WO1991011154A1 - Method for producing an elastically flexible lens for correcting an ametropic eye - Google Patents

Method for producing an elastically flexible lens for correcting an ametropic eye Download PDF

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    • G02C7/04Contact lenses for the eyes
    • G02C7/047Contact lens fitting; Contact lenses for orthokeratology; Contact lenses for specially shaped corneae

Definitions

  • the present invention relates to a method of producing an elastically flexible lens intended for the correction of an ametropic eye by attachment to the anterior face of the cornea thereof, said attachment involving a deformation of the lens in comparison with a state rest of it.
  • the measurement of the topography of the anterior surface of the cornea is generally made only on the central or paracentral part of the cornea, it that is to say in the immediate vicinity of the visual axis whereas on the one hand it is known that the anterior surface of a cornea, even normal, is practically never axi-symmetrical, which is naturally also the case of the Bowman's membrane since the corneal epithelium is of uniform thickness, and that, on the other hand, the posterior surface of the lens, intended to extend widely beyond the part of the anterior surface of the cornea on which currently performs the topography measurement, is in turn axi-symmetrical in the case of currently known lenses, whether spherical or aspherical.
  • the lens when it is attached respectively to the anterior surface of the cornea or to the Bowman's membrane, the lens undergoes a deformation due to its flexibility and to the symmetry defects of the anterior surface of the cornea or of the membrane. of Bowman, respectively, that is to say takes a shape different from its shape at rest, before laying on the cornea.
  • the object of the present invention is to remedy these drawbacks, by offering the possibility, from measurements practiced in a simple manner on the ametropic eye, of determining in an almost certain way the characteristics, at rest, of an elastically flexible lens. which, after having undergone a deformation following its attachment to the anterior surface or to the Bowman's membrane, respectively, of the cornea of the ametropic eye, either as a contact lens, or as epikeratophakia lens, will provide the ametropic eye with the correct correction to bring the refraction of the latter to the refraction of an emmetropic eye in a predetermined manner.
  • the present invention provides a method of producing an elastically flexible lens intended for the correction of an ametropic eye by attachment to the anterior face or to the Bowman's membrane of the cornea thereof, said attachment involving a deformation of the lens in comparison with a state of rest thereof, characterized by the succession of steps consisting in: a) measuring the topography of said anterior face and the refraction of said ametropic eye, b) assigning selected values to certain mechanical, geometric, optical characteristics of a theoretical lens in the resting state, keeping as unknown the value of at least one other of said mechanical, geometric, optical characteristics of said theoretical lens in the resting state , c) simulate by mathematical modeling said ametropic eye, an emmetropic eye and said theoretical lens and deduce therefrom a calculated value of l add another characteristic of said theoretical lens in the resting state, said calculated value being such that the joining, to said anterior face or to the Bowman's membrane, of a real lens having in said state of rest said selected values and said calculated value of said mechanical, geometrical, optical characteristics restores
  • the refractive index of the theoretical lens As an optical characteristic, the refractive index of the theoretical lens.
  • a geometric characteristic of the theoretical lens to be the state of rest namely preferably the geometry of the front face of this lens theoretical in the state of rest, which allows to freely choose the geometry of the posterior surface of the latter, according to the topography of the anterior surface of the cornea.
  • said mathematical modeling takes into account at least some of the following parameters:
  • Said mathematical modeling can then be limited to the implementation of a mechanical model of the lens and of an optical model of the pair "lens attached to eye", that is to say of comparatively simple models.
  • step c) by the succession of steps consisting in: e) assigning a chosen value also to said other characteristic of the theoretical lens state of rest, f) simulate by mathematical modeling the joining, to the anterior face or to the Bowman's membrane, respectively, of said ametropic eye, of said theoretical lens presenting in the state of rest said selected values of said mechanical, geometric characteristics , optical, g) to deduce therefrom a calculated refraction of the ametropic eye to the anterior face or to the Bowman's membrane, respectively, of the cornea of which a real deformed lens would be attached, having said chosen values of said mechanical, geometric characteristics in the rest state , optical, h) comparing said calculated refraction to the refraction of an emmetropic eye according to predetermined comparison criteria, and:
  • step c) if said comparison criteria are not satisfied, by assigning to said other characteristic of the theoretical lens in the rest state, during ia sub-step e), a chosen value which differs so predetermined of said chosen value.
  • step c) the values chosen for said mechanical, geometric, optical characteristics of the theoretical lens in the rest state during step b) and sub-step e) are probable values for a lens meeting these criteria; the choice of these values is guided by the practitioner's experience in view of the measurements made during step a) and the mechanical and optical characteristics of the available materials, specific to the production of the lens or the mechanical, optical, geometric characteristics pre-existing lenses; the practitioner can however be helped in the implementation of step e) by using a method known as "ray-tracing", and more precisely by practicing the succession of steps consisting in: î) simulate by mathematical modeling the given images of a determined object, respectively by said ametropic eye and by an emmetropic eye, j) compare said images according to predetermined comparison criteria and deduce therefrom a correction to be made to said ametropic eye, k) calculating, as a function of said correction to be made to said ametropic eye, a value of said other characteristic of
  • steps c) and d) the practitioner can verify that a real lens having said selected values and said calculated value of said mechanical, geometric, optical characteristics in the idle state will effectively be suitable by simulating the images by mathematical modeling. given by a determined object, respectively by said ametropic eye to said anterior face or to the Bowman's membrane, respectively, of which said real lens would be attached and by an emmetropic eye and by observing an exact coincidence, or approached within admissible limits, of these two images.
  • Other characteristics and advantages of the method according to the invention will emerge from the description below, relating to the aforementioned preferred embodiment of step c), as well as from the appended drawings which form an integral part of this description.
  • FIG. 1 shows a front view of an ametropic eye, hyperopic and astigmatic in practice, corrected by means of a lens produced by the method according to the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 show views of the cornea of this eye and of the lens in section through the two astigmatism planes, marked respectively II— II and III-III in FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a front view of an ametropic eye, in practice hyperopic and astigmatic, corrected by means of a lens for epikeratophakia produced according to the method according to the invention.
  • - Figures 5 and 6 show a view of the cornea of this eye and the lens in section through the astigmatism planes, marked respectively V-V and VI-VI in Figure •.
  • - Figure 7 illustrates the respective decompositions, in finite elements, on the one hand of a simulated theoretical lens, namely a contact lens, in the rest state and on the other hand of the cornea of an ametropic eye simulated, with a view to simulating the attachment, to the anterior surface of the cornea of the ametropic eye, of the posterior surface of a real lens which, in the state of rest, would reproduce the mechanical, geometric characteristics, optics of the theoretical lens in the rest state.
  • Figure 8 illustrates, analogously to that of Figure 7, these same decompositions into finite elements in the case of a theoretical lens for epikeratophakia in the resting state, that is to say before simulated joining to the Bowman's membrane of the cornea of the simulated ametropic eye.
  • FIGS. 1 to 3 where the implementation of the present invention has been illustrated for the correction of an ametropic eye 1 by means of a contact lens 2 placed side by side in the deformed state, conventionally, on the anterior face 3 of the cornea k of this eye 1; in the example illustrated, the eye 1 is hyperopic and astigmatic, so that the lens 2 is in particular a converging lens, but it is understood that the present invention as it will be described in reference to FIGS. 1 to 3 could apply to the correction of any type of ametropia falling within the prescription of a contact lens.
  • the lens 2 When it is placed and retained in contact with the anterior face 3 of the cornea * +, the lens 2 has a conformation illustrated in solid lines in FIGS. 2 and 3, namely a conformation in which it has, with reference to an axis 5 more or less approximately coincident with the visual axis of the eye 1, a periphery 6 approximately of revolution with a diameter varying between a maximum D.
  • the lens 2 in contact with the anterior face 3 of the cornea * +, by interposing a film of tears not referenced, allowing a slight relative movement during blinking, the lens 2 has a posterior face 7 whose topography reproduces almost identically that of the anterior face 3 of the cornea • + while opposite this face 7, the lens 2 has an anterior face 8, the topography of which is determined, as a function of that of the posterior face 7, so that that when it is thus joined to the anterior face 3 of the cornea by its posterior face 7, and taking into account the refractive index of the material constituting it, the lens 2 brings the vergence of the eye 1 thus corrected for the vergence of an emmetropic eye.
  • this form of lens 2 attached by its posterior face 7 to the anterior face 3 of the cornea * + of the ametropic eye 1 results from an elastic deformation of the lens 2, in a manner known in itself, from of a state of rest illustrated in dotted lines in FIGS. 2 and 3, state of rest in which the periphery 6 of the lens 2 has a symmetry of revolution about the axis 5, with a diameter D, of value different from that of diameter D. and D-, and in intermediate practice between these values in the nonlimiting example illustrated, and the faces 7 and 8 of the lens 2 may have an axi-symmetry with reference to the axis 5, the rear face 7 then generally having in this state the shape of a spherical cap of radius R. , although other geometries of the faces 1 *
  • the positioning of the lens 2 on the anterior face 3 of the cornea is accompanied by an elastic deformation of the lens 2, this deformation taking place in the direction of a flattening, that is to say i.e. a reduction in the curvature of its posterior face 7 along the astigmatism plane 11— II in which the anterior face 3 of the cornea * + has the least accentuated curvature, while it is accompanied by 'A deformation of the lens 2 in the direction of an accentuation of the concavity of its rear face 7, that is to say of a reduction of the radius R. of the latter, in the astigmastime plane II I— II I according to which the anterior face 3 of the cornea * + has its most accentuated curvature, as shown in FIGS. 2 and 3 respectively.
  • a lens 2 intended to provide a determined correction to an ametropic eye 1 is made as a function of the radius R. or more generally of the geometry of its rear face 7, of the diameter D, of its periphery 6 and of its vergence while it is in the state of rest and the deformation which it then undergoes when it is applied to the anterior surface 3 of the cornea influences not only its geometrical characteristics but also its optical characteristics, that is to say its vergence, and causes the appearance of constraints tending to bring it back to its state of rest and having to remain compatible with the maintenance of its posterior face 7 on the anterior face 3 of the cornea.
  • one begins by measuring the topography of the anterior face 3 of the cornea * + of the ametropic eye 1 not only in the immediate vicinity of the supposed visual axis coincident with axis 5, but from this visual axis to the periphery 9 of the cornea * +, in the form of coordinates of a multitude of points of this anterior face e 3 in an orthonormal reference frame Oxyz assumed to be linked to the ametropic eye 1, the axis Oz being approximately coincident with the visual axis; the overall refraction of the ametropic eye 1 is also measured, for example by means of an auto-refractor, this example being in no way limiting.
  • selected value should be understood to mean sets of values constituted for example by the coordinates of a multitude of points on the faces 7 and 8 of the theoretical lens in the state not deformed in the same orthonormal reference ûxyz as when it is a question of determining the topography of the anterior face 3 of the cornea of the ametropic eye 1 considered, as well as diameter D, of the theoretical lens in the state of rest ,
  • this value considered to be unknown is the geometry or topography of the anterior face 8 of the theoretical lens in the rest state, it being understood that it would not go beyond the ambit of the present invention to choose as value the unknown another of the characteristics previously cited.
  • the practitioner can calculate by computer a value which must have the characteristic, considered to be unknown, of the theoretical lens in the state delivered to the anterior face 3 of the cornea k of the ametropic eye, c ' that is to say in the deformed state; the practitioner can then deduce therefrom a probable value from the value that this characteristic of the theoretical lens will have to present for this purpose considered this time in the rest state, to choose this probable value as the value initially chosen, to initiate the process of successive approximations, for that of the characteristics of the theoretical lens in the resting state which is considered to be unknown.
  • a computer program numerically solving linear or non-linear elasticity equations using a discretization method of the finite element method type; such a program is capable of determining the shape that an elastic body will take, a part of the surface of which is applied to a given reference surface, as a function of its shape at rest and its mechanical characteristics; in the context of the present invention, it can determine the shape of a lens of known initial geometry, which one attaches by deforming it to the anterior surface of the cornea considered as a non-deformable reference surface, with a good degree of approximation;
  • an optical model making it possible, as a function of the respective geometries of the attached lens and of the anterior face of the cornea of the ametropic eye, as well as their optical characteristics, to determine whether the pair "attached lens - cornea of the ametropic eye "presents optical defects such as myopia, hyperopia, astigma ⁇ tism, and to quantify these defects with a view to their comparison with predetermined admissibility limits.
  • Ciarlet PC Three-dimensional elasticity. (New York, NY: Masson Publishers, USA Inc; 1986),
  • the mathematical modeling thus defined takes into account at least some of the following parameters: - the edge conditions, under which the lens evolves, namely in particular the atmospheric pressure and the palpebral pressure, while the intraocular pressure. can be neglected if, as can be admitted with a good approximation, the anterior surface 3 of the cornea h is considered as a non-deformable reference surface. the capillary forces between the anterior face 3 of the cornea - * •• and the posterior face 7 of the theoretical lens 2,
  • the unknown characteristic is the geometry of the anterior face of the theoretical lens in the rest state, the values of the other characteristics above being considered to be chosen definitely.
  • FIGS. * + to 6 relate more particularly to the correction of a hyperopic and astigmatic eye
  • the present invention can also be implemented for the correction of other optical defects and in particular hyperopia without astigmatism and myopia with or without astigmatism.
  • the figures in 6 show the numerical references 1, 3, - * -.
  • 1 1 in FIGS. 5 and 6, has designated the surface of the Bowman's membrane after localized debridement of the epithelium not referenced, this surface being able to be considered with good approximation as confused with the anterior surface 3 of cornea 4 before removal of the epithelium in a localized area around the visual axis approximately coincident with the oz axis.
  • the lens 10 is shown in dotted lines in an undeformed state, at rest, that is to say as it appears before being placed on the Bowman II membrane of the ametropic eye 1 while it is illustrated in full line in the conformation which it presents after its installation on the Bowman's membrane 1 1.
  • the lens 10 has a periphery 12 of revolution about an axis 5 assumed to coincide with the axis Oz. with a diameter D ⁇ substantially less than the minimum diameter not referenced from the periphery 9 of the cornea and for example of the order of half this diameter; this periphery 12 delimits, in the direction of a distance with respect to the axis 5, two faces 13 and 1 * + of the lens 10, which faces 1 3 and 14 may be axi-symmetrical with reference to the axis 5 as in the case of lenses for epikeratophakia of the prior art and may also have other forms, specifically produced as a function of the topography of the anterior surface 3 (or of the Bowman's membrane 11) of the cornea * + the ametropic eye 1 considered, in the Oxyz coordinate system, when implementing the present invention; by way of nonlimiting example and for the sole purpose of illustration, it will be assumed for example that the face 1 3, which is intended to abut onto the Bowman's membrane 1 1 and therefore constitutes the rear face of
  • the lens 10 After joining the Bowman's membrane 11 by its posterior face 13, which implies its elastic deformation, the lens 10 generally loses any possible axi-symmetry, with reference to the axis 5; the geometry of its rear face 13 at rest here represented by the radius
  • R- is chosen so that the posterior face 13 of the lens 10 initially has a more pronounced curvature than that of the Bowman's membrane 11 or of the anterior face 3 of the cornea 4 and therefore flattens more or less when it is attached to this Bowman's membrane 11, so that the periphery 12 of the lens
  • this deformation has the disadvantage of causing a variation in the vergence of the lens 10 when it passes from its state of rest to its deformed state of acceleration by its posterior face 1 3 to the Bowman's membrane 1 1, and the implementation of the method according to the invention makes it possible to determine which value should be assigned to one of the mechanical, geometric, optical characteristics of the lens 10 in the rest state so that the latter, after its attachment by its posterior face 13 to the Bowman's membrane 1 1, on the one hand provides the ametropic eye 1 considered with a refractive correction capable of restoring vision considered normal, according to predetermined comparison criteria with an emmetropic eye, and on the other hand ensures the desired suction effect of the Bowman's membrane 11 by the rear face 13 of the lens 10 in the deformed state, in particular under conditions suitable for allowing dispense with any other means of anchoring the lens 10 to the cornea 4 according to a preferred embodiment of the present invention, and then either choose or specifically machine an actual lens 10 having the characteristics thus determined at rest.
  • the characteristics thus determined may be those which have been indicated with respect to the contact lens 2, and their determination is carried out by the method described with reference to this contact lens 2, namely by a method of successive approximations of the value of one of these characteristics of the lens in the resting state, for example the geometry or topography of its anterior face 14, while values have been definitively assigned to the other mechanical, geometric, optical characteristics thereof, taking into account a measurement of the topography of the anterior face 3 of the cornea 4 of the ametropic eye 1, that is to say also of the Bowman's membrane 1 1 thereof.
  • the lens 10 is joined by the posterior face 1 3 to the Bowman membrane 1 1 of the ametropic eye 1 considered, after debridement localized epithelium, and is anchored on this Bowman's membrane 11 by suction effect and any appropriate treatment, known in itself, makes it possible to facilitate the reconstitution of the epithelium on its anterior face 14; if necessary, the anchoring of the lens 10 on the cornea 4 of the ametropic eye 1 can be improved by any of the methods, already known, of anchoring an epikeratophakia lens 10 on a cornea 4 , namely by insertion of the periphery 12 of the lens 10, then suitably shaped at the level of this periphery 12, in an annular incision of the cornea 4, for example under the conditions indicated in the aforementioned French patent application, or also by bonding of the rear face 13 of the lens 10 on the Bowman's membrane 11 by means of a biological glue, under conditions which are also known
  • the embodiments of the invention which have been described constitute only nonlimiting examples and, in particular, one could choose as unknown, to be determined by implementing this method, a characteristic other than the geometry. or topography of the anterior face 8 or 14 of the lens 2 or 10, respectively; in particular, the characteristic of initially unknown value, determined by the implementation of the method, could be the geometry or topography of the rear face 7 or 13 of this lens, respectively.
  • a first step starting from the ametropic eye of the patient, it is determined, for example by conventional clinical examination, its optical power or refraction and the correction to be made.
  • the topography of the anterior face 3 of the cornea 4 that is to say its geometrical characteristics, is also determined, for example by a computerized shape recognition system. We obtain a digitized image of this anterior surface or, with a good approximation, of the Bowman's membrane 11.
  • variable parameters N for variable lens 2 or 10 are chosen as characteristics of value initially unknown, these variable parameters preferably being geometric parameters as indicated upper. These parameters are noted (p .... p-X).
  • be lens 2 or 10 at rest (before deformation).
  • T denotes the portion of the boundary of the domain ⁇ subjected to the imposed deformation ⁇ , that is to say the posterior face 7 or 13 of the lens 2 or 10 (which is applied to the anterior face 3 of the cornea 4 or on the Bowman's membrane 1 1, respectively).
  • is the tensor of the containers of linear elasticity.
  • variable parameters defining the lens 2 or 10 at rest having been chosen, and if we note ⁇ (p .... p M ) the lens 2 or 10 defined by the geometric parameters (p .... p.) It it is a question of finding (p .... p.,) ⁇ RN such that ⁇ ((p ' ... p ⁇ )) causes the necessary correction, determined in the first step. So we have an inverse problem to solve.
  • a linear or non-linear elastic solver if we chose this option, solving the problem (P) by a finite element method. It is two-dimensional axisymmetric if we limit our to ametropic eyes not presenting the defect of astigmatism, or three-dimensional for the opposite case, knowing that the two-dimensional version calculates infinitely more quickly and can therefore prove to be more advantageous in the optics of microcomputer use at the practitioner's.
  • a program determining the total optical power or total refraction of the paired eye-lens pair.
  • N of variable parameters, that is to say of mechanical, geometrical, optical characteristics, of value initially unknown, of the lens 2 or 10 at rest; as far as possible, this number is preferably equal to unity.

Abstract

A method for producing an elastically flexible lens designed to correct an ametropic eye by contact with the front side of the Bowman's lamina of the cornea thereof, said contact involving the deformation of the lens in comparison with its state when unused. The topography of the front (3) of the cornea (4), and the refraction in the ametropic eye (1), are measured, and selected values are attributed to some of the mechanical, geometrical and optical features of a theoretical unused lens, while leaving unknown the value of another of said features which is determined by making a mathematical model of the ametropic eye (1), an emmetropic eye and the theoretical lens, and by simulating the contact between said theoretical lens and the front (3) or the Bowman's lamina, respectively, of the cornea (4) of the ametropic eye (1). Then, a real lens (2) is made or selected which when unused has the same selected values and the same value determined using the mathematical model concerning its mechanical, geometrical and optical features, and this real lens (2) is brought into contact with the front(3) or the Bowman's lamina, respectively, of the cornea (4) of the ametropic eye (1). Contact lenses (1) similar to epikeratophakia lenses can thereby be produced with sufficient accuracy to allow them to be held to the cornea by suction.

Description

PROCEDE DE REAL I SAT I ON D ' UNE LENT I LLE ELAST 1 QUEMENT SOUPLE DEST I NEE A LA CORRECT I ON D ' UN OE I L AMETROPE PROCESS OF REAL I SAT I ON OF A SLOW I LLE ELAST 1 QUESTION FLEXIBLE DEST I BORN TO THE CORRECT I ON OF AN OE I L AMETROPE
La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une lentille élastiquement souple destinée à la correction d'un oeil amétrope par accolement à la face antérieure de la cornée de celui-ci, ledit accolement impliquant une déformation de la lentille en comparaison avec un état de repos de celle-ci.The present invention relates to a method of producing an elastically flexible lens intended for the correction of an ametropic eye by attachment to the anterior face of the cornea thereof, said attachment involving a deformation of the lens in comparison with a state rest of it.
Elle peut s'appliquer aussi bien à la réalisation de lentilles dites "de contact", destinées à être retenues provisoirement par capillarité, avec possibilité de déplacement limité lors de clignements, sur la face antérieure de la cornée de l'oeil amétrope afin de pouvoir être ôtées et mises en place au gré de l'utilisateur, qu'à la réalisation de lentilles pour épikératophakie, destinées à être solidarisées de façon permanente avec la membrane de Bowman de la cornée, par ancrage sur cette dernière après débridement localisé de l'épithélium qui se reconstitue ensuite sur la lentille respective. Les unes comme les autres ont pour fonction, par la vergence qu'elles ajoutent à celle de l'oeil amétrope, de rapprocher autant que possible la réfraction de celui-ci de la réfraction d'un oeil emmétrope et sont choisies à cet effet par un praticien, après mesure de la réfraction de l'oeil amétrope et de la topographie de la cornée, dans une gamme de lentilles identifiées généralement par le rayon de courbure, à l'état de repos, de leur face destinée à être tournée vers la cornée ou "face postérieure", par leur diamètre à l'état de repos et par leur vergence à l'état de repos ; dans son choix, le praticien doit veiller à ce que la forme de la lentille convienne notamment pour assurer un auto-centrage de celle-ci sur la face antérieure de la cornée tout en autorisant un déplacement d'une amplitude de l'ordre de 0,5 mm sur celle-ci rs de clignements, dans le cas d'une lentille de contact, et pour assurer un contact étroit entre la face postérieure de la lentille et la membrane de Bowman dans le cas d'une lentille d'épikératophakie. Or, dans les techniques actuellement pratiquées, la mesure de la topographie de la face antérieure de la cornée, représentative également de la topographie de la membrane de Bowman, n'est faite généralement que sur la partie centrale ou paracentrale de la cornée, c'est-à-dire à proximité immédiate de l'axe visuel alors que d'une part on sait que la face antérieure d'une cornée, même normale, n'est pratiquement jamais axi-symétrique, ce qui est naturellement également le cas de la membrane de Bowman puisque l'épithélium cornéen est d'épaisseur uniforme, et que, d'autre part, la face postérieure de la lentille, destinée à s'étendre largement au-delà de la partie de la face antérieure de la cornée sur laquelle s'effectue actuellement la mesure de topographie, est quant à elle axi-symétrique dans le cas des lentilles actuellement connues, qu'elles soient sphériques ou asphériques. Il en résulte que lorsqu'on l'accole respectivement à la face antérieure de la cornée ou à la membrane de Bowman, la lentille subit une déformation due à sa souplesse et aux défauts de symétrie de la face antérieure de la cornée ou de la membrane de Bowman, respectivement, c'est-à-dire prend une forme différente de sa forme au repos, avant la pose sur la cornée.It can also be applied to the production of so-called "contact" lenses, intended to be temporarily retained by capillary action, with the possibility of limited displacement during blinking, on the anterior face of the cornea of the ametropic eye in order to be able to be removed and put in place at the option of the user, only when producing lenses for epikeratophakia, intended to be permanently attached to the Bowman's membrane of the cornea, by anchoring on the latter after localized debridement of the epithelium which then reconstitutes on the respective lens. Both have the function, by the vergence they add to that of the ametropic eye, of bringing as close as possible the refraction of the latter to the refraction of an emmetropic eye and are chosen for this purpose by a practitioner, after measuring the refraction of the ametropic eye and the topography of the cornea, in a range of lenses generally identified by the radius of curvature, in the state of rest, of their face intended to be turned towards the cornea or "posterior surface", by their diameter in the resting state and by their vergence in the resting state; in his choice, the practitioner must ensure that the shape of the lens is suitable in particular for ensuring self-centering of the latter on the anterior face of the cornea while allowing a displacement of an amplitude of the order of 0 , 5 mm on this rs of blinks, in the case of a contact lens, and to ensure close contact between the posterior surface of the lens and the Bowman's membrane in the case of an epikeratophakia lens. Now, in the techniques currently practiced, the measurement of the topography of the anterior surface of the cornea, also representative of the topography of the Bowman's membrane, is generally made only on the central or paracentral part of the cornea, it that is to say in the immediate vicinity of the visual axis whereas on the one hand it is known that the anterior surface of a cornea, even normal, is practically never axi-symmetrical, which is naturally also the case of the Bowman's membrane since the corneal epithelium is of uniform thickness, and that, on the other hand, the posterior surface of the lens, intended to extend widely beyond the part of the anterior surface of the cornea on which currently performs the topography measurement, is in turn axi-symmetrical in the case of currently known lenses, whether spherical or aspherical. As a result, when it is attached respectively to the anterior surface of the cornea or to the Bowman's membrane, the lens undergoes a deformation due to its flexibility and to the symmetry defects of the anterior surface of the cornea or of the membrane. of Bowman, respectively, that is to say takes a shape different from its shape at rest, before laying on the cornea.
On a jusqu'à présent considéré comme impossible de tenir compte des variations de courbure de la face antérieure de la cornée, c'est-à-dire également de la membrane de Bowman, selon les méridiens et les diamètres si bien que les déformations que la lentille subit ainsi à sa pose sur la cornée sont jusqu'à présent imprévisibles quant à leur valeur et quant à leurs conséquences d'une part sur la vergence de la lentille et d'autre part sur la façon dont la face postérieure de celle-ci coopère mécaniquement avec la face antérieure de la cornée ou la membrane de Bowman, si bien que, jusqu'à présent, seule l'expérience du praticien conduit ce dernier, après mesure de la topographie de la partie centrale ou paracentrale de la face antérieure de la cornée, dans le choix d'une lentille dont la forme ou la courbure de la face postérieure, après déformation lorsqu'elle sera accolée à la face antérieure ou, respectivement, à la membrane de Bowman de la cornée de l'oeil amétrope, conviendra géométriquement et rapprochera de façon satisfaisante la réfraction du système lentille - oeil amétrope de celle d'un oeil emmétrope.Up to now, it has been considered impossible to take account of variations in curvature of the anterior surface of the cornea, that is to say also of the Bowman's membrane, according to the meridians and diameters, so that the deformations that the lens thus subjected to its installation on the cornea are hitherto unpredictable as to their value and as to their consequences on the one hand on the vergence of the lens and on the other hand on the way in which the posterior face of this ci cooperates mechanically with the anterior surface of the cornea or Bowman's membrane, so that, until now, only the experience of the practitioner leads the latter, after measuring the topography of the central or paracentral part of the anterior surface of the cornea, in the choice of a lens whose shape or curvature of the posterior surface, after deformation when it is attached to the anterior surface or, respectively, to the Bowman's membrane of the cornea of the ametropic eye, will be geometrically suitable and will bring the refraction of the lens - ametropic eye system satisfactorily closer to that of an emmetropic eye.
Dans le cas d'une lentille de contact, il n'est pas rare que la lentille choisie par le praticien ne présente pas la forme recherchée de sa face postérieure, ce qui oblige à des essais successifs de lentilles présentant des courbures différentes de leur face postérieure ; ceci est fastidieux et, même si l'on obtient généralement la correction requise de l'oeil amétrope concerné après un nombre réduit d'essais, ne garantit pas que la lentille sur laquelle le choix s'arrête en définitive soit la meilleure au point de vue forme et puissance dioptrique. En effet, il est particu¬ lièrement difficile de tenir compte, par cette méthode empirique, de la géométrie de la face antérieure de la cornée de l'oeil amétrope à corriger, si ce n'est pour écarter dans certains cas l'utilisation de lentilles de contact comme moyen de correction, par exemple dans le cas d'un astigmastime ou kératocone ; de ce fait, tout écart significatif entre la géométrie de la face antérieure de la cornée de l'oeil amétrope et une forme proche d'axi-symétrie ou toute autre irrégularité même légère dans la forme de la face antérieure de la cornée de l'oeil amétrope induit des déformations de la lentille jusqu'à présent imprévisibles notamment quant à leurs conséquences sur la correction effectivement apportée par la lentille et nuit à la solidarisation de la lentille avec la cornée par capillarité, ce qui conduit en pratique à choisir des lentilles d'un diamètre excessivement grand, offrant une surface accrue à la solidarisation par capillarité avec la face antérieure de la cornée, toutefois avec un résultat esthétique souvent peu satisfaisant, ou à réaliser des lentilles de plus en plus fines afin de pouvoir s'appliquer par leur souplesse contre la face antérieure de la cornée ; enfin, le traitement simultané de plusieurs patients oblige le praticien à disposer d'un stock important de lentilles, lui permettant d'effectuer les essais successifs généralement requis sur chacun des patients.In the case of a contact lens, it is not uncommon for the lens chosen by the practitioner not to have the desired shape of its rear face, which requires successive tests of lenses having curvatures different from their face posterior; this is tedious and, even if one generally obtains the required correction of the ametropic eye concerned after a reduced number of tests, does not guarantee that the lens on which the choice ultimately stops is the best at the point of view form and dioptric power. Indeed, it is particularly difficult to take into account, by this empirical method, the geometry of the anterior face of the cornea of the ametropic eye to be corrected, if not to rule out in certain cases the use of contact lenses as a means of correction, for example in the case of an astigmastime or keratoconus; therefore, any significant difference between the geometry of the anterior surface of the cornea of the ametropic eye and a form close to axi-symmetry or any other irregularity even slight in the shape of the anterior surface of the cornea of the ametropic eye induces lens deformations which have hitherto been unpredictable, in particular as regards their consequences on the correction actually made by the lens and interferes with the attachment of the lens to the cornea by capillary action, which in practice leads to choosing lenses '' an excessively large diameter, offering an increased surface for securing by capillarity with the anterior face of the cornea, however with an often unsatisfactory aesthetic result, or to produce lenses which are increasingly fine in order to be able to be applied by their flexibility against the anterior surface of the cornea; Finally, the simultaneous treatment of several patients requires the practitioner to have a large stock of lenses, allowing him to perform the successive tests generally required on each of the patients.
Dans le cas de lentilles pour épikératophakie, on retrouve la même difficulté de choix de la lentille propre à assurer la correction requise ; une fois la lentille choisie et posée, traditionnellement par intervention chirurgicale, le patient doit se contenter de la correction obtenue à moins d'accepter une nouvelle intervention chirurgicale pouvant consister soit en une ablation de la lentille initialement choisie, éventuellement suivie de la pose d'une nouvelle lentille mieux choisie, opération délicate et traumatisante qu'il est naturellement exclu de répéter trop souvent, soit en un réusinage, par laser, de la lentille initialement choisie et fixée sur l'oeil du patient, par exemple par le procédé décrit dans "Laser adjustable synthetic epikeratoplasty" par Keith P. Thompson et ai. (Refractive & Corneal Surgery, Vol 5, p.<+6--+8), ce qui est délicat et fastidieux pour le patient. Dans un tel cas également, des défauts de la face antérieure de la cornée de l'oeil amétrope peuvent s'opposer à la pose d'une lentille, toutefois dans une moindre mesure que dans le cas de lentilles de contact puisque la lentille d'épikératophakie est généralement solidarisée avec la cornée par ancrage dans celle-ci lorsque l'on met en oeuvre les techniques traditionnelles d'épikératophakie, ou solidement attachée à la surface de la cornée par collage au moyen d'une colle biologique.In the case of lenses for epikeratophakia, there is the same difficulty in choosing the proper lens to provide the required correction; once the lens has been chosen and placed, traditionally by surgical intervention, the patient must be satisfied with the correction obtained unless accepting a new surgical intervention which may consist either of an ablation of the lens initially chosen, possibly followed by the placement of a new lens that is better chosen, a delicate and traumatic operation which it is naturally out of the question to repeat too often, either by remanufacturing, by laser, the lens initially chosen and fixed on the patient's eye, for example by the method described in "Laser adjustable synthetic epikeratoplasty" by Keith P. Thompson et al. (Refractive & Corneal Surgery, Vol 5, p. <+ 6 - + 8), which is delicate and tedious for the patient. Also in such a case, defects of the anterior surface of the cornea of the ametropic eye can oppose the fitting of a lens, however to a lesser extent than in the case of contact lenses since the contact lens epikeratophakia is generally secured to the cornea by anchoring therein when using traditional epikeratophakia techniques, or firmly attached to the surface of the cornea by bonding using a biological glue.
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients, en offrant la possibilité, à partir de mesures pratiquées de façon simple sur l'oeil amétrope, de déterminer de façon pratiquement certaine les caractéristiques, au repos, d'une lentille elastiquement souple qui, après avoir subi une déformation consécutive à son accolement à la face antérieure ou à la membrane de Bowman, respectivement, de la cornée de l'oeil amétrope, soit en tant que lentille de contact, soit en tant que lentille d'épikératophakie, apportera à l'oeil amétrope la correction propre à rapprocher de façon prédéterminée la réfraction de celui-ci de la réfraction d'un oeil emmétrope.The object of the present invention is to remedy these drawbacks, by offering the possibility, from measurements practiced in a simple manner on the ametropic eye, of determining in an almost certain way the characteristics, at rest, of an elastically flexible lens. which, after having undergone a deformation following its attachment to the anterior surface or to the Bowman's membrane, respectively, of the cornea of the ametropic eye, either as a contact lens, or as epikeratophakia lens, will provide the ametropic eye with the correct correction to bring the refraction of the latter to the refraction of an emmetropic eye in a predetermined manner.
A cet effet, la présente invention propose un procédé de réalisation d'une lentille elastiquement souple destinée à la correction d'un oeil amétrope par accolement à la face antérieure ou à la membrane de Bowman de la cornée de celui-ci, ledit accolement impliquant une déformation de la lentille en comparaison avec un état de repos de celle-ci, caractérisé par la succession des étapes consistant à : a) mesurer la topographie de ladite face antérieure et la réfraction dudit oeil amétrope, b) attribuer des valeurs choisies à certaines des caractéristi¬ ques mécaniques, géométriques, optiques d'une lentille théorique à l'état de repos, en conservant comme inconnue la valeur d'au moins une autre desdites caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques de ladite lentille théorique à l'état de repos, c) simuler par modélisation mathématique ledit oeil amétrope, un oeil emmétrope et ladite lentille théorique et en déduire une valeur calculée de ladite autre caractéristique de ladite lentille théorique à l'état de repos, ladite valeur calculée étant telle que l'accolement, à ladite face antérieure ou à la membrane de Bowman, d'une lentille réelle présentant à l'état de repos lesdites valeurs choisies et ladite valeur calculée desdites caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques restitue à l'oeil amétrope une réfraction située de façon prédéterminée par rapport à la réfraction d'un oeil emmétrope, d) fabriquer ou choisir une lentille réelle présentant à l'état de repos lesdites valeurs choisies et ladite valeur calculée desdites caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques. Un Homme du métier comprendra aisément que le recours à une modélisation mathématique de l'oeil amétrope, de l'oeil emmétrope et d'une lentille théorique dont les caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques à l'état de repos auront des valeurs choisies, à l'exception de l'une de ces caractéristiques conservée comme inconnue, permettra de déterminer la valeur de cette dernière caractéristique avec un maximum de précision, et par conséquent de définir avec précision l'ensemble des caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques, à l'état de repos, d'une lentille réelle qui, après déformation, apportera à l'oeil amétrope considéré la correction requise, propre à situer de façon prédéterminée sa réfraction par rapport à la réfraction d'un oeil emmétrope.To this end, the present invention provides a method of producing an elastically flexible lens intended for the correction of an ametropic eye by attachment to the anterior face or to the Bowman's membrane of the cornea thereof, said attachment involving a deformation of the lens in comparison with a state of rest thereof, characterized by the succession of steps consisting in: a) measuring the topography of said anterior face and the refraction of said ametropic eye, b) assigning selected values to certain mechanical, geometric, optical characteristics of a theoretical lens in the resting state, keeping as unknown the value of at least one other of said mechanical, geometric, optical characteristics of said theoretical lens in the resting state , c) simulate by mathematical modeling said ametropic eye, an emmetropic eye and said theoretical lens and deduce therefrom a calculated value of l add another characteristic of said theoretical lens in the resting state, said calculated value being such that the joining, to said anterior face or to the Bowman's membrane, of a real lens having in said state of rest said selected values and said calculated value of said mechanical, geometrical, optical characteristics restores to the ametropic eye a refraction situated in a predetermined manner with respect to the refraction of an emmetropic eye, d) manufacturing or choosing an actual lens having said idle state selected values and said calculated value of said mechanical, geometric, optical characteristics. A person skilled in the art will easily understand that the recourse to a mathematical modeling of the ametropic eye, of the emmetropic eye and of a theoretical lens whose mechanical, geometrical, optical characteristics in the state of rest will have chosen values, the exception of one of these characteristics kept as unknown, will make it possible to determine the value of this last characteristic with a maximum of precision, and consequently to define with precision all the mechanical, geometrical, optical characteristics, with the state of rest, of a real lens which, after deformation, will bring to the ametropic eye considered the required correction, suitable for situating in a predetermined manner its refraction with respect to the refraction of an emmetropic eye.
A priori, on peut choisir comme inconnue la valeur de l'une quelconque des caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques de la lentille théorique à l'état de repos, parmi lesquelles on peut citer : - à titre de caractéristiques mécaniques, les coefficients d'élasticité de la lentille théorique,A priori, one can choose as unknown the value of any one of the mechanical, geometrical, optical characteristics of the theoretical lens in the state of rest, among which one can quote: - as mechanical characteristics, the coefficients of elasticity of the theoretical lens,
- à titre de caractéristiques géométriques, le diamètre de la lentille théorique à l'état de repos et les géométries respectives des faces antérieure et postérieure de la lentille théorique à l'état de repos, auquel cas on entend par "valeur" choisie ou calculée, respectivement, un ensemble caractéristique de valeurs choisies ou calculées telles que des coordonnées de points de ces faces, respectivement,- as geometrical characteristics, the diameter of the theoretical lens in the rest state and the respective geometries of the anterior and posterior faces of the theoretical lens in the rest state, in which case the term "value" chosen or calculated , respectively, a characteristic set of chosen or calculated values such as coordinates of points of these faces, respectively,
- à titre de caractéristique optique, l'indice de réfraction de la lentille théorique. Cependant, on choisit de préférence comme étant ladite autre caractéristique, c'est-à-dire comme étant la caractéristique de valeur inconnue à déterminer par la mise en Oeuvre de l'étape c) du procédé, une caractéristique géométrique de la lentille théorique à l'état de repos, à savoir de préférence la géométrie de la face antérieure de cette lentille théorique à l'état de repos, ce qui permet de choisir librement la géométrie de la face postérieure de cette dernière, en fonction de la topographie de la face antérieure de la cornée. Un tel choix permet, dans le cas d'une lentille de contact, d'adapter exactement la géométrie de la face postérieure de la lentille théorique, et par conséquent de la lentille réelle, à la topographie de la face antérieure de l'oeil amétrope, ce qui d'une part permet de garantir à la fois la retenue de la lentille sur la cornée par simpie capillarité et la bonne mobilité de la lentille sur la cornée et permet ainsi de limiter le diamètre de la lentille au strict nécessaire, c'est-à-dire de rendre la lentille esthétiquement plus discrète, et d'autre part permet d'envisager la prescription de lentilles de contact fabriquées spécifiquement, en fonction de ladite topographie, même lorsque cette dernière s'écarte fortement d'une topographie habituelle par exemple en raison d'un astigmatisme ou d'un kératocone ou d'un fort défaut d'axi-symétrie, c'est-à-dire même dans des cas dans lesquels la prescription de lentilles de contact semblait jusqu'à présent exclue ; en effet, une modélisation mathématique suffisamment précise, du domaine des aptitudes normales d'un mathématicien, permet de prendre en compte toutes les irrégularités de la face antérieure de la cornée et de déterminer les caractéristiques, notamment géométriques, même complexes de la lentille permettant d'apporter à cette cornée une correction voulue, l'usinage d'une lentille présentant les caractéristiques notamment géométriques requises ou sa fabrication par moulage relevant des aptitudes normales d'un Homme du métier dans le domaine du micro-usinage ou du moulage. Dans le cas d'une lentille pour épikératophakie, on retrouve cette possibilité d'adaptation rigoureuse de la forme de la face postérieure de la lentille à la topographie de la face antérieure de la cornée, ou plus précisément de la membrane de Bowman, et cette possibilité de prescription d'une lentille même lorsque ia face antérieure de la cornée est déformée à un point tel que l'épikératophakie semblait jusqu'alors exclue ; naturellement l'épikératophakie peut être pratiquée par ailleurs de façon traditionnelle notamment quant à l'ancrage de la lentille sur la cornée, mais il devient e outre possible de choisir pour la face postérieure, toujours concave, de l lentille une géométrie présentant une courbure accentuée de faço prédéterminée par rapport à une géométrie rigoureusement complémen taire de la topographie de la face antérieure de la cornée, ou plu précisément de ia membrane de Bowman, de telle sorte que la pose de l lentille sur cette dernière se traduise, lors de la déformation de la lentill et du fait de l'élasticité de cette dernière, par un effet de succion appliqu par la lentille à la cornée par l'intermédiaire de la membrane de Bowman avec pour résultat un ancrage de la lentille suffisamment efficace pour que l'on puisse envisager de se dispenser de compléter cet ancrage par d'autre moyens tels que l'engagement d'un bord périphérique de la lentille dan une incision annulaire de la cornée, ce qui rend l'épikératophakie beaucoup plus simple, beaucoup moins traumatisante, et permet de l'envisager beaucoup plus sereinement.- As an optical characteristic, the refractive index of the theoretical lens. However, one preferably chooses as being said other characteristic, that is to say as being the characteristic of unknown value to be determined by the implementation of step c) of the method, a geometric characteristic of the theoretical lens to be the state of rest, namely preferably the geometry of the front face of this lens theoretical in the state of rest, which allows to freely choose the geometry of the posterior surface of the latter, according to the topography of the anterior surface of the cornea. Such a choice makes it possible, in the case of a contact lens, to adapt the geometry of the posterior face of the theoretical lens, and consequently of the real lens, exactly to the topography of the anterior face of the ametropic eye , which on the one hand makes it possible to guarantee both the retention of the lens on the cornea by simpie capillarity and the good mobility of the lens on the cornea and thus makes it possible to limit the diameter of the lens to what is strictly necessary, it that is to say to make the lens aesthetically more discreet, and on the other hand allows to consider the prescription of contact lenses manufactured specifically, according to said topography, even when the latter deviates strongly from a usual topography for example due to an astigmatism or a keratoconus or a strong lack of axi-symmetry, that is to say even in cases in which the prescription of contact lenses hitherto seemed excluded ; Indeed, a sufficiently precise mathematical modeling, of the field of the normal aptitudes of a mathematician, makes it possible to take into account all the irregularities of the anterior face of the cornea and to determine the characteristics, in particular geometric, even complex of the lens allowing 'bring to this cornea a desired correction, the machining of a lens having the particular geometrical characteristics required or its manufacture by molding falling within the normal aptitudes of a person skilled in the art in the field of micro-machining or molding. In the case of a lens for epikeratophakia, we find this possibility of rigorous adaptation of the shape of the posterior surface of the lens to the topography of the anterior surface of the cornea, or more precisely of the Bowman's membrane, and this possibility of prescription of a lens even when the anterior surface of the cornea is deformed to such an extent that epikeratophakia seemed hitherto excluded; naturally epikeratophakia can also be practiced in a traditional way, in particular as regards the anchoring of the lens on the cornea, but it also becomes possible to choose for the posterior face, always concave, of the lens a geometry having an accentuated curvature in a predetermined fashion in relation to a geometry which is strictly complementary to the topography of the anterior surface of the cornea, or more precisely of the Bowman's membrane, so that the positioning of the lens on the latter results in deformation of the lens and because of the elasticity of the latter, by a suction effect applied by the lens to the cornea via the Bowman's membrane with the result that the lens is anchored sufficiently effective so that may consider dispensing with completing this anchoring by other means such as engaging a peripheral edge of the lens in a annular incision of the cornea, which makes epikeratophakia much simpler, much less traumatic, and allows to consider it much more serenely.
Dans le cas d'une lentille de contact comme dans celui d'une lentille pour épikératophakie, les risques d'un choix erroné de la lentille sont considérablement réduits, ce qui permet, dans le cas des lentilles de contact, d'éviter les séances successives d'essais cliniques et de réduire le stock de lentilles qu'un praticien doit avoir à sa disposition pour pratiquer ses essais simultanément sur plusieurs patients alors que, dans le cas d'une lentille pour épikératophakie, les risques qu'une nouvelle intervention soit nécessaire après une pose initiale de lentille sont réduits.In the case of a contact lens as in that of a lens for epikeratophakia, the risks of an incorrect choice of the lens are considerably reduced, which makes it possible, in the case of contact lenses, to avoid sessions successive clinical trials and to reduce the stock of lenses that a practitioner must have at his disposal to practice his trials simultaneously on several patients whereas, in the case of a lens for epikeratophakia, the risks that a new intervention is required after initial lens placement are reduced.
De préférence, pour offrir toute la précision requise, ladite modélisation mathématique prend en compte au moins certains des paramètres suivants :Preferably, to offer all the required precision, said mathematical modeling takes into account at least some of the following parameters:
- les conditions de bord, incluant la pression atmosphérique et la pression palpébrale, - les forces de capillarité entre la face antérieure de la cornée et la face postérieure de la lentille,- on-board conditions, including atmospheric pressure and palpebral pressure, - the capillary forces between the anterior surface of the cornea and the posterior surface of the lens,
- une loi de comportement de la lentille théorique en déformation élastique à partir de l'état de repos. Par contre, on démontre que, du fait de la pression intra-oculaire et d'un module d'élasticité qui, pour la cornée, est largement supérieur à celui des matériaux actuellement disponibles pour la fabrication de lentilles souples, tels que des co-polymères de collagène, les déformations subies par l'oeil du fait de la pose de la lentille sont négligeables devant les déformations de cette dernière, et que l'on peut avec une approximation satisfaisante se dispenser de prendre en compte toute loi de comportement de la cornée en déformation élastique à partir d'un état de repos, correspondant à l'absence de lentille ainsi que de la pression intra-oculaire à titre de condition de bord ; la face antérieure de la cornée ou la membrane de Bowman est alors considérée comme une surface de référence indéformable sur laquelle on applique la lentille.- a law of behavior of the theoretical lens in elastic deformation from the state of rest. On the other hand, it is shown that, due to the intraocular pressure and a modulus of elasticity which, for the cornea, is much higher than that of the materials currently available for the manufacture of flexible lenses, such as co- collagen polymers, the deformations undergone by the eye due to the installation of the lens are negligible in front of the deformations of the latter, and which one can with a satisfactory approximation dispense with taking into account any law of behavior of the cornea in elastic deformation from a state of rest, corresponding to the absence of lens as well as intraocular pressure as an edge condition; the anterior surface of the cornea or the Bowman's membrane is then considered to be a non-deformable reference surface to which the lens is applied.
Ladite modélisation mathématique peut alors se limiter à la mise en oeuvre d'un modèle mécanique de la lentille et d'un modèle optique du couple "lentille accolée-oeil", c'est-à-dire de modèles comparativement simples.Said mathematical modeling can then be limited to the implementation of a mechanical model of the lens and of an optical model of the pair "lens attached to eye", that is to say of comparatively simple models.
Selon un mode de mise en oeuvre actuellement préféré de la présente invention, on déduit par approximations successives la valeur calculée de ladite autre caractéristique de la lentille théorique à l'état deAccording to a currently preferred embodiment of the present invention, the calculated value of said other characteristic of the theoretical lens in the state of
' repos, c'est-à-dire la valeur initialement inconnue, en mettant en oeuvre l'étape c) par la succession des étapes consistant à : e) attribuer une valeur choisie également à ladite autre caractéristique de la lentille théorique à l'état de repos, f) simuler par modélisation mathématique l'accolement, à la face antérieure ou à la membrane de Bowman, respectivement, dudit oeil amétrope, de ladite lentille théorique présentant à l'état de repos lesdites valeurs choisies desdites caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques, g) en déduire une réfraction calculée de l'oeil amétrope à la face antérieure ou à la membrane de Bowman, respectivement, de la cornée duquel serait accolée une lentille réelle déformée présentant à l'état de repos lesdites valeurs choisies desdites caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques, h) comparer ladite réfraction calculée à la réfraction d'un oeil emmétrope en fonction de critères de comparaison prédéterminés, et :'rest, that is to say the value initially unknown, by implementing step c) by the succession of steps consisting in: e) assigning a chosen value also to said other characteristic of the theoretical lens state of rest, f) simulate by mathematical modeling the joining, to the anterior face or to the Bowman's membrane, respectively, of said ametropic eye, of said theoretical lens presenting in the state of rest said selected values of said mechanical, geometric characteristics , optical, g) to deduce therefrom a calculated refraction of the ametropic eye to the anterior face or to the Bowman's membrane, respectively, of the cornea of which a real deformed lens would be attached, having said chosen values of said mechanical, geometric characteristics in the rest state , optical, h) comparing said calculated refraction to the refraction of an emmetropic eye according to predetermined comparison criteria, and:
- dire que ladite valeur choisie attribuée à ladite autre caractéristique de ladite lentille théorique à l'état de repos lors de la sous-étape e) est ladite valeur calculée de ladite autre caractéristique de ladite lentille théorique à l'état de repos si lesdits critères de comparaison sont satisfaits et passer alors à l'étape d),- Say that said chosen value assigned to said other characteristic of said theoretical lens in the rest state during sub-step e) is said calculated value of said other characteristic of said theoretical lens in the rest state if said criteria are satisfied and go to step d),
- reprendre l'étape c) si lesdits critères de comparaison ne sont pas satisfaits, en attribuant à ladite autre caractéristique de la lentille théorique à l'état de repos, lors de ia sous-étape e), une valeur choisie qui diffère de façon prédéterminée de ladite valeur choisie.- repeat step c) if said comparison criteria are not satisfied, by assigning to said other characteristic of the theoretical lens in the rest state, during ia sub-step e), a chosen value which differs so predetermined of said chosen value.
Naturellement, lesdits critères de comparaison sont satisfaits en un nombre d'autant plus réduit de mises en oeuvre de l'étape c) que les valeurs choisies pour lesdites caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques de la lentille théorique à l'état de repos lors de l'étape b) et de la sous-étape e) sont des valeurs probables pour une lentille satisfaisant à ces critères ; le choix de ces valeurs est guidé par l'expérience du praticien au vu des mesures effectuées lors de l'étape a) et des caractéristiques mécaniques et optiques des matériaux disponibles, propres à la réalisation de la lentille ou des caractéristiques mécaniques, optiques, géométriques de lentilles pré-existantes ; la praticien peut cependant être aidé dans la mise en oeuvre de l'étape e) en recourant à une méthode connue sous le nom de "ray-tracing", et plus précisément en pratiquant la succession des étapes consistant à : î) simuler par modélisation mathématique les images données, d'un objet déterminé, respectivement par ledit oeil amétrope et par un oeil emmétrope, j) comparer lesdites images en fonction de critères de comparaison prédéterminés et en déduire une correction à apporter audit oeil amétrope, k) calculer, en fonction de ladite correction à apporter audit oeil amétrope, une valeur de ladite autre caractéristique de ladite lentille théorique à l'état accolé à ladite face antérieure ou à la membrane de Bowman, respectivement, et déformé,Naturally, said comparison criteria are satisfied in a number that is all the more reduced in the implementation of step c) as the values chosen for said mechanical, geometric, optical characteristics of the theoretical lens in the rest state during step b) and sub-step e) are probable values for a lens meeting these criteria; the choice of these values is guided by the practitioner's experience in view of the measurements made during step a) and the mechanical and optical characteristics of the available materials, specific to the production of the lens or the mechanical, optical, geometric characteristics pre-existing lenses; the practitioner can however be helped in the implementation of step e) by using a method known as "ray-tracing", and more precisely by practicing the succession of steps consisting in: î) simulate by mathematical modeling the given images of a determined object, respectively by said ametropic eye and by an emmetropic eye, j) compare said images according to predetermined comparison criteria and deduce therefrom a correction to be made to said ametropic eye, k) calculating, as a function of said correction to be made to said ametropic eye, a value of said other characteristic of said theoretical lens in the state attached to said anterior face or to the Bowman's membrane, respectively, and deformed,
1) en déduire une valeur probable de ladite valeur calculée de ladite autre caractéristique de ladite lentille théorique à l'état de repos, pour faire de cette valeur probable ladite valeur choisie de ladite autre caractéristique de ladite lentille théorique à l'état de repos lors de l'étape a).1) deduce therefrom a probable value of said calculated value of said other characteristic of said theoretical lens in the rest state, to make this probable value said chosen value of said other characteristic of said theoretical lens in the rest state during from step a).
Entre les étapes c) et d), le praticien peut vérifier qu'une lentille réelle présentant à l'état de repos lesdites valeurs choisies et ladite valeur calculée desdites caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques conviendra effectivement en simulant par modélisation mathé- matique les images données d'un objet déterminé, respectivement par ledit oeil amétrope à ladite face antérieure ou à la membrane de Bowman, respectivement, duquel serait accolée ladite lentille réelle et par un oeil emmétrope et en constatant une coïncidence exacte, ou approchée dans des limites admissibles, de ces deux images. D'autres caractéristiques et avantages du procédé selon l'invention ressortiront de la description ci-dessous, relative au mode de mise en oeuvre préféré précité de l'étape c), ainsi que des dessins annexés qui font partie intégrante de cette description.Between steps c) and d), the practitioner can verify that a real lens having said selected values and said calculated value of said mechanical, geometric, optical characteristics in the idle state will effectively be suitable by simulating the images by mathematical modeling. given by a determined object, respectively by said ametropic eye to said anterior face or to the Bowman's membrane, respectively, of which said real lens would be attached and by an emmetropic eye and by observing an exact coincidence, or approached within admissible limits, of these two images. Other characteristics and advantages of the method according to the invention will emerge from the description below, relating to the aforementioned preferred embodiment of step c), as well as from the appended drawings which form an integral part of this description.
- La figure 1 montre une vue de face d'un oeil amétrope, en pratique hypermétrope et astigmate, corrigé au moyen d'une lentille réalisée par le procédé conforme à la présente invention. - Les figures 2 et 3 montrent des vues de la cornée de cet oeil et de la lentille en coupe par les deux plans d'astigmatisme, repérés respectivement II— II et III-III à la figure 1.- Figure 1 shows a front view of an ametropic eye, hyperopic and astigmatic in practice, corrected by means of a lens produced by the method according to the present invention. FIGS. 2 and 3 show views of the cornea of this eye and of the lens in section through the two astigmatism planes, marked respectively II— II and III-III in FIG. 1.
- La figure *+ montre une vue de face d'un oeil amétrope, en pratique hypermétrope et astigmate, corrigé au moyen d'une lentille pour épikératophakie réalisée conformément au procédé selon l'invention.- Figure * + shows a front view of an ametropic eye, in practice hyperopic and astigmatic, corrected by means of a lens for epikeratophakia produced according to the method according to the invention.
- Les figures 5 et 6 montrent une vue de la cornée de cet oeil et de la lentille en coupe par les plans d'astigmatisme, repérés respecti¬ vement V-V et VI-VI à la figure • . - La figure 7 illustre les décompositions respectives, en éléments finis, d'une part d'une lentille théorique simulée, à savoir une lentille de contact, à l'état de repos et d'autre part de la cornée d'un oeil amétrope simulé, en vue de la simulation de l'accolement, à la face antérieure de la cornée de l'oeil amétrope, de la face postérieure d'une lentille réelle qui, à l'état de repos, reproduirait les caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques de la lentille théorique à l'état de repos.- Figures 5 and 6 show a view of the cornea of this eye and the lens in section through the astigmatism planes, marked respectively V-V and VI-VI in Figure •. - Figure 7 illustrates the respective decompositions, in finite elements, on the one hand of a simulated theoretical lens, namely a contact lens, in the rest state and on the other hand of the cornea of an ametropic eye simulated, with a view to simulating the attachment, to the anterior surface of the cornea of the ametropic eye, of the posterior surface of a real lens which, in the state of rest, would reproduce the mechanical, geometric characteristics, optics of the theoretical lens in the rest state.
- La figure 8 illustre, de façon analogue à celle de la figure 7, ces mêmes décompositions en éléments finis dans le cas d'une lentille théorique pour épikératophakie à l'état de repos, c'est-à-dire avant accolement simulé à la membrane de Bowman de la cornée de l'oeil amétrope simulé.- Figure 8 illustrates, analogously to that of Figure 7, these same decompositions into finite elements in the case of a theoretical lens for epikeratophakia in the resting state, that is to say before simulated joining to the Bowman's membrane of the cornea of the simulated ametropic eye.
- La figure 9 illustre, de façon analogue à celle de la figure 8, ces mêmes décompositions en éléments finis dans le cas de la lentille théorique pour épikératophakie après accolement simulé à la membrane de- Figure 9 illustrates, analogously to that of Figure 8, these same decompositions in finite elements in the case of the theoretical lens for epikeratophakia after simulated joining to the membrane of
Bowman de la cornée de l'oeil amétrope simulé.Bowman of the simulated ametropic eye cornea.
On se référera en premier lieu aux figures 1 à 3 où l'on a illustré la mise en oeuvre de la présente invention pour la correction d'un oeil amétrope 1 au moyen d'une lentille de contact 2 accolée à l'état déformé, de façon conventionnelle, à la face antérieure 3 de la cornée k de cet oeil 1 ; dans l'exemple illustré, l'oeil 1 est hypermétrope et astigmate, si bien que la lentille 2 est notamment une lentille convergente, mais il est bien entendu que la présente invention telle qu'elle va être décrite en référence aux figures 1 à 3 pourrait s'appliquer à la correction de tout type d'amétropie relevant de ia prescription d'une lentille de contact.Reference will firstly be made to FIGS. 1 to 3 where the implementation of the present invention has been illustrated for the correction of an ametropic eye 1 by means of a contact lens 2 placed side by side in the deformed state, conventionally, on the anterior face 3 of the cornea k of this eye 1; in the example illustrated, the eye 1 is hyperopic and astigmatic, so that the lens 2 is in particular a converging lens, but it is understood that the present invention as it will be described in reference to FIGS. 1 to 3 could apply to the correction of any type of ametropia falling within the prescription of a contact lens.
Lorsqu'elle est placée et retenue au contact de la face antérieure 3 de ia cornée *+, la lentille 2 présente une conformation illustrée en trait plein aux figures 2 et 3, à savoir une conformation dans laquelle elle présente, en référence à un axe 5 plus ou moins approxima¬ tivement confondu avec l'axe visuel de l'oeil 1 , une périphérie 6 approximativement de révolution avec un diamètre variant entre un maximum D . et un minimum D-, de valeurs respectives voisines de celle du diamètre minimal non référencé de la cornée bien qu'inférieures de quelques dixièmes de millimètre à cette dernière valeur ; au contact de la face antérieure 3 de la cornée *+, moyennant interposition d'une pellicule de larmes non référencée, autorisant un léger déplacement relatif lors de clignements, la lentille 2 présente une face postérieure 7 dont la topographie reproduit pratiquement à l'identique celle de la face antérieure 3 de la cornée •+ alors qu'à l'opposé de cette face 7, la lentille 2 présente une face antérieure 8 dont la topographie est déterminée, en fonction de celle de la face postérieure 7, de telle sorte que lorsqu'elle est ainsi accolée à la face antérieure 3 de la cornée par sa face postérieure 7, et compte tenu de l'indice de réfraction du matériau la constituant, la lentille 2 rapproche, dans des limites déterminées, la vergence de l'oeil 1 ainsi corrigé de la vergence d'un oeil emmétrope.When it is placed and retained in contact with the anterior face 3 of the cornea * +, the lens 2 has a conformation illustrated in solid lines in FIGS. 2 and 3, namely a conformation in which it has, with reference to an axis 5 more or less approximately coincident with the visual axis of the eye 1, a periphery 6 approximately of revolution with a diameter varying between a maximum D. and a minimum D-, of respective values close to that of the non-referenced minimum diameter of the cornea although less than a few tenths of a millimeter from this latter value; in contact with the anterior face 3 of the cornea * +, by interposing a film of tears not referenced, allowing a slight relative movement during blinking, the lens 2 has a posterior face 7 whose topography reproduces almost identically that of the anterior face 3 of the cornea • + while opposite this face 7, the lens 2 has an anterior face 8, the topography of which is determined, as a function of that of the posterior face 7, so that that when it is thus joined to the anterior face 3 of the cornea by its posterior face 7, and taking into account the refractive index of the material constituting it, the lens 2 brings the vergence of the eye 1 thus corrected for the vergence of an emmetropic eye.
Cependant, cette forme de lentille 2 accolée par sa face postérieure 7 à la face antérieure 3 de la cornée *+ de l'oeil amétrope 1 résulte d'une déformation élastique de ia lentille 2, de façon connue en elle-même, à partir d'un état de repos illustré en pointillés aux figures 2 et 3, état de repos dans lequel la périphérie 6 de la lentille 2 présente une symétrie de révolution autour de l'axe 5, avec un diamètre D, de valeur différente de celle du diamètre D . et D-, et en pratique intermédiaire entre ces valeurs dans l'exemple non limitatif illustré, et les faces 7 et 8 de la lentille 2 peuvent présenter une axi-symétrie en référence à l'axe 5, la face postérieure 7 présentant alors généralement dans cet état la forme d'une calotte spherique de rayon R . , bien que d'autres géométπes des faces 1*However, this form of lens 2 attached by its posterior face 7 to the anterior face 3 of the cornea * + of the ametropic eye 1 results from an elastic deformation of the lens 2, in a manner known in itself, from of a state of rest illustrated in dotted lines in FIGS. 2 and 3, state of rest in which the periphery 6 of the lens 2 has a symmetry of revolution about the axis 5, with a diameter D, of value different from that of diameter D. and D-, and in intermediate practice between these values in the nonlimiting example illustrated, and the faces 7 and 8 of the lens 2 may have an axi-symmetry with reference to the axis 5, the rear face 7 then generally having in this state the shape of a spherical cap of radius R. , although other geometries of the faces 1 *
7 et 8 deviennent accessibles par la mise en oeuvre de la présente invention.7 and 8 become accessible by the implementation of the present invention.
Dans ces conditions, la mise en place de la lentille 2 sur la face antérieure 3 de la cornée s'accompagne d'une déformation élastique de la lentille 2, cette déformation s'effectuant dans le sens d'un aplatissement, c'est-à-dire d'une réduction de la courbure de sa face postérieure 7 suivant le plan d'astigmatisme 11— II dans lequel la face antérieure 3 de la cornée *+ présente la courbure la moins accentuée, alors qu'il s'accompagne d'une déformation de la lentille 2 dans le sens d'une accentuation de la concavité de sa face postérieure 7, c'est-à-dire d'une réduction du rayon R . de celle-ci, dans le plan d'astigmastime II I— II I selon lequel la face antérieure 3 de la cornée *+ présente sa courbure la plus accentuée, comme le montrent respectivement les figures 2 et 3.Under these conditions, the positioning of the lens 2 on the anterior face 3 of the cornea is accompanied by an elastic deformation of the lens 2, this deformation taking place in the direction of a flattening, that is to say i.e. a reduction in the curvature of its posterior face 7 along the astigmatism plane 11— II in which the anterior face 3 of the cornea * + has the least accentuated curvature, while it is accompanied by 'A deformation of the lens 2 in the direction of an accentuation of the concavity of its rear face 7, that is to say of a reduction of the radius R. of the latter, in the astigmastime plane II I— II I according to which the anterior face 3 of the cornea * + has its most accentuated curvature, as shown in FIGS. 2 and 3 respectively.
Naturellement, le choix d'une lentille 2 destinée à apporter une correction déterminée à un oeil amétrope 1 s'effectue en fonction du rayon R . ou plus généralement de la géométrie de sa face postérieure 7, du diamètre D, de sa périphérie 6 et de sa vergence alors qu'elle se trouve à l'état de repos et la déformation qu'elle subit ensuite lors de son application sur la face antérieure 3 de la cornée influe non seulement sur ses caractéristiques géométriques mais également sur ses caractéristiques optiques, c'est-à-dire sa vergence, et provoque l'apparition de contraintes tendant à la ramener à son état de repos et devant rester compatibles avec le maintien de sa face postérieure 7 sur la face antérieure 3 de la cornée .Naturally, the choice of a lens 2 intended to provide a determined correction to an ametropic eye 1 is made as a function of the radius R. or more generally of the geometry of its rear face 7, of the diameter D, of its periphery 6 and of its vergence while it is in the state of rest and the deformation which it then undergoes when it is applied to the anterior surface 3 of the cornea influences not only its geometrical characteristics but also its optical characteristics, that is to say its vergence, and causes the appearance of constraints tending to bring it back to its state of rest and having to remain compatible with the maintenance of its posterior face 7 on the anterior face 3 of the cornea.
Jusqu'à présent, comme on l'a dit plus haut, ces variations des caractéristiques géométriques et optiques de la lentille lors de sa déformation en vue de l'application de sa face postérieure 7 sur la face antérieure 3 de la cornée • de l'oeil amétrope 1, ainsi que les contraintes internes à la lentille 2 et découlant de cette déformation doivent être anticipées par le praticien en fonction de son expérience mais, quelle que soit celle-ci, de nombreux essais successifs sont nécessaires, davantage pour aboutir à un choix satisfaisant, dûment en apparence, du rayon R . ou plus généralement de la géométrie de la lentille à l'état de repos qu'à une valeur satisfaisante de la vergence de cette lentille 2 à l'état de repos, un résultat satisfaisant à cet égard étant généralement rapidement atteint. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention, qui va être décrit à présent, permet de choisir à coup sûr des caractéristiques, au repos, d'une lentille qui donnera satisfaction après mise en place sur la face antérieure 3 de la cornée , c'est-à-dire après déformation, parmi une gamme de lentilles pré-existantes, ou de permettre la réalisation, de façon personnalisée, d'une lentille répondant aux besoins d'un oeil amétrope 1 déterminé, en fonction notamment de la topographie de la face antérieure 3 de sa cornée *+ et de la correction optique à apporter à cet oeil amétrope 1. A cet effet, conformément à la présente invention, on commence par mesurer la topographie de la face antérieure 3 de la cornée *+ de l'oeil amétrope 1 non seulement à proximité immédiate de l'axe visuel supposé confondu avec l'axe 5, mais de cet axe visuel jusqu'à la périphérie 9 de la cornée *+, sous forme de coordonnées d'une multitude de points de cette face antérieure 3 dans un repère orthonormé Oxyz supposé lié à l'oeil amétrope 1 , l'axe Oz étant approximativement confondu avec l'axe visuel ; on mesure également la réfraction globale de l'oeil amétrope 1 , par exemple au moyen d'un auto-réfracteur, cet exemple n'étant nullement limitatif. Sur la base de son expérience, et de sa connaissance des gammes existantes de lentilles de contact ou des matériaux habituelle¬ ment utilisés pour la réalisation de lentilles de contact, le praticien attribue des valeurs choisies, dans le domaine du probable, à certaines des caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques suivantes d'une lentille théorique à l'état de repos, dont il suppose qu'elle pourra correspondre à une lentille réelle qui, après déformation, permettra d'obtenir la correction recherchée dans des conditions optimales de coopération avec la face antérieure 3 de la cornée de l'oeil amétrope 1 considéré :Up to now, as said above, these variations in the geometrical and optical characteristics of the lens during its deformation with a view to applying its posterior face 7 to the anterior face 3 of the cornea. ametropic eye 1, as well as the internal stresses in the lens 2 and resulting from this deformation must be anticipated by the practitioner according to his experience but, whatever it is, many successive tests are necessary, more to lead to a satisfactory choice, apparently duly, of the radius R. or more generally of the geometry of the lens in the rest state than at a satisfactory value of the vergence of this lens 2 in the rest state, a satisfactory result in this respect being generally quickly achieved. The implementation of the method according to the invention, which will now be described, makes it possible to choose without fail characteristics, at rest, of a lens which will give satisfaction after placement on the anterior face 3 of the cornea, that is to say after deformation, from a range of pre-existing lenses, or to allow the production, in a personalized manner, of a lens meeting the needs of a determined ametropic eye 1, depending in particular on the topography of the anterior face 3 of its cornea * + and of the optical correction to be made to this ametropic eye 1. For this purpose, in accordance with the present invention, one begins by measuring the topography of the anterior face 3 of the cornea * + of the ametropic eye 1 not only in the immediate vicinity of the supposed visual axis coincident with axis 5, but from this visual axis to the periphery 9 of the cornea * +, in the form of coordinates of a multitude of points of this anterior face e 3 in an orthonormal reference frame Oxyz assumed to be linked to the ametropic eye 1, the axis Oz being approximately coincident with the visual axis; the overall refraction of the ametropic eye 1 is also measured, for example by means of an auto-refractor, this example being in no way limiting. On the basis of his experience, and his knowledge of the existing ranges of contact lenses or of the materials usually used for the production of contact lenses, the practitioner assigns selected values, in the probable field, to certain of the characteristics mechanical, geometrical, optical following of a theoretical lens in the state of rest, which it supposes that it will be able to correspond to a real lens which, after deformation, will make it possible to obtain the correction sought under optimal conditions of cooperation with the anterior surface 3 of the cornea of the ametropic eye 1 considered:
- caractéristiques mécaniques, à savoir coefficients d'élasti- cité, notamment module d'élasticité et coefficient de Poisson, de la lentille théorique,- mechanical characteristics, namely elasticity coefficients, in particular elastic modulus and Poisson's ratio, of the theoretical lens,
- caractéristiques géométriques, à savoir géométπes ou topographies respectives des faces postérieure 7 et antérieure S de la l é- geometric characteristics, namely geometry or respective topographies of the posterior 7 and anterior S faces of the the
lentille théorique à l'état de repos, auquel cas il convient d'entendre par "valeur choisie" des ensembles de valeurs constitués par exemple par les coordonnées d'une multitude de points des faces 7 et 8 de la lentille théorique à l'état non déformé dans le même repère orthonormé ûxyz que lorsqu'il s'agit de déterminer la topographie de la face antérieure 3 de la cornée de l'oeil amétrope 1 considéré, ainsi que diamètre D, de la lentille théorique à l'état de repos,theoretical lens in the idle state, in which case "selected value" should be understood to mean sets of values constituted for example by the coordinates of a multitude of points on the faces 7 and 8 of the theoretical lens in the state not deformed in the same orthonormal reference ûxyz as when it is a question of determining the topography of the anterior face 3 of the cornea of the ametropic eye 1 considered, as well as diameter D, of the theoretical lens in the state of rest ,
- caractéristiques optiques, à savoir indice de réfraction de la lentille théorique. Toutefois, la valeur de l'une de ces caractéristiques est par la suite considérée comme variable inconnue.- optical characteristics, namely the refractive index of the theoretical lens. However, the value of one of these characteristics is subsequently considered as an unknown variable.
De préférence, cette valeur considérée comme inconnue est la géométrie ou topographie de la face antérieure 8 de ia lentille théorique à l'état de repos, étant entendu que l'on ne sortirait pas du cadre de la présente invention en choisissant comme inconnue la valeur d'une autre des caractéristiques précédemment citées.Preferably, this value considered to be unknown is the geometry or topography of the anterior face 8 of the theoretical lens in the rest state, it being understood that it would not go beyond the ambit of the present invention to choose as value the unknown another of the characteristics previously cited.
La valeur de cette caractéristique considérée comme inconnue est ensuite affinée par approximations successives, pour déterminer la valeur qu'elle doit présenter dans une lentille réelle, à l'état non déformé, de telle manière que cette lentille réelle, une fois déformée pour être accolée à la face antérieure 3 de la cornée , corrige les défauts optiques de l'oeil amétrope 1.The value of this characteristic considered as unknown is then refined by successive approximations, to determine the value that it must have in a real lens, in the non-deformed state, in such a way that this real lens, once deformed to be joined on the anterior surface 3 of the cornea, corrects the optical defects of the ametropic eye 1.
Pour réduire le nombre d'approximations successives, le chirurgien peut s'aider, dans le choix d'une valeur probable de la caractéristique considérée comme inconnue, en pratique la géométrie ou topographie de la face antérieure de la lentille théorique à l'état de repos si l'on se réfère au mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention invoqué plus haut, par une simulation, par modélisation mathématique, d'images données, d'un objet déterminé, respectivement par ledit oeil amétrope et par un oeil emmétrope, au moyen d'un modèle optique de l'oeil, afin de comparer lesdites images en fonction de critères de comparaison prédéterminés et d'en déduire une correction à apporter audit oeil amétrope : cette méthode, mettant en oeuvre un modèle optique de l'oeil, est connue en elle-même sous le nom de "ray-tracing", l'objet déterminé dont on simule les images étant généralement une grille ; à propos d'un modèle optique de l'oeil, on se référera par exemple aux publications suivantes :To reduce the number of successive approximations, the surgeon can help himself, in the choice of a probable value of the characteristic considered as unknown, in practice the geometry or topography of the anterior face of the theoretical lens in the state of rest if we refer to the preferred mode of implementation of the present invention invoked above, by a simulation, by mathematical modeling, of given images, of a determined object, respectively by said ametropic eye and by an eye emmetropic, by means of an optical model of the eye, in order to compare said images according to criteria of predetermined comparison and to deduce therefrom a correction to be made to said ametropic eye: this method, implementing an optical model of the eye, is known in itself under the name of "ray-tracing", the determined object the images of which are generally simulated being a grid; with regard to an optical model of the eye, reference will be made, for example, to the following publications:
- Lotmar .: Theoretical eye model with aspherics (3 Opt Soc Am. 1971 ;61 : 1522- 1 529),- Lotmar.: Theoretical eye model with aspherics (3 Opt Soc Am. 1971; 61: 1522- 1 529),
- Gullstrand A.: Helmholtz's Treatise on Physiologicai Optics. (New York, NY: Optical Society of America ; 192*+;i ).- Gullstrand A .: Helmholtz's Treatise on Physiologicai Optics. (New York, NY: Optical Society of America; 192 * +; i).
Une fois cette correction déterminée, le praticien peut calculer par ordinateur une valeur que doit présenter la caractéristique, considérée comme inconnue, de la lentille théorique à l'état accoié à la face antérieure 3 de la cornée k de l'oeil amétrope, c'est-à-dire à l'état déformé ; le praticien peut ensuite en déduire une valeur probable de la valeur que devra présenter à cet effet cette caractéristique de la lentille théorique considérée cette fois à l'état de repos, pour choisir cette valeur probable comme valeur initialement choisie, pour initier le processus d'approximations successives, pour celle des caractéristiques de la lentille théorique à l'état de repos qui est considérée comme inconnue.Once this correction has been determined, the practitioner can calculate by computer a value which must have the characteristic, considered to be unknown, of the theoretical lens in the state delivered to the anterior face 3 of the cornea k of the ametropic eye, c ' that is to say in the deformed state; the practitioner can then deduce therefrom a probable value from the value that this characteristic of the theoretical lens will have to present for this purpose considered this time in the rest state, to choose this probable value as the value initially chosen, to initiate the process of successive approximations, for that of the characteristics of the theoretical lens in the resting state which is considered to be unknown.
Pour mettre en oeuvre le processus d'approximations successives, conformément à la présente invention, on met en oeuvre :To implement the process of successive approximations, in accordance with the present invention, one implements:
- d'une part un programme d'ordinateur résolvant numérique¬ ment des équations de l'élasticité linéaire ou non linéaire grâce à une méthode de discrétisation du type méthode des éléments finis ; un tel programme est capable de déterminer la forme que prendra un corps élastique dont on applique une partie de la surface sur une surface de référence donnée, en fonction de sa forme au repos et de ses caractéris¬ tiques mécaniques ; dans le cadre de la présente invention, il peut déterminer la forme d'une lentille de géométrie initiale connue, que l'on accole en la déformant à la surface antérieure de ia cornée considérée comme une surface de référence non déformabie, avec un bon degré d'approximation ;- firstly a computer program numerically solving linear or non-linear elasticity equations using a discretization method of the finite element method type; such a program is capable of determining the shape that an elastic body will take, a part of the surface of which is applied to a given reference surface, as a function of its shape at rest and its mechanical characteristics; in the context of the present invention, it can determine the shape of a lens of known initial geometry, which one attaches by deforming it to the anterior surface of the cornea considered as a non-deformable reference surface, with a good degree of approximation;
- d'autre part un modèle optique permettant, en fonction des géométries respectives de ia lentille accolée et de la face antérieure de la cornée de l'oeil amétrope, ainsi que de leurs caractéristiques optiques, de déterminer si le couple "lentille accolée - cornée de l'oeil amétrope" présente des défauts optiques tels que myopie, hypermétropie, astigma¬ tisme, et de quantifier ces défauts en vue de leur comparaison à des limites d'admissibilité, prédéterminées.- on the other hand, an optical model making it possible, as a function of the respective geometries of the attached lens and of the anterior face of the cornea of the ametropic eye, as well as their optical characteristics, to determine whether the pair "attached lens - cornea of the ametropic eye "presents optical defects such as myopia, hyperopia, astigma¬ tism, and to quantify these defects with a view to their comparison with predetermined admissibility limits.
A propos du modèle optique, applicable aussi bien à l'oeil seul, amétrope ou emmétrope, qu'au couple "lentille accolée - cornée de l'oeil amétrope", on se référera par exemple aux deux documents précités ; en ce qui concerne la modélisation mécanique et la résolution des équations de l'élasticité linéaire ou non linéaire grâce à une méthode de discrétisation du type méthode des éléments finis, dans le cas particulier d'une application à une lentille elastiquement déformabie, on se référera par exemple aux documents suivants :With regard to the optical model, applicable both to the single eye, ametropic or emmetropic, as well as to the pair "lens attached to one another - cornea of the ametropic eye", reference will be made for example to the two aforementioned documents; with regard to the mechanical modeling and the resolution of the equations of the linear or nonlinear elasticity thanks to a discretization method of the type finite element method, in the particular case of an application to an elastically deformable lens, one will refer for example to the following documents:
- Ciarlet PC: Elasticité Tridimensionelle. (New York, NY: Masson Publishers, USA Inc; 1986),- Ciarlet PC: Three-dimensional elasticity. (New York, NY: Masson Publishers, USA Inc; 1986),
- Zienkiewicz OC: The Finite Elément ethod. (New York, NY:McGraw-Hiil International Book Co 1977).- Zienkiewicz OC: The Finite Element ethod. (New York, NY: McGraw-Hiil International Book Co 1977).
La modélisation mathématique ainsi définie prend en compte au moins certains des paramètres suivants : - les conditions de bord, dans lesquelles évolue la lentille, à savoir notamment la pression atmosphérique et la pression palpebrale, alors que la pression intra-occulaire . peut être négligée si, comme on peut l'admettre avec une bonne approximation, la face antérieure 3 de la cornée h est considérée comme une surface de référence non déformabie. - les forces de capillarité entre ia face antérieure 3 de la cornée -*•• et la face postérieure 7 de la lentille 2 théorique,The mathematical modeling thus defined takes into account at least some of the following parameters: - the edge conditions, under which the lens evolves, namely in particular the atmospheric pressure and the palpebral pressure, while the intraocular pressure. can be neglected if, as can be admitted with a good approximation, the anterior surface 3 of the cornea h is considered as a non-deformable reference surface. the capillary forces between the anterior face 3 of the cornea - * •• and the posterior face 7 of the theoretical lens 2,
- une loi de comportement de la lentille 2 théorique en déformation élastique à partir de l'état de repos, alors que toute loi de comportement de la cornée en déformation élastique à partir d'un état de repos, correspondant à l'absence de lentille, peut être négligée si l'on considère la face antérieure de la cornée comme une surface de référence non déformabie.- a law of behavior of the theoretical lens 2 in elastic deformation from the state of rest, while any law of behavior of the cornea in elastic deformation from a state of rest, corresponding to the absence of lens , can be neglected if we consider the anterior surface of the cornea as a non-deformable reference surface.
Cette modélisation permet de déterminer la valeur de l'une quelconque des caractéristiques suivantes, dès lors que l'on s'est fixé les valeurs respectives des autres de ces caractéristiques :This modeling makes it possible to determine the value of any one of the following characteristics, as soon as one has fixed the respective values of the others of these characteristics:
- coefficients d'élasticité de la lentille théorique,- elasticity coefficients of the theoretical lens,
- géométries respectives des faces antérieure et postérieure de la lentille théorique à l'état de repos et diamètre de la lentille théorique à l'état de repos,- respective geometries of the front and rear faces of the theoretical lens in the rest state and diameter of the theoretical lens in the rest state,
- indice de réfraction de la lentille théorique.- refractive index of the theoretical lens.
Dans l'exemple préféré de mise en oeuvre de la présente invention qui est décrit, la caractéristique inconnue est la géométrie de la face antérieure de la lentille théorique à l'état de repos, les valeurs des autres caractéristiques ci-dessus étant considérées comme choisies définitivement.In the preferred embodiment of the present invention which is described, the unknown characteristic is the geometry of the anterior face of the theoretical lens in the rest state, the values of the other characteristics above being considered to be chosen definitely.
Une fois ces valeurs choisies pour une lentille théorique à l'état de repos, la valeur choisie étant provisoire pour celle de ces caractéristiques qui est considérée comme inconnue, à savoir dans cet exemple la géométrie de la face antérieure de la lentille théorique à l'état de repos, on simule par modélisation mathématique l'accolement. à la face antérieure 3 de la cornée *+ de l'oeil amétrope 1 , de la lentille théorique présentant à l'état de repos ces valeurs choisies, en résolvant numérique¬ ment les équations d'élasticité linéaire ou non linéaire par discrétisation au moyen d'une méthode du type méthode des éléments finis ; la figure 7, sur laquelle on retrouve les mêmes références numériques qu'aux figures l à 3, illustre les décompositions respectives en éléments finis, à cet effet, de la lentille 2 théorique simulée, à l'état de repos, et de la cornée de l'oeil amétrope 1 simulé ; de cette simulation, on déduit grâce au modèle optique une réfraction calculée de l'oeil amétrope 1 à la face antérieure 3 de la cornée duquel serait accolée une lentille réelle, déformée, présentant à l'état de repos les valeurs choisies pour lesdites caractéris¬ tiques mécaniques, géométriques, optiques ; ensuite, le programme compare cette réfraction calculée à la réfraction d'un oeil emmétrope en fonction de critères de comparaison prédéterminés, convenablement mémorisés et :Once these values have been chosen for a theoretical lens in the resting state, the value chosen being provisional for that of these characteristics which is considered to be unknown, namely in this example the geometry of the anterior face of the theoretical lens at l state of rest, mathematical modeling simulates the joining. on the anterior face 3 of the cornea * + of the ametropic eye 1, of the theoretical lens having these chosen values in the rest state, by numerically solving the linear or non-linear elasticity equations by discretization using a method of the finite element method type; FIG. 7, in which the same numerical references are found as in FIGS. 1 to 3, illustrates the respective decompositions in finite elements, for this purpose, of the simulated theoretical lens 2, in the rest state, and of the cornea of the simulated ametropic eye 1; from this simulation, thanks to the optical model, a calculated refraction is deduced from the ametropic eye 1 to the anterior face 3 of the cornea, of which a real, deformed lens would be attached, in the idle state the values chosen for said characteristics. mechanical, geometric, optical ticks; then, the program compares this calculated refraction to the refraction of an emmetropic eye according to predetermined comparison criteria, suitably memorized and:
- si, en fonction de cette comparaison, le couple formé par l'oeil amétrope 1 et par une lentille théorique accolée à celui-ci mais présentant à l'état de repos l'ensemble des valeurs respectivement choisies initialement pour l'ensemble des caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques de la lentille présente une vision que l'on peut considérer comme normale, en termes de réfraction, compte-tenu des limites d'admissibilité prédéterminées, lesdites valeurs choisies sont considérées comme celles que devra présenter, à l'état de repos, une lentille réelle donnant un résultat satisfaisant après l'accolement de sa face postérieure 7 à la face antérieure 3 de la cornée • de l'oeil amétrope 1 et on choisit une lentille réelle présentant à l'état de repos ces caractéristiques si une telle lentille préexiste, ou on l'usine spécifiquement, par exemple de façon pilotée par- if, as a function of this comparison, the couple formed by the ametropic eye 1 and by a theoretical lens attached thereto but having in the rest state all of the values respectively chosen initially for all of the characteristics mechanical, geometrical, optical of the lens presents a vision which one can consider as normal, in terms of refraction, taking into account the predetermined admissibility limits, said chosen values are considered as those which will have to present, in the state of rest, a real lens giving a satisfactory result after the attachment of its posterior face 7 to the anterior face 3 of the cornea • of the ametropic eye 1 and a real lens is chosen having, in the state of rest, these characteristics if such a lens preexists, or is specifically machined, for example in a piloted manner
l'ordinateur, puis on l'accole par sa face postérieure 7 à la face antérieure 3 de la cornée *+ de l'oeil amétrope 1 avec les précautions habituelles ; the computer, then it is attached by its posterior face 7 to the anterior face 3 of the cornea * + of the ametropic eye 1 with the usual precautions;
- si les critères de comparaison ne sont pas satisfaits, et en tenant compte de la façon dont la réfraction calculée pour l'oeil amétrope 1 à la face antérieure 3 de ia cornée -+ duquel serait accolée la lentille théorique présentant à l'état de repos l'ensemble des valeurs choisies respectivement pour ces différentes caractéristiques mécaniques, géomé¬ triques, optiques, se situe par rapport à la réfraction d'un oeil emmétrope, on se f ixe pour celle de ces caractéristiques qui est considérée comme inconnue une nouvelle valeur choisie, qui diffère de façon prédéterminée de la valeur initialement choisie, alors que les valeurs initialement choisies pour les autres caractéristiques restent inchangées, et l'on reprend la simulation de l'accolement de la nouvelle lentille théorique ainsi définie à la face antérieure 3 de la cornée de l'oeil amétrope 1 , le calcul d'une réfraction de l'ensemble ainsi constitué et la comparaison de la réfraction ainsi calculée à la réfraction d'un oeil emmétrope en fonction des mêmes critères de comparaison, et l'on recommence éventuellement ce processus jusqu'à ce que les critères de comparaison soient satisfaits, auquel cas on choisit ou réalise une lentille réelle présentant pour ses caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques à l'état non déformé l'ensemble des valeurs respectives choisies pour une lentille théorique à l'état de repos remplissant les critères de comparaison précités, pour enfin accoler cette lentille réelle à la face antérieure 3 de la cornée • de l'oeil amétrope 1 , de façon traditionnelle.- if the comparison criteria are not satisfied, and taking into account the way in which the refraction calculated for the ametropic eye 1 on the anterior face 3 of the cornea - + of which would be attached the theoretical lens having the state of rest the set of values chosen respectively for these different mechanical, geometrical, optical characteristics, is situated in relation to the refraction of an emmetropic eye, we set for that of these characteristics which is considered to be unknown a new chosen value, which differs in a predetermined manner of the value initially chosen, while the values initially chosen for the other characteristics remain unchanged, and we resume the simulation of the attachment of the new theoretical lens thus defined to the anterior face 3 of the cornea of the ametropic eye 1, the calculation of a refraction of the assembly thus formed and the comparison of the refraction thus calculated with the refraction of an emmetropic eye according to the same comparison criteria, and this process is possibly repeated until that the comparison criteria are satisfied, in which case one chooses or realizes a real lens presenting for its characteristics istic mechanical, geometric, optical in the non-deformed state all of the respective values chosen for a theoretical lens in the rest state fulfilling the aforementioned comparison criteria, to finally attach this real lens to the anterior face 3 of the cornea • of the ametropic eye 1, in the traditional way.
Eventuellement, avant de choisir ou fabriquer la lentille réelle présentant au repos les valeurs de ces caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques ayant permis de remplir les critères de comparaison, on vérifie par un nouveau "ray-tracing" si les images simulées, données d'un même objet respectivement par un oeil emmétrope et par le couple formé par l'oeil amétrope et cette lentille à l'état déformé pour être accolée à la face antérieure 3 de la cornée *+ de cet oeil amétrope 1 coïncident exactement ou approximativement, dans des limites pré-définies.Possibly, before choosing or manufacturing the real lens having at rest the values of these mechanical, geometrical, optical characteristics having made it possible to fulfill the comparison criteria, we verify by a new "ray-tracing" whether the simulated images, data of the same object respectively by an emmetropic eye and by the couple formed by the ametropic eye and this lens in the deformed state to be attached to the anterior face 3 of the cornea * + of this ametropic eye 1 coincide exactly or approximately, in pre-defined limits.
La programmation d'un ordinateur en vue du mode de mise en oeuvre de la présente invention qui vient d'être décrit relève des aptitudes normales d'un Homme du métier, au vu notamment des publications précitées, et ne sera de ce fait pas détaillée. En utilisant la même modélisation mathématique et en prenant en compte les mêmes paramètres, on peut non seulement déterminer la valeur de l'une des caractéristiques mécaniques, géométri¬ ques, optiques d'une lentille de contact propre à s'adapter à un oeil amétrope 1 déterminé pour lui apporter une correction déterminée, en se fixant des valeurs respectives des autres de ces caractéristiques dans les limites du probable, mais également procéder ainsi pour une lentille d'épikératophakie 10, destinée à coopérer avec la cornée -+ de l'oeil amétrope 1 soit dans des conditions connues antérieurement, c'est-à-dire par accolement à la membrane de Bowman après enlèvement localisé de l'épithélium et insertion périphérique dans une incision annulaire de la cornée *+, par exemple de la façon décrite dans la demande de brevet français N'° 89 08377 du 23 Juin 1989, ou encore par collage sur la membrane de Bowman, soit d'une nouvelle façon, qui va être décrite à présent et résulte de la possibilité d'adaptation fine des caractéristiques notamment géométriques de la lentille 10 à la topographie de la face antérieure 3 de la cornée (représentative de la topographie de la membrane de Bowman), offerte par la mise en oeuvre de la présente invention. Bien que les figures à 6 concernent plus particulièrement ce nouveau mode de coopération d'une lentille d'épikératophakie avec la cornée •% de l'oeil amétrope 1, un Homme du métier comprendra aisément que les caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques d'une lentille 'destinée à coopérer de façon traditionnelle avec cette cornée pourraient également être déterminées par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, sans que l'on sorte pour autant du cadre de cette invention ; de même, un Homme du métier comprendra aisément que, bien que les figures *+ à 6 concernent plus particulièrement la correction d'un oeil hypermétrope et astigmate, la présente invention puisse être mise en oeuvre également pour ia correction d'autres défauts optiques et notamment hypermétropie sans astigmatisme et la myopie avec ou sans astigmatisme. On retrouve aux figures à 6 les références numériques 1 , 3, -*-. 9 pour désigner respectivement l'oeil amétrope à corriger, la face antérieure de la cornée de celui-ci, cette cornée elle-même et sa périphérie, ainsi qu'un repère orthonormé Oxyz supposé lié aussi bien à l'oeil amétrope 1 qu'à la lentille 6 et dont l'axe Oz coïncide approxi¬ mativement avec l'axe visuel non référencé de l'oeil amétrope 1.The programming of a computer with a view to the mode of implementation of the present invention which has just been described falls within the normal abilities of a person skilled in the art, in the light in particular of the aforementioned publications, and will therefore not be detailed. . By using the same mathematical modeling and taking into account the same parameters, it is not only possible to determine the value of one of the mechanical, geometric, optical characteristics of a contact lens capable of adapting to an ametropic eye. 1 determined to bring it a determined correction, by setting respective values of the other of these characteristics within the limits of the probable, but also do so for an epikeratophakia lens 10, intended to cooperate with the cornea - + of the eye ametrope 1 either under previously known conditions, that is to say by attachment to the Bowman's membrane after localized removal of the epithelium and peripheral insertion into an annular incision of the cornea * +, for example as described in French patent application No. 89 08377 of June 23, 1989, or by bonding to the Bowman membrane, either in a new way, which will be d written now and results from the possibility of fine adaptation of the notably geometrical characteristics of the lens 10 to the topography of the anterior surface 3 of the cornea (representative of the topography of the Bowman's membrane), offered by the implementation of the present invention. Although the figures in 6 relate more particularly to this new mode of cooperation of an epikeratophakia lens with the cornea •% of the ametropic eye 1, a person skilled in the art will readily understand that the mechanical, geometric, optical characteristics of a lens ' intended to cooperate in a traditional way with this cornea could also be determined by the implementation of the method according to the invention, without departing from the scope of this invention; Likewise, a person skilled in the art will easily understand that, although FIGS. * + to 6 relate more particularly to the correction of a hyperopic and astigmatic eye, the present invention can also be implemented for the correction of other optical defects and in particular hyperopia without astigmatism and myopia with or without astigmatism. The figures in 6 show the numerical references 1, 3, - * -. 9 to designate respectively the ametropic eye to be corrected, the anterior face of the cornea thereof, this cornea itself and its periphery, as well as an orthonormal reference mark Oxyz assumed to be linked as well to the ametropic eye 1 as to lens 6 and whose axis Oz coincides approximately with the unreferenced visual axis of the ametropic eye 1.
En outre, on a désigné par 1 1 , aux figures 5 et 6, la surface de la membrane de Bowman après débridement localisé de l'épithélium non référencé, cette surface pouvant être considérée avec une bonne approximation comme confondue avec ia face antérieure 3 de la cornée 4 avant enlèvement de l 'épithélium dans une zone localisée autour de l'axe visuel approximativement confondu avec l'axe Oz.In addition, 1 1, in FIGS. 5 and 6, has designated the surface of the Bowman's membrane after localized debridement of the epithelium not referenced, this surface being able to be considered with good approximation as confused with the anterior surface 3 of cornea 4 before removal of the epithelium in a localized area around the visual axis approximately coincident with the oz axis.
Aux f igures 5 et 6, on a représenté en pointillés la lentille 10 dans un état non déformé, au repos, c'est-à-dire telle qu'elle se présente avant mise en place sur la membrane de Bowman I I de l'oeil amétrope 1 alors qu'elle est illustrée en trait plein dans la conformation qu'elle présente après sa pose sur la membrane de Bowman 1 1.In FIGS. 5 and 6, the lens 10 is shown in dotted lines in an undeformed state, at rest, that is to say as it appears before being placed on the Bowman II membrane of the ametropic eye 1 while it is illustrated in full line in the conformation which it presents after its installation on the Bowman's membrane 1 1.
A l'état de repos, ia lentille 10 présente une périphérie 1 2 de révolution autour d'un axe 5 supposé confondu avec l'axe Oz. avec un diamètre D^ sensiblement inférieur au diamètre minimal non référencé de la périphérie 9 de la cornée et par exemple de l'ordre de la moitié de ce diamètre ; cette périphérie 12 délimite, dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 5, deux faces 13 et 1 *+ de la lentille 10, lesquelles faces 1 3 et 14 peuvent être axi-symétriques en référence à l'axe 5 comme dans le cas des lentilles pour épikératophakie de l'Art antérieur et peuvent également présenter d'autres formes, spécifiquement réalisées en fonction de la topographie de la face antérieure 3 (ou de ia membrane de Bowman 1 1 ) de la cornée *+ de l'oeil amétrope 1 considéré, dans le repère Oxyz, lorsque l'on met en oeuvre la présente invention ; à titre d'exemple non limitatif et dans un seul but d'illustration, on supposera par exemple que la face 1 3, qui est destinée à venir s'accoler à la membrane de Bowman 1 1 et constitue par conséquent la face postérieure de la lentille 10, présente la forme d'une calotte spherique de rayon R_ avant déformation de la lentille 10 alors que la face opposée 14, ou face antérieure de la lentille 10, présente une forme déterminée en fonction des caractéristiques réfractives que l'on désire communiquer à la lentille 10.In the rest state, the lens 10 has a periphery 12 of revolution about an axis 5 assumed to coincide with the axis Oz. with a diameter D ^ substantially less than the minimum diameter not referenced from the periphery 9 of the cornea and for example of the order of half this diameter; this periphery 12 delimits, in the direction of a distance with respect to the axis 5, two faces 13 and 1 * + of the lens 10, which faces 1 3 and 14 may be axi-symmetrical with reference to the axis 5 as in the case of lenses for epikeratophakia of the prior art and may also have other forms, specifically produced as a function of the topography of the anterior surface 3 (or of the Bowman's membrane 11) of the cornea * + the ametropic eye 1 considered, in the Oxyz coordinate system, when implementing the present invention; by way of nonlimiting example and for the sole purpose of illustration, it will be assumed for example that the face 1 3, which is intended to abut onto the Bowman's membrane 1 1 and therefore constitutes the rear face of the lens 10, has the shape of a spherical cap of radius R_ before deformation of the lens 10 while the opposite face 14, or anterior face of the lens 10, has a shape determined as a function of the refractive characteristics which it is desired to communicate to the lens 10.
Après accolement à la membrane de Bowman 1 1 par sa face postérieure 13, ce qui implique sa déformation élastique, la lentille 10 perd généralement toute axi-symétrie éventuelle, en référence à l'axe 5 ; la géométrie de sa face postérieure 13 au repos ici représentée par le rayonAfter joining the Bowman's membrane 11 by its posterior face 13, which implies its elastic deformation, the lens 10 generally loses any possible axi-symmetry, with reference to the axis 5; the geometry of its rear face 13 at rest here represented by the radius
R-, est choisie de telle sorte que ia face postérieure 13 de la lentille 10 présente initialement une courbure plus prononcée que celle de la membrane de Bowman 1 1 ou de la face antérieure 3 de la cornée 4 et s'aplatisse de ce fait plus ou moins lors de son accolement à cette membrane de Bowman 1 1 , de telle sorte que la périphérie 12 de la lentilleR-, is chosen so that the posterior face 13 of the lens 10 initially has a more pronounced curvature than that of the Bowman's membrane 11 or of the anterior face 3 of the cornea 4 and therefore flattens more or less when it is attached to this Bowman's membrane 11, so that the periphery 12 of the lens
10 à l'état déformé présente en référence à l'axe 5 des diamètres respectivement supérieur D ,- et inférieur D ,*, l'un et l'autre supérieurs au diamètre D^, respectivement selon le plan V-V suivant lequel la face antérieure 3 de la cornée 4 est comparativement plus plate et suivant le pian VI-VI suivant lequel la face antérieure 3 de la cornée 4 est comparativement plus incurvée.10 in the deformed state, with reference to the axis 5, of the diameters D, - greater than and D, * respectively, one and the other greater than the diameter D ^, respectively along the plane VV along which the anterior face 3 of the cornea 4 is comparatively flatter and according to yaws VI-VI according to which the anterior face 3 of the cornea 4 is comparatively more curved.
Ce phénomène de déformation élastique de la lentille 10 lors de l'accolement de sa face postérieure 13 à la membrane de Bowman 1 1 est 'recherché quelle que soit la forme de la face postérieure 13 de la lentille 10 au repos, afin de contribuer à l'ancrage de cette lentille 10 sur la cornée 4 par un effet de succion appliqué à ia membrane de Bowman 1 1 par la face postérieure 13 de la lentille 10 dans les méthodes d'épikérato¬ phakie traditionnelles, dans lesquelles cet ancrage est essentiellement assuré soit par insertion de la périphérie 12 de la lentille 10 dans une entaille annulaire de la face antérieure 3 de la cornée 4, de f açon non illustrée, soit par collage de la face postérieure 13 de la lentille 10 sur la membrane de Bowman 1 1 , de façon également non illustrée ; lorsque l'on met en oeuvre ia présente invention, autorisant le choix ou la réalisation d'une topographie de la face postérieure 13 de la lentille 10 à l'état de repos propre à s'adapter au mieux à la topographie de la membrane de Bowman I I , représentée par la topographie de ia face antérieure 3 de ia cornée 4, après déformation de la lentille, cet effet permet d'assurer à lui seul l'ancrage de la lentille 10 sur la membrane de Bowman 1 1 , cet ancrage s'affermissant ensuite du fait du recouvrement progressif de la face antérieure 14 de la lentille 10 par l'épithélium comme cela est connu enThis phenomenon of elastic deformation of the lens 10 during the joining of the posterior surface 13 to the Bowman's membrane 1 1 is' searched regardless of the shape of the posterior face 13 of the lens 10 at rest, in order to contribute to the anchoring of this lens 10 on the cornea 4 by a suction effect applied to the Bowman's membrane 1 1 by the posterior face 13 of the lens 10 in traditional epikerato¬ phakic methods, in which this anchoring is essentially ensured either by insertion of the periphery 12 of the lens 10 in an annular notch of the anterior face 3 of the cornea 4, in a way not illustrated, or by gluing of the posterior face 13 of the lens 10 on the Bowman's membrane 1 1 , also not illustrated; when one implements ia present invention, authorizing the choice or the realization of a topography of the posterior face 13 of the lens 10 in the state of rest suitable to adapt best to the topography of the Bowman II membrane, shown by the topography of the front face 3 of the cornea 4, after deformation of the lens, this effect alone ensures the anchoring of the lens 10 on the Bowman's membrane 11, this anchoring then becoming firmer made of the progressive covering of the anterior face 14 of the lens 10 by the epithelium as is known in
Cependant, cette déformation a l'inconvénient d'entraîner une variation de la vergence de la lentille 10 lorsqu'elle passe de son état de repos à son état déformé d'accoiement par sa face postérieure 1 3 à la membrane de Bowman 1 1 , et la mise en oeuvre du procédé selon l'invention permet de déterminer quelle valeur il convient d'attribuer à l'une des caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques de la lentille 10 à l'état de repos pour que cette dernière, après son accolement par sa face postérieure 13 à la membrane de Bowman 1 1 , d'une part procure à l'oeil amétrope 1 considéré une correction de réfraction propre à rétablir une vision considérée comme normale, en fonction de critères de comparaison prédéterminés avec un oeil emmétrope, et d'autre part assure l'effet de succion recherché de la membrane de Bowman 1 1 par la face postérieure 13 de la lentille 10 à l'état déformé, notamment dans des conditions propres à permettre de se dispenser de tout autre moyen d'ancrage de la lentille 10 sur la cornée 4 selon un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention, pour ensuite soit choisir, soit usiner spécifiquement une lentille réelle 10 présentant au repos les caractéristiques ainsi déterminées.However, this deformation has the disadvantage of causing a variation in the vergence of the lens 10 when it passes from its state of rest to its deformed state of acceleration by its posterior face 1 3 to the Bowman's membrane 1 1, and the implementation of the method according to the invention makes it possible to determine which value should be assigned to one of the mechanical, geometric, optical characteristics of the lens 10 in the rest state so that the latter, after its attachment by its posterior face 13 to the Bowman's membrane 1 1, on the one hand provides the ametropic eye 1 considered with a refractive correction capable of restoring vision considered normal, according to predetermined comparison criteria with an emmetropic eye, and on the other hand ensures the desired suction effect of the Bowman's membrane 11 by the rear face 13 of the lens 10 in the deformed state, in particular under conditions suitable for allowing dispense with any other means of anchoring the lens 10 to the cornea 4 according to a preferred embodiment of the present invention, and then either choose or specifically machine an actual lens 10 having the characteristics thus determined at rest.
Les caractéristiques ainsi déterminées peuvent être celles qui ont été indiquées à propos de la lentille de contact 2, et leur détermination s'effectue par le procédé décrit en référence à cette lentille de contact 2, à savoir par une méthode d'approximations successives de la valeur de l'une de ces caractéristiques de la lentille à l'état de repos, par exemple la géométrie ou topographie de sa face antérieure 14, alors que des valeurs ont été attribuées définitivement aux autres caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques de celles-ci, en prenant en compte une mesure de la topographie de la face antérieure 3 de la cornée 4 de l'oeil amétrope 1 , c'est-à-dire également de la membrane de Bowman 1 1 de celui-ci. dans le repère Oxyz et une mesure de la réfraction de l'oeil amétrope l , et en prenant en compte les paramètres déjà cités à propos de la détermination des caractéristiques d'une lentille de contact 2 ; cette méthode d'approxi- mations successives met également en oeuvre une décomposition, en éléments finis, d'une part d'une lentille théorique 10 simulée et d'autre part de la cornée 4 de l'oeil amétrope 1 simulé, comme le montrent les figures 8 et 9 où l'on retrouve les mêmes références numériques qu'aux figures 4 à 6 et qui illustrent la lentille théorique 10 simulée respecti- vement à l'état de repos, avant accollement simulé de sa face postérieureThe characteristics thus determined may be those which have been indicated with respect to the contact lens 2, and their determination is carried out by the method described with reference to this contact lens 2, namely by a method of successive approximations of the value of one of these characteristics of the lens in the resting state, for example the geometry or topography of its anterior face 14, while values have been definitively assigned to the other mechanical, geometric, optical characteristics thereof, taking into account a measurement of the topography of the anterior face 3 of the cornea 4 of the ametropic eye 1, that is to say also of the Bowman's membrane 1 1 thereof. in the Oxyz coordinate system and a measurement of the refraction of the ametropic eye l, and taking into account the parameters already mentioned with regard to the determination of the characteristics of a contact lens 2; this method of successive approximations also implements a decomposition, into finite elements, on the one hand of a simulated theoretical lens 10 and on the other hand of the cornea 4 of the simulated ametropic eye 1, as shown Figures 8 and 9 where we find the same reference numerals as in Figures 4 to 6 and which illustrate the theoretical lens 10 simulated respectively in the rest state, before simulated joining of its rear face
1 3 à la membrane de Bowman I I , et à l'état déformé, après cet accolement simulé ; de ce fait, la mise en oeuvre du procédé en vue de la détermination des caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques de la lentille d'épikératophakie 10 à l'état de repos, propre à donner satisfaction après accolement par sa face postérieure 13 à la membrane de Bowman 1 1 de l 'oeil amétrope 1 , s'effectue d'une façon en tout point analogue à ce qui a été décrit en référence aux figures 1 à 3, la programmation d'un ordinateur à cet effet relevant également des aptitudes normales d'un Homme du métier, notamment au vu des publications précitées. Une fois les caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques de la lentille 10 déterminées et la lentille 10 convenable choisie ou fabriquée, ia lentille 10 est accolée par la face postérieure 1 3 à ia membrane de Bowman 1 1 de l'oeil amétrope 1 considéré, après debridement localisé de l'épithélium, et s'ancre sur cette membrane de Bowman 1 1 par effet de succion et tout traitement approprié, connu en lui-même, permet de faciliter la reconstitution de l'épithélium sur sa face antérieure 14 ; le cas échéant, l'ancrage de la lentille 10 sur la cornée 4 de l'oeil amétrope 1 peut être amélioré par l'un quelconque des procédés, déjà connus, d'ancrage d'une lentille d'épikératophakie 10 sur une cornée 4, à savoir par insertion de la périphérie 12 de ia lentille 10, alors convenablement conformée au niveau de cette périphérie 12, dans une incision annulaire de la cornée 4, par exemple dans les conditions indiquées dans la demande de brevet français précitée, ou encore par collage de la face postérieure 13 de la lentille 10 sur la membrane de Bowman 11 au moyen d'une colle biologique, dans des conditions en elles-mêmes connues également.1 3 to the Bowman II membrane, and in the deformed state, after this simulated joining; therefore, the implementation of the method for the determination of the mechanical, geometric, optical characteristics of the epikeratophakia lens 10 in the rest state, suitable for giving satisfaction after joining by its posterior face 13 to the membrane of Bowman 1 1 of the ametropic eye 1, is carried out in a manner entirely similar to what has been described with reference to Figures 1 to 3, programming a computer for this purpose also falling within normal skills of a person skilled in the art, in particular in view of the aforementioned publications. Once the mechanical, geometric and optical characteristics of the lens 10 have been determined and the suitable lens 10 has been chosen or manufactured, the lens 10 is joined by the posterior face 1 3 to the Bowman membrane 1 1 of the ametropic eye 1 considered, after debridement localized epithelium, and is anchored on this Bowman's membrane 11 by suction effect and any appropriate treatment, known in itself, makes it possible to facilitate the reconstitution of the epithelium on its anterior face 14; if necessary, the anchoring of the lens 10 on the cornea 4 of the ametropic eye 1 can be improved by any of the methods, already known, of anchoring an epikeratophakia lens 10 on a cornea 4 , namely by insertion of the periphery 12 of the lens 10, then suitably shaped at the level of this periphery 12, in an annular incision of the cornea 4, for example under the conditions indicated in the aforementioned French patent application, or also by bonding of the rear face 13 of the lens 10 on the Bowman's membrane 11 by means of a biological glue, under conditions which are also known in themselves.
Un Homme du métier comprendra aisément que bien que l'on ait décrit et illustré aux figures 4 à 6 l'exemple de la correction d'un oeil hypermétrope et astigmate au moyen d'une lentille réalisée conformément à la présente invention, toute autre forme d'amétropie relevant de la prescription d'une épikératophakie pourrait être ainsi corrigée.A person skilled in the art will readily understand that, although the example and correction of an hyperopic and astigmatic eye has been described and illustrated in FIGS. 4 to 6 by means of a lens produced in accordance with the present invention, any other form of ametropia falling under the prescription of an epikeratophakia could thus be corrected.
Naturellement, les modes de mise en oeuvre de l'invention qui ont été décrits ne constituent que des exemples non limitatifs et, en particulier, on pourrait choisir comme inconnue, à déterminer par mise en oeuvre de ce procédé, une caractéristique autre que la géométrie ou topographie de la face antérieure 8 ou 14 de la lentille 2 ou 10, respectivement ; en particulier, la caractéristique de valeur initialement inconnue, déterminée par ia mise en oeuvre du procédé, pourrait être la géométrie ou topographie de la face postérieure 7 ou 13 de cette lentille, respectivement.Naturally, the embodiments of the invention which have been described constitute only nonlimiting examples and, in particular, one could choose as unknown, to be determined by implementing this method, a characteristic other than the geometry. or topography of the anterior face 8 or 14 of the lens 2 or 10, respectively; in particular, the characteristic of initially unknown value, determined by the implementation of the method, could be the geometry or topography of the rear face 7 or 13 of this lens, respectively.
On peut également conserver comme inconnues les valeurs respectives de plusieurs des caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques de la lentille 2 ou 10 au repos, à savoir de préférence des paramètres géométriques sur lesquels on peut agir grâce à un système d'usinage de lentilles ou bien des paramètres géométriques d'un jeu de lentilles préusinées, tels que par exemple les rayons de courbure des faces antérieure 8 ou 14 et postérieure 7 ou 13 de la lentille 2 ou 20 suivant l'axe 5, ainsi que l'épaisseur de celle-ci suivant l'axe 5, et déterminer conformément à la présente invention lesdites valeurs inconnues de telle sorte qu'après pose sur la face antérieure 3 ou la membrane de Bowman 1 1 , respectivement, de la cornée 4 d'un oeil amétrope déterminé et donc déformation élastique, ia lentille 2 ou 10 présentant les valeurs ainsi déterminées corrige de façon optimale cet oeil amétrope.It is also possible to keep as unknown the respective values of several of the mechanical, geometric, optical characteristics of the lens 2 or 10 at rest, namely preferably geometric parameters on which one can act thanks to a lens machining system or else geometric parameters of a set of pre-machined lenses, such as for example the radii of curvature of the anterior 8 or 14 and posterior 7 or 13 faces of the lens 2 or 20 according to axis 5, as well as the thickness thereof along axis 5, and determine in accordance with the present invention said unknown values so that after laying on the anterior face 3 or the Bowman's membrane 11, respectively, of the cornea 4 of a determined ametropic eye and therefore elastic deformation, ia lens 2 or 10 having the values thus determined optimally corrects this ametropic eye.
La mise en oeuvre du procédé selon l'invention peut alors s'effectuer de la façon suivante, à titre d'exemple non limitatif.The implementation of the method according to the invention can then be carried out as follows, by way of nonlimiting example.
Au cours d'une première étape, en partant de l'oeil amétrope du patient, on détermine, par exemple par examen clinique classique, sa puissance optique ou réfraction et ia correction à apporter. On détermine également, par exemple par un système informatique de reconnaissance de forme, la topographie de la face antérieure 3 de la cornée 4, c'est-à-dire ses caractéristiques géométriques. On obtient une image numérisée de cette face antérieure ou, avec une bonne approximation, de ia membrane de Bowman 1 1.During a first step, starting from the ametropic eye of the patient, it is determined, for example by conventional clinical examination, its optical power or refraction and the correction to be made. The topography of the anterior face 3 of the cornea 4, that is to say its geometrical characteristics, is also determined, for example by a computerized shape recognition system. We obtain a digitized image of this anterior surface or, with a good approximation, of the Bowman's membrane 11.
Au cours d'une deuxième étape, on choisit à titre de caractéristiques de valeur initialement inconnue, un certain nombre N de paramètres variables pour la lentille 2 ou 10 au repos, ces paramètres variables étant de préférence des paramètres géométriques comme on l'a indiqué plus haut. On note (p ....p-X) ces paramètres.During a second step, a certain number N of variable parameters N for variable lens 2 or 10 are chosen as characteristics of value initially unknown, these variable parameters preferably being geometric parameters as indicated upper. These parameters are noted (p .... p-X).
Soit Ω la lentille 2 ou 10 au repos (avant déformation).Let Ω be lens 2 or 10 at rest (before deformation).
On peut considérer que la déformation subie par la lentille 2 ou 10 lors de son application sur la face antérieure 3 de la cornée 4 ou sur la membrane de Bowman i l, respectivement, est assez faible pour que l'élasticité linéaire soit utilisable ; le principe de la méthode qui va être décrite reste le même en élasticité non-linéaire, mais la résolution numérique des équations est alors plus coûteuse, et le théorème d'existence et d'unicité n'est plus vérifié. On assume que l'oeil reste fixe pendant l'application de la lentille 2 ou 10.It can be considered that the deformation undergone by the lens 2 or 10 when it is applied to the anterior surface 3 of the cornea 4 or to the Bowman's membrane i l, respectively, is low enough for the linear elasticity to be usable; the principle of the method which will be described remains the same in non-linear elasticity, but the numerical resolution of the equations is then more expensive, and the theorem of existence and uniqueness is no longer verified. It is assumed that the eye remains fixed during the application of lens 2 or 10.
On cherche la déformation ψ : Ω — >ψ ( ~ ) qui vérifie le problème de déplacement pur suivant :One seeks the strain ψ: Ω -> ψ ( ~ ) which checks the following problem of pure displacement:
Figure imgf000030_0001
Où T désigne la portion de la frontière du domaine Ω soumise à la déformation imposée ψ , c'est-à-dire la face postérieure 7 ou 13 de la lentille 2 ou 10 (qu'on applique sur la face antérieure 3 de la cornée 4 ou sur la membrane de Bowman 1 1 , respectivement). σ est le tenseur des containtes de l'élasticité linéaire.
Figure imgf000030_0001
Where T denotes the portion of the boundary of the domain Ω subjected to the imposed deformation ψ, that is to say the posterior face 7 or 13 of the lens 2 or 10 (which is applied to the anterior face 3 of the cornea 4 or on the Bowman's membrane 1 1, respectively). σ is the tensor of the containers of linear elasticity.
Pour un matériau homogène isotrope, il est relié au tenseur des déformations linéaire ε = 1 (Vψ + ψ T ) -Id par la loi de comportement appelée loi de Hooke : σ = λ tr( ε ).Id + 2uε Où Id désigne l'identité et où λ et μ sont les constantes mécaniques du matériau appelées coefficients de Lamé, reliées au module d'Young E et au coefficient de Poisson v par :For a homogeneous isotropic material, it is connected to the tensor of the linear strains ε = 1 (Vψ + ψ T) -Id by the behavior law called Hooke's law: σ = λ tr (ε) .Id + 2uε Where Id denotes l identity and where λ and μ are the mechanical constants of the material called Lamé coefficients, related to the Young's modulus E and to the Poisson's ratio v by:
μ(3λ + 2μ)μ (3λ + 2μ)
E = et v = « (λ+μ) 2(λ+μ)E = and v = "(λ + μ) 2 (λ + μ)
On a existence et unicité de la solution de ce problème. Les paramètres variables définissant la lentille 2 ou 10 au repos ayant été choisis, et si on note Ω (p ....pM) la lentille 2 ou 10 définie par les paramètres géométriques (p ....p. .) il s'agit de trouver (p ....p. ,) ~ R N tel que ψ ( (p'...p^)) provoque la correction nécessaire, déterminée à la première étape. On a donc un problème inverse à résoudre.There is existence and uniqueness of the solution of this problem. The variable parameters defining the lens 2 or 10 at rest having been chosen, and if we note Ω (p .... p M ) the lens 2 or 10 defined by the geometric parameters (p .... p.) It it is a question of finding (p .... p.,) ~ RN such that ψ ((p ' ... p ^)) causes the necessary correction, determined in the first step. So we have an inverse problem to solve.
Ce problème est avantageusement résolu numériquement par une méthode de Newton portant sur les paramètres géométriques (p ....pN).This problem is advantageously solved numerically by a Newton method relating to geometric parameters (p .... p N ).
Pour ce faire, on utilise 3 programmes informatiques, dont la structure peut varier dans une large mesure et ressort des aptitudes normales d'un Homme du métier, mais qui sont articulés entre eux par la méthode précitée, à savoir : 1. Un "mailleur" servant à mailler le domaine Ω (p . ...pN).To do this, use is made of 3 computer programs, the structure of which can vary to a large extent and is apparent from the normal abilities of a person skilled in the art, but which are linked together by the aforementioned method, namely: 1. A "mesh generator" used to mesh the domain Ω (p. ... p N ).
2. Un solveur de l'élasticité linéaire ou non-linéaire si on a choisi cette option, résolvant le problème (P ) par une méthode d'éléments finis. Il est bi-dimensionnel axisymétrique si on se limite à des yeux ametropes ne présentant pas le défaut d'astigmatisme, ou tridimensionnel pour le cas contraire, sachant que la version bi-dimensionnelle calcule infiniment plus rapidement et peut donc se révéler plus avantageuse dans l'optique d'une utilisation sur micro-ordinateur chez le praticien.2. A linear or non-linear elastic solver if we chose this option, solving the problem (P) by a finite element method. It is two-dimensional axisymmetric if we limit ourselves to ametropic eyes not presenting the defect of astigmatism, or three-dimensional for the opposite case, knowing that the two-dimensional version calculates infinitely more quickly and can therefore prove to be more advantageous in the optics of microcomputer use at the practitioner's.
3. Un programme déterminant la puissance optique totale ou réfraction totale du couple oeil-lentille acollée.3. A program determining the total optical power or total refraction of the paired eye-lens pair.
Si on note : Il . (p . ...p ) = (puissance du couple oeil-lentille) - (puissance voulue), on chercheIf we note: It. (p. ... p) = (power of the eye-lens couple) - (desired power), we are looking for
(p^...pβ) tel que 11 (pû .p -) = O La méthode de Newton s'écrit alors de ia façon suivante :(p ^ ... pβ) such that 11 (p û .p -) = O Newton's method is then written as follows:
Notons p? = (p ....pN)Let us note p? = (p .... p N )
On se donne p une estimation initiale des paramètres variables.We give p an initial estimate of the variable parameters.
Si | TMp ) | < ε donné, on s'arrête ; c'est la solution recherchée. Sinon, on a la récurrence suivante :If | TMp) | <ε given, we stop; this is the solution sought. Otherwise, we have the following recurrence:
Figure imgf000032_0001
an Le calcul des dérivées partielles — s'effectue de façon approchée x
Figure imgf000032_0001
an The computation of partial derivatives - is done approximately x
On pose
Figure imgf000033_0001
We pose
Figure imgf000033_0001
avec h "petit" devant 1.with h "small" in front of 1.
Cette méthode converge rapidement dès lors que l'estimation initiale des paramètres variables est assez proche de la solution, ce qu'il est légitime de supposer puisque cette estimation peut correspondre à ia lentille 2 ou 10 que le praticien aurait choisie, sans l'aide du procédé selon l'invention. Au total, pour chaque itération de la méthode, on doit effectuer : (N+ l ) mailiages.This method converges quickly as soon as the initial estimate of the variable parameters is fairly close to the solution, which is legitimate to assume since this estimate can correspond to the lens 2 or 10 that the practitioner would have chosen, without the help of the method according to the invention. In total, for each iteration of the method, we must perform: (N + l) mailiage.
(N+ l ) résolutions de problèmes d'élasticité. (N+l) évaluations de la puissance dioptrique.(N + 1) solving elasticity problems. (N + 1) dioptric power ratings.
On a donc tout intérêt à choisir un nombre N assez faible de paramètres variables, c'est-à-dire de caractéristiques mécaniques, géomé¬ triques, optiques, de valeur initialement inconnue, de la lentille 2 ou 10 au repos ; dans toute la mesure du possible, ce nombre est de préférence égal à l'unité. It is therefore very advantageous to choose a fairly low number N of variable parameters, that is to say of mechanical, geometrical, optical characteristics, of value initially unknown, of the lens 2 or 10 at rest; as far as possible, this number is preferably equal to unity.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une lentille elastiquement souple destinée à la correction d'un oeil amétrope par accolement à la face antérieure ou à la membrane de Bowman de la cornée de celui-ci, ledit accolement impliquant une déformation de la lentille en comparaison avec un état de repos de celle-ci, caractérisé par la succession des étapes consistant à : a) mesurer la topographie de ladite face antérieure et la réfraction dudit oeil amétrope, b) attribuer des valeurs choisies à certaines des caractéristi¬ ques mécaniques, géométriques, optiques d'une lentille théorique à l'état de repos, en conservant comme inconnue la valeur d'au moins une autre desdites caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques de ladite lentille théorique à l'état de repos, c) simuler par modélisation mathématique ledit oeil amétrope, un oeil emmétrope et ladite lentille théorique et en déduire une valeur calculée de ladite autre caractéristique de ladite lentille théorique à l'état de repos, ladite valeur calculée étant telle que l'accolement, à ladite face antérieure ou à la membrane de Bowman respective, d'une lentille réelle présentant à l'état de repos lesdites valeurs choisies et ladite valeur calculée desdites caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques restitue à l'oeil amétrope une réfraction située de façon prédéterminée par rapport à la réfraction d'un oeil emmétrope, d) fabriquer ou choisir une lentille réelle présentant à l'état de repos lesdites valeurs choisies et ladite valeur calculée desdites caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques.CLAIMS 1. Method for producing an elastically flexible lens intended for the correction of an ametropic eye by attachment to the anterior face or to the Bowman's membrane of the cornea thereof, said attachment involving a deformation of the lens in comparison with a state of rest thereof, characterized by the succession of steps consisting in: a) measuring the topography of said anterior face and the refraction of said ametropic eye, b) assigning selected values to some of the mechanical characteristics, geometric, optical of a theoretical lens in the rest state, keeping as unknown the value of at least one other of said mechanical characteristics, geometric, optical of said theoretical lens in the rest state, c) simulate by modeling mathematically said ametropic eye, an emmetropic eye and said theoretical lens and to deduce therefrom a calculated value of said other characteristic of said theoretical lens in the rest state, said calculated value being such that the joining, to said anterior face or to the respective Bowman's membrane, of a real lens having in said rest state said selected values and said calculated value of said mechanical, geometrical, optical characteristics restores to the ametropic eye a refraction situated in a predetermined manner with respect to the refraction of an emmetropic eye, d) to manufacture or choose an actual lens having in said state of rest said selected values and said calculated value of said mechanical, geometric, optical characteristics.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite autre caractéristique est une caractéristique géométrique de ia lentille théorique à l'état de repos. 2. Method according to claim 1, characterized in that said other characteristic is a geometric characteristic of ia theoretical lens in the rest state.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite autre caractéristique est la géométrie de la face antérieure de la lentille théorique à l'état de repos. 3. Method according to claim 2, characterized in that said other characteristic is the geometry of the anterior face of the theoretical lens in the rest state.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques incluent au moins certaines des caractéristiques suivantes, respectivement : - coefficients d'élasticité de la lentille théorique,4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said mechanical, geometric, optical characteristics include at least some of the following characteristics, respectively: - elasticity coefficients of the theoretical lens,
- géométries respectives des faces antérieure et postérieure de la lentille théorique à l'état de repos et diamètre de la lentille théorique à l'état de repos,- respective geometries of the front and rear faces of the theoretical lens in the rest state and diameter of the theoretical lens in the rest state,
- indice de réfraction de la lentille théorique. - refractive index of the theoretical lens.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite modélisation mathématique prend en compte au moins certains des paramètres suivants :5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said mathematical modeling takes into account at least some of the following parameters:
- les conditions de bord, incluant la pression atmosphérique et la pression palpebrale, - les forces de capillarité entre la face antérieure de la cornée et la face postérieure de ia lentille,- edge conditions, including atmospheric pressure and palpebral pressure, - capillary forces between the anterior surface of the cornea and the posterior surface of the lens,
- une loi de comportement de la lentille théorique en déformation élastique à partir de l'état de repos.- a law of behavior of the theoretical lens in elastic deformation from the state of rest.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre l'étape c) par la succession des étapes consistant à : e) attribuer une valeur choisie également à ladite autre caractéristique de la lentille théorique à l'état de repos, f) simuler par modélisation mathématique l'accolement, à la face antérieure ou à la membrane de Bowman, respectivement, de la cornée dudit oeil amétrope, de ladite lentille théorique présentant à l'état de repos lesdites valeurs choisies desdites caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques, g) en déduire une réfraction calculée de l'oeil amétrope à la face antérieure ou à la membrane de Bowman, respectivement, de la cornée duquel serait accolée une lentille réelle déformée présentant à l'état de repos lesdites valeurs choisies desdites caractéristiques mécaniques, géométriques, optiques, h) comparer ladite réfraction calculée à la réfraction d'un oeil emmétrope en fonction de critères de comparaison prédéterminés, et :6. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that step c) is implemented by the succession of steps consisting in: e) assigning a chosen value also to said other characteristic of the theoretical lens in the resting state, f) simulate by mathematical modeling the joining, to the anterior surface or to the Bowman's membrane, respectively, of the cornea of said ametropic eye, of said theoretical lens having in the resting state said selected values of said mechanical, geometrical, optical characteristics, g) to deduce therefrom a calculated refraction of the ametropic eye to the anterior face or to the Bowman's membrane, respectively, of the cornea of which a real deformed lens would be attached, presenting to the state of rest said selected values of said mechanical, geometric, optical characteristics, h) comparing said calculated refraction to the refraction of an emmetropic eye according to predetermined comparison criteria, and:
- dire que ladite valeur choisie attribuée à ladite autre caractéristique de ladite lentille théorique à l'état de repos lors de la sous-étape e) est ladite valeur calculée de ladite autre caractéristique de ladite lentille théorique à l'état de repos si lesdits critères de comparaison sont satisfaits et passer alors à l'étape d),- Say that said chosen value assigned to said other characteristic of said theoretical lens in the rest state during sub-step e) is said calculated value of said other characteristic of said theoretical lens in the rest state if said criteria are satisfied and go to step d),
- reprendre l'étape c) si lesdits critères de comparaison ne sont pas satisfaits, en attribuant à ladite autre caractéristique de la lentille théorique à l'état de repos, lors de la sous-étape e), une valeur choisie qui diffère de façon prédéterminée de ladite valeur choisie.- repeat step c) if said comparison criteria are not satisfied, by assigning to said other characteristic of the theoretical lens in the rest state, during sub-step e), a chosen value which differs so predetermined of said chosen value.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre l'étape e) par la succession des étapes consistant à : i) simuler par modélisation mathématique les images données, d'un objet déterminé, respectivement par ledit oeil amétrope et par un oeil emmétrope, j) comparer lesdites images en fonction de critères de comparaison prédéterminés et en déduire une correction à apporter audit oeil amétrope, k) calculer, en fonction de ladite correction à apporter audit oeil amétrope, une valeur de ladite autre caractéristique de ladite lentille théorique à l'état accolé à ladite face antérieure ou à la membrane de Bowman, respectivement, et déformé,7. Method according to claim 6, characterized in that step e) is implemented by the succession of steps consisting in: i) simulating by mathematical modeling the given images, of a determined object, respectively by said ametropic eye and by an emmetropic eye, j) comparing said images according to predetermined comparison criteria and deducing therefrom a correction to be made to said ametropic eye, k) calculating, as a function of said correction to be made to said ametropic eye, a value of said another characteristic of said theoretical lens in the state attached to said anterior face or to the Bowman's membrane, respectively, and deformed,
1) en déduire une valeur probable de ladite valeur calculée de ladite autre caractéristique de ladite lentille théorique à l'état de repos, pour faire de cette valeur probable ladite valeur choisie de ladite autre caractéristique de la lentille théorique à l'état de repos lors de l'étape e).1) deduce therefrom a probable value of said calculated value of said other characteristic of said theoretical lens in the rest state, to make this probable value said chosen value of said other characteristic of the theoretical lens in the rest state during from step e).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on le met en oeuvre pour la réalisation d'une lentille de contact.8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is implemented for the production of a contact lens.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on le met en oeuvre pour la réalisation d'une lentille d'épikératophakie. 9. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is implemented for the production of an epikeratophakia lens.
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