КОНТАКТНЫЕ ЛИНЗЫ С УЛУЧШЕННЫМ ПРОПУСКАНИЕМ КИСЛОРОДА
CONTACT LENSES WITH IMPROVED OXYGEN TRANSMISSION

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область применения изобретения
Изобретение относится к офтальмологическим линзам, а конкретнее к контактным линзам, содержащим элементы, усиливающие пропускание кислорода к роговице.
2. Обсуждение смежной области
Миопия, или близорукость, - это оптический или рефракционный дефект глаза, при котором лучи света фокусируются в точке, расположенной перед сетчаткой глаза. Близорукость обычно возникает из-за удлиненной формы глазного яблока или чрезмерной кривизны роговицы. Для коррекции миопии используются специальные сферические линзы с отрицательной оптической силой. Гиперметропия, или дальнозоркость, представляет собой оптический дефект или дефект преломления глаза, при котором лучи света от изображения фокусируются в точке позади сетчатки. Дальнозоркость обычно возникает из-за укороченной формы глазного яблока или недостаточной кривизны роговицы. Для коррекции гиперметропии используются сферические линзы с положительной оптической силой. Астигматизм представляет собой оптический или рефракционный дефект глаза, при котором зрение становится нечетким из-за неспособности глаза фокусировать точечный объект в виде точечного фокусного изображения на сетчатке глаза. Астигматизм, в отличие от близорукости или дальнозоркости, связан не с размером глазного яблока и степенью кривизны роговицы, а с неравномерностью кривизны роговицы. Идеальная роговица имеет сферическую форму, в то время как у людей с астигматизмом ее форма отличается от сферической. Иными словами, роговица, по сути, более искривлена или выпукла в одном направлении, нежели в другом, что приводит к тому, что изображение не фокусируется в одной точке, а растягивается. Для коррекции астигматизма можно использовать скорее цилиндрические, а не сферические линзы.
Контактные линзы можно применять для коррекции миопии, гиперметропии, астигматизма, а также других дефектов остроты зрения. Контактные линзы также могут использоваться для улучшения природного внешнего вида глаз пользователя линз. Другими словами, для достижения различных эффектов в отношении внешнего вида глаз контактные линзы могут быть окрашены или тонированы. В настоящее время имеется ряд различных типов оттеночных контактных линз, которые позволяют усилить или полностью изменить цвет глаз пользователя линз. Контактные линзы, содержащие косметические, усиливающие цвет, окрашивающие вещества, предназначены для усиления натурального цвета глаз и лучше всего подходят для глаз светлого цвета, таких как голубые, зеленые, светло-карие и серые. Контактные линзы, содержащие непрозрачные окрашивающие вещества, предназначены для изменения цвета темных глаз. На такие линзы наносится рисунок, и они выполнены для покрытия радужной оболочки, обеспечивая при этом естественный внешний вид. Контактные линзы могут также содержать окрашивающие вещества для обеспечения различимости, которые делают линзы заметными при обращении с ними, не оказывая заметного влияния на цвет глаз.
Исходя из вышесказанного, главными функциями контактных линз являются коррекция и/или улучшение зрения, косметическое улучшение и/или как коррекция зрения, так и косметическое улучшение. Однако конструкция контактных линз также должна предпочтительно обеспечивать поступление достаточного количества кислорода к глазу, особенно к роговице, чтобы способствовать ее здоровью и росту. Недостаточное количество кислорода, поступающее к роговице, может привести к множеству отрицательных воздействий на здоровье глаза, в том числе к отеку. Мягкие контактные линзы показали значительное превосходство над твердыми контактными линзами в отношении проницаемости кислорода; однако количество кислорода, пропускаемое сквозь мягкую контактную линзу, ограничивается как кислородопроницаемостью материала, Dk, так и толщиной материала, t. Таким образом, существует необходимость в изобретении мягкой контактной линзы, которая будет удобна в ношении и будет позволять большему количеству кислорода легко и быстро диффундировать сквозь нее. Конкретнее, хотя повышенная кислородопроницаемость может быть достигнута путем изменения состава данного материала, также существует необходимость изобретения мягких контактных линз, в которых применяются существующие и испытанные материалы, например гидрогели и силикон-гидрогели.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Офтальмологические линзы настоящего изобретения преодолевают недостаток кислородопроницаемости, связанный с предшествующим уровнем техники, о чем кратко сказано выше.
В соответствии с одним из аспектов данное изобретение относится к офтальмологическим устройствам. Офтальмологическое устройство, содержащее контактные линзы, причем каждая контактная линза содержит оптическую зону, периферийную зону, окружающую оптическую зону, переднюю искривленную поверхность и заднюю искривленную поверхность и по меньшей мере один дискретный утонченный участок в периферийной зоне, выполненный с возможностью повышать кислородопроницаемость в дискретном утонченном участке и в области вокруг него. По меньшей мере один дискретный утонченный участок покрывает от приблизительно пяти до приблизительно семидесяти пяти процентов площади периферийной зоны и имеет глубину между пятью и тремястами микрон.
Контактными линзами называют линзы, которые надевают непосредственно на глаз. Контактные линзы относятся к медицинским устройствам и могут применяться для коррекции зрения и (или) по косметическим или иным терапевтическим причинам. Контактные линзы применяют в коммерческих масштабах для улучшения зрения с 1950-х гг. Первые образцы контактных линз изготавливали или вытачивали из твердых материалов. Такие линзы были относительно дорогими и хрупкими. Кроме того, такие первые контактные линзы изготавливали из материалов, которые не обеспечивали достаточной диффузии кислорода через контактную линзу в конъюнктиву и роговицу, что могло потенциально повлечь за собой ряд неблагоприятных клинических эффектов. Хотя такие контактные линзы используются и в настоящее время, они подходят не всем пациентам из-за низкого уровня первичного комфорта. Дальнейшие разработки в данной области привели к созданию мягких контактных линз на основе гидрогелей, которые сегодня чрезвычайно популярны и широко используются. В частности, силикон-гидрогелевые контактные линзы, доступные в настоящее время, сочетают преимущества силикона, отличающегося исключительно высокой кислородной проницаемостью, с признанным удобством при ношении и клиническими показателями гидрогелей. По сути, контактные линзы из силикон-гидрогелей обладают более высокой кислородной проницаемостью и в целом более удобны в ношении, чем контактные линзы, сделанные из твердых материалов, которые применялись ранее.
Доступные в настоящее время контактные линзы остаются высокорентабельным средством коррекции зрения. Тонкие пластиковые линзы располагаются над роговицей глаза для коррекции дефектов зрения, включая миопию или близорукость, гиперметропию или дальнозоркость, астигматизм, то есть дефект роговицы, когда она более выгнутая или пологая в одном направлении, а также пресбиопию, то есть потерю способности хрусталика к аккомодации. Доступны различные формы контактных линз, которые могут быть изготовлены из различных материалов для обеспечения разных функциональных возможностей. Мягкие контактные линзы для повседневного ношения, как правило, изготавливают из мягких полимерных материалов, которые соединяют с водой для кислородной проницаемости. Мягкие контактные линзы для повседневного ношения могут представлять собой одноразовые линзы для повседневного ношения или одноразовые линзы длительного ношения. Одноразовые линзы для повседневного ношения обычно носят в течение одного дня и затем выбрасывают, тогда как одноразовые линзы длительного ношения обычно носят до тридцати дней. Для обеспечения различных функциональных возможностей цветных мягких контактных линз используют разные материалы. Например, в контактных линзах с окрашиванием для повышения различимости используют светлое окрашивающее вещество для облегчения поиска пользователем выпавшей контактной линзы, контактные линзы, усиливающие цвет, содержат полупрозрачное окрашивающее вещество, которое предназначено для усиления натурального цвета глаз, цветные контактные линзы содержат более темное, непрозрачное окрашивающее вещество, предназначенное для изменения цвета глаз, а тонированные контактные со светофильтром предназначены для усиления определенных цветов с одновременным приглушением других. Жесткие газопроницаемые контактные линзы изготавливают из полимеров с содержанием силоксана, но они более жесткие, чем мягкие контактные линзы, что позволяет им сохранять свой контур и делает их более долговечными. Бифокальные и мультифокальные контактные линзы специально разработаны для пациентов, страдающих пресбиопией, и доступны как в виде мягких, так и в виде жестких контактных линз. Торические контактные линзы специально разработаны для пациентов, страдающих астигматизмом, и также доступны как в виде мягких, так и в виде жестких контактных линз. Комбинированные линзы, сочетающие разные аспекты описанных выше линз, также доступны, например гибридные контактные линзы.
В соответствии с настоящим изобретением, конструкция контактных линз изменяется, чтобы повысить кислородопроницаемость, не изменяя материал, из которого изготовлена линза. Основным принципом настоящего изобретения является повышение пропускания кислорода сквозь контактную линзу путем локального уменьшения толщины линзы. Другими словами, существует возможность повысить пропускание кислорода сквозь контактную линзу путем создания локальных областей сокращения толщины, то есть углублений на поверхности линзы.
Кислородопроницаемость сквозь данный материал представляется в виде отношения Dk/t, где D представляет способность к диффузионному переносу, меру того, насколько быстро кислород проходит сквозь материал, k представляет растворимость, меру того, сколько кислорода содержит материал, а t - это толщина материала. Как показывает это отношение, пропускаемость кислорода может быть повышена путем повышения кислородопроницаемости материала, Dk, или путем сокращения толщины линзы. Предпочтительным является повышение отношения в самых толстых участках линзы, которые имеют самое низкое значение отношения Dk/t при условии неизменности материала. В соответствии с настоящим изобретением, углубления в поверхности линзы создают локализованные области сниженной толщины, таким образом повышая пропускаемость кислорода.
Локальное сокращение толщины в контактной линзе позволяет повысить пропускание кислорода к глазу без необходимости использования другого материала. Локальное сокращение толщины не оказывает никакого влияния на оптические свойства линзы и является простым и недорогим при производстве.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеизложенные и прочие характеристики и преимущества настоящего изобретения станут понятны после следующего более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированных с помощью прилагаемых чертежей.
На ФИГ. 1 представлен вид в плане примерной контактной линзы.
На ФИГ. 2 представлен график толщины линзы от ее центра до ее края, где в середине периферийного участка располагаются углубления в соответствии с настоящим изобретением.
На ФИГ. 3A, 3B и 3C представлены примерные схемы расположения углублений в контактной линзе в соответствии с настоящим изобретением.
На ФИГ. 4 представлен вид в поперечном разрезе одного углубления в середине периферийного участка контактной линзы в соответствии с настоящим изобретением.
На ФИГ. 5A-5D представлены примерные поперечные сечения форм углублений в соответствии с настоящим изобретением.
На ФИГ. 6 представлена модель Чхабра интенсивности поступления кислорода сквозь контактную линзу с углублениями в соответствии с настоящим изобретением.
На ФИГ. 7 представлен вид в плане примерной контактной линзы на глазу в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Контактными линзами называют линзы, которые надевают непосредственно на глаз. Контактные линзы относятся к медицинским устройствами и могут применяться для коррекции зрения и (или) по косметическим или иным терапевтическим причинам. Контактные линзы применяют в коммерческих масштабах для улучшения зрения с 1950-х гг. Первые образцы контактных линз изготавливали или вытачивали из твердых материалов. Такие линзы были относительно дорогими и хрупкими. Кроме того, такие первые контактные линзы изготавливали из материалов, которые не обеспечивали достаточной диффузии кислорода через контактную линзу в конъюнктиву и роговицу, что могло потенциально повлечь за собой ряд неблагоприятных клинических эффектов. Хотя такие контактные линзы используются и в настоящее время, они подходят не всем пациентам из-за низкого уровня первичного комфорта. Дальнейшие разработки в данной области привели к созданию мягких контактных линз на основе гидрогелей, которые сегодня чрезвычайно популярны и широко используются. В частности, силикон-гидрогелевые контактные линзы, доступные в настоящее время, сочетают преимущества силикона, отличающегося исключительно высокой кислородной проницаемостью, с признанным удобством при ношении и клиническими показателями гидрогелей. По существу, такие силикон-гидрогелевые контактные линзы обладают более высокой кислородной проницаемостью, и их, по существу, удобнее носить, чем контактные линзы, изготовленные из применявшихся в прошлом твердых материалов. Тем не менее, такие новые контактные линзы не лишены ограничений.
Доступные в настоящее время контактные линзы остаются высокорентабельным средством коррекции зрения. Тонкие пластиковые линзы располагаются над роговицей глаза для коррекции дефектов зрения, включая миопию или близорукость, гиперметропию или дальнозоркость, астигматизм, то есть асферичность роговицы, а также пресбиопию, то есть потерю способности хрусталика к аккомодации. Доступны различные формы контактных линз, которые могут быть изготовлены из различных материалов для обеспечения разных функциональных возможностей. Мягкие контактные линзы для повседневного ношения обычно изготавливают из мягких полимерных пластических материалов, которые соединяются с водой для обеспечения кислородной проницаемости. Мягкие контактные линзы для повседневного ношения могут представлять собой одноразовые линзы для повседневного ношения или одноразовые линзы длительного ношения. Одноразовые линзы для повседневного ношения обычно носят в течение одного дня и затем выбрасывают, тогда как одноразовые линзы длительного ношения обычно носят до тридцати дней. Для обеспечения различных функциональных возможностей цветных мягких контактных линз используют разные материалы. Например, в контактных линзах с окрашиванием для повышения различимости используют светлое окрашивающее вещество для облегчения поиска пользователем выпавшей контактной линзы, контактные линзы, усиливающие цвет, содержат полупрозрачное окрашивающее вещество, которое предназначено для усиления натурального цвета глаз, цветные контактные линзы содержат более темное, непрозрачное окрашивающее вещество, предназначенное для изменения цвета глаз, а тонированные контактные со светофильтром предназначены для усиления определенных цветов с одновременным приглушением других. Жесткие газопроницаемые контактные линзы выполняются из силиконовых полимеров, но они жестче мягких контактных линз и не содержат воды, благодаря чему лучше держат форму и более стойки в использовании, хотя в целом менее удобны при ношении. Бифокальные контактные линзы специально разработаны для пациентов, страдающих пресбиопией, и доступны как в виде мягких, так и в виде жестких контактных линз. Торические контактные линзы специально разработаны для пациентов, страдающих астигматизмом, и также доступны как в виде мягких, так и в виде жестких контактных линз. Комбинированные линзы, сочетающие разные аспекты описанных выше линз, также доступны, например гибридные контактные линзы.
6
6
6
6
6
Мягкие контактные линзы, как правило, более комфортны при ношении, чем жесткие газопроницаемые контактные линзы из твердых материалов. Доступные в настоящее время контактные линзы изготавливают из силикон-гидрогелей, включая этафилкон, галифилкон, сенофилкон и нарафилкон. К числу других силиконовых гидрогелей также относятся лотрафилкон, балафилкон, вифилкон и омафилкон. Как правило, эти материалы имеют низкий модуль упругости, например, для этафилкона А модуль Юнга составляет приблизительно 0,3×10 Па, для галифилкона А модуль Юнга составляет приблизительно 0,43×10 Па, для сенофилкона А модуль Юнга составляет приблизительно 0,72×10 Па, для балафилкона А модуль Юнга составляет приблизительно 1,1×10Па и для лотрафилкона А модуль Юнга составляет приблизительно 1,4×10Па. Поскольку некоторые из этих материалов имеют настолько низкий модуль упругости, возможно, потребуется увеличение толщины линзы в определенных участках для достижения приемлемой жесткости линзы. Например, при астигматической коррекции зрения механические элементы специально выполнены в периферийной зоне контактной линзы для достижения вращательной устойчивости на глазу для требуемой коррекции зрения. Такими механическими свойствами обычно является переменная толщина в периферической зоне линзы, которая, таким образом, потенциально изменяет пропускание кислорода. Другие типы линз по различным причинам также имеют более толстые и более тонкие участки. Следовательно, чтобы повысить пропускание кислорода сквозь удобную, испытанную контактную линзу, изготовленную из известного материала, можно создать локальные более тонкие участки, например, путем применения углублений, о чем более подробно идет речь далее.
На ФИГ. 1 показан вид в плане примерной контактной линзы 100. Контактная линза 100 содержит оптическую зону 102, периферийную зону 104, окружающую оптическую зону 102, заднюю искривленную поверхность, разработанную для вхождения в контакт с глазом пациента при ношении, и переднюю искривленную поверхность, расположенную с обратной стороны от задней искривленной поверхности. Оптическая зона 102 представляет собой часть контактной линзы 100, с помощью которой достигают коррекции зрения. Иными словами, оптическая зона 102 обеспечивает коррекцию зрения и выполнена с учетом конкретной потребности, такой как коррекция монофокальной миопии или гиперметропии, коррекция астигматического зрения, коррекция бифокального зрения, коррекция мультифокального зрения, индивидуальная коррекция, или выполнена в виде любой другой конфигурации, которая может обеспечивать коррекцию зрения. Периферийная зона 104 окружает оптическую зону 102 и обеспечивает механическую стабильность контактной линзы 100 на глазу. Иными словами, периферийная зона 104 обеспечивает механические характеристики, которые влияют на расположение и стабилизацию контактной линзы 100 на глазу, включая центрирование и ориентацию. Ориентация имеет фундаментальное значение, когда оптическая зона 102 содержит неосесимметричные элементы, такие как элементы для коррекции астигматизма и/или коррекции аберрации высшего порядка. В некоторых конфигурациях контактных линз можно использовать дополнительную промежуточную зону между оптической зоной 102 и периферийной зоной 104. Дополнительная промежуточная зона обеспечивает плавный переход от оптической зоны 102 к периферийной зоне 104.
Следует отметить, что как оптическую зону 102, так и периферийную зону 104 можно выполнить по отдельности, хотя иногда их конфигурации тесно связаны друг с другом при наличии специфических требований. Например, конфигурация торической контактной линзы с астигматической оптической зоной может требовать наличия специфической периферийной зоны для удержания контактной линзы в заданной ориентации на глазу. Торические контактные линзы отличаются по конструкции от сферических контактных линз. Часть оптической зоны торических контактных линз обладает двумя оптическими силами, сферической и цилиндрической, которые создаются криволинейными поверхностями, по существу расположенными перпендикулярно друг другу. Для коррекции астигматического зрения необходимо, чтобы области усиления находились под определенным углом друг к другу вдоль цилиндрической оси глаза. Механическая или периферийная зона торических контактных линз, как правило, содержит средство стабилизации для надлежащего вращения и ориентации цилиндрической или астигматической оси с установкой в необходимое положение при ношении линзы на глазу. Поворот контактной линзы в надлежащее положение при перемещении контактной линзы или исходной установке ее на глаз имеет большое значение в изготовлении торической контактной линзы. Зоны стабилизации могут содержать любую подходящую конфигурацию, например конфигурацию со стратегическим расположением более толстых участков. В других линзах, например линзах для коррекции пресбиопии, может также потребоваться расположение элементов в периферийной зоне 104. Такие элементы служат для обеспечения того, чтобы особые участки оптической зоны 102 были расположены корректно при изменении взгляда глаза. Такими элементами могут быть усечения и утолщения участков периферийной зоны 104. Следует отметить, что хотя взятая для примера контактная линза 100, показанная на ФИГ. 1, изображена круглой и/или кольцевой, возможно использовать некруглые зоны и/или некольцевые конфигурации. Кроме того, кромка края может быть плоской или неплоской.
Как было изложено выше, пропускаемость кислорода сквозь данный материал представлена отношением Dk/t, где D - способность к диффузионному переносу, k - растворимость, а t - толщина. Если требуется повысить пропускаемость кислорода сквозь контактную линзу, не изменяя материал, предпочтительно изменяется толщина t линзы. Полезно повышать отношение Dk/t в самых толстых областях линзы, имеющих самое низкое значение Dk/t. Таким образом, чтобы повысить пропускание кислорода или пропускаемость кислорода сквозь контактную линзу, предпочтительно сокращают толщину линзы локально. Локальное утончение не затрагивает основные характеристики конструкции линзы, например, изменения жесткости линзы или механических свойств в периферийной зоне не происходит. Одним способом сокращения локальной толщины контактной линзы является формирование выемок или углублений на поверхности. Влияние добавления углублений на заднюю искривленную поверхность линзы, например, показано на ФИГ. 2, которая представляет собой график толщины линзы от ее центра до ее края. Вертикальная ось представляет собой толщину, а горизонтальная ось - расстояние от центра линзы до ее края. График показывает толщину в поперечном разрезе линзы от центра линзы, точка а, до края линзы, точка b, а также показывает влияние углубления, расположенного в середине периферийной толщины, точка с.
На ФИГ. 3A, 3B и 3C показаны различные возможные конфигурации углублений 306 в периферийной зоне 304 контактной линзы 300. Хотя углубления 306 могут располагаться в оптической зоне 302, предпочтительно нужно располагать углубления в периферийной зоне 304 контактной линзы 300, чтобы избежать оптической интерференции. Однако углубления 306 могут располагаться на любой или на обеих, передней или задней, искривленных поверхностях. На ФИГ. 4 представлена 1/2 вида в поперечном разрезе или профиль контактной линзы 400, где показано единственное углубление 406 в задней искривленной поверхности. Количество, размер, глубина, форма и распространение углублений должны быть предпочтительно оптимизированы, чтобы максимально увеличить требуемое локальное Dk/t, а также чтобы свести к минимуму влияние на характеристики, отвечающие за обращение, физиологию и удобство. Количество и расположение углублений зависит от требуемой площади покрытия и размера каждого углубления. Для контактных линз, которые при ношении перемещаются незначительно, требуется большая площадь покрытия, чтобы больше кислорода попадало к роговице. Для контактных линз, которые перемещаются на глазу со средней интенсивностью, подходит меньшая площадь покрытия, поскольку перемещение линзы будет неотъемлемо приводить к расширению площади покрытия. Предпочтительный диапазон покрытия углублениями составляет приблизительно от пяти (5) до приблизительно семидесяти пяти (75) процентов площади поверхности периферийной области.
Глубина углублений зависит от требуемого повышения Dk/t, которое, как объясняется в настоящем документе, представляет собой функцию материала и конструкционной толщины контактной линзы. Предпочтительный диапазон глубин углублений составляет от приблизительно пяти (5) до приблизительно трехсот (300) микрон. Диаметр каждого углубления может варьироваться в зависимости от множества факторов, в том числе от требуемой площади поверхности, которую необходимо занять углублениями и от количества углублений. Все углубления могут иметь одинаковый размер, или они могут иметь разные размеры. Предпочтительный диапазон диаметров углубления составляет от приблизительно двадцати (20) до приблизительно тысячи (1000) микрон. Углубления могут располагаться на любой или на обеих, передней и/или задней, искривленных поверхностях. Однако следует заметить, что углубления на передней искривленной поверхности должны иметь такие размер и форму, которые не препятствуют нормальному растеканию слезной жидкости по поверхности линзы и не влияют на удобство линзы и/или физиологию глазного века.
Распределение углублений по поверхности контактной линзы не обязательно должно быть структурировано или иметь регулярную структуру, то есть углубления могут быть распределены беспорядочно при условии, что они занимают требуемую площадь поверхности линзы. К тому же, форма углублений в поперечном разрезе может иметь любую подходящую конфигурацию. На ФИГ. 5A-5C показано несколько возможных осуществлений. На ФИГ. 5A форма углубления 500 в поперечном разрезе круглая. На ФИГ. 5B форма углубления 502 в поперечном разрезе имеет выемку. На ФИГ. 5C форма углубления 504 в поперечном разрезе асферична. На ФИГ. 5D форма углубления 506 в поперечном разрезе имеет фаску 508, чтобы обеспечить гладкое перемещение с находящейся под ней подложкой. Форма может быть изменена, чтобы сбалансировать повышенную пропускаемость кислорода и удобство.
Влияние углублений на интенсивность поступления кислорода через контактную линзу, при расчете с применением модели Чхабра (Махендра Чхабра, Джон М.Прауснитц и Клэйтон Дж. Радке: «Моделирование метаболизма роговицы и переноса кислорода при ношении контактной линзы», Optometry and Vision Sciences, том. 86, № 5, стр. 454-466 (2009)) показано на ФИГ. 6. Размеры осей x и y указаны в мм. В этом возможном варианте осуществления, на задней искривленной поверхности в периферийной зоне контактной линзы выполнены два ряда углублений. Углубления внутреннего кольца 602 содержат углубления, имеющие глубину приблизительно сто (100) микрон при толщине дополнительного материала под углублениями 602 приблизительно сто (100) микрон. Центр внутреннего кольца углублений 602 располагается на расстоянии приблизительно пять (5) миллиметров от геометрического центра линзы. Углубления внешнего кольца 604 содержат углубления, имеющие глубину приблизительно сто сорок (140) микрон при толщине дополнительного материала под углублениями 604 приблизительно сто (100) микрон. Центр внешнего кольца углублений 604 располагается на расстоянии приблизительно шесть (6) миллиметров от геометрического центра линзы. Как видно из фигуры, интенсивность поступления кислорода в два раза выше под углублениями 606, чем под поверхностью без углублений 608. Интенсивность поступления или пропускаемость кислорода измеряется в микромолях - сантиметров в секунду или мкMсм/с.
Как было изложено ранее, предпочтительным является формирование углублений или любых других подходящих выемок в самом толстом участке контактной линзы, поскольку такие участки имеют самые низкие значения Dk/t. Однако поскольку контактная линза постоянно передвигается на глазу, например вращается или перемещается горизонтально и вертикально, повышение кислородопроницаемости с помощью создания поверхности с углублениями или выемками ограничивается не точным расположением каждого углубления, а скорее областью глаза, которую могут занимать углубления в любой момент ношения. Поперечная диффузия кислорода на участке с углублениями плюс степень смешивания слезной жидкости в момент моргания будет далее насыщать кислородом ткани под областями контактной линзы, не покрытыми углублениями. На ФИГ. 7 показано схематическое изображение контактной линзы 700 на глазу 701. Как показано стрелками 703, контактная линза 700 может перемещаться горизонтально, вертикально и может поворачиваться. Углубления 702 перемещаются вместе с линзой, подвергая, таким образом, все большую часть глаза 701 областям с высокой пропускаемостью.
Контактные линзы по настоящему изобретению содержат выемки или более тонкие участки для повышения пропускаемости кислорода к роговице. Предпочтительными элементами конструкции, выполняющими эту функцию, являются углубления на задней искривленной поверхности линзы в ее периферийной зоне. Предпочтительное углубление представляет собой углубление, имеющее форму круга в проекции сверху, но углубления могут быть треугольными, квадратными, пятиугольными, шестиугольными, семиугольными, восьмиугольными или иметь любую подходящую форму. В дополнение к этим осесимметричным формам углубления могут также иметь такую форму, как овал, эллипс или неправильную форму. Возможные формы в поперечном сечении включают в себя, без ограничений, дугу окружности, усеченный конус, сплющенную трапецию и профили, образованные параболической кривой, эллипсом, полусферической кривой, чашевидной кривой, синусоидальной кривой или формой, образуемой вращением цепной линии вокруг ее оси симметрии. К другим возможным конфигурациям углублений относятся углубления внутри углублений и углубления постоянной глубины. Кроме этого, на одной поверхности могут использоваться углубления разных форм и типов.
Важно заметить, что любой тип утончающего элемента может использоваться до тех пор, пока он не препятствует оптическим элементам, механическим элементам, элементам, отвечающим за производительность и удобство контактной линзы. Кроме того, хотя углубления расположены по существу по кругу, возможно любое подходящее расположение, включая случайное, фрактальное и со смещенным расположением.
Контактные линзы по настоящему изобретению могут изготавливаться с применением любых известных процессов для производства контактной линзы. Предпочтительно линзы изготавливаются путем фотоотверждения композиции для изготовления линз и нанесения покрытия на полимеризованную линзу. Для литья реакционной смеси в производстве контактных линз известны различные процессы, включая центробежное литье и статическое литье. Предпочтительный способ изготовления контактных линз настоящего изобретения представляет собой формование силикон-гидрогелей, что является экономичным способом и позволяет точно контролировать окончательную форму гидратированной линзы. При использовании данного способа реакционную смесь помещают в форму для литья, имеющую форму, которую необходимо придать готовому силиконовому гидрогелю, т.е. набухшему от воды полимеру. Реакционную смесь подвергают воздействию в таких условиях, при которых полимеризуются мономеры, в результате чего получают полимер, имеющий примерно такую форму, которая желательна для готового продукта. Условия такой полимеризации хорошо известны в данной области техники. Смесь полимеров необязательно может быть обработана растворителем, а затем водой с получением силикон-гидрогеля, имеющего в итоге размер и форму, сходную с размером и формой исходного формованного полимерного изделия. При таком процессе, как литье, схема расположения углублений наносится на форму при помощи штампа, имеющего форму и глубину, соответствующую углублению. Процессы литья по существу представляют собой двухстадийные или более предпочтительно трехстадийные способы с промежуточным оттиском. При трехстадийном способе углубление формируется в виде вдавленного участка вогнутой мастер-модели задней поверхности. Мастер-модель предпочтительно является металлической, но также может быть керамической. Металлические мастер-модели изготавливаются на станке из стали, латуни, алюминия и т.п. Мастер-модель далее используется для получения промежуточного оттиска, в котором кривая теперь является выпуклой и углубление представлено приподнятым участком на промежуточном оттиске задней кривой. Итоговая линза отливается по оттиску задней кривой в сборе с формой для литья передней кривой, созданной с применением аналогичного способа. При двухстадийном способе негидратированный полимерный материал линзы подвергается непосредственной обработке, более предпочтительно на прецизионном токарном станке. В данном случае углубления выполняются в негидратированном полимерном материале на станке в виде выемок на вогнутой поверхности.
Хотя представленные и описанные в настоящем документе варианты осуществления считаются наиболее практичными и предпочтительными, очевидно, что специалистам в данной области будут понятны возможности отступления от конкретных конфигураций и способов, представленных и описанных в настоящем документе, которые можно использовать без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Настоящее изобретение не ограничивается отдельными конструкциями, описанными и показанными в настоящем документе, но все его конструкции должны быть согласованы со всеми модификациями, которые могут входить в объем приложенной формулы изобретения.