CN112135589A - 治疗眼睛屈光不正的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
光能源耦合到被配置成接触眼睛的结构，所述光能源诸如是紫光能源。光源和结构被布置成向眼睛提供治疗量的紫光能，以抑制诸如近视的屈光不正的发展。光源可以以多种方式配置，并且可以包括放射性同位素和磷光材料。被配置成接触眼睛的结构可以包括接触镜片或植入物。
Description
交叉引用
本申请要求于2018年5月10日提交的、标题为“METHODS AND APPARATUSES OFTREATING REFRACTIVE ERROR OF THE EYE”的第62/669,580号美国申请的优先权，该美国申请文件的全部公开内容通过引用并入本文。
背景
现有的眼睛屈光不正的视力矫正方法至少在某些方面不太理想。虽然眼镜和接触镜片(contact lens)可以矫正视力，但这些矫正设备可能不会降低近视和其他屈光不正的发病和严重程度。类似地，大多数外科手术方法不能解决可导致眼睛屈光不正的眼部发育的潜在原因。
鉴于上述情况，需要治疗眼睛屈光不正的改进的方法和装置。理想地，这种方法和装置将会至少部分地解决眼睛屈光不正(诸如近视)的发展和发病。
概述
本公开的实施例提供了利用光(诸如紫光)治疗屈光不正的改进的方法和装置。在一些实施例中，光能源(诸如紫光能源)被耦合到被配置成接触眼睛的结构。光源和结构被布置成向眼睛提供治疗量的光(诸如紫光能)，以抑制屈光不正(诸如近视)的发展或发病。光源可以以多种方式配置，并且可以包括放射性同位素和磷光材料。被配置成接触眼睛的结构可以包括接触镜片或植入物。
在第一方面，一种治疗眼睛屈光不正的装置包括接触眼睛的结构和耦合到该结构的光源。光源被配置成将光能引导向眼睛的视网膜，以治疗眼睛屈光不正。
在一些实施例中，光源发射紫光。
在一些实施例中，该结构包括接触镜片，并且可选地，光源是以下中的一个或更多个：嵌入于接触镜片中的光源、位于接触镜片的前表面上的光源或者位于接触镜片的后表面上的光源。
在一些实施例中，光能包括波长在大约360nm至大约400nm的范围内的紫光能。
在一些实施例中，光能包括紫光能，并且光源被配置成以在大约0.1mW/cm2到5mW/cm2的范围内的辐照度将紫光能引导到视网膜。
在一些实施例中，光源照射眼睛的瞳孔，其中光能在0.1尼特至10尼特的范围内，并且可选地在0.5尼特至10尼特的范围内。
在一些实施例中，接触镜片包括以下中的一个或更多个：光源前面的结构、光源后面的结构、光源后面的镜片(lens)结构、或者光源后面的衍射结构，所述光源前面的结构将光反射到眼睛的视网膜，所述光源后面的结构将光聚焦到眼睛的视网膜上，所述光源后面的镜片结构将光聚焦到眼睛的视网膜上，所述光源后面的衍射结构朝向眼睛的视网膜衍射光。
在一些实施例中，接触镜片包括镜片主体，该镜片主体包括以下中的一个或更多个：软性接触镜片、水凝胶接触镜片、硬性接触镜片、刚性透气性接触镜片、聚甲基丙烯酸甲酯接触镜片或角膜塑形接触镜片。
在一些实施例中，光能包括光能紫光能，并且接触镜片被配置成将紫光能引导到角膜上并朝向视网膜，其中的量足以促进眼睛的角膜的曲率变化。
在一些实施例中，该结构包括接触镜片，该接触镜片包括后表面和前表面，该后表面包括尺寸适于眼睛的角膜的后曲率半径，该前表面包括被配置成矫正眼睛的视力的前曲率半径，并且可选地，前表面包括相对于前曲率半径定向以矫正眼睛的散光的第二前曲率半径。
在一些实施例中，接触眼睛的结构包括可植入结构，并且该可植入结构包括被设置在光源上方的覆盖物，并且可选地该植入物被配置成由接收该植入物的人打开和关闭。
在一些实施例中，光源包括以下中的一个或更多个：辐射发光光源、发光二极管、激光二极管、放射性材料或磷光材料，并且可选地放射性材料包括氚或镭。
在一些实施例中，接触眼睛的结构包括在360nm处具有至少40％透射率的光学透射材料。
在一些实施例中，光源以图案的形式被布置在接触眼睛的结构上，该图案包括以下中的一个或更多个：在接触眼睛的结构上的空间图案、位于接触镜片的光学使用部分上的空间图案、当瞳孔收缩时将光透射到视网膜的接触镜片的内部部分上的空间图案、圆形图案或放射状图案，并且可选地，接触眼睛的结构包括接触镜片。
在一些实施例中，该装置包括接触镜片，该接触镜片包括后表面、接触镜片材料，该后表面被成形为接收眼睛的角膜，该接触镜片材料具有被配置成将紫光从光源朝向视网膜透射的折射率，该接触镜片包括前表面，该前表面被成形为结合折射率和后表面来矫正眼睛的屈光不正，并且可选地，该接触镜片被配置成矫正高阶像差，该高阶像差包括高于三阶的光学像差，并且可选地，该接触镜片包括被配置成矫正老花眼的多焦点接触镜片。
在另一方面，一种方法包括用前述要求保护的内容中任一项所述的装置治疗眼睛。
通过引用并入
本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请通过引用并入本文，其程度如同每一个单独的出版物、专利或专利申请被具体和单独地指明通过引用并入。
附图简述
本发明的新颖特征在所附权利要求中被具体地阐述。通过参考以下详细描述和附图将获得对本发明的特征和优点的更好的理解，该详细描述阐述了其中利用了本发明的原理的例证性实施例，在附图中：
图1A在截面图中示出了根据一些实施例的被配置成治疗眼睛屈光不正的接触镜片。
图1B示出图1A的接触镜片的正视图。
详细描述
本文公开的方法和装置非常适合与现有视力矫正方法相结合。例如，接触眼睛的结构可以包括接触镜片或植入物。这种结构可以正常地用于矫正屈光不正并将光聚焦到眼睛中，而耦合到该结构的光源可以朝向眼睛的视网膜发射光(诸如紫光)，以治疗眼睛屈光不正。在一些实施例中，紫光的这种发射以及由眼睛接收的紫光可以被控制在使得对眼睛的功能不会有明显的影响的水平。
在一些实施例中，本文公开的装置和方法被配置成防止眼睛的屈光不正的发展或发病。在一些实施例中，本文公开的装置和方法被配置成治疗或改善眼睛的屈光状况。在一些实施例中，本文的装置和方法促进了眼睛的角膜的曲率变化(例如借助于由光(诸如紫光)辅助的角膜矫正术)，从而改善眼睛的屈光状况。在一些实施例中，本文的装置和方法抑制眼睛的轴向长度的不适当的增加或允许眼睛的轴向长度增加受控的量，从而降低眼睛的屈光不正，诸如近视。
在一些实施例中，治疗眼睛屈光不正的装置包括：接触眼睛的结构；耦合到该结构的光源；其中，该光源被配置成朝向眼睛的视网膜发射紫光能，以治疗眼睛屈光不正。在一些实施例中，该结构包括接触镜片。光源可以被嵌入到接触镜片中、在接触镜片的前表面上或在接触镜片的后表面上、及它们的组合。在一些方面中，紫光包括在大约360nm至大约400nm的范围内的波长。在一些实施例中，光源被配置成以小于5mW/cm2的亮度将紫光能引导向视网膜。在一些实施例中，光源用从0.1尼特至10尼特(坎德拉/平方米)(优选从0.5尼特至2尼特)的范围内的光能照射眼睛的瞳孔。在一些实施例中，接触镜片包括光源前面的结构、光源后面的结构、光源后面的镜片结构、或者光源后面的衍射结构、以及它们的组合，光源前面的结构将光反射到眼睛的视网膜上，光源后面的结构将光聚焦到眼睛的视网膜上，光源后面的镜片结构将光聚焦到眼睛的视网膜上，光源后面的衍射结构将光朝向眼睛的视网膜衍射。在一些实施例中，接触镜片包括镜片主体，其中镜片主体包括软性接触镜片、水凝胶接触镜片、硬性接触镜片、刚性透气性接触镜片、聚甲基丙烯酸甲酯接触镜片或角膜塑形接触镜片及它们的组合。在一些实施例中，接触镜片被配置成将紫光能引导到角膜上并引导向视网膜，其中的量足以促进眼睛的角膜的曲率变化。在一些实施例中，该结构包括接触镜片，该接触镜片包括后表面和前表面，该后表面包括尺寸适合眼睛角膜的后曲率半径，该前表面包括被配置成矫正眼睛视力的前曲率半径。在一些实施例中，前表面包括相对于前曲率半径定向以矫正眼睛散光的第二前曲率半径。
在一些实施例中，接触眼睛的结构包括可植入结构，其中可植入结构包括被设置在光源上方的覆盖物。植入物可以被配置成由接收植入物的人打开和关闭。
光源可以通过多种方式进行配置。在一些实施例中，光源包括辐射发光光源、发光二极管、激光二极管、放射性材料或磷光材料及它们的组合。例如，放射性材料可以包括氚或镭。
在一些实施例中，接触眼睛的结构包括在360nm处具有至少40％透射率的光学透射材料。
在一些实施例中，光源以空间图案被布置在接触眼睛的结构上。该空间图案可以位于接触镜片的光学使用部分上、当瞳孔收缩时在将光透射到视网膜的接触镜片的内部部分上、或者在接触镜片上的圆形图案或放射状图案中、以及它们的组合。
在一些实施例中，该装置包括接触镜片，该接触镜片包括后表面、接触镜片材料、前表面，该后表面被成形为接收眼睛角膜，该接触镜片材料具有一定的折射率并被配置成从光源朝向视网膜透射紫光，该前表面被成形为结合折射率和后表面来矫正眼睛屈光不正。在一些实施例中，接触镜片被配置成矫正包括三阶以上光学像差的高阶像差，并且接触镜片可以包括被配置成矫正老花眼的多焦点接触镜片。
在一些实施例中，治疗眼睛的方法包括用本文公开的装置(诸如本文公开的接触镜片或植入物)治疗眼睛。
参考图1A至图1B，根据一些实施例，装置100包括接触眼睛的结构101。在一些实施例中，结构101包括接触镜片或人工晶状体(IOL)。在一些实施例中，接触镜片101包括镜片主体。镜片主体的非限制性示例包括软性接触镜片、水凝胶接触镜片、硬性接触镜片、刚性透气性接触镜片、聚甲基丙烯酸甲酯接触镜片或角膜塑形接触镜片及它们的组合。在一些实施例中，该接触镜片具有后表面101b和前表面101a，该后表面101b包括尺寸适合眼睛角膜的后曲率半径，该前表面101a包括被配置成矫正眼睛视力的前曲率半径。在一些实施例中，前表面还包括相对于前曲率半径被定向以矫正眼睛散光的第二前曲率半径。在一些实施例中，接触镜片材料具有一定的折射率，并且被配置成将来自光源的紫光朝向视网膜聚焦。在一些实施例中，前表面101a被成形为利用折射率和后表面101b的组合来矫正眼睛屈光不正(例如，近视、远视、老花眼和散光)。在一些实施例中，接触镜片被配置成矫正高阶像差，包括三阶光学像差(例如彗差)和更高阶光学像差(例如球面像差)。在一些实施例中，接触镜片包括被配置成矫正老花眼的多焦点接触镜片。
在一些实施例中，接触镜片材料具有一定的折射率，并且被配置成将来自光源的紫光朝向视网膜透射。在一些实施例中，接触眼睛的结构101具有光学透射材料，该光学透射材料在350nm、360nm、370nm、380nm、390nm或400nm中的一个或更多个处具有至少30％、40％、50％或60％的透射率。在一些实施例中，在350nm到400nm的整个范围内，透射率为至少30％、40％、50％或60％。
在一些实施例中，装置100包括耦合到结构101的光源102。光源102可以包括多个光源。在一些实施例中，光源被嵌入在结构中，并且光源可以被嵌入在结构的一个或更多个位置中。这些位置可以包括镜片的光学使用部分。例如，光源可以位于接触镜片101的前表面101a上的任何地方、或者接触镜片的后表面101b上的任何地方、以及它们的组合。在一些实施例中，光源可以以各种图案在空间上分布。在一些实施例中，空间图案可以位于接触镜片的光学使用部分上、在接触镜片的内部部分上或这两者上，以将光透射到视网膜(例如，当瞳孔收缩时)。在一些实施例中，光源可以以圆形图案或放射状图案以及它们的组合分布在接触镜片上。如图1B所示，光源可以以多个同心环的方式分布，其间具有固定或可变的间隙。在一些实施例中，光源可以以环形图案分布。光源可以在空间上分布的图案的非限制性示例包括：网状图案、螺旋图案、漩涡图案和径向散射图案(可选地从结构的中心开始)。在一些实施例中，空间图案可以包括位于或基本位于结构的圆周(例如，离圆周小于3mm、2mm、1mm、0.5mm、0.2mm或更小)的区域。例如，光源包括多个同心环，其最大的环覆盖整个圆周。
在一些实施例中，光源被配置成朝向眼睛的视网膜发射光能，以治疗眼睛屈光不正。如图1A和图1B所示，光源朝向眼睛发射紫光。图1A示出了图1B中A-A’横截面。紫光可以包括在大约350nm至大约400nm范围内的波长。在一些实施例中，光源被配置成以小于5mW/cm2的辐射将紫光能引导向视网膜。例如，紫光的辐射可以在大约0.01mW/cm2到大约5mW/cm2的范围内。继续参考图1A-1B，在一些实施例中，接触镜片101具有结构103，结构103在光源之前以将光反射到眼睛的视网膜。可替代地或组合地，结构104可以位于光源102的后面，以便将光聚焦到眼睛的视网膜上。结构104可以包括光源后面的镜片结构或者光源后面的衍射结构以及它们的组合，该光源后面的镜片结构将光聚焦到眼睛的视网膜上，该光源后面的衍射结构将光朝向眼睛的视网膜衍射。可替代地或组合地，光源可以位于比前表面更靠近镜片后表面的位置，以便降低接触镜片材料的吸收率。
在一些实施例中，接触眼睛的结构101包括可植入结构，该可植入结构可以包括被设置在光源上方的覆盖物，并且可选地，其中植入物被配置成例如由接收植入物的人打开和关闭、或者由植入物外部的触发事件(trigger)(诸如由植入物检测到的环境光强度)引起打开和关闭。
在一些实施例中，接触镜片101或植入物被配置成将紫光能引导到角膜上并朝向视网膜引导，其中的量足以促进眼睛的角膜的曲率变化。在一些实施例中，光源被配置成在预定时间段内(例如，至少12小时、1天、1周、2周、1个月或甚至更长)以基本恒定的水平(例如，在25％内)发射光。在一些实施例中，光源被配置成当被外部触发事件触发时发射光。非限制性的示例性触发事件可以包括环境光、眼睑的打开或闭合、光源处的温度等。在一些实施例中，光源被配置成在其相对于患者眼睛的空间位置上保持基本固定。
在一些实施例中，光源102被配置成以一定亮度将紫光能引导到视网膜。光源可以具有辐射发光光源、发光二极管、激光二极管、放射性材料、磷光材料或化学发光化合物及它们的组合。在一些实施例中，放射性材料包括氚和/或镭。
在一些实施例中，从光源发射和/或到达眼睛的紫光(例如，波长在350nm至400nm范围内)的辐照度(每单位面积的能量)没有特别限制。在一些实施例中，优选通过考虑对人眼和皮肤的影响以及暴露的持续时间来确定辐照度。当为了防止近视而长时间朝向眼睛发射光时，辐照度也与光发射时间有关，并且如果时间短则辐照度可以增加，而如果时间长则辐照度优选降低。在一些实施例中，辐照度可以是20.0mW/cm2或以下。在一些实施例中，辐照度可以是10.0mW/cm2或更低。在一些实施例中，辐照度可以是80.0mW/cm2或更低。在一些实施例中，辐照度可以是5.0mW/cm2或更低。在一些实施例中，优选的辐照度为3.0mW/cm2或更低。在一些实施例中，辐照度优选为2.0mW/cm2或更低，并且随着时间的增加而优选第降低至1.0mW/cm2、0.5mW/cm2或更低、0.1mW/cm2或更低、或者0.05mW/cm2或更低。辐照度可以包括由任意两个前述值限定的范围内的量。辐照度可以用已知的方法测量。应该注意的是，“辐照度”表示进入或到达眼睛的光的强度或能量。
在一些实施例中，接触眼睛的结构包括一副眼镜，诸如单片眼镜(eyeglass)或护目镜(goggle)。
本文公开的方法和装置非常适合与很多类型的镜片相结合，该镜片类型诸如是以下中的一个或更多个：智能接触镜片、具有天线和传感器的接触镜片、具有集成脉冲血氧计的接触镜片、具有相位图显示器的接触镜片、电光接触镜片、具有柔性导体的接触镜片、自主眼睛跟踪接触镜片、电致变色接触镜片、动态衍射液晶镜片、自动调节镜片、具有可编程相位图的图像显示镜片、具有泪液激活的微型电池的镜片、泪膜传感接触镜片、多色LED阵列镜片、具有电容式传感的接触镜片、用于检测眼睑对眼科设备的重叠的镜片、具有主动调节的镜片、具有电化学传感器的镜片、具有酶和传感器的镜片、包括动态视野调节的镜片、用于测量丙酮酸盐的镜片、用于测量尿素的镜片、用于测量葡萄糖的镜片、具有泪液电导率传感器的镜片、具有带有相位图的近眼显示器的镜片或具有电化学传感器芯片的镜片。
虽然本文已经显示和描述了本发明的优选实施例，但对于本领域技术人员将明显的是，此类实施例仅通过示例的方式被提供。本领域技术人员现在将想到许多变化、改变和替换，而不偏离本发明。应当理解，在实践本发明时可以采用本文描述的本发明的实施例的各种替代方案。随附权利要求旨在界定本发明的范围，并且从而涵盖在这些权利要求范围内的方法和结构及其等同物。
Claims (16)
1.一种治疗眼睛的屈光不正的装置，所述装置包括：
接触眼睛的结构；和
光源，所述光源耦合到所述结构；
其中，所述光源被配置成将光能引导向所述眼睛的视网膜，以治疗所述眼睛的屈光不正。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光源发射紫光。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述结构包括接触镜片，并且可选地，其中所述光源是以下中的一个或更多个：嵌入在所述接触镜片中的光源、位于所述接触镜片的前表面上的光源或者位于所述接触镜片的后表面上的光源。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光能包括紫光能，所述紫光能包括在大约360nm到大约400nm的范围内的波长。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光能包括紫光能，并且所述光源被配置成以在大约0.1mW/cm2到5mW/cm2的范围内的辐照度将所述紫光能引导到所述视网膜。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光源照射所述眼睛的瞳孔，其中光能在0.1尼特至10尼特的范围内，并且可选地在0.5尼特至10尼特的范围内。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述接触镜片包括以下中的一个或更多个：所述光源前面的结构、所述光源后面的结构、所述光源后面的镜片结构、或者所述光源后面的衍射结构，所述光源前面的结构将光反射到所述眼睛的视网膜，所述光源后面的结构将光聚焦到所述眼睛的视网膜上，所述光源后面的镜片结构将光聚焦到所述眼睛的视网膜上，所述光源后面的衍射结构将光朝向所述眼睛的视网膜衍射。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述接触镜片包括镜片主体，所述镜片主体包括以下中的一个或更多个：软性接触镜片、水凝胶接触镜片、硬性接触镜片、刚性透气性接触镜片、聚甲基丙烯酸甲酯接触镜片或角膜塑形接触镜片。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光能包括光能紫光能，并且所述接触镜片被配置成将所述紫光能引导到角膜上并朝向所述视网膜，其中的量足以促进所述眼睛的角膜的曲率变化。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述结构包括接触镜片，所述接触镜片包括后表面和前表面，所述后表面包括尺寸适于所述眼睛的角膜的后曲率半径，所述前表面包括被配置成矫正所述眼睛的视力的前曲率半径，并且可选地，其中所述前表面包括相对于所述前曲率半径定向以矫正所述眼睛的散光的第二前曲率半径。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，接触眼睛的所述结构包括可植入结构，并且其中所述可植入结构包括被设置在所述光源上方的覆盖物，并且可选地，其中所述植入物被配置成由接收所述植入物的人打开和关闭。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光源包括以下中的一个或更多个：辐射发光光源、发光二极管、激光二极管、放射性材料或磷光材料，并且可选地其中所述放射性材料包括氚或镭。
13.根据权利要求1所述的装置，其中，接触眼睛的所述结构包括在360nm处具有至少40％透射率的光学透射材料。
14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光源以图案的形式被布置在接触眼睛的所述结构上，所述图案包括以下中的一个或更多个：在接触眼睛的所述结构上的空间图案、位于接触镜片的光学使用部分上的空间图案、当所述瞳孔收缩时将光透射到所述视网膜的所述接触镜片的内部部分上的空间图案、圆形图案或放射状图案，并且可选地，其中接触眼睛的所述结构包括接触镜片。
15.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置包括接触镜片，所述接触镜片包括后表面、接触镜片材料，所述后表面被成形为接收所述眼睛的角膜，所述接触镜片材料具有被配置成将紫光从所述源朝向所述视网膜透射的折射率，所述接触镜片包括前表面，所述前表面被成形为结合所述折射率和所述后表面来矫正所述眼睛的屈光不正，并且可选地，其中所述接触镜片被配置成矫正高阶像差，所述高阶像差包括高于三阶的光学像差，并且可选地，其中所述接触镜片包括被配置成矫正老花眼的多焦点接触镜片。
16.一种方法，所述方法包括利用前述权利要求中的任一项所述的装置治疗眼睛。
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