Гидрогелевая линза, включающая в себя удаляемый вкладыш-субстрат
Группа изобретений относится к медицине. Офтальмологическое устройство содержит: гидрогелевую линзу, содержащую оптическую зону и периферическую зону, которая расположена снаружи оптической зоны, два или более выступающих участка, включенных в периферическую зону гидрогелевой линзы; и вкладыш-субстрат, съемным образом закрепленный в оптической зоне гидрогелевой линзы. Вкладыш-субстрат съемным образом прикреплен к гидрогелевой линзе посредством посадки с натягом. Другой вариант офтальмологического устройства содержит: гидрогелевую линзу, содержащую относительно плоский участок, перекрывающий центральную ось гидрогелевой линзы, и вкладыш-субстрат, съемным образом закрепленный в гидрогелевой линзе. Третий вариант офтальмологического устройства содержит: гидрогелевую линзу с круговым отверстием, выполненным с возможностью принимать вкладыш-субстрат; и вкладыш-субстрат, съемным образом закрепленный в круговом отверстии гидрогелевой линзы. Применение данной группы изобретений позволит улучшить перенос кислорода и течение слезной жидкости. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящее изобретение по существу относится к офтальмологическому устройству и, более конкретно, относится к гидрогелевой линзе, включающей в себя удаляемый вкладыш-субстрат.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Обычно офтальмологические устройства, такие как гидрогелевая линза, интраокулярная линза или пробка для слезной точки, выполняют коррективную, косметическую или терапевтическую функцию. Например, контактная линза может выполнять функцию коррекции зрения, косметической коррекции и/или терапевтические функции. Каждая из перечисленных функций обеспечивается определенной физической характеристикой контактной линзы. Например, светопреломляющее свойство может обеспечивать функцию коррекции зрения, пигмент может обеспечивать косметические улучшения, а активный агент может обеспечивать терапевтическое действие. Таких физических характеристик можно добиться без подключения линзы к источнику питания.
В последнее время высказываются предположения о возможности внедрения в контактную линзу активных компонентов, таких как полупроводниковые устройства. Однако топология и размеры, определяемые структурой контактной линзы, создают новые и сложные условия для поиска компонентов и композиций, которые способны выполнять различные функции. Например, важно, чтобы контактная линза, включающая в себя полупроводниковые устройства, была биосовместимой, не вызывала повреждений окружающей ткани глаза и не мешала образованию глазной жидкости или ее движению. В частности, критически важно, чтобы во время ношения контактной линзы, включающей в себя полупроводниковые устройства, роговицы достигало достаточное количество кислорода, поскольку в противном случае может пострадать здоровье глаза. Недостаточное снабжение роговицы кислородом, например, может вызвать отек или опухоль, гипоксию и может по существу быть причиной серьезного дискомфорта, который ограничит допустимую продолжительность периода ношения контактной линзы.
По существу в процессе ношения контактной линзы кислород может либо поступать к роговице путем диффузии через материал линзы, либо переноситься исходно оксигенированной слезной жидкостью, образующейся в глазу под линзой, во время движения линзы при ее ношении. Но некоторые контактные линзы могут включать в себя компоненты или составы, состоящие из материалов, имеющих низкую проницаемость для кислорода, и поэтому большая часть кислорода, достигающего роговицы, может быть ограничена тем кислородом, который поступает за счет перемешивания слезной жидкости.
Гидрогелевые линзы обычно являются более предпочтительными по сравнению с контактными линзами, изготовленными из других материалов, поскольку они более комфортны и позволяют проникать к роговице большему количеству кислорода. При использовании гидрогелевой контактной линзы часть кислорода поступает к роговице путем непосредственной диффузии через линзу. Количество кислорода, поступающего к роговице через линзу, зависит от ее кислородной проницаемости. Однако при многократном ношении гидрогелевой контактной линзы ее проницаемые для кислорода поры могут забиваться, и свойства гидрогелевого материала могут ухудшиться. Поэтому кислородная проницаемость гидрогелевой линзы со временем снижается.
Из-за снижения кислородной проницаемости и вытекающего из него повышенного риска повреждения роговицы используют временные или одноразовые гидрогелевые контактные линзы, которые после использования в течение определенного времени, например, двух недель, выбрасывают. Однако активные компоненты могут быть относительно дорогими, что может препятствовать их встраиванию в одноразовые гидрогелевые линзы.
Следовательно, существует потребность в гидрогелевой линзе, включающей в себя удаляемый вкладыш-субстрат, выполненный с возможностью извлечения из одной гидрогелевой линзы и съемного прикрепления к другой гидрогелевой линзе для возможности включения активных компонентов во множество гидрогелевых линз.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, перечисленным выше требованиям в значительной степени удовлетворяют один или более вариантов осуществления гидрогелевой линзы, включающей в себя удаляемый вкладыш-субстрат. Согласно некоторым вариантам осуществления, офтальмологическое устройство включает в себя гидрогелевую линзу и вкладыш-субстрат, съемным образом прикрепленный к гидрогелевой линзе. Гидрогелевая линза может включать в себя оптическую зону и периферическую зону за пределами оптической зоны. Вкладыш-субстрат может быть съемным образом закреплен в оптической зоне гидрогелевой линзы. В периферическую зону гидрогелевой линзы могут быть включены два или более выступающих участка. Между двумя или более выступающими участками в периферической зоне гидрогелевой линзы могут располагаться щелевые участки, в которых может происходить перенос кислорода и течение слезной жидкости.
В некоторых вариантах осуществления верхняя поверхность вкладыша-субстрата может частично выступать из внешней поверхности гидрогелевой линзы. Вкладыш-субстрат может включать в себя ребра, по меньшей мере частично расположенные вдоль его окружности, или два или более язычков, расположенных вдоль его окружности. Язычки можно изготовить из упругого материала.
В некоторых вариантах осуществления вкладыш-субстрат может включать в себя верхнюю круговую часть над нижней круговой частью, образующие круговую ступеньку. Нижняя круговая часть может иметь больший диаметр, чем верхняя круговая часть. Гидрогелевая линза может включать в себя относительно плоский участок, перекрывающий центральную ось гидрогелевой линзы. Гидрогелевая линза может включать в себя круговое отверстие, выполненное с возможностью принимать по меньшей мере часть вкладыша-субстрата. Вкладыш-субстрат может быть съемным образом прикреплен к гидрогелевой линзе путем посадки с натягом или адгезивной посадки. В некоторых вариантах осуществления вкладыш-субстрат может включать в себя одно или более полупроводниковых устройств и/или один или более элементов питания.
Согласно некоторым вариантам осуществления, способ съемного прикрепления вкладыша-субстрата к гидрогелевой линзе включает в себя прием первой гидрогелевой линзы, имеющей круговое отверстие, по меньшей мере частичное введение вкладыша-субстрата в круговое отверстие первой гидрогелевой линзы, извлечение вкладыша-субстрата из кругового отверстия первой гидрогелевой линзы, прием второй гидрогелевой линзы, имеющей круговое отверстие, и по меньшей мере частичное введение извлеченного вкладыша-субстрата в круговое отверстие второй гидрогелевой линзы.
В некоторых вариантах осуществления вкладыш-субстрат может включать в себя механизм крепления. Механизм крепления может включать в себя ребра, расположенные по меньшей мере частично вдоль окружности вкладыша-субстрата, или два или более язычков вдоль окружности вкладыша-субстрата. Вкладыш-субстрат может быть изготовлен из материала, который является более жестким, чем материал, использованный для изготовления первой гидрогелевой линзы и второй гидрогелевой линзы.
Выше были кратко описаны некоторые реализации гидрогелевой линзы, включающей в себя удаляемый вкладыш-субстрат, для лучшего понимания приводимого ниже подробного описания. Конечно, имеются дополнительные реализации, которые будут описаны ниже и которые составят объект изобретения в его формуле.
В этом отношении, прежде чем подробно объяснять по меньшей мере одну реализацию, следует понять, что гидрогелевая линза, включающая в себя удаляемый вкладыш-субстрат, не ограничена в своих применениях подробностями конструкции и организации компонентов, изложенными в нижеследующем описании или показанными на фигурах. Следует также понимать, что фразеология и терминология, используемые в настоящем документе, а также в реферате изобретения, служат целям описания и не должны рассматриваться как ограничивающие.
Таким образом, специалисты в данной области определят, что концепция, на которой основано настоящее описание, легко может быть использована как основа для проектирования других структур, способов и систем для выполнения нескольких задач гидрогелевой линзы, включающей в себя удаляемый вкладыш-субстрат. Поэтому следует понимать, что формула данного изобретения распространяется на такие эквивалентные конструкции в той мере, в какой они не отклоняются от сущности и объема настоящего приложения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На ФИГ. 1 представлен трехмерный вид в перспективе, включающий в себя сечение примера офтальмологического устройства, включающего в себя выступающие участки.
На ФИГ. 2 представлен частичный увеличенный вид в перспективе и сечении выступающего участка примера гидрогелевой линзы, включающей в себя выступающие участки.
На ФИГ. 3 представлен частичный вид в сечении примера офтальмологического устройства, включающего в себя выступающие участки и удаляемый вкладыш-субстрат.
На ФИГ. 4а представлен частичный вид в сечении примера офтальмологического устройства и отдельного удаляемого вкладыша-субстрата с первым примером механизма крепления. На ФИГ. 4b представлен вид сверху примера офтальмологического устройства без удаляемого вкладыша-субстрата. На ФИГ. 4c представлен частичный вид в сечении примера офтальмологического устройства, включающего в себя удаляемый вкладыш-субстрат с первым примером механизма крепления. На ФИГ. 4d представлен вид сверху примера офтальмологического устройства, включающего в себя удаляемый вкладыш-субстрат.
На ФИГ. 5a представлен частичный вид в сечении примера офтальмологического устройства и отдельного удаляемого вкладыша-субстрата со вторым примером механизма крепления. На ФИГ. 5b представлен вид сверху примера офтальмологического устройства без удаляемого вкладыша-субстрата. На ФИГ. 5c представлен частичный вид в сечении примера офтальмологического устройства, включающего в себя удаляемый вкладыш-субстрат со вторым примером механизма крепления. На ФИГ. 5d представлен вид сверху примера офтальмологического устройства, включающего в себя удаляемый вкладыш-субстрат.
На ФИГ. 6a представлен частичный вид в сечении примера офтальмологического устройства и отдельного удаляемого вкладыша-субстрата с третьим примером механизма крепления. На ФИГ. 6b представлен вид сверху примера офтальмологического устройства без удаляемого вкладыша-субстрата. На ФИГ. 6c представлен частичный вид в сечении примера офтальмологического устройства, включающего в себя удаляемый вкладыш-субстрат с третьим примером механизма крепления. На ФИГ. 6d представлен вид сверху примера офтальмологического устройства, включающего в себя удаляемый вкладыш-субстрат.
На ФИГ. 7a представлен частичный вид в сечении примера офтальмологического устройства и отдельного удаляемого вкладыша-субстрата с четвертым примером механизма крепления. На ФИГ. 7b представлен вид сверху примера офтальмологического устройства без удаляемого вкладыша-субстрата. На ФИГ. 7c представлен частичный вид в сечении примера офтальмологического устройства, включающего в себя удаляемый вкладыш-субстрат с четвертым примером механизма крепления. На ФИГ. 7d представлен вид сверху примера офтальмологического устройства, включающего в себя удаляемый вкладыш-субстрат.
В подробном описании и на рисунках аналогичные элементы указаны аналогичными номерами.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем документе раскрыта гидрогелевая линза, включающая в себя удаляемый вкладыш-субстрат. Удаляемый вкладыш-субстрат может быть съемным образом прикреплен к гидрогелевой линзе с помощью различных механизмов крепления. Кроме того, для улучшения переноса кислорода и течения слезной жидкости между поверхностью глаза и гидрогелевой линзой в гидрогелевую линзу может быть включен выступающий участок, который образует полость между поверхностью глаза и гидрогелевой линзой.
СПИСОК ТЕРМИНОВ
В описании и пунктах формулы изобретения использован ряд терминов, для которых будут приняты следующие определения.
Активная вставка в линзу - в настоящем документе термин может относиться к электронному или электромеханическому вставляемому устройству с управлением на основе логических схем.
Функционализированная многослойная вставка - в настоящем документе термин может относиться к вставке для офтальмологического устройства, образованной из множества функциональных слоев, из которых по меньшей мере часть из множества функциональных слоев наложены друг на друга. Среди этого множества слоев каждый слой может иметь собственную функциональную характеристику; или в альтернативных вариантах осуществления функциональные характеристики могут быть распределены между множеством слоев. В некоторых вариантах осуществления слои могут представлять собой кольца.
Линза - в настоящем документе термин может относиться к любому офтальмологическому устройству, находящемуся в или на глазу.
Компоненты линзы - в настоящем документе термин может без ограничений включать в себя пигменты, электрические компоненты, УФ-блокаторы, тонирующие вещества, фотоинициаторы, катализаторы, оптические компоненты и/или активные агенты, которые обеспечивают определенные функции линзы. Функции могут включать в себя, например, одно или более из: оптической коррекции, улучшения зрения, косметических эффектов и терапевтической функции.
Конфигурация линзы - в настоящем документе термин может относиться к форме, функции и/или внешнему виду искомой линзы, которая после изготовления может обеспечивать функциональные характеристики, содержащие без ограничений коррекцию оптической силы, видимую окраску, терапевтические функции, износостойкость, приемлемую проницаемость, форму, состав, прилегаемость, приемлемую подгонку линзы (например, покрытие роговицы и перемещение), а также приемлемую вращательную стабильность линзы.
Вкладыш-субстрат - в настоящем документе термин может относиться к формуемой или жесткой подложке, способной поддерживать элемент питания, такой как аккумуляторная батарея, внутри офтальмологической линзы. В некоторых вариантах осуществления вкладыш-субстрат также включает в себя одну или более линз с изменяемыми оптическими свойствами.
Форма для литья - в настоящем документе термин может относиться к жесткому или полужесткому объекту, который можно использовать для формования линз из неполимеризованных составов. Некоторые формы для литья могут включать в себя одну или две части формы для литья, используемые для формования гидрогелевой линзы, содержащей выступающие участки.
Глазная вставка - в настоящем документе термин может относиться к любой активной вставке в линзу, вкладышу-субстрату или функционализированной многослойной вставке, которые можно включить в состав офтальмологического устройства или прикрепить к нему.
Офтальмологическое устройство - в настоящем документе термин может относиться к любому офтальмологическому устройству, которое можно разместить в или на глазу. Эти устройства могут осуществлять одну или более из следующих функций: оптическая коррекция, терапия и косметическое улучшение. Например, биомедицинское офтальмологическое устройство может относиться к контактной линзе со встроенной электроникой, интраокулярной линзе, накладной линзе, глазной вставке, оптической вставке, пробке для слезной точки или другому подобному офтальмологическому устройству, которое обеспечивает коррекцию или модификацию зрения, улучшение или профилактику состояния глаза и/или которое обеспечивает косметическое улучшение физиологии глаза (например, изменение цвета радужной оболочки). В некоторых вариантах осуществления офтальмологическое устройство в соответствии с настоящим изобретением может включать в себя мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, которые без ограничений включают в себя силиконовые гидрогели и фторгидрогели.
Поверхность глаза - в настоящем документе термин может относиться к области передней поверхности глаза.
Оптическая зона - в настоящем документе термин может относиться к области офтальмологического устройства или линзы, через которую смотрит пользователь офтальмологической линзы после ее формирования.
Периферическая зона - в настоящем документе термин «периферическая зона» или «неоптическая зона» может относиться к области офтальмологической линзы, которая находится за пределами оптической зоны офтальмологической линзы и, следовательно, за пределами той части офтальмологической линзы, через которую смотрит пользователь линзы, когда офтальмологическая линза в соответствии с обычным назначением находится на глазу, около глаза или внутри глаза.
Наложение - в настоящем документе может относиться к размещению по меньшей мере двух поверхностей-компонентов в непосредственной близости друг к другу таким образом, что по меньшей мере часть поверхности первого компонента контактирует с по меньшей мере частью поверхности второго компонента. В некоторых вариантах осуществления между двумя поверхностями может находиться пленка, обеспечивающая сцепление или выполняющая иные функции, так что поверхности находятся в непосредственной близости друг к другу. В некоторых вариантах осуществления наложение компонентов может приводить к герметизации первого компонента. Такими компонентами могут быть глазная вставка и гидрогелевая линза, которые вместе образуют офтальмологическое устройство.
На ФИГ. 1 представлен трехмерный вид в перспективе офтальмологического устройства 10 в соответствии с настоящим описанием. В частности, на ФИГ. 1 показано офтальмологическое устройство 10, которое включает в себя примеры выступающих участков 50 на вогнутой поверхности гидрогелевой линзы 20, проксимальной по отношению к поверхности глаза 100. Офтальмологическое устройство 10 включает в себя гидрогелевую линзу 20. Гидрогелевая линза 20 включает в себя оптическую зону 30 и периферическую зону 40. Гидрогелевая линза 20 может состоять из силиконового гидрогеля или любого биосовместимого гидрогелевого материала, используемого для офтальмологических линз.
В некоторых вариантах осуществления, например, используемый для офтальмологической линзы материал включает в себя кремнийсодержащий компонент. Кремнийсодержащий компонент может представлять собой компонент, который содержит по меньшей мере одно звено [-Si-O-] в составе мономера, макромера или форполимера. Полное содержание кремния (Si) и кислорода (O) в кремнийсодержащем компоненте предпочтительно составляет более приблизительно 20% вес., и более предпочтительно составляет более 30% вес. относительно общей молекулярной массы 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/или стириловая функциональные группы.
Периферическая зона 40 гидрогелевой линзы 20 может включать в себя множество выступающих участков 50 на внутренней поверхности гидрогелевой линзы 20, проксимальной к поверхности глаза 100. Выступающие участки 50 разнесены друг от друга или расположены вдоль периферической зоны 40 и отсутствуют в оптической зоне 30. Это сделано для того, чтобы выступающие участки 50 не мешали зрению пользователя линзы.
Выступающие участки 50 разнесены друг от друга по периферической зоне 40 для создания щелевых участков 60 между соседними выступающими участками 50. На ФИГ. 1, например, показаны два щелевых участка 60. Щелевые участки 60 обеспечивают перенос кислорода, поскольку на щелевых участках 60 поверхность глаза 100 остается открытой, т.е. не находится в контакте с гидрогелевой линзой 20, и кислород может поступать к поверхности глаза 100 без необходимости проникновения через выступающие участки 50. В щелевых участках 60 также может происходить течение слезной жидкости, тем самым дополнительно увеличивая количество кислорода, поступающего к поверхности глаза 100.
В периферическую зону 40 могут быть включены два или более выступающих участков 50. Количество и размер выступающих участков 50 определяются количеством и размером щелевых участков 60, которые могут увеличить или уменьшить перенос кислорода или течение слезной жидкости. Например, в периферическую зону 40 могут быть включены два или более щелевых участка 60 в зависимости от диаметра гидрогелевой линзы 20 и окружной длины выступающих частей 50. В некоторых вариантах осуществления в периферическую зону 40 могут быть включены четыре выступающих участка, и окружная длина щелевых участков 60 может составлять приблизительно 1 мм.
В некоторых вариантах осуществления выступающие участки 50 могут быть расположены таким образом, чтобы охватывать периферическую зону 40 по синусоидальной кривой. Амплитуда данной синусоидальной кривой может находиться в диапазоне от 3 микрон до 80 микрон. Число пиков в данной синусоидальной кривой в гидрогелевой линзе 20 может находиться в диапазоне от, например, двух до 50. Возможны и другие схемы размещения выступающих участков 50, и их расположение не ограничивается синусоидальной кривой или регулярной периодической геометрией.
Выступающие участки 50 должны иметь достаточно большую площадь поверхности, чтобы, ввиду своей естественной мягкости, поверхность глаза 100 не принимала формы выступающих участков 50, заполняя при этом полости 70 между поверхностью глаза 100 и выступающими участками 50. Однако выступающие участки 50 не должны быть настолько большими, чтобы вызывать высокое контактное напряжение на поверхности глаза 100 из-за своей относительно низкой гибкости, что может привести к дискомфорту или травме для пользователя линзы.
Выступающие участки 50 могут состоять из любого биосовместимого материала, описанного ранее и/или известного для использования в офтальмологических линзах. Например, в некоторых вариантах осуществления выступающие участки 50 могут состоять из гидрогеля или силиконового гидрогеля. Соответственно, выступающие участки 50 могут состоять из того же гидрогеля, который используют для формирования гидрогелевой линзы 20. В других вариантах осуществления выступающие участки 50 могут состоять из других материалов, которые являются более жесткими, чем гидрогелевая линза 20. Более жесткий материал для выступающих участков 50 может поддерживать гидрогелевую линзу 20 над поверхностью глаза 100.
В некоторых вариантах осуществления гидрогелевую линзу 20 и выступающие участки 50 формуют методом литья. Для формования гидрогелевой линзы 20 и выступающих участков 50 из неполимеризованных композиций можно использовать форму для литья. Некоторые формы для литья могут состоять из двух частей для формования гидрогелевых линз 20 и выступающих участков 50. Можно добиться разных свойств гидрогелевой линзы 20 и выступающих участков 50, селективно полимеризуя выступающие участки 50 в течение более длительного периода времени или используя разные мономеры. Так можно получить выступающие участки 50 с большей упругостью, жесткостью и/или прочностью.
На ФИГ. 2 представлен увеличенный вид в перспективе выступающего участка 50 гидрогелевой линзы 20. Выступающий участок 50 плавно переходит вдоль периферической зоны 40 гидрогелевой линзы 20 как в радиальном, так и в касательном направлениях. Размеры и форму выступающего участка 50 можно задавать в соответствии с размерами и формой гидрогелевой линзы 20.
Выступающие участки 50 гидрогелевой линзы 20 могут создавать полости 70 между гидрогелевой линзой 20 и поверхностью глаза 100. В некоторых вариантах осуществления толщина полости 70 может составлять по меньшей мере 10% толщины гидрогелевой линзы 20. Например, в некоторых вариантах осуществления полости 70 могут находиться приблизительно на 0,065 мм над поверхностью глаза 100. Благодаря этому выступающие участки 50 предотвращают прилипание гидрогелевой линзы 20 к поверхности глаза 100, и внутри полости 70 возможен перенос кислорода и течение слезной жидкости.
Размеры и геометрия полостей 70 определяются числом и геометрией выступающих участков 50. Чем больше размеры и геометрия полостей 70, тем больше площадь поверхности глаза 100, которая не находится в контакте с гидрогелевой линзой 20, и поэтому тем больше перенос кислорода и течение слезной жидкости. Если же площадь поверхности и количество выступающих участков 50 слишком велико, перенос кислорода и течение слезной жидкости на поверхности глаза 100 могут быть ограничены. Поэтому размеры и количество выступающих участков 50 следует выбирать так, чтобы обеспечить максимальный перенос кислорода и течение слезной жидкости и, тем самым, способствовать поддержанию здоровья глаза. В некоторых вариантах осуществления выступающие участки 50 имеют суммарную площадь поверхности менее 50% площади поверхности глаза 100.
Как показано на ФИГ. 3, улучшив перенос кислорода и течение слезной жидкости, гидрогелевая линза 20 позволяет включить такие компоненты, как активные вставки в линзу, вкладыши-субстраты и функционализированные многослойные вставки на гидрогелевой линзе 20. Эти компоненты могут обладать более низкой кислородной проницаемостью, чем гидрогелевая линза 20. В некоторых вариантах осуществления компоненты могут быть наложены друг на друга. Например, как показано на ФИГ. 3, удаляемый вкладыш-субстрат 90 прикреплен к гидрогелевой линзе 20, которая поддерживает удаляемый вкладыш-субстрат 90. Как показано на виде в сечении на ФИГ. 3, удаляемый вкладыш-субстрат 90 может проходить выше верхней поверхности гидрогелевой линзы 20 напротив поверхности глаза 100. На показанном на ФИГ. 3 сечении офтальмологического устройства 10 выступающие участки 50 не видны. Поскольку гидрогелевая линза 402 может включать в себя выступающие участки 50, удаляемый вкладыш-субстрат 90 можно использовать без отрицательного воздействия на перенос кислорода и течение слезной жидкости в глазу.
Так как удаляемый вкладыш-субстрат 90 может быть жестким, удаляемый вкладыш-субстрат 90 образует почти неразрушимую связь с поверхностью глаза 100. Таким образом, в отличие от расположения в периферической зоне 40, выступающие участки 50 можно расположить по периметру удаляемого вкладыша-субстрата 90 таким образом, что выступающие участки 50 пройдут радиально внутрь и наружу в достаточной степени, чтобы гладко слиться с поверхностью гидрогелевой линзы 20 и минимизировать контактное напряжение в глазу.
На ФИГ. 4а показано офтальмологическое устройство, которое может включать в себя удаляемый вкладыш-субстрат 400, содержащий электронные компоненты, такие как полупроводниковые устройства и элементы питания. В некоторых вариантах осуществления вкладыш-субстрат 400 может включать в себя часть оптической зоны, обеспечивающую то или иное оптическое свойство, например, такое как свойства, используемые для коррекции зрения, и часть неоптической зоны. Элемент питания можно поместить на один или оба из участка оптической зоны и участка неоптической зоны вкладыша-субстрата 400. Удаляемый вкладыш-субстрат 400 может представлять собой жесткую или гибкую круговую вставку и может окружать оптическую зону, через которую смотрит пользователь линзы. Поэтому в некоторых вариантах осуществления вкладыш-субстрат 400 может иметь радиус, по существу равный или меньше радиуса оптической зоны 30.
Вкладыш-субстрат 400 можно съемным образом прикрепить к гидрогелевой линзе 402 внутри кругового отверстия 404, образованного на внешней поверхности 406 гидрогелевой линзы 402. Внутренняя поверхность 408 гидрогелевой линзы 402 противоположна внешней поверхности 406 и находится в контакте с поверхностью глаза 100 при ношении гидрогелевой линзы 402. Круговое отверстие 404 не проходит через внутреннюю поверхность 408 гидрогелевой линзы 402. В некоторых вариантах осуществления гидрогелевая линза 402 может представлять собой гидрогелевую линзу 20, которая включает в себя выступающие участки 50 в периферической зоне 40. В других вариантах осуществления, как показано на виде сверху на ФИГ. 4b, гидрогелевая линза 402 может не включать в себя выступающие участки 50.
Вкладыш-субстрат 400 включает в себя ребра 401, расположенные по меньшей мере вдоль части окружности вкладыша-субстрата 400. Ребра 401 включают в себя ряд выступов, проходящих от круговой стенки вкладыша-субстрата 400. Ребра 401 можно изготовить из того же материала, что и вкладыш-субстрат 400, или из другого, более жесткого, материала. Поскольку гидрогелевая линза 402 изготовлена из гибкого материала, выступы ребер 401 обеспечивают приложение силы трения к стенкам кругового отверстия 404, тем самым съемным образом прикрепляя вкладыш-субстрат 400 к гидрогелевой линзе 402. В некоторых вариантах осуществления, как показано в сечении на ФИГ. 4с, верхняя поверхность вкладыша-субстрата 400 может частично выступать из внешней поверхности 406 гидрогелевой линзы 402. В других вариантах осуществления верхняя поверхность вкладыша-субстрата 400 может находиться на одном уровне с внешней поверхностью 406 гидрогелевой линзы 402. На ФИГ. 4d показан вид сверху гидрогелевой линзы 402 со вставленным вкладышем-субстратом 400.
Так как вкладыш-субстрат 400 прикреплен к гидрогелевой линзе 402 съемным образом, его можно извлечь из гидрогелевой линзы 402 для вставки, например, в другую гидрогелевую линзу 402. Таким образом, пользователь может выбросить гидрогелевую линзу 402, сохранив вкладыш-субстрат 400 для прикрепления съемным образом к другой гидрогелевой линзе 402.
Как показано на ФИГ. 5а, офтальмологическое устройство может включать в себя удаляемый вкладыш-субстрат 500. Вкладыш-субстрат 500 может содержать те же электронные компоненты, что и удаляемый вкладыш-субстрат 400. Вкладыш-субстрат 500 может быть съемным образом прикреплен к гидрогелевой линзе 402 внутри кругового отверстия 404. Вкладыш-субстрат 500 включает в себя язычки 501, расположенные вдоль окружности вкладыша-субстрата 500. Вкладыш-субстрат 500 может включать в себя любое количество (два или более) язычков 501, которые могут представлять собой полоски или проволоки, радиально отходящие от вкладыша-субстрата 500. В некоторых вариантах осуществления язычки 501 предпочтительно могут располагаться вдоль окружности вкладыша-субстрата 500 на равном расстоянии друг от друга, тогда как в других вариантах осуществления язычки 501 могут располагаться не на равных расстояниях. Язычки 501 можно изготовить из того же материала, что и вкладыш-субстрат 500, или из другого материала, который является достаточно эластичным, чтобы язычки 501 могли изгибаться, когда их вставляют в круговое отверстие 404, и вернуться к своей ненапряженной конфигурации, когда они окажутся внутри кругового отверстия 404.
Когда язычки 501 приходят в контакт со стенкой кругового отверстия 404, эластичный материал язычков 501 должен сначала изогнуться внутрь по отношению к окружности вкладыша-субстрата 500. После введения вкладыша-субстрата 500 в круговое отверстие 404 язычки 501 возвращаются к своей ненапряженной конфигурации, и усилие, прикладываемое упругим материалом язычков 501 к стенкам кругового отверстия 404, съемным образом прикрепляет вкладыш-субстрат 500 к гидрогелевой линзе 402. В некоторых вариантах осуществления, как показано на ФИГ. 5с, верхняя поверхность вкладыша-субстрата 500 может частично выступать из внешней поверхности 406 гидрогелевой линзы 402. В других вариантах осуществления верхняя поверхность вкладыша-субстрата 500 может находиться на одном уровне с внешней поверхностью 406 гидрогелевой линзы 402. На ФИГ. 5d показан вид сверху гидрогелевой линзы 402 со вставленным вкладышем-субстратом 500. Так как вкладыш-субстрат 500 прикреплен к гидрогелевой линзе 402 съемным образом, его можно извлечь из гидрогелевой линзы 402 для вставки, например, в другую гидрогелевую линзу 402.
На ФИГ. 6а показано офтальмологическое устройство, которое может включать в себя удаляемый вкладыш-субстрат 600. Вкладыш-субстрат 600 может содержать те же электронные компоненты, что и вкладыш-субстрат 400. Вкладыш-субстрат 600 может быть съемным образом прикреплен к гидрогелевой линзе 402 внутри кругового отверстия 604. Вкладыш-субстрат 600 может представлять собой функционализированную многослойную вставку и включать в себя верхний круговой участок 601 и нижний круговой участок 602 в наложенной друг на друга конфигурации, тем самым создавая круговую ступеньку 603. Нижний круговой участок 602 имеет больший диаметр, чем верхний круговой участок 601. Конфигурация вкладыша-субстрата 600 с наложенными друг на друга слоями может позволить включение электронных компонентов, что может потребовать укладки слоев друг на друга. Круговое отверстие 604 включает в себя верхнюю круговую область 606 и нижнюю круговую область 608. Аналогичным образом, нижняя круговая область 608 имеет больший диаметр, чем верхняя круговая область 606.
Когда вкладыш-субстрат 600 контактирует с верхней круговой областью 606 кругового отверстия 604, это приводит к тому, что гибкие стенки верхней круговой области 606 разгибаются радиально наружу. После введения вкладыша-субстрата 600 в круговое отверстие 604 гибкие стенки верхней круговой области 606 возвращаются в свое ненапряженное состояние и закрывают верх круговой ступеньки 603. Благодаря силе, прикладываемой гидрогелевой линзой 402 к круговой ступеньке 603, вкладыш-субстрат 600 съемным образом прикрепляется к гидрогелевой линзе 402 путем посадки с натягом. В некоторых вариантах осуществления, как показано в сечении на ФИГ. 6c, верхняя поверхность вкладыша-субстрата 600 может частично выступать из внешней поверхности 406 гидрогелевой линзы 402. В других вариантах осуществления верхняя поверхность вкладыша-субстрата 600 может находиться на одном уровне с внешней поверхностью 406 гидрогелевой линзы 402. На ФИГ. 6d показан вид сверху гидрогелевой линзы 402 со вставленным вкладышем-субстратом 600. Так как вкладыш-субстрат 600 прикреплен к гидрогелевой линзе 402 съемным образом, его можно извлечь из гидрогелевой линзы 402 для вставки, например, в другую гидрогелевую линзу 402.
Как показано на ФИГ. 7а, офтальмологическое устройство может включать в себя удаляемый вкладыш-субстрат 700. Вкладыш-субстрат 700 может содержать те же электронные компоненты, что и вкладыш-субстрат 400. Вкладыш-субстрат 700 можно съемным образом прикрепить к относительно плоской области 701 внешней поверхности 406 гидрогелевой линзы 402. Относительно плоская область 701 может иметь небольшой наклон по отношению к остальной части гидрогелевой линзы 402. Когда вкладыш-субстрат 700 приходит в контакт с относительно плоской областью 701, благодаря адгезионной силе, такой как поверхностное натяжение, вкладыш-субстрат 700 съемным образом прикрепляется к внешней поверхности 406 гидрогелевой линзы 402. Как показано в сечении на ФИГ. 7с, вкладыш-субстрат 700 полностью выступает от внешней поверхности 406 гидрогелевой линзы 402. На ФИГ. 7d показан вид сверху гидрогелевой линзы 402 со вставленным вкладышем-субстратом 700. Так как вкладыш-субстрат 700 прикреплен к гидрогелевой линзе 402 съемным образом, его можно извлечь из гидрогелевой линзы 402 для вставки, например, в другую гидрогелевую линзу 402.
Дополнительные свойства, преимущества и аспекты описания могут быть изложены или стать понятными из рассмотрения следующего подробного описания, чертежей и формулы изобретения. Кроме того, следует понимать, что и предшествующее краткое описание изобретения, и последующее подробное описание являются лишь примером и предназначены для дополнительного разъяснения без ограничения объема изобретения, изложенного в пунктах прилагаемой формулы изобретения.
1. Офтальмологическое устройство, содержащее:
гидрогелевую линзу, содержащую оптическую зону и периферическую зону, которая расположена снаружи оптической зоны,
два или более выступающих участка, включенных в периферическую зону гидрогелевой линзы; и
вкладыш-субстрат, съемным образом закрепленный в оптической зоне гидрогелевой линзы;
причем вкладыш-субстрат съемным образом прикреплен к гидрогелевой линзе посредством посадки с натягом.
2. Офтальмологическое устройство по п. 1, в котором между двумя или более выступающими участками в периферической зоне гидрогелевой линзы расположены щелевые участки, в которых может происходить перенос кислорода и течение слезной жидкости.
3. Офтальмологическое устройство по п. 1, в котором верхняя поверхность вкладыша-субстрата частично выступает из внешней поверхности гидрогелевой линзы.
4. Офтальмологическое устройство по п. 1, в котором вкладыш-субстрат содержит одно или более полупроводниковых устройств.
5. Офтальмологическое устройство по п. 1, в котором вкладыш-субстрат дополнительно содержит один или более элементов питания.
6. Офтальмологическое устройство, содержащее:
гидрогелевую линзу, содержащую относительно плоский участок, перекрывающий центральную ось гидрогелевой линзы, и
и вкладыш-субстрат, съемным образом закрепленный в гидрогелевой линзе;
причем вкладыш-субстрат съемным образом прикреплен к гидрогелевой линзе посредством посадки с натягом.
7. Офтальмологическое устройство по п. 6, в котором вкладыш-субстрат съемным образом прикреплен к гидрогелевой линзе посредством адгезивной посадки.
8. Офтальмологическое устройство, содержащее:
гидрогелевую линзу, содержащую круговое отверстие, выполненное с возможностью принимать по меньшей мере часть вкладыша-субстрата;
и вкладыш-субстрат, съемным образом закрепленный в круговом отверстии гидрогелевой линзы;
причем вкладыш-субстрат съемным образом прикреплен к гидрогелевой линзе посредством посадки с натягом.
9. Офтальмологическое устройство по п. 8, в котором вкладыш-субстрат содержит ребра, расположенные по меньшей мере частично вдоль его окружности.
10. Офтальмологическое устройство по п. 8, в котором вкладыш-субстрат содержит два или более язычков, расположенных вдоль его окружности.
11. Офтальмологическое устройство по п. 8, в котором язычки выполнены из упругого материала.
12. Офтальмологическое устройство по п. 8, в котором вкладыш-субстрат содержит верхний круговой участок над нижним круговым участком, которые образуют круговую ступеньку, причем нижний круговой участок имеет диаметр, который больше диаметра верхнего кругового участка.
