КОНТАКТНЫЕ ЛИНЗЫ СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ ПРОТИВ ТРЕНИЯ
CONTACT LENSES WITH STABILIZATION AGAINST FRICTION

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к стабилизационным зонам для контактных линз, которым необходима вращательная стабильность, таких как торические контактные линзы, и, в частности, к контактным линзам, которым необходима вращательная стабильность и которые включают одну или более зон с модифицированной поверхностью на конкретных областях для создания вращательной силы, обусловленной трением, во время моргания.
2. Описание предшествующего уровня техники
Миопия, или близорукость, представляет собой оптический или рефракционный дефект глаза, при котором лучи света от изображения фокусируются в общей точке фокуса перед сетчаткой. Миопия по существу возникает из-за удлиненной формы глазного яблока или чрезмерной кривизны роговицы. Для коррекции миопии можно применять минусовую сферическую линзу. Гиперметропия, или дальнозоркость, представляет собой оптический или рефракционный дефект глаза, при котором лучи света от изображения фокусируются в общей точке фокуса позади сетчатки. Гиперметропия по существу возникает из-за укороченной формы глазного яблока или недостаточной кривизны роговицы. Для коррекции гиперметропии можно использовать плюсовую сферическую линзу. Как при миопии, так и при гиперметропии глаз (роговица) имеет по существу сферическую форму, но кривизна является либо слишком крутой, либо слишком уплощенной, что заставляет лучи света от изображения фокусироваться перед сетчаткой или позади нее.
Астигматизм представляет собой дефект глаза (роговицы или хрусталика), который обусловлен отклонением от сферической кривизны, в результате которого происходит искажение изображений, поскольку лучи света от изображения фокусируются не в общей точке фокуса, а в фокусной линии. Астигматизм может встречаться в комбинации с миопией или гиперметропией и в той или иной степени затрагивает большой процент населения. Для коррекции астигматизма вместо сферической оптики может применяться цилиндрическая, или торическая, оптика. Соответственно, субъект, страдающий миопией или гиперметропией, а также астигматизмом, предпочел бы иметь одно оптическое устройство как со сферическим, так и с цилиндрическим компонентами.
Торическая линза представляет собой оптический элемент, имеющий две разных целевых оптических силы в двух взаимно перпендикулярных ориентациях. По существу торическая линза имеет одну оптическую силу, так называемую сферическую силу, для коррекции миопического или гиперметропического компонента рефракционного нарушения, и вторую оптическую силу, так называемую цилиндрическую силу, для коррекции астигматического компонента, при этом обе оптические силы интегрированы в один оптический элемент. Такие оптические силы создаются разными участками кривизны, направленными под разными углами, которые, как правило, удерживаются в соответствующем положении относительно глаза. Торические линзы можно использовать в очках, интраокулярных линзах и контактных линзах. Торические линзы, используемые в очках и интраокулярных линзах, остаются в фиксированном положении относительно глаза и, таким образом, всегда обеспечивают оптимальную коррекцию зрения. Однако торические контактные линзы склонны вращаться на поверхности глаза, в силу чего временно обеспечивается недостаточная коррекция зрения из-за нарушения соосности между предписанной торической оптикой и глазом. Соответственно, торические контактные линзы также включают механизм, позволяющий сохранять относительную стабильность контактной линзы на глазном яблоке, когда пользователь моргает или смотрит в сторону.
Известно, что для коррекции определенных оптических дефектов одной или более поверхностям контактной линзы можно придать неосесимметричные корректирующие характеристики, такие как цилиндрические, бифокальные, мультифокальные и волновые корректирующие характеристики или децентрирование оптической зоны. Также известно, что для размещения в конкретной ориентации относительно глаза пользователя необходимы определенные косметические элементы, такие как печатные оттиски, маркировки и т.п. Применение контактных линз сопряжено с определенными трудностями, которые заключаются в том, что для эффективной работы каждая контактная линза из пары должна находиться на глазном яблоке в конкретной ориентации. После первоначального размещения контактной линзы на поверхности глаза должно происходить автоматическое позиционирование, или автопозиционирование линзы, и впоследствии линза должна сохранять это положение в течение определенного периода времени. Однако после помещения контактной линзы в необходимое положение она склонна вращаться на поверхности глаза под влиянием силы, воздействующей на контактную линзу со стороны век во время моргания, при движении века и слезной пленки и в некоторой степени силы тяжести.
Сохранение ориентации контактной линзы на поверхности глаза обычно достигается путем изменения механических характеристик контактной линзы. Например, для этой цели используют такие способы, как стабилизация при помощи призматического балласта, включая децентрирование передней поверхности контактной линзы относительно задней поверхности, утолщение нижней периферии контактной линзы, образование впадин или подъемов на поверхности контактной линзы и усечение края контактной линзы.
Кроме того, применяется статическая стабилизация, которая подразумевает стабилизацию контактной линзы при помощи утолщенных и утонченных зон, или областей, где толщина периферии контактной линзы увеличена или уменьшена, в зависимости от конкретного случая. Как правило, утолщенные и утонченные зоны размещаются в периферии контактной линзы симметрично по отношению к вертикальной и/или горизонтальной осям. Например, каждая из двух утолщенных зон может располагаться по обе стороны от оптической зоны и может быть центрована вдоль поворотной оси (0-180 град.) контактной линзы. Другим примером может служить использование единственной утолщенной зоны, расположенной в нижней части контактной линзы, которая обеспечивает весовой эффект, аналогичный эффекту призматической стабилизации, но при этом включает область увеличенной толщины, проходящую сверху вниз, для применения сил верхнего века для стабилизации контактной линзы.
Сложность при использовании статических стабилизационных зон заключается в необходимости обеспечения компромисса между стабильностью контактной линзы и уровнем комфорта, а также в физических ограничениях, связанных с увеличением толщины. При использовании статической стабилизационной зоны наклон стабилизационной зоны в контактной линзе является фиксированным. Изменения конфигурации, необходимые для улучшения скорости вращения, такие как увеличение наклона поверхности стабилизационной зоны, также увеличивают толщину контактной линзы и могут оказывать негативное влияние на комфортность изделия. Кроме того, конфигурация контактной линзы должна соответствовать двум принципам; а именно - поворачиваться до соответствующей ориентации при вставке и сохранять эту ориентацию в течение периода ношения. Статическая конфигурация необходима для достижения компромисса между двумя этими принципами.
По мере взросления человека утрачивается способность глаза к аккомодации, или способности хрусталика изгибаться, чтобы сфокусироваться на объектах, расположенных относительно близко к наблюдателю. Такое состояние называется пресбиопией. Более конкретно, в момент рождения человека хрусталик глаза отличается гибкостью, поэтому характеризуется высокой степенью аккомодации. По мере взросления человека хрусталик постепенно становится все более жестким и, следовательно, менее способным к аккомодации. Аналогично способность к аккомодации отсутствует у людей с удаленным хрусталиком и имплантированной вместо него интраокулярной линзой (ИОЛ). Хотя подразумевается, что интраокулярную линзу используют для избавления от этого потенциального недостатка, текущие конфигурации и концепции ИОЛ со способностью к аккомодации являются относительно новыми и продолжают развиваться.
В числе способов коррекции неспособности глаза к аккомодации существует способ, известный под названием «монозрение», который в большинстве случаев предполагает ношение контактной линзы в целях коррекции зрения на дальнее расстояние на ведущем глазу пользователя, который, как известно, доминирует в зрении на дальнее расстояние, в сочетании со второй контактной линзой в целях коррекции зрения на ближнее расстояние на ведомом глазу. Монозрение обеспечивает зрение как на ближнее, так и на дальнее расстояние, позволяя компенсировать способ построения изображений мозгом. Другим известным способом коррекции пресбиопии является применение бифокальных или мультифокальных контактных линз на обоих глазах субъекта. Бифокальные и мультифокальные контактные линзы, предназначенные для коррекции пресбиопии, имеют множество форм. Такие формы включают концентрическую кольцевую и асферическую конфигурации, каждая из которых может применяться для коррекции центрального зрения на дальнее и ближнее расстояние. Все такие конфигурации функционируют за счет создания диапазона оптических сил в пределах зрачка глаза. Так, например, в концентрической кольцевой конфигурации может использоваться центральное кольцо, обеспечивающее оптические силы, номинально эквивалентные оптической силе, необходимой для коррекции зрения субъекта на дальнее расстояние, смежное кольцо, обеспечивающее оптическую силу на ближнем расстоянии, и внешнее кольцо, также обеспечивающее оптическую силу на расстоянии. Также могут применяться стратегии подбора контактных линз при нарушении зрения на среднее расстояние, которое не относится ни к ближнему, ни к дальнему зрению, например, при работе с экраном компьютера. Применение бифокальных или мультифокальных линз на обоих глазах приводит к снижению контрастности и разрешения изображения в сравнении с «монозрением», но, как правило, сохраняет бинокулярность. Еще один способ коррекции пресбиопии заключается в размещении бифокальной или мультифокальной линзы на одном глазу и однофокальной линзы на другом глазу. Недостаток данного способа заключается в том, что для обеспечения достаточной эффективности зрения с помощью линз субъекту необходимо большое число линз, а также в ограничении бинокулярности на ближнем расстоянии.
Что касается контактных линз для коррекции пресбиопии, для бифокальных или мультифокальных линз необходимо поступательное перемещение на поверхности глаза. Тогда как для астигматических линз, описанных выше, необходима центрировка и вращательная стабилизация, для линз для коррекции пресбиопии необходимо более линейное перемещение для сохранения необходимой оптической силы в правильном местоположении для зрения на ближнее, среднее и дальнее расстояние. Средства для такого поступательного перемещения принимают ряд форм, включающих усечение линзы и утолщенные зоны, размещенные в конкретных областях, для обеспечения поступательного перемещения линзы при переводе взгляда пользователем. В данном случае также необходимо обеспечить баланс между уровнем комфорта и перемещением.
Таким образом, преимущественно необходимо обеспечить конфигурацию контактной линзы с зонами с модифицированной поверхностью, которые сохраняют ориентацию и стабильность характеристик, при этом обеспечивая уровень комфорта однофокальной линзы. Зоны с модифицированной поверхностью предпочтительно выполнены с обеспечением баланса между способностью вызывать вращение и уровнем комфорта.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Контактные линзы со стабилизацией против трения настоящего изобретения преодолевают недостатки, связанные с обеспечением и сохранением определенной ориентации контактных линз на поверхности глаза пользователя.
В соответствии с одним аспектом настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству. Офтальмологическое устройство, содержащее контактную линзу, имеющую переднюю поверхность и заднюю поверхность, для которой необходима вращательная стабильность на поверхности глаза, причем контактная линза образована из материала для линз, и одну или более зон с модифицированной поверхностью, интегрированных, по меньшей мере, в переднюю поверхность контактной линзы или на нее, при этом одна или более зон с модифицированной поверхностью выполнены с возможностью облегчения центровки контактной линзы на поверхности глаза посредством вращения под углом вращения для обеспечения оптимальной остроты зрения, причем коэффициент трения одной или более зон с модифицированной поверхностью больше коэффициента трения остального участка контактной линзы.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству. Офтальмологическое устройство, содержащее контактную линзу, имеющую переднюю поверхность и заднюю поверхность, для которой необходимо линейное поступательное перемещение на поверхности глаза, причем контактная линза образована из материала для линз, и единственную модифицированную зону, интегрированную, по меньшей мере, в переднюю поверхность контактной линзы или на нее, при этом единственная модифицированная зона выполнена с возможностью облегчения взаимодействия с нижним веком, так что глаз пользователя может свободно двигаться под контактной линзой, в то время как линза остается неподвижной за счет взаимодействия единственной модифицированной зоны и нижнего века пользователя, причем коэффициент трения единственной модифицированной зоны больше коэффициента трения немодифицированных зон контактной линзы.
В конфигурации доступных в продаже контактных линз, которые обеспечивают угловую ориентацию и стабилизацию, например торических контактных линз, эффективно используются градиенты толщины для взаимодействия с верхним и нижним веками, и, в меньшей степени, сила тяжести. Распространенными примерами таких конфигураций с градиентом являются призматический балласт, перибалласт, двойное периферийное утончение и дизайн с ускоренной стабилизацией, или ASD. Хотя градиенты толщины показали высокую эффективность при обеспечении ориентации и стабилизации линз на поверхности глаза, их недостатком является низкий субъективный комфорт по сравнению с их однофокальными аналогами, а именно сферическими контактными линзами, для которых не требуется контроль ориентации и которые изготовлены из такого же материала. Это снижение комфорта обусловлено относительно большими стабилизационными элементами, которые взаимодействуют с веками.
В настоящем изобретении для ориентирования и стабилизации линзы на поверхности глаза используются зоны трения, а не градиенты толщины. Зона или зоны трения по существу представляют собой модификацию одной или более конкретных областей передней поверхности контактной линзы для создания вращательной силы, обусловленной трением, при прохождении верхнего и/или нижнего века через одну или более областей во время моргания. Модификация может быть выполнена любым приемлемым способом, например путем модификации местной неоднородности поверхности, модификации местной гидрофобности поверхности или модификации местного коэффициента трения поверхности материала. Важно отметить, что помимо неоднородности поверхности могут использоваться четко определенные топологии (текстуры) поверхности, например множество выпуклостей или рисунки из зубцов одинаковой высоты. Такие текстуры могут быть образованы с помощью лазерного текстурирования на пресс-формах для изготовления линз. Преимущество одинаковой высоты в таких рисунках состоит в том, что это позволяет избежать высоких пиков, которые могут вызывать дискомфорт. Такие четко определенные рисунки отличаются от поверхности со случайными неоднородностями. По существу зоны трения заменяют зоны утолщения. Кроме того, только относительно небольшая разность в коэффициенте трения, например дельта приблизительно 0,10, между модифицированными и немодифицированными областями передней поверхности линзы может обеспечить вращательную силу, эквивалентную силе линзы с градиентом толщины. Такая небольшая разность в коэффициенте трения может обеспечить средство для ориентирования и стабилизации контактной линзы с одновременным повышением субъективного комфорта при ношении линзы.
Как указано выше, зоны трения могут быть выполнены любым приемлемым способом, предусмотренным для получения контактных линз. Однако важно отметить, что независимо от технологии, применяемой для образования зон трения, для оптимизации конкретной конфигурации можно изменять ряд параметров. Например, для оптимизации конкретной конфигурации можно изменять размер, форму и местоположение зон трения. Кроме того, для изменения угла и скорости вращения можно изменять направленность зон трения. Внутри самих зон трения также допускаются простые изменения, которые влияют на градус и скорость вращения. Например, каждая зона трения может содержать области, которые имеют отличающиеся коэффициенты трения, отличающиеся рельефные рисунки, отличающуюся частоту повтора в пределах рельефных рисунков и отличающуюся высоту элементов, формирующих рельефные рисунки. В частности, для достижения желаемого эффекта может применяться внутренняя анизотропия зон трения, т. е. различное трение в противоположных направлениях. Другими словами, сила трения будет зависеть от направления местного скольжения в месте контакта века и контактной линзы, в качестве примера - образование зон более высокого трения при опускании века по сравнению с подъемом века. Однако при применении такого типа конфигурации пользователь должен будет постоянно проверять, правильно ли вставлена контактная линза и не находится ли она в перевернутом положении.
Такие модифицированные зоны по существу стимулируют изменение давления слезной пленки перед линзой и толщины с помощью локального воздействия на гидродинамику в месте контакта века с контактной линзой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ
Вышеизложенные и прочие признаки и преимущества изобретения станут понятны после изучения представленного ниже более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, проиллюстрированных с помощью прилагаемых рисунков.
На Фиг. 1 схематически представлены на плоскости и в разрезе виды контактной линзы предшествующего уровня техники, имеющей стабилизируемый веком элемент конфигурации.
На Фиг. 2 схематически представлено подробное изображение зоны взаимодействия между верхним веком и контактной линзой, показанной на Фиг. 1.
На Фиг. 3 схематически представлена контактная линза с зонами с модифицированной поверхностью в соответствии с настоящим изобретением.
На Фиг. 4 представлен график зависимости ориентации линзы от времени после вставки для контактных линз с зонами с модифицированной поверхностью в соответствии с настоящим изобретением.
На Фиг. 5 схематически представлена контактная линза с единственной зоной с модифицированной поверхностью для мультифокальной линзы в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В настоящее время в контактных линзах, в которых для сохранения оптимальной остроты зрения необходима вращательная стабилизация, например в торических контактных линзах, для сохранения ориентации контактной линзы на поверхности глаза учитывают либо вес, либо давление века. На Фиг. 1 представлен как вид в горизонтальной проекции, так и вид в поперечном сечении конфигурации, стабилизируемой давлением века, причем контактная линза 120 имеет большую толщину в стабилизационной зоне, или области 122. Контактная линза 120 расположена на поверхности глаза 100 таким образом, что она покрывает зрачок 102, радужную оболочку 104 и часть склеры 106 и находится под верхним и нижним веками 108 и 110 соответственно. Утолщенная стабилизационная зона 122 в настоящей конфигурации расположена поверх роговицы 112. После стабилизации стабилизационная зона 122 удерживается между верхним и нижним веками 108 и 110.
На Фиг. 2 более подробно показано, как утолщенная стабилизационная зона 222 взаимодействует с верхним веком 108 для обеспечения силы, которая поворачивает контактную линзу 220. Критическим параметром, приводящим в действие данную вращательную силу, является угол контактной области между верхним веком 208 и стабилизационной зоной 222 контактной линзы 220. Как показано на фигуре, нормальная сила, представленная вектором 230, в точке контакта между верхним веком 208 и периферией утолщенной стабилизационной зоны 222 может быть преобразована во вращательную силу, представленную вектором 232. Чем круче угол стабилизационной зоны 222, тем больше вращательная составляющая нормальной силы, воздействующей на контактную линзу 220. И наоборот, чем меньше, или уплощеннее, угол стабилизационной зоны 222, тем меньше вращательная составляющая нормальной силы, воздействующей на контактную линзу 220.
В настоящем изобретении для ориентирования и стабилизации линзы на поверхности глаза используются зоны трения, а не градиенты толщины. Зона или зоны трения по существу представляют собой модификацию одной или более конкретных областей передней поверхности контактной линзы для создания вращательной силы, обусловленной трением, при прохождении верхнего и/или нижнего века через одну или более областей во время моргания. Модификация может быть выполнена любым приемлемым способом, например путем модификации местной неоднородности поверхности, модификации местной гидрофобности поверхности или модификации местного коэффициента трения поверхности материала. По существу зоны трения заменяют зоны утолщения. Кроме того, только относительно небольшая разность в коэффициенте трения, например дельта приблизительно 0,10 или более, между модифицированными и немодифицированными областями передней поверхности линзы может приводить к созданию вращательной силы, эквивалентной силе линзы с градиентом толщины. Такая небольшая разность в коэффициенте трения может обеспечить средство для ориентирования и стабилизации контактной линзы с одновременным повышением субъективного комфорта при ношении линзы. Это возможно за счет того, что нормальная сила века и скорость века во время движения века вниз больше нормальной силы века и скорости века при движении века вверх, чем обусловлено свободное вращение или перемещение.
В соответствии с настоящим изобретением одна или более конкретных областей передней поверхности контактной линзы могут быть модифицированы для создания вращательной силы, обусловленной трением, при прохождении верхнего и/или нижнего века (век) через одну или более областей с модифицированной поверхностью во время моргания. Модификация поверхности может содержать модификацию местной неоднородности поверхности, модификацию местной гидрофобности поверхности, модификацию местного коэффициента трения поверхности материала или любую другую приемлемую модификацию поверхности, которая изменяет/повышает коэффициент трения в этих зонах по отношению к остальному участку контактной линзы. Как указано выше, только небольшая разность в коэффициенте трения между модифицированными и немодифицированными областями передней поверхности контактной линзы может обеспечить вращательную силу, эквивалентную силе традиционной линзы с градиентом толщины, как подробно описано ниже.
Для создания таких зон с модифицированной поверхностью на передней поверхности контактной линзы или в ней могут применяться различные способы. Один такой способ включает нанесение нано- и/или микрорельефа или формирование рисунка контактной линзы в конкретных областях. Местоположение таких областей трения зависит от ряда факторов, как и размещение градиентов толщины, и известно в данной области. В соответствии с другим способом на оптических вставках и/или пластиковых пресс-формах, которые применяют для изготовления контактной линзы, может быть выполнено нанесение нано- и/или микрорельефа или формирование рисунка в конкретных областях. В соответствии с другим способом может применяться тампопечать различных материалов в переднюю изогнутую пресс-форму на стабилизирующих областях, аналогично способу, который используется для печати рисунков при получении косметических контактных линз. В соответствии с другим способом различные покрытия или лоскуты, включая полимеры, можно наносить на конкретные предварительно заданные области контактной линзы после технологической обработки. Для создания зон трения в соответствии с настоящим изобретением допускается использование любого приемлемого способа, включая любую комбинацию способов, описанную в настоящем документе.
В одном примере осуществления градиент толщины не предусмотрен, и ориентация и стабилизация контактной линзы обеспечиваются только за счет модификации поверхности, обеспечивающей вращательную силу, обусловленную трением. В этом примере осуществления общая конфигурация торической линзы не отличается от конфигурации однофокальной линзы, за исключением того, что оптическая зона имеет специфическую геометрию для коррекции миопических/гиперметропических и астигматических рефракционных нарушений. В альтернативном примере осуществления одна или более модификаций поверхности могут использоваться в комбинации с неполными градиентами толщины для повышения уровня комфорта путем утончения утолщенных зон и сохранения при этом ориентации и стабильности посредством модификаций поверхности. В другом альтернативном примере осуществления одна или более модификаций поверхности могут использоваться в комбинации с полными градиентами толщины исключительно для улучшения вращения и повышения стабильности.

На Фиг. 3 показан пример осуществления контактной линзы 300, содержащей две зоны 302 и 304 с модифицированной поверхностью и не содержащей зону градиента толщины. В данном примере осуществления зоны 302 и 304 с модифицированной поверхностью расположены симметрично относительно горизонтальной оси контактной линзы 300 и под углом около 180 (ста восьмидесяти) градусов относительно друг друга. Две зоны 302 и 304 с модифицированной поверхностью размещены в периферической зоне 306 контактной линзы 300, которая окружает оптическую зону 308. На Фиг. 3 представлен вид в одной плоскости передней поверхности контактной линзы 300, которая является поверхностью, контактирующей с веками. Важно отметить, что допускаются конфигурации с любым числом зон с модифицированной поверхностью, включая единственную зону. В одном примере осуществления две зоны 302 и 304 с модифицированной поверхностью образованы из материала с коэффициентом трения, который выше коэффициента трения окружающего материала основного объема линзы. Как указано выше, было установлено, что дельта 0,10 коэффициентов трения является достаточной для создания вращательной силы, необходимой для достижения и сохранения ориентации контактной линзы на поверхности глаза. Кроме того, данные экспериментов позволяют предполагать, что разность в коэффициентах трения 0,10 существенно меньше разности коэффициентов трения между материалами, используемыми среди производителей контактных линз. Другими словами, простое использование материала другой контактной линзы может позволить получить дельту 0,10, таким образом, не будет ощутимой разницы в уровне комфорта, учитывая площадь зон по отношению к остальному участку контактной линзы. Более конкретно, если линза образована из силикон-гидрогеля, такого как Senofilcon A, известного и защищенного патентом материала для получения контактных линз, который имеет крайне низкий коэффициент трения; а именно менее чем приблизительно 0,05, то для создания областей с модифицированной поверхностью могут использоваться любые другие материалы с низкими коэффициентами трения, которые подходят для получения контактных линз и отличаются от Senofilcon A на 0,10. Проще говоря, необходимы не зоны с высоким трением, а просто различные материалы для линз. Контактные линзы марки Acuvue Oasys производства компании Johnson & Johnson Vision Care Inc. образованы из Senofilcon A. Другие производители используют материалы с коэффициентом трения более 0,15, как известно в данной области.
В соответствии с другим примером осуществления зоны 302 и 304 с модифицированной поверхностью могут быть выполнены посредством способа нанесения микрорельефа, который более подробно описан в изложенном в настоящем документе эксперименте. Целью данного эксперимента было продемонстрировать, что сферическая контактная линза, содержащая зоны с модифицированной поверхностью с повышенным коэффициентом трения (относительно немодифицированных зон) на передней поверхности, способна вращаться, ориентироваться и стабилизироваться на поверхности глаза.
Тестовая контактная линза была получена способом формования с мягкой стабилизацией (SSM). Для получения зон с модифицированной поверхностью с повышенным коэффициентом трения на оптических вставках, используемых для изготовления пресс-форм для пластиковых линз, которые в свою очередь используются для изготовления контактных линз, было выполнено нанесение микрорельефа в произвольном порядке методом струйной обработки с использованием стеклянной дроби. Для локализации текстурирования на двух интересующих осесимметричных и удлиненных областях на периферии линзы расположили маску. Впоследствии контактную линзу получили способом SSM из мономера Senofilcon A.
Впоследствии провели оценку в общей сложности 6 (шести) тестовых линз на предмет ориентации на поверхности глаза через 3 (три) часа ношения. Все линзы установили в одинаковом положении и измерили угловую ориентацию относительно межкантальной линии, при этом за ноль принимали сторону носа. На Фиг. 4 показан график зависимости ориентации линзы от времени после вставки для всех шести линз. На графике, Фиг. 4, показано, что все 6 (шесть) линз изначально имели разные ориентации после вставки линзы, впоследствии в течение времени они вращались и, в конце концов, переходили в постоянное положение покоя и сохраняли стабильность в этом положении. Время, необходимое для перехода в определенное положение, составило около 60 (шестидесяти) минут. Хотя это время не является несущественным, эксперимент доказал, что зоны трения могут использоваться для вращения линзы на поверхности глаза. Следовательно, зоны трения можно оптимизировать для увеличения угла и скорости вращения. Коэффициент трения этих линз проверили как в зонах с модифицированной поверхностью, так и в немодифицированных зонах. Зона с модифицированной поверхностью и немодифицированная зона показали коэффициенты трения 0,11 и 0,01 соответственно. Таким образом, было установлено, что разность коэффициентов трения 0,1 может обеспечить вращение, ориентацию и стабилизацию контактной линзы.
Как указано выше, время перехода в определенное положение в ходе эксперимента составило около 60 (шестидесяти) минут, но важно отметить, что эксперимент был направлен на то, чтобы показать возможность осуществления, а не достичь оптимальной конфигурации. Как указано выше, зоны трения могут быть образованы любым приемлемым способом, подходящим для получения контактных линз, и независимо от способа, используемого для образования зон трения, оптимизацию конкретной конфигурации можно обеспечить путем изменения ряда параметров. Например, для оптимизации конкретной конфигурации можно изменять размер, форму и местоположение зон трения. Кроме того, для изменения угла и скорости вращения можно изменять направленность зон трения. Внутри самих зон трения также допускаются простые изменения, которые влияют на градус и скорость вращения. Например, каждая зона трения может содержать области, которые имеют отличающиеся коэффициенты трения, отличающиеся рельефные рисунки, отличающуюся частоту повтора в пределах рельефных рисунков и отличающуюся высоту элементов, формирующих рельефные рисунки.
Зоны трения, как показано в настоящем документе, могут обеспечить вращательную силу, эквивалентную силе традиционной линзы с градиентом толщины. В различных примерах осуществления такие зоны трения могут полностью заменить утолщенные зоны традиционных линз, или в альтернативном варианте осуществления зоны трения могут дополнять более тонкие стабилизационные зоны или наоборот. Другими словами, общую толщину стандартной стабилизационной зоны можно сократить пропорционально увеличению коэффициента трения, как указано в настоящем документе. Однако важно понимать, что существует клинически доказанная связь между коэффициентом трения и уровнем комфорта. Чем выше коэффициент трения у контактной линзы, тем ниже уровень субъективного комфорта у пользователя. Соответственно, в любой линзе, где используются зоны с модифицированной поверхностью в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно сбалансировать размер зон с уровнем комфорта, а также разностью коэффициентов трения в модифицированных и немодифицированных зонах. Таким образом, если зоны достаточно маленькие и разность коэффициентов трения достаточно низкая, разница в комфорте может быть незаметной.
Более конкретно, следует учесть, что чем больше разность или дельта коэффициентов трения между модифицированными и немодифицированными зонами, тем быстрее можно обеспечить стабилизацию или желаемое перемещение линзы. Однако увеличение разности коэффициентов трения может повлиять на уровень комфорта, таким образом, в каждой конфигурации необходимо искать баланс между этой разностью и комфортом. Исследования, связанные с коэффициентом трения и уровнем комфорта, проводились и в отношении материала для линз. Другими словами, вся линза имеет один единственный коэффициент трения, и линзы с высоким показателем являются менее комфортными, чем линзы с более низким показателем. В настоящем изобретении лишь небольшой участок передней поверхности линзы имеет повышенный коэффициент трения и не оказывает существенного влияния на уровень комфорта. В частности, следует учесть, что любой небольшой дискомфорт, вызванный зоной с большим коэффициентом трения, по большей части компенсируется за счет повышения комфорта благодаря отсутствию или минимальному перепаду толщины. Соответственно, размер, форму и рисунок зон с модифицированной поверхностью можно оптимизировать с учетом формы и движения век, стратегически необходимой формы для получения желаемого угла и скорости движения с небольшой разностью коэффициентов трения.
У новорожденного хрусталик глаза представляет собой нечто мягкое и пластичное, что делает его чрезвычайно гибким и способным к аккомодации и фокусировке. С возрастом хрусталик становится все более жестким, и, таким образом, глаза человека становятся менее способными к аккомодации, или сгибанию естественного хрусталика для фокусировки на объектах, которые расположены относительно близко к наблюдателю. Такое состояние называется пресбиопией.
Для восстановления утерянной способности хрусталика фокусироваться можно использовать плюсовую линзу. Плюсовые линзы могут иметь форму очков для чтения, бифокальных очков или трифокальных очков. Очки для чтения легко применяются у субъектов, которые не нуждаются в рефракционной коррекции для расстояния. Однако если смотреть сквозь очки для чтения на удаленные объекты, они будут казаться размытыми. Если субъект уже носит очки по причине миопии, гиперметропии и/или астигматизма, то впоследствии плюсовое усиление можно добавить к уже используемым очкам в форме бифокальной или трифокальной линзы. Контактные линзы также можно использовать и при старческой пресбиопии. В одном типе таких линз области зрения на ближнее и дальнее расстояние располагаются концентрически вокруг геометрического центра линзы. Свет, проходящий через оптическую зону линзы, концентрируется и фокусируется в более чем одной точке глаза. Такие линзы по существу используются в режиме одновременного зрения. В режиме одновременного зрения участки оптической зоны линзы, фокусирующиеся на близких и удаленных объектах, доступны одновременно, фокусируя свет как от одних, так и от других объектов одновременно. Данный вариант является неблагоприятным, так как могут ухудшаться качество изображения и его контрастность.
В другом типе контактной линзы, а именно в сегментированной линзе, области зрения на ближнее и дальнее расстояние не располагаются концентрически вокруг геометрического центра линзы. Пользователь сегментированных линз имеет доступ к области ближнего зрения линзы, поскольку линза сконструирована с возможностью поступательного перемещения или вертикального перемещения относительно зрачка глаза пользователя. Такая поступательно перемещаемая линза перемещается вертикально, когда пользователь линзы переводит взгляд вниз, например во время чтения. За счет этого участок ближнего зрения располагается выше в центре взгляда пользователя линзы. Существенная часть света, проходящего через оптическую зону, может фокусироваться в одной точке глаза на основе направления взгляда.
Один тип поступательно перемещаемой линзы имеет усеченную форму. Таким образом, в отличие от большинства линз, которые имеют по существу непрерывную круглую или овальную форму, нижний участок усеченной контактной линзы сплющен за счет отсечения или укорачивания этой части линзы. Это приводит к образованию по существу плоского и толстого края в нижней части линзы. Примеры описаний таких линз представлены в ряде патентов, включая патент США № 7,543,935, патент США № 7,052,132 и патент США № 4,549,794. Однако относительно плоский край таких контактных линз может уменьшать уровень комфорта. Таким образом, желательно получить поступательно перемещаемую контактную линзу без такого типа конфигурации края, которая таким образом будет обеспечивать повышенный уровень комфорта.
Другой тип поступательно перемещаемой линзы имеет внешнюю форму в виде непрерывного круга или овала, но содержит по существу утолщенный участок, который находится на периферии относительно центральной оптической зоны. Этот утолщенный участок предназначен для контакта с нижним веком и смещения положения, когда пользователь линзы смотрит вниз. Примеры ссылок на такую линзу описаны в патенте США № 7,040,757 и в публикации патента США № 2010/0171924. В примере осуществления толщина периферических участков линзы за пределами оптической зоны по существу равномерна по меридианам, которые параллельны вертикальному меридиану линзы, и линза обладает зеркальной симметрией относительно плоскости, которая проходит через вертикальный меридиан.
В соответствии с другим примером осуществления зона с модифицированной поверхностью может использоваться в бифокальной или мультифокальной линзе, в которой дополнительная оптическая сила, необходимая для того, чтобы видеть предметы вблизи, должна оставаться в центральной области зрения пользователя, когда он переводит взгляд вниз или на предмет вблизи, и возвращаться в область зрения на нормальное расстояние при переводе взгляда вперед и/или вверх на отдаленный предмет. В данном примере осуществления единственная модифицированная зона может быть расположена на передней поверхности периферической области линзы в нижней половине линзы, другими словами, ниже воображаемой горизонтальной оси, проходящей через геометрический центр линзы. Коэффициент трения единственной модифицированной зоны больше коэффициента трения остальных областей, или участков, передней поверхности линзы, а так же всей задней области линзы. При таком расположении, когда пользователь переводит взгляд вниз, например при рассматривании предмета вблизи, сила, действующая на нижнее веко, на передней поверхности больше силы, прилагаемой нижним веком к задней поверхности линзы за счет сил трения, как описано выше, что позволяет глазу вращаться под линзой, которая в свою очередь позволяет линии взгляда пользователя оставаться в требуемом участке оптической зоны линзы; а именно в области ближнего зрения. Такой тип движения будет осуществляться по тем же причинам, по которым вращаются примеры описанных выше линз.
На Фиг. 5 показана контактная линза 500, имеющая оптическую зону 502, периферическую зону 504, которая окружает оптическую зону, и единственную зону 506 с модифицированной поверхностью, коэффициент трения которой больше коэффициента трения других областей линзы, как описано выше. Единственная зона 506 с модифицированной поверхностью может иметь любую приемлемую форму для взаимодействия с веком, как описано в настоящем документе. В одном примере осуществления единственная зона 506 с модифицированной поверхностью с повышенным коэффициентом трения проходит от воображаемой горизонтальной оси 508, проходящей геометрический центр линзы 500, к нижнему краю линзы. Для линзы 14 мм это будет участок линзы около 7 мм круглой формы, как показано линией расстояния D2. В предпочтительном варианте осуществления единственная зона 506 с модифицированной поверхностью проходит от нижнего края линзы 500 к геометрическому центру линзы 500 и прекращается на воображаемой оси 510, которая проходит на расстоянии около 1,5 мм от нижнего края, как показано линией расстояния D1.
Важно отметить, что единственная модифицированная зона 506 может быть создана в соответствии с любым из способов, описанных в настоящем документе, но только на одной стороне линзы. Кроме того, как и раньше, предпочтение отдается комфорту в сравнении с коэффициентом трения и размером зоны.
Хотя показанные и описанные варианты осуществления считаются наиболее практичными и предпочтительными вариантами осуществления, очевидно, что специалистам в данной области представляются возможности отступления от показанных и описанных определенных конфигураций и способов, которые могут применяться без выхода за рамки сущности и объема изобретения. Настоящее изобретение не ограничивается конкретными конфигурациями, описанными и проиллюстрированными в настоящем документе, но все образцы изобретения должны согласовываться со всеми модификациями в пределах объема, определенного прилагаемой формулой изобретения.