一种减少接触透镜佩戴者的角膜污染的方法

摘要

本发明提供一种在透镜佩戴者眼脸下方的峰值压力减小的透镜。本发明提供一种透镜设计，该透镜设计能减小或消除甚至用高模量材料制作的透镜中的角膜的机械摩擦。

说明书

本申请是申请号为200480044387.5(国际申请号为PCT／US2004／037836)、 申请日为2004年11月12日、发明名称为“一种减少接触透镜佩戴者的角膜污 染的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及接触透镜。特别是，本发明提供一种使得透镜佩戴者的角膜污 染(corneal staining)的发生减少的透镜。

背景技术

采用接触透镜来校正视觉灵敏度或用于美容目的是众所周知的。软接触透 镜是已知的，通常，这种透镜的制作材料包括但不限于水凝胶和硅氧烷水凝胶。

在正常使用的透镜佩戴者的眼睛里，软接触透镜的一部分覆盖在佩戴者的 角膜上。由角膜污染或在角膜表面滴注诊断染料后观察到的角膜细胞损伤可发 生于软接触透镜佩戴者。特别值得注意的是透镜在角膜上机械摩擦导致污染。 这种污染被认为是角膜组织分裂的一种预示。这种损伤在佩戴机床切割透镜， 用杨氏模量为40psi(磅／平方英寸）或者更大的材料制作的透镜，具有单一后 表面弯曲的透镜，和中心厚度，外周厚度剖面，或横截面厚度或两者的厚度都 超过0.1mm的透镜的佩戴者中都观察到。

此外，角膜细胞损伤在佩戴前表面或后表面具有特定几何形状的透镜的佩 戴者中观察到。特别地出现问题的几何形状是那些在透镜前表面或后表面上区 域之间的连接导致在透镜的中间外周区域出现表面不连续。本发明的目的，因 中间外周区域是在透镜几何中心和透镜边缘的光学区之外的非光学区域，当透 镜戴在眼睛上时该区域在覆盖在角膜上。典型地，该区域从透镜几何中心具有 约3.5到6.5mm的半径。最终地，具有厚度分布不是常数的区域的透镜能导致 角膜细胞损伤。

由于机械摩擦导致的角膜污染最通常发生在角膜上方区域，或瞳孔上方的 角膜区域，和角膜下方区域，或瞳孔下方的区域。因此，细胞损伤最可能出现 在上眼睑或下眼睑下方的角膜区域。发生角膜污染的几率随透镜的材料和设计 变化，但可达到透镜佩戴者的50％。因此，存在一种使得角膜污染发生率降低 或消失的透镜设计的需求。

附图说明

图1是本发明放大的透镜剖视图。

图2是图1的透镜前表面放大的平面视图。

发明内容和优选实施方案

本发明提供一种用于降低透镜佩戴者的角膜污染几率的方法和采用此方法 制作的透镜。可以认为机械摩擦导致的角膜污染最经常由在角膜上的峰值压力 (peak pressure)产生，意思就是相对于角膜的临近区域角膜区域承受着该透镜 区域的更大的压力。最常见的，这些峰值压力区域出现在透镜佩戴者眼睑的下 面。透镜厚度分布，或横截面厚度，材料模量，和透镜表面区域的连接中的一 个或多个导致了所述的峰值压力。

在一个实施方案中，本发明提供一种接触透镜包括，基本包括，或包括至 少一个具有峰值压力减小设计的表面。

本发明的一种透镜设计提供了一个等厚度垂直剖面。其中“等厚度垂直剖 面”的意思是透镜前表面和后表面之间并沿后表面正交方向测量透镜中间外周 区域的径向厚度在沿透镜垂直子午方向(90-270度轴)的45度内的任何子午方 向均匀分布。等厚度垂直剖面使得在透镜垂直子午方向周围的区域中透镜中间 外周区域的剖面厚度是不变的。

图1示出了体现这种设计的透镜10。中间外周区域11显示在透镜的上方 (顶)部分和下方(底)部分，在该部分中使用了等厚度垂直剖面。图2示出 了显示向上平展区域11的透镜的平面视图。

等厚度垂直剖面可以通过偏置上表面外周和下表面外周来形成所期望剖 面。这种剖面可以通过任何设计方法获得，包括但不限于，结合离轴倾斜曲面 或使用多个外周区。此外，美国专利6,595,640的设计方法也可以使用，该专利 的内容在此全部引用。

本发明的另一个可替换的实施方案中，在透镜一个或两个表面上不同区域 之间的连接部分被平滑处理，以消除在后表面上的斜面不连续。更特别地，在 这个实施方案中在后表面上弯曲部分之间的连接部分的一阶导数是一致的，即， 连接部分的弯曲斜度是一致的。任何用来获得平滑连接部分的方法包括但不限 于应用常规数学技术融合两个连续的区域。

本发明的透镜优选是旋转地稳定来保持它们的向着眼球的定向。合适的旋 转稳定包括棱柱稳定，棱柱稳定包括，但不限于，使透镜的前表面相对于后表 面偏心，棱柱的平衡，加厚棱镜下边缘，在下眼脸上支撑透镜，在离开90度子 午方向的透镜表面形成凹面或凸面，和截短透镜边缘。可替换地，或结合棱柱 稳定，透镜可以是动态稳定的。动态稳定包括减少在两对称分布区域上透镜外 周表面的厚度，增加在水平中心轴上两区域的厚度，和减薄，或层剥透镜的顶 部区和底部区。典型地，稳定的区域位于透镜外周，即围绕光学区的透镜非光 学部分，但不包括透镜边缘和相对于几何中心透镜最外边的部分。

本发明可用于设计单视觉，多焦点和复曲面透镜。另外，本发明可用于设 计用任何适合接触透镜材料制作的透镜。尽管如此，本发明最大的改进是通过 在透镜外周使用不同厚度的区域使透镜旋转稳定和／或用杨式模量大约为40psi (磅／平方英寸)，优选大约为60psi(磅／平方英寸)，或更高的高模量的材料制 作透镜。

示例性的高模量透镜材料包括，但不限于水凝胶，水凝胶包括，但不限于， etafilconA。优选的，本发明用于由硅氧烷水凝胶制作的透镜，硅氧烷是这样一 种材料：包括一个或多个含有硅氧烷的组分和一个或多个亲水组分，例如 galyfilcon。

一个或多个含有硅氧烷的组分和一个或多个亲水组分可以是任何使用在现 有技术中制作硅氧烷水凝胶公知的部分。术语“含有硅氧烷的组分”和“亲水组分” 并不互相排斥，因为，含有硅氧烷的组分可以有稍微的亲水性且亲水组分可包 含些硅氧烷。

含有硅氧烷的组分在单体，大分子单体，或前聚物中包含有至少一个 [-Si—O—Si-]基团。优选地，存在于含有硅氧烷的组分中的Si和连接的O在含量 上超过含有硅氧烷的组分的总分子重量的20重量％，或更优选地超过30重量 ％。有用的含有硅氧烷的组分优选包含可聚合的官能团，例如丙烯酸脂，甲基 丙烯酸酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N-乙烯基内酰胺，N-乙烯酰胺，和苯乙 烯基官能团。在本发明中有用的含有硅氧烷的组分的实例可以在美国专利号为 3,808,178；4,120,570；4,136,250；4,153,641；4,740,533；5,034,461和5,070,215 和专利EP080539中得到。所有上述在这里引用的专利在此整体引入作为参考。

适合的含有硅氧烷的单体的进一步的实例是聚硅氧烷基烷基(甲基)丙烯 酸单体包括，但不限制于，甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷， 五甲基二甲硅烷氧基甲基甲基丙烯酸酯，和甲基二(三甲基甲硅烷氧基)甲基 丙烯酰氧基甲基硅烷。

含有硅氧烷的组分优选的一类是多聚(有机硅氧烷)前聚物，例如α，ω-二 甲基丙烯酰氧基丙基聚二甲基硅氧烷。另一优选的实例是mPDMS(单甲基丙 烯酰氧基丙基端单-正丁基端聚二甲基硅氧烷)。含有硅氧烷的组分有用的另一类 包括含硅氧烷的乙烯基碳酸酯或乙烯基氨基甲酸酯单体，包括，但不限制于， 1，3-二[4-(乙烯氧基羧基)丁基-1-基]四甲基-硅氧烷3-(乙烯氧基羰基硫代)丙 基-[三(三甲基甲硅烷氧基硅烷]；3-[三-(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基烯 丙基氨基甲酸酯；3-[三(三甲基甲硅烷氧基)wilyl]丙基乙烯基氨基甲酸酯；三 甲基甲硅烷基乙基乙烯基碳酸酯；和三甲基甲硅烷基甲基乙烯基碳酸酯。

亲水组分包括当与其余活性部分相结合时那些可以提供相对于成品透镜至 少大约20％优选至少大约25％的含水量的部分。适合的亲水组分在含量上相对 于所有活性部分的重量可以占大约10到大约60重量％。大约15到大约50重 量％或更优选的重量百分比大约20到大约40重量％。可用于制备本发明的聚 合物的亲水单体具有至少一个聚合双键和至少一个亲水官能团。可聚合双键的 实例包括丙烯酸基，甲基丙烯酸基，丙烯酰胺基，甲基丙烯酰胺基，反丁烯二 酰基，顺丁烯二酰基，苯乙烯基，异丙烯基苯基，O-乙烯基碳酸酯，O-乙烯基 氨基甲酸酯，烯丙基，O-乙烯基乙酰基和N-乙烯基内酰胺和N-乙烯基酰氨双键。 所述亲水单体本身可以用作交联剂。“丙烯酸-型”或“含丙烯酸”单体是那些包含 丙烯酰基团(CR`H=CRCOX)的单体。

其中R是H或甲基，R`是H，烷基或羰基，和X是O或N，这是公知很 容易聚合的，例如N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)，2-羟乙基丙烯酸酯，甲基丙 烯酸甘油酯，2-羟乙基甲基丙烯酰胺，聚乙二醇单甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸， 丙烯酸及其混合物。

可以并入本发明的水凝胶的亲水含乙烯基单体包括下述单体例如N-乙烯基 内酰胺(例如N-乙烯基吡咯烷酮(NVP))，N-乙烯基-N-甲基乙酰胺，N-乙烯 基-N-乙基乙酰胺，N-乙烯基-N-乙基甲酰胺，N-乙烯基甲酰胺，N-2-羟乙基乙烯 基氨基甲酸酯，N-羧基-β-丙胺酸N-乙烯基酯，NVP是优选的。

其它可以应用在本发明中的亲水单体包括用包含可聚合双键的官能团替代 一个或多个末端羟基的聚氧乙烯多元醇。实例包括用含有可聚合双键的官能团 替代一个或多个末端羟基的聚乙二醇。实例包括聚乙二醇与一个或多个摩尔末 端基等价物反应来生成具有一个或多个通过连接部分例如氨基甲酸酯或酯基的 使得一个或多个末端可聚合烯属基团键合到聚乙二醇上的聚乙二醇，该封端基 团包括例如甲基丙烯酸异氰酸基乙酯(“IEM”)，甲基丙烯酸酐，甲基丙烯酰氯， 乙烯基苯甲酰氯，等。

进一步的实例是在美国专利5,070,215中公开的亲水乙烯基碳酸酯或乙烯基 氨基甲酸酯单体和在美国专利4,190,277中公开的亲水唑酮单体。其它适合的 亲水单体对本领域技术人员是显而易见的。更优选的可引入本发明的聚合物的 亲水单体包括例如N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)，丙烯酸2-羟乙酯，甲基丙烯 酸甘油酯，2-羟乙基甲基丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)，和聚乙二醇单 甲基丙烯酸酯。最优选的亲水单体包括DMA，NVP和其混合物。

透镜材料的固化可以通过任何传统的方法进行。例如，材料可以使用模子 沉积和通过热，辐射，化学，电磁辐射固化等及其组合。优选地，使用紫外光 或使用可见光的全光谱来进行制模。更具体地，适合固化透镜材料的精确的条 件取决于选择的材料和所要成型的透镜。美国专利4,495,313，4,680,336， 4,889,664，5,039,459和5,540,410公开了适合的工艺，在这里整体引入作为参考。

本发明的接触透镜可通过任何方便的方法来制作。一个所述的方法使用车 床来制作模型插入物。模型插入物反过来又用来形成模子。因此，一种适合的 透镜材料被置入模子间随后通过压缩和固化树脂来形成本发明的透镜。本领域 的普通技术人员可以知晓任何的其它可以用来制作本发明透镜的公知的方法。