Способы формирования офтальмологической линзы с вставкой с использованием методик воксельной литографии

Способы формирования офтальмологической линзы с вставкой с использованием методик воксельной литографии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к устройствам, системам и способам для изготовления офтальмологических линз и, более конкретно, для изготовления линзы со встроенной вставкой, причем по меньшей мере часть линзы может формироваться как изделие произвольной формы. Еще более конкретно, настоящее изобретение относится к обработке изделий произвольной формы с использованием воксельной литографии.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Традиционно офтальмологические линзы могут изготавливаться при помощи литья, при котором мономерный материал может быть помещен в полость, образованную противоложными частями формы для литья с поверхностями оптической степени качества. Многоразъемные формы для литья, используемые для придания гидрогелям формы полезного изделия, например офтальмологической линзы, могут содержать первую часть формы для литья с выпуклой частью, которая совпадает с задней кривизной офтальмологической линзы, и вторую часть формы для литья с вогнутой частью, которая совпадает с передней кривизной офтальмологической линзы.

Для изготовления линзы с использованием таких частей формы для литья неполимеризованный состав для получения линзы из гидрогеля помещается между одноразовой пластиковой частью, образующей переднюю кривизну, и одноразовой пластиковой частью, образующей заднюю кривизну.

Часть формы для литья, образующая переднюю кривизну, и часть формы для литья, образующая заднюю кривизну, обычно могут изготавливаться методом литья под давлением, в котором расплавленный пластик под давлением может направляться в стальную оснастку точной механической обработки, по меньшей мере одна из поверхностей которой соответствует оптической степени качества. Части формы для литья, образующие переднюю и заднюю кривизну, могут сводить вместе для формирования линзы с требуемыми параметрами. Состав линзы затем могут отверждать, например, под воздействием тепла и света, тем самым образуя линзу. После отверждения части формы для литья могут быть разделены, и линза может быть извлечена из частей формы для литья.

Метод литья офтальмологических линз был особенно успешным для потоков больших объемов ограниченного количества размеров и мощностей линзы. Тем не менее, характер оборудования и процессов способа литья под давлением затрудняет изготовление специфических линз на заказ, подходящих для глаза определенного пациента или для особого применения. Поэтому были изучены другие методики, такие как токарная обработка кнопок линзы и стереолитографические методики. Тем не менее, для токарной обработки может требоваться высокомодульный материал линзы, она может занимать много времени и ограничиваться объемом доступной поверхности, а стереолитография не позволяет получить линзу, пригодную для использования человеком.

В последнее время были предложены новые виды офтальмологических линз, которые могут содержать вставки, причем вставки могут быть встроены в стандартные материалы для офтальмологических линз, такие как гидрогели. Общепринятые методики литья могут не подходить для производства подобных примерных офтальмологических линз, и проблемы, связанные с токарной обработкой и стереолитографией, могут лишь усугубляться при добавлении вставки. Например, токарная обработка, которая воздействует на поверхность офтальмологической линзы слишком глубоко, может привести к повреждению герметизированной вставки.

В отличие от стандартной офтальмологической линзы дополнительные этапы производства могут быть необходимы для обеспечения закрепления или инкапсуляции вставки в материале стандартной офтальмологической линзы. Как и в случае обычных методик литья, напряжение от вытягивания части формы для литья, образующей переднюю кривизну, из части формы для литья, образующей заднюю кривизну, может отделить материал линзы от вставки. Соответственно, может существовать необходимость в разработке альтернативных методик формирования офтальмологических линз со вставками.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением способ изготовления изделий произвольной формы и соответствующий аппарат, приспособленный к осуществлению подобных способов производства, позволяют преодолеть недостатки, связанные с предыдущим уровнем техники, которые были кратко описаны выше. Кроме того, в настоящем изобретении описаны способы производства офтальмологической линзы со вставкой при помощи методик воксельной литографии, в которых по меньшей мере часть одной поверхности может быть изготовлена из реакционной смеси как изделие произвольной формы. В некоторых вариантах осуществления предшественник офтальмологической линзы может быть сформирован на подложке с изогнутой поверхностью оптической степени качества при помощи регулируемого источника актинического излучения для отверждения определенной части объема реакционной смеси.

В примерных вариантах осуществления формирование офтальмологической линзы на части формы для литья, образующей переднюю кривизну, или части формы для литья, образующей заднюю кривизну, может ограничить напряжение, действующее на офтальмологическую линзу со вставкой при ее извлечении из аппарата для изготовления изделий произвольной формы. Аналогичным образом, в других примерных вариантах осуществления методики изготовления изделий произвольной формы могут быть совмещены с традиционными способами литья, поскольку методики изготовления изделий произвольной формы могут обеспечить уменьшение давления, требуемого для формирования линзы между двумя частями формы для литья.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

Вышеизложенные и прочие характеристики и преимущества настоящего изобретения станут понятны после следующего более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированных с помощью прилагаемых рисунков.

На ФИГ. 1 представлен примерный вариант осуществления аппарата для получения изделий произвольной формы, который может использоваться для выполнения некоторых примерных вариантов осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 2 представлен вариант осуществления линзы произвольной формы или предшественника линзы произвольной формы в выпуклой форме оправки, которая может использоваться для выполнения некоторых примерных вариантов осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 3A представлен вид в сечении примерного варианта осуществления офтальмологической линзы с энергообеспечением на глазу.

На ФИГ. 3B представлен вид спереди примерного варианта осуществления офтальмологической линзы с энергообеспечением.

На ФИГ. 4 представлен вид спереди примерного варианта осуществления вставки-носителя, в котором офтальмологическая линза с энергообеспечением может содержать вставку-носитель.

На ФИГ. 5A-5F представлен примерный вариант осуществления схемы обработки для инкапсуляции вставки-носителя в биосовместимом полимеризуемом материале при помощи способов изготовления изделий произвольной формы.

На ФИГ. 6A-6D представлен альтернативный примерный вариант осуществления схемы обработки для инкапсуляции вставки-носителя в биосовместимом полимеризуемом материале при помощи способов изготовления изделий произвольной формы.

На ФИГ. 7 представлен примерный вариант осуществления линзы со вставкой, в котором вставка может удерживаться деталями, изготовленными как изделие произвольной формы из биосовместимого полимеризуемого материала и сформированными в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 8 представлена примерная дополнительная обработка устройства, представленного на ФИГ. 7, где на устройство добавлены дополнительные удерживающие детали.

На ФИГ. 9 представлен примерный вариант осуществления аппарата для обработки изделий произвольной формы для инкапсуляции вставки, помещенной на биосовместимый полимеризуемый материал.

На ФИГ. 10 представлен примерный вариант осуществления аппарата, с которым используются кольцевые вставки, в которых оптическая зона может изготавливаться при помощи способов получения изделий произвольной формы.

На ФИГ. 11 представлен примерный вариант осуществления аппарата для формирования оптического устройства с углублением для вставки, образованным деталями, которые могут быть полезны для выполнения некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 12A-12F представлен примерный вариант осуществления схемы обработки, использующейся для формирования оптического устройства с углублением для вставки, образованным деталями, которые могут быть полезны для выполнения некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 13A-13F представлен примерный способ формирования вставки, содержащей офтальмологические устройства, которые могут быть полезны для выполнения некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение предусматривает способы, устройства и системы для формирования линзы со встроенной или частично встроенной вставкой. В следующих разделах приведено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения. Приведенные описания как предпочтительных, так и альтернативных вариантов осуществления, несмотря на детальность, представляют собой лишь примеры возможных вариантов осуществления, и подразумевается, что для специалиста в данной области будут очевидны возможности вариаций, модификаций и изменений. Поэтому необходимо понимать, что приведенные примеры возможных вариантов осуществления не ограничивают широту аспектов описываемого изобретения.

СПИСОК ТЕРМИНОВ

В приведенном описании и пунктах формулы, относящихся к настоящему изобретению, используется ряд терминов, для которых будут приняты следующие определения:

актиническое излучение: в данном документе этот термин означает излучение, способное инициировать химическую реакцию.

Изогнутый: в данном документе этот термин означает кривую или изгиб, подобный согнутому луку.

Закон Бера или закон Ламберта-Бера: в данном документе этот термин обозначает I(x)/I₀=exp (-αcx), где I(x) может быть интенсивностью, являющейся функцией расстояния x от облученной поверхности, I₀ может быть интенсивность падающего излучения у поверхности, α может быть коэффициентом поглощения поглощающего компонента, а c может быть концентрацией поглощающего компонента.

Коллимировать: в данном документе этот термин означает ограничение угла расходимости излучения, такого как свет, который поступает в качестве выходного сигнала из устройства, получающего излучение в качестве входного потока. В некоторых примерах вариантов осуществления угол расходимости может быть ограничен таким образом, что исходящие лучи света становятся параллельными. Таким образом, термин «коллиматор» обозначает аппарат, выполняющий эту функцию, а термин «коллимированный» описывает его воздействие на излучение.

Дистальный: в данном документе этот термин означает поверхность, находящуюся в отдалении от формирующегося оптического устройства. Например, дистальный конец предшественника линзы может быть поверхностью, отдаленной от формирующегося оптического устройства, в отличие от поверхности, соприкасающейся с формирующимся оптическим устройством.

ЦМУ: в данном документе этот термин обозначает цифровое микрозеркальное устройство, которое может быть бистабильным пространственным модулятором света, состоящим из совокупности подвижных микрозеркал, установленных на чип КМОП-памяти и функционально сопряженных с ним. Каждое зеркало может по отдельности управляться путем загрузки данных в ячейку памяти под зеркалом для направления отраженного света, позволяя пространственно отображать пиксель видеоданных на пиксель экрана. Загружаемые данные электростатически управляют углом наклона зеркала, которое может находиться в двух состояниях: под углом +X градусов (вкл.) и под углом -X градусов (выкл.). Для данных устройств Х может принимать значение 10 или 12 градусов (номинальные значения). Затем свет, отраженный зеркалами, находящимися во «включенном» состоянии, проходит через проецирующую линзу на экран. Находящиеся в «выключенном» состоянии зеркала могут отражать свет так, чтобы создавалось темное поле, тем самым задавая фоновый уровень черного для изображения. Сами изображения создаются модуляцией уровня серого путем быстрого переключения зеркал между двумя состояниями с частотой, достаточной для усредненного восприятия наблюдателем. ЦМУ (цифровое микрозеркальное устройство) может представлять собой цифровую проекционную систему DLP.

ЦЗУ-скрипт: в данном документе этот термин означает протокол управления пространственным модулятором света, а также сигналы управления для любого компонента системы, например источника света или барабана с фильтрами, каждый из которых может содержать упорядоченные по времени последовательности команд. Использование сокращения ЦМУ не предполагает ограничение использования данного термина для обозначения конкретного типа или размера пространственного модулятора света.

Этафилкон: в данном документе этот термин относится к примерному материалу, который может использоваться в качестве реакционной смеси и может содержать приблизительно 95% HEMA (2-гидроксиэтилметакрилата), 1,97% MAA (метакриловой кислоты), 0,78% EGDMA (этиленгликольдиметакрилата) и 0,10% TMPTMA (триметилолпропантриметакрилата) - сшивающего агента, приблизительно 1% NORBLOC 7966 (УФ-блокатор бензотриазольного типа) и приблизительно 1% фотоинициатора CGI 1700 и разбавителя - BAGE (глицеринового эфира борной кислоты) (патент США № 4495313) в отношении реакционноспособный компонент: разбавитель 52:48.

Фиксирующее излучение: в данном документе этот термин обозначает актиническое излучение, достаточное для одного или нескольких из следующих процессов: полимеризации и поперечной сшивки по существу всей реакционной смеси, входящей в состав линзы или заготовкам линзы.

Текучая линзообразующая реакционная среда: в данном документе этот термин относится к реакционной смеси, которая может быть текучей в своей исходной форме, прореагировавшей форме или частично прореагировавшей форме, и которая при дополнительной обработке может преобразовываться в часть офтальмологической линзы.

Произвольная форма или изделие произвольной формы: в данном документе этот термин относится к поверхности, которая может быть сформирована путем поперечной сшивки реакционной смеси и может не принимать форму, соответствующую форме для литья.

Точка гелеобразования: в данном документе этот термин относится к точке, в которой впервые появляется гель или нерастворимая фракция. Точка гелеобразования может представлять собой степень превращения, при которой жидкая полимеризуемая смесь становится твердой. Точка гелеобразования может быть определена в эксперименте Сокслета: реакцию полимеризации можно остановить в разные моменты времени и полученную смесь можно проанализировать для определения массовой доли оставшегося нерастворимого полимера. Данные могут быть экстраполированы на точку, в которой не может происходить гелеообразование, но которая может быть точкой гелеобразования. Точку гелеобразования также можно определить путем анализа вязкости реакционной смеси в процессе реакции. Вязкость может быть измерена с помощью реометра с плоскопараллельным зазором, между пластинами которого помещается реакционная смесь. По меньшей мере одна пластина должна быть прозрачной для излучения с длиной волны, используемой для полимеризации. Точка, в которой вязкость стремится к бесконечности, и может быть точкой гелеобразования. Для заданной полимерной системы и указанных условий проведения реакции точка гелеобразования находится в одной степени превращения.

Линза или офтальмологическая линза: в настоящем документе относится к любому офтальмологическому устройству, расположенному в глазу или на глазу. Данные устройства могут обеспечивать оптическую коррекцию или могут иметь косметическую функцию. Например, термин «линза» может обозначать контактную линзу, интраокулярную линзу, накладную линзу, глазную вставку, оптическую вставку или другое аналогичное устройство, которое используется для коррекции или модификации зрения или для косметической коррекции физиологии глаза (например, изменения цвета радужной оболочки) без ущерба для зрения. В некоторых примерах вариантов осуществления предпочтительные линзы, составляющие предмет настоящего изобретения, представляют собой мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, которые неограниченно представляют собой силиконовые гидрогели и фторгидрогели.

Предшественник линзы: в данном документе этот термин обозначает составной объект, состоящий из формы предшественника линзы и текучей линзообразующей реакционной смеси, соприкасающейся с формой предшественника линзы. Например, в некоторых примерах вариантов осуществления текучая линзообразующая реакционная смесь может формироваться в процессе изготовления формы предшественника линзы в объеме реакционной смеси. Отделяя форму предшественника линзы и приклеевшуюся текучую линзообразующую реакционную среду от объема реакционной смеси, используемого для образования формы предшественника линзы, можно получить предшественник линзы. Кроме того, предшественник линзы может быть преобразован в другой объект либо путем удаления некоторого количества текучей линзообразующей реакционной среды, либо путем превращения некоторого количества текучей линзообразующей реакционной среды в нетекучий материал линзы.

Форма предшественника линзы: в данном документе этот термин обозначает нетекучий объект по меньшей мере с одной поверхностью оптической степени качества, который при дальнейшей обработке может стать частью офтальмологической линзы.

Линзообразующая смесь, или реакционная смесь, или реакционная смесь мономера (РСМ): в данном документе этот термин обозначает мономерный или форполимерный материал, который можно отвердить и поперечно сшить или поперечно сшить для формирования офтальмологической линзы. Различные варианты осуществления могут представлять собой линзообразующие смеси с одной или более добавками, такими как, например, УФ-блокаторы, тонирующие вещества, фотоинициаторы или катализаторы, а также другие желаемые добавки для офтальмологических линз, таких как контактные или интраокулярные линзы.

Несущая вставка - при использовании в настоящем документе относится к герметизированной вставке, которая будет включена в офтальмологическое устройство с энергообеспечением. Питающие элементы и электрическая схема могут быть помещены во вставку-носитель. Несущая вставка определяет основную цель офтальмологического устройства с энергообеспечением. Например, в примерах вариантов осуществления, в которых офтальмологическое устройство с энергообеспечением позволяет пользователю регулировать оптическую силу, вставка-носитель может содержать питающие элементы, контролирующие часть жидкого мениска оптической зоны. Альтернативно несущая вставка может быть кольцевой, так что оптическая зона может не содержать материала. В таких вариантах осуществления, приведенных для примера, запитываемой функцией линзы может быть не оптическое качество, а, например, мониторинг глюкозы или введение препарата.

Форма для литья - в настоящем документе относится к жесткому или полужесткому объекту, который можно применять для образования линз из неполимеризованных составов. Некоторые предпочтительные формы для литья включают в себя две части, образующие переднюю изогнутую часть формы для литья и заднюю изогнутую часть формы для литья.

Компонент, поглощающий излучение: в данном документе этот термин обозначает компонент, поглощающий излучение, который может входить в состав реакционной смеси мономера и поглощать излучение в определенном диапазоне длины волн.

Отделенная от формы для литья: в данном документе этот термин обозначает линзу, которая либо полностью отделена от формы для литья, либо лишь слабо прикреплена на ней таким образом, что она может быть удалена легким встряхиванием или сдвинута с помощью тампона.

Жесткая вставка или вставка: при использовании в настоящем документе термин относится к вставке с заранее заданной топографией. В некоторых примерах вариантов осуществления при встраивании в офтальмологическую линзу жесткая вставка может увеличивать функциональность и/или упругость линзы. Например, изменяя топографию или плотность жесткой вставки, можно получить зоны, которые будут корректировать остроту зрения у пациентов с астигматизмом. Жесткая вставка может быть достаточно гибкой, чтобы обеспечивать размещение офтальмологической линзы на глазу и ее извлечение оттуда.

Воксельный литографический предшественник линзы: в данном документе этот термин обозначает предшественник линзы, форма которого была создана с использованием литографии с разбиением рабочего пространства на воксели.

В данном документе термин «подложка» означает физическую структуру, на которой размещаются или формируются другие структуры.

Промежуточная линзообразующая реакционная среда: в данном документе этот термин означает реакционную смесь, которая может оставаться текучей или нетекучей на форме предшественника линзы. Однако промежуточную линзообразующую реакционную среду можно в значительной степени удалить одним или более из: очистки, сольватирования и гидратации. Таким образом, проясним, что соединение формы предшественника линзы и промежуточной линзообразующей реакционной среды не будет считаться предшественником линзы.

Воксел или воксел актинического излучения: в данном документе этот термин означает элемент трехмерного изображения, обозначающий объем на регулярной сетке в трехмерном пространстве. Воксел может быть представлен в виде трехмерного пикселя; однако если пиксель содержит данные о двухмерном изображении, то воксел включает данные о третьем измерении. Кроме того, хотя вокселы часто используются для визуализации и анализа медицинских и научных данных, в настоящем изобретении воксел применяется для задания границ дозы актинического излучения, попадающего в некоторый объем реакционной смеси, и тем самым контролируя скорость поперечной сшивки или полимеризации конкретного объема реакционной смеси. В качестве примера в рамках настоящего изобретения вокселы считаются расположенными в один слой, прилегающими к двухмерной поверхности формы для литья, при этом используемое актиническое излучение может быть направлено по нормали к данной двухмерной поверхности и вдоль общей для всех вокселов оси. В качестве примера определенный объем реакционной смеси может быть сшит или полимеризован в соответствии с разбиением на 768×768 вокселов.

Воксельный предшественник линзы: в данном документе этот термин обозначает предшественник линзы, форма которого была создана с использованием литографии с разбиением рабочего пространства на вокселы.

Xgel: в данном документе этот термин означает степень химического превращения поперечно сшиваемой реакционной смеси, при которой доля геля в смеси становится больше нуля.

АППАРАТ

Оптический аппарат для воксельной литографии (создания изделий произвольной формы)

Оптический аппарат для воксельной литографии может быть компонентом, в котором для создания форм предшественников линзы и предшественников линзы используется актиническое излучение. В настоящем изобретении аппарат использует излучение с высокой равномерностью интенсивности и управляет экспозицией поверхности формирующего оптического элемента во множестве дискретных точек на поверхности формирующего оптического элемента, работая по существу при помощи вокселов по растровому принципу. Это направление может обеспечивать регуляцию этим компонентом степени реактивности, которая может возникать в реакционной смеси на пути света в определенном положении воксела. Подобные степени реактивности могут определять объем реагирующего материала в определенном положении и, соответственно, форму формируемого из него предшественника линзы.

Как представлено на ФИГ.1, компоненты оптического формирующего аппарата для воксельной литографии 100 могут взаимодействовать с лучом излучения в конечной целевой области реакционной смеси. В некоторых вариантах осуществления данное излучение или свет могут быть сфокусированы на формирующем оптическом элементе 130 или оправке в нормальной ориентации относительно углов поверхности 140. В некоторых примерах вариантов осуществления формирующего аппарата 100 излучение или свет могут падать почти вертикально на поверхность 140 формирующего оптического элемента 130. Формирующий оптический элемент 130 может удерживаться в определенном положении крепежным кольцом 121 или иным фиксирующим устройством, которое может поддерживать правильную ориентацию оптической системы по отношению к формирующему оптическому элементу 130. Могут быть очевидны другие пути света, проходящего через вокселы по растровому принципу вдоль всей длины оптической поверхности 140, что также входит в объем изобретения на данном уровне техники.

В примерных вариантах осуществления, в которых ориентация емкости 150, содержащей реакционную смесь мономера, и формирующего оптического элемента 130 относительно луча света может быть существенной, могут предусматриваться дополнительные механизмы совместной установки, например удерживающий элемент для формирующего оптического элемента 170 со связанными с ним взаимозацепляющимися элементами 180 и 122. Выравнивание между удерживающим элементом 170 и взаимозацепляющимися элементами 180 и 122 также может быть предусмотрено для позиционного регулирования центрирования емкости 150 относительно поверхности формирующего оптического элемента 140. В некоторых примерах вариантов осуществления позиционное регулирование может быть улучшено за счет регулировочного кольца 151, которое также может регулировать объем реакционной смеси мономера, добавленной в емкость 150.

В некоторых примерах вариантов осуществления присутствие кислорода может изменять фотохимические свойства мономеров и действовать как поглотитель фотоинициированных свободных радикалов. Соответственно, для обеспечения протекания однотипных реакций в реакционной смеси мономера 145 могут потребоваться средства для контроля газов из окружающей среды, окружающими реакционную смесь мономера 145. Например, в некоторых примерах вариантов осуществления емкость 150 может быть загерметизирована в защитной оболочке 190, которая может вытеснять газы из окружающей среды, такие как кислород. Вытеснение может быть усилено притоком инертного газа, такого как азот, через трубку или канал 160, находящиеся в защитной оболочке 190. В других примерных вариантах осуществления уровень кислорода может регулироваться разведением кислорода в смеси газов, подающейся через канал 160, содержащийся в защитной оболочке 190.

Емкость 150 может быть заполнена достаточным объемом реакционной смеси мономера 145, что может обеспечить надлежащее формирование офтальмологической линзы. В некоторых примерах вариантов осуществления данное заполнение может происходить до установки формирующего оптического элемента 130 в определенном положении относительно емкости 150. В других примерных вариантах осуществления формирующий оптический элемент 130 и емкость 150 могут быть помещены внутрь защитной оболочки 190 и продуты потоком газа через канал 160. В качестве альтернативы реакционная смесь мономера 145 может быть дегазирована или профильтрована до помещения в емкость 150. После этого объем реакционной смеси мономера 145 может количественно заполнить емкость 150, где реакционная смесь мономера 145 может взаимодействовать по меньшей мере с частью поверхности 140 формирующего оптического элемента 130.

Может существовать множество средств для переноса реакционной смеси мономера 145 в емкость 150, включая заполнение вручную, количественный перенос жидкости при помощи автоматических приспособлений, например автоматической системы регулирования с обратной связью, или заполнение до момента, когда датчик измерит достаточный уровень реакционной смеси 145 в емкости 150. Другие методики заполнения могут применяться и входить в объем настоящего изобретения.

В примерных вариантах осуществления, в которых уровень кислорода может быть критичным для протекания фотохимических реакций, может быть очевидно, что кислород может присутствовать в виде газа, растворенного в реакционной смеси мономера 145. В подобных вариантах осуществления необходимо использовать средства для установления определенной концентрации кислорода в реакционной смеси мономера 145. Для достижения этой цели некоторые из подобных вариантов осуществления подразумевают выдерживание смеси в газовой рабочей среде, через которую проходит поток продувочного газа 160. В альтернативных вариантах осуществления можно использовать вакуумную продувку растворенных газов в подающем сосуде с реакционной смесью мономера и восстановление желательного количества кислорода во время дозирования смеси путем газового обмена с дозируемой жидкостью через соответствующую мембрану.

Следует понимать, что в рамках настоящего изобретения любые средства достижения определенных концентраций растворенного газа на подходящем уровне могут быть приемлемыми. Более того, в более общем смысле другие материалы также могут выступать в качестве ингибиторов в присутствии или в отсутствии растворенного кислорода. С более общей точки зрения настоящее изобретение охватывает все примерные варианты осуществления с использованием аппарата для достижения и поддержания соответствующего уровня ингибитора.

В некоторых примерах вариантов осуществления актиническое излучение 110 может регулироваться или изменяться в соответствии с пространственной сеткой 111, причем актиническое излучение 110 может превращать части реакционной смеси мономера 145 в гель определенной трехмерной формы. В некоторых подобных вариантах осуществления в результате воздействия актинического излучения 110 на РСМ 145 можно получить предшественник линзы, который может иметь и гелеобразную часть, и область из текучей реакционной среды. Текучая реакционная среда может быть важна для формирования поверхности оптической степени качества из гелеобразной поверхности, а также может участвовать в процессе прикрепления частей предшественника линзы к другим поверхностям, таким как, например, поверхности вставки или другие подложки.

Некоторые примерные варианты осуществления аппаратов для создания изделий произвольной формы 100 могут предусматривать другие способы получения изделий произвольной формы, в которых по меньшей мере одна поверхность не должна быть сформирована в процессе литья. Например, различные способы пространственного распределения интенсивности света могут предусматривать использование ЦМУ и модификаторов пространственного распределения света. В качестве альтернативы воксельная литография может применяться для формирования частей офтальмологической линзы из биосовместимого полимеризуемого материала, на которые или в которые могут быть помещены вставки.

Примерный формирующий оптический аппарат

На ФИГ. 2 изображен подробный пример формирующего оптического элемента 210. Формирующий оптический элемент 210 может быть изготовлен из множества оптически прозрачных материалов, причем луч света 250, такой как актиническое излучение, может проходить через формирующий оптический элемент 210 и воздействовать на поверхность формирующего оптического элемента 210. Лучи света 250 из регулируемого источника излучения 240, который может быть частью формирующего оптического элемента 210, могут создавать гелеобразный материал офтальмологической линзы 220, форму которому может придать оптический аппарат 210 в сочетании со светом 250 из регулируемого источника излучения 240. В некоторых примерах вариантов осуществления, например, формирующий оптический элемент 210 может содержать плавленый кварц или прозрачные полимерные материалы. Поверхность формирующего оптического элемента 210 может быть сформирована или подвергнута механической обработке для создания деталей, которые могут быть полезны при формировании офтальмологической линзы и/или для выравнивания вставки в офтальмологической линзе. Например, край 230 может быть полезен для придания итоговому краю предшественника линзы соответствующей формы деталей для офтальмологической линзы. В качестве другого примера формирующий оптический элемент 210 может содержать опорные точки или метки для установления ориентации или нахождения внутри-снаружи.

Линзы, содержащие вставки, и примеры видов вкладок с примерными материалами для биосовместимого полимеризуемого материала

Одна из целей на описанном в данном документе уровне техники может предусматривать формирование офтальмологических линз, которые могут содержать вставки, встроенные в их корпусы. Линзы могут содержать мягкий биосовместимый участок, который может герметизировать или окружать вставку. В некоторых примерах вариантов осуществления предпочтительный материал для линзы может представлять собой кремнийсодержащий компонент. Подробное описание приведено ниже.

Под кремнийсодержащим компонентом подразумевается любой компонент, имеющий по меньшей мере один [-Si-O-] фрагмент в составе мономера, макромера или форполимера. Полное содержание Si и непосредственно связанного с ним O в рассматриваемом кремнийсодержащем компоненте предпочтительно составляет более чем приблизительно 20% вес. и более предпочтительно более чем 30% вес. от полного молекулярного веса кремнийсодержащего компонента. Подходящие для целей настоящего изобретения кремнийсодержащие компоненты предпочтительно содержат полимеризуемые функциональные группы, такие как акрилатная, метакрилатная, акриламидная, метакриламидная, виниловая, N-виниллактамовая, N-виниламидная и стириловая функциональные группы.

В некоторых примерах вариантов осуществления мягкая биосовместимая полимеризуемая часть или герметизирующий вставку слой, который окружает вставку, может быть образован из стандартных гидрогелевых составов для офтальмологической линзы. Примеры материалов с характеристиками, которые могут обеспечивать приемлемое сочетание с множеством материалов вставки, могут включать в себя материалы семейства нарафилкона (включая нарафилкон A и нарафилкон B) и семейства этафилкона (включая этафилкон A). Ниже приведено более полное с технической точки зрения описание характера материалов, которые могут применяться в области, представленной в настоящем документе. Специалисту в данной области будет понятно, что другие материалы, отличные от описанных ниже, также позволяют сформировать приемлемую оболочку или частичную оболочку для загерметизированных вставок и должны рассматриваться в соответствии с объемом формулы изобретения и в рамках данного объема.

Подходящие содержащие кремнийсодержащие компоненты включают соединения формулы I

где R¹ может быть независимо выбран из одновалентных реакционных групп, одновалентных алкильных групп или одновалентных арильных групп, причем любая из представленных выше групп может дополнительно содержать функциональные группы, выбранные из гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамата, карбоната, галогена или их комбинаций; а одновалентные силоксановые цепи имеют в своем составе 1-100 повторяющихся Si-O блоков и могут дополнительно содержать функциональные группы, выбираемые из следующего ряда: алкил, гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамат, галоген, а также их различные комбинации; где b равно от 0 до 500, что можно понимать так, что когда b