ЦЕНТРАЛЬНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ ЗОНА ПОВЫШЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ В МЯГКИХ КОНТАКТНЫХ ЛИНЗАХ ДЛЯ КОРРЕКЦИИ АСТИГМАТИЗМА
INCREASED STIFFNESS CENTRE OPTICAL AREA IN SOFT CONTACT LENSES FOR ASTIGMATISM CORRECTION

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область применения изобретения
Данное изобретение относится к контактным линзам, имеющим повышенную жесткость в центральной оптической зоне по сравнению с периферийной зоной, в частности к мягким контактным линзам, имеющим включение гидрогеля с более высоким модулем эластичности в центральной оптической зоне по сравнению с периферийной зоной, которые используются для коррекции астигматических аномалий рефракции, а также аберраций высшего порядка, вызванных геометрией роговицы. Гидрогель с более высоким модулем упругости создает более жесткую центральную оптическую зону по сравнению с периферийной зоной контактной линзы. Для создания более жесткой центральной оптической зоны могут использоваться также другие средства и способы.
2. Обзор известного уровня техники
Миопия, или близорукость - это оптический или рефракционный дефект глаза, при котором световые лучи образуют фокус изображения в точке, расположенной перед сетчаткой. Обычно миопия возникает из-за того, что глазное яблоко слишком длинное либо форма или контуры роговицы слишком выпуклые. Для коррекции миопии используются специальные сферические линзы с отрицательным увеличением. Гиперметропия, или дальнозоркость, представляет собой оптический или рефракционный дефект глаза, при котором световые лучи формируют фокус изображения в точке, расположенной позади сетчатки. Гиперметропия обычно возникает из-за того, что глазное яблоко слишком короткое либо форма или контуры роговицы слишком плоские. Для коррекции гиперметропии используются сферические линзы с положительным увеличением. Астигматизм представляет собой оптический или рефракционный дефект глаза, при котором изображение в поле зрения расплывается, так как глаз не может сфокусировать точечный объект на сетчатке. В отличие от миопии или гиперметропии астигматизм не связан с размерами глазного яблока или степенью выпуклости роговицы, а вызван вращательной асимметрией роговицы или неправильным (смещенным) положением хрусталика. Подавляющее большинство случаев астигматизма связано с вращательной асимметрией роговицы. Правильная роговица вращательно-симметрична, тогда как у большинства лиц с астигматизмом вращательная симметрия роговицы нарушена. Иными словами, роговица, по сути, более искривлена или выпукла в одном направлении, нежели в другом, что приводит к тому, что изображение не фокусируется в точку, а скорее растягивается. Для коррекции астигматизма следует использовать цилиндрические или торические контактные линзы, а не сферические.
Астигматизм роговицы может быть откорректирован с использованием твердых или жестких газопроницаемых контактных линз. В этом случае между задней стенкой жесткой контактной линзы и роговицей может образоваться жидкостная (или слезная) линза. Эта жидкостная линза повторяет форму задней поверхности контактной линзы. Так как показатель преломления слезной жидкости и роговицы практически одинаков, тороидальная форма роговицы оптически нейтрализуется или уменьшается. В таких случаях нет необходимости использовать торическую линзу. Однако жесткие или твердые газопроницаемые контактные линзы обычно менее удобны, чем мягкие или гидрогелевые контактные линзы. Так как мягкие или гидрогелевые контактные линзы мягко охватывают поверхность роговицы, жидкостная линза обычно не образуется, а слеза скорее создает тонкую пленку. В этом случае необходима линза тороидальной формы.
Торическая линза - это оптический элемент, имеющий два разных увеличения в двух взаимно перпендикулярных направлениях. По сути, торическая линза имеет одно увеличение - сферическое - для коррекции миопии или гиперметропии и второе - цилиндрическое - для коррекции астигматизма, объединенные в одной линзе. Эти увеличения создаются искривленными поверхностями с различными углами наклона относительно глаза. Торические линзы используются в очках, внутриглазных линзах и в контактных линзах. Торические линзы в очках и внутриглазных линзах неподвижно зафиксированы относительно глаза, поэтому они обеспечивают оптимальную коррекцию зрения. Торические контактные линзы, однако, склонны вращаться на поверхности глаза, поэтому они обеспечивают только неполную коррекцию зрения. Поэтому используемые в настоящее время контактные торические линзы имеют механизм, который позволяет линзам оставаться более-менее на одном месте, когда их носитель мигает или оглядывается. Многие другие аберрации высшего порядка, часть которых также связана с вращательной асимметрией, тоже требуют стабильности положения для оптимальной коррекции зрения.
При установке на роговицу торическая контактная линза должна автоматически занять нужное положение и оставаться в нем на протяжении всего времени ношения. Однако на установленную торическую контактную линзу сразу же начинают действовать силы, вызываемые веком во время мигания, а также связанные с движением века и слезной жидкости, вследствие чего торическая линза начинает вращаться на поверхности глаза. Поддержание ориентации торической контактной линзы на поверхности глаза в целом достигается изменением механических характеристик торической контактной линзы. Например, используются такие способы, как призматическая стабилизация, включая смещение центра передней поверхности контактной линзы относительно задней, утолщение нижней периферической части линзы, создание впадин или выпуклостей на поверхности контактной линзы, а также усечение краев контактной линзы.
У каждого традиционного способа стабилизации линз имеются свои достоинства и недостатки. Основным недостатком таких типов конструкции является то, что они полагаются на взаимодействие линзы переменной толщины с веком, благодаря которому линза должна установиться в нужное положение на глазу носителя. В особенности остро эта проблема выражена для торических линз с положительным увеличением, применяемых для коррекции гиперметропии.
Таким образом, актуальной является разработка контактных линз, в том числе торических, которые обеспечивали бы коррекцию астигматизма и других возможных аберраций высшего порядка, вызванных геометрией роговицы, и при этом в меньшей степени зависели бы от конкретной ориентации на поверхности глаза, т.е. требовали бы в стабилизации в меньшей степени или совсем в ней не нуждались.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Контактные линзы с повышенной жесткостью оптического центра, представленные в данном изобретении, лишены многих недостатков, связанных с необходимостью ориентирования торических контактных линз в глазу носителя и поддержания этой ориентации для обеспечения коррекции остроты зрения. Повышенная жесткость центральной оптической зоны может быть достигнута различными способами, включая добавление такого материала в центральной оптической зоне, который имеет более высокий модуль упругости, нежели окружающий его материал. Чтобы такой более жесткий материал сохранял свое положение в центре оптической зоны, он должен не смешиваться или должен плохо смешиваться с окружающим его материалом.
В соответствии с одним из аспектов данное изобретение относится к офтальмологическим устройствам. Офтальмологическое устройство, включающее контактную линзу с центральной оптической зоной и периферической зоной, окружающей центральную оптическую зону; контактную линзу при этом получают из первого материала, имеющего первый модуль упругости, и из второго материала, вводимого в центральную оптическую зону контактной линзы; при этом второй материал изменяет первый модуль упругости в центральной оптической зоне до значения второго модуля упругости, причем второй модуль упругости больше первого модуля упругости, и первый и второй материалы практически не смешиваются друг с другом.
В соответствии с другим аспектом данное изобретение относится к способу изготовления офтальмологического устройства. Способ включает в себя дозирование первого материала, имеющего первый модуль упругости, в центральную часть матрицы передней кривизны контактной линзы, дозирование второго материала, имеющего второй модуль упругости, в матрицу передней кривизны контактной линзы поверх первого материала притом, что второй модуль упругости выше, чем первый, и что первый и второй материалы практически не смешиваются, и установку матрицы задней кривизны на второй материал.
В соответствии с еще одним аспектом данное изобретение относится к контактным линзам. Контактная линза, включающая оптическую зону, которую получают из материала, обладающего первым модулем упругости, и периферическую зону, которую получают из материала, обладающего вторым модулем упругости, причем первый модуль упругости выше второго модуля упругости.
В соответствии с еще одним аспектом данное изобретение относится к контактным линзам. Контактная линза, включающая оптическую зону с первым значением жесткости и периферийную зону со вторым значением жесткости, причем первое значение жесткости выше, чем второе значение жесткости.
В соответствии с еще одним аспектом данное изобретение относится к способу изготовления офтальмологического устройства. Способ включает в себя дозирование материала оптического качества в матрицу передней кривизны контактной линзы, помещение матрицы задней кривизны контактной линзы на поверхность материала оптического качества и герметичное совмещение матриц передней и задней кривизны контактной линзы с образованием единой матрицы контактной линзы, а также выборочное отверждение материала оптического качества в матрице контактной линзы путем варьирования интенсивности отверждающего света по профилю матрицы контактной линзы таким образом, чтобы центральная часть контактной линзы получилась более жесткой, нежели периферийная ее часть.
В соответствии с еще одним аспектом данное изобретение относится к способу изготовления офтальмологического устройства. Способ включает в себя нанесение первого ингибитора реакции на поверхность матрицы передней кривизны контактной линзы, дозирование материала оптического качества на поверхность матрицы передней кривизны контактной линзы, нанесение второго ингибитора реакции на поверхность матрицы задней кривизны контактной линзы, помещение матрицы задней кривизны контактной линзы на поверхность материала оптического качества и герметичное совмещение матриц передней и задней кривизны контактной линзы с образованием единой матрицы контактной линзы, причем первый и второй ингибиторы реакции имеют, по меньшей мере, одно различие в составе и концентрации, и отверждение материала оптического качества в матрице контактной линзы с образованием заранее определенного профиля напряжения в получающейся контактной линзе.
В части технических характеристик, термин «жесткость» следует понимать как функцию модуля эластичности материала, толщины материала, формы материала и любого напряжения или натяжения, предусмотренного в данном материале его конструкцией. Таким образом, при одной и той же форме и толщине изделия материал с более высоким модулем упругости будет более жестким, чем материал с более низким модулем упругости.
Настоящее изобретение относится к контактным линзам, имеющим повышенную жесткость оптической зоны. Этой повышенной жесткости оптической зоны можно достичь разнообразными путями, включая использование мономера с более высоким модулем упругости, чем основная масса материала, для формирования оптической зоны контактной линзы, использование соответствующих добавок для повышения модуля упругости материала в оптической зоне, путем изготовления контактной линзы по особой технологии, такой как изменение интенсивности отверждающего света вдоль профиля линзы, благодаря чему создается центральная зона линзы с повышенной жесткостью, или путем предварительного напряжения контактной линзы для придания ей сопротивления деформации при помещении ее на поверхность глаза. За счет большей жесткости оптической зоны она образует выпуклость или не совпадает в точности с астигматической поверхностью роговицы, в то время как остальная часть контактной линзы плотно к ней прилегает. Благодаря такой выпуклости или недостаточному прилеганию между роговицей и оптической зоной образуется слезная линза. Эта слезная линза повторяет форму задней поверхности контактной линзы, которая вращательно симметрична или имеет меньшую цилиндрическую корректировку, чем астигматизм роговицы. Поскольку слезы имеют практически тот же показатель преломления, что и роговица, слезная линза и контактная линза образуют в сочетании оптическую поверхность или элемент, который корректирует частично или полностью визуальный дефект или аномалию рефракции, вызванную геометрией роговицы. Иными словами, поскольку показатель преломления слезной линзы примерно такой же, как и у роговицы, тороидальность роговицы оптически нейтрализуется или снижается в сочетании с оптикой контактной линзы.
Контактные линзы, представленные в данном изобретении, могут быть изготовлены с использованием любого подходящего для этого технологического процесса без существенного увеличения расходов или сложности. Данная конструкция может быть применена для любого количества или типа контактных линз. В одном примере варианте исполнения процесс изготовления просто включает в себя добавление в матрицу центральной оптической области материала, который имеет больший модуль эластичности, чем весь остальной материал, образующий контактную линзу, и который не смешивается или плохо смешивается с остальным материалом, образующим контактную линзу, так что он остается в центральной области. В другом примере варианта исполнения центральная оптическая зона повышенной жесткости получается за счет изменения интенсивности отверждающего света вдоль профиля контактной линзы, а контактная линза подвергается предварительному напряжению для создания сопротивления деформации.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеизложенные и прочие характеристики и преимущества изобретения станут очевидными после следующего более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, продемонстрированных с помощью прилагаемых чертежей.
На фиг.1 показана плоская проекция линзы в соответствии с данным изобретением.
На фиг.2 показаны этапы изготовления контактной линзы в соответствии с данным изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Контактные линзы, или «контакты» - это просто линзы, помещаемые на поверхность глаза. Контактные линзы считаются медицинскими устройствами и могут использоваться для коррекции зрения и/или в косметических или в других терапевтических целях. Контактные линзы используются для улучшения зрения с 50-х годов ХХ века. Первые контактные линзы выполнялись из твердых материалов, были относительно дороги и отличались хрупкостью. Кроме того, эти ранние образцы контактных линз изготавливались из материалов, которые не пропускали в достаточной мере кислород к конъюнктиве и роговой оболочке, что являлось потенциальным источником целого ряда нежелательных клинических явлений. Хотя такие контактные линзы до сих пор используются, они подходят далеко не всем пациентам, так как в начале их ношения ощущается значительный дискомфорт. Дальнейшие исследования в этой области привели к созданию мягких контактных линз на основе гидрогелей, которые крайне популярны и широко используются в наше время. В частности, современные силиконовые гидрогелевые линзы сочетают в себе преимущества силикона, свободно пропускающего кислород, с доказанным удобством ношения и надежными клиническими показателями качества, присущими гидрогелям. Практически эти линзы, изготовленные из силиконового гидрогеля, более проницаемы для кислорода и в целом более удобны в ношении, нежели выпускавшиеся ранее контактные линзы из жестких материалов. Однако нельзя сказать, что эти линзы полностью свободны от ограничений.
Современные контактные линзы остаются эффективным и экономичным средством коррекции зрения. Тонкие пластиковые линзы располагаются над роговицей глаза для коррекции дефектов зрения, включая миопию (или близорукость), гиперметропию (или дальнозоркость), астигматизм, т.е. асферичность роговицы, и пресбиопию, т.е. потерю способности хрусталика к аккомодации. Имеется множество разновидностей контактных линз, которые изготавливаются из множества разнообразных материалов и обеспечивают соответствие различным потребностям. Мягкие контактные линзы для повседневного ношения обычно изготавливаются из мягких полимерных материалов, которые соединяются с водой, что обеспечивает их проницаемость для кислорода. Мягкие контактные линзы для повседневного ношения могут быть однодневными одноразовыми линзами или одноразовыми линзами длительного ношения. Однодневные одноразовые линзы обычно носятся в течение одного дня и затем выбрасываются, в то время как одноразовые линзы длительного ношения используются до тридцати дней. Для соответствия различным потребностям пользователей в изготовлении цветных мягких контактных линз используются различные материалы. Например, в контактных линзах с оттенком для различимости легкая окраска облегчает поиск пользователем выпавшей контактной линзы; контактные линзы с подчеркивающим оттенком имеют полупрозрачный оттенок, который способен усиливать естественный цвет глаз пользователя; цветные контактные линзы имеют темный, непрозрачный оттенок, который способен изменить цвет глаз пользователя, а светофильтрующие оттеночные контактные линзы необходимы для усиления одних цветов и приглушения 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 с пресбиопией и доступны в виде мягких и жестких контактных линз. Торические контактные линзы специально разработаны для пациентов с астигматизмом и также доступны в виде мягких и жестких контактных линз. В продаже имеются также комбинированные линзы, сочетающие в себе различные аспекты вышеописанных типов линз, например, гибридные контактные линзы.
Для целей данного изобретения контактная линза определяется, по меньшей мере, двумя разнородными участками. Это внутренняя (или оптическая) зона, при помощи которой корректируется зрение, и наружная (периферийная) зона контактной линзы, которая обеспечивает механическую устойчивость контактной линзы на поверхности глаза. В некоторых случаях дополнительная промежуточная зона, или участок, расположенный между внутренней оптической и наружной периферийной зонами, может использоваться для совмещения двух вышеуказанных зон таким образом, чтобы между ними не существовало резкой границы. Контактная линза также определяется характером передней поверхности (или передним увеличением), характером задней кривизны (или базовой кривизной), а также характером краев.
Внутренний участок, или оптическая зона, обеспечивает коррекцию зрения и предназначен для конкретных нужд, например, для коррекции отдельно взятой миопии или гиперметропии, коррекции астигматического зрения, бифокальной и мультифокальной коррекции зрения либо для специализированной коррекции, а также может иметь любую другую конструкцию, обеспечивающую коррекцию зрения. Наружная периферия, или периферическая зона, обеспечивает механические характеристики, которые влияют на расположение и стабилизацию контактной линзы на поверхности глаза, включая ее центрирование и ориентацию. Стабильность ориентации имеет основополагающее значение в том случае, когда оптическая зона включает элементы с асимметрией вращения, например, элементы для коррекции астигматизма или других аберраций высшего порядка. Дополнительная промежуточная зона (или участок) обеспечивает плавный переход от центральной зоны к периферийной. Важно отметить, что конструкционно-оптическая и периферийная зоны обычно разрабатываются независимо, хотя иногда их конструкция тесно взаимосвязана для обеспечения определенных требований. Например, конструкция торической линзы с астигматической оптической зоной может потребовать наличия определенной периферийной зоны для того, чтобы контактная линза занимала заранее определенную ориентацию на поверхности глаза.
Конструктивно торические контактные линзы отличаются от сферических контактных линз. Оптическая часть (зона) торических контактных линз обладает двумя видами усиления, сферическим и цилиндрическим, которые создаются криволинейными поверхностями, расположенными обычно перпендикулярно друг другу. Для коррекции астигматического зрения необходимо, чтобы области усиления находились под определенным углом друг к другу вдоль цилиндрической оси глаза. Механическая (или наружная периферийная) зона торической контактной линзы обычно включает в себя стабилизаторы для правильного вращения и ориентирования цилиндрической или астигматической оси в нужном положении при ношении такой линзы на глазу. Вращение контактной линзы в правильное положение при перемещении или при надевании контактной линзы важно для выполнения торической контактной линзой ее функции.
На фиг.1 показан в плоской проекции один из примеров конструктивных решений (конструкций) контактной линзы, соответствующей данному изобретению. Контактная линза 100 состоит из оптической зоны 102 и периферической зоны 104, окружающей оптическую зону 102. Это схема или конфигурация представляет собой стандартную конструкцию контактной линзы. В соответствии с данным изобретением, однако, оптическая зона 102 модифицирована, как будет подробно разъяснено далее, таким образом, чтобы она была более жесткой, нежели прилегающие участки, а именно периферийная зона 104. Жесткость оптической зоны 102 может быть повышена по сравнению с жесткостью периферийной зоны 104 рядом способов, которые будут обсуждены ниже. В одном взятых для примера вариантов осуществления оптическая зона 102 может быть получена за счет использования материала с большим модулем упругости (эластичности) в оптической зоне 102, чем у материала в периферийной зоне 104. В дополнение к более высокому модулю упругости материала в оптической зоне 102 желательно, чтобы он не смешивался или плохо смешивался с окружающим материалом, тем самым оставаясь в одном и том же положении. Материал с более высоким модулем упругости жестче, чем материал с меньшим модулем упругости. Жесткость компонента, элемента и/или детали определяет, насколько сильно она будет деформироваться под воздействием определенной нагрузки. Чем более жестким является материал, тем большая нагрузка необходима для его упругой деформации, однако важно также отметить, что жесткость элемента зависит от его толщины и формы. Соответственно, при заданной толщине и форме материала жесткость тем выше, чем выше модуль упругости. При таком типе конструкции астигматическая коррекция достигается за счет повышения жесткости контактной линзы во вращательно-симметричной или асимметричной оптической зоне с целью оптической нейтрализации или уменьшения эффекта астигматизма роговицы, для чего центральная оптическая зона 102 контактной линзы 100 образует выпуклость над астигматической геометрией роговицы. Иными словами, оптическая зона 102 образует выпуклость, не совпадая с астигматической геометрией роговицы, тогда как периферийная зона 104 остается в контакте с поверхностью глаза, благодаря чему между роговицей и оптической зоной 102 образуется жидкостная (слезная) линза. Поскольку слезная жидкость имеет практически одинаковый с роговицей показатель преломления, сочетание слезной и контактной линзы образует оптическую поверхность или элемент, который корректирует недостаток зрения или аномалию рефракции, вызванную геометрией роговицы. Иными словами, при условии, что показатель преломления жидкостной (или слезной) линзы практически равен показателю преломления для роговицы, тороидальный характер последней оптически нейтрализуется или уменьшается в сочетании с оптикой контактной линзы. Преимущество данного изобретения состоит в том, что за счет уменьшения или устранения необходимости для контактной линзы содержать вращательно-асимметричный корректирующий оптический элемент можно уменьшить в размерах или совсем устранить стабилизаторы, что сделает линзу более удобной в ношении.
Основываясь на особой жесткости, достигнутой в соответствии с данной концепцией, и на изгибе оптической зоны контактной линзы, выполненной из гидрогеля с высоким модулем эластичности, в сочетании с конкретной геометрией линзы, например, сферической, асферической и/или торической, накладываемой поверх астигматичной роговицы, контактная линза, полученная таким способом, может использоваться для коррекции незначительного астигматизма, выборочно применяться для улучшения зрения при астигматизме более высокой степени и для исправления любых возможных аберраций высшего порядка, создаваемых геометрией роговицы. Таким образом, данное изобретение использует контактную линзу с определенными оптическими показателями, в которой оптическая зона сформирована из гидрогелевого материала с более высоким коэффициентом эластичности, для коррекции оптических дефектов при уменьшенной или вовсе отсутствующей необходимости поддерживать вращательное выравнивание линзы в случаях, когда это обычно требуется.
Чтобы реализовать такую конструкцию, оптическая зона 102 предпочтительно изготавливается из материала с более высоким модулем упругости, который не смешивается или плохо смешивается с остальным материалом. В одном из вариантов осуществления может использоваться технология микродозирования для изготовления или получения контактной линзы 100 с оптической зоной 102, выполненной из материала с большим модулем упругости, чем у окружающей линзы. Фиг.2А-2D иллюстрируют взятый для примера процесс с использованием технологии микродозирования. На первом этапе стандартная матрица кривизны 202 для заданных оптических параметров выставляется в положение, готовое к принятию материала, из которого получают контактную линзу. На втором этапе небольшая капля прозрачного мономера с высоким модулем упругости или прозрачной присадки, повышающей модуль упругости, дозируется в центральный участок матрицы передней кривизны контактной линзы 202. На третьем этапе мономер с меньшим модулем упругости 206, например, этафилкон, галифилкон, сенофилкон или нарафилкон, дозируется поверх мономера или присадки с более высоким модулем упругости 204. Важно отметить, что любой пригодный для получения мягких контактных линз материал может использоваться в соответствии с данным изобретением. Важно также отметить, что материал 204 с высоким модулем упругости и материал 206 с низким модулем упругости не смешиваются или плохо смешиваются друг с другом. На четвертом этапе матрица контактной линзы закрывается путем установки на место матрицы базовой кривизны 208. Закрытая матрица затем помещается в такое положение, чтобы мономеры могли затвердеть и превратиться в готовую контактную линзу с центральной или оптической зоной, имеющей больший модуль упругости, как было изложено выше.
6
6
6
6
6
Упомянутые выше материалы для основной части контактной линзы, включая этафилкон, галифилкон, сенофилкон и нарафилкон, представляют собой силиконовые гидрогели, используемые в настоящее время для изготовления мягких контактных линз. К числу других силиконовых гидрогелей также относятся лотрафилкон, балафилкон, вифилкон и омафилкон. Эти материалы обычно имеют низкий модуль упругости, например, для этафилкона А модуль Юнга составляет около 0,3×10 Па, для галифилкона А модуль Юнга составляет около 0,43×10 Па, для сенофилкона А модуль Юнга составляет около 0,72×10 Па, для балафилкона А модуль Юнга составляет около 1,1×10 Па, а для лотрафилкона А модуль Юнга составляет около 1,4×10 Па. Материалы для центральной оптической части, как правило, имеют более высокий модуль упругости и не смешиваются или плохо смешиваются с материалом в периферийной зоне, тем самым позволяя линзе оставаться двухкомпонентной по материалу. В качестве примеров можно упомянуть силиконовый гидрогель в центре и ГЭМА-гидрогель на периферии, которым можно придать плохую взаимную смешиваемость, чтобы они оставались на своих местах. В одном из альтернативных вариантов осуществления, взятом для примера, одна или несколько присадок, например, из средств для образования перекрестных связей, таких как ТЭГДМА, может быть добавлена к основному веществу, образующему контактную линзу, в центральной оптической области для повышения модуля упругости на этом участке.
Более жесткий (или упругий) материал оптической зоны 102 и менее жесткий (или упругий) материал периферической зоны 104 не обязательно должны иметь четкую границу раздела, поскольку во время создания линзы возможно их незначительное смешивание друг с другом. Это может означать, что жесткость линзы 100 может постепенно снижаться вне оптической зоны в зависимости от расстояния до центра контактной линзы. Более того, жесткий материал оптической зоны 102 будет идти непрерывно от передней поверхности центральной оптической зоны до задней поверхности центральной оптической зоны контактной линзы. Этим данная линза отличается от гибридной линзы, в которой жесткая линзовая вставка заключена в корпус из мягкого линзового материала и в которой есть четкий переход от жесткой оптической зоны к более мягкой периферии. Она также отличается от так называемой окаймленной жесткой газопроницаемой контактной линзы (RGP), поскольку периферийная часть контактной линзы не отливается поверх жесткой центральной оптической части, а оба материала, скорее, подвергаются отливке вместе, создавая единую негомогенную мягкую контактную линзу.
Важно отметить, что для изготовления оптической зоны с более высоким модулем упругости могут использоваться любые подходящие биосовместимые материалы. Желательно, чтобы эти материалы были прозрачны, совместимы с мономером, образующим основную массу контактной линзы, и обладали бы тем же самым коэффициентом преломления. Существующие процессы формования контактных линз можно легко модифицировать для изготовления контактных линз в соответствии с данным изобретением. Для сохранения раздельности оптической зоны и периферийной зоны во время получения линзы можно использовать различие в вязкости соответствующих мономеров, например, можно использовать более вязкий центральный мономер, который не будет растекаться по периферии при совмещении половинок матрицы линзы. Чтобы получить линзу приемлемого качества, нужно также учитывать коэффициенты усадки и расширения обоих материалов.
В соответствии с другим, взятым для примера, вариантом осуществления более жесткая оптическая зона может быть получена путем контролируемого изменения условий процесса отверждения. Например, варьируя интенсивность отверждающего света вдоль профиля контактной линзы, можно добиться различной жесткости на разных ее участках. Так, путем избирательного отверждения можно создать центральную зону, которая будет более жесткой, чем периферийная.
В дополнение к использованию двухкомпонентных контактных линз, в которых центральная и периферическая зоны имеют разный модуль Юнга, или к использованию селективного отверждения, как описано выше, для создания сопротивления деформации, возникающей при помещении линзы на поверхность глаза, может использоваться предварительное напряжение линзы. Предварительно напряженная линза требует большего усилия для деформации, поскольку необходимо преодолеть внутреннее напряжение материала и упругое усилие, создаваемое за счет упругих характеристик материала, его толщины и формы. Способы получения предварительно напряженных линз включают варьирование скорости реакции, например, за счет изменения содержания кислорода или другого ингибитора реакции на передней или задней поверхности матрицы линзы. В результате получается линза, которая хорошо удерживает форму купола, но в поперечном сечении она будет стремиться либо к излишней выпуклости, либо к уплощению. В дополнение к воздействию различных концентраций кислорода на переднюю и заднюю поверхность матрицы можно варьировать концентрацию кислорода или другого ингибитора реакции вдоль передней и задней поверхности, получая необходимый профиль напряжения вдоль всей линзы.
В основе процесса предварительного напряжения лежит то обстоятельство, что различные пластические материалы, используемые для формовки, поглощают кислород или другой ингибитор реакции с разными скоростями и имеют разное сродство к кислороду или другим ингибиторам реакции. За счет использования разных по характеру материалов для формирования передней и задней кривизны линзы, а также подвергая переднюю и заднюю поверхности линзы избирательному воздействию кислорода или других ингибиторов реакции, можно изменить скорость полимеризации таким образом, чтобы это привело к появлению напряжений внутри линзы. Например, полипропилен легко поглощает кислород, а зеонор или полистирол поглощает его значительно хуже. Таким образом, при использовании для получения передней кривизны полистирола, а для задней полипропилена при равномерном поступлении кислорода к обеим сторонам матрица задней кривизны поглотит кислорода больше, чем матрица передней кривизны, поэтому мономер, контактирующий с этой поверхностью, будет иметь другие свойства, создавая перепад напряжений между передней и задней поверхностью контактной линзы. Концентрацией кислорода и других ингибиторов реакции можно управлять также, регулируя как минимум один, или все, или любой из таких параметров, как время, температура, концентрация и давление среды, окружающей поверхности матриц передней и задней кривизны. Кроме того, концентрацию кислорода или других ингибиторов реакции можно варьировать вдоль всей поверхности, например, используя маску для части поверхности перед тем, как подвергать материал воздействию ингибиторов, или же путем избирательного удаления поглощенных газов.
При условии, что астигматизм роговицы эффективно уменьшается благодаря данной конструкции при помощи вращательно-симметричной оптики в силу повышенной жесткости мягкой контактной линзы, достигаемой за счет модуля упругости в центральной оптике или оптической зоне, или с помощью любых других применимых способов, таких как варьирование интенсивности отверждающего света и предварительное напряжение контактных линз, как это было подробно описано в данном документе, контактная линза не потребует какой-либо особой ориентации на поверхности глаза, и, следовательно, потребность в механической стабилизации контактной линзы уменьшится или вовсе отпадет. Если астигматизм роговицы и/или аберрации высшего порядка уменьшились, но не до пренебрежимо малого уровня, механическая стабилизация потребуется, но вариации положения линзы будут в меньшей степени влиять на качество зрения. Как сказано выше, преимущество данного изобретения состоит в том, что стабилизаторы могут быть уменьшены в размерах или практически могут отсутствовать, что приводит к тому, что линза становится удобнее в ношении. Настоящее изобретение предлагает простое и элегантное решение для коррекции астигматизма.
Несмотря на то, что показанные и описанные здесь варианты осуществления считаются наиболее практичными и предпочтительными вариантами, очевидно, что специалистам в данной области техники представляются возможности отступления от конкретных вариантов и способов осуществления, показанных и описанных здесь, при условии, что они не будут выходить за рамки формулы изобретения и не нарушат его сущности. Настоящее изобретение не ограничивается конкретными конструкциями, описанными и показанными здесь, но оно должно предусматривать совместимость со всеми модификациями, возможными в рамках формулы настоящего изобретения.