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申请/专利权人：天津世纪康泰生物医学工程有限公司

摘要：本发明提出的一种基于相位调制技术的巩膜接触镜，通过将调制解调相位叠加在巩膜接触镜前表面的光学面上，个性化的调制全眼的波前像差，使其满足设计时对人眼波前像差的要求，精确地补偿患者角膜前表面的各种波前畸变，大幅度地提高患者的视力水平和视觉质量。

主权项：1.一种基于相位调制技术的巩膜接触镜，其特征在于，所述巩膜接触镜的内表面，即与角膜接触的面，从中间向外总体上分为三个部分：中间光学区，过渡区和着陆区，所述光学区横跨角膜，且不与角膜接触，以矫正视力；所述过渡区连接光学区和着陆区，位于角膜边缘，分为两个区域：边缘适配区和角膜缘区，角膜缘区位于角膜边缘，与角膜边缘保持间隙，边缘适配区用于调整巩膜镜的矢高以及矢高的补偿；所述着陆区是整个镜片承重的区域，要与巩膜的弧度一致，是切向与巩膜接触，使得巩膜接触镜能够很好地固定在巩膜上，着陆区与角膜形成夹角，利于泪液的交换；将角膜前表面矢高转换成相位分布数据，导入个性化人眼模型中，建立完整的包括实际角膜前表面的个性化的人眼模型，通过个性化人眼光线追迹，建立配戴巩膜接触镜后的人眼光学系统模型，建立轴上和不同轴外光线，进行光线追迹，得到全眼不同瞳孔情况下的波前像差分布特性和幅度，根据患者的实际需求，给出针对性相位调制和补偿的像差值，基于个性化的人眼模型，建立配戴巩膜接触镜后的人眼光学系统模型，建立轴上和不同轴外光线，进行光线追迹，巩膜镜后表面与人眼角膜的前表面进行匹配，最终实现目标像差的平衡或者矫正，确定最终巩膜镜前表面面型轮廓；巩膜接触镜的前表面光学区与巩膜镜内表面光学区共同提供光学成像特性，前表面光学区有一个与标准面面型相似的基底外形再加上由泽尼克标准系数定义的附加相位项，当光线通过该面型时附加相位项发生偏离并使光线的光程增加，这种面型实际上是在标准面型的基础上增加了相位调制，面的附加相位定义为： 这里，N为级数中泽尼克系数的个数，Ai为泽尼克多项式中的系数，ρ为归一化的径向光线坐标值，ψ为光线的角度坐标值，D是衍射级次，该相位函数描述了在标准曲面的基础上，通过在任意径向波长位置，增加调制相位，起到对波前的调制作用，Ai是以波长为单位，λ对应2π的相位移动，是极坐标系中波面分布；巩膜接触镜的前表面光学区的标准面型采用带有高次项的双二次曲面设计，由下式进行表达： 其中，除了基底半径之外，在X和Y方向上圆锥系数高次项系数都可以不同，αi和βi分别是x方向和y方向高次非球面系数，双二次曲面允许直接指定Rx、Ry、Kx和Ky；巩膜接触镜的前表面光学区的面型，即经过相位调制之后的面型分布为： 第一项是基底面型分布，与巩膜镜后表面一起提供了巩膜接触镜的光焦度，随后两项是x方向和y方向的高次非球面系数，最后一项是叠加在基础面型之上的相位调制项；人眼角膜的面型分布用角膜地形图仪进行测量，得到角膜前表面面型的矢高分布图，拟合出等效曲率半径和圆锥系数，矢高差值用泽尼可矢高系数展开： 其中，k是角膜前表面最佳拟合曲面的圆锥系数，c是曲率半径的倒数，N是泽尼可项数，Bi是泽尼可系数值，ρ为归一化的径向光线坐标值，ψ为光线的角度坐标值；角膜前表面的离散采样的面型直接转换成相位面，转换的方式如下： 对角膜前表面的矢高分布进行二维xy平面上离散化，Δy是角膜前表面矢高面在Δx位移间隔的矢高，可以直接将矢高分布进行相位的转化；巩膜接触镜在模拟佩戴后，建立戴镜后人眼成像光学系统，采用光线追迹法，计算轴上视场和轴外视场入射时，视网膜离焦分布情况，以视网膜位置多个视场弥散斑RMS值的加权之和的大小作为评价函数，其值越小代表成像质量越好，即： 其中：Si是加权系数，RMSi是i视场的弥散斑RMS值，T是参与计算的视场的总数。

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