КРЕПЛЕНИЕ И ИНКАПСУЛЯЦИЯ В ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ С ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ С КОЛЬЦЕОБРАЗНЫМИ ВСТАВКАМИ
FASTENING AND ENCAPSULATION IN POWERED OPHTHALMIC DEVICES WITH ANNULAR INSERTS

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении описаны способы, прибор и устройства, связанные с аспектами герметизации и герметичного закрытия в отношении офтальмологических устройств и, более конкретно, в некоторых вариантах осуществления связанные с аспектами герметизации и герметичного закрытия при изготовлении офтальмологической линзы с многоэлементной вставкой, внутри которой или на которой есть компоненты.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Традиционно офтальмологическое оборудование, такое как контактные линзы, внутриглазные линзы или окклюдер слезных точек, является биологически совместимым оборудованием с корректирующими, косметическими или терапевтическими свойствами. Например, контактная линза может обеспечивать одну или более из функций коррекции зрения, косметической коррекции и терапевтических эффектов. Физические характеристики линз обеспечивают любую функцию. Конструкция линзы с учетом свойства светопреломления может корректировать характеристики зрения. Введенный в линзу пигмент позволяет обеспечить косметическую коррекцию. Введенный в линзу активный агент позволяет обеспечить терапевтическую функцию. Такие физические характеристики могут быть реализованы без запитывания линзы энергией.
В последнее время активные компоненты начали встраивать в контактные линзы. Некоторые компоненты могут включать, например, полупроводниковые устройства. Описано несколько примеров контактной линзы со встроенными полупроводниковыми устройствами, помещенной на глаза животного. Однако у таких устройств пока нет механизма автономного питания. Несмотря на наличие проводов от линзы до батареи для энергоснабжения таких полупроводниковых структур, в теории эти структуры могут получать энергию без проводов, но реальный механизм беспроводного энергоснабжения отсутствует.
Таким образом, желательно иметь дополнительные способы и прибор, приспособленные для образования офтальмологических линз, запитываемых энергией в степени, подходящей для обеспечения одной или более функций в офтальмологической линзе и контроля изменения оптической характеристики офтальмологической линзы или другого биомедицинского устройства. В процессе изготовления таких офтальмологических и биомедицинских устройств может быть использовано множество компонентов, в которых природа физической и химической изоляции таких компонентов или ее отсутствие может быть важна. Поэтому важны новые способы, устройства и прибор, связанные с герметизацией и герметичным закрытием различных компонентов в запитываемых энергией офтальмологических и биомедицинских устройствах.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, настоящее изобретение включает в себя инновационные решения, связанные с герметизацией и герметичным закрытием различных компонентов, включая, например, вставки, которые могут быть запитаны энергией и встроены в офтальмологическое устройство. Образцами данных офтальмологических устройств могут служить, например, контактные линзы или окклюдеры слезных точек. С точки зрения общности используемых подходов в объем настоящего изобретения может входить множество других запитываемых энергией биомедицинских устройств. Кроме того, также представлены способы и прибор для образования офтальмологической линзы с герметизированной или герметично закрытой многоэлементной вставкой. В некоторых вариантах осуществления среда в запитываемом энергией состоянии может обеспечивать питание для компонента, который может потреблять ток. Компоненты могут включать в себя без ограничений элемент линзы с изменяемыми оптическими свойствами, полупроводниковое устройство и активное или пассивное электронное устройство. Такие компоненты также могут включать в себя возможность активации внешним сигналом различных типов. Некоторые варианты осуществления также могут включать в себя литую силикон-гидрогелевую контактную линзу с жесткой или формуемой запитываемой энергией вставкой, содержащейся в офтальмологической линзе биосовместимым образом.
Поэтому настоящее изобретение включает в себя способы образования вставки путем герметизации вместе по меньшей мере переднего криволинейного элемента и заднего криволинейного элемента. Способ может включать в себя этапы образования электрических соединений и прикрепления устройств к соединениям и/или к криволинейным элементам. Также включены устройства, полученные при обработке с использованием этих способов.
В некоторых альтернативных вариантах осуществления может быть второй задний криволинейный элемент, который добавляется к указанной ранее двухэлементной вставке. В этих случаях герметизация различных элементов может создавать множество полостей. Природа описанного в настоящем документе устройства, обладающего признаками изобретения, допускает этапы способа для включения в состав вставок дополнительных отдельных элементов либо на этапах последовательной обработки, либо на этапах параллельной обработки.
В некоторых вариантах осуществления вставки могут содержать электрические компоненты. Некоторые или все из этих компонентов могут быть размещены в пространстве, внутреннем по отношению к герметизированным полостям во вставке. Другие варианты осуществления могут быть получены в результате размещения электрических компонентов в месте, внешнем по отношению к образованным полостям. В вариантах осуществления с внешними компонентами может быть полезно герметично закрывать компоненты в их собственный материал для герметичного закрытия.
Полости, образованные в различных вариантах осуществления, также могут содержать различного рода жидкости. Например, в варианте осуществления изобретения с жидкостным мениском центральная полость, расположенная по меньшей мере частично в оптической зоне, может содержать жидкость, связанную с образованием линзы. В некоторых вариантах осуществления жидкость можно разместить в области, образующей полость, до или в процессе герметизации, во время которого образуется полость. В других случаях жидкость можно добавлять после образования герметизированной полости, например, путем введения игл для заполнения через одну или более областей либо в заднем криволинейном элементе, либо в переднем криволинейном элементе с последующей герметизацией полученного место прохождения в заднем криволинейном элементе или переднем криволинейном элементе.
Способы образования герметизирующих уплотнителей и полученные герметизирующие устройства являются важными аспектами различных вариантов осуществления. В некоторых вариантах осуществления герметизирующие уплотнители могут включать в себя предварительно сформированные материалы, которым придают форму, соответствующую последующему образованию герметизированных областей. В других вариантах осуществления герметизирующие уплотнители могут быть образованы на месте путем нанесения герметизирующих агентов на поверхность одного или обоих из заднего криволинейного элемента и переднего криволинейного элемента. В некоторых из этих вариантов осуществления нанесенный герметизирующий агент может быть полимеризован до сборки множества элементов; в других случаях неполимеризованный герметизирующий материал будет дополнительно обработан для сборки множества элементов.
В вариантах осуществления с использованием либо предварительно полимеризованных герметизирующих материалов, либо неполимеризованных герметизирующих материалов два элемента, которые герметизированы с помощью этих материалов друг с другом, можно удерживать на месте или прижимать вместе для образования герметизирующего уплотнителя. Затем в некоторых вариантах осуществления поверхности, которые сжимаются вместе для образования физического контакта для создания герметизирующего уплотнителя, могут впоследствии удерживаться на месте путем нанесения адгезивного материала, заходящего на оба элемента, который после полимеризации постоянно удерживает две поверхности на месте и поддерживает герметизирующий аспект герметизирующего материала между двумя элементами.
В некоторых альтернативных вариантах осуществления сжатие поверхностей вместе может активировать механизм самогерметизации. Механизм самогерметизации может фиксировать или самофиксировать два или более элемента вместе и поддерживать давление на герметизирующий материал, что в свою очередь поддерживает физический контакт для формирования целостности герметизирующего соединения. Другие механизмы могут включать в себя дополнительные элементы в области герметизации, такие как, например, канавки для размещения герметизирующего материала и острые ребра на топографии поверхности для повышения эффективности области герметизации.
Элементы, прикрепленные на любом или обоих из переднего криволинейного элемента и заднего криволинейного элемента, также могут иметь варианты осуществления, которые относятся к их герметизации или герметичному закрытию. Электропроводные дорожки, питающие элементы и/или электронные компоненты, могут содержать клеящий или изолирующий материал, расположенный на всей поверхности дорожки, питающего элемента или компонента так, чтобы избегать контакта изолирующего или клеящего материала с участком формирования передней или задней кривой либо с обоими.
Полученные многоэлементные вставные устройства можно дополнительно обработать для образования офтальмологических устройств и новых способов, относящихся к способам образования этих офтальмологических устройств. В некоторых вариантах осуществления вставка может быть расположена внутри первой формы, где находится небольшое количество материала, формирующего линзу. В других вариантах осуществления эта линзообразующая смесь может включать в себя, например, образующие гидрогель материалы. Дополнительное количество линзообразующей смеси можно добавить до, во время или после приближения второй части формы для литья к первой части формы для литья. Движение второй формы вблизи от первой формы может формировать полость, в которой вставка и линзообразующая смесь могут быть сформованы в композитную линзу с высококачественными оптическими поверхностями. Вставка, которая встроена в полученное таким образом офтальмологическое устройство, может иметь герметично закрытые компоненты и/или компоненты, которые находятся в герметизированных областях. Кроме того, отлитую линзообразующую смесь, которая в некоторых вариантах осуществления может окружать вставку, можно рассматривать как герметично закрывающий вставку слой. Компоненты внутри или на вставке могут включать электронные пути, энергетические устройства, электронные устройства, содержащие, например, интегрированные цепи, и активные оптические элементы, включая, например, жидкостные выпукло-вогнутые линзы.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На ФИГ. 1 представлен пример компонентов прибора узла формы для литья, которые могут быть полезны для реализации некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения.
На ФИГ. 2 представлен пример запитываемой энергией линзы с вариантом осуществления многокомпонентной вставки.
На ФИГ. 3 представлен вид в сечении примера осуществления герметизации для многоэлементной вставки.
На ФИГ. 4A представлен вид сверху вниз примера осуществления многоэлементной вставки в виде двухэлементной вставки.
На ФИГ. 4B представлен вид в сечении примера осуществления многоэлементной вставки в виде двухэлементной вставки.
На ФИГ. 5 представлен альтернативный вариант осуществления области герметизации многоэлементной вставки примера устройства, изображенного на ФИГ. 4B.
На ФИГ. 6 представлен альтернативный вариант осуществления области герметизации многоэлементной вставки для примера устройства, изображенного на ФИГ. 4B.
На ФИГ. 7 представлен альтернативный вариант осуществления области герметизации примера устройства, изображенного на ФИГ. 3.
На ФИГ. 8 представлен альтернативный вариант осуществления области герметизации примера устройства, изображенного на ФИГ. 3.
На ФИГ. 9 представлен альтернативный вариант осуществления герметизирующей области примера устройства, изображенного на ФИГ. 3.
На ФИГ. 10 представлены этапы способа формирования запитываемой энергией офтальмологической линзы с герметизированной и герметично закрытой многоэлементной вставкой в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.
На ФИГ. 11 представлен пример компонентов прибора для помещения герметизированной вставки в часть формы для литья офтальмологической линзы.
На ФИГ. 12 представлен процессор, который можно использовать для реализации некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения.
ФИГ. 13А показывает изображение сверху вниз кольцеобразной двухкомпонентной вкладки как пример осуществления многокомпонентной вкладки.
ФИГ. 13В показывает поперечное изображение кольцеобразной двухкомпонентной вкладки как пример осуществления многокомпонентной вкладки.
ФИГ. 14 показывает изображение кольцеобразной трехкомпонентной вкладки как пример осуществления многокомпонентной вставки.
ФИГ. 15 показывает пошаговое руководство формирования многокомпонентной вставки.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение включает в себя способы и прибор для изготовления офтальмологической линзы с многоэлементной вставкой, где части вставки и компоненты, входящие в состав вставки, могут включать в себя аспекты герметизации и герметичного закрытия. Кроме того, настоящее изобретение включает в себя офтальмологическую линзу с многоэлементной вставкой, встроенной в офтальмологическую линзу, включая аспекты герметизации и герметичного закрытия.
В соответствии с данным изобретением линзы с электропитанием формируются из отформованной вставки и энергетического источника, такого как электрохимический элемент или батарея, которые используются для хранения энергии. В некоторых вариантах осуществления материалы, содержащие источник энергии, герметично закрыты и изолированы от среды, в которую помещают офтальмологическую линзу.
В некоторых вариантах осуществления многоэлементная вставка также включает в себя набор схем, компонентов и источников энергии. Различные варианты осуществления могут включать многокомпонентную вставку, на которой находится группа схем, компонентов и энергетических источников на периферии оптической зоны, через которую должен видеть обладатель линз. Другие варианты осуществления могут включать в себя набор схем, компонентов и источников энергии, которые имеют такой достаточно малый размер, что они негативно не влияют на зрение пользователя контактной линзы и, следовательно, в многоэлементной вставке они могут размещаться внутри или снаружи оптической зоны.
В общем, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления данного изобретения многокомпонентная вставка автоматически встраивает в офтальмологическую линзу источник энергии в определенное место формы, использованной в данной линзе. Варианты осуществления, в которых в офтальмологическую линзу помещают различные компоненты, могут использовать один или более этапов, на которых компоненты герметизируют и приклеивают на место или на которых компоненты герметично закрывают.
В некоторых вариантах осуществления источник энергии находится в электрическом соединении с компонентом, который может быть активирован по команде и который потребляет электрический ток от источника энергии, включенного в офтальмологическую линзу. Компонент может включать в себя без ограничений полупроводниковое устройство, активное или пассивное электрическое устройство или электрически активируемое устройство, включая, например, микроэлектромеханические системы (МЭМС), наноэлектромеханические системы (НЭМС) или микромашины. После размещения источника энергии и компонента часть формы для литья может придать реакционной смеси форму и полимеризовать ее для образования офтальмологической линзы.
В следующих разделах будет приведено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения. Описания как предпочтительных, так и альтернативных вариантов осуществления являются только примерами осуществления и следует понимать, что специалисту в данной области будут понятны возможности внесения изменений, модификаций и создания альтернатив. Поэтому следует учитывать, что область, охватываемая настоящим изобретением, не ограничивается приведенными примерами реализации изобретения.
Определения
В приведенном описании и пунктах формулы, относящихся к настоящему изобретению, используется ряд терминов, для которых будут приняты следующие определения:
Задний криволинейный элемент - в данном контексте цельный элемент многокомпонентной вставки, который установлен в указанной вставке, будет занимать место по задней поверхности линзы. В офтальмологическом устройстве указанное место будет находиться на стороне вставки, более близкой к поверхности глаза владельца. В некоторых вариантах осуществления задний криволинейный элемент может содержать и включать в себя область в центре офтальмологического устройства, через которую свет может проходить в глаз пользователя. Такая область может называться оптической зоной. В других вариантах осуществления элемент может иметь форму кольца и не содержать или включать в себя некоторые или все области оптической зоны. В некоторых вариантах осуществления офтальмологической вставки можно использовать множество задних криволинейных элементов и один из них может включать в себя оптическую зону, в то время как другие могут иметь форму кольца или сегментов кольца.
Компонент - при использовании в настоящем документе термин относится к устройству, которое может получать электрический ток от источника энергии для одного или более из изменения логического состояния или физического состояния.
Заключение - в данном документе означает создавать барьер для отделения объекта, например многокомпонентной вставки, от среды, окружающей данный объект.
Запитанный энергией - в рамках настоящего документа относится к состоянию, в котором может поставлять электрический ток или аккумулировать электрическую энергию.
Энергия - в настоящем документе обозначает способность физической системы к совершению работы. В рамках настоящего изобретения упомянутая способность, как правило, может относиться к способности выполнения электрических действий при совершении работы.
Источник энергии - при использовании в настоящем документе термин относится к устройству, способному подавать энергию или переводить биомедицинское устройство в запитываемое энергией состояние.
Источник электроэнергии - в настоящем документе относится к устройству, способному извлекать энергию из окружающей среды и преобразовывать ее в электрическую энергию.
Передний криволинейный элемент - в данном контексте упомянут цельный элемент многокомпонентной вставки, который установлен в указанной вставке, занимающий место по задней поверхности линзы. В офтальмологическом устройстве указанное место будет находиться на стороне вставки, более дальней от поверхности глаза владельца. В некоторых вариантах осуществления задний криволинейный элемент может содержать и включать в себя область в центре офтальмологического устройства, через которое свет может проходить в глаз пользователя. Такая область может называться оптической зоной. В других вариантах осуществления элемент может иметь форму кольца и не содержать или включать в себя некоторые или все области оптической зоны. В некоторых вариантах осуществления офтальмологической вставки может быть использовано множество передних криволинейных элементов и один из них может включать в себя оптическую зону, тогда как другие могут иметь форму кольца или сегментов кольца.
Линза - при использовании в настоящем документе термин относится к любому офтальмологическому устройству, расположенному в или на глазу. Такие устройства могут обеспечить возможность оптической или косметической коррекции. Например, термин «линза» может относиться к контактной линзе, интраокулярной линзе, глазной вставке, оптической вставке или другим подобным устройствам, с помощью которых корректируется или модифицируется зрение или физиология глаза косметически улучшается (например, изменяется цвет радужной оболочки) без ухудшения зрения. В некоторых вариантах осуществления предпочтительные линзы, составляющие предмет настоящего изобретения, представляют собой мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей.
Линзообразующая смесь, или реакционная смесь, или реакционная смесь мономера (РСМ) - при использовании в настоящем документе термин относится к мономерному или форполимерному материалу, который можно полимеризовать и поперечно сшить или поперечно сшить для образования офтальмологической линзы. Различные варианты осуществления могут включать в себя линзообразующие смеси с одной или более добавками, такими как, например, УФ-блокаторы, красители, фотоинициаторы или катализаторы, а также другими добавками, которые полезно использовать в офтальмологических линзах, таких как контактные или интраокулярные линзы.
Линзообразующая поверхность - в данном документе относится к поверхности, используемой для изготовления линз. В некоторых вариантах осуществления любая такая поверхность может иметь поверхность с обработкой оптического качества, что означает, что данная поверхность достаточно гладкая и изготовлена так, что поверхность линзы, изготовленной способом полимеризации линзообразующей смеси, находящейся в непосредственном контакте с поверхностью формы для литья, имеет оптическое качество. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления линзообразующая поверхность может иметь такую геометрию, которая необходима для придания поверхности линзы необходимых оптических характеристик, включая в том числе сферическую, асферическую и цилиндрическую оптическую силу, коррекцию аберрации волнового фронта, коррекцию топографии роговицы и комбинацию указанных свойств.
Литий-ионный элемент - при использовании в настоящем документе термин относится к электрохимическому элементу, в котором электрическая энергия генерируется в результате движения ионов лития через элемент. Такая электрохимическая ячейка, как правило называемая батареей, в своей типичной форме может быть возвращена в состояние с более высоким зарядом или перезаряжена.
Многоэлементная вставка - в настоящем документе обозначает формируемую или жесткую подложку, обеспечивающую поддержание источника энергии в офтальмологической линзе. В некоторых вариантах осуществления многоэлементная вставка также поддерживает один или более компонентов.
Форма для литья - в данном документе относится к жестким или полужестким предметам, которые могут использоваться для формирования линз из неотвержденных смесей. Некоторые предпочтительные формы для литья включают в себя две части, образующие переднюю изогнутую часть формы для литья и заднюю изогнутую часть формы для литья.
Оптическая зона - в настоящем документе относится к области офтальмологической линзы, через которую смотрит пользователь офтальмологической линзы.
Мощность - в настоящем документе обозначает совершенную работу или переданную энергию за единицу времени.
Перезаряжаемый или перезапитываемый - в настоящем документе, относится к возможности быть перезаряженным или переведенным в состояние с более высокой способностью к совершению работы. В рамках настоящего изобретения указанная способность, как правило, может относиться к восстановлению способности подавать электрический ток определенной величины в течение определенного периода времени восстановления.
Перезапитывать или перезаряжать - при использовании в настоящем документе термин относится к восстановлению состояния с более высокой способностью совершать работу. В рамках настоящего изобретения указанная способность, как правило, может относиться к восстановлению способности устройства подавать электрический ток определенной величины в течение определенного периода времени восстановления.
Высвобожденный из формы для литья - в данном документе относится к действию, в результате которого линза либо полностью извлекается из формы для литья, либо свободно крепится к ней и может быть извлечена с помощью незначительного воздействия или вытолкнута с помощью тампона на палочке.
Многослойные интегрированные многокомпонентные устройства (SIC-устройства) - при использовании в настоящем документе термин относится к результату применения технологий упаковки, позволяющих собирать тонкие слои подложек, которые могут включать электрические и электромеханические устройства, в функциональные интегрированные устройства путем наложения по меньшей мере части каждого слоя друг на друга. Такие слои могут содержать изготовленные из различных материалов устройства различных типов, форм и размеров. Более того, слои могут быть выполнены по различным технологиям изготовления устройств для возможности встраивания и получения различных профилей.
Офтальмологические линзы
На фиг. 1 представлен прибор 100 для образования офтальмологических устройств, содержащих герметизированные и герметично закрытые вставки. Прибор включает в себя пример формы для литья передней криволинейной поверхности 102 и соответствующей ей формы для литья задней криволинейной поверхности 101. Вставку 104 и тело 103 офтальмологического устройства можно разместить внутри формы для литья передней криволинейной поверхности 102 и формы для литья задней криволинейной поверхности 101. В некоторых вариантах осуществления материал тела 103 может представлять собой материал на основе гидрогеля и вставка 104 может быть окружена этим материалом на всех поверхностях.
Вставка 104 может представлять собой один из множества различных типов вставок. На фиг. 1 показано, что может быть по меньшей мере одна герметизированная поверхность 105 вставки 104. Другие варианты осуществления могут включать в себя другие типы герметизирующих уплотнителей и герметично закрывающих элементов, некоторые из которых описаны в разделах ниже. Применение прибора 100 может позволить создать новое офтальмологическое устройство, образованное из комбинации компонентов с множеством герметизированных областей.
На фиг. 2 представлен пример осуществления 200 указанного нового офтальмологического устройства в сечении. Вариант осуществления 200 может быть окружен оболочкой офтальмологического устройства 230. Оболочка 230 может быть образована вариантом осуществления формы для литья 100, изображенной на фиг. 1, и может быть образована из множества материалов, включая, например, гидрогелевые соединения.
Этот вариант осуществления 200 может также включать в себя вставку 240. В некоторых вариантах осуществления вставка 240 может быть образована из множества элементов, а при сборке вставки 240 могут использоваться герметизирующие уплотнители различных типов.
Этот вариант осуществления 200 может включать в себя слой компонентов устройства 210, которые могут включать в себя, например, элементы активации, элементы обработки сигнала, элементы питания и чувствительные элементы. Для включения слоя компонентов устройства 210 можно использовать множество схем герметичного закрытия. В некоторых вариантах осуществления слои 210 можно приклеить к другим компонентам, таким как, например, активное оптическое устройство 220, до фиксации полученной вставки в офтальмологическом устройстве, как показано на фиг. 1. Активное оптическое устройство 220 может быть жидкостной выпукло-вогнутой линзой, которая заполняется двумя различными несмешивающимися жидкостями и затем запечатывается.
Герметизирующие уплотнители и герметично закрывающие элементы - клеевая канавка
На фиг. 3 представлено увеличенное изображение края 300 примера оптического устройства 220 в сечении. Например, водная фаза 360 и неводная фаза 350 представляют две несмешивающиеся жидкости в выпукло-вогнутой линзе. Передняя поверхность 310 активного устройства может быть отлита в виде отдельного элемента, на котором размещены различные металлические слои электродов. Сформированная передняя часть 310 может иметь клеевую канавку, желобок либо прорезь 320, которые будут пересекаться со сформированной, но отдельной задней частью 340. Эта клеевая канавка 320 может использоваться в качестве приемника, например для адгезива, герметика или клея. После сближения переднего криволинейного элемента 310 и заднего криволинейного элемента 340 друг с другом либо до, либо после того, как жидкости 350 и 360 заполнят полость, образованную двумя элементами 310 и 340, задний криволинейный элемент 340 можно подать вперед для плотного вхождения в клеевую канавку 320. После этого в оставшееся пространство клеевой канавки 320 можно разместить адгезив 330 для создания герметизированной области 330. В некоторых вариантах осуществления эта клеевая канавка 320 может располагаться по всей периферии линзы.
Для эффективного помещения адгезивов в клеевую канавку 320 можно применять множество способов. Некоторые варианты осуществления могут включать в себя нанесение с использованием распыляющих форсунок, как, например, в печатном оборудовании, или в других вариантах осуществления в клеевую канавку 320 можно размещать предварительно сформированные адгезивы, которые затем переводят в текучее и склеивающее состояние с использованием либо нагрева, света, давления, либо других стандартных средств образования герметизирующих уплотнителей и клеевых соединений. Герметизированную область 330 можно образовать из адгезивов множества типов. В таблице 1 перечислены некоторые примеры типов материалов, которые можно использовать для такого герметизирующего применения, и возможные соответствующие варианты осуществления. В таблице 1 также описаны некоторые представительные характеристики некоторых материалов в каждой из перечисленных категорий. Специалисту в данной области будет понятно, что в объем формулы изобретения также могут быть включены и другие материалы, отличные от описанных.
Таблица 1Частичный перечень примеров герметизирующих материалов, герметично закрывающих материалов и покрывающих материалов
Материал
Примеры аспектов применения
Эпоксидные системы
Однокомпонентные - высокотемпературная полимеризация, отличная адгезия, биосовместимостьДвухкомпонентные - быстрая полимеризация при условиях окружающей среды, биосовместимость, заполнение зазоров
Силиконовые системы
Однокомпонентные - влагоустойчивость, высокая гибкость, изоляционные свойства, оптическая прозрачностьДвухкомпонентные - прочность, высочайшая гибкость, биосовместимость
УФ-полимеризуемые системы
Быстрая полимеризация, типы с гибкостью, отсутствие паров
Системы, полимеризуемые светодиодами
Однокомпонентные, сферы применения - низкие температуры
Полиуретаны
Оптическая прозрачность, изоляционные свойства, гибкость
Полисульфиды
Возможность полимеризации под водой, высокая прочность, высокая химическая устойчивость
Цианоакрилаты
Биосовместимость, одно соединение, нет выделения газа
Эластомерные системы
Отличная водостойкость, изоляционные свойства, одно соединение
Пленочные адгезивы
Возможность предварительного формирования, отличные изоляционные характеристики
Термоплавкие системы
Типы, допускающие контакт с продуктами питания
Латексные системы
Сферы применения - самоклеящиеся системы, типы, допускающие контакт с продуктами питания
Полиимиды
Фоточувствительные, возможность предварительного формирования, гибкость
Парилены (осажденные из паровой фазы пленки)
Обработка поверхности, изоляционные свойства, соответствующая сфера применения
На фиг. 4A и 4B представлен другой вариант осуществления 400 с клеевой канавкой 495. Это воплощение может содержать двухчастный модуль с элементом передней кривой 410 и задней кривой 492 с полостью между двумя частями 410 и 492, которая используется для помещения активного оптического устройства, например выпукло-вогнутой линзы. Передний криволинейный элемент 410 может быть отлит или сформован большего размера, чем размер активного оптического элемента, причем дополнительный размер создает область опоры 415, которая обеспечивает поверхность для размещения компонентов, соединений и в конечном итоге множество типов герметизирующих аспектов. На фиг. 4A представлен увеличенный передний криволинейный элемент 410 сверху вниз.
На этом увеличенном переднем криволинейном элементе 410 могут быть размещены различные электрические соединения и элементы соединений 430 и 440. В некоторых вариантах осуществления эти элементы соединения 430 и 440 могут подключаться к элементам питания, таким как батареи. В других вариантах осуществления элементы питания могут быть размещены или прикреплены на электрических соединениях вдоль линий соединения 430, 440, 470 и 480. В некоторых конкретных вариантах осуществления первое соединение может быть прикреплено ко второму соединению 480 через перемычку 420. Точки соединения 450 и 460 можно использовать для соединения элементов питания с другими элементами.
Элементы могут быть образованы из материалов, которые могут быть или могут не быть стабильны в среде, в которой находится офтальмологическое устройство, включая, например, слезную жидкость на поверхности глаза, с которой элемент находится в контакте. Варианты применения могут включать в себя формирование герметично закрывающих слоев из покрытий, включая, например, семейство париленов, включая без ограничений элементы из семейства париленов C, N и D. В некоторых вариантах осуществления нанесение герметично закрывающего покрытия может проводиться до или после нанесения других адгезивных или герметизирующих слоев.
На фиг. 4B представлено направление сечения для образования нижнего изображения сечения на фигуре. Как указано выше, некоторые варианты осуществления включают в себя элементы соединения, такие как точка соединения, к которой прикреплены компоненты 491. Пример компонента 491 может включать в себя, например, интегральную схему, прикрепленную к точке соединения 460 с помощью проводящей эпоксидной смолы в качестве примера проводящего материала. В некоторых вариантах осуществления прикрепленные компоненты 491, как правило, могут быть приклеены к области опоры 415 переднего криволинейного элемента 410 путем неполного заполнения адгезивом пространства под или между корпусом компонента и прикрепляющей поверхностью. Затем на интегральную схему или другой компонент 491 можно нанести покрытие или адгезивы для их герметичного закрытия и соединения с передним криволинейным элементом 410. Как показано на изображении сечения, может быть предусмотрен задний криволинейный элемент 493. Природа конструкций герметизирующего уплотнителя, основанных на варианте осуществления 490 с таким задним криволинейным элементом 493, будет более подробно описана в последующих разделах.
В другом аспекте в некоторых вариантах осуществления окрашивающий слой 496 может быть нанесен на периферическую область для изменения визуального восприятия линз. Окрашивающий слой может быть добавлен, например, путем тампонной печати или струйной печати.
На фиг. 5 показано, что этот вариант осуществления 500 включает в себя примеры герметизирующих элементов вариантов осуществления двухэлементных вставок, изображенных на фиг. 4A и 4B. В некоторых вариантах осуществления, таких как в варианте, изображенном на фигуре, передний криволинейный элемент 540 многоэлементной вставки может содержать литой или образованный элемент 525, которые могут выполнять две функции: образование одной границы области клеевой герметизации 520 и обеспечение поверхности, на которой можно разместить электроды для различных целей. В некоторых вариантах осуществления, таких как показаны на фигуре, передний криволинейный элемент 540 может включать в себя выступ 515, который используется в качестве противоположной границы области клеевой герметизации 520. Задний криволинейный элемент 510 многоэлементной вставки может иметь литой элемент, образующий сопрягающуюся поверхность для области клеевой герметизации 515. В этом варианте осуществления задний криволинейный элемент 510 имеет двухэлементную сопрягающуюся поверхность, которая затем образует область внутренней полости 530 и внешнюю область 520 полученного клеевого герметизирующего уплотнителя.
В некоторых вариантах осуществления области клеевой герметизации 525 и 515 можно заполнить адгезивом до размещения на месте заднего криволинейного элемента 510, что приводит к потоку адгезива вокруг двух областей герметизации 520 и 530. Альтернативно область клеевой герметизации 530 можно заполнить до перемещения заднего криволинейного элемента 510 на место напротив переднего криволинейного элемента 540, что позволяет адгезиву течь вокруг полости с образованием как герметизирующего уплотнителя, так и уплотнительного соединения. В некоторых вариантах осуществления область уплотнительного шва 520 может быть выполнена адгезивным веществом на отдельном этапе, в котором может быть использован тот же или иной материал, что и на первом шаге заполнения полости. В указанных вариантах осуществления 500 можно использовать различные материалы из таблицы 1. Это включает в себя без ограничений использование адгезивов для работы в условиях водной среды или использование относительно твердых, предварительно сформированных герметиков для заполнения области клеевой герметизации 530.
В других вариантах осуществления герметизирующую систему 515, 520, 530, 525, 510 можно разместить ближе к внешнему краю 560 переднего криволинейного элемента 540. Минимальное расстояние между областью клеевой герметизации 515 и внешним краем 560 позволяет разместить и поддерживать компонент 491, такой как интегральная схема.
Другие альтернативные варианты осуществления могут включать в себя отворот, выступ или расширение 550, которые протягивают задний криволинейный элемент 510 до внешнего края 560 переднего криволинейного элемента 540. Такое расширение 550 может выполнять двойную функцию - упрочнение области клеевой герметизации 520 и дополнительную защиту компонента 491.
На фиг. 6 представлен другой пример осуществления 600, который включает в себя передний криволинейный элемент 640 многоэлементной вставки и задний криволинейный элемент 650. В данном варианте осуществления область клеевой герметизации может охватывать внутреннюю полость 620 между задним криволинейным элементом 650 и передним криволинейным элементом 640 от образованного элемента 625 до внешнего края 615 и может быть модифицирована для того, чтобы встроить компонент 491, такой как соединение и интегральная схема. Образованный элемент 625 может выполнять двойную функцию - задание границ области клеевой герметизации 620 от элемента 625 до элемента 615 и обеспечение поверхности для размещения образованных электродов.
В другом альтернативном варианте осуществления конструкция элемента 610 заднего криволинейного элемента 650, который находится в области клеевой герметизации 620 от элемента 625 до элемента 615, может представлять собой один элемент 610. В таком примере осуществления внутренняя полость 620 в области клеевой герметизации 620 от элемента 625 до элемента 615 образована элементом отворота 660 и герметизирующим элементом 610. Указанные в таблице 1 материалы являются примерами материалов, которые могут быть эффективны при герметизации и герметичном закрытии вставного устройства. С точки зрения общности используемых подходов специалисту в данной области может быть понятно, что возможно множество вариантов осуществления на практике областей клеевой герметизации и элементов переднего криволинейного элемента и заднего криволинейного элемента, и такие устройства также входят в объем формулы изобретения.
Герметизирующие и герметично закрывающие элементы - компрессионный герметизирующий уплотнитель
На фиг. 7 представлен альтернативный вариант осуществления, который включает в себя другой тип герметизирующей системы 745 и 720, которая может герметизировать многоэлементное вставное устройство 700. В некоторых вариантах осуществления особенность по меньшей мере одного из герметизирующих уплотнителей может включать компрессионный герметизирующий уплотнитель между двумя поверхностями. Этот вариант осуществления 700 включает в себя пример заднего криволинейного элемента 740 с поверхностью 745, которая сжимает другой герметизирующий элемент 720, который может быть образован в виде размещенного герметизирующего уплотнителя из различных адгезивных материалов, включая, например, материалы, указанные в таблице 1.
В конкретном варианте осуществления герметизирующий элемент 720 может представлять собой уплотнительное кольцо из эластомера, которое размещают в канавке 750 в переднем криволинейном элементе 310, что создает место сжатия для герметизирующих элементов 720 и 745. При приложении давления к переднему криволинейному элементу 310 и заднему криволинейному элементу 740 может быть образован компрессионный герметизирующий уплотнитель между герметизирующим элементом 745 на заднем криволинейном элементе 740 и герметизирующим элементом 720 в канавке 750. В некоторых вариантах осуществления в остальную часть герметизирующей канавки 730 можно поместить адгезив для фиксации переднего криволинейного элемента 310 и заднего криволинейного элемента 740 в канавке 750. В этом варианте осуществления герметизирующий уплотнитель компрессионного типа в офтальмологической устройстве содержит вариант осуществления жидкостной менисковой линзы. В других вариантах осуществления этот тип герметизирующего уплотнителя можно использовать для решения задач по герметизации в среде офтальмологической линзы, такой как герметизирующая система, представленная на фиг. 6.
Герметизирующие и герметично закрывающие элементы - герметизирующее соединение типа гребня лабиринтного уплотнения
На фиг. 8 представлен альтернативный вариант осуществления герметизирующего уплотнителя, которое может быть образовано для герметизации многоэлементного вставного устройства 800. В указанных вариантах осуществления особенность по меньшей мере одного из герметизирующих уплотнителей может включать использование гребня лабиринтного уплотнения 845 между задним криволинейным элементом 840 и передним криволинейным элементом 310. Пример заднего криволинейного элемента 840 может иметь заостренную поверхность 845, которая может фиксироваться в другом герметизирующем элементе 820. В некоторых вариантах осуществления герметизирующий элемент 820 может быть образован в виде размещенного герметизирующего уплотнителя, используя, например, адгезивные материалы, указанные в таблице 1. Другие варианты осуществления могут включать в себя использование предварительно сформированного элемента типа уплотнительного кольца 820, которое может быть помещено в канавку 850, причем элемент гребня лабиринтного уплотнения 845 может быть сжат в герметизирующий элемент 820. Альтернативно в канавку 850 можно поместить неполимеризованный или полимеризованный адгезивный материал для создания герметизирующего элемента 820, в который можно вдавить элемент гребня лабиринтного уплотнения 845. В тех вариантах осуществления, в которых герметизирующий элемент 820 представляет собой неполимеризованный адгезив, передний криволинейный элемент 310 и задний криволинейный элемент 840 могут быть герметизированы и адгезивно скреплены поверхностью, сформированной поверхностью гребня лабиринтного уплотнения 845 в герметизирующем элементе 820.
В других вариантах осуществления, независимо от характера герметизирующего уплотнителя, образованного с помощью герметизирующего элемента 820, последующий пример этапа способа может включать в себя помещение адгезива в остальную часть герметизирующей канавки 830 для фиксации переднего криволинейного элемента 310 и заднего криволинейного элемента 840 на месте. В этом конкретном варианте осуществления гребень лабиринтного уплотнения 845, 820 и 850 в офтальмологическом устройстве 800 основан на варианте осуществления типа жидкостной менисковой линзы. Этот тип герметизирующей системы 845, 820 и 850 также можно эффективно использовать для решения других задач по герметизации в среде офтальмологической линзы, такой как герметизирующая система типа изображенной на фиг. 6.
На фиг. 9 представлен альтернативный вариант осуществления гребня лабиринтного уплотнения в офтальмологическом вставном устройстве 900. В этом варианте осуществления, основанном на варианте осуществления типа жидкостной менисковой линзы, для герметизации и герметичного закрытия указанного многоэлементного вставного устройства 900 передний криволинейный элемент 310 многоэлементного вставного устройства и задний криволинейный элемент 940 зафиксированы вместе с использованием самоблокирующегося механизма. В самоблокирующемся механизме 960 использован профилированный выступ 970, проходящий от элемента гребня лабиринтного уплотнения 945 на заднем криволинейной элементе 940, и канавка паза 960 на переднем криволинейной элементе 310. Когда передний криволинейный элемент 310 и задний криволинейный элемент 960 сводят вместе, профилированный выступ 970 и канавка паза 960 создают жесткое фиксированное соединение. В примере варианта осуществления канавка 950 также может образовывать место сжатия для дополнительной фиксации элемента гребня лабиринтного уплотнения 945 в герметизирующем элементе 920. Следует понимать, что любые связанные варианты осуществления герметизирующих соединений, отличных от элемента гребня лабиринтного уплотнения, также могут находиться в рамках сферы действия настоящего изобретения.
Другой необязательный элемент этого варианта осуществления может включать в себя углубление 930 вдоль всей периферии самоблокирующегося герметизирующего механизма 920, 945, 970, 960 и 950. В указанное углубление 930 можно поместить адгезив или герметик, такой как материал, указанный в таблице 1. В этом варианте осуществления 900 представлено только одно место герметизации, но в других вариантах осуществления может потребоваться множество мест герметизации. Например, в устройстве 400 на фиг. 4A самоблокирующийся герметизирующий механизм 920, 945, 970, 960 и 950 может обеспечивать дополнительное разнообразие сфер применения для понятий, представленных в пунктах формулы изобретения. Первое уплотнение может быть использовано для склеивания содержащих жидкость пространств в центре линзы, в то время как вторая кольцевидная часть может быть впоследствии расположена на внутреннем кольцевидном клеевом шве и наружном клеевом шве для соединительных, энергетических и электронных компонентов. Задний криволинейный элемент может быть образован таким образом, чтобы он проходил как единый фрагмент над всеми областями. При использовании множества герметизирующих поверхностей для различных областей можно комбинировать различные варианты осуществления герметизирующего соединения или использовать их во множестве мест.
Способы и материалы для офтальмологических линз на основе вставок
На фиг. 1 представлена схема примера устройства формы для литья 100 офтальмологической линзы с многоэлементной вставкой 104. При использовании в настоящем документе устройство формы для литья 100 включает в себя пластик, образованный для придания формы полости 106, в которую может быть подана линзообразующая смесь, так что при протекании химической реакции или при полимеризации линзообразующей смеси получается офтальмологическая линза желаемой формы. Формы для литья и узлы формы для литья 100, составляющие предмет настоящего изобретения, образованы из более чем одной части или элемента формы для литья 101 и 102. Части формы 101 и 102 могут быть собраны тем же способом, что и при формировании полости 106 между частями 101 и 102 формы при образовании линзы. Эта комбинация частей формы для литья 101 и 102 предпочтительно является временной. После формирования линзы части 101 и 102 формы могут быть отделены для извлечения линзы.
По меньшей мере одна из деталей 101 и 102 формы по меньшей мере частью своей поверхности контактирует с линзообразующей смесью так, что во время реакции или термообработки линзообразующая смесь принимает заданные очертания и формы для формирования линзы в месте контакта. Это справедливо и по меньшей мере для одной другой части формы для литья 101 и 102.
Таким образом, например, в одном примере осуществления устройство формы для литья 100 образовано из двух частей 101 и 102, вогнутого элемента (форма для литья передней изогнутой поверхности) 102 и выпуклого элемента (форма для литья задней изогнутой поверхности) 101, между которыми образована полость 106. Часть вогнутой поверхности, которая находится в контакте с линзообразующей смесью, имеет кривизну передней изогнутой поверхности офтальмологической линзы, которую получают в форме для литья 100. Указанная часть является достаточно гладкой и образована так, что поверхность офтальмологической линзы, образованной путем полимеризации линзообразующей смеси, которая находится в контакте с указанной вогнутой поверхностью, является оптически приемлемой.
В некоторых вариантах осуществления форма для литья передней изогнутой поверхности 102 также может иметь круговой буртик, выполненный в виде единого целого и окружающий круговой край, выходящий от формы для литья передней изогнутой поверхности 120 в плоскости, перпендикулярной оси и также проходящей от буртика (не показано).
Линзообразующая поверхность может включать поверхность с обработкой поверхности с оптическим качеством, что показывает, что она достаточно гладкая и сформирована таким образом, что поверхность линзы, полученная путем полимеризации смеси для формирования линз при контакте с формующей поверхностью, является оптически допустимой. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления линзообразующая поверхность частей 101 и 102 формы имеет геометрические характеристики, которые предназначены для наделения поверхности линзы необходимыми оптическими характеристиками, включающими в том числе сферическую, асферическую и цилиндрическую оптические силы, аберрации волнового фронта, коррекцию топографии роговой оболочки и их комбинации. Специалисту в данной области будет понятно, что в объем настоящего изобретения также могут быть включены и другие характеристики, отличные от описанных выше.
Источник энергии и компонент устанавливают на многоэлементную вставку 104, которая может быть образована из любого принимающего материала, на котором можно разместить источник энергии. В некоторых вариантах осуществления многоэлементная вставка 104 также может включать в себя, например, дорожки схемы, компоненты и другие аспекты, полезные для размещения источника энергии, который находится в электрическом соединении с компонентом, и обеспечения потребления компонентом электрического тока от источника энергии. Описанные в настоящем документе новые подходы к герметизации и герметичному закрытию, такие как герметизированная поверхность 105, позволяют изготавливать функциональную вставку в виде множества элементов и затем надежно собирать их и герметизировать для последующего включения в офтальмологическое устройство, причем материалы во внешней среде офтальмологического устройства и материалы внутри вставного устройства не могут диффундировать через материалы вставки или указанные герметизирующие уплотнители 105.
Различные варианты осуществления также включают размещение источника энергии в многокомпонентной вставке 104 предварительно от размещения многокомпонентной вставки в части формы, участвующей в формировании линзы. Многоэлементная вставка 104 также может включать в себя один или более компонентов, которые будут принимать электрический заряд с помощью источника энергии.
В некоторых воплощениях линза с многокомпонентной вставкой 104 может включать жесткий центр, мягкий край, где центральный жесткий компонент находится в прямом контакте с атмосферой и поверхностью роговицы соответственно своими передней и задней поверхностями. Материал мягкого края линзы (обычно гидрогелевый материал) прикреплен к периферии жесткого оптического элемента, который также действует как многокомпонентная вставка, обеспечивающая энергию и функциональность офтальмологической линзы. В этих вариантах осуществления важна функция герметично закрывающих материалов и герметизирующих уплотнителей 105.
Некоторые дополнительные варианты осуществления включают многокомпонентную вставку 104, содержащую жесткую вставку линзы, заключенную в гидрогелевую матрицу. Многокомпонентная вставка 104, то есть жесткая вставка линзы, может производиться, например, с помощью технологии микролитьевой формовки. Варианты осуществления могут включать в себя, например, смолу из сополимера поли(4-метилпент-1-ена) с диаметром приблизительно от 6 до 10 мм, радиусом передней поверхности приблизительно от 6 до 10 мм, радиусом задней поверхности приблизительно от 6 до 10 мм и толщиной центральной части приблизительно от 0,050 до 0,5 мм. Некоторые типичные воплощения включают вставку с диаметром около 8,9 мм, радиусом передней окружности около 7,9 мм, радиусом задней окружности около 7,8 мм, толщиной центра около 0,100 мм и профилем кромки около 0,050 радиуса. Одна типичная микроформовочная машина может включать микросистему 50 4536 кг (пять тонн), поставляемую Battenfield Inc. Некоторые или все отформованные компоненты, включая, но не ограничиваясь ими, желобки, прорези, края и кромки, могут быть отформованы во время процесса формовки или позже во время повторной обработки продукта, полученного в процессе формовки.
Многоэлементная вставка может быть помещена в часть формы для литья 101 и 102, используемой для образования офтальмологической линзы. Материал части формы для литья 101 и 102 может включать в себя, например, полиолефин одного или более следующих типов: полипропилен, полистирол, полиэтилен, полиметилметакрилат, а также модифицированные полиолефины. Иные формы для литья могут быть изготовлены из керамического или металлического материала.
Другие материалы формы для литья, которые могут быть использованы в комбинации с одной или более добавками для образования формы для литья офтальмологической линзы, включают в себя, например, полипропиленовые смолы Zieglar-Natta (иногда называемые znPP); очищенный статистический сополимер для чистого литья в соответствии с разделом 21 правил Свода федеральных правил США (CFR) (c) 3.2 Управления по контролю пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA); статистический сополимер (znPP) с этиленовой группой.
Также в некоторых осуществлениях данного изобретения формы могут содержать такие полимеры, как полипропилен, полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат, модифицированные полиолефины с алициклической группой в основной цепи и циклические полиолефины. Эту смесь можно использовать для любой или обеих половин формы для литья. Предпочтительно эта смесь используется на заднем криволинейном элементе, а передний криволинейный элемент состоит из алициклических сополимеров.
В некоторых предпочтительных способах изготовления форм для литья 100 в соответствии с настоящим изобретением используется литье под давлением в соответствии с известными методиками. Варианты осуществления также могут включать в себя формы для литья, выполненные с использованием других методик, включая, например, токарную обработку, алмазную обточку или лазерную резку.
Обычно линзы формируются по меньшей мере одной поверхностью обеих частей 101 и 102 формы. Тем не менее в некоторых вариантах осуществления изобретения одна поверхность линзы может быть сформирована с помощью частей 101 и 102 формы, а другая поверхность может быть сформирована, например используя способ обтачивания.
В некоторых вариантах осуществления многоэлементная вставка 400 может иметь переднюю криволинейную поверхность 410 с оптической зоной, которая включает в себя элемент с изменяемыми оптическими свойствами, запитываемый источником энергии 420, 430, 440, 470 и 480, размещенным на многоэлементной вставке 400. Многоэлементная вставка 400 также может включать в себя компонент 491, такой как интегральная схема, для управления элементом с изменяемыми оптическими свойствами, включенными в оптическую зону. В настоящем описании элемент с изменяемыми оптическими свойствами может считаться компонентом.
Источник энергии может находиться в электрическом соединении с компонентом 491. Компонент 491 может включать любое устройство, которое реагирует на электрический разряд изменениями в своем состоянии, например полупроводниковый чип, пассивное электрическое устройство или оптическое устройство, такое как кристаллическая линза.
В некоторых конкретных вариантах осуществления источник энергии 420, 430, 440, 470 и 480 включает в себя, например, батарею или другой электрохимический элемент, конденсатор, ультраконденсатор, суперконденсатор или другой компонент для хранения. Некоторые конкретные варианты осуществления могут включать в себя батарею, размещенную на многоэлементной вставке 400 на периферии офтальмологической линзы за пределами оптической зоны.
В некоторых вариантах осуществления изобретения серия линз может включать линзы, содержащие силиконсодержащий компонент. Силиконсодержащий компонент - это любой компонент, который содержит по меньшей мере один блок [-Si-O-] в мономере, макромере или форполимере. Предпочтительно полное содержание силикона и связанного с ним кислорода в настоящем силиконсодержащем компоненте составляет более чем приблизительно 20 весовых процентов, а более предпочтительно - более чем 30 весовых процентов относительно полной молекулярной массы силиконсодержащего компонента. Полезные для целей настоящего изобретения содержащие силикон компоненты предпочтительно имеют в своем составе полимеризуемые функциональные группы, такие как акрилатную, метакрилатную, акриламидную, метакриламидную, винильную, N-виниллактамовую, N-виниламидную и стирильную функциональные группы.
В некоторых вариантах ободок офтальмологической линзы, также называемый оболочкой для инкапсуляции вставки, который окружает вставку, может состоять из стандартного гидрогелевого состава линз. Примеры материалов с характеристиками, которые могут обеспечивать приемлемое сочетание со множеством материалов вставки, могут без ограничений включать в себя материалы семейства Narafilcon (включая Narafilcon A и Narafilcon B) и семейства Etafilcon (включая Etafilcon A). Ниже приведено более полное с технической точки зрения описание природы материалов, которые могут применяться в целях настоящего изобретения. Специалисту в данной области будет понятно, что другие материалы, отличные от описанных ниже, также позволяют образовать приемлемую оболочку или частичную оболочку для герметизированных и герметично закрывающих вставок и должны рассматриваться как последовательные и включенные в объем формулы изобретения.
Подходящие содержащие силикон компоненты включают соединения формулы I
1
где R независимо выбран из группы, состоящей из моновалентных реакционноспособных групп, моновалентных алкильных групп или моновалентных арильных групп, причем каждая из них может дополнительно содержать функциональные группы, выбранные из гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамат, карбонат, галоген, а также их различные комбинации; моновалентные силоксановые цепи содержат 1-100 повторяющихся блоков Si-O, которые могут дополнительно содержать функциональные группы, выбранные из алкила, гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамата, галогена или их комбинаций;
где b равно от 0 до 500, причем предполагается, что если b отлично от нуля, то b представляет собой распределение с модой, равной указанному значению;
1
1
причем по меньшей мере один R содержит моновалентную реакционноспособную группу, а в некоторых вариантах осуществления от одного до трех R содержат моновалентные реакционноспособные группы.
1-6
1-6
2-12
2-12
2-12
2-6
1-6
Используемый в настоящем документе термин «моновалентные реакционноспособные группы» относится к группам, способным к участию в реакциях свободнорадикальной и/или катионной полимеризации. Неограничивающие примеры свободнорадикальных реакционноспособных групп включают в себя (мет)акрилаты, стирилы, винилы, виниловые эфиры, Cалкил(мет)акрилаты, (мет)акриламиды, Cалкил(мет)акриламиды, N-виниллактамы, N-виниламиды, Cалкенилы, Cалкенилфенилы, Cалкенилнафтилы, Cалкенилфенил-Cалкилы, O-винилкарбаматы и O-винилкарбонаты. Характерные, но не ограничивающиеся примеры катионных реакционноспособных групп включают винилэфирные или эпоксидные группы, а также их смеси. В одном варианте осуществления свободнорадикальные реакционноспособные группы содержат (мет)акрилат, акрилокси, (мет)акриламид и их смеси.
1-16
6-14
Подходящие моновалентные алкильные и арильные группы включают в себя незамещенные моновалентные Cалкильные группы, C арильные группы, такие как замещенные и незамещенные метил, этил, пропил, бутил, 2-гидроксипропил, пропоксипропил, полиэтиленоксипропил, а также их комбинации и т.п.
1
1
В одном варианте осуществления b равно 0, один R представляет собой моновалентную реакционноспособную группу, а по меньшей мере три R выбраны из моновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 16 атомов углерода, или в другом варианте осуществления - из моновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 6 атомов углерода. Неограничивающие примеры силиконсодержащих компонентов в настоящем варианте осуществления включают в себя 2-метил-, 2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропиловый эфир (SiGMA),
2-гидрокси-3-метакрилоксипропилоксипропил-трис(триметилсилокси)силан,
3-метакрилоксипропилтрис(триметилсилокси)силан (TRIS),
3-метакрилоксипропилбис(триметилсилокси)метилсилан и
3-метакрилоксипропилпентаметилдисилоксан.
1
1
1
1
1
В другом варианте осуществления b равно от 2 до 20, от 3 до 15 или в некоторых вариантах осуществления от 3 до 10; по меньшей мере один концевой R содержит моновалентную реакционноспособную группу, а остальные R выбраны из моновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 16 атомов углерода, или в другом варианте осуществления - из моновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 6 атомов углерода. В еще одном варианте осуществления b равно от 3 до 15, один концевой R содержит моновалентную реакционноспособную группу, другой концевой R содержит моновалентную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, а остальные R содержат моновалентную алкильную группу, имеющую от 1 до 3 атомов углерода. Неограничивающие примеры силиконсодержащих компонентов этого варианта осуществления включают в себя полидиметилсилоксан (ММ 400-1000) с концевой (моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)-пропил-эфирной группой (OH-mPDMS) и полидиметилсилоксаны (ММ 800-1000) с концевыми моно-н-бутильными и концевыми монометакрилоксипропильными группами (mPDMS).
1
1
В другом варианте осуществления b равно от 5 до 400 или от 10 до 300, оба концевых R содержат моновалентные реакционноспособные группы, а остальные R независимо выбраны из моновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 18 атомов углерода, которые могут иметь эфирные связи между атомами углерода и могут дополнительно содержать атомы галогенов.
В одном варианте осуществления, где необходима силиконовая гидрогелевая линза, линза в данном изобретении производится из реакционноспособной смеси, содержащей по меньшей мере 20 и желательно от 20 до 70 весовых процентов силиконсодержащих компонентов из всего веса химически активных мономерных компонентов, из которых сделан полимер.
1
В другом варианте осуществления от одного до четырех R содержат винилкарбонат или карбамат формулы II
где Y означает O-, S- или NH- и R означает водород или метил, d равно 1, 2, 3 или 4 и q равен 0 или 1.
Силиконсодержащие винилкарбонатные или винилкарбаматные мономеры конкретно включают в себя 1,3-бис[4-(винилоксикарбонилокси)бут-1-ил]тетраметилдисилоксан; 3-(винилоксикарбонилтио)пропил-[трис(триметилсилокси)силан]; 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилаллилкарбамат; 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилвинилкарбамат; триметилсилилэтилвинилкарбонат; триметилсилилметилвинилкарбонат и
1
1
Если желательно получить биомедицинские устройства с модулем упругости менее приблизительно 200, только один R должен содержать моновалентную реакционноспособную группу и не более двух из оставшихся групп R содержат моновалентные силоксановые группы.
Другой класс содержащих силикон компонентов включает в себя полиуретановые макромеры со следующими формулами:
Формулы IV-VI:
a
1
(*D*A*D*G) *D*D*E,
a
1
E(*D*G*D*A) *D*G*D*E или
a
1
E(*D*A*D*G) *D*A*D*E
где D означает алкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, имеющий от 6 до 30 атомов углерода;
где G означает алкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, имеющий от 1 до 40 атомов углерода и который может содержать в основной цепи эфирные, тио или аминные связи;
* обозначает уретановую или уреидо-мостиковую группу;
a
равен по меньшей мере 1;
A обозначает дивалентный полимерный радикал со следующей формулой:
Формула VII
11
1
где R независимо означает алкильную или фторзамещенную алкильную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, которая может содержать эфирные связи между атомами углерода; y равно по меньшей мере 1 и p обеспечивает молекулярную массу фрагмента от 400 до 10 000; каждый из E и E независимо означает полимеризуемый ненасыщенный органический радикал, представленный формулой VIII:
12
13
15
14
где R представляет собой водород или метил; R представляет собой водород, алкильный радикал, имеющий от 1 до 6 атомов углерода, или радикал -CO-Y-R, в котором Y представляет собой -O-,Y-S- или -NH-; R представляет собой бивалентный радикал, имеющий от 1 до 12 атомов углерода; X означает -CO- или -OCO-; Z означает -O- или -NH-; Ar означает ароматический радикал, имеющий от 6 до 30 атомов углерода; w равно от 0 до 6; x равно 0 или 1; y равно 0 или 1 и z равно 0 или 1.
Предпочтительным силиконсодержащим компонентом является полиуретановый макромер, представленный формулой IX (полная структура может быть понятна при присоединении соответствующих областей со звездочками, * к *, ** к **).
16
где R представляет собой бирадикал диизоцианата после удаления собственно изоцианатной группы, например бирадикал изофоронизоцианата. Другой подходящий силиконсодержащий макромер представляет собой соединение формулы X (в которой x+y представляет собой число в диапазоне от 10 до 30), образованной при реакции фторэфира, полидиметилсилоксана с концевой гидроксильной группой, изофорондиизоцианата и изоцианатоэтилметакрилата.
Формула X (полная структура может быть понятна при присоединении соответствующих областей со звездочками, * к *)
Другие силиконсодержащие компоненты, подходящие для использования в рамках настоящего изобретения, включают в себя макромеры, содержащие полисилоксановые, полиалкиленэфирные, диизоцианатные, полифторуглеводородные, полифторэфирные и полисахаридные группы; полисилоксаны с полярной фторированной привитой или боковой группой, содержащей атом водорода, присоединенный к концевому дифторзамещенному атому углерода; гидрофильные силоксанилметакрилаты, содержащие эфирные и силоксанильные мостиковые группы, а также поперечно-сшиваемые мономеры, содержащие полиэфирные и полисилоксанильные группы. Любой из перечисленных выше полисилоксанов также может быть использован в качестве содержащего силикон компонента в рамках настоящего изобретения.
Процессы
Следующие этапы способа предложены как примеры процессов, которые можно реализовать в соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения. Следует понимать, что порядок представления этапов способа не считается ограничивающим и для реализации настоящего изобретения могут использоваться и другие последовательности. Кроме того, не все из этапов необходимы для реализации настоящего изобретения, и в различные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть включены дополнительные этапы. Специалисту в данной области может быть очевидно, что на практике возможны дополнительные варианты осуществления, и такие способы находятся в рамках объема формулы изобретения.
На фиг. 10 представлена блок-схема с примерами этапов, которые можно использовать для реализации настоящего изобретения. На этапе 1001 образуется передний криволинейный элемент, такой как элемент 310, изображенный на фиг. 3, а на этапе 1002 образуется задний криволинейный элемент, такой как элемент 340, изображенный на фиг. 3. Эти этапы образования 1001 и 1002 могут проводиться либо по порядку, либо одновременно.
На этапе 1003 на любой или оба из переднего криволинейного элемента вставки и заднего криволинейного элемента вставки можно нанести проводящий материал. На этапе 1004 по меньшей мере на часть любого или обоих из электрического компонента и проводящего материала можно нанести герметизирующий агент. Такое нанесение герметизирующего агента на проводящий материал на этапе 1004 можно проводить в течение всего процесса герметизации, тогда как нанесение на этапе 1004 можно проводить только один раз после прикрепления компонента к проводящему материалу на этапе 1003.
На этапе 1005 на любой или оба из переднего криволинейного элемента вставки и заднего криволинейного элемента можно нанести адгезивный или герметизирующий материал. В некоторых вариантах осуществления нанесение этого материала может включать размещение предварительно сформированного элемента на одном или обоих элементах вставки. В некоторых дополнительных вариантах осуществления может быть более одного переднего криволинейного элемента, или более одного заднего криволинейного элемента, или более чем по одному из обоих элементов. В этих вариантах осуществления этап 1005 повторяют до тех пор, пока все применимые элементы офтальмологической вставки не будут скомбинированы во вставке.
Комбинация передних криволинейных элементов и задних криволинейных элементов на этапе 1005 по существу создает полость, в которой может быть размещено, например, активное оптическое устройство 220, как показано на фиг. 2. На этапе 1006 указанную полость можно по меньшей мере частично заполнить жидкостью. В некоторых вариантах осуществления жидкости могут выполнять множество функций и при повторении этапа 1006 можно добавлять множество жидкостей. Например, как показано на фиг. 3, две несмешивающиеся жидкости 350 и 360 могут создавать выпукло-вогнутую линзу.
На этапе 1007 химически активная смесь мономеров может размещаться между первой частью формы и второй частью формы или на поверхностях обеих, первой и второй, частей форм между двумя частями в результате дальнейшей обработки. На этапе 1008 комбинированную вставку помещают в полость, образованную первой частью формы для литья и второй частью формы для литья, или на поверхность, которая позднее будет находиться в полости, образованной первой частью формы для литья и второй частью формы для литья. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления комбинированную вставку 104, изображенную на фиг. 1, помещают в часть формы для литья 101 и 102, изображенной на фиг. 1, с использованием механического размещения. Механическое размещение может включать в себя, например, использование робота или другого автоматического устройства, такого как устройство, известное в отрасли для размещения компонентов при поверхностном монтаже. Размещение вставки 104 человеком также входит в объем настоящего изобретения. Соответственно, можно эффективно использовать любой способ механического размещения при условии, что он позволяет разместить вставку 104 внутри части формы для литья так, что полимеризация содержащейся в части формы для литья реакционной смеси позволит включить вставку в итоговую офтальмологическую линзу. В некоторых вариантах осуществления в или на вставке также может быть установлено процессорное устройство, МЭМС, НЭМС или другой компонент, которые находятся в электрическом соединении с источником энергии.
На этапе 1009 первая часть формы может быть расположена вблизи от второй части формы для образования формирующей линзы полости по меньшей мере из смеси химически активных мономеров и источника энергии в полости. На этапе 1010 находящуюся внутри полости реакционную смесь мономера можно полимеризовать. Полимеризацию можно провести, например, путем воздействия одного или обоих из актиничного излучения и тепла. На этапе 1011 линзу извлекают из формы для литья.
Несмотря на то что изобретение может производить как мягкие, так и жесткие контактные линзы из любого материала, пригодного для производства таких линз, с помощью изобретения предпочтительно производить мягкие контактные линзы с содержанием воды от 0 до 90 процентов. Более предпочтительно, чтобы линзы производились из мономеров, содержащих гидроксигруппу или карбоксильную группу (или обе), или производились из силиконсодержащих полимеров, таких как силоксаны, гидрогели, силиконовые гидрогели, и их комбинаций. Материал, пригодный для изготовления линз настоящего изобретения, может быть получен путем взаимодействия смесей макромеров, мономеров и их комбинаций вместе с добавками, такими как инициаторы полимеризации. Подходящие материалы без ограничений включают в себя силикон-гидрогели, изготовленные из силиконовых макромеров и гидрофильных мономеров.
Устройство
На фиг. 11 представлен вариант осуществления 1100 автоматического прибора 1110 с одним или более механизмами 1111 переноса вставки 1114. Как показано, множество частей формы для литья, каждая с соответствующей вставкой 1114, находятся на поддоне 1112 и передаются на механизм переноса субстрата 1111. Варианты осуществления могут включать в себя один механизм, отдельно размещающий многоэлементные вставки 1114, или множество механизмов (не показаны), одновременно размещающих многоэлементные вставки 1114 во множестве частей формы для литья, а в некоторых вариантах осуществления в каждой форме для литья.
Другой аспект некоторых вариантов осуществления включает в себя прибор для поддержки многоэлементной вставки 1114, в то время как вокруг этих компонентов отливается тело офтальмологической линзы. Точки удерживания могут быть закреплены полимеризованным материалом того же типа, из которого изготавливается тело линзы.
На фиг. 12 представлен контроллер 1200, который можно использовать в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения. Контроллер 1200 включает в себя один или более процессоров 1210, которые могут включать в себя один или более процессорных компонентов, связанных с устройством обмена данными 1220. В некоторых вариантах осуществления контроллер 1200 можно использовать для передачи энергии в источник энергии, размещенный в офтальмологической линзе. В некоторых вариантах осуществления все перечисленные выше компоненты могут быть размещены внутри многоэлементной вставки, где множество элементов герметично соединены с образованием внутренних и внешних областей вставки.
Процессоры 1210 связаны с устройством обмена данными 1220, выполненным с возможностью передачи энергии через канал обмена данными. Устройство обмена данными 1220 можно использовать для электронного управления одним или более автоматическими устройствами, используемыми для размещения вставки в части формы для литья офтальмологической линзы, передачи цифровых данных к компоненту и от компонента, установленного на или в среде вставки и помещенного внутри части формы для литья офтальмологической линзы, или компонента, встроенного в офтальмологическую линзу. Устройство обмена данными 1220 также можно использовать для обмена данными, например с одним или более компонентами прибора контроллера или производственного оборудования.
Процессор 1210 также может осуществлять обмен данными с устройством хранения данных 1230. Устройство хранения данных 1230 может содержать любое соответствующее устройство хранения информации, включая без ограничений комбинации магнитных устройств хранения данных, таких как накопители на магнитных лентах и жестких дисках, оптических устройств хранения данных и (или) полупроводниковых устройств памяти, таких как оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ).
В устройстве хранения данных 1230 может храниться программа 1240 для управления процессором 1210. Процессор 1210 выполняет инструкции программы 1240 и посредством этого функционирует в соответствии с настоящим изобретением. Например, процессор 1210 может принимать информацию, описывающую размещение вставки или размещение компонента. В устройстве хранения данных 1230 в одной или более базах данных 1250 и 1260 также могут храниться офтальмологические данные. Базы данных могут включать в себя индивидуальные конфигурации вставок, метрологические данные и конкретные управляющие последовательности для управления подачей энергии во вставку и из нее.
ОСОБЕННОСТИ ФОРМОВКИ И ИНКАПСУЛЯЦИИ - КОЛЬЦЕОБРАЗНЫЕ ЧАСТИ
В некоторых вариантах осуществления различные обсуждаемые аспекты могут быть использованы в разнообразных устройствах. Переходим к фиг. 13А, на котором изображена кольцеобразная вставка 1300. В отличие от предыдущих вариантов, где центральная оптическая область может включать активные офтальмологические устройства, в вариантах со всеми кольцевыми частями центральная оптическая область 1310 может быть лишена материала.
В кольцевых типах осуществления полученная вставка 1300 может по-прежнему находиться в офтальмологической линзе. Сходно с предыдущими обсуждениями, кольцевое устройство 1300 может быть расположено по центру формирующего аппарата, куда можно поместить различные материалы, например гидрогелевые материалы, определяющие характеристики офтальмологического устройства.
Кольцевая вставка 1300 может иметь различные свойства и использоваться в зависимости от своей формы. Например, герметизирующая кромка 1315 может присутствовать, в то время как в вариантах, где оптическая зона включена в форму передней или задней кривизны или в обе, как показано, например, на фиг. 3 с частями 310 и 340 соответственно, данная деталь может отсутствовать. Как показано на примере поперечного вида на фиг. 13В, уплотнительный элемент 1393 может использовать или усиливать клеящую кромку 1315. Дополнительно наличие новой уплотнительной кромки 1315 может позволить другие функции, такие как возможность делать части клеящей кромки 1315 пористыми для жидкостей внешней среды. В других вариантах эти свойства пористости могут быть применены для части поверхности вставки 1300. Использование уплотнительного элемента 1393, где проводящие пути пересекают уплотнительную кромку 1315, может создавать герметизирующие полости и позволяет взаимодействовать с устройствами типа энергетических элементов и электрических компонентов, которые могут находиться в данных герметизирующих полостях.
Тем не менее внутреннее периферическое устройство клеящей кромки 1393 на кольцевидной вставке 1300 создает уникальную среду, для функционирования которой имеются электропроводящие пути 1380, проходящие через клеящую кромку 1315 вовнутрь других устройств. Возвращаясь к фиг. 13А, кольцевидная вставка 1300 может быть пустой в центральной оптической области 1310. Центральная оптическая область 1310 может включать клеящую кромку 1315, которая может быть герметизирована различными вариантами, описанными здесь. Электрические проводящие пути 1330 и 1340 могут размещаться на кольцевидной вставке 1300. В некоторых воплощениях эти пути 1330 и 1340 могут иметь энергетические элементы, размещенные или прикрепленные к ним, например интегрированная цепь 1360 может быть подключена к электропроводящим дорожкам 1330 и 1340. Могут быть дальнейшие подключения к дополнительным электропроводящим дорожкам 1370 и 1380. Эти дорожки 1330, 1340, 1370 и 1380 могут присоединяться к сенсорному устройству 1395, которое может наблюдать за пациентом, включая в числе прочего наблюдение за изменениями проводимости слезной жидкости, окружающей сенсорное устройство 1395. Любой специалист в данной области может понять, что возможно использование разных типов сенсорных устройств и данные варианты можно будет использовать вне области применения данного изобретения.
В других вариантах дорожки 1370 и 1380 могут быть полезны для контроля распределения жидкостей или лекарственных средств с помощью сенсорного устройства 1395. Расположение и наличие сенсорного устройства 1395 относительно варианта 1300 показано только для демонстрационных целей, эта функция может включаться в любую часть поверхности кольцевидной вставки 1300. Любой специалист в данной области поймет, что аспекты методологии герметизации могут быть применены в сходных участках.
Продолжая рассматривать поперечный разрез на фиг. 13В, первое уплотнение 1391 может позволить склеивание передней сферы 1320 и задней сферы 1325. Кольцевидное устройство по определению имеет внутреннюю и наружную периферию, позволяя уплотнительному шву 1393 находиться вдоль указанной внутренней окружности. Варианты кольцевидной вставки могут дополнительно включать уплотнительные устройства, например режущую кромку и герметичное соединение, как показано на фиг. 10.
Кольцевидная вставка 1300 может содержать энергетические элементы, проводящие дорожки 1330, 1340, 1360 и 1370 и интегрированные цепи 1392, или другие электронные компоненты. В некоторых вариантах эти компоненты 1392 могут находиться в уплотнительных полостях, окружающих данные компоненты. Компоненты могут быть обработаны герметизирующими веществами для окаймления и склеивания компонентов с элементом передней кривизны 1320 или элементом задней кривизны 1325 перед тем, как любая комбинация этих двух частей составит кольцевидную вставку 1300.
Фиг. 14 показывает, как три части, соединяясь, формируют кольцевидную многокомпонентную вставку 1400. Кольцевидный элемент передней кривизны 1430 может включать, например, электропроводящие дорожки 1440 и интегрированные схемы 1450. Элементы задней кривизны 1410 и 1420 могут быть индивидуальными частями кольцевидной вставки 1400. Элементы передней кривизны 1430 и задней кривизны 1410 и 1420 могут комбинироваться для образования полного кольцевидного устройства 1400. В других вариантах осуществления два элемента задней кривизны 1410 и 1420 могут комбинироваться, образуя неполный элемент передней кривизны 1430. На фиг. 14 элемент передней кривизны 1430 отображен одной деталью, а элементы задней кривизны 1410 и 1420 отображены частями, хотя и обратное можно применить в других воплощениях.
При сборе частей кольцевидной вставки 1400 очевидно, что части 1430, 1410 и 1420 могут быть собраны двумя частями за один раз или всеми тремя частями вместе. Порядок сбора частей разнится в различных вариантах осуществления изобретения. Например, элемент передней кривизны 1430 может иметь электрические дорожки 1440, прикрепленные к интегрированной цепи 1450. Используя способ, продемонстрированный на фиг. 10 от 1001 до 1004, можно элемент задней кривизны 1420 и передней кривизны 1430 сочетать и склеивать в соответствии с одним из различных обсуждаемых вариантов, формируя первую полость 1425, в которую можно заключить интегрированную цепь 1450 и электрические пути 1440. В некоторых вариантах периферия комбинированного элемента передней кривизны 1430 и задней кривизны 1420 может содержать сенсор 1490.
Новосформированные вставки 1430, 1410 и 1420 могут содержать энергетические элементы, нанесенные на проводящие дорожки, расположенные вне зоны полости 1425, но на поверхности вставки. Элемент задней кривизны 1410 может комбинироваться с элементом передней кривизны 1430 для образования второй зоны полости 1415. Относительный порядок этих действий приведен для примера, можно использовать другой порядок в рамках технических возможностей, а также расширять количество используемых частей.
Способы для офтальмологических линз на основе кольцеобразной вставки
Следующие этапы способа предложены как примеры процессов, которые можно реализовать в соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения. Следует понимать, что порядок представления этапов способа не считается ограничивающим и для реализации настоящего изобретения могут использоваться и другие последовательности. Кроме того, не все из этапов необходимы для реализации настоящего изобретения, и в различные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть включены дополнительные этапы. Специалисту в данной области может быть очевидно, что на практике возможны дополнительные варианты осуществления и такие способы находятся в рамках объема формулы изобретения.
На фиг. 15 представлена блок-схема с примерами этапов, которые можно использовать для реализации настоящего изобретения. На этапе 1501 штампуется по меньшей мере часть кольцевидного элемента передней кривизны, например часть 1320, показанная на фиг. 13, и при 1502 штампуется по меньшей мере часть элемента задней кривизны, например часть 1325, показанная на фиг. 13. Эти этапы образования 1501 и 1502 могут проводиться в любом порядке либо одновременно. В других альтернативных вариантах формирующие этапы 1501 и 1502 приводят к созданию частично кольцевидных частей, например элементов задней кривизны 1410 и 1420 на фиг. 14. В некоторых вариантах осуществления формирующие этапы 1501 и 1502 приводят к созданию деталей из различных частей кольцевидной форм, где элементы передней кривизны, такие как упомянутая часть 1430 на фиг. 14, не эквивалентны кольцевидным частям элементов задней кривизны, таких как упомянутые части 1410 и 1420 на фиг. 14.
На этапе 1503 проводящий материал может быть применен к кольцевому элементу передней кривизны вставки или к кольцевому элементу задней кривизны вставки либо к обоим. На этапе 1504 сенсорное устройство может быть расположено на периферии кольцевидного элемента передней кривизны или, как альтернатива, на периферии уплотнительного устройства элемента передней кривизны, как, например, показано на фиг. 13 для кольцевидного элемента передней кривизны 1320 или для уплотнительного устройства 1391. В некоторых отдельных вариантах осуществления на этапе 1505 насос для лекарственных средств и резервуар могут быть расположены на окружности кольцевидного элемента передней кривизны или, как альтернатива, на окружности уплотнительного устройства элемента передней кривизны, как, например, показано на фиг. 13 для кольцевидного элемента передней кривизны 1320 или для уплотнительного устройства 1391.
На этапе 1507 адгезивный или уплотнительный материалы могут быть применены к элементу передней кривизны вставки, элементу задней кривизны вставки либо к обоим. В некоторых вариантах осуществления нанесение этого материала может включать размещение предварительно сформированного элемента на одном или обоих элементах вставки. В некоторых дополнительных вариантах осуществления изобретения возможно использование нескольких кольцевидных элементов передней кривизны и кольцевидных элементов задней кривизны, и эти детали могут комбинироваться для создания неполных кольцевидных участков. В этих вариантах осуществления этап 1507 повторяют до тех пор, пока все применимые элементы офтальмологической вставки не будут скомбинированы во вставке.
На этапе 1508 реакционноспособная смесь мономеров может размещаться между первой частью формы и второй частью формы или на поверхностях обеих, первой и второй, частей форм между двумя частями в результате дальнейшей обработки. На этапе 1509 комбинированную вставку помещают в полость, образованную первой частью формы для литья и второй частью формы для литья, или на поверхность, которая позднее будет находиться в полости, образованной первой частью формы для литья и второй частью формы для литья. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления комбинированную вставку 104, изображенную на фиг. 1, помещают в часть формы для литья 101 и 102, изображенной на фиг. 1, с использованием механического размещения. Механическое размещение может включать в себя, например, использование робота или другого автоматического устройства, такого как устройство, известное в отрасли для размещения компонентов при поверхностном монтаже. Размещение вставки 104 человеком также входит в объем настоящего изобретения. Соответственно, можно эффективно использовать любой способ механического размещения при условии, что он позволяет разместить вставку 104 внутри части формы для литья так, что полимеризация содержащейся в части формы для литья реакционной смеси позволит включить вставку в итоговую офтальмологическую линзу. В некоторых вариантах осуществления в или на вставке также может быть установлено процессорное устройство, МЭМС, НЭМС или другой компонент, которые находятся в электрическом соединении с источником энергии.
На этапе 1510 первая часть формы может быть расположена вблизи от второй части формы для образования формирующей линзы полости по меньшей мере из смеси химически активных мономеров и источника энергии в полости. На этапе 1511 находящуюся внутри полости реакционную смесь мономера можно полимеризовать. Полимеризацию можно провести, например, путем воздействия одного или обоих из актиничного излучения и тепла. На этапе 1512 линзу извлекают из формы для литья.
Несмотря на то, что изобретение может производить как мягкие, так и жесткие контактные линзы из любого материала, пригодного для производства таких линз, с помощью изобретения предпочтительно производить мягкие контактные линзы с содержанием воды от 0 до 90 процентов. Более предпочтительно, чтобы линзы производились из мономеров, содержащих гидроксигруппу или карбоксильную группу (или обе), или производились из силиконсодержащих полимеров, таких как силоксаны, гидрогели, силиконовые гидрогели, и их комбинаций. Материал, пригодный для изготовления линз настоящего изобретения, может быть получен путем взаимодействия смесей макромеров, мономеров и их комбинаций вместе с добавками, такими как инициаторы полимеризации. Подходящие материалы без ограничений включают в себя силикон-гидрогели, изготовленные из силиконовых макромеров и гидрофильных мономеров.
Заключение
В настоящем изобретении, как описано выше и дополнительно определено в приведенных ниже пунктах формулы изобретения, предложены способы герметизации и герметичного закрытия компонентов внутри и на многоэлементных вставках и приборе для реализации таких способов, а также офтальмологические линзы, образованные с многоэлементными вставками.