjąć kształt integralnej szyny danych. Alternatywnie, dane X-Y i dane jaskrawości są gromadzone we wspólnym obszarze pamięci (niepokazanej na fig. 6), która jest dostępna zarówno dla systemu wychwytywania obrazu rogówkowego 610 jak i zespołu programu analizy przekroju pionowego 620. Zespół programu analizy przekroju pionowego 620 jest raczej oprogramowaniem wykonywanym przez procesor. Procesor może być normalnie zaprojektowany lub może być również kompatybilnym PC z IBM. Zespół programu analizy przekroju pionowego 620 stosuje algorytm, aby wygenerować element trzeciego wymiaru, współrzędną Z, dla każdej z par X-Y danych opartych na parze X-Y i jaskrawości piksela. Jeden sposób obliczenia przekroju pionowego punktu, np., współrzędnej Z, polega na porównaniu wartości X-Y oraz jaskrawości zmierzonych z rogówki pacjenta 600, ze współrzędnymi i jaskrawością pewnej powierzchni ze znanym przekrojem pionowym, np. kulą o znanym promieniu. Wartości odniesienia mogą być ustalone i zgro-

14 madzone w zespole programu analizy przekroju pionowego 620. Końcowym wynikiem programu analizy przekroju pionowego są współrzędne X-Y-Z dla krotności punktów na powierzchni rogówki 600, korzystnie około 1500 lub więcej. Większa liczba trójki X-Y-Z umożliwia nawet większą dokładność w kształtowaniu soczewki kontaktowej jak opisano, ale to nie jest konieczne. Jednak sposób, którym może generować dane rogówkowe X-Y-Z dostarczające informację zarówno położenia jak i przekroju pionowego dla punktów na powierzchni rogówkowej z wymaganą dokładnością (w tym przykładzie około 1500 punktów przypadkowo rozmieszczonych na powierzchni rogówkowej), może być również zastosowany. Wyjściowe dane X-Y-Z zespołu programu analizy przekroju pionowego 620 są sformatowane w znany sposób, na konkretny język maszyny. W korzystnym przykładzie wykonania według wynalazku, dane są sformatowane w formacie pliku wymiany danych DXF. Format pliku wymiany danych DXF jest standardowym formatem przemysłowym, który zwykle stosuje się do między aplikacyjnego przekazywania danych. Plik DXF jest plikiem danych ASCII, który może być odczytany przez większość powszechnie stosowanych systemów projektowania wspomaganego komputerem 630. System projektowania wspomaganego komputerem 630 zastosowano w niniejszym procesie wytwarzania w celu przedstawienia graficznie użytkownikowi (opiekującemu się lekarzowi lub producentowi soczewki) topografii rogówki, a przez to topografii soczewki dostosowanej do klienta, która jest ukształtowana dla dopasowania do topografii rogówkowej. System projektowania wspomaganego komputerem 630 także pozwala użytkownikowi redagować dane oraz generować nowe powierzchnie trójwymiarowe, pochodzące z rzeczywistej powierzchni rogówkowej, np. powierzchnię sferycznąjak to zostanie opisane. Ustalanie kolejności operacji danych X-Y-Z przez zespół programu analizy przekroju pionowego 620 zależy od typu soczewki, j aka ma być wytworzona i od typu półwyrobu soczewki zastosowanego jako materiał początkowy do procesu kształtowania. Jeśli soczewka, która ma być wytworzona, jest soczewką całkowicie skonstruowaną, ukształtowaną aby dostosować się do rogówki wzdłuż całej tylnej powierzchni Jak przedstawiono na fig. 2 i 3, to dane X-Y-Z z zespołu programu analizy przekroju pionowego 620 mogą być przesłane bezpośrednio do procesora zleceń 640 bez potrzeby modyfikacji bez redagowania za pomocą systemu projektowania wspomaganego komputerem 630. Dla ukształtowania powierzchni przedniej soczewki dane powierzchni tylnej soczewki mogąbyć redagowane przez system projektowania wspomaganego komputerem 630, aby uzyskać powierzchnię przednią z wymaganym wzajemnym oddziaływaniem powieki oraz korekcją optyczną, oparte na znanych sposobach. Jeśli soczewka, która ma być wytworzona, jest połączeniem sferycznej i asymetrycznej soczewki asferycznej jak przedstawiono na figurach 4 i 5, dane X-Y-Z zawarte w pliku DXF z zespołu programu analizy przekroju pionowego 620 muszą być redagowane i/lub modyfikowane przy pomocy systemu projektowania wspomaganego komputerem 630. Plik DXF przeniesiony do systemu projektowania wspomaganego komputerem 630 zawiera danie opisuj ące całąpowierzchnię rogówki. Jeśli zastosowano półwyrób sferycznej soczewki, półwyrób ten musi być ukształtowany tak, aby dopasować rogówkę tylko w części obrzeżnej 69 soczewki kontaktowej przedstawionej na figurach 4 i 5, który ponadto będzie w kontakcie z rogówkąi korzystnie będzie dostosowany do rogówki w strefie pośredniej 101 soczewki z fig. 8. Tak wiec wszystkie dane opisujące topografię rogówki odpowiadającej sferycznej części środkowej 66 soczewki kontaktowej 60 z figur 4 i 5, mogą być pominięte. Jak to już omówiono, krzywa podstawy oraz szerokość części obrzeżnej 69 soczewki kontaktowej 60 mogą być określone przez opiekującego lekarza, stosując przekrój pionowy i położenie wierzchołka rogówki wewnątrz obszaru leżącego pod częścią obrzeżną 69. Za pomocą systemu projektowania wspomaganego komputerem 630 krzywa podstawy oraz jej położenie są łatwe do obliczenia. Krzywa podstawy oraz położenie w ten sposób obliczone, są korzystnie sprawdzane przez opiekującego lekarza lub specjalistę wytwarzającego, zanim półwyrób soczewki z obliczoną krzywą podstawy zostanie rzeczywiście wybrany. W opisanym przykładzie, stosując półwyrób soczewki ze sferyczną krzywą podstawową przy właściwej wysokości, system projektowania wspomaganego komputerem 630 wygeneruje plik DXF, który opisuje jedynie

15 część obrzeżną (asymetryczną, asferyczną) powierzchni tylnej soczewki pomiędzy podstawą części sferycznej i podstawą soczewki. Należy zauważyć, że część obrzeżna powierzchni przedniej tej soczewki nie musi być ponownie kształtowana w oparciu o rozważania korekcji widzenia, ponieważ obszar obrzeżny soczewki kontaktowej jest poza polem optycznym soczewki. Jednak ponowne kształtowanie części obrzeżnej powierzchni soczewki może być wymagane, aby zoptymalizować wzajemne oddziaływania soczewka/powieka, wymianę łez oraz przepływ łez. W ten sposób zmodyfikowany plik DXF jest następnie przenoszony do procesora zleceń 640, aby wygenerować rozkazy, które będą rzeczywiście prowadzić narzędzie, które ukształtuje soczewkę w części obrzeżnej. Dalsze redagowanie danych X-Y-Z może być wymagane, np., dla takich zmian jak w przykładzie wykonania z fig. 8, aby utworzyć strefę środkową 101, która ma ustaloną proporcjonalnie rozbieżną zależność dla kształtu odpowiadającej części rogówki. Zależność jest określona w oparciu o wzór przepływu łez przez rogówkę, biorąc pod uwagę naprężenie powierzchniowe przedniej powierzchni soczewki oraz powierzchni rogówkowej, jak również lepkość płynu łzowego oraz właściwość włoskowatości przepływu pomiędzy częścią obrzeżną soczewki i rogówki. Ważną zaletą soczewki z przykładu wykonania stosującego półwyrób soczewki sferycznej jest to, że koszt wytwarzania oraz czas produkcji soczewki kontaktowej dostosowanej do klienta są w zasadzie zmniejszone bez straty w wygodzie lub ostrości wzroku. Łatwość produkcji zapewnia różnorodność półwyrobów soczewek sferycznych, które zostały wykonane z zastosowaniem mniej drogich technik, takich jak odlewanie formowe lub wirowe. Gdy soczewka klienta jest zamówiona, producent jedynie musi wybrać ze swojego zapasu półwyrób soczewki z właściwą np., sferyczną krzywą podstawy i mocą optyczną soczewki lub wymaganymi zdolnościami. Wytwarzanie alternatywnego przykładu wykonania soczewki z kombinacją sferycznej części środkowej i asymetrycznej, asferycznej części obrzeżnej nie można rozpoczynać z półwyrobu soczewki sferycznej. W tym przykładzie, krzywa podstawy środkowej części sferycznej soczewki jest określona albo przez opiekującego się lekarza albo przez operatora systemu projektowania wspomaganego komputerem 630. System projektowania wspomaganego komputerem 630jest zastosowany do generowania danych X-Y-Z opisujących topografię sferycznej części środkowej. W tym przykładzie, system projektowania wspomaganego komputerem 630 generuje plik DXF opisujący całą powierzchnię, zarówno tylnąjak i przednią powierzchnię soczewki. Plik DXF jest następnie przesyłany do procesora zleceń 640. W tym sposobie, zarówno przednia jak i tylna powierzchnia soczewki są ukształtowane zgodnie z informacją z procesora zleceń 640 łącznie ze sferyczną częścią środkową. Korzyścią wynikającą z tego procesu jest zdolność przystosowania rogówki do niestandardowej krzywej podstawy, np. dla pacjenta z keratoconus. Procesor zleceń 640 przyjmuje pliki DXF zawierające dane X-Y-Z opisujące powierzchnię soczewki, do jakiej ma być ona ukształtowana i generuje sekwencję rozkazów, które sterują układem kształtowania soczewki 650. Procesor zleceń 640 pobiera dane pierwotne X-Y-Z albo z zespołu programu analizy przekroju pionowego 620, albo systemu projektowania wspomaganego komputerem 630 oraz używa danych pierwotnych do generowania sygnałów sterujących wymaganych do sterowania układu kształtowania soczewki 650, który później kształtuje półwyroby soczewkowe. Procesor zleceń 640 jest przystosowany do układu kształtowania soczewki 650 i oba zespoły są na ogół dostępne od producentów układu kształtowania soczewki 650. Połączenie procesora zleceń i układu kształtowania soczewki jest również dostępne w handlu. Systemy obejmujące zarówno system wychwytywania obrazu rogówkowego 610 jak i zespół programu analizy przekroju pionowego 620 są także dostępne w handlu, jak również system projektowania wspomaganego komputerem 630. Korzystnym jest, jeśli układ kształtowania soczewki 650 jest obrotowym frezem zakodowanym potrójną linią środkową, zdolnym do ruchu w kierunku osi X, Y i Z, ale inne układy posiadające zdolność do kształtowania półwyrobów soczewki asymetrycznie w trzech wymiarach z gładkim przejściem, to znaczy bez ostrych kątów, mogły być również zastosowane. Tradycyjne techniki tokarskie nie są odpowiednie do tego celu, gdyż nie posiadająd okładności lub precyzji zakodowanej frezarki. Pewne techniki laserowe, które usuwają materiał z półwyrobu soczewki, mogą

16 powodować utworzenie wgłębień na powierzchni soczewki i dlatego są nieodpowiednie. Jednakże konwencjonalna tokarka może być zastosowana do formowania sferycznej części środkowej. Układ kształtowania soczewki 650 stosujący nóż frezarski lub frezarkę, przedstawiono na fig. 7. System frezowania 650' znajduje się na stabilnym stole roboczym 700, korzystnie wykonanym z granitu, dla stabilności. Płyta powierzchniowa 710 jest osadzona na izolatorze drgań 720. Oprawka pierścieniowa 730 do trzymania półwyrobu soczewki zamontowana jest na szczycie płyty powierzchniowej 710. Płyta powierzchniowa 710 działa jako stół X-Y, zapewniający ruch w kierunkach X i Y. Działanie wzdłuż osi Z jest dokonywane za pomocą pionowego wrzeciona 760. Pionowa rama podporowa 740 zabezpiecza oparcie dla regulatorów wrzeciona 750 oraz samego wrzeciona 760. Nóż frezarski 770 jest zamontowany w uchwycie wrzeciona 760. Mechanizm płyty powierzchniowej X-Y oraz mechanizm wrzeciona w kierunku Z jest napędzany za pomocą wałka oraz mechanizmów śrubowo-kulkowych (nie pokazane). Zazwyczaj stosowane są obrotowe kodery (nie pokazane) zapewniające wysoką dokładność rozróżnialności. Na fig. 7 nie pokazano regulatora i związanej z nim elektroniki systemu frezowania 650'. W procesie obróbki frezowany półwyrób soczewki jest trzymany w oprawce pierścieniowej 730 za pomocą układu próżniowego (nie pokazanego). Serię rozkazów dla sterowania ruchem X-Y płyty powierzchniowej 710 oraz ruchu Z wrzeciona 760 otrzymuje się z procesora zleceń 640 (fig. 6). Procesor zleceń 640 jest dostosowany do określonego systemu frezowania 650'. Rozkazy są sformatowane i we właściwej kolejności do wykorzystania przez regulator frezowania. Regulator frezowania generuje rzeczywiste sygnały sterujące, które napędzają mechanizm X-Y płyty powierzchniowej 710 oraz mechanizm osi Z wrzeciona 760. System frezowania 650' pozwala na pionowe przemieszczenie osi Z w koordynacji z ruchem stołu z płytą powierzchniową 710. W przeciwieństwie do tradycyjnego układu tokarskiego, w którym przedmiot obrabiany obraca się, półwyrób soczewki systemu frezowania 650' pozostaje nieruchomy w stosunku do płyty powierzchniowej 710 oraz do wrzeciona 760 o linii środkowej Z. Ponieważ półwyrób soczewki pozostaje nieruchomy, system frezowania 650 o potrójnej linii środkowej jest zdolny do sterowania ruchem X, Y i Z noża frezarskiego 770 odpowiadającego półwyrobowi soczewki i w ten sposób może wykonać soczewkę kontaktową posiadającą na powierzchni tylnej asymetryczną, asferyczną część obrzeżną, która jest asymetryczna i asferyczna oraz dopasowuje powierzchnię rogówkową dla której jest zaprojektowana dla klienta, albo dostosowuje do powierzchni rogówkowej zgodnie z ustalonymi zależnościami. W procesie frezowania nóż frezerski przesuwa się po powierzchni frezowanej soczewki według złożonego wzoru składającego się ze składowej postępowej oraz składowej obwodowej. Wynikowy ruch spiralny zapewnia gładką i jednolitą krzywą powierzchni soczewki. Obwodowy proces frezowania jest znany jako frezowanie współbieżne. Każdy proces frezowania nieodłącznie tworzy wypukłości na powierzchni materiału podlegającego frezowaniu. Jeśli wypukłości od grzbietu do wgłębienia mają wysokość 3 μ, to powodują dyskomfort. Stwierdzono, że frezując soczewkę za pomocą sposobu obwodowego, w przeciwieństwie do sposobu promieniowego, wysokość wypukłości może być zmniejszona, nawet do mniej niż 2 μ, a korzystnie do 1 p, od grzbietu do wgłębienia. W rzeczywistości, wysokość wypukłości jest zaniedbywalna. W wyniku tego skok promieniowy frezarki pomiędzy obwodowymi przejściami jest bardzo mały, to znaczy pomiędzy 0,1 mm a 0, mm. Tradycyjne soczewki mają nieodzownie kształt kolisty, a to z powodu skrawania obrotowego. Takie ograniczenie nie występuje przy zastosowaniu techniki kształtowania soczewki według wynalazku. Właściwie każda soczewka może być frezowana, włączając w to soczewkę ukształtowaną owalnie, czyli elipsoidalną. Rozmaitość kształtów soczewek możliwych przy zastosowaniu wynalazku pozwala lekarzom praktykującym rozwinąć nowe próby, aby rozwiązać problem wzajemnego oddziaływania soczewka/powieka. Wzajemne oddziaływanie powieki z soczewką kontaktową tradycyjnie stanowiło problem. Gdy powieka zamyka się, ma tendencję do uderzania w krawędź soczewki i do przemieszczenia soczewki z pozycji środkowej. Przy zastosowaniu soczewki w innym kształcie niż kolisty, na przykład w kształcie owalnym, siła powieki jest rozdzielona wzdłuż dłuższej krawędzi soczewki kontaktowej i dlatego soczewka ma

17 mniejszą tendencję do przemieszczenia. W innym przykładzie zastosowania, jeśli użyje się soczewkę ukształtowaną owalnie, szersza średnica owalu może być skierowana wzdłuż pionowego południka rogówki. Chociaż ten kierunek ustawienia eksponuje najbardziej wąską część soczewki do wstępnego kontaktu z powieką, który skupia siły z powieki na wąską część soczewki, to jednak ta wąska część jest jednocześnie podparta przez największą część powierzchni nośnej. Stwierdzono, że konstrukcj a soczewki niekolistej pomaga w zmniejszaniu, a nawet w zapobieganiu usuwania soczewki przez działanie powieki. Asymetryczna, asferyczna powierzchnia tylna lub część powierzchni soczewki kontaktowej według wynalazku, która dopasowuje asymetryczny, asferyczny kontur rogówki, umożliwia, że soczewka jest osadzona bardziej bezpiecznie na rogówce oraz obraca się w mniejszym stopniu względem rogówki, niż każda soczewka znana ze stanu techniki. Ta korzyść rozwiązania według wynalazku ma kilka aspektów. Po pierwsze, powieka zmierza do przemieszczenia soczewki, gdy noszący mruga. Ponieważ soczewka według wynalazku posiada bezpieczne gniazdo na rogówce, to przemieszczenie jest znacznie mniej prawdopodobne. Nawet, jeśli soczewka została przemieszczona, siły napięcia powierzchniowego powodują, że soczewka ponownie zajmuje właściwe położenie, to znaczy pozycję środkową, znacznie szybciej i z większą dokładnością niż znane soczewki ze stanu techniki. Dla prawidłowego zorientowania soczewki na rogówce, symetryczne soczewki asferyczne znane ze stanu techniki wymagają balastu, zwykle w postaci masy dodatkowej z materiału soczewki, umieszczonej w dolnym kwadrancie soczewki (położenie godziny szóstej). Za pomocą siły ciężkości, kiedy pacjent stoi, cięższa część znanej soczewki skłania się do obrotu do dolnego kwadrantu rogówki. W soczewce według wynalazku, kontur asymetrycznej soczewki klienta powoduje, że soczewka jest scentrowana na rogówce, bez potrzeby balastu. Dopasowane kontury soczewki oraz rogówka działają jak klucz, aby właściwie scentrować soczewkę na rogówce. Dalsza korzyść aspektu samonastawności lub samocentrowania soczewki według wynalazku pojawia się w zastosowaniu soczewek bi- lub wieloogniskowych. Znane są dwa typu takich soczewek. W pierwszym typie, część bi- lub wieloogniskowej soczewki, która ma wyższą zdolność niż pozostała część soczewki, znajduje się w dolnym kwadrancie. W drugim typie, część środkowa bi- lub wieloogniskowej soczewki jest ustawiona do odległości i moc optyczna progresywnie wzrasta w kierunku promieniowym. W celu właściwego ukierunkowania soczewki pierwszego typu, w znany sposób w praktyce, umieszcza się balast w dolnym kwadrancie soczewki, aby pozwolić sile ciężkości właściwie skierować soczewkę. Jak stwierdzono, jeśli pacjent jest w pozycji pochylonej, np. czytając w łóżku, wpływ siły ciężkości na soczewkę jest błędnie skierowany i soczewka ma tendencję do obrotu oraz odpłynięcia od wyjustowanej pozycji. Drugi typ biogniskowej lub wieloogniskowej soczewki nie wymaga balastu, ale zapewnia niniejsze centralne pole widzenia. Pierwszy typ biogniskowej lub wieloogniskowej soczewki jest korzystniejszy w wykonaniu zgodnie z wynalazkiem. Soczewka według wynalazku nie potrzebuje balastu do justowania. Noszący może przyjąć jakiekolwiek położenie bez przemieszczenia lub obrotu soczewki od pozycji jej wyjustowania. Ponadto, jeśli bi- lub wieloogniskowa soczewka według wynalazku zostanie przemieszczona, soczewka ta płynąc po warstwie łzawiącej szybko sama się wyjustuje w swojej właściwej pozycji na rogówce. Rozwiązanie według wynalazku obejmuje miękkie, twarde i gazoprzepuszczalne soczewki kontaktowe wykonane bez ograniczenia różnorodności materiałów dostępnych w handlu, takich jak polimery hydrofilowe (np. hydrożele, metakrylan polimetylowy), lub sztywne gazo przepuszczalne materiały polimeryczne jak akrylan fluoro-silikonowy (Polymer Technology), elastyczne fluoropolimery (np. A-FPP z Ocular Sciences), akrylan siloksanowy (CooperVision), strysilikon (Ocutec), akrylan styrenowy/silikonowy 1-butylowy (PBH), akrylan silikonowy wielosulfonowo-fluorowy (Progressive Optical Research) oraz fluoropolimer (American Hydron), które są najkorzystniejsze.

18

19 FIG. 1c

20 FIG. 1d FIG. 1e