ДИНАМИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТНЫЕ ЗОНЫ В КОНТАКТНЫХ ЛИНЗАХ
DYNAMIC FLUID ZONES IN CONTACT LENSES

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к динамическим жидкостным/гелевым зонам в контактных линзах, конкретнее к контактным линзам, содержащим одну или более динамических жидкостных/гелевых зон, которые могут использоваться для доставки одного или более терапевтических, питательных или фармакологических агентов и/или динамического косметического улучшения внешнего вида радужной оболочки.
2. ОБЗОР МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ПРИ ЭКСПЕРТИЗЕ ЗАЯВКИ
Миопия или близорукость представляет собой оптический дефект глаза или дефект преломления, когда световые лучи от изображения фокусируются в точке перед сетчаткой. Близорукость обычно возникает из-за слишком большой длины глазного яблока или чрезмерной кривизны роговицы. Для коррекции близорукости можно применять минусовые сферические линзы. Гиперопия или дальнозоркость представляет собой оптический дефект или дефект преломления глаза, при котором лучи света от изображения фокусируются в точке позади сетчатки. Дальнозоркость обычно возникает из-за слишком малой длины глазного яблока или слишком малой кривизны роговицы. Для коррекции дальнозоркости можно применять плюсовые сферические линзы. Астигматизм представляет собой оптический дефект или дефект преломления, характеризующийся затуманенным зрением из-за неспособности глаза сфокусироваться на точечном объекте и создать его резкое изображение на сетчатке. Астигматизм, в отличие от близорукости или дальнозоркости, имеет отношение не к размеру глазного яблока и степени кривизны роговицы, а к неравномерности кривизны. Здоровая роговица имеет сферическую форму, в то время как у людей с астигматизмом ее форма отличается от сферической. Иными словами, кривизна роговицы различна в разных направлениях, что приводит к растягиванию изображения вместо его фокусирования в одной точке. Для устранения астигматизма можно использовать цилиндрические, а не сферические линзы.
Тороидальная линза представляет собой оптический элемент, имеющий две разные оптические силы в двух перпендикулярных друг другу направлениях. В общем, тороидальные линзы имеют одну оптическую силу сферического компонента, служащую для коррекции близорукости или дальнозоркости, и вторую оптическую силу цилиндрического компонента, служащую для коррекции астигматизма, в одной линзе. Эти оптические силы создаются за счет разных углов кривизны, предпочтительно, поддерживающимися постоянными по отношению к глазу. Тороидальные линзы могут применяться в очках, интраокулярных и контактных линзах. Тороидальные линзы, использующиеся в очках, удерживаются в фиксированном положении по отношению к глазу, тем самым всегда обеспечивая оптимальную коррекцию зрения. Однако тороидальные контактные линзы могут иметь тенденцию к вращению в глазу, в связи с чем коррекция зрения становится ниже оптимальной. Соответственно, тороидальные контактные линзы также включают механизм удерживания контактной линзы в относительно стабильном положении на поверхности глаза, если носитель линз моргает или осматривается.
Для лечения инфекций, воспаления, глаукомы и других заболеваний глаз часто приходится вводить в глаза лекарственные агенты. Традиционным методом считается введение лекарств путем местного нанесения на поверхность глаза. Глаз уникально подходит для такого способа поверхностного введения лекарств, так как при условии правильного состава лекарства способны проникать через роговицу, достигая терапевтических концентраций внутри глаза и оказывая свое благоприятное действие. На практике на глазные капли приходится более 95 процентов глазных лекарственных средств. Оральное или инъекционное введение глазных препаратов применяется редко, либо из-за того, что в глазу создается недостаточная концентрация для проявления желаемого фармакологического эффекта, либо потому, что их применение осложняется значительными системными побочными эффектами.
Глазные капли, хотя эффективны, неочищены и недостаточно действенны. Попадая в глаз, капли обычно заполняют конъюнктивальный мешок, карман между глазом и веком, поэтому значительный объем лекарства теряется, переливаясь через край века наружу. Кроме того, значительная часть капель, оставшихся на поверхности глаза, смывается слезами через слезные каналы, что приводит к разведению агента. Сложности связаны не только с вытеканием агента из глаза прежде, чем он проникнет через роговицу; избыток агента также может попасть в носовую полость и горло, откуда всосаться в кровь, что иногда приводит к серьезным системным побочным явлениям. Небольшая порция лекарства в глазных каплях, все же проникшая через роговицу, создает начальный пик концентрации в ткани, превышающий требуемую концентрацию для начального фармакологического эффекта. Эта тканевая концентрация постепенно снижается, таким образом, ко времени очередного закапывания раствора в глаз тканевая концентрация и желаемый фармакологический эффект могут оказаться слишком низкими.
В дополнение к вышеописанным проблемам, пациенты часто используют свои глазные капли неправильно. Часто такое плохое соблюдение рекомендаций обусловлено начальным чувством покалывания или жжения, вызванным глазными каплями. Определенно, закапывать лекарство в собственный глаз может оказаться сложно, частично из-за нормального защитного глазного рефлекса. У пациентов старшего возраста возможны дополнительные проблемы с закапыванием лекарств из-за артрита, нестабильности и ухудшения зрения; сложности возникают также с детьми и психиатрическими больными. Соответственно, контактные линзы представляют собой целесообразный способ решения проблем надежной и эффективной доставки лекарств в глаз.
Тонированные или окрашенные контактные линзы широко применяются для изменения или усиления естественного цвета радужной оболочки глаза. При производстве традиционных окрашенных контактных линз в одном слое применяются прозрачные и/или непрозрачные красители, чтобы создать сходство с естественной окраской радужной оболочки. Обычно цветные слои имеют одинаковую толщину. Это позволяет создавать цветовые вариации только при использовании нескольких цветов или точек, в которых полупрозрачный цвет накладывается на другой цветовой слой. Однако естественная радужная оболочка имеет окраску, состоящую из большого числа разных цветов и цветовых комбинаций, смешивающихся с образованием цветовых вариаций. Относительно малое число цветов и цветовых слоев, которое можно использовать для производства цветных контактных линз, ограничивает возможности дизайнеров в создании линз естественного вида. Соответственно, было бы предпочтительно создать способ динамического улучшения цвета, просто изменив цвет радужной оболочки.
Соответственно, было бы предпочтительно создать контактную линзу с динамическими зонами стабилизации, которые бы автоматически и быстро выравнивали контактную линзу в нужном положении и удерживали это положение для поддержания оптимальной остроты зрения независимо от движений глаз, моргания и выделения слезной жидкости. Кроме того, было бы предпочтительно создать контактную линзу для доставки одного или более терапевтических, питательных или фармакологических препаратов в глаз. Кроме того, было бы предпочтительно обеспечить динамичное косметическое изменение цвета глаз с помощью контактных линз.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Динамические зоны в контактных линзах настоящего изобретения позволяют обойти ряд недостатков, связанных с применявшимися ранее контактными линзами, как кратко описано выше.
В соответствии с одним аспектом, настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству. Устройство включает корректирующую линзу, имеющую оптическую зону, периферическую зону, окружающую оптическую, переднюю и заднюю поверхности, по меньшей мере, одну динамическую жидкостную зону, образованную из деформируемого материала и содержащую, по меньшей мере, один из терапевтических, питательных и фармакологических препаратов для доставки в глаз пациента через одно или более отверстий; при этом, по меньшей мере, одна динамическая жидкостная зона способна взаимодействовать с веками таким образом, что движения век, такие как моргание, вызывают перемещение, по меньшей мере, одного терапевтического, питательного или фармацевтического вещества.
В соответствии с одним аспектом, настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству. Устройство включает корректирующую линзу, имеющую оптическую зону, периферическую зону, окружающую оптическую, переднюю и заднюю поверхности, по меньшей мере, одну динамическую жидкостную зону, образованную из деформируемого материала и содержащую материал для косметического улучшения глаз, при этом, по меньшей мере, одна динамическая жидкостная зона способна взаимодействовать с веками таким образом, что движения век, такие как моргание, вызывают перемещение материала для косметического улучшения глаз и динамическое отражение света.
В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству. Устройство включает контактную линзу, имеющую оптическую зону, периферическую зону, окружающую оптическую, переднюю и заднюю поверхности, которая требует вращательной устойчивости в глазу; в контактной линзе имеется, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации имеет такую конфигурацию, чтобы способствовать центрированию, путем вращения, контактной линзы в глазу при угле вращения, способствующем оптимальной остроте зрения, и содержит деформируемый при температуре глаза материал; в которой угол контакта века с, по меньшей мере, одной зоной динамической стабилизации изменяется при движении века через, по меньшей мере, одну зону динамической стабилизации и, по меньшей мере, одну динамическую жидкостную зону между передней поверхностью и задней поверхностью в периферической зоне, при этом, по меньшей мере, одна динамическая жидкостная зона образована из деформируемого материала и содержит, по меньшей мере, один из терапевтических, питательных и фармакологических препаратов для доставки в глаз пациента через одно или более отверстий; по меньшей мере, одна динамическая жидкостная зона имеет такую конфигурацию, чтобы взаимодействовать с веками при их движении, например при моргании, и вызывать перемещение, по меньшей мере, одного из терапевтических, питательных или фармакологических веществ.
В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству. Устройство включает контактную линзу, имеющую оптическую зону, периферическую зону, окружающую оптическую, переднюю и заднюю поверхности, и требующую вращательной устойчивости в глазу; в контактной линзе имеется, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации имеет такую конфигурацию, чтобы способствовать центрированию, путем вращения, контактной линзы в глазу при угле вращения, способствующем оптимальной остроте зрения, и содержит деформируемый материал; при этом веко имеет угол контакта с, по меньшей мере, одной зоной динамической стабилизации, который изменяется при движении века через, по меньшей мере, одну зону динамической стабилизации, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации также содержит материал для косметического улучшения глаз, и, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации имеет такую конфигурацию, чтобы при движении век, например при моргании, вызывать перемещение материала для косметического улучшения глаза и динамическое отражение света.
В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству. Устройство включает контактную линзу с оптической зоной, периферической зоной, окружающей оптическую, передней и задней поверхностями, которая требует вращательной стабильности при нахождении в глазу; при этом в контактную линзу встроена, по меньшей мере, одна динамическая зона стабилизации, конфигурация, по меньшей мере, одной зоны стабилизации способствует центрированию контактной линзы на поверхности глаза путем вращения при угле вращения, способствующем оптимальной остроте зрения, при этом зона стабилизации содержит деформируемый при температуре глаза материал, а веки образуют угол контакта с, по меньшей мере, одной зоной динамической стабилизации, изменяющийся при движении век через, по меньшей мере, одну зону динамической стабилизации; кроме того, в контактную линзу между передней и задней поверхностями в периферической зоне включена, по меньшей мере, одна динамическая жидкостная зона, причем эта, по меньшей мере, одна зона образована из деформируемого материала и содержит материал для косметического улучшения глаз, и, по меньшей мере, одна динамическая зона имеет соответствующую конфигурацию, чтобы взаимодействовать с веками таким образом, чтобы моргание приводило к перемещению материала для косметического улучшения глаз и динамическому отражению света.
В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству. Устройство включает контактную линзу с оптической зоной, периферической зоной, окружающей оптическую, передней и задней поверхностями, которая требует вращательной стабилизации на поверхности глаза; между передней и задней поверхностью линзы в периферической зоне включена, по меньшей мере, одна динамическая жидкостная зона, по меньшей мере, одна динамическая зона образована из деформируемого материала и содержит, по меньшей мере, один из терапевтических, питательных и фармакологических препаратов для доставки в глаз пациента через одно или более отверстий; по меньшей мере, одна жидкостная зона имеет соответствующую конфигурацию, чтобы взаимодействовать с веками таким образом, чтобы моргание приводило к перемещению, по меньшей мере, одного из терапевтических, питательных или фармакологических препаратов; кроме того, в контактную линзу включена, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации имеет такую конфигурацию, чтобы способствовать центрированию контактной линзы в глазу путем вращения при угле вращения, способствующем оптимальной остроте зрения, и содержит деформируемый материал; при этом веко образует соответствующий угол контакта с, по меньшей мере, одной зоной динамической стабилизации, который изменяется при движении века через, по меньшей мере, одну зону динамической стабилизации, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации также содержит материал для косметического улучшения глаза; по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации имеет соответствующую конфигурацию, чтобы взаимодействовать с веками таким образом, чтобы моргание вызывало перемещение материала для косметического улучшения глаза и динамическое отражение света.
В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству. Устройство включает контактную линзу с оптической зоной, периферической зоной, окружающей оптическую, передней и задней поверхностями, которая требует вращательной стабилизации в глазу; в контактную линзу между ее передней и задней поверхностями в периферической зоне включена, по меньшей мере, одна первая динамическая жидкостная зона; по меньшей мере, одна первая жидкостная зона образована из деформируемого материала и содержит, по меньшей мере, один из терапевтических, питательных и фармакологических препаратов для доставки в глаз пациента через одно или более отверстий; по меньшей мере, одна первая динамическая жидкостная зона имеет соответствующую конфигурацию, чтобы взаимодействовать с веками таким образом, чтобы моргание приводило к перемещению, по меньшей мере, одного из терапевтических, питательных и фармакологических агентов; в контактную линзу между передней и задней поверхностью в периферической зоне включена, по меньшей мере, одна вторая динамическая жидкостная зона; при этом, по меньшей мере, одна вторая динамическая зона образована из деформируемого материала и содержит материал для косметического улучшения глаз, по меньшей мере, одна вторая динамическая жидкостная зона имеет соответствующую конфигурацию, чтобы взаимодействовать с веками таким образом, чтобы моргание вызывало перемещение материала для косметического улучшения глаз и динамическое отражение света; кроме того, в контактную линзу встроена, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации имеет конфигурацию, способствующую центрированию, путем вращения, контактной линзы в глазу при угле вращения, способствующем оптимальной остроте зрения, и содержит деформируемый при температуре глаза материал, при этом веки образуют угол контакта с, по меньшей мере, одной зоной динамической стабилизации, который изменяется при движении век через, по меньшей мере, одну зону динамической стабилизации.
В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству. Устройство включает корректирующую линзу с оптической зоной, периферической зоной, окружающей оптическую, передней и задней поверхностями, по меньшей мере, одной динамической жидкостной зоной, расположенной между передней и задней поверхностями линзы в периферической зоне; при этом, по меньшей мере, одна динамическая жидкостная зона образована из деформируемого материала и содержит материал для косметического улучшения глаз; кроме того, по меньшей мере, одна динамическая жидкостная зона включает выступ соответствующей конфигурации, чтобы взаимодействовать с верхним веком таким образом, чтобы моргание приводило к перемещению материала для косметического улучшения глаз волнообразным способом через, по меньшей мере, одну динамическую зону.
В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству. Устройство включает корректирующую линзу с оптической зоной, периферической зоной, окружающей оптическую, передней и задней поверхностями и, по меньшей мере, одной динамической жидкостной зоной, включенной в контактную линзу между передней и задней поверхностями в периферической зоне; по меньшей мере, одна динамическая жидкостная зона содержит материал для косметического улучшения глаз, который отражает цвет в зависимости от генерируемого внутреннего стимула.
В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству. Устройство включает контактную линзу, имеющую оптическую зону, периферическую зону, окружающую оптическую, переднюю и заднюю поверхности и требующую вращательной устойчивости в глазу; в контактной линзе имеется, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации, при этом, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации имеет соответствующую конфигурацию для центрирования, путем вращения, контактной линзы в глазу при угле вращения, способствующем оптимальному размещению асимметричного относительно оси вращения лимбального рисунка, и содержит деформируемый материал, при этом веко имеет угол контакта с, по меньшей мере, одной зоной динамической стабилизации, который изменяется при движении века через, по меньшей мере, одну зону динамической стабилизации; по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации также содержит материал для косметического улучшения глаз, и, по меньшей мере, одна зона динамической стабилизации имеет соответствующую конфигурацию, чтобы при движении век, например при моргании, вызывать перемещение косметического материала для изменения цвета глаза и динамическое отражение света.
Контактные линзы представляют собой простые линзы, помещаемые на поверхность глаза. Контактные линзы считаются медицинскими устройствами и могут носиться для коррекции зрения и/или по другим косметическим или терапевтическим причинам. Контактные линзы применяются в коммерческих масштабах для улучшения зрения с 1950-х годов. Раньше контактные линзы производились из твердых материалов, были относительно дорогими и хрупкими. Кроме того, эти ранние контактные линзы производились из материалов, не пропускавших кислород к конъюнктиве и роговице в достаточной степени, что могло быть потенциальной причиной ряда нежелательных клинических явлений. Хотя такие линзы используются до сих пор, они подходят не всем пациентам из-за недостаточного комфорта при ношении. В ходе последующих разработок в этой области были созданы мягкие контактные линзы на основе гидрогелей, ставшие исключительно популярными и широко применяющиеся сегодня. В частности, доступные в настоящее время линзы из силиконового гидрогеля сочетают в себе преимущества силикона, обладающего исключительно высокой проницаемостью для кислорода, с доказанным комфортом и клиническими характеристиками гидрогелей. По существу, эти контактные линзы на основе силиконовых гидрогелей обладают более высокой проницаемостью для кислорода и в целом более комфортны при ношении, чем контактные линзы из более ранних твердых материалов.
Доступные в настоящее время контактные линзы остаются эффективными средствами для коррекции зрения с экономической точки 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. Доступны различные формы контактных линз, которые могут изготавливаться из множества материалов для обеспечения различной функциональности. Мягкие контактные линзы для повседневного ношения обычно изготавливаются из мягких полимерных пластических материалов, которые соединяются с водой для придания им проницаемости для кислорода. Мягкие контактные линзы для повседневного ношения могут быть однодневными одноразовыми линзами или одноразовыми линзами длительного ношения. Однодневные одноразовые линзы обычно носят в течение одного дня и затем выбрасывают, в то время как одноразовые линзы длительного ношения носят до тридцати дней. Для обеспечения различной функциональности цветных мягких контактных линз используются различные материалы. Например, в контактных линзах с оттенком используется светлый оттенок для облегчения поиска пользователем выпавшей контактной линзы, контактные линзы с усиливающим оттенком имеют полупрозрачный оттенок, который способен усиливать естественный цвет глаз пользователя, контактные линзы с цветным оттенком имеют темный, непрозрачный оттенок, который способен изменить цвет глаз пользователя, и светофильтрующие оттеночные контактные линзы необходимы для усиления одних цветов и приглушения других. Жесткие газопроницаемые контактные линзы изготавливаются из силоксановых полимеров, однако они более жесткие, чем мягкие контактные линзы, что позволяет им поддерживать свою форму и делает их более долговечными. Бифокальные контактные линзы специально разработаны для пациентов с пресбиопией и доступны в виде мягких и жестких контактных линз. Тороидальные контактные линзы специально разработаны для пациентов с астигматизмом и также доступны в виде мягких и жестких контактных линз. Комбинированные линзы сочетают различные аспекты вышеописанных линз и также доступны в продаже, как, например, гибридные контактные линзы.
В настоящем изобретении используются динамические жидкостные или гелевые зоны, располагающиеся между передней и задней поверхностями контактной линзы, или интраокулярной линзы, имплантирующейся в роговицу. При взаимодействии с верхним и нижним веками эти жидкостные зоны могут деформироваться таким образом, чтобы способствовать вращательной стабилизации, транспорту/перекачиванию жидкостей и материалов, содержащихся в резервуаре, или разным комбинациям и/или вариантам любых из различных описанных здесь функций. В первом варианте осуществления изобретения по мере деформации материала в этих зонах угол контакта между веком и зонами изменяется, приводя к изменению вращательной силы, действующей на линзу. Во втором варианте осуществления изобретения одна или несколько жидкостных зон может содержать агент для доставки в глаз. В одном варианте физической реализации настоящего изобретения две жидкостные зоны, не связанные друг с другом, но способные взаимодействовать друг с другом с целью перетекания агента, содержащегося в резервуаре, под давлением, создаваемым веком, способны перемещать агент из резервуара на поверхность глаза. Во втором варианте осуществления изобретения применяются множественные жидкостные зоны, некоторые из которых могут сообщаться друг с другом с целью транспорта жидкости из центрального резервуара к выходному отверстию или второму резервуару под давлением, создаваемым веком, и, в конечном итоге, перемещения жидкости на поверхность глаза. В третьем варианте осуществления изобретения одиночная жидкостная зона может содержать отражающие и/или окрашенные частицы. Геометрия этой одиночной жидкостной зоны может иметь такую конфигурацию, что при моргании динамическая реакция жидкостной зоны будет приводить к взбалтыванию содержащихся там частиц и их перемещениям и, следовательно, мерцанию. Множественные жидкостные зоны, каждая из которых содержит отражающие частицы, могут также использоваться для получения различных динамических косметических эффектов при взаимодействии с веками.
Контактные линзы, включающие динамическую жидкостную зону, относительно просты для конструирования и производства. Производство контактной линзы, включающей динамическую жидкостную зону, также относительно недорого по сравнению с линзами, производящимися в настоящее время. Иными словами, включение динамической жидкостной зоны не влечет за собой значительного повышения стоимости производства.
Хотя настоящее изобретение относится главным образом к офтальмологии, в частности контактным линзам, известно, что настоящее изобретение может использоваться и в других частях организма.
Краткое описание чертежей
Вышеизложенные и прочие характеристики и преимущества изобретения станут очевидными после следующего более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, проиллюстрированных с помощью прилагаемых чертежей.
На фиг. 1 схематически изображена применявшаяся ранее контактная линза с механизмом стабилизации по отношению к векам, вид сверху и в поперечном сечении.
На фиг. 2 показано подробное схематическое изображение зоны взаимодействия между верхним веком и контактной линзой, показанной на фиг. 1.
На фиг. 3A, 3B и 3C схематически показано постепенное изменение формы динамической зоны стабилизации при движениях века в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 4 показано схематическое изображение зоны динамической стабилизации при полностью сомкнутых верхнем и нижнем веках в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 5 схематически показан первый пример контактной линзы в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 6 схематически показан второй пример контактной линзы в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 7 схематически показан третий пример контактной линзы в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 8 схематически показан пример капсулы динамической зоны контактной линзы в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 9 схематически показан процесс изготовления контактной линзы, включающей одну или более зон динамической стабилизации, в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 10A и 10B схематически показан первый пример варианта осуществления динамической жидкостной зоны для доставки агента в глаз в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 10С схематически показан второй пример варианта осуществления динамической жидкостной зоны для доставки агента в глаз в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 11 схематически показан третий пример варианта осуществления динамической жидкостной зоны для доставки агента в глаз в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 12А и 12В схематически показан первый пример варианта осуществления динамической жидкостной зоны, имеющей конфигурацию резервуара для косметического средства для улучшения цвета глаза в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 13 схематически показан второй пример варианта осуществления динамической жидкостной зоны, имеющей конфигурацию резервуара для косметического средства для изменения цвета глаза в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание предпочтительных вариантов реализации
В настоящее время контактные линзы требуют вращательной стабилизации для поддержания оптимальной остроты зрения; например, для поддержания требуемой ориентации тороидальных контактных линз необходим вес или давление века. На фиг. 1 показана линза, стабилизирующаяся за счет давления века, спереди и в поперечном сечении, при этом контактная линза 120 имеет большую толщину в зоне стабилизации или области 122. Контактная линза 120 расположена в глазу 100 таким образом, чтобы закрывать зрачок 102, радужную оболочку 104 и часть склеры 106, и находится под верхним и нижним веками 108 и 110, соответственно. Утолщенная зона стабилизации 122 при данной конструкции располагается над роговицей 112. После стабилизации зона стабилизации 122 удерживается между верхним и нижним веками 108 и 110.
На фиг. 2 подробнее показано, как утолщенная зона стабилизации 122 взаимодействует с верхним веком 208, создавая силу, стремящуюся вращать контактную линзу 220. Критическим параметром, обусловливающим эту вращательную силу, является угол площади контакта между верхним веком 208 и зоной стабилизации 222 контактной линзы 220. Как показано на чертеже, нормальная сила, представленная вектором 230, в точке контакта между верхним веком 208 и периферией утолщенной зоны стабилизации 222 может превратиться во вращательную силу, представленную вектором 232. Чем круче угол зоны стабилизации 222, тем больше вращательный компонент нормальной силы, действующей на контактную линзу 220. И наоборот, чем меньше угол зоны стабилизации 222 или чем она уплощеннее, тем меньше вращательный компонент нормальной силы, действующей на контактную линзу 220.
Динамические жидкостные зоны настоящего изобретения, как описано выше, могут использоваться для ряда функций. Применительно к функции стабилизации динамические жидкостные зоны называют зонами динамической стабилизации, в то время как применительно к другим функциям их называют просто динамическими жидкостными или гелевыми зонами.
В соответствии с настоящим изобретением, зона или зоны динамической стабилизации предпочтительно могут быть заполнены веществом, способным перераспределяться при давлении. По существу, настоящее изобретение относится к контактным линзам, включающим одну или несколько зон динамической стабилизации, содержащим материал, создающий одну или более зон динамической стабилизации с разными физическими свойствами. В одном примерном варианте осуществления, как будет подробно описано ниже, контактная линза содержит одну или более полостей, заполненных жидкостью или гелем, образующих зоны динамической стабилизации. Когда сила или давление век сжимает края одной или более зон динамической стабилизации, жидкость или гель предпочтительно перераспределяется в полости или полостях, тем самым заставляя одну или несколько зон динамической стабилизации изменить свою форму. Конкретнее, повышенное давление век приводит к локальному изменению формы одной или более зон стабилизации в точке контакта с веком, тем самым приводя к большей вращательной силе, чем при использовании зоны или зон стабилизации фиксированной формы. Если веки продолжают двигаться, например при моргании, это изменение формы приводит к тому, что угол контакта становится круче и, следовательно, вращательная сила, действующая на контактную линзу, повышается. Иными словами, по мере движения век над одной или более зонами динамической стабилизации жидкость или гель продолжают перераспределяться и уклон поверхности продолжает изменяться. С помощью современных методов моделирования возможно создать зону (зоны) динамической стабилизации, обеспечивающие лучшую угловую скорость вращения при вставлении линзы в глаз (автоматическое позиционирование) и повышающие стабильность контактной линзы при ее нахождении в требуемом положении.
На фиг. 3A, 3B и 3C показано изменение формы одиночной зоны динамической стабилизации при движении век над контактной линзой. Хотя в контактной линзе может быть одна или более зон динамической стабилизации, для простоты объяснения описана только одна зона динамической стабилизации. На фиг. 3А показано положение зоны динамической стабилизации 322 контактной линзы 320 перед морганием или движением века. Как показано на чертеже, веки 308 и 310 расположены над контактной линзой 320, однако не соприкасаются с зоной динамической стабилизации 322 и, следовательно, не вызывают перераспределения жидкости или геля 324 в полости, образующей зону динамической стабилизации 322. На фиг. 3B показано измененное положение (более крутой угол) зоны динамической стабилизации 322 во время моргания. При сближении век 308 и 310 вызванное этим давление вызывает перераспределение жидкости или геля 324 в полости, определяющей зону динамической стабилизации 322 и, следовательно, увеличение угла зоны динамической стабилизации 322. На фиг. 3С показано дальнейшее изменение положение зоны динамической стабилизации 322 по мере продолжающегося сближения век 308 и 310 во время моргания. Как хорошо видно на фиг. 3С, чем круче угол зоны динамической стабилизации 322, тем ближе вращательная сила, обозначенная вектором 332, к нормальной силе, обозначенной вектором 330, что, в свою очередь, указывает на то, что большая пропорция нормальной силы передается или превращается во вращательную силу, действующую на контактную линзу 320.
В дополнение к лучшей вращательной стабильности контактных линз благодаря увеличению силы вращения, сообщаемой веками, конструкция зоны динамической стабилизации носящего изобретения предпочтительно улучшает комфорт носящего линзы. Как показано на фиг. 4, при полном смыкании век во время моргания и прохождении век 408 и 410 по существу над всей зоной динамической стабилизации 422 жидкость или гель 424 в полости, создающей зону динамической стабилизации 422, снова перераспределяется за счет давления век 408 и 410 с образованием более плоской конфигурации. Такая более плоская конфигурация позволяет векам 408 и 410 пройти над поверхностью контактной линзы 420 с меньшей силой, направленной вниз, поскольку толщина зоны уменьшилась из-за перераспределения. Зона стабилизации фиксированной толщины не утончается и, следовательно, такая линза может быть менее комфортной за счет усиления контакта с веками, движущимися над контактной линзой.
Как указано в настоящем документе, контактная линза в соответствии с настоящим изобретением может содержать одну или более зон стабилизации. Эта одна или более зон динамической стабилизации может иметь любую подходящую конфигурацию и располагаться в любом подходящем месте контактной линзы, чтобы соответствовать любому числу требований к дизайну. Однако важно отметить, что при конструировании любых линз нужно учитывать, что верхнее и нижнее веки при моргании не движутся строго вертикально вверх и вниз. Во время моргания верхнее веко движется по существу вертикально с незначительным отклонением в направлении носа, а нижнее веко движется по существу горизонтально, при смыкании перемещаясь в сторону носа лишь с незначительным вертикальным компонентом. Кроме того, верхнее и нижнее веки не симметричны относительно плоскости, проходящей через вертикальную линию, делящую глаз на 2 половины. Иными словами, моргание человека не симметрично по отношению к горизонтальной оси, проходящей между открытым верхним и нижним веками. Кроме того, известно, что при взгляде вниз зрачки сходятся.
На фиг. 5 показан примерный вариант осуществления контактной линзы 500, содержащей 2 зоны динамической стабилизации 502 и 504. В этом примерном варианте осуществления изобретения заполненные жидкостью или гелем полости, формирующие зону динамической стабилизации 502 и 504, располагаются симметрично по горизонтальной оси контактной линзы 500 и примерно на расстоянии 180 градусов друг от друга. На фиг. 6 показан примерный вариант осуществления контактной линзы 600, также содержащей две зоны динамической стабилизации 602 и 604. В этом примерном варианте осуществления изобретения заполненные жидкостью или гелем полости, формирующие зоны динамической стабилизации 602 и 604, смещены вниз от горизонтальной оси контактной линзы 600 и расположены на расстоянии менее 180 градусов друг от друга под горизонтальной осью. При данной конфигурации для ориентации и поддержания ориентации контактной линзы 600 в глазу используется гравитация в сочетании с давлением век. На фиг. 7 показан еще один примерный вариант осуществления контактной линзы 700, содержащей единственную зону динамической стабилизации 702. В этом примерном варианте осуществления изобретения заполненная жидкостью или гелем полость формирует единственную зону динамической стабилизации 702 в нижней части контактной линзы 700, таким образом, гравитация, а также давление века и/или движения глаз, воздействуют на контактную линзу 700 как на призматическую контактную линзу.
В то время как каждое из этих примерных вариантов осуществления может использоваться в соответствии с настоящим изобретением, важно отметить, что возможно любое число конфигураций зон динамической стабилизации, при условии, что зоны динамической стабилизации содержат или изготовлены из подвижного или текучего материала, изменяющего форму при прохождении века над зоной динамической стабилизации, и их форма и размещение определяются с учетом движений века, как кратко описано выше. Зоны динамической стабилизации настоящего изобретения могут иметь несимметричную конструкцию, разную конструкцию для левого и правого глаз или свой собственный дизайн для данного глаза. Кроме того, изготовленные по индивидуальному заказу контактные линзы, например контактные линзы, изготовленные по результатам прямого измерения глаза, могут включать зоны динамической стабилизации в соответствии с настоящим изобретением. Независимо от конфигурации, формы и размещения зон динамической стабилизации на контактной линзе, материал, образующий эти зоны динамической стабилизации, обязательно должен быть способен к перераспределению под действием движений век, на чем основано настоящее изобретение.
Материал или материалы, использующиеся для формирования зоны динамической стабилизации, могут содержать любой подходящий биосовместимый материал или материалы, обладающие желаемыми механическими свойствами. Предпочтительно, чтобы материал или материалы легко подвергались деформации под давлением, создаваемым движущимися веками, а также были проницаемыми для кислорода, чтобы одна или несколько зон динамической стабилизации на контактной линзе значительно не препятствовали поступлению необходимого количества кислорода к глазу. Одна или несколько зон динамической стабилизации в соответствии с настоящим изобретением могут быть включены в любое число контактных линз, в том числе линзы, сформированные из силиконовых гидрогелей, при условии, что материал или материалы, образующие одну или более зон динамической стабилизации, химически и физически совместимы с материалом или материалами, из которых изготовлена контактная линза. Что касается физической совместимости, предпочтительно, чтобы материал или материалы, из которых изготовлена контактная линза, не позволяли материалу или материалам, образующим зону динамической стабилизации, например жидкости или гелю, проникать и/или иным способом диффундировать или вытекать из полости в контактной линзе, образующей зону динамической стабилизации. Что касается химической совместимости, предпочтительно, чтобы материал или материалы, образующие зону динамической стабилизации, не вступали в какие-либо реакции с материалом или материалами, из которых изготовлена контактная линза, и/или тканями глаза. Материал или материалы, образующие зону динамической стабилизации, могут быть расположены или закреплены в полости и/или пространстве в соответствующей области контактной линзы любым подходящим способом, как будет подробнее описано ниже.
Материал или материалы, образующие зону динамической стабилизации, могут включать любые подходящие биосовместимые и деформируемые материалы с температурой стеклования менее чем приблизительно 34°C.
Материалы на основе силикона для формирования одной или более зон динамической стабилизации могут быть предпочтительнее, так как материалы на основе силикона, включая силиконовые масла, обладают желаемыми механическими свойствами, делающими возможным их использование в данном изобретении. Кроме того, материалы на основе силикона, включая силиконовые масла, высокопроницаемы для кислорода. Кроме того, многие мягкие контактные линзы формуются из материалов на основе силикона и, следовательно, совместимы. Возможно также использование материалов на основе фторсиликона.
В альтернативном примерном варианте осуществления материал или материалы для формирования одной или более зон динамической стабилизации могут включать тот же материал или материалы, которые используются для получения контактной линзы. В другом альтернативном примерном варианте осуществления материал или материалы для формирования одной или более зон стабилизации могут находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии. В еще одном альтернативном примерном варианте осуществления изобретения материал или материалы для формирования одной или более зон динамической стабилизации могут находиться в одной форме или состоянии во время производственного процесса и в другой форме или состоянии при помещении линзы в глаз. Например, материал или материалы для формирования одной или более зон динамической стабилизации могут быть твердыми или замороженными во время производственного процесса и жидкими в последующем. В еще одном альтернативном примерном варианте осуществления материал или материалы, образующие одну или более зон стабилизации, могут быть самостоятельными материалами или сочетанием материалов, которые могут быть внесены непосредственно в полость в контактной линзе, либо это могут быть материалы или сочетания материалов, предпочтительно инкапсулированные перед внесением в полость в контактной линзе.
Как описано выше, контактная линза, включающая одну или более зон динамической стабилизации, относящаяся к настоящему изобретению, может производиться с использованием любого количества процессов. В одном примерном варианте осуществления изобретения одна или более зон динамической стабилизации могут быть сформированы в виде капсул из эластичного внешнего материала и заполнены жидкостью или гелем перед вставкой в контактную линзу. Некоторые возможные методы производства таких капсул включают сварку, например термическую или ультразвуковую, двух частей пленки для получения верхней и нижней половин и впрыскивание жидкости или геля перед завершением шва по краям. Пленка может содержать любой подходящий материал, в том числе описанный выше. На фиг. 8 показан примерный вариант осуществления капсулы 800 с жидкостью или гелем 802 внутри. Форма капсулы 800 в этом примере произвольная и на чертеже представлен только один из возможных образцов. Другой процесс, сходный с описанным выше, заключается в использовании для одной или более зон стабилизации материала, который может быть размещен в контактной линзе в замороженном состоянии, но переходить в жидкое состояние при температуре глаза. Эти изготовленные предварительно жидкие области предпочтительно помещаются в форму для литья линзы вместе с сырьем для получения контактной линзы и связываются или инкапсулируются в контактной линзе по мере ее затвердения.
В примерном варианте осуществления изобретения, в котором в контактной линзе сформировано пространство и/или полость для получения зоны динамической стабилизации, это пространство и/или полость может быть создано способом, сходным со способом производства гибридных контактных линз. Например, в данном примерном процессе на переднюю выпуклую поверхность наносится предварительная порция жидкого реакционноспособного мономера, а затем на него наносится деформируемый материал в желаемой форме. После правильного расположения деформируемого материала в нужном положении мономер предварительно отверждается до определенной степени с целью высвобождения механического зажимного приспособления при сохранении нужного положения. Наконец, добавляется оставшийся мономер, задняя вогнутая поверхность и вся система подвергается отверждению.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления изобретения, контактная линза может быть произведена с использованием известных процессов путем непосредственного впрыска жидкости или геля с помощью иглы или подобного устройства. По существу, при этом формируется одна или более зон динамической стабилизации путем непосредственного впрыскивания материала в желаемые участки контактной линзы. На фиг. 9 показана игла 950, вставленная в контактную линзу 920 для создания зоны динамической стабилизации 922 с жидкостью или гелем 924, впрыснутыми через иглу 950. После впрыскивания материала и удаления иглы оставшееся от нее отверстие можно запечатать. В одном примерном варианте осуществления изобретения отверстие от иглы можно запечатать в ходе процесса отверждения. Например, впрыск материала может производиться до полного отверждения линзы, а окончательное отверждение может происходить после извлечения иглы, что позволяет неотвержденному материалу закрыть отверстие, а затем затвердеть.
В соответствии с другим возможным примером осуществления изобретения, процесс отверждения материала контактной линзы может происходить снаружи внутрь, и путем контролируемого отверждения с обеих сторон можно создать более толстую область неотвержденного или неполностью отвержденного материала, то есть материала с различающейся плотностью поперечных сшивок, заключенную в отвержденный материал, то есть сформировать одну или более зон динамической стабилизации.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления изобретения возможно производство контактной линзы с использованием вращательно-симметричных форм для отливки, как для сферического продукта, и нескольких отверждаемых составов, которые, после отверждения, различаются по своей способности к поглощению воды, эластичности и мономерному составу. Например, специалистам в соответствующей области хорошо известно, что отверждаемым составам для получения контактных линз можно придать более гидрофильные свойства путем добавления более высокой концентрации мономеров с большим сродством к воде, например метакриловой кислоты. Кроме того, отверждаемые составы для получения контактных линз можно изменять с целью достижения желаемой степени гидратации путем изменения содержания и/или типа компонентов для образования перекрестных сшивок, например, этиленгликоля диметакрилата.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления изобретения, создание одной или более зон динамической стабилизации может быть реализовано путем тампопечати определенных шаблонов на переднюю изогнутую поверхность во время процесса изготовления контактной линзы. В одном примерном варианте осуществления изобретения состав печатной зоны динамической стабилизации может быть подобран таким образом, чтобы создать относительно высокую равновесную влажность, например более 65%, и/или относительно низкую эластичность, например менее 482,6 кПа (70 psi). Кроме того, специалистам в соответствующей области известно, что коэффициент расширения (определяемый как объем линзы во время производства, деленный на объем линзы после полимеризации) жидкой отверждаемой мономерной смеси можно регулировать путем увеличения или уменьшения содержания нереакционноспособных разбавителей. В частности, коэффициент расширения можно повысить путем уменьшения содержания разбавителя. При повышении содержания разбавителя коэффициент расширения снижается. Пригодные отверждаемые составы для создания зон динамической стабилизации путем печати могут представлять собой отверждаемые мономерные смеси с относительно низким содержанием разбавителя и, следовательно, локальными зонами, поглощающими больше воды и выступающими над передней поверхностью контактной линзы. При соответствующем составе жидкой отверждаемой мономерной смеси с низким содержанием разбавителя достигается относительно высокая равновесная влажность, относительно низкая эластичность и подходящая для тампопечати вязкость и летучесть; при этом зона динамической стабилизации может быть нанесена на переднюю поверхность отлитой контактной линзы путем печати в соответствии с настоящим изобретением. После полной обработки контактная линза с такой особенностью будет состоять из, по меньшей мере, двух отверждаемых мономерных составов. Кроме того, полученная контактная линза будет иметь приподнятые зоны динамической стабилизации, содержащие гидрогелевый материал, отличающийся по составу, например содержанию воды, содержанию мономера и/или плотности перекрестных сшивок, от основного материала контактной линзы. Соответственно, в таком примерном варианте осуществления одна или более зон динамической стабилизации представляют собой не полости, заполненные жидкостью, а дискретные вязкоэластичные зоны со специально подобранными химическими и физическими свойствами.
В случае, когда зоны стабилизации нанесены на переднюю изогнутую поверхность путем тампопечати и представляют собой специально подобранные отверждаемые смеси мономеров, состав смеси должен быть таким, чтобы полимеризоваться вместе с материалом, используемым для формовки основной массы контактной линзы. Таким образом, нанесенная путем печати зона динамической стабилизации химически связана с основной массой материала контактной линзы, и такие зоны подвергаются такой же обработке, что и основной материала контактной линзы.
Контактные линзы, интраокулярные линзы, а также любые медицинские изделия могут использоваться для местной доставки терапевтического агента / комбинации терапевтических агентов для лечения самых разнообразных состояний или усиления функции и/или увеличения срока службы самого медицинского изделия. Для других медицинских устройств, которые часто выходят из строя вследствие врастания ткани или отложения белкового материала внутри, на поверхности или вокруг устройства, такого как шунты при гидроцефалии, катетеры для диализа, устройства для прикрепления калоприемников, ушные дренажные трубки, электроды кардиостимуляторов и имплантируемых дефибрилляторов, подход "комбинация устройство доставки - агент" также может быть полезным. Применение устройств, которые служат для улучшения структуры и функции ткани или органа, в сочетании с подходящим терапевтическим агентом или агентами также имеет больше преимуществ. Например, улучшенная остеоинтеграция протезов для повышения стабилизации имплантатов потенциально может быть достигнута путем их комбинирования с такими агентами, как костный морфогенетический белок. Аналогичным образом, другие хирургические средства и устройства, шовный материал, скобы, устройства для анастомоза, позвонковые диски, костные стержни, фиксаторы шовного материала, гемостатические барьеры, скобки, винты, металлические пластинки для соединения костных отломков, обоймы сшивающих аппаратов, сосудистые протезы, тканевой клей и герметики, тканевые каркасы, различные виды перевязочного материала, заменители кости, внутрипросветные устройства и опоры для сосудов также могут обеспечивать значительный лечебный эффект для пациентов, если применить подход "комбинация устройство доставки - терапевтический агент". По существу, любой тип медицинского устройства может покрываться каким-либо способом или содержать в себе терапевтическое средство или комбинацию терапевтических средств, чтобы повысить эффективность лечения по сравнению с однократным использованием медицинского устройства или фармацевтического агента.
b
a
Различные медицинские устройства, описанные выше, или любые медицинские устройства в целом могут покрываться или содержать один или более терапевтических агентов для местного применения и быть предназначенными для конкретной цели, например профилактики состояния, лечения состояния, смягчения признаков состояния и/или улучшения функции медицинского устройства. К таким терапевтическим веществам относятся антипролиферативные/противоопухолевые средства, включая природные вещества, например алкалоиды барвинка (в частности, винбластин, винкристин и винорелбин), паклитаксел, эпиподофиллотоксины (в частности, этопозид, тенипозид), антибиотики (дактиномицин (актиномицин D), даунорубицин, докорубицин и идарубицин), антрациклины, митоксантрон, блеомицины, пликамицин (митрамицин) и митомицин, ферменты (L-аспарагиназа, участвующая в системном метаболизме L-аспарагина и приводящая к его недостаточности в клетках, неспособных синтезировать собственный аспарагин); антитромбоцитарные средства, например ингибиторы G(GP) ll/lll и антагонисты рецепторов витронектина; антипролиферативные/антимитотические алкилирующие агенты, такие как азотистые иприты (мехлоретамин, циклофосфамид и его аналоги, мелфалан, хлорамбуцил), этиленимины и метилмеламины (гексаметилмеламин и тиотепа), алкилсульфонаты - бусульфан, нитрозомочевины (кармустин (BCNU) и его аналоги, стрептозоцин), дакарбазин (DTIC); антипролиферативные/антимитотические антиметаболиты, такие как аналоги фолиевой кислоты (метотрексат), аналоги пиримидина (фторурацил, флоксуридин и цитарабин), аналоги пурина и соответствующие ингибиторы (меркаптопурин, тиогуанин, пентостатин и 2-хлородеоксиаденозин {кладрибин}); координационные комплексы платины (цисплатин, карбоплатин), прокарбазин, гидроксимочевина, митотан, аминоглутетимид; гормоны (например, эстроген); антикоагулянты (гепарин, синтетические соли гепарина и другие ингибиторы тромбина); фибринолитические средства (такие как тканевой активатор плазминогена, стрептокиназа и урокиназа), аспирин, дипиридамол, тиклопидин, клопидогрел, абциксимаб; вещества, препятствующие миграции; антисекреторные средства; противовоспалительные средства, например адренокортикостероиды (кортизол, кортизон, флудрокортизон, преднизон, преднизолон, 6α-метилпреднизолон, триамцинолон, бетаметазон и дексаметазон), нестероидные препараты (производные салициловой кислоты, а именно аспирин); производные парааминофенола, в частности ацетаминофен; индол- и инден-уксусные кислоты (индометацин, сулиндак и этодолак), гетероарил-уксусные кислоты (толметин, диклофенак и кеторолак), арилпропионовые кислоты (ибупрофен и его производные), антраниловые кислоты (мефенамовая кислота и меклофенамовая кислота), энолиевые кислоты (пироксикам, теноксикам фенилбутазон и оксифентатразон), набуметон, соединения золота (ауранофин, ауротиоглюкоза, ауротиомалат натрия); иммуносупрессивные препараты (циклоспорин, такролимус (FK-506), сиролимус (рапамицин), азатиоприн, микофенолата мофетил; ангиогенные средства: фактор роста эндотелия сосудов (ФРЭС), фактор роста фибробластов (ФРФ); блокаторы рецептора ангиотензина; доноры оксида азота; антисмысловые нуклеотиды и их сочетания; ингибиторы клеточного цикла, ингибиторы мишени рапамицина и ингибиторы киназы, участвующей в передаче сигнала рецептора фактора роста ретиноиды; ингибиторы циклина/циклин-зависимой киназы; ингибиторы кофермента редуктазы ЧМГ (статины); и ингибиторы протеазы.
В настоящем изобретении применяются динамические жидкостные или гелевые зоны, встроенные в офтальмологические устройства, например контактные линзы, интраокулярные линзы, корнеальные имплантаты. При взаимодействии с верхним и нижним веками эти жидкостные зоны могут деформироваться таким образом, что получающаяся дефомация может использоваться для перемешивания жидкости/материалов, содержащихся в резервуаре, или транспорта/перекачивания жидкостей из резервуара в глаз или на его поверхность.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления, описанные здесь зоны стабилизации могут менять конфигурацию как динамические жидкостные зоны. Иными словами, вместо или в дополнение можно использовать динамические жидкостные зоны в качестве зон стабилизации для контактных линз, требующих вращательной стабилизации, как описано выше, а также для доставки терапевтических агентов в глаз и/или создания косметического эффекта за счет динамического изменения цвета глаз. Каждое использование может быть комбинированным или отдельным, как описано выше.
В одном примерном варианте осуществления изобретения динамические жидкостные зоны могут применяться для доставки терапевтического, питательного или фармакологического препарата. В зависимости от применения, динамические жидкостные зоны могут включать одно действующее фармацевтическое вещество или несколько действующих фармацевтических веществ. Примеры терапии, которая может быть проведена с помощью контактных линз для доставки лекарственных препаратов, включают доставку питательных веществ в глаз, лечение глаукомы, аллергий, замедление прогресса близорукости, лечение сухости глаз и доставку антибиотиков, обезболивающих, противогрибковых, противовирусных, противомикробных средств, лекарств, расширяющих зрачок и вызывающих паралич аккомодации, а также противовоспалительных препаратов. Что касается питания глаза, динамические жидкостные зоны контактной линзы могут использоваться для доставки витаминов, антиоксидантов и питательных веществ, в том числе витаминов A, D и E, лютеина, таурина, глутатиона, зеаксантина, жирных кислот и других сходных веществ. При лечении глаукомы динамические жидкостные зоны контактных линз могут использоваться для доставки препаратов для одного или более из нижеперечисленного: лечения, подавления прогресса и профилактики глаукомы, в том числе эпинефринов, например дипивефрина, агонистов альфа-2-адренергических рецепторов, например апроклонидина и бримонидина, бета-блокаторов, например бетаксолола, картеолола, левобунолола, метипранолола и тимолола, миотиков прямого действия, например карбахола и пилокарпина, ингибиторов холинэстеразы, например физостигмина и эхотиофата, ингибиторов карбоангидразы, например ацетазоламида, бринзоламида, дорзоламида и метазоламида, простагландинов и простамидов, например латанопроста, биматопроста, уравопроста, травопроста и унопростона цидофовира. При лечении аллергий динамические жидкостные зоны контактных линз могут использоваться для доставки ряда веществ, включая азеластина гидрохлорид, эмедастина дифумарат, эпинастина гидрохлорид, кетотифена фумарат, левокарбастина гидрохлорид, олопатадина гидрохлорид, фенирамина малеат и антазолина фосфат для одного или более из нижеперечисленного: лечения, подавления прогресса и профилактики аллергий. Что касается доставки антибиотиков и средств для лечения инфекций, динамические жидкостные зоны контактных линз могут использоваться для доставки препаратов, включая торбамицин, моксифлоксацин, офлоксацин, натрия сульфацетамид, ванкомицин, полимиксин В, амикацин, норфлоксацин, левофлоксацин, сульфизоксазола диоламид, натрия сульфацетамид, тетрациклин, доксициклин, диклоксациллин, цефалексин, амоксициллин/клавуланат, цефтриаксон, цефиксим, эритромицин, офлоксацин, азитромицин, гентамицин, сульфадиазин и пириметамин. Что касается доставки противовирусных препаратов, динамические жидкостные зоны контактной линзы могут применяться для доставки лекарственных препаратов, включая фомивирусен натрия, фоскарнет натрия, ганцикловир натрия, валганцикловира гидрохлорид, трифлуридин, ацикловир и фамцикловир. Что касается доставки противогрибковых препаратов, динамические жидкостные зоны контактной линзы могут применяться для доставки лекарственных препаратов, включая флуконазол флуцитозин, амфотерцин В, итраконазол и кетоконазол. Что касается доставки обезболивающих средств, динамические жидкостные зоны контактной линзы могут применяться для доставки лекарственных препаратов, включая ацетаминофен и кодеин, ацетаминофен и гидрокодон, ацетаминофен кеторолак, ибупрофен и трамадол. Что касается доставки средств, расширяющих зрачок и вызывающих паралич аккомодации, динамические жидкостные зоны контактной линзы могут применяться для доставки лекарственных препаратов, включая атропина сульфат, гоматропин, скрополамина гидробромид, циклопентолата гидрохлорид, тропикамид и фенилэфрина гидрохлорид. Что касается доставки противовоспалительных средств, динамические жидкостные зоны контактной линзы могут применяться для доставки кортикостероидов, включая дексаметазона натрия фосфат, дексаметазон, фторметазон, фторметазона ацетат, лотепреднола этабонат, преднизолона ацетат, преднизолона натрия фосфат, медризон, римексолон и флуоцинолона ацетонид, а также нестероидных противовоспалительных средств, включая флурбипрофен натрия, супрофен, диклофенак натрия, кеторолак, трометамин, циклоспорин, рапамицин, метотрексата, азатиоприн и бромокриптин. Что касается замедления прогресса миопии, динамические жидкостные зоны контактной линзы могут применяться для доставки отмеренных доз пирензепина или атропина. Это может применяться само по себе как средство предотвращения прогресса близорукости, либо в сочетании со специальным дизайном оптической зоны контактной линзы для замедления прогресса близорукости.
Действующие вещества, доставляемые с помощью контактных линз, могут входить в состав лекарственных форм, содержащих носители или вспомогательные вещества. Можно использовать любое число вспомогательных веществ, включая синтетические и природные полимеры, например поливиниловый спирт, полиэтиленгликоль, полиакриловую кислоту, гидроксиметилцеллюлозу, глицерин, гипромеллозу, поливинилпирролидон, карбопол, пропиленгликоль, гидроксипропиловое производное гуаровой смолы, глюкам-20, гидроксипропилцеллюлозу, сорбит, декстрозу, полисорбат, маннит, декстран, модифицированные полисахариды и камеди, фосфолипиды и сульфобетаины.
Доставка одного или более терапевтических веществ из контактной линзы возможна несколькими путями. В вышеописанных примерных вариантах осуществления зону или зоны динамической стабилизации можно заполнить веществом, перераспределяющимся под давлением век. Такие зоны динамической стабилизации расположены вне оптической зоны линзы. В соответствии с настоящим изобретением, динамические жидкостные зоны включаются в контактную линзу за пределы оптической зоны и могут выполнять ряд неисключающих функций, в том числе динамическая стабилизация, доставка лекарств и/или косметическое улучшение цвета глаз. В одном примерном варианте осуществления изобретения первая жидкостная зона может окружать вторую жидкостную зону таким образом, что деформация первой жидкостной зоны оказывает давление на вторую зону, что, в свою очередь, приводит к выходу содержимого, то есть одного или более терапевтических агентов. Один или более терапевтических агентов могут выходить через поры в материале, образующем вторую жидкостную зону, например, за счет просачивания, либо за счет клапанного механизма. В альтернативном варианте осуществления изобретения может присутствовать несколько жидкостных зон, сообщающихся друг с другом, а также несколько первых жидкостных зон. Местоположение каждой из зон может соответствовать любому подходящему положению, как описано выше. Кроме того, первые жидкостные зоны могут иметь такую же или сходную структуру, как зоны динамической стабилизации, описанные выше и проиллюстрированные в данном документе.
В предпочтительном примерном варианте осуществления изобретения центральный резервуар, содержащий один или более терапевтических, питательных или фармакологических агентов, далее называемых агентом или агентами, может располагаться в подходящем месте периферической зоны или зоны стабилизации контактной линзы. При моргании агент, содержащийся в этом центральном резервуаре, предпочтительно перекачивается небольшими порциями через цепь заполненных жидкостью полостей и/или резервуаров, что позволяет регулировать ток одного или более агентов к глазу. В зависимости от числа и типа используемых резервуаров и клапанных механизмов, можно регулировать поток/доставку одного или более агентов для достижения желаемого терапевтического эффекта, например быстрой доставки одного или более агентов, замедленной доставки одного или более агентов и/или промежуточного варианта. Такое расположение полостей и/или резервуаров с жидкостью в виде цепи обеспечивает регулируемый ток агента с учетом нормальной частоты моргания человека от приблизительно четырех (4) до восьми (8) раз в минуту.
На фиг. 10A и 10B показан вид примерного варианта осуществления изобретения в поперечном разрезе, в котором первая жидкостная зона окружает вторую жидкостную зону. На фиг. 10 показана контактная линза 1000 с, по меньшей мере, одной серией жидкостных зон 1002, 1004, расположенная на роговице 1006 и частично под веками 1008 и 1010, а на фиг. 10В показана та же контактная линза 1000 с полностью сомкнутыми над контактной линзой веками 1008 и 1010 при моргании. Как показано на чертеже, заполненная жидкостью полость 1002, включенная в контактную линзу 1000, по существу окружает полость или резервуар 1004, содержащий один или более агентов. Заполненная жидкостью полость 1002 может содержать любую подходящую жидкость и быть сформированной, как описано в настоящем документе для зон динамической стабилизации. Кроме давления на резервуар 1004 с агентом, она может действовать как зона стабилизации. Резервуар 1004 с агентом может формироваться сходным образом, как полость с жидкостью 1002, но содержит, по меньшей мере, один агент для высвобождения в глаз или на его поверхность. По меньшей мере, один агент может содержать любой подходящий материал, как описано выше, и любой материал для лечения состояния, как подробнее описано выше. Так как резервуар с агентом 1004 предназначен для высвобождения одного или более агентов, предпочтительно, чтобы он имел механизм высвобождения 1012. Механизм высвобождения 1012 может включать любые подходящие средства, позволяющие одному или более агентам выйти из резервуара 1004 при давлении век 1008 и 1010 на полость с жидкостью 1002, которая, в свою очередь, давит на резервуар с агентом 1004, как показано стрелками 1014. В одном примерном варианте осуществления изобретения механизм высвобождения 1012 может включать один одноходовой невозвратный клапан из того же материала, что и полости 1002 и 1004. Однако можно использовать любой подходящий материал. В альтернативном варианте осуществления изобретения механизм высвобождения 1012 может просто включать поры в резервуаре 1004, позволяющие одному или более агентам проходить насквозь при деформации полости с жидкостью 1002 под давлением век 1008 и 1010, однако препятствовать току жидкости из глаза в резервуар 1004.
В альтернативном примерном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение может быть реализовано с использованием только резервуара. На фиг. 10C показана контактная линза 1000 с резервуаром, содержащим агент 1004, и механизмом высвобождения 1012. Как в вышеописанном примере осуществления изобретения, моргание приводит к высвобождению агента и его поступлению на поверхность глаза; однако это происходит непосредственно, а не за счет заполненной жидкостью полости 1002, показанной на фиг. 10A и 10B. При каждом моргании человека, носящего линзы, агент высвобождается, поступая в глаз или на его поверхность. В отличие от предыдущего примера осуществления изобретения, когда резервуар 1004 пуст, контактная линза 1000 больше не содержит каких-либо заполненных жидкостью полостей.
На фиг. 11 показан поперечный вид примерного варианта осуществления изобретения, в котором имеется центральный резервуар, включающий множественные связанные резервуары меньшего размера. Как показано на чертеже, контактная линза 1100, находящаяся на поверхности глаза 1102 и частично под веками 1104 и 1106, содержит серию заполненных агентом резервуаров 1108, сообщающихся посредством клапанных механизмов 1110. Когда человек моргает, веки 1104 и 1106 смыкаются и заставляют, по меньшей мере, один агент в резервуаре 1108 перетекать к центральному резервуару 1112, имеющему механизм высвобождения 1114. Каждое последующее моргание приводит к тому, что, по меньшей мере, один агент, содержащийся в резервуаре 1108, движется к центральному резервуару 1112 через клапаны 1110 до центральной точки, таким образом, следующее моргание вызывает высвобождение, по меньшей мере, одного агента через механизм высвобождения 1114. Так как человек моргает с частотой примерно от 4 до 8 раз в минуту, дозу, по меньшей мере, одного агента можно контролировать с помощью ряда факторов, в том числе размера резервуара 1108/1112 и вязкости агента.
Клапаны 1110 и механизм высвобождения 1114 могут включать любые подходящие средства для создания одностороннего тока жидкости, в том числе невозвратные клапаны, как описано выше. Однако можно использовать любое подходящее средство.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления изобретения, одна или более динамических жидкостных зон могут быть включены в контактную линзу таким образом, что давление век на эти динамические жидкостные зоны вызывает динамическую реакцию содержащейся в них жидкости и/или частиц. Иными словами, геометрия одной или более жидкостных зон и содержащиеся в них материалы позволяют добиться динамической реакции одной или более жидкостных зон при моргании, которая приведет к взбалтыванию содержащейся в ней жидкости/частиц и их движению, то есть мерцанию. Мелкие отражающие или блестящие частицы, например геликоны, которые могут быть взвешены в жидкости закрытой системы или резервуара, например динамической жидкостной зоны, будут перемещаться при прохождении века над ними. Это приведет к движению жидкости и частиц относительно друг друга, придав глазам искрящийся, поблескивающий или переливающийся вид. Этого можно достичь путем помещения фрагментов отражающего материала в жидкостную зону и регулировки вязкости жидкости для получения необходимой степени/длительности эффекта. Подходящие материалы для таких частиц могут включать в себя любые подходящие материалы, в том числе мелкие фрагменты слюды, жидкие кристаллы геликона и т.п. Жидкость может включать в себя любой подходящий материал, в том числе масла, содержащие силоксан, например силиконовое масло или подобные жидкости. Силиконовое масло представляет собой любые циклизованные, олигомеризованные или полимеризованные силоксаны с органическими функциональными группами. В данном примере осуществления изобретения предпочтительно, чтобы при использовании множественных динамических жидкостных зон в одной линзе каждая из них представляла собой закрытую систему и не сообщалась с другими. Предпочтительное расположение таких зон может зависеть от желаемого эффекта. Например, динамическая жидкостная зона может располагаться в соответствии с границей лимбального кольца. Недавние исследования позволяют предположить, что лимбальные кольца влияют на восприятие человека окружающими как привлекательного. Соответственно, динамическую жидкостную зону можно использовать для усиления цвета лимбального кольца. Альтернативно, интересного косметического эффекта можно достичь путем смешивания объектов или материалов, создающих радужные или спектральные эффекты, с жидкостью в резервуаре. Эффект этого может быть сходен с эффектами интерференции в тонких пленках, например на поверхности мыльных пузырей или нефтяных пленок. Соответственно, смеси поверхностно-активных веществ, масел или включения тонких пленок можно добавлять или включать в жидкость, помещаемую в резервуар, и это даст эффект переливающихся или мерцающих радужных бликов. Например, резервуар можно заполнить жидкостью с, по меньшей мере, одним тонкопленочным слоем.
В альтернативных примерах осуществления изобретения для достижения разных эффектов можно применять различные другие материалы. Например, для получения желаемого эффекта можно добавлять люминесцентные, фосфоресцирующие и/или флуоресцентные материалы. Также можно использовать интерферирующие пигменты. Интерферирующие пигменты могут содержать различные вещества, покрытые тонкопленочным слоем из вещества с высоким показателем преломления, например слюды с покрытием из диоксида титана. Интерферирующие пигменты используются для самых разнообразных целей, в том числе косметических. Любые из этих материалов можно использовать отдельно или в сочетании с любыми другими описанными здесь материалами. Независимо от используемых материалов, путем изменения свойств жидкости, например вязкости, можно добиться других эффектов.
На фиг. 12, A и B показан вид сверху и поперечное сечение контактной линзы 1200 с одной динамической жидкостной зоной 1202, имеющей конфигурацию кольца, расположенного за пределами оптической зоны контактной линзы 1200. Динамическая жидкостная зона 1202 содержит заполненный жидкостью резервуар, содержащий частицы 1204, как описано выше. При прохождении век над динамической жидкостной зоной 1202 частицы 1204 колеблются и перемещаются. Это движение может улучшить внешний вид глаз, как подробно описано выше.
Важно отметить, что хотя на чертеже показано одно непрерывное кольцо, динамическая жидкостная зона настоящего изобретения может состоять из любого числа отдельных сегментов. Кроме того, динамическая жидкостная зона может иметь любую подходящую форму и конфигурацию.
На фиг. 13 показан вид сверху контактной линзы 1300 с двумя динамическими жидкостными зонами 1302, каждая из которых имеет по существу серповидную форму. В этом примере осуществления изобретения динамические жидкостные зоны 1302 имеют особенность дизайна 1304 в виде верхних границ жидкостных зон 1302, взаимодействующих с верхним веком 1306 во время моргания. Это моргание создает волновой фронт в каждой жидкостной зоне 1302, приводящий к тому, что заключенные или суспендированные в жидкости частицы 1308 начинают перемещаться, тем самым отражая свет динамически. Этот примерный вариант осуществления изобретения может включать любое число динамических жидкостных зон. Важно отметить, что возникновение волнового фронта возможно как в присутствии, так и в отсутствие особенностей дизайна, просто за счет моргания и выбора подходящих жидкостей.
В каждом из вышеописанных примеров осуществления изобретения динамические жидкостные зоны представляют собой приподнятые участки на контактных линзах для соприкосновения с веками. В случае косметического улучшения цвета глаз жидкость и содержащиеся в ней частицы и материалы могут быть включены в зоны контактной линзы, не приподнятые над ее поверхностью, и, таким образом, не взаимодействовать с веками или взаимодействовать незначительно. В данной конфигурации динамика перемещения материала или частиц будет зависеть не от движений век, а от других факторов, например движений глаз, теплоты тела и любых других функций, вызывающих движение частиц. Иными словами, материал для косметического улучшения глаз отражает свет в зависимости от внутреннего стимула или стимулов, посылаемых носителем линз.
Как указано выше, различные варианты осуществления изобретения можно сочетать в любых количествах и комбинациях. Например, просто для доставки терапевтического агента или улучшения цвета глаз можно использовать одну или более жидкостных зон. В других примерных вариантах осуществления могут использоваться одна или несколько жидкостей для вращательной стабилизации и доставки лекарств, для вращательной стабилизации и улучшения цвета глаз и для вращательной стабилизации, доставки лекарств и улучшения цвета глаз. В дополнение к описанным здесь комбинациям, могут быть возможны и другие комбинации. Настоящие примеры дизайна лимбального кольца обычно симметричны относительно оси вращения, поэтому вращательное позиционирование не является проблемой. Однако при учете возможностей асимметричного дизайна относительно оси вращения, например, овальной или эллиптической формы, или размещения разных эффектов в фиксированном, не выровненном по оси вращения положении, вращательное выравнивание контактной линзы становится фактором. Предпочтительно, чтобы этот фактор контролировался, в противном случае желаемый вид или эффект может оказаться недостижимым.
Несмотря на то, что показанные и описанные здесь варианты осуществления считаются наиболее практичными и предпочтительными вариантами, ясно, что специалистам в данной области техники представляются возможности отступления от установленного исполнения и методов, показанных и описанных здесь, которые могут найти практическое применение, не выходя за рамки формулы изобретения и не нарушая его сущности. Настоящее изобретение не ограничивается конкретными конструкциями, описанными и показанными здесь, но все конструкции изобретения должны согласовываться со всеми модификациями, которые могут подпадать под формулу настоящего изобретения.