视网膜是眼球中的最内层，而且是由该眼睛的透镜所生成的光学图像所聚焦的地方。来自图像的信息被转变成神经脉冲，然后这些神经脉冲经由视觉神经传递到大脑。如果视网膜与眼睛的光学部分的合成焦点不一致，那么散焦就会产生。正如在这里使用的，术语“散焦”指的是光学图像偏离到视网膜之后或者之前的点。人眼具有一种反馈机制，这种反馈机制调节眼睛的生长，从而在眼睛的大小/长度和眼睛光学部分的焦距之间达到最佳的平衡。这种反馈机制称作正视化。
近视和远视是常见的人眼屈光异常。它们通常被描述为眼睛光学部分的聚焦度(focusing power)和眼睛的大小/长度之间的失衡。近视眼的焦点位于眼睛的视网膜之前，而远视眼的焦点位于眼睛的视网膜之后。通常被人们所接受的是：这些异常是在眼睛的出生后发育过程中不准确的轴向生长的结果。换句话说，近视一般是在眼睛的大小/长度生长得超过了眼睛光学部分的焦距的情况下发育形成的，而远视则是在眼睛的大小/长度生长得短于眼睛光学部分的焦距的情况下发育形成的。
参考图1，在近视的情况下，光学图像12在视网膜的前面形成。在这种情况下散焦为正，且称为近视散焦13。当近视散焦13减小时，正视化机制的运行使得眼睛在大小方面的生长延迟，直到视网膜11与光学图像12一致。结果，眼睛的近视程度就会减轻。
参考图2，在远视的情况下，光学图像22在视网膜之后形成。这种形式下的散焦为负，称作远视散焦23。当远视散焦23减小时，正视化机制的运行使得眼睛在大小方面的生长加快，直到视网膜21与光学图像22一致。结果，眼睛的远视程度就会减轻。
参考图3，人眼散焦的主要的固有原因来自于人眼的适应性调节滞后和周边散焦(ambient defocus)。适应性调节滞后通常是由关注目标35投影到视网膜31的中心或者是沿着视轴32的视网膜中区34。通常，在例如阅读之类的近距离目视工作中，对于非老花眼的人而言，远视散焦36在0.5D到1.0D的范围内变化。周边散焦是由除关注目标35之外的周边可视目标进行投影。由于周边目标通常位于比关注目标35更远的位置，它们通常在近距离目视工作中产生高达3.0D的近视散焦。例如，周边目标37在视网膜31的四周产生近视散焦38。在常见情况中，周边可视目标很少位于比关注目标35更近的位置。然而，如果它们如周边目标39一样，则远视散焦33将会产生。
正视化的自然过程是由上面的两种相反的散焦之间的平衡来调节的。屈光误差的影响范围相对于这个平衡的破坏是次要的。例如，周边近视散焦不足可以导致近视。另一方面，周边近视散焦过度可以导致远视。
现有的以眼镜，隐性眼镜，角膜植入或者角膜整形形式的光学辅助器和屈光手术，是与改变眼睛总的聚焦度以产生更清楚的视网膜图像直接相关的矫正方法。这些方法并没有消除这种异常的起因或者对其进行处置，而只是修复性的。
最近，通过减轻近距离目视工作中的自适应性调节来延迟近视加深的现有光学治疗方法被证实是临床无效的。例如，在这些治疗中包括双焦镜片、多焦渐近镜片及其派生产品，以及球面像差控制部件。

本发明涉及一种对人眼中屈光异常加深进行治疗的系统。特别地，本发明提供了一种通过加强近视散焦来抵消近视发育的系统。本发明还提供了一种通过加强远视散焦来抵消远视发育的系统。在本发明的实践中使用的装置可改变眼睛的散焦平衡，从而影响在向屈光正常发展的方向上的轴向眼生长。
根据本发明的一总的方面，这种对人眼内的屈光异常加深进行治疗的系统包括在该人眼的视网膜上产生第一图像，以及产生第二图像以产生散焦。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于治疗在人眼内屈光异常加深的系统，包括：包括主光学区域和辅助光学区域的菲涅耳型同心多焦镜片，其中，所述主光学区域具有用于矫正屈光异常的主屈光度，所述辅助光学区域具有用于产生至少一个散焦的至少一个辅助屈光度，该菲涅耳型同心多焦镜片用于引入聚焦到所述人眼的视网膜上的一个图像以及同时以叠加方式引入一个散焦图像。
附图说明
图1是表示近视眼的截面和近视散焦性质的示意图。
图2是表示远视眼的截面和远视散焦性质的示意图。
图3示出了眼截面的示意图，用于表示适应性调节滞后和周边散焦的原因和形成过程。
图4a是在本发明的实践中使用的菲涅耳型同心双焦或多焦镜片的横截面图。
图4b是图4a中的菲涅耳型同心双焦或多焦镜片的后视图。
图5a是根据本发明的配有同心双焦镜片的近视眼的图解。
图5b是根据本发明的配有同心多焦镜片的近视眼的图解。
图6a是根据本发明的配有同心双焦镜片的远视眼的图解。
图6b是根据本发明的配有同心多焦镜片的远视眼的图解。
图7a是根据本发明的配有具备半透明的前置层和不透明的后置层的光学系统的近视眼的图解。
图7b是根据本发明的配有具备不透明的后置层和半透明的前置层的光学系统的远视眼的图解。
图8a是在本发明的实践中使用的中心-周边式多焦镜片的横截面图。
图8b是图8a中的中心-周边式多焦镜片的后视图。
图9是根据本发明的配有图8a和8b中的中心-周边式多焦镜片的近视眼的图解。
图10是根据本发明的配有图8a和8b中的中心-周边式多焦镜片的远视眼的图解。
图11a是根据本发明的配有光学系统的近视眼的图解，其中该光学系统具有比中心可视目标更靠近的周边可视目标。
图11b是根据本发明的配有光学系统的远视眼的图解，其中该光学系统具有比中心可视目标更靠近的周边可视目标。

本发明涉及一种对人眼中屈光异常加深进行治疗的方法。特别地，本发明提供了一种通过加强近视散焦来抵消近视发育的方法。本发明还提供了一种通过加强远视散焦来抵消远视发育的方法。在本发明的实践中使用的装置可改变眼睛的散焦平衡，从而影响在向屈光正常发展的方向上的轴向眼生长。
在眼睛的光学系统中人为地偏离散焦平衡可以通过任何希望的方法来引入，例如通过眼镜、眼镜附件、隐性眼镜、角膜整形、眼植入的或指定的观察系统。优选地是，与传统的矫正结合起来引入这种偏离，以便于在整个治疗过程中维持正常的视力。这意味着聚焦图像必须被维持在视网膜中区(macula)34附近，同时将一个或更多的散焦图像引入眼睛的光学系统中。
根据本发明的治疗方法以叠加方式引入至少一个散焦图像和一个聚焦图像。例如，通过如图4-6中所示的同心菲涅耳型双焦或多焦镜片、衍射多焦镜片及其派生产品，或如图7中所示的光学系统，图像的散焦和聚焦能够被同时引入。
现在参考图4a和4b，其所示出的是在本发明的实践中所使用的菲涅耳型同心双焦或多焦镜片，该镜片具有交替的至少两个屈光度的同心光学区域41和42。制造菲涅耳型同心双焦镜片的一般方式是制作一个具有两个曲率半径的表面之一。例如，具有较短曲率半径的区域42(即，更弯曲)比具有较长曲率半径的区域41(即，更平坦)表现出具有较大绝对值的负(more negative)屈光度。具有较大绝对值的负屈光度44的区域和具有较小绝对值的负屈光度43的区域以同心方式交替出现。结果，近轴光线和周边光线共享两个公共焦点。
图5a表示配有根据本发明的菲涅耳型同心双焦镜片50的近视眼，其中，镜片50具有用来矫正近视的主屈光度和用于引入近视散焦的辅助屈光度。入射到具有主屈光度的光学区域的光线51被聚焦在视网膜52上，并且产生可视目标的清晰图像。同时，入射到带有辅助屈光度的光学区域的光线53被聚焦在视网膜52之前的点54上，并且产生近视散焦55。当近视患者利用镜片50去观察目标时，近视散焦55防止眼睛生长或伸长。所以，近视眼中的近视加深(myopicprogression)被减缓，停止或得到逆转。
图6a表示配有菲涅耳型同心双焦镜片60的远视眼，其中，镜片60具有用于矫正远视的主屈光度和用于引入远视散焦的辅助屈光度。入射到具有主屈光度的光学区域的光线61被聚焦在视网膜62上，并且产生可视目标的清晰图像。同时，入射到具有辅助屈光度的光学区域的光线63被聚焦在视网膜62之后的点64上，并且产生远视散焦65。当远视患者利用镜片60去观察目标时，远视散焦65促进眼睛生长或伸长。所以，在远视眼中的近视加深被加大或引入，从而远视被减弱。
菲涅耳型同心多焦镜片是菲涅耳型同心双焦镜片的派生产品。它有交替出现的多于两个屈光度的的同心光学区域。主屈光度矫正屈光误差，而多重辅助屈光度引入用于治疗的光学散焦。这可通过辅助光学区域的曲率半径上的细小变化来实现。
图5b表示配有根据本发明的菲涅耳型同心多焦镜片56的近视眼。入射到具有主屈光度的光学区域的光线51被聚焦在视网膜52上，并且产生可视目标的清晰图像。同时，入射到具有辅助屈光度的光学区域的其他光线53被聚焦在视网膜52之前的点57上，并且产生具有不同幅度的多重近视散焦58。当近视患者利用镜片56去观察目标时，近视散焦58防止眼睛生长或伸长。所以，在近视眼中的近视加深被减缓，停止或得到逆转。
图6b表示配有菲涅耳型同心多焦镜片66的远视眼。入射到具有主屈光度的光学区域的光线61被聚焦在视网膜62上，并且产生可视目标的清晰图像。同时，入射到具有辅助屈光度的光学区域的光线63被聚焦在视网膜62之后的点67上，并且产生具有不同幅度的多重远视散焦68。当远视患者利用镜片66去观察目标时，远视散焦68促进眼睛生长或伸长。所以，在远视眼中的近视加深被加大或引入，从而远视被减弱。
图7a表示根据本发明的配有具有主半透明前置层71和辅助不透明后置层73的光学系统的近视眼。前置层71与眼睛的焦点相匹配，从而在视网膜上产生清晰的图像72。同时，后置层73在视网膜之前产生图像74，使得近视散焦75叠加到清晰的图像72上。当近视患者利用这个光学系统时，近视散焦75防止眼睛生长或伸长。因此，在近视眼中的近视加深被减缓，停止或得到逆转。
图7b表示根据本发明的配有具有主不透明的后置层76和辅助半透明前视层78的光学系统的远视眼。后置层76与眼睛的焦点相匹配，从而在视网膜上产生清晰的图像77。同时，前置层78在视网膜之后产生图像79，使得远视散焦80叠加到清晰的图像77上。当远视患者利用这个光学系统时，远视散焦80促进眼睛生长或伸长。因此，在远视眼中的近视加深被加大或引入，从而远视被减弱。
为了改善由治疗方法产生的视觉性能和避免用户混淆他或她的主、辅视觉分量，可以相对于由辅视觉分量产生的图像加强由主视觉分量产生的视网膜图像的视觉质量。这个可以通过控制在菲涅耳镜片的不同区域之间的面积比和控制半透明层的透射比例来实现。
根据本发明的可选方法只在周边视网膜上引入散焦图像，且使得聚焦图像位于中心视网膜上。人们习惯性地通过主动的注视反射来在中心视网膜上维持清晰的图像。相应地，同时呈现两个图像的方法是通过利用如图8-10所示的中心-周边式多焦镜片和如图11所示的光学系统在周边视网膜上引入散焦图像。
如图8a和8b所示，中心-周边式多焦镜片包括具有两个或更多光学屈光度的同心光学区域。制造这种镜片的一种方法是利用具有不同折射率的材料生成各个区域。比周边区域82具有更高折射率的中心区域81表现出较高的屈光度。两个区域81和82以通常的同心方式分布，而屈光度在整个镜片上从中心向周边方向降低。这种过渡可以是细微的或渐进的，这取决于制造过程。
图9表示根据本发明的配有负的中心-周边式多焦镜片的近视眼，其中该镜片具有用来矫正近视的主中心屈光度和用于引入近视散焦的辅助周边屈光度。从中心可视目标91入射到镜片的中心区域的光线被聚焦在中心视网膜上，产生相应的中心清晰图像92。同时，从周边可视目标93入射到镜片周边区域的光线被聚焦在周边视网膜之前的点上，产生获得近视治疗效果所需的周边近视散焦94。当近视患者利用该镜片来观察可视目标91和93时，近视散焦94防止眼睛生长或伸长。因此，在近视眼中的近视加深被减缓，停止或得到逆转。
图10表示根据本发明的配有正的中心-周边式多焦镜片的远视眼，该镜片具有用于矫正远视的主中心屈光度和用于引入远视散焦的辅助周边屈光度。从中心可视目标101入射到镜片的中心区域的光线被聚焦在中心视网膜上，产生相应的中心清晰图像102。同时，从周边可视目标103入射到镜片的周边区域的光线被聚焦在周边视网膜之后的点上，产生获得远视治疗效果所需的周边远视散焦104。当远视患者利用这个光学系统时，远视散焦104促进眼睛生长或伸长。因此，在远视眼中的近视加深被加大或引入，从而远视被减弱。
图11a表示根据本发明的配有预先设计的可视环境或光学系统的近视眼，在这个光学系统中，与中心可视目标111相比，周边可视目标113位于距离眼睛更远的位置。来自由眼睛的基本光学定向和注视反射定向的中心目标111的光线被聚焦到中心视网膜上，并且产生相应的中心清晰图像112。同时，来自周边可视目标113的光线被聚焦到在周边视网膜之前的点上，产生近视治疗所需的周边近视散焦114。当近视患者利用这个光学系统时，近视散焦114防止眼睛生长或伸长。因此，在近视眼中的近视加深被减缓，停止或得到逆转。
图11b表示根据本发明的配有预先设计的可视环境或光学系统的远视眼，在这个光学系统中，与中心可视目标115相比，周边可视目标113位于距离眼睛更近的位置。来自由眼睛的基本光学定向和注视反射定向的中心目标115的光线被聚焦到中心视网膜上，并且产生相应的中心清晰图像116。同时，来自周边可视目标117的光线被聚焦到在周边视网膜之后的点上，产生近视治疗所需的周边远视散焦118。当远视患者利用这个光学系统时，远视散焦118促进眼睛生长或伸长。因此，在远视眼中的近视加深被加大或引入，从而远视被减弱。
虽然本发明在治疗和防止如近视和远视的眼睛屈光异常加深方面有特别的应用，应该理解的是，本发明可以在其它应用中使用，例如，防止眼睛的病理性近视恶化。
虽然已经参考优选方法对本发明进行了描述，本领域的技术人员将会认识到，在不脱离本发明的精髓和范围的前提下，可以在形式和具体内容方面做各种改变。另外，由于本发明的修改和变化可以在不脱离其精髓和范围下实现，本发明并不会受到所有具体细节的限制。