Optical method of treatment

発明の分野

本発明は、光学的治療方法に関する。 詳細には、本発明は、ヒトの目における近視および遠視などの屈折障害の進行を治療するための方法に関する。

発明の背景

網膜は眼球の最も内側の層であり、水晶体によって生成される視像の焦点合わせされる場所である。 画像からの情報は神経インパルスに変換され、これらは次に視神経を介して脳へ送られる。 網膜が得られる目の光学素子の焦点と重ならない場合、焦点外れが発生する。 本明細書で使用する用語「焦点外れ」は、網膜の後方もしくは前方への視像の移動を意味する。 ヒトの目は、目のサイズ／長さと目の光学素子の焦点距離との間で最適な平衡に達するように目の成長を調節するフィードバック機構を有している。 このフィードバック機構は、正視化現象と呼ばれている。

近視および遠視は、ヒトの目の一般的な屈折障害である。 それらは、一般に目の光学素子の焦点調節力と目のサイズ／長さとの不均衡であると説明されている。 近視眼の焦点は目の網膜の前方にあり、遠視眼の焦点は目の網膜の後方にある。 一般に、これらの障害は出生後の目の発達中における不正確な眼軸成長の結果であると認められている。 言い換えると、近視は、典型的には目のサイズ／長さが目の光学素子の焦点距離を越えて成長した場合に発生し、他方遠視は、典型的には目のサイズ／長さが目の光学素子の焦点距離より短く成長した場合に発生する。

図１を参照すると、近視の場合には視像１２が網膜の前方で形成される。 この場合における焦点外れは実性であり、近視性焦点外れ１３と呼ばれている。 正視化機構は、近視性焦点外れ１３が減少したときに網膜１１が視像１２と重なるまで目のサイズの成長を遅延させるように機能する。 結果として、目は低近視性となる。

図２を参照すると、遠視の場合には視像２２が網膜２１の後方で形成される。 この形態における焦点外れは虚性であり、遠視性焦点外れ２３と呼ばれている。 正視化機構は、遠視性焦点外れ２３が減少したときに網膜２１が視像２２と重なるまで目のサイズの成長を促進するように機能する。 結果として、目は低遠視性となる。

図３を参照すると、ヒトの目における焦点外れの先天性最大原因は、調節ラグおよび周辺焦点外れである。 調節ラグは、一般に視軸３２に沿って網膜３１もしくは黄斑３４の中心に写し出される対象３５によって投影される。 読書などの近くでの視作業中の非老視者については、通常は、遠視性焦点外れ３６は０．５Ｄから１．０Ｄの範囲に及ぶ。 周囲焦点外れは、対象３５以外の周辺視対象によって投影される。 周辺対象は通常は対象３５より遠方に位置するので、それらは通常近くでの視作業中に３．０Ｄまでの近視性焦点外れを生成する。 例えば、周辺対象３７は、網膜３１の周辺では近視性焦点外れ３８を生成する。 習慣的には、周辺視対象が対象３５より近くに位置することはまれである。 しかし、それらが周辺対象３９のように近くに位置する場合は、遠視性焦点外れ３３が生成されるであろう。

正視化現象の自然過程は、上記の対向焦点外れ間での平衡によって調節される。 屈折異常の出現は、平衡の崩壊に続発する。 例えば、不十分な周囲近視性焦点外れは近視を引き起こすことがある。 他方では、過剰な周囲近視性焦点外れは遠視を引き起こすことがある。

眼鏡、コンタクトレンズ、角膜移植もしくは角膜の形状修正の形態での現行の視覚補助器具および屈折矯正手術は、より鮮明な網膜像を生成するために目の総焦点調節力の変化を含む矯正的アプローチである。 それらは障害の原因を排除することも対処することもしないので、補綴的に過ぎない。

近くでの視作業中の目の調節を緩和することにより近視の進行を遅延させるための現行の光学的治療は、最近では臨床的に有効ではないことが証明されている。 それらの治療の例には、二重焦点付加レンズ、多重焦点プログレッシブ付加レンズおよびそれらの派生物、ならびに球面収差操作が含まれる。

発明の概要

本発明は、ヒトの目における屈折障害の進行を治療するための方法を対象とする。 詳細には、本発明は、近視性焦点外れを強化することによって近視の発生に対抗するための方法を提供する。 本発明は、遠視性焦点外れを強化することによって遠視の発生に対抗するための方法をさらに提供する。 本発明の実践において使用される装置は、正視に向かって軸方向の目の成長に影響を及ぼすために目の焦点外れ平衡を変化させる。

本発明の一般的態様によると、ヒトの目における屈折障害の進行を治療するための方法は、ヒトの目の網膜上に第１画像を生成するステップおよび焦点外れを発生させるために第２画像を生成するステップとを含んでいる。

本発明の１つの態様によると、ヒトの目における屈折障害の進行を治療するための方法は、第１光学領および第２光学領を有するフレネル（Ｆｒｅｓｎｅｌ）レンズを提供するステップを含んでいる。 第１光学領は第１屈折力を含んでおり、そして第２光学領は少なくとも１つの第２屈折力を含んでいる。 本方法は、第１屈折力を用いて屈折障害を矯正するステップおよび第２屈折力を用いて少なくとも１つの焦点外れを発生させるステップをさらに含んでいる。

本発明のまた別の態様によると、ヒトの目における屈折障害の進行を治療するための方法は、裏面層および部分的に透明な前面層を有する光学系を処方するステップを含んでいる。 本方法は、ヒトの目の網膜上に前面層および裏面層の中の１つの第１画像を生成するステップおよび焦点外れを発生させるために前面層および裏面層のその他の層の第２画像を生成するステップをさらに含んでいる。

本発明のさらにまた別の態様によると、ヒトの目における屈折障害の進行を治療するための方法は、第１屈折力を有する中心光学領および第２屈折力を有する少なくとも１つの周辺光学領を含むレンズを提供するステップを含んでいる。 本方法は、第１屈折力を用いてヒトの目の網膜上で第１画像を生成するステップおよび焦点外れを発生させるために第２屈折力を用いて少なくとも１つの第２画像を生成するステップをさらに含んでいる。

本発明のさらにまた別の態様によると、ヒトの目における屈折障害の進行を治療するための方法は、中心視対象および少なくとも１つの周辺視対象を有する光学系を処方するステップを含んでいる。 本方法は、ヒトの目の中心網膜上で中心視対象の第１画像を生成するステップおよび焦点外れを発生させるために周辺視対象の第２画像を生成するステップをさらに含んでいる。

発明の詳細な説明

本発明は、ヒトの目における屈折障害の進行を治療するための方法を対象とする。 詳細には、本発明は、近視性焦点外れを強化することによって近視の発生に対抗するための方法を提供する。 本発明は、遠視性焦点外れを強化することによって遠視の発生に対抗するための方法をさらに提供する。 本発明の実践において使用される装置は、正視に向かって軸方向の目の成長に影響を及ぼすために目の焦点外れ平衡を変化させる。

目の光学系における焦点外れ平衡の人為的移動は、例えば眼鏡レンズ、眼鏡レンズアドオン（ａｄｄ−ｏｎ）、コンタクトレンズ、角膜形状の修正、眼内レンズまたは指定ビューイングシステムによって、任意の所望の方法によって導入できる。 その移動は、治療を通して正常な視力を維持できるように、従来型矯正法と一緒に導入されるのが好ましい。 これは、１つまたは複数の焦点外れした画像が眼球光学系内へ導入されている間に、焦点合わせされた画像が黄斑３４の近くで維持されなければならないことを意味する。

本発明による治療方法は、少なくとも１つの焦点外れした画像と焦点合わせされた画像を重ねて導入する。 焦点外れした画像と焦点合わせされた画像は、例えば図４〜６に示したような同心フレネル型二重焦点もしくは多重焦点レンズ、屈折性多重焦点レンズおよびそれらの派生物、または図７に示したような光学系によって同時に導入することができる。

ここで図４ａおよび４ｂを参照すると、本発明の実践において使用される少なくとも２つの屈折力を備える交代中心光学領４１および４２を有するフレネル型同心二重焦点もしくは多重焦点レンズが示されている。 フレネル型同心二重焦点レンズを製造する一般的方法は、２つの曲率半径を備える表面の一方を作製することである。 例えば、長い曲率半径（すなわち、よりフラット）を備える他方の光学領４１より短い（すなわち、より湾曲した）曲率半径を備える光学領４２は、より虚性の屈折力を示す。 高虚性の屈折力４４を備える光学領および低虚性の屈折力４３を備える光学領が同心方法で交代する。 結果として、近軸光線および周辺光線は２つの共通焦点を共有する。

図５ａは、本発明によって近視を矯正する第１屈折力および近視性焦点外れを導入するための第２屈折力を有するフレネル型同心二重焦点レンズ５０を装着した近視眼を示している。 第１屈折力を有する光学領に進入する光線５１は網膜５２上で焦点合わせされ、視対象の鮮明な画像を生成する。 同時に、第２屈折力を有する光学領に進入する他の光線５３は、網膜５２の前方にあるポイント５４で焦点合わせされ、近視性焦点外れ５５を生成する。 近視患者が物体を見るためにレンズ５０を使用すると、近視性焦点外れ５５は目の成長もしくは伸長を防止する。 結果として、近視眼における近視の進行は緩徐化、停止、または逆転させられる。

図６ａは、遠視を矯正する第１屈折力および遠視性焦点外れを導入するための第２屈折力を有するフレネル型同心二重焦点レンズ６０を装着した遠視眼を示している。 第１屈折力を有する光学領に進入する光線６１は網膜６２上で焦点合わせされ、視対象の鮮明な画像を生成する。 同時に、第２屈折力を有する光学領に進入する他の光線６３は、網膜６２の後方にあるポイント６４で焦点合わせされ、遠視性焦点外れ６５を生成する。 遠視患者が物体を見るためにレンズ６０を使用すると、遠視性焦点外れ６５は目の成長もしくは伸長を促進する。 結果として、遠視眼における近視の進行が増加もしくは誘導され、遠視が減少させられる。

フレネル型同心多重焦点レンズは、フレネル型同心二重焦点レンズの派生物である。 これは３つ以上の屈折力を備える交代同心光学領を有している。 第１屈折力は屈折異常を矯正するが、複数の第２屈折力は治療のための光学的焦点外れを導入する。 これは、第２光学領の曲率半径をわずかに変化させることによって達成できる。

図５ｂは、本発明によるフレネル型同心多重焦点レンズ５６を装着した近視眼を示している。 第１屈折力を有する光学領に進入する光線５１は網膜５２上で焦点合わせされ、視対象の鮮明な画像を生成する。 同時に、第２屈折力を有する光学領に進入する他の光線５３は、網膜５２の前方にあるポイント５７で焦点合わせされ、様々な幅の複数の近視性焦点外れ５８を生成する。 近視患者が物体を見るためにレンズ５６を使用すると、近視性焦点外れ５８は目の成長もしくは伸長を防止する。 結果として、近視眼における近視の進行は緩徐化、停止、または逆転させられる。

図６ｂは、フレネル型同心多重焦点レンズ６６を装着した遠視眼を示している。 第１屈折力を有する光学領に進入する光線６１は網膜６２上で焦点合わせされ、視対象の鮮明な画像を生成する。 同時に、第２屈折力を有する光学領に進入する他の光線６３は、網膜６２の後方にあるポイント６７で焦点合わせされ、様々な幅の複数の遠視性焦点外れ６８を生成する。 遠視患者が物体を見るためにレンズ６６を使用すると、遠視性焦点外れ６８は目の成長もしくは伸長を促進する。 結果として、遠視眼における近視の進行が増加もしくは誘導され、遠視が減少させられる。

図７ａは、本発明による第１半透明前面層７１および第２非透明裏面層７３を有する光学系を装着した近視眼を示している。 前面層７１は、目の焦点に適応し、網膜上に鮮明な画像７２を生成する。 同時に、裏面層７３は網膜の前方で画像７４を生成し、鮮明な画像７２上に重ね合わされた近視性焦点外れ７５を引き起こす。 近視患者がこの光学系を使用すると、近視性焦点外れ７５は目の成長もしくは伸長を防止する。 結果として、近視眼における近視の進行は緩徐化、停止、または逆転させられる。

図７ｂは、本発明による第１非透明裏面層７６および第２半透明前面層７８を有する光学系を装着した遠視眼を示している。 裏面層７６は、目の焦点に適応し、鮮明な画像７７を生成する。 同時に、前面層７８は網膜の後方で画像７９を生成し、鮮明な画像７７上に重ね合わされた遠視性焦点外れ８０を引き起こす。 遠視患者がこの光学系を使用すると、遠視性焦点外れ８０は目の成長もしくは伸長を促進する。 結果として、遠視眼における近視の進行が増加もしくは誘導され、遠視が減少させられる。

これらの治療法によって生成される視覚性能を向上させ、ユーザが自分の第１および第２光学要素を混同するのを回避するために、第１要素によって生成される網膜像の光学的品質は、第２要素によって生成される画像よりも強化することができる。 これは、フレネルレンズの相違する光学領間の面積比を操作することによって、そして半透明層の透過比率を操作することによって達成できる。

本発明によるまた別の方法は、周辺網膜にのみ焦点外れした画像を導入し、中心網膜では焦点合わせされた画像を維持する。 ヒトは、習慣的に随意固視反射によって中心網膜で鮮明な画像を維持する。 したがって、２つの画像を同時に提示する方法は、図８〜１０に示した中心−周辺多重焦点レンズおよび図１１に示した光学系の使用を通しての周辺網膜での焦点外れ画像の導入である。

図８ａおよび８ｂに示したように、中心−周辺多重焦点レンズは、２つ以上の光学屈折力を備える同心光学領を含んでいる。 この種のレンズを製造する１つの方法は、相違する屈折率の材料を用いて光学領を作製することである。 周辺光学領８２より高い屈折率を有する中心光学領８１は、より高い屈折力を示す。 ２つの光学領８１および８２は、レンズの中心から周辺に向かって屈折力が減少する、一般に同心方法で配置されている。 この転移は、製造プロセスに応じて、些細であっても漸進的であってもよい。

図９は、本発明によって、近視を矯正する第１中心屈折力および近視性焦点外れを導入するための第２周辺屈折力を有する虚性中心−周辺多重焦点レンズを装着した近視眼を示している。 中心視対象９１からレンズの中心光学領に進入する光線は中心網膜上で焦点合わせされ、対応する鮮明な中心画像９２を生成する。 同時に、周辺視対象９３からレンズの周辺光学領に進入する光線は周辺網膜の前方にあるポイントで焦点合わせされ、近視の治療効果を得るために必要とされる周辺近視性焦点外れ９４を生成する。 近視患者が視対象９１および９３を見るためにこのレンズを使用すると、近視性焦点外れ９４が目の成長もしくは伸長を防止する。 結果として、近視眼における近視の進行は緩徐化、停止、または逆転させられる。

図１０は、本発明によって、遠視を矯正する第１中心屈折力および遠視性焦点外れを導入するための第２周辺屈折力を有する実性中心−周辺多重焦点レンズを装着した遠視眼を示している。 中心視対象１０１からレンズの中心光学領に進入する光線は中心網膜上で焦点合わせされ、対応する鮮明な中心画像１０２を生成する。 同時に、周辺視対象１０３からレンズの周辺光学領に進入する光線は周辺網膜の後方にあるポイントで焦点合わせされ、遠視の治療効果を得るために必要とされる周辺遠視性焦点外れ１０４を生成する。 遠視患者がこの光学系を使用すると、遠視性焦点外れ１０４は目の成長もしくは伸長を促進する。 結果として、遠視眼における近視の進行が増加もしくは誘導され、遠視が減少させられる。

図１１ａは、本発明によって、中心視対象１１１と比較して目からはるかに遠くに位置する周辺視対象１１３を有する、事前に設計された視覚環境もしくは光学系が装着された近視眼を示している。 目の基礎光学系および固視反射によって向けられるような、中心視対象１１１からの光線は中心網膜上で焦点合わせされ、対応する鮮明な中心画像１１２を生成する。 同時に、周辺視対象１１３からの光線は周辺網膜の前方にあるポイントで焦点合わせされ、近視の治療のために必要とされる周辺近視性焦点外れ１１４を生成する。 近視患者がこの光学系を使用すると、近視性焦点外れ１１４は目の成長もしくは伸長を防止する。 結果として、近視眼における近視の進行は緩徐化、停止、または逆転させられる。

図１１ｂは、中心視対象１１５と比較して目の近くに位置する周辺視対象１１７を有する、事前に設計された視覚環境もしくは光学系が装着された遠視眼を示している。 目の基礎光学系および固視反射によって向けられるような、中心視覚物体１１５からの光線は中心網膜上で焦点合わせされ、対応する鮮明な中心画像１１６を生成する。 同時に、周辺視対象１１７からの光線は周辺網膜の後方にあるポイントで焦点合わせされ、遠視の治療のために必要とされる周辺遠視性焦点外れ１１８を生成する。 遠視患者がこの光学系を使用すると、遠視性焦点外れ１１８は目の成長もしくは伸長を促進する。 結果として、遠視眼における近視の進行が増加もしくは誘導され、遠視が減少させられる。

本発明は、近視および遠視などの目の屈折障害を治癒させ、進行を防止することに特別な用途を有するが、本発明は、目の病理学的近視性変性の防止などの他の用途においても使用できると理解されたい。

本発明を好ましい方法を参照して記載してきたが、当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱せずに形状および詳細に変更を加えられることを認識する。 さらに、本発明は、本発明の精神もしくは範囲から逸脱せずにそれらの修飾および変更が可能であるので、それらの詳細全部に限定されると見なされるべきではない。

近視眼の断面および近視性焦点外れの性質を示している略図である。

遠視眼の断面および遠視性焦点外れの性質を示している略図である。

調節ラグおよび周囲焦点外れの原因および形成を例示している、目の断面を示している略図である。

本発明の実践において使用されるフレネル型同心二重焦点もしくは多重焦点レンズの断面図である。

図４ａのフレネル型同心二重焦点もしくは多重焦点レンズの背面図である。

本発明による同心二重焦点レンズを装着した近視眼の図である。

本発明による同心多重焦点レンズを装着した近視眼の図である。

本発明による同心二重焦点レンズを装着した遠視眼の図である。

本発明による同心多重焦点レンズを装着した遠視眼の図である。

本発明による半透明前面層および非透明裏面層を有する光学系を装着した近視眼の図である。

本発明による非透明裏面層および半透明前面層を有する光学系を装着した遠視眼の図である。

本発明の実践において使用される中心−周辺多重焦点レンズの断面図である。

図８ａの中心−周辺多重焦点レンズの背面図である。

本発明による図８ａおよび図８ｂの中心−周辺多重焦点レンズを装着した近視眼の図である。

本発明による図８ａおよび図８ｂの中心−周辺多重焦点レンズを装着した遠視眼の図である。

本発明による中心視対象より近くに配置された周辺視対象を有する光学系を装着した近視眼の図である。

本発明による中心視対象より近くに配置された周辺視対象を有する光学系を装着した遠視眼の図である。