接触镜制造技术

一种接触镜，其构造为限制镜片的至少一个区域的水传输率同时至少维持最小的氧传输率。水传输率最大值和氧渗透率最小值通过单一镜片材料的预定镜片厚度或通过使用两种以上的材料的层来实现。材料的层来实现。材料的层来实现。

【技术实现步骤摘要】
接触镜
[0001]本申请是申请日为2016年3月11日、申请号为201680085533.1、专利技术名称为“接触镜”的申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2014年11月22日递交的美国临时专利申请No.62/083,198的优先权，其整体作为参考并入本文中。


[0004]本专利技术涉及光学镜片的一般领域，更具体地，涉及接触镜，其构造为限制镜片的至少一个区域的水传输率(water transmissibility)同时至少维持最小的氧传输率(oxygen transmissibility)。水传输率最大值和氧渗透率(oxygen permeability)最小值通过单一镜片材料的预定镜片厚度或通过使用两种以上的材料的层来实现。

技术介绍

[0005]佩戴接触镜(contact lens)的消费者的眼睛的健康大大地依赖于传输通过镜片(lens)的氧的量。制成镜片的材料通常根据它们的氧渗透率来选择并且已经进行了很多研究来确定维持健康的角膜所需要的氧的最小量。
[0006]使用系数Dk从数学上说明透气性或与该讨论更相关的氧渗透率，其中D是扩散率(diffusivity)(cm2/sec)，是氧气移动通过材料有多快的量度，并且k是溶解度(ml O2/ml材料
×
mm Hg)，是材料中含有多少氧气的量度。氧传输率的系数(Dk/t或Dk/L)是通过将材料的氧渗透率除以材料的单位为厘米的厚度得到的。
[0007]对于公众市售镜片产品现在提供的最好的渗透性在Dk＝80至150
×
10-11
(cm2/sec)(mL O2)/(mL
×
mm Hg)(Barrers)的范围内。这些镜片的材料通常为有机硅丙烯酸酯(silicone acrylates)或有机硅丙烯酸酯与亲水性单体的共聚物，由此产生有机硅水凝胶。前者典型地为硬性镜片而后者为软性镜片。这些镜片必须以薄的设计来提供，从而支持角膜健康，这会导致耐久性、操作性以及在水凝胶的情况下的脱水的问题。
[0008]脱水，水从镜片的内部的损失导致其中镜片的直径、厚度和曲率半径下降的镜片的几何结构(geometry)的改变，镜片的光学倍率/屈光度(optical power)的改变，并且镜片显示在镜片表面上的差的润湿。镜片收缩会导致眼睛上的镜片的缩紧(tightening)，如由眼球运动(eye movement)减少表明，而当眼睑在眨眼时经过镜片时，差的润湿导致不适。一般，脱水效果通过以下来解决：使镜片具有与下面的角膜的曲率相比较长的镜片的曲率的后部半径(posterior radius)。在这些情况下，镜片收缩仅用于使镜片与眼睛具有正确关系，同时维持镜片移动。为了防止不适，将镜片表面处理，以试图减小润湿角并转而维持泪液膜在镜片的正面，或使镜片预装填有润滑物质，所述润滑物质会渗出至表面上以维持佩戴期间的舒适性。
[0009]以上说明通常对于现今市售用途的全部镜片都是恰当的，除了一个重要的例外。该例外为由有机硅橡胶(交联聚二甲基硅氧烷，PDMS)制成的镜片。PDMS对于接触镜用途来
说是有吸引力的，因为，第一，其对氧的渗透性非常高，为最高的可相比材料的渗透性的大于两倍；第二，PDMS为软性的并且在机械性上与人体组织相似；第三，PDMS具有作为移植物中的生物材料以及伤口敷料的长历史的安全用途；第四，PDMS容易地以高转印的设计特征而成形为最终镜片；并且最后，PDMS不为水凝胶，因而不经受细菌侵入。
[0010]不幸地，PDMS(近50年以前在接触镜中首次出现)尚未在一般的接触镜市场中取得成功。一个原因通常记载为"粘着(sticking)"的问题，其也记载为"镜片粘附(lens adherence)"。镜片的移动通常不能在施加后短如15分钟内观察到。事实上，早期经验包括镜片对角膜的实际粘附，导致在除去镜片时上皮的小斑块的损失。尽管是痛苦的，但此类现象不威胁视力，因为角膜相当迅速地自我修复；即使如此，角膜表面的任何损坏产生了感染的机会。
[0011]PDMS镜片失去了在一般的接触镜市场中的位置，除了儿科无晶状体缺陷(pediatric aphakia)的折射校正以外。未经治疗的婴儿的该状况使得无一例外地导致缺少内部晶状体的眼睛失明。对于儿科无晶状体缺陷用PDMS接触镜的折射处理是独特的，这是由于需要具有高的中央厚度的厚度分布的接触镜中对于极端光学倍率的要求。粘着问题在此类应用中难以观察到。已知厚的镜片由于在眨眼期间与眼睑的有力接触而促进镜片移动。另外，由于高的氧渗透率，儿科无晶状体缺陷用镜片具有对于长达30天的连续佩戴的管理批准；因此，不需要频繁地除去镜片，由此降低上皮脱离的可能性。
[0012]遵循使用具有厚中央的镜片的儿科成功的推论且使用改善晶片表面润湿的方法(典型地等离子处理)，使得早期尝试解决了镜片粘着问题。不能成功地开发与眼睛关系宽松的镜片与等离子处理的镜片结合的改造镜片几何结构设计。因为镜片几乎不包含水(典型地为小于0.2％)，镜片脱水似乎不是镜片粘附的可能原因。
[0013]PDMS接触镜具有高的氧的溶解度和大的氧的扩散率(内部通量率(rate of internal flux))(源自聚合物中的硅原子的极端迁移性)并且这些性能导致非常高的氧渗透率(Dk)。渗透率实际上为这两个性能的乘积。渗透物的扩散率，如对于氧的以上讨论，是一个性能。第二个性能是在所渗透穿过的材料中的渗透物的溶解度。具有关于特定渗透物的两个性能的高值的材料常常具有高的对该渗透物的渗透率。因为PDMS具有非常低的水的溶解度，通常假设的是，水可以以低的速度传输通过材料。遵循该假设，人们将会推断由于脱水导致的收缩是不可能的并且由渗透导致的水传输是最小的。使水传输最小的策略尚未作为解决"粘着"问题的可能方法而被认识到或被报道。
[0014]认识到的是，接触镜设计师的PDMS的低的水传输率的假定是错误的，并且水传输率本身是镜片粘着的主要原因，也是本专利技术的基础。虽然液态水在PDMS镜片内几乎检测不到，但水蒸汽分子能够自由地穿过材料。事实上尽管经由该材料的对氧的渗透率是令人印象深刻的，但对水蒸汽的渗透率为大于50倍以上。该量级的水渗透率能够以数分钟左右从镜片下方传输全部量的泪水。镜片后的泪膜和与上皮粘蛋白层(epithelial mucin layer)相关的水的消耗可以使得镜片和角膜的表面为疏水的，由此增加彼此吸引(attraction)。这样的疏水性表面的吸引将会不可避免地导致粘着和不移动。这些效果会不太可能通过表面处理或宽松适合的镜片设计策略来减缓。例如婴儿等暴露于该镜片的佩戴者会观察到一些改进：包括大于闭眼佩戴的标准持续时间。
[0015]最初想到的是，粘着的解决方法将会是寻找具有非常高的氧传输率但不具有迅速
的水传输率的其它材料。当然，这样的材料将会要求具有适于接触镜的机械性能，相对便宜并且可以通过低成本方法例如自动铸塑成形的手段来制造，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接触镜，其包括：远离眼睛的前表面；面对眼睛的后表面；位于所述前表面与所述后表面之间的中间体，其中所述中间体具有氧渗透率和水渗透率；所述中间体的厚度提供小于最大值的水传输率同时提供大于最小值的氧传输率；其中水传输率的最大值为13887.5Barrers/cm，并且其中氧传输率的最小值为24.1
×
10-9
(cm
×
ml O2)/(sec
×
ml
×
mmHg)。2.根据权利要求1所述的接触镜，其中所述中间体的水渗透率为小于20,000Barr...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：印诺维嘉有限公司，
类型：发明
国别省市：