專利名稱：生產(chǎn)可植入的眼內(nèi)平面/凸面、雙凸面、平面/凹面或凸面/凹面透鏡的方法，用于實(shí)施該方 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)可植入的眼內(nèi)平面/凸面、雙凸面、平面/凹面或凸面/ 凹面透鏡的方法，用于實(shí)施該方法的開口模具，和使用該方法制成透鏡。
背景技術(shù)：
眼內(nèi)透鏡是為了改變矯正的目的的可植入眼部的透鏡。它們可以植入到眼部的各個(gè)部分，例如后房、前房或基質(zhì)(stroma )。目艮內(nèi)透鏡由各種硬度的 材料制成。硬質(zhì)材料的情況例如某些聚(甲基丙烯酸烷基酯)，特別是聚曱基 丙烯酸曱酯的情況，或是也被稱為干凝膠的脫水水凝膠的情況，最常見的生 產(chǎn)方法是用車床加工，隨后拋光。柔性的眼內(nèi)透鏡通常是通過在合適的模具 中澆鑄來生產(chǎn)的。澆鑄基于以下過程用液體聚合物前體例如特定單體的混 合物、熔融聚合物、或具有交聯(lián)能力的液體預(yù)聚合物填充模具；隨后將該材 料轉(zhuǎn)化為固態(tài)，這也被稱為固化。在柔性材料用于眼內(nèi)透鏡的情況下，該固 化通常包括交聯(lián)，即形成三維共價(jià)網(wǎng)絡(luò)，其穩(wěn)定透鏡的形狀。例如，上述網(wǎng) 絡(luò)可以通過使共聚合雙官能單體與被稱為交聯(lián)試劑或交聯(lián)劑的多官能交聯(lián) 共聚單體共聚合，或通過液態(tài)聚合物的附加交聯(lián)來形成。從液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變伴隨有較大或較小的體積收縮，這使需要極高的形 狀精確度的產(chǎn)品如眼內(nèi)透鏡的澆鑄顯著地變復(fù)雜。使用交聯(lián)時(shí)產(chǎn)生較小體積收縮的液體前體可以相對較容易地實(shí)現(xiàn)澆鑄 過程。該液體前體的實(shí)例是硅橡膠。當(dāng)前的眼內(nèi)透鏡是基于丙烯酸類或曱基丙烯酸類聚合物的交聯(lián)，然而， 所述眼內(nèi)透鏡通常是利用丙烯酸類和/或曱基丙烯酸類單體的混合物的交聯(lián) 共聚合制成的。這種單體混合物包含代表基礎(chǔ)單體或多個(gè)基礎(chǔ)單體的至少一 種具有一個(gè)可聚合雙鍵的單體，和代表交聯(lián)共聚單體或多個(gè)共聚單體的至少 一種具有兩個(gè)或更多可共聚合雙健的單體?；A(chǔ)單體在聚合期間形成聚合物主鏈，而交聯(lián)共聚單體在鏈之間形成共
價(jià)橋接(covalent brigde )。該共聚合的結(jié)果是形成不可熔且不溶于任何溶劑 的三維網(wǎng)絡(luò)。通常在水凝膠情況下使用如上所述方法。如果，例如基礎(chǔ)單體是曱基丙烯酸2-羥乙酯，其與少量的通常為不超過 2摩爾％的作為交聯(lián)劑的二曱基丙烯酸乙烯酯共聚合，將形成交聯(lián)的聚(曱基 丙烯酸羥乙酯)。該水凝膠在例如美國專利US2976576和US3220960中有述， 并且是包括眼內(nèi)透鏡在內(nèi)的許多隱形眼鏡和多種植入物的基礎(chǔ)。利用多種成形方法，例如在閉合模具中聚合，來生產(chǎn)眼用透鏡。然而， 閉合模具不是特別適用于交聯(lián)共聚合，其隨后會有數(shù)量高達(dá)20體積％的顯 著體積收縮。如果密閉模具空腔的體積是恒定的，則該收縮導(dǎo)致模具內(nèi)部壓 力降低，其具有許多不期望的結(jié)果，特別是空腔、氣泡、空泡和表面缺陷的 形成。固化期間收縮是塑料成形中的常見問題，其可以通過多種方式解決， 例如在熱塑性樹脂的注塑成型期間逐漸加入額外的液體前體，通過該液體前 體來補(bǔ)償由于收縮的壓力損失。然而，該技術(shù)在交聯(lián)共聚合情況下實(shí)際上是不能用的，因?yàn)樵诜浅５偷?轉(zhuǎn)化度下達(dá)到了凝膠點(diǎn)，所述凝膠點(diǎn)是產(chǎn)生了三維網(wǎng)絡(luò)并且共聚合產(chǎn)物的流 動能力被阻止的狀態(tài)。在不能加入其它液體前體的上述凝膠點(diǎn)下出現(xiàn)了顯著 的收縮。在閉合模具中交聯(lián)共聚合期間的這些困難導(dǎo)致尋找替代的澆鑄技術(shù)。澆 鑄光學(xué)部件例如眼用透鏡需要極其良好的外形精確度、優(yōu)異的表面質(zhì)量、和 材料均勻性，換言之，如果不保持閉合模具空腔中的過度壓力就不能獲得的 質(zhì)量。專利文獻(xiàn)提出許多對該問題的解決方法。其中之一是旋轉(zhuǎn)模具時(shí)進(jìn)行 澆鑄，其以其原始名稱"旋轉(zhuǎn)澆鑄"而被熟知并且例如在美國專利US3660545 、 US4517138、 US4517139、 US4517140和US4551086中被提出用于生產(chǎn)水凝 膠隱形眼鏡。該技術(shù)用于利用開口凹面模具生產(chǎn)隱形眼鏡，該模具具有形成 模具邊界的銳緣。該模具填充有較小體積的單體混合物，所述體積顯著小于 模具凹面空腔的體積。在這種情況下，液體單體混合物的頁面總是深陷于模 具的銳緣平面之下。由于模具圍繞模具空腔的對稱垂直軸旋轉(zhuǎn)，液體單體混 合物將鋪展以形成接近拋物面的凹面形狀。產(chǎn)物是凸面/凹面透鏡，其中心厚 度非常低，這意味著它顯著低于模具空腔的矢形深度。這樣的形狀特別適合 于水凝膠隱形眼鏡。用于生產(chǎn)隱形眼鏡的模具旋轉(zhuǎn)速度通常為300至500 rpm，其中模具銳緣所在平面中的模具空腔直徑通常為13至17mm。 旋轉(zhuǎn)澆鑄的另一個(gè)已知應(yīng)用是形成用于望遠(yuǎn)鏡和需要準(zhǔn)確聚焦的其它 儀器的拋物面鏡。在這些情況下，目標(biāo)是形成具有共軸射線的單焦點(diǎn)并且沒 有球面畸變的拋物面光學(xué)表面。美國專利US3691263描述了 一種不同的旋轉(zhuǎn)澆鑄方法，其中隱形眼鏡 的澆鑄在不使用模具的情況下完成。它包括在旋轉(zhuǎn)載液表面上的液體單體的 聚合，其中所述載液與聚合液體單體是不可溶混的、具有高于可聚合液體單 體的密度、并且是例如汞或濃縮的鹽溶液。該方法的另 一個(gè)改進(jìn)是利用在旋轉(zhuǎn)的不溶混的兩種液體界面上進(jìn)行單 體聚合，所述兩種液體中， 一種具有高于起始單體和所得聚合物的密度，另 一種具有低于起始單體和所得聚合物的密度。美國專利US4806287描述了 一種使用親水性凝膠生產(chǎn)透鏡的方法。該 方法基于在不混溶的液體例如油下固化單體液滴，同時(shí)在^^具和適當(dāng)構(gòu)形的 模沖之間至少形成透鏡的光學(xué)區(qū)域。其中提及的可選擇方案也是模具旋轉(zhuǎn)， 其中模具旋轉(zhuǎn)不影響由模沖的形狀限定的透鏡的光學(xué)區(qū)域，它僅影響模制的 外圍部分?；谏鲜隼碛?，這種透鏡不能被認(rèn)為是旋轉(zhuǎn)澆鑄的透鏡。在高比重液面上的旋轉(zhuǎn)澆鑄也可以用于由交聯(lián)聚合物制成的精密導(dǎo)管 的澆鑄，如捷克專利CZ 153760所述。迄今為止，因?yàn)槿舾稍蛐D(zhuǎn)澆鑄沒有被用于生產(chǎn)眼內(nèi)透鏡。首先，至 今大部分生產(chǎn)的眼內(nèi)透鏡具有相對小的直徑，其通常為不大于6mm。對于 上述直徑，估計(jì)離心澆鑄對透鏡的形狀僅有有限的影響，因?yàn)殡x心力隨著距 旋轉(zhuǎn)軸距離的平方增加。除此之外，眼內(nèi)透鏡通常是雙凸面的，或較少為平 面-凸面透鏡，而且截至目前使用的旋轉(zhuǎn)澆鑄僅用于明顯為凸面/凹面鏡的透 鏡，例如隱形眼鏡的情況。最后，當(dāng)前生產(chǎn)的眼內(nèi)透鏡通常具有非圓軌跡的 復(fù)雜形狀，該形狀具有光學(xué)區(qū)域和用于在眼部中心定位(centering)透鏡的 集成突觸(haptic)。這種非圓形的形狀不適于在開口模具中的旋轉(zhuǎn)澆鑄。由 于上述原因，至今為止，本領(lǐng)域內(nèi)的專家仍認(rèn)為眼內(nèi)透鏡的旋轉(zhuǎn)澆鑄是不可 行的。至今，已經(jīng)利用澆鑄進(jìn)入開口的靜態(tài)模具生產(chǎn)眼內(nèi)透鏡，其中由液體單 體形成的彎月面限定光學(xué)表面之 一 的形狀。這些方法在美國專利 US4971732、 US4846832和US5674283中有述。根據(jù)美國專利US4971732, 將液體單體混合物計(jì)量加入凹面空腔，所述凹面空腔具有形成空腔邊界的銳 緣。制造模具的材料難以被單體混合物潤濕。計(jì)量加入模具的液體單體混合 物的體積必須等于或優(yōu)選高于模具空腔的體積，從而使得液體單體混合物的 水平面達(dá)到模具的銳緣。如果液體單體混合物的量在這方面不足，填充模具 空腔的液體將由于聚合收縮而收縮離開銳緣；因此在這種情況下不可能得到 高質(zhì)量的產(chǎn)品。因此，增加液體單體混合物的計(jì)量加入的體積并由此獲得較 高的彎月面是有利的。單體相對于模具空腔的體積過量以及由此造成的彎月 面的高度影響透鏡的屈光力。因此，通過將各種體積的液體單體混合物計(jì)量 加入空腔，可以使用一種模具生產(chǎn)各種屈光力的透鏡。上述方法的典型產(chǎn)品是雙凸面眼內(nèi)透鏡，其具有超過9mm的直徑、2.5 至6.3mm的中央厚度、中心半徑為7.5至15mm的扁平的橢^求體形的前光學(xué) 面、中心半徑為5至8mm的旋轉(zhuǎn)對稱的后光學(xué)面、以及在兩個(gè)光學(xué)面之間 的環(huán)面過渡區(qū)。該典型產(chǎn)品具有若干缺點(diǎn)。首先，對于如今的外科醫(yī)生所需要的小切口 植入來說，中央厚度和總透鏡體積過高。其次，扁平橢球體形的前光學(xué)面是 不利的，因?yàn)樗哂懈咔蛎婊?。此外，由于聚合在單體混合物的各個(gè)部分 中以多種速率進(jìn)行，造成該表面經(jīng)常不均勻地形變，因此收縮不完全均勻。 這是在開口模具中靜態(tài)聚合澆鑄的普遍缺點(diǎn)。美國專利US4846832描述了一種柔性雙凸面眼內(nèi)透鏡，其具有通過固 化彎月面形成的后凸面，同時(shí)前表面具有直徑4至8mm的中央凸面區(qū)。該 中央?yún)^(qū)被相對較薄的外圍區(qū)的凹面包圍。因此，透鏡的前側(cè)面通過模具的壓 印形成凹面光學(xué)中心區(qū)和在邊緣處的銳利圓形邊(rim)。因?yàn)楹髠?cè)面是通過 固化的液體彎月面形成的，因此它也可具有扁平橢球體形，并且因此它也具 有高的球面畸變?？梢允褂蒙鲜龇椒ā⒒蛘呤褂霉柘鹉z或者使用具有1.42 至1.43的較高折射率的交聯(lián)水凝膠來制造眼內(nèi)透鏡。美國專利US5674283描述了類似前述方法的產(chǎn)品、但用不同方法制造 的一種具有雙凸面光學(xué)區(qū)的碟形眼內(nèi)透鏡。主要區(qū)別在于在根據(jù)美國專利 US5674283制造的透鏡的情況下，透鏡的后側(cè)面用模具空腔成形，而透鏡的 前面由單體的彎月面成形，即類似于使用專利US4971732中方法制造透鏡的 情況而與根據(jù)美國專利US4846832描述的方法制造的透鏡相反。該方法是美 國專利US4846832的改進(jìn)，不同之處在于僅在透鏡的中央?yún)^(qū)使用利用彎月面 產(chǎn)生的光學(xué)面。該方法利用兩部成形，其中模具的頂部具有中央圓形窗口，
在其中形成液體單體的彎月面。光學(xué)區(qū)的直徑基本上小于整個(gè)透鏡的直徑。本發(fā)明的目標(biāo)是改善在專利US4971732、 US4846832和US5674283中 描述的至今仍采用的在開口模具中靜態(tài)澆鑄的眼內(nèi)透鏡生產(chǎn)，并由此獲得對 可得到的形狀和屈光力數(shù)值的更寬選擇、光學(xué)質(zhì)量的改進(jìn)、以及眼內(nèi)透鏡生 產(chǎn)率的提高。在本發(fā)明的框架中，已經(jīng)克服了本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)認(rèn)為離心澆鑄不 可用于生產(chǎn)眼內(nèi)透鏡的技術(shù)偏見，并且已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)相反的情況，在本發(fā) 明限定的條件下可以使用離心澆鑄生產(chǎn)所需質(zhì)量的眼內(nèi)透鏡。雖然本發(fā)明框 架內(nèi)使用的離心澆鑄最初是為隱形眼鏡而開發(fā)的，但根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)眼內(nèi) 透鏡的條件和至今使用的用于生產(chǎn)隱形眼鏡的條件完全不同并且不可從相 互間推導(dǎo)出，因?yàn)檫m用于眼內(nèi)透鏡的條件不可用于隱形眼鏡，并且反之亦然。的眼內(nèi)透鏡的情況下，本發(fā)明解決了在f口模具中靜態(tài)澆鑄以及除去其某些 缺陷的問題，隱形眼鏡的旋轉(zhuǎn)澆鑄不是源自于開口模具中的靜態(tài)澆鑄，因?yàn)?根本不能通過在開口模具中靜態(tài)澆鑄來制造隱形眼鏡，因此，在隱形眼鏡的 情況下，旋轉(zhuǎn)時(shí)的澆鑄不是為了試圖解決靜態(tài)澆鑄的技術(shù)問題，而是解決與 閉合模具中的收縮有關(guān)的完全不同的系列技術(shù)問題。在本發(fā)明的范圍中，發(fā)現(xiàn)可以在規(guī)定的以下條件下，遍過旋轉(zhuǎn)澆鑄有利地制造可植入的眼內(nèi)透鏡， 此外，本發(fā)明方法的結(jié)果是具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)和有用特性的可植入的眼內(nèi)透鏡。發(fā)明概述本發(fā)明的主題是生產(chǎn)由聚合物液體前體制成的可植入的眼內(nèi)平面/凸 面、雙凸面、平面/凹面或凸面/凹面透鏡的方法，其中所述聚合物液體前體 能夠通過在開口模具中聚合和/或交聯(lián)轉(zhuǎn)化成透明的固態(tài)聚合物，所述模具具 有通過外圍圓形銳緣與所述開口模具的其余表面分隔開的功能化的成形內(nèi) 表面，該功能化的成形內(nèi)表面不能被所述液體前體潤濕或完全潤濕，其中所 述方法包括下列步驟a)將液體聚合物前體以下述量計(jì)量加入開口模具，在該量下，與開口 模具內(nèi)表面接觸的該液體前體的表面邊緣位于開口模具的外圍圓形銳緣之 下或到達(dá)該外圍圓形銳緣，并且液體聚合物前體的至少部分表面將突出到開 口才莫具外圍圓形銳緣限定的平面之上，或液體前體的至少部分表面在該平面 內(nèi)，或液體聚合物前體的整個(gè)表面位于該平面之下，同時(shí)在這種情況下將液
體聚合物前體以總是高于獲得相同直徑隱形眼鏡所需的液體聚合物前體的 量計(jì)量加入開口模具，b)包含液體聚合物前體的開口模具圍繞其縱軸以以下速度旋轉(zhuǎn)，在該 速度下液體聚合物前體表面的邊緣到達(dá)開口模具外圍圓形銳緣，液體聚合物 前體與開口模具的整個(gè)內(nèi)表面接觸，并且液體聚合物前體的表面位于外圍圓形銳緣限定的平面內(nèi)，或高于或低于該平面，C)將該液體聚合物前體暴露于以下條件下，在該條件下液體聚合物前體能夠通過聚合和/或交聯(lián)轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞯墓虘B(tài)聚合物；d) 以所述速度繼續(xù)旋轉(zhuǎn)開口模具，至少到聚合和/或交聯(lián)的液體聚合物 前體的表面邊緣到達(dá)開口模具的外圍圓形銳緣的時(shí)候，即使期間模具的旋轉(zhuǎn)減慢或停止；e) 然后任選減慢或停止開口模具的旋轉(zhuǎn)；f) 將開口模具的內(nèi)容物暴露于上述條件下，暴露期間通過聚合和/或交聯(lián)成為透明的固態(tài)聚合物的轉(zhuǎn)化至少繼續(xù)到獲得所述轉(zhuǎn)化的時(shí)候，g) 從開口模具除去可植入的眼內(nèi)透鏡。優(yōu)選地，液體聚合物前體包括至少一種單體，該單體具有至少一個(gè)可自 由基聚合的雙鍵。優(yōu)選地，所述自由基聚合通過包含過氧鍵或偶氮鍵的引發(fā)劑的裂解來引發(fā)。優(yōu)選地，所述自由基聚合使用在放射性或電磁輻射的作用下或加速電子的作用下產(chǎn)生的自由基來引發(fā)。優(yōu)選地，具有至少一個(gè)可自由基聚合雙鍵的單體是丙烯酸和/或曱基丙 烯酸的衍生物。優(yōu)選地，所述丙烯酸和/或曱基丙晞酸的衍生物的至少一種是多羥基化 合物與至少兩分子丙烯酸和/或曱基丙烯酸的酯。優(yōu)選地，所述丙烯酸和/或曱基丙烯酸的衍生物的至少一種是丙烯酸或 甲基丙烯酸的鹽。優(yōu)選地，所述具有至少一個(gè)可自由基聚合雙鍵的單體的至少一種包含能 夠吸收190至500nm范圍內(nèi)的，有利地為300至400 nm范圍內(nèi)的電磁輻射 的官能團(tuán)。優(yōu)選地，能夠吸收電磁輻射的基團(tuán)衍生自二苯曱酮或苯并三唑。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是用于實(shí)施上述方法的開口模型，其原理基于它包 含由功能化的成形內(nèi)表面限定的開口凹面空腔，該空腔結(jié)束于圓形的外圍銳
緣，該銳緣位于垂直于開口凹面空腔縱軸的平面內(nèi)并具有5至10mm的直徑。 優(yōu)選地，開口凹面空腔的曲率半徑從開口凹面空腔縱軸附近的最低數(shù)值 在朝向開口凹面空腔外圍圓形銳緣的方向上增加。
優(yōu)選地，開口凹面空腔的功能化成形凹面內(nèi)表面具有由部分錐形截線 (conical section)沿著開口凹面空腔縱軸的旋轉(zhuǎn)限定的形狀。
圓錐體的截線優(yōu)選由公式丫=-3+(3/13)'(132+乂2)()5限定，其中a=Rc'(l+h), Rc是中心曲率半徑，且h是限定非球面性的參數(shù)，其選自-l到+無窮之間。
限定非球面性的參數(shù)h優(yōu)選選自-0.75至+1之間。
中心曲率半徑Rc選自2至20mm之間，優(yōu)選為2.5至5mm之間。
外圍銳緣優(yōu)選為直徑7至9mm的圓形。開口凹面空腔優(yōu)選地穿過在中 間圓形邊緣之上的開口模具的上部，進(jìn)入外圍圓形銳緣和中間圓形邊緣之間 限定的過渡開口圓柱形或截頭錐體形空腔，其中，所述中間圓形邊緣為圓形 并處于平行于外圍圓形銳緣所在平面的平面中。
所述過渡開口圓柱形或截頭錐體形空腔的優(yōu)選高度是0.01至0.2mm， 更加優(yōu)選為0.03至0.08mm。
開口凹面空腔的優(yōu)選體積，或可選地，開口凹面空腔和過渡開口圓柱體 或截頭錐體空腔的結(jié)合體積是15至175pm，更加優(yōu)選25為至55pm。
根據(jù)本發(fā)明，模具優(yōu)選由不可被所述液體聚合物前體潤濕或完全潤濕的 塑料材料制成。
優(yōu)選地，本發(fā)明的模具由聚烯烴制成。
本發(fā)明的主題還是可植入的眼內(nèi)平面/凸面、雙凸面、平面/凸面或凸面/ 凹面透鏡，其可用本發(fā)明上述方法生產(chǎn)，或可以在本發(fā)明上述開口模具中生產(chǎn)。


圖1中展示了本發(fā)明模具的優(yōu)選橫截面，其空腔由開口凹面空腔和過渡 開口圓柱形空腔組合形成；
圖2展示了另一個(gè)本發(fā)明優(yōu)選開口模具的部分截面，其空腔由開口凹面 空腔和過渡開口截頭錐體組合形成；
圖3 A至3C展示了在本發(fā)明的開口模具中用液體聚合物前體在填充開 口模具的各種液面下旋轉(zhuǎn)澆鑄的示意圖4展示了在本發(fā)明的開口模具中以各種開口模具轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)澆鑄的 示意圖5展示了優(yōu)選的本發(fā)明的特定開口模具。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明，可以由各種交聯(lián)聚合物生產(chǎn)眼內(nèi)透鏡。在本發(fā)明的范圍內(nèi)， 有利的聚合物如下，當(dāng)該聚合物處于與眼內(nèi)液體的平衡態(tài)時(shí)，其軟化溫度低 于體溫。該聚合物可以是基于有機(jī)硅的，例如美國專利US5519070中所述的。 此外，所述聚合物還可以是專利US6165408中所述的疏水性和親水性丙烯酸 類或曱基丙烯酸類聚合物、聚氨酯或聚脲。特別有利的是適用于眼用的水凝 膠，例如美國專利US2976576、 US3220960、 US5224957、 US4775731、 US4994083、 US4997441、 US5002570、 US5158832、 US5270415、 US5910519、 US5698636、 US5391669、 US5674283、 US5158832和US6372US815。其中， 特別合適的是包含丙烯酸和/或曱基丙烯酸和其衍生物例如酯、酰胺或鹽的共 價(jià)交聯(lián)共聚物。最合適的是交聯(lián)的親水性曱基丙烯酸酯共聚物。
至少部分共聚物是用能吸收波長為290至500納米、優(yōu)選為300至400 納米之間的幅射的可共聚單體形成的。該基于例如二苯甲酮或苯并三唑衍生 物的單體是本領(lǐng)域已知的。實(shí)例是美國專利US5133745中公開的吸收紫外線 輻射的共聚物。
可以通過聚合基礎(chǔ)單體和交聯(lián)單體的混合物完成液體前體的固化。合適 地，該聚合是自由基聚合，并用常用的自由基引發(fā)劑或光引發(fā)機(jī)理引發(fā)。自 由基聚合可以用光譜的各種區(qū)域中的電磁輻射引發(fā)，例如在可見光輻射區(qū) 域、紫外線輻射區(qū)域、x射線區(qū)域或Y輻射區(qū)域。自由基甚至可以通過吸收 來自卩幅射的自由電子或電場加速的電子而產(chǎn)生。固化可以通過交聯(lián)液體聚 合物前體，例如反應(yīng)性有機(jī)硅預(yù)聚合物或聚乙烯醇溶液來進(jìn)行。光引發(fā)聚合 或交聯(lián)是特別有利的方法，并且描述于例如美國專利US6190603和 US5224597。液體前體的計(jì)量加入期望在精確度超過1 mg下，優(yōu)選在精確 度超過O.l mg下進(jìn)行?？梢允褂枚喾N技術(shù)和多種裝置實(shí)現(xiàn)包含液體聚合物前 體的開口模具旋轉(zhuǎn)，所述技術(shù)和裝置公開于美國專利US3660545、
US4517138、 US4517139、 US4517140和US4551086。如果前體聚合物混合 物的某些成分是較揮發(fā)性的，可以通過將具有液體前體的模具在進(jìn)行固化時(shí) 保持在具有非常小的氣相空間的封閉體系中來限制蒸發(fā)。該適用于由揮發(fā)性 單體制成的透鏡的旋轉(zhuǎn)澆鑄方法和裝置在美國專利US4680149中有述。
用于實(shí)行本發(fā)明方法的有利的開口模具設(shè)計(jì)示于圖1。開口模具1包含
第一，由功能化成形凹面內(nèi)表面3和中間圓形邊緣4限定的開口凹面空腔2， 以及第二，由功能化成形圓柱形內(nèi)表面6、中間圓形邊緣4和外圍圓形銳緣 7限定的過渡開口圓柱形空腔5。插入的圓形邊緣4和外圍圓形銳緣7都位 于垂直于開口模型1的空腔縱軸8的平面內(nèi)。這些相互平行平面間的距離確 定了過渡開口圓柱形空腔5的高度Hv;外圍圓形銳緣7所處的平面與具有 功能化成形凹面內(nèi)表面3的開口模具1空腔的縱軸8的橫截面的距離確定開 口模具l空腔的矢形深度S;并且由外圍圓形銳緣7形成的圓的直徑確定開 口模具1空腔的外圍直徑D。開口模具的本體可以由多種材料制成，然而最 有利的材料是塑料。塑料中，最有利的是聚烯烴，例如聚乙烯或聚丙烯。選 擇用于制造開口模具的材料，從而使其不容易被液體聚合物前體潤濕。潤濕 角優(yōu)選為高于30。，更優(yōu)選為高于90。?？梢詢?yōu)選地將開口模具設(shè)計(jì)為單
獨(dú)使用，并通過注射成型制造。
開口模具空腔的功能化成形表面不一定必須是對稱的。原則上它可以具
有任何所需形狀，只要插入的圓形邊緣4和外圍圓形銳緣7是真正的圓形。 開口模具腔可以由例如補(bǔ)償散光所需的球形和圓柱形平面組合形成。然而， 最常用的是具有與開口模具空腔的縱軸8相同的對稱軸的旋轉(zhuǎn)對稱表面。最 有利的是通過旋轉(zhuǎn)錐形截線的一部分形成的面，所述錐形截線包括圓形、橢 圓、拋物面、雙曲線或其各種組合。可以通過旋轉(zhuǎn)各種曲線來形成開口模具 空腔的功能化成形表面的各個(gè)部分。因此可以是，例如由球面形成的開口模 具空腔內(nèi)部成形表面的中心部分，而朝向開口模具空腔邊緣的內(nèi)部成形表面 的其余部分可以由截錐體表面形成。另一個(gè)實(shí)例是由具有各種曲率的同心部
分構(gòu)成的表面，使得能夠產(chǎn)生雙焦點(diǎn)或多焦點(diǎn)的眼內(nèi)透鏡。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，最有利的是通過旋轉(zhuǎn)一個(gè)連續(xù)曲線而形成的光滑表 面，所述連續(xù)曲線在開口模具空腔的縱軸8附近具有最低的曲率半徑并且它 的曲率半徑隨著到上述縱軸8的距離增加而逐漸增加?？梢酝ㄟ^旋轉(zhuǎn)雙曲線 形成上述有利的表面，其中所述雙曲線可以使用正交坐標(biāo)X和Y在以下公
式中近似獲得
<formula>formula see original document page 14</formula> 其中，
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而Rc是中心曲率半徑，且h是限定表面非球面性的參數(shù)。參數(shù)h可以選自 -1至+無窮之間。當(dāng)h接近-l時(shí)，公式(l)描述的曲線接近直線，而當(dāng)H接 近+無窮時(shí)，它接近圓形。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)玫降谋砻媸秋@著非球面 的并且其屈光力從其最大中心值向其最小邊緣值降低時(shí)，最有利的h值為 -0.75至+1。在這些條件下形成的眼內(nèi)透鏡就是多焦點(diǎn)的。在參數(shù)h的降低 值的情況下，非球面性和多焦點(diǎn)性得到加強(qiáng)。用于旋轉(zhuǎn)澆鑄隱形眼鏡的模具 通常具有球冠形狀的空腔，并且在隱形眼鏡的情況下參數(shù)h的數(shù)值接近無窮。 這證明用于隱形眼鏡的已知模具和用于可植入的透鏡的本發(fā)明的模具即使 從這一點(diǎn)來看也是不可相互替換的。
中心曲率半徑Rc的數(shù)值選自2至20mm之間，優(yōu)選選自2.5至5mm。 必須再一次強(qiáng)調(diào)，具有這種形狀的空腔的模具完全不可用于隱形眼鏡的澆 鑄，而相反地，用于隱形眼鏡的開口模具空腔的形狀不可用于生產(chǎn)本發(fā)明的 眼內(nèi)透4竟。
本發(fā)明開口模具空腔的邊緣形狀對于生產(chǎn)過程和得到的可植入的眼內(nèi) 透鏡功能都是重要的。圖2中描述了本發(fā)明開口模型1空腔邊緣的有利形狀， 其描述了開口模具邊緣的部分截面。圖2中，顯然的是，開口模具l空腔是 由以下構(gòu)成的第一，由功能化成形凹面內(nèi)表面3和它的中間圓形邊緣4限 定的開口凹面空腔2，和第二，由中間圓形邊緣4、外圍圓形銳緣7和功能 化成形截頭錐體內(nèi)壁10限定的過渡開口截頭錐體空腔9。圖2中，功能化成
形凹面3和功能化成形截頭錐體內(nèi)壁10的斜率由角(X!和(X2確定，而角
的范圍有利地為75。至175° ，更加有利地為90°至105° ,而角012的范圍 有利地為60°至135° ,更加有利地為75°至105° 。空腔的外圍直徑D的 范圍為5至10mm，有利地為7至9mm。腔的矢形深度S的范圍有利地為 0.75至5mm，更加有利地為1至2.3mm。
必須再次強(qiáng)調(diào)，上述尺寸的開口模具完全不適用于隱形眼鏡的旋轉(zhuǎn)澆 鑄，因?yàn)橛糜陔[形眼鏡生產(chǎn)的模具外圍直徑通常為13至17mm。開口模具的空腔體積Vc可以計(jì)算作為由開口模具空腔功能化成形內(nèi)表面和開口模具 外圍圓形銳緣平面限定的空間的體積。在本發(fā)明開口模具的情況下，該空腔
體積Vc有利地為15至175)il，更加有利地為25至55^1。用于隱形眼鏡生產(chǎn) 的開口模具具有更高的空腔體積Ve,通常為200至600|il。
取決于模具的幾何形狀，液體聚合物前體的計(jì)量加入體積V,可以在寬 范圍內(nèi)變化，但是通常它的范圍在約IO至約100ul。如果V-Vc，則液體聚 合物前體在靜態(tài)模具中不會達(dá)到外圍圓形銳緣。在這種情況下，必需旋轉(zhuǎn)開
口模具，以潤濕開口模具空腔的整個(gè)功能化成形內(nèi)表面。然而，固化期間聚 合物前體的收縮，其通常占體積的約20%，將導(dǎo)致開口模具中的液體從外圍 圓形銳緣縮回。因此，這將導(dǎo)致眼內(nèi)透鏡的形狀無用?？梢酝ㄟ^以足夠高轉(zhuǎn) 速旋轉(zhuǎn)開口模具來防止該不需要的現(xiàn)象。固化期間收縮可以用收縮因子C表 征，該收縮因子C是固化前后聚合物前體比重(dm和Dp)的比例C=dm/dp。
收縮因子C的數(shù)值可以在約0.8至接近1的數(shù)值之間的寬范圍內(nèi)變化。 總之，期望的是，液體聚合物前體的計(jì)量加入體積V,與空腔體積Ve為特定 的比例。該填充比例Z二V,/Vc的范圍在約0.75至約2，有利地在約0.95至約 1.5。作為比較，在隱形眼鏡的情況下使用的填充比例是Z《0.5，通常為0.05 至0.2之間的值。因此可以說明，用于本發(fā)明可植入的透鏡的填充比例的數(shù) 值比用于使用旋轉(zhuǎn)澆鑄的隱形眼鏡生產(chǎn)的數(shù)值更高，而相反地，通常用于隱 形眼鏡的填充比例的數(shù)值不可用于本發(fā)明的眼內(nèi)透鏡生產(chǎn)的方法。
由于聚合過程不均勾，開口靜態(tài)模具中形成的聚合物的表面質(zhì)量通常較 差，這導(dǎo)致不均勻收縮并且因此導(dǎo)致表面形變。這在交聯(lián)聚合情況下特別成 問題，其中聚合速率隨著粘度、即反應(yīng)轉(zhuǎn)化率而顯著增加。這種反應(yīng)速率的 增加在剛好形成三維連續(xù)網(wǎng)絡(luò)的凝膠點(diǎn)處尤其銳利，其被稱為所謂的特洛姆 斯多爾夫效應(yīng)(TrommsforfEffect)。通過模具的旋轉(zhuǎn)，即使以極低的轉(zhuǎn)速， 也會顯著地限制該不需要的現(xiàn)象。 一方面使得速度在空腔的所有不同部分上 平衡，另一方面，旋轉(zhuǎn)有助于穩(wěn)定液面的形狀。作為旋轉(zhuǎn)澆鑄而不是靜態(tài)澆 鑄的結(jié)果，二者都會引起極大地改善產(chǎn)品表面的質(zhì)量。模具旋轉(zhuǎn)形成的離心 力將液體聚合物前體在離開開口模具空腔縱軸并朝向開口模具邊緣的方向 上鋪展，直至液體聚合物前體的液面邊緣到達(dá)開口模具的周圍圓形銳緣并且 保持與外圍圓形銳緣的接觸，直至聚合物前體固化，即直至模具填充物的粘 度達(dá)到前體實(shí)際上不再流動并保持與外圍圓形銳緣接觸下的粘度，甚至在模
具的旋轉(zhuǎn)停止的情況下。在交聯(lián)聚合的情況下，該狀態(tài)在較低轉(zhuǎn)化率下就已 經(jīng)發(fā)生，例如在3-5%的轉(zhuǎn)化率下。
這用圖3A至3C圖解表示，其中已經(jīng)參考圖l詳細(xì)描述了本發(fā)明的開
口模具。該開口模具的空腔是通過開口凹面空腔和過渡開口圓柱形空腔的組 合產(chǎn)生的。
圖3 A表明了填充比例Z< 1的情況，其中開口模具的空腔體積Vc高于 液體聚合物前體的計(jì)量加入體積"。液體聚合物前體占據(jù)開口靜態(tài)模具中的 靜態(tài)表面S，以及模具在使得液體前體的液面到達(dá)外圍圓形銳緣的速度下旋 轉(zhuǎn)時(shí)的表面R。從圖3A明顯可看出，液體的初始凸面彎月面改變?yōu)榘济妗?只要Z二V/Ve〈 1,則開口模具的轉(zhuǎn)速必須相對較高而且制造的眼內(nèi)透鏡的前 表面將是具有負(fù)屈光力的凹面。隨著開口模具轉(zhuǎn)速的增加、隨著開口模具空 腔的外圍直徑D的增加、隨著收縮因子C的降低以及隨著填充比例Z=V/VC 的降低，眼內(nèi)透鏡前壁的凹度將增加，并且透鏡的整體正屈光力將隨之降低。
圖3 B表示填充比例Z=l的情況，因此液體聚合物前體的計(jì)量加入體積 V,完全等于開口模具的空腔體積Ve。在這種情況下，靜態(tài)的平面表面S將 在靜態(tài)開口模具中形成。在圍繞開口模具縱軸的平緩旋轉(zhuǎn)期間，旋轉(zhuǎn)表面R 在表面中心具有稍凹的彎月面，并且表面邊緣稍微超出開口模具外圍圓形銳 緣。在這種情況下，旋轉(zhuǎn)表面R具有拐點(diǎn)。選擇開口模具的旋轉(zhuǎn)速度，使得 保證液體聚合物前體和外圍圓形銳緣的接觸但是該過程中液體聚合物前體 不溢出外圍圓形銳緣。所選擇的開口模具的轉(zhuǎn)速將取決于許多參數(shù)，其中特 別是空腔的體積Ve、液體聚合物前體的計(jì)量加入體積V,、固化前后液體前 體的比重、液體前體的表面張力、和功能化成形內(nèi)壁與開口模具空腔的液體 聚合物前體之間的潤濕角。聚合期間，液面的凹度將因收縮而變得更為顯著， 并且由此形成了稍微凸/凹的可植入透鏡。
在填充比例Z二V/Ve〉1并且Z.C= 1的情況下，則以開口模具的低轉(zhuǎn)速 可以獲得眼內(nèi)平面/凸面鏡，其具有近似零屈光力的前側(cè)面。開口模具的轉(zhuǎn)速 增加將得到眼內(nèi)透鏡的凹面前壁，其對整體屈光力的貢獻(xiàn)為負(fù)。這些條件對
于眼內(nèi)透鏡是特定的，因?yàn)樵陔[形眼鏡生產(chǎn)期間它們不能出現(xiàn)。
隨著開口模具轉(zhuǎn)速增加、隨著空腔的外圍直徑D的增加、隨著收縮因 子C的降低、并且隨著填充系數(shù)Z二V/Vc的降低，眼內(nèi)透鏡的前面將降低凸 度并且可能增加凹度，這也將降低它的正屈光力。圖3 C表示填充比例Z> 1的情況，因此其中液體聚合物前體的計(jì)量加 入體積V,高于開口模具空腔的體積Vc。如果模具表面沒有被液體聚合物前 體潤濕或至少被液體聚合物前體潤濕較差，則即使在這種情況下液體聚合物 前體也不會溢出超過開口模具的外圍圓形銳緣。凸面彎月面將形成，并且液體聚合物前體將到達(dá)靜態(tài)表面S。只要保持條件Z.Ol,則通過聚合或交聯(lián) 將形成雙凸面眼內(nèi)透鏡。在開口模具沿著縱軸旋轉(zhuǎn)期間，液體聚合物前體的 液面將改變其外形，并且將到達(dá)旋轉(zhuǎn)表面R,而在開口模型的更高轉(zhuǎn)速下， 將會形成平面的或甚至是略凹的中央?yún)^(qū)。在這種情況下，開口模具低轉(zhuǎn)速下 的液體聚合物前體的液面，會像在開口模具的零轉(zhuǎn)速下那樣，基本上形成為 具有已經(jīng)陳述的高球面畸變的扁平橢球體。提高開口模具的轉(zhuǎn)速將導(dǎo)致降低 眼內(nèi)透鏡中央?yún)^(qū)的凸度，甚至可以獲得眼內(nèi)透鏡中央?yún)^(qū)的平面度或凹度。這 導(dǎo)致在該關(guān)鍵的中央?yún)^(qū)域內(nèi)透鏡的球面畸變降低。這示意描述于圖4中，其中存在基本上已經(jīng)在圖2中描述了的開口模具 的圖片，并且該開口模具的空腔通過開口凹面空腔和過渡開口截頭錐體的組 合來形成。在開口模具的低轉(zhuǎn)速下，液體聚合物前體的表面將呈現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)表 面R,，在開口模具的中等轉(zhuǎn)速下為旋轉(zhuǎn)表面R2,在該模具的高轉(zhuǎn)速下為旋 轉(zhuǎn)表面R3。最高可使用的開口模具轉(zhuǎn)速受開口模具腔邊緣處的離心力限制， 該力不能超出液體聚合物前體由于其表面張力產(chǎn)生的內(nèi)聚力。如果超出該最 高可使用的開口模具轉(zhuǎn)速，將導(dǎo)致液體聚合物前體溢出外圍圓形銳緣，并且 模具的內(nèi)容物將變得不可用。出現(xiàn)液體聚合物前體溢流的開口模具轉(zhuǎn)速是臨 界參數(shù)，其數(shù)值對于每個(gè)給定的單獨(dú)開口模具和每個(gè)給定的特定聚合物前體 是特定的。在開口模具中澆鑄期間的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生許多優(yōu)點(diǎn)。尤其是，它改善了在中間 圓形凹面邊緣區(qū)域液體聚合物前體對開口模具的填充。因?yàn)橹圃炷＞叩牟牧?不容易被液體聚合物前體潤濕，并且這種差的浸潤性對于用外圍圓形銳緣保 持正的彎月面來說是需要的，在插入的圓形邊緣區(qū)域中的開口模具區(qū)域在靜 態(tài)澆鑄期間具有捕獲氣泡的傾向，這防止制造的眼內(nèi)透鏡產(chǎn)生連續(xù)的銳利中 間凸面邊緣。該由開口 i^具空腔的中間圓形邊緣形成的中間凸面邊^(qū)^對眼內(nèi) 透鏡的功能是重要的，因?yàn)樗乐辜?xì)胞沿著透鏡遷移，并限制縮寫為PCO(后 嚢渾濁；植入后后嚢混濁)的現(xiàn)象的出現(xiàn)，該現(xiàn)象將在下文中詳述。開口模 具的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，該力作用于空腔的功能化內(nèi)表面并因此有助于利用該
區(qū)域的液體前體迫使氣體排出。因此，與通過靜態(tài)澆鑄制造的透鏡的情況相 比，旋轉(zhuǎn)澆鑄可以形成更銳利的眼內(nèi)透鏡中間邊緣。隱形眼鏡模具根本不具有插入的圓形邊緣，因?yàn)樵陔[形眼鏡的情況下，相應(yīng)的透鏡的銳利插入邊緣是非常不需要的。此外，開口模具的旋轉(zhuǎn)改善眼內(nèi)透鏡的外圍邊緣的質(zhì)量，其由開口模具 空腔的外圍圓形銳緣形成，并且是眼內(nèi)透鏡生物相容性需要的。液體聚合物 前體通常具有不完全到達(dá)開口模具外圍圓形銳緣的趨勢，這尤其會在填充比 例Z的較低值和制造開口模具的材料的低浸潤性下出現(xiàn)。這導(dǎo)致形成眼內(nèi)透 鏡的不規(guī)則鋸齒狀的外圍邊緣，這是眼內(nèi)透鏡所需功能所不允許的。作用于 開口模具空腔的功能化成形內(nèi)表面的由模具旋轉(zhuǎn)引起的離心力，將把液體聚 合物前體表面的整個(gè)邊緣推至開口模具的外圍圓形銳緣位置，即使是在開口 模具的低轉(zhuǎn)速下，其以決定性的方式對眼內(nèi)透鏡的外圍邊緣所需質(zhì)量的獲得作出貢獻(xiàn)。開口模具的旋轉(zhuǎn)還對彎月面的形狀有正的影響，因?yàn)樗鼘⒉糠忠后w聚合 物前體從中央?yún)^(qū)移動進(jìn)入周圍區(qū)域，并且因此使眼內(nèi)透鏡前側(cè)面的中央光學(xué) 區(qū)域變平。這樣一來，將使眼內(nèi)透鏡前側(cè)面的球面畸變變小，特別是在關(guān)鍵 的中央光學(xué)區(qū)域。開口模具的旋轉(zhuǎn)改變眼內(nèi)透鏡前側(cè)面的中央曲率并且因此也改變其屈 光力。基于此， 一種類型的開口模具可以用于制造各種屈光力的眼內(nèi)透鏡， 這降低了制造成本。開口模具的旋轉(zhuǎn)還改善了透鏡前側(cè)面的光學(xué)質(zhì)量，因?yàn)樗纬筛鶆虻囊l(fā)條件，特別是在光引發(fā)的情況下，它因此防止開口模具內(nèi)容物的不均勻 收縮，該不均勻收縮將導(dǎo)致制造的眼內(nèi)透鏡表面不規(guī)則。開口模具的旋轉(zhuǎn)速度可以在澆鑄過程的各個(gè)階段中改變。例如，旋轉(zhuǎn)在開始時(shí)可以較慢且旋轉(zhuǎn)軸不需要是豎直的，這將實(shí)現(xiàn)液體聚合物前體更均勻 地潤濕開口模具空腔的功能化成形內(nèi)表面，并且將有助于沿著開口模具空腔 的功能化成形內(nèi)壁均勻地鋪展。然后，可以加速旋轉(zhuǎn)以獲得所需彎月面形狀， 或者在液體聚合物前體的整個(gè)液面邊緣到達(dá)開口模具外圍圓形銳緣而且通 過聚合和/或交聯(lián)帶來的液體聚合物前體增加的粘度已經(jīng)使液體聚合物前體 液面邊緣的這個(gè)位置穩(wěn)定的情況下，旋轉(zhuǎn)可以減慢并且甚至可以停止。旋轉(zhuǎn)澆鑄可以在例如美國專利US4517138、 US4517139、 US4517140、US5300262、 US5435943、 US5395558、 US5922249和US5674283中所述的多種開口模具中以及利用用于旋轉(zhuǎn)澆鑄隱形眼鏡的改進(jìn)設(shè)備進(jìn)行。固化液體聚合物前體后，近乎完成眼內(nèi)透鏡的制造。與其它制造眼內(nèi)透鏡的制造方法相反，本發(fā)明方法不需要對得到的眼內(nèi)透鏡進(jìn)行機(jī)械加工，例如車削、銑削、銼削和拋光。根據(jù)本發(fā)明，眼內(nèi)透鏡基本上可以在一個(gè)制造步驟制成而不接觸人手。這是本發(fā)明方法的重要的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)檫@樣一來改善了它的生物相容性，并降低了損傷表面或污染眼內(nèi)透鏡的可能性?？梢赃x擇制造開口模具的材料，使得它與得到的交聯(lián)聚合物具有低粘性。在這種情況下，可以在沒有之前的水合作用的情況下將制造的眼內(nèi)透鏡從模具移出。然而，這給眼內(nèi)透鏡特別是其精密的邊緣帶來了風(fēng)險(xiǎn)，該精密的邊緣可由于脫水材料的易碎性而容易損傷。因此，直接在制造眼內(nèi)透鏡的 開口模具中水合制成的眼內(nèi)透鏡是有利的。水合作用將軟化眼內(nèi)透鏡，此外它還將降低其與開口模具空腔的功能化成形內(nèi)壁的粘性，因此眼內(nèi)透鏡自己 就可從模具分離。然后，利用萃取、利用為各種類型的可植入材料開發(fā)的常用方法，可以 使眼內(nèi)透鏡除去剩余單體和其它雜質(zhì)。眼內(nèi)透鏡還可以進(jìn)行對其表面的化學(xué) 改性，以進(jìn)一步改善其例如尤其是生物相容性和對組織的粘性的性能。這種 表面改性中的一種可能是描述于例如美國專利US3895169、 US4997441、 US5080683、 US5158832和US5939208中的使用堿性或酸性催化劑進(jìn)行部分 表面水解。最后包裝眼內(nèi)透鏡，并利用合適的方法例如蒸汽消毒法進(jìn)行消毒。本發(fā)明方法可以用于制造各種類型的可植入的眼內(nèi)透鏡，例如設(shè)計(jì)成能 植入眼后房的眼內(nèi)透鏡、設(shè)計(jì)成植入眼前房的眼內(nèi)透鏡、或設(shè)計(jì)成能植入基 質(zhì)的眼內(nèi)透鏡?？梢岳酶鞣N類型的交聯(lián)聚合物制造上述眼內(nèi)透鏡。完美地 利用了本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)并因此為患者同時(shí)提供大量優(yōu)點(diǎn)的特別有利的可 植入透鏡，其特征至少在于以下特性中的一些。.光學(xué)區(qū)域具有大直徑，通常為6至9mm。較大的光學(xué)區(qū)域具有較大的 視覺優(yōu)點(diǎn)，特別是在晚上，當(dāng)虹膜擴(kuò)大并且小光學(xué)區(qū)域的邊緣落入現(xiàn)有技術(shù) 制成的透鏡中的光路時(shí)，會引起反光、太多的光造成的眩目、喪失對比度、 或其它不需要的效應(yīng)。.非球面的多焦點(diǎn)光學(xué)器件在中間具有最大的正屈光力，在到邊緣的方
向上逐漸下降。這類光學(xué)器件補(bǔ)償球面畸變，具有較高的深度知覺，可以產(chǎn)生假性調(diào)節(jié)(pseudo-accommodation),特別是在較差光線條件下調(diào)節(jié)遠(yuǎn)距離視覺。 眼內(nèi)透鏡的平滑、連續(xù)凸面后側(cè)面很好地配合到原始晶狀體的后嚢。 這有助于保持后嚢自然地拉緊，并降低植入后后嚢渾濁的發(fā)生率。.除外圍邊緣和可能的中間邊緣以外，眼內(nèi)透鏡的整個(gè)表面是連續(xù)的， 即沒有間斷及隆起。這改善了透鏡的光學(xué)性能和生物相容性。.眼內(nèi)透鏡的與后嚢接觸的銳利和不間斷的中間隆起，限制細(xì)胞遷移進(jìn) 入透鏡和嚢之間的空間，因此它降低了后嚢在植入后渾濁化的發(fā)生率。 眼內(nèi)透鏡的軸向可變形性。因?yàn)槠湫螤?，眼?nèi)透鏡可以利用包含睫狀 體、小帶和玻璃體的眼內(nèi)部結(jié)構(gòu)的前部反壓而變形，因此可以改變其表面的 曲率，并使得可以模擬眼部的自然調(diào)節(jié)?，F(xiàn)有技術(shù)中的其它形狀的眼內(nèi)透鏡 不具有這樣的能力，并且必須取決于其前后方向上的位移；因此在該情況下 假性調(diào)節(jié)能力顯著較差。.眼內(nèi)部平衡狀態(tài)下液體具有相對較高的水含量。在這些條件下，水含 量高于30質(zhì)量％,并且有利地高于40質(zhì)量％。高的水含量使得在形變期間 能夠發(fā)生脫水并因此產(chǎn)生折射率梯度，這進(jìn)一步增加了屈光力并有助于假性 調(diào)節(jié)。高的水含量還降低透鏡的表面反射率，增加其生物相容性，并且在部 分或全部脫水狀態(tài)下，能夠通過較小的外科開口將其植入。 聚(曱基丙烯酸羥乙酯)類型的水凝膠包含羧基，特別是交聯(lián)共聚物包 含曱基丙烯酸2-羥乙酯和曱基丙烯酸。羧基的含量有利地為0.25至7 mol%， 特別有利地為0.3至3 mol%。即使通常認(rèn)為曱基丙烯酸不合乎隱形眼鏡或眼 內(nèi)透鏡需要，因?yàn)樗Y(jié)合Ca"并引起鈣化，但本發(fā)明范圍內(nèi)顯示出完全相反 的情況。發(fā)現(xiàn)羧基抑制鈣化，這可以在某些水凝膠中觀察到，并且整體上它 們改善水凝膠的生物相容性。羧基可以在水凝膠的制備期間，基礎(chǔ)單體與丙 烯酸或曱基丙烯酸的共聚合期間引入水凝膠，或者它可以通過利用部分水解 酯基而在已經(jīng)完成的水凝膠中產(chǎn)生。可以用酸或堿來催化水解。在本說明下列部分中，本發(fā)明將利用其具體實(shí)施的實(shí)施例來進(jìn)一步闡 明。這些實(shí)施例僅用于展示本發(fā)明，它們不以任何方式不限制本發(fā)明的范圍， 因?yàn)闄?quán)利要求和本說明書的內(nèi)容清楚明確地界定了本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例實(shí)施例l(對比)為了生產(chǎn)眼內(nèi)透鏡，使用開口模具，該開口模具在圖5中以剖面圖示意描繪并且具有下列參數(shù)邊緣處的直徑D = 7.75mm矢形深度S= 1.34mm中心曲率半徑Rc = 3.50mm中心以外的曲率半徑Rmc = 9.10過渡開口圓柱形空腔的高度Hv = 0.05mm角al = 135。，角a2 = 90。,空腔體積Vc = 37.1|ul，以及具有以下按重量計(jì)組成的單體溶液丙烯酸-2-羥曱酯98.6%、二曱基丙烯酸乙二醇酯0.25 %、二曱基丙烯酸二甘醇酯0.1%、二曱基丙烯酸三甘醇酯0.1%、曱基丙烯酸0.4%、及碳酸二異丙酉旨(diisopropylcarbonate ) 0.5%將該基礎(chǔ)單體混合物與丙三醇以9重量單位的單體混合物比1重量單位 的丙三醇的比例來混合。用氬氣吹掃得到的單體混合物2分鐘后，將45|il 上述單體混合物填充上述定義的開口模具空腔。然后將具有單體混合物的開 口模具在不旋轉(zhuǎn)該開口模具的情況下在6小時(shí)下加熱至70°C 。在從開口模具 除去之前，檢查得到的硬干凝膠眼內(nèi)透鏡。其彎月面的中心部分由于收縮的 影響而部分凹陷并稍有波紋。波紋不均勻并具有同心圓或摺狀的形式。目艮內(nèi) 透鏡的邊緣有些不均勻并部分變形，并具有引入的氣泡。用1%的碳酸氫鈉 溶液使眼內(nèi)透鏡在開口模具中膨脹，然后將其從開口模具除去并在過量的 0.9%的氯化鈉溶液中萃取10次。最后一次萃取后，眼內(nèi)透鏡內(nèi)部的水含量 至42重量％，并且在均勻膨脹的眼內(nèi)透鏡中，尺寸如下直徑8.9mm、中 心厚度1.4mm。在NIKON PL2儀器上測量眼內(nèi)透鏡的光強(qiáng)度，在該過程期間將眼內(nèi)透鏡浸漬在等滲壓的鹽溶液中及3mm孔徑下。即使在可獲得的最佳眼內(nèi)透鎮(zhèn): 的聚焦下，由于眼內(nèi)透鏡的光學(xué)表面變形，測量叉絲(measuring cross-hair) 也會變模糊，因此不能以足夠的精度進(jìn)行測量。屈光力的最佳估計(jì)量是+15 屈光度。實(shí)施例2(本發(fā)明)重復(fù)實(shí)施例1的過程，然而，不將丙三醇加入基礎(chǔ)單體混合物，并在聚 合的第一小時(shí)，以30rpm的速度旋轉(zhuǎn)具有單體混合物的開口模具，然后停止 模具的旋轉(zhuǎn)并在靜態(tài)條件下將聚合再繼續(xù)6小時(shí)。由于上述聚合，僅一小時(shí) 后，單體混合物的彎月面固化成為光滑的微凹面，并且即使在隨后的在不旋 轉(zhuǎn)開口模具下完成的最終聚合(finishing polymerization )后也不改變。如此 得到的眼內(nèi)透鏡的邊緣是銳利的并且是明確限定的，在20x的放大率下沒有 可見缺陷。眼內(nèi)透鏡具有9.4mm的水合狀態(tài)直徑，且中心厚度為1.6mm。 眼內(nèi)透鏡的屈光力容易測量，并且聚焦模式(focusing pattern)是清晰且明 確的。屈光力是+14.75屈光度。實(shí)施例3(本發(fā)明)調(diào)整實(shí)施例1的單體混合物，使其丙三醇的含量增至其20質(zhì)量％，并 且將35^1的該混合物計(jì)量加入開口模具空腔。在室溫下且旋轉(zhuǎn)軸的傾角為 與垂直方向成30。下，開口模具的轉(zhuǎn)速首先設(shè)置為5rpm，然后將該速度保 持5分鐘。然后溫度升至70。C，并將選轉(zhuǎn)軸改變?yōu)榇怪蔽恢?，并將旋轉(zhuǎn)速度 提高至360 rpm。單體混合物的表面邊緣升高至開口模具的外圍圓形銳緣， 并且開口模具在這些條件下、在保護(hù)氮?dú)夥障滦D(zhuǎn)6小時(shí)。其它方法步驟與 實(shí)施例1中所述的相應(yīng)步驟相同。如此得到的水合眼內(nèi)透鏡具有凸面/凹面形 狀，直徑8.5mm，矢形深度1.2mm，且屈光度值為+12.5屈光度。
權(quán)利要求
1. 由聚合物液體前體制成的可植入的平面/凸面、雙凸面、平面/凹面 或凸面/凹面透鏡的制備方法，其中所述聚合物液體前體能夠通過在開口模具中聚合和/或交聯(lián)轉(zhuǎn)化成透明的固態(tài)聚合物狀態(tài)，所述模具具有通過 外圍圓形銳緣而與開口模具的其余表面分隔開的功能化的成形內(nèi)表面，該功能化的成形內(nèi)表面不能被所述液體前體潤濕或完全潤濕，其中a)將所述液體聚合物前體以下述量計(jì)量進(jìn)入開口;f莫具，在該量下， 與開口模具內(nèi)表面接觸的該液體前體的表面邊緣位于開口模具的外圍圓形銳緣之下或到達(dá)該外圍圓形銳緣，并且所述液體聚合物前體的至少部分 表面將突出到開口模具外圍圓形銳緣限定的平面之上，或所述液體前體的 至少部分表面在該平面內(nèi)，或所述液體聚合物前體的整個(gè)表面位于該平面 之下，同時(shí)在這種情況下將液體聚合物前體以總是高于獲得相同直徑隱形 眼鏡所需的液體聚合物前體的量計(jì)量加入開口模具，b) 然后將包含液體聚合物前體的開口模具圍繞其縱軸以下述速度旋 轉(zhuǎn)，在該速度下，液體聚合物前體表面的邊緣到達(dá)開口模具外圍圓形銳緣， 液體聚合物前體與開口模具的整個(gè)內(nèi)表面接觸，并且液體聚合物前體的表 面位于外圍圓形銳緣限定的平面內(nèi)，或者高于或低于該平面，c) 將該液體聚合物前體暴露于下述固化條件下，在該條件下液體聚 合物前體能夠通過聚合和/或交聯(lián)轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞯墓虘B(tài)聚合物；d) 在上述固化條件下以所述速度繼續(xù)旋轉(zhuǎn)開口模具，至少直到聚合 和/或交聯(lián)的液體聚合物前體的表面邊緣到達(dá)開口模具的外圍圓形銳緣的 時(shí)候，即使模具旋轉(zhuǎn)減慢或停止；e) 然后任選減慢或停止開口模具的旋轉(zhuǎn)；f) 將開口模具的內(nèi)容物在上述固化條件下的暴露至少繼續(xù)到獲得所 述轉(zhuǎn)變，g) 從開口模具除去可植入的眼內(nèi)透鏡。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述液體聚合物前體包含至少一種單體， 該單體具有至少一個(gè)通過自由基聚合的可聚合雙鍵。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中所述自由基聚合是通過包含過氧鍵或偶 氮鍵的引發(fā)劑的裂解來引發(fā)的。
4. 權(quán)利要求2的方法，其中所述自由基聚合是通過在放射性或電磁 輻射的作用下或在加速電子的作用下產(chǎn)生的自由基來引發(fā)的。
5. 權(quán)利要求2、 3和4的方法，其中所述具有至少一個(gè)可自由基聚合 雙鍵的單體包括丙烯酸和/或曱基丙烯酸的衍生物。
6. 權(quán)利要求5的方法，其中所述丙烯酸和/或曱基丙烯酸的衍生物的 至少一種是多羥基化合物與至少兩分子的丙烯酸和/或曱基丙烯酸的酯。
7. 權(quán)利要求5的方法，其中所述丙烯酸和/或曱基丙烯酸的衍生物的 至少一種是丙烯酸的或曱基丙烯酸的鹽。
8. 權(quán)利要求2的方法，其中具有至少一個(gè)通過自由基聚合的可聚合 雙鍵的單體的至少一種包含能夠吸收范圍在190至500 nm之間、有利地 在300至400nm之間的電》茲輻射的官能團(tuán)。
9. 權(quán)利要求8的方法，其中能夠吸收電磁輻射的官能團(tuán)衍生自二苯 曱酮或苯并三唑。
10. 用于實(shí)施權(quán)利要求1的方法的開口模具，其中它包含由功能化的 成形凹面內(nèi)表面限定的開口凹面空腔，該內(nèi)表面結(jié)束于圓形的外圍銳緣， 該銳緣位于垂直于開口凹面空腔縱軸的平面內(nèi)并具有5至10mm的直徑。
11. 權(quán)利要求10的開口模具，其中所述開口凹面空腔的曲率半徑從 開口凹面空腔縱軸附近的最低數(shù)值在朝開口凹面空腔外圍圓形銳緣的方 向上增力口。
12. 權(quán)利要求10的開口模具，其中所述開口凹面空腔的功能化成形 凹面內(nèi)表面具有由部分錐形截線沿著開口凹面空腔縱軸的旋轉(zhuǎn)限定的形狀。
13. 權(quán)利要求12的開口模具，其中所述錐形截線由公式 Y;(a/b"(b2+x2)o'5限定，其中a:IV(l+h)2且b=Rc.(l+h)，其中Rc是中心 曲率半徑，且h是限定非球面性的參數(shù)，其選自-l至+無窮之間。
14. 權(quán)利要求13的開口模具，其中所述限定非球面性的參數(shù)h選自 -0.75至+1之間。
15. 權(quán)利要求13的開口模具，其中所述中心曲率半徑Rc選自2至 20mm之間，有利地為2.5至5mm之間。
16. 權(quán)利要求10的開口模具，其中所述外圍圓形銳緣具有直徑為7 至9mm的圓形形狀。
17. 權(quán)利要求10的開口模具，其中所述開口凹面空腔穿過在中間圓 形邊緣之上的開口模具的上部，進(jìn)入外圍圓形銳緣和中間圓形邊緣之間限 定的過渡開口圓柱形或截頭錐體形空腔，其中，中間圓形邊緣為圓形并處 于平行于外圍圓形銳緣所在平面的平面中。
18. 權(quán)利要求17的開口模具，其中所述過渡開口圓柱形或截頭錐體形空腔的高度等于0.01至0.2mm,有利地為0.03至0.08mm。
19. 權(quán)利要求10和17的開口模具，其中所述開口凹面空腔的體積， 或可選地，開口凹面空腔和過渡開口圓柱形或截頭錐體形空腔的結(jié)合體積 等于15至175(il,有利地為25至55(il。
20. 權(quán)利要求10和17的開口模具，其中它由不可被所述液體聚合物 前體潤濕或僅被所述液體聚合物前體不完全潤濕的聚合塑料形成。
21. 權(quán)利要求20的開口模具，其中所述聚合塑料是聚烯烴。
22. 可植入的平面/凸面、雙凸面、平面/凸面或凸面/凹面透鏡，其能 夠用權(quán)利要求1至9中任何一項(xiàng)的方法制造，或能夠在權(quán)利要求10至21 中任何一項(xiàng)的開口模具中制造。
全文摘要
本發(fā)明涉及以測得量將液體聚合物前體計(jì)量進(jìn)入開口模具期間，在開口的模具中，從液體聚合物前體生產(chǎn)可植入透鏡的方法，液體聚合物前體接觸開口模具的功能化成形內(nèi)表面，該開環(huán)模具設(shè)置為靜態(tài)開環(huán)模具的外圍圓周銳緣下，或其達(dá)到圓周銳緣，在包含液體聚合物前體的開環(huán)模具的點(diǎn)以一定速度環(huán)繞它的垂直軸旋轉(zhuǎn)，液體聚合物前體的表面邊緣達(dá)到開環(huán)模具，之后液體聚合物前體暴露至一定條件，在該條件下它本身通過聚合和/或交聯(lián)轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞴腆w聚合物狀態(tài)，直至實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變狀態(tài)，然后從開口模具除去可植入眼內(nèi)透鏡。本發(fā)明還包括用于實(shí)現(xiàn)所述方法的開口模具和用這種方法生產(chǎn)的透鏡。
文檔編號B29D11/02GK101146668SQ200580047952
公開日2008年3月19日 申請日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者吉里·瓦西克, 吉里·邁卡萊克 申請人:S.K.Y.聚合物股份有限公司