Designing contact lenses for a wide field of view via ocular wavefront tomography

PurposeCorrecting the off-axis wavefront aberration is potentially important for peripheral vision, for diagnostic imaging of the retina, and for influencing refractive development. A new technique called ocular wavefront tomography (OWT) was adapted to optimize the design of contact lenses to improve the eye's peripheral optical quality.MethodsOWT is a technique for customizing a multi-surface model eye to mimic the off-axis wavefront aberrations for an individual eye. This technique was adapted for contact lens design by establishing clear design goals for the eye + contact lens system. To demonstrate the method we optimized the shape of an aspheric and bifocal contact lens to correct a wide angle model eye with −2D foveal myopia. Two strategies for correction reflected alternative design goals: 1) to fully correct central vision while also improving optical quality peripherally to enhance vision and retinal imaging, or 2) fully correct central vision while introducing a degree of peripheral myopia relative to central vision in order to slow myopia progression.ResultsThe OWT technique successfully produced aspheric and bifocal contact lens designs over a wide field of view. In addition to correcting foveal vision, the optimized contact lens designs either 1) improved the retinal image quality across the visual field (< 45°) significantly to obtain a visual performance and retinal imaging benefit or 2) produced the desired level of myopia in the peripheral field to obtain a refractive development benefit.ConclusionThe OWT technique is a validated tool to optimize contact lens design over a wide field.

ResumenObjetivosla corrección de la deformación del frente de onda con desplazamiento de eje es potencialmente importante para la visión periférica, imágenes diagnósticas de la retina y repercutir en la progresión de errores refractivos. Se adaptó una nueva técnica denominada tomografía ocular por frente de onda (OWT, en inglés) para optimizar el diseño de lentes de contacto que mejoren la calidad óptica periférica del ojo.MétodosLa OWT es una técnica que permite crear un modelo multisuperficial del ojo que imita las deformaciones de frente de onda con desplazamiento de eje para un ojo individual. Esta técnica se adaptó para diseñar lentes de contacto mediante el establecimiento de metas de diseño claras para el ojo + sistema de lente de contacto. Para demostrar el método, optimizamos la forma de una lente de contacto asférica y bifocal para corregir un modelo de ojo de ángulo amplio con miopía foveal de 2D. Dos estrategias de corrección reflejaron metas de diseño alternativas: 1) corregir plenamente la visión central mientras se mejoraba la calidad óptica periférica a fin de mejorar la imagen en retina y la visión, ó 2) corregir totalmente la visión central mientras se introduce un grado de miopía periférica respecto a la visión central para enlentecer la progresión de la miopía.Resultadosla técnica de OWT produjo con éxito diseños de lentes de contacto asféricas y bifocales sobre un campo de visión amplio. Además de corregir la visión foveal, los diseños de lentes de contacto optimizadas 1) mejoraron la calidad de la imagen retiniana a través del campo visual (< 45°) de forma significativa y se obtuvieron beneficios en rendimiento visual y en la imagen retiniana, o 2) produjeron un grado deseado de miopía en el campo periférico que repercutía de forma beneficiosa en la progresión de errores refractivos.ConclusionesLa técnica de OWT es una herramienta validada para optimizar el diseño de lentes de contacto en un campo de visión amplio.