BRPI0919108A2

BRPI0919108A2 - método e aparelho para formação de uma dispositivo oftálmico com foco variável

Info

Publication number: BRPI0919108A2
Application number: BRPI0919108A
Authority: BR
Inventors: B Otts Daniel; A Flitsch Frederick; B Pugh Randall
Original assignee: Johnson & Johnson Vision Care
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2019-09-03
Also published as: US9180636B2; CA2738865C; CA2738865A1; TW201026490A; US20130122132A1; AU2009298724B2; EP2328742B1; AU2009298724A1; US20100079724A1; WO2010039645A1; TWI579135B; EP2328742A1; KR101688848B1; IL211258A0; RU2505407C2; CN102171028A; JP5778032B2; US20110045112A1; US8348424B2; RU2011117269A

Abstract

método e aparelho para formação de um dispositivo oftálmico com foco variável a presente invenção apresenta métodos e aparelhos para obtenção de um inserto de ótica variável (111) em uma lente oftálmica. uma fonte de energia (109) é capaz de alimentar o inserto de ótica variável incluí-- do na lente oftálmica. em algumas modalidades, uma lente oftálmica é mol-dada a partir de um hidrogei de silicone.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO E APARELHO PARA FORMAÇÃO DE UM DISPOSITIVO OFTÁLMICO COM FOCO VARIÁVEL.

PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido reivindica a prioridade ao pedido de patente provisória com n° de série US 61/101.479, que foi depositado em 30 de setembro de 2008, e no pedido de patente com n° de série US 12/567.049, que foi depositado em 25 de setembro de 2009, em cujo conteúdo se baseia e que estão aqui incorporados, a título de referência.

CAMPO DE USO

A presente invenção refere-se a um dispositivo oftálmico com foco variável e, mais especificamente em algumas modalidades, à fabricação de uma lente oftálmica com inserto de foco variável.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Tradicionalmente, uma lente oftálmica, tal como uma lente de contato ou uma lente intraocular, oferece uma qualidade ótica predeterminada. Uma lente de contato, por exemplo, pode oferecer um ou mais dentre: funcionalidade de correção da visão, melhoria cosmética e efeitos terapêuticos, mas somente um conjunto de funções para correção da visão. Cada função é fornecida por uma característica física da lente. Basicamente, um design incorporando uma qualidade refrativa em uma lente oferece uma funcionalidade corretiva da visão. Um pigmento incorporado na lente pode fornecer uma melhoria cosmética. Um agente ativo incorporado na lente pode fornecer uma funcionalidade terapêutica.

Até o momento, a qualidade ótica em uma lente oftálmica vinha sendo planejada nas características físicas da lente. De modo geral, um design ótico era determinado e, então, aplicado à lente durante a fabricação da mesma, por exemplo por meio de modelagem ou torneamento. As qualidades óticas da lente permaneciam estáticas uma vez que a mesma estivesse formada. Entretanto, às vezes os usuários podem considerar benéfico ter mais de uma potência focal disponível, de modo a proporcionar acomodação visual. Ao contrário dos usuários de óculos, que podem trocar de óculos para

2/21 alterar uma correção ótica, os usuários de lentes de contato ou aqueles com lentes intraoculares não eram capazes de alterar as características óticas de sua correção da visão sem um esforço significativo.

SUMÁRIO

Consequentemente, a presente invenção inclui uma lente oftálmica com uma porção ótica variável que é capaz de alterar a qualidade ótica da lente. Além disso, são apresentados métodos e aparelhos para formação de uma lente oftálmica com uma porção ótica variável. Algumas modalidades podem, também, incluir uma lente de contato moldada em hidrogel de silicone com um inserto energizado rígido ou conformável, o qual inclui adicionalmente um elemento ótico variável, sendo que o inserto está incluído na lente oftálmica de maneira biocompatível.

A presente invenção inclui, portanto, a descrição de uma lente oftálmica com uma porção ótica variável, um aparelho para formação de uma lente oftálmica com uma porção ótica variável, e métodos para a fabricação da mesma. Uma fonte de energia pode ser depositada sobre um inserto de mídia, e o inserto pode ser colocado em proximidade a uma ou a ambas dentre uma primeira peça de molde e uma segunda peça de molde. Uma mistura de monômero reativo é colocada entre as primeira e segunda peças de um molde. A primeira peça de molde é posicionada próximo à segunda peça de molde, formando assim uma cavidade para lente com o inserto de mídia energizado e pelo menos parte da mistura de monômero reativo na cavidade para lente, sendo então a mistura de monômero reativo exposta à radiação actínica para formar uma lente oftálmica. As lentes são formadas através do controle da radiação actínica à qual a mistura de monômero reativo é exposta.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 ilustra um aparelho de montagem de moldes de acordo com algumas modalidades da presente invenção.

A figura 2 ilustra aspectos de uma lente oftálmica com uma porção ótica variável.

A figura 3 ilustra um aparelho para colocação de porção ótica va3/21 riável dentro de uma peça de molde para lente oftálmica.

A figura 4 ilustra etapas do método de acordo com algumas modalidades da presente invenção.

A figura 5 ilustra as etapas de um método de acordo com alguns aspectos adicionais da presente invenção.

A figura 6 ilustra um processador que pode ser usado para implementar algumas modalidades da presente invenção.

A figura 7 ilustra uma representação de uma lente exemplificadora com um ínserto e um componente de ótica variável.

A figura 8 ilustra uma seção transversal de uma lente exemplificadora com um ínserto e um componente de ótica variável.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A presente invenção inclui métodos e aparelhos para fabricação de uma lente oftálmica com uma porção ótica variável. Além disso, a presente invenção inclui uma lente oftálmica com uma porção ótica variável incorporada à mesma.

Nas seguintes seções, serão dadas descrições detalhadas de modalidades da invenção. A descrição das modalidades preferenciais e das modalidades alternativas são apenas exemplos de modalidades, e deve-se compreender que, para os versados na técnica, variações, modificações e alterações poderão ser aparentes. Portanto, deve-se compreeender que as ditas modalidades exemplificadoras não limitam o escopo da invenção na qual se baseiam.

Glossário

Nesta descrição e nas reivindicações relacionadas à invenção apresentada, vários termos podem ser usados, aos quais serão aplicadas as seguintes definições:

Energizado: para uso na presente invenção, refere-se ao estado de ser capaz de fornecer corrente elétrica ou de ter energia elétrica armazenada em si.

Energia: para uso na presente invenção, refere-se à capacidade de um sistema físico para realizar um trabalho. Muitos usos compreendidos

4/21 na presente invenção podem estar relacionados à dita capacidade para desempenhar ações elétricas na realização do trabalho.

Fonte de energia: para uso na presente invenção, refere-se ao dispositivo capaz de fornecer energia, ou de colocar um dispositivo biomédico em um estado energizado.

Coletores de energia: para uso na presente invenção, refere-se ao dispositivo capaz de extrair energia do ambiente e convertê-la em energia elétrica.

Lente: refere-se a qualquer dispositivo oftálmico que resida dentro do olho ou sobre o mesmo. Esses dispositivos podem fornecer correção ótica ou podem ser cosméticos. Por exemplo, o termo lente pode se referir a uma lente de contato, lente intraocular, lente de sobreposição, inserto ocular, inserto ótico ou outro dispositivo similar através do qual a visão é corrigida ou modificada, ou através do qual a fisiologia ocular é cosmeticamente acentuada (por exemplo, cor da íris) sem impedir a visão. Em algumas modalidades, as lentes preferenciais da invenção são lentes de contato macias, são feitas de hidrogéis ou elastômeros de silicone, as quais incluem, mas não se limitam a hidrogéis de silicone e flúor-hidrogéis de silicone.

A mistura formadora de lente, ou mistura reativa, ou RMM (mistura de monômero reativo): para uso na presente invenção, refere-se a um material monômero ou pré-polímero que pode ser curado e reticulado, ou apenas reticulado, para formar uma lente oftálmica. As várias modalidades podem incluir uma mistura para formação de lentes com um ou mais aditivos tais como: bloqueadores UV, tonalizantes, fotoiniciadores ou catalisadores e outros aditivos que podem ser desejáveis em lentes oftálmicas como lentes intraoculares ou de contato.

Superfície formadora de lente: refere-se a uma superfície que é usada para moldar uma lente. Em algumas modalidades, qualquer superfície 103-104 pode ter um acabamento de superfície de qualidade ótica, o que indica que ela é suficientemente lisa e formada para que uma superfície da lente criada pela polimerização de um material de formação de lente em contato com a superfície de moldagem seja oticamente aceitável. Adicionalmen5/21 te, em algumas modalidades, a superfície de formação da lente 103-104 pode ter uma geometria que é necessária para conferir à superfície da lente as características óticas desejadas, incluindo sem limitação, forças esféricas, não esféricas e cilíndricas, correção de aberração de onda frontal, correção de topografia da córnea e similares, assim como quaisquer combinações dos mesmos.

Célula de ion de litio: refere-se a uma célula eletroquímica na qual íons de litio se movem através da célula para gerar energia elétrica. Essa célula eletroquímica, tipicamente chamada de bateria, pode ser reenergizada ou recarregada, em suas formas típicas.

Inserto de mídia: para uso na presente invenção, refere-se a um substrato conformável ou rígido, capaz de dar suporte a uma fonte de energia dentro de uma lente oftálmica. Em algumas modalidades, o inserto de mídia inclui, também, uma ou mais lentes de ótica variável.

Molde: refere-se a um objeto rígido ou semirrígido, que pode ser usado para formar lentes a partir de formulações não-curadas. Alguns moldes preferenciais incluem duas peças de molde que formam uma peça de molde curva frontal e uma peça de molde curva posterior.

Zona ótica: para uso na presente invenção, refere-se a uma área, em uma iente oftálmica, através da qual um usuário da lente oftálmica pode enxergar.

Potência: para uso na presente invenção, refere-se ao trabalho realizado pela energia transferida por uma unidade de tempo.

Recarregável ou reenergizável: para uso na presente invenção, refere-se a uma capacidade de ser restaurado a um estado com capacidade para realizar um trabalho. Muitos usos compreendidos na presente invenção podem estar relacionados à capacidade de ser restaurada a capacidade de fazer fluir uma corrente elétrica a uma determinada taxa durante um certo período de tempo reestabelecido.

Reenergizar ou recarregar: para uso na presente invenção, refere-se à restauração de uma fonte de energia a um estado com maior capacidade para realizar um trabalho. Muitos usos compreendidos na presente in6/21 venção podem estar relacionados à restauração da capacidade de fazer fluir uma corrente elétrica a uma determinada taxa durante um certo período de tempo reestabelecido.

Liberada de um molde: significa que uma lente está completamente separada do molde, ou está apenas frouxamente presa ao mesmo, de modo que pode ser removida com agitação moderada ou ser empurrada para fora com um cotonete.

Ótica variável: para uso na presente invenção, refere-se à capacidade para alterar uma qualidade ótica, por exemplo a potência ótica de uma lente.

Agora com referência à figura 1, uma lente oftálmica 100 com uma porção ótica variável 111 integrada à mesma pode incluir uma fonte de energia 109, como uma célula eletroquímica ou batería como meio de armazenamento para a energia e, em algumas modalidades, encapsulação e isolamento dos materiais compreendendo a fonte de energia contra um ambiente no qual é colocada uma lente oftálmica. A fonte de energia 109 pode fornecer energia para ativação da porção ótica variável.

Um diagrama de um molde exemplificador 100 para uma lente oftálmica é ilustrado com uma porção ótica variável 111. Um molde inclui uma forma 100 que tem uma cavidade 105 dentro da qual uma mistura para formação de lente pode ser dispensada de modo que, mediante a reação ou a cura da mistura para formação de lente, seja produzida uma lente oftálmica com um formato desejado. Os moldes e os conjuntos de moldes 100 desta invenção são feitos de mais de uma partes de molde ou peças de molde 101-102. As partes de molde 101-102 podem ser unidas de modo que uma cavidade 105 seja formada entre as partes do molde 101-102 na qual uma lente pode ser formada. Esta combinação de partes de molde 101-102 é, de preferência, temporária. Na formação da lente, as partes do molde 101-102 podem ser separadas novamente para remoção da lente.

Pelo menos uma parte do molde 101-102 tem pelo menos uma porção de sua superfície 103-104 em contato com a mistura que forma a lente de modo que por reação ou cura da mistura que forma a lente esta su7/21 perfície 103-104 fornece um formato e forma desejados à porção da lente com a qual ela está em contato. O mesmo é verdadeiro para pelo menos uma outra parte do molde 101-102.

Desta forma, por exemplo, em uma modalidade preferencial um conjunto de moldes 100 é formado a partir de duas partes 101-102, uma peça fêmea côncava (peça anterior) 102 e uma peça macho convexa (peça posterior) 101 com uma cavidade formada entre elas. A porção da superfície côncava 104 que entra em contato com a mistura para formação da lente tem a curvatura da curva anterior de uma lente oftálmica a ser produzida no conjunto de moldes 100 e é suficientemente lisa e formada de modo que a superfície de uma lente oftálmica formada por polimerização da mistura para formação da lente que está em contato com a superfície côncava 104 seja opticamente aceitável.

Em algumas modalidades, a peça anterior do molde 102 pode também ter um flange anular integral com e, circundando a borda circunferencial circular e se estende a partir dela em um plano normal ao eixo e estendendo-se a partir do flange (não mostrado).

Uma superfície formadora de lente pode incluir uma superfície 103-104 com um acabamento de superfície com qualidade ótica, o que indica que a mesma é suficientemente lisa e formada de tal modo que a superfície da lente produzida pela polimerização de um material formador de lente em contato com a superfície de moldagem seja opticamente aceitável. Adicionalmente, em algumas modalidades, a superfície de formação da lente 103-104 pode ter uma geometria que é necessária para conferir à superfície da lente quaisquer características óticas desejadas, incluindo sem limitação, forças esféricas, não esféricas e cilíndricas, correção de aberração de onda frontal, correção de topografia da córnea e similares, assim como quaisquer combinações dos mesmos. De acordo com a presente invenção, as características óticas podem trabalhar em conjunto com uma porção ótica variável 111 para proporcionar uma qualidade ótica geral.

Uma porção ótica variável pode proporcionar uma alteração na característica ótica de uma lente. Em algumas modalidades, a alteração na

8/21 característica ótica é obtida mediante a alteração do formato de uma interface entre um líquido hidrofílico e um líquido hidrofóbico. Algumas modalidades podem, também, incluir mover-se um líquido dentro da lente para alterar as qualidades óticas da lente. A título de exemplo não-limitador, em algumas modalidades é preferencial que a potência ótica de uma porção ótica variável 111 seja capaz de alterar-se entre 0,1 e 25 dioptrias. Outras modalidades podem incluir uma menor alteração da potência ótica, por exemplo de modo a obter-se uma porção ótica variável 111 mais fina. Algumas modalidades preferenciais incluem, portanto, uma porção ótica variável 111 capaz de alteração entre 1 e 4 dioptrias na potência ótica.

Uma porção ótica variável 111 pode incluir, a título de exemplo não-limitador, a técnica de electrowetting on dielectric (EWOD, que consiste em aplicar um campo elétrico a gotículas coloridas em um substrato de vidro, de modo a simular material impresso), o qual pode incluir filme grosso como entre 10 e 30 microns, ou filme fino como entre 10 e 30 nanômetros. O filme grosso pode, também, ser mencionado como electrowetting on nanoscaled dielectric (EWOND, similar ao anterior, porém em escala nanométrica).

Uma lente com distância focal variável pode incluir, por exemplo, duas bordas transparentes 112A e 112B, genericamente paralelas umas às outras e delimitando, pelo menos em parte, um volume interno contendo dois líquidos não-miscíveis com diferentes índices óticos. Um elemento elástico é posicionado de modo a deformar-se em resposta a uma alteração na pressão dos líquidos. Em algumas modalidades, a pressão dos líquidos pode ser alterada em resposta a uma carga elétrica aplicada através de um ou ambos os líquidos.

Em algumas modalidades, uma lente variável pode incluir uma lente de menisco líquida, que inclui uma célula contendo líquido para reter um volume de dois ou mais líquidos. Uma superfície inferior, que é nãoplanar, inclui uma depressão ou reentrância cônica ou cilíndrica, com um eixo geométrico delta, que contém uma gota de um líquido isolante. O restante das células inclui um líquido eletricamente condutor, não-miscível com

9/21 o líquido isolante, e que tem um índice refrativo diferente e, em algumas modalidades, uma densidade igual ou similar. Um eletrodo anular, que se abre voltado para uma reentrância, é posicionado na face posterior de uma placa inferior. Um outro eletrodo é colocado em contato com o líquido condutor. A aplicação de uma tensão através dos eletrodos é usada para criar o efeito de electrowetting e modificar a curvatura da interface entre os dois líquidos, de acordo com a tensão aplicada entre os eletrodos. Um feixe de luz passando através da célula em orientação normal à placa superior e à placa inferior, e na região da gota, será focalizado a um grau maior ou menor de acordo com a tensão aplicada aos eletrodos. O líquido condutor é tipicamente um líquido aquoso, e o líquido isolante é tipicamente um líquido oleoso.

Um dispositivo de ajuste controlado pelo usuário pode ser usado para focalizar a lente. O dispositivo de ajuste pode incluir, a título de exemplo não-limitador, qualquer dispositivo eletrônico ou dispositivo passivo para aumentar ou diminuir uma saída de tensão. Algumas modalidades podem, também, incluir um dispositivo de ajuste automatizado para focalizar a lente por meio de um aparelho automatizado, de acordo com um parâmetro medido ou uma entrada feita pelo usuário. A entrada pelo usuário pode incluir, por exemplo, uma chave controlada por aparelho sem fio. A tecnologia sem fio pode incluir um ou mais dentre: controle por radiofrequência, chaveamento magnético e chaveamento por indutância.

Em algumas modalidades, uma lente com uma porção ótica variável 111 pode incluir um inserto colocado dentro de uma lente, sendo que o dito inserto pode incluir um design de centro rígido e bordas macias, no qual um elemento ótico rígido central, incluindo a porção ótica variável 111, está em contato direto com a atmosfera e a superfície da córnea, em suas respectivas superfícies anterior e posterior, sendo que as bordas macias do material de lente (tipicamente um material de hidrogel) são fixadas a uma periferia do elemento ótico rígido, o qual também age como um inserto de mídia, fornecendo energia e funcionalidade à lente oftálmica resultante.

Algumas modalidades adicionais incluem uma porção ótica variável 111, que é um inserto de lente rígida ou conformável, totalmente encap10/21 sulado dentro de uma matriz de hidrogel. Uma porção ótica variável 111, que é um inserto de lente rígido, pode ser produzido, por exemplo, com o uso de tecnologia de moldagem por microinjeção.

As modalidades de modelagem por microinjeção podem incluir, por exemplo, uma resina de copolimero de poli(4-metilpent-1-eno com um diâmetro entre cerca de 6 mm e 10 mm, um raio da superfície anterior entre cerca de 6 mm e 10 mm, um raio da superfície posterior entre cerca de 6 mm e 10 mm, e uma espessura central entre cerca de 0,050 mm e 0,5 mm. Algumas modalidades exemplificadoras incluem um inserto com diâmetro de cerca de 8,9 mm, um raio da superfície anterior de cerca de 7,9 mm, um raio da superfície posterior de cerca de 7,8 mm, uma espessura central de cerca de 0,100 mm, e um perfil de borda com raio de cerca de 0,050. Uma máquina de micromodelagem exemplificadora pode incluir o sistema Microsystem 50 de 2,27 kg (cinco toneladas) disponível junto à Battenfield Inc.

O inserto da porção ótica variável 111 pode ser colocado em uma peça de molde 101-102 usada para formar uma lente oftálmica. O material das peças de molde 101 e 102 pode incluir, por exemplo, uma poliolefina de uma ou mais dentre: polipropileno, poliestireno, polietileno, metacrilato de polimetila e poliolefinas modificadas. Outros moldes podem incluir um material cerâmico ou metálico.

Um copolimero alicíclico preferencial contém dois polímeros alicíclicos diferentes. Vários graus de copolimero alicíclico podem ter temperatura de transição vítrea na faixa de 105°C a 160°C.

Em algumas modalidades, os moldes da invenção podem conter polímeros como polipropileno, polietileno, poliestireno, metacrilato de polimetila, poliolefinas modificadas contendo uma porção alicíclica na cadeia principal e poliolefinas cíclicas. Esta blenda pode ser usada em uma ou ambas as metades do molde, onde é preferencial que esta blenda seja usada na curva posterior e a curva frontal consista em copolímeros alicíclicos.

Em alguns métodos preferenciais para produção de moldes 100 de acordo com a presente invenção, a modelagem por injeção é usada de acordo com as técnicas conhecidas, mas as modalidades também podem

11/21 incluir moldes produzidos por outras técnicas inclusive, por exemplo: torneamento, usinagem com ferramenta de diamante ou corte a laser.

Tipicamente, as lentes são formadas em pelo menos uma superfície de ambas as partes do molde 101-102. Entretanto, em algumas modalidades, uma superfície de uma lente pode ser formada a partir de uma parte do molde 101-102 e a outra superfície da lente pode ser formada com o uso de um método de armação, ou outros métodos.

Lentes

Agora com referência à figura 2, são ilustrados elementos de uma porção de lente com ótica variável 200. Uma primeira borda transparente 203 e uma segunda borda transparente 204 são colocadas com um líquido interno que inclui um primeiro líquido 201 e um segundo líquido 202. O primeiro liquido e o segundo líquido são, geralmente, líquidos não-miscíveis com diferentes índices óticos. A aplicação de uma carga elétrica irá alterar a interface entre o primeiro líquido e o segundo líquido.

Agora com referência à figura 8, é ilustrada uma lente oftálmica 800 com uma superfície anterior 801 e uma superfície posterior 802, e um inserto com uma porção ótica variável 803.

Em algumas modalidades, um material de lente preferencial inclui um componente contendo silicone. Um componente contendo silicone é um que contém pelo menos uma unidade [-Si-O-] em um monômero, macrômero ou pré-polímero. De preferência, o Si total e ligado a O estão presentes no componente contendo silicone em uma quantidade maior que cerca de 20 porcento, em peso, e com mais preferência maior que 30 porcento, em peso, do peso molecular total do componente contendo silicone. Componentes contendo silicone úteis compreendem, de preferência, grupos funcionais polimerizáveis, como acrilato, metacrilato, acrilamida, metacrilamida, vinila, N-vinilactama, N-vinilamida, e grupos funcionais de estirila.

Componentes contendo silicone adequados incluem compostos de fórmula I

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R¹

R¹—Si-O-Si-O-Si-R¹

R¹

R¹ onde

R¹ é independentemente selecionado dentre grupos reativos monovalentes, grupos alquila monovalentes, ou grupos arila monovalentes, sendo que qualquer um dos anteriormente mencionados pode compreender, ainda, funcionalidades selecionadas de hidróxi, amino, oxa, carbóxi, alquil carbóxi, alcóxi, amido, carbamato, carbonato, halogênio ou combinações dos mesmos, e cadeias de siloxano monovalentes que compreendem de 1 a 100 unidades de repetição Si-O, as quais podem compreender, ainda, funcionalidades selecionadas de alquila, hidróxi, amino, oxa, carbóxi, alquil carbóxi, alcóxi, amido, carbamato, halogênio ou combinações dos mesmos, onde b = 0 a 500, onde entende-se que quando b é diferente de 0, b é uma distribuição que tem um modo igual a um valor estabelecido, sendo que pelo menos um R¹ compreende um grupo reativo monovalente, e em algumas modalidades entre um e 3 R¹ compreendem grupos reativos monovalentes.

Para uso na presente invenção grupos reativos monovalentes são grupos que podem sofrer polimerização por radicais livres e/ou catiônica. Alguns exemplos não limitadores de grupos reativos de radical livre incluem (met)acrilatos, estirilas, vinilas, éteres de vinila, Ci_₆alquil(met) acrilatos, (met)acrilamidas, Ci-6alquil(met)acrilamidas, N-vinilactamas, N-vinilamidas, C₂_i₂alquenilas, C₂_i₂alquenilfenilas, C₂.i₂alquenilnaftilas, C^alquenilfenil Ci-6alquilas, O-vinilcarbamatos e O-vinilcarbonatos. Exemplos não limitadores de grupos reativos catiônicos incluem éteres de vinila ou grupos epóxido e misturas dos mesmos. Em uma modalidade, os grupos reativos de radical livre compreendem (met)acrilato, acrilóxi, (met)acrilamida, e misturas dos mesmos.

Grupos alquila e arila monovalentes adequados incluem grupos Ci a Ciealquila monovalentes não substituídos, grupos Ce-Cu arila, como

13/21 metiia, etila, propila, butila, 2-hidroxipropila, propoxipropila, polietilenoxipropila substituídos e não substituídos, combinações dos mesmos e similares.

Em uma modalidade b é zero, um R¹ é um grupo reativo monovalente, e pelo menos 3 R¹ são selecionados a partir de grupos alquila monovalentes que têm um a 16 átomos de carbono, e em outra modaiidade, a partir de grupos alquila monovalentes que têm um a 6 átomos de carbono. Alguns exemplos não limitadores de componentes de silicone desta modalidade incluem éster 2-metil-2-hidróxi-3-[3-[1,3,3,3-tetrametil-1 -[(trimetilsilil) óxi]dissiloxanil]propóxi]propílico (SiGMA),

2- hidróxi-3-metacriloxipropiloxipropil-tris(trimetilsilóxi)silano,

3- metacriloxipropiltris(trimetilsilóxi)silano (TRIS), 3-metacriloxipropilbis(trimetilsilóxi)metilsilano e 3-metacriloxipropilpentametil dissiloxano.

Em outra modalidade, b é 2 a 20, 3 a 15 ou em algumas modalidades 3 a 10, pelo menos um R¹ terminal compreende um grupo reativo monovalente e os R¹ restantes são selecionados a partir de grupos alquila monovalentes que tem 1 a 16 átomos de carbono e, em outra modalidade, a partir de grupos alquila monovalentes que tem 1 a 6 átomos de carbono. Em ainda outra modalidade, b é 3 a 15, um R¹ terminal compreende um grupo reativo monovalente, o outro R¹ terminal compreende um grupo alquila monovalente que tem 1 a 6 átomos de carbono e os R¹ restantes compreendem grupos alquila monovalentes que têm 1 a 3 átomos de carbono. Alguns exemplos não limitadores de componentes de silicone desta modalidade incluem polidimetilsiloxano terminado em éter (mono-(2-hidróxi-3-metacriloxipropil)-propílico (peso molecular de 400 a 1000)) (OH-mPDMS), polidimetilsiloxanos terminados mono-n-butila terminados em monometacriloxipropila (peso molecular de 800 a 1000), (mPDMS).

Em outra modalidade b é 5 a 400 ou de 10 a 300, ambos os R¹terminais compreendem grupos reativos monovalentes e os R¹ restantes são selecionados independentemente a partir de grupos alquila monovalentes que têm 1 a 18 átomos de carbono, os quais podem ter ligações éter entre átomos de carbono e podem compreender, ainda, halogênio.

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Em uma modalidade, onde uma lente de hidrogel de silicone é desejada, a lente da presente invenção será produzida a partir de uma mistura reativa que compreende pelo menos cerca de 20 e, de preferência, entre cerca de 20 e 70%, em peso, de componentes contendo silicone com 5 base no peso total dos componentes monoméricos reativos a partir dos quais o polímero é feito.

Em outra modalidade, um a quatro R¹ compreendem um carbonato ou carbamato de vinila com a seguinte fórmula:

Fórmula II

R O

H₂C=C-(CH₂)q-O-C-Y

- 10 em que: Y denota O-, S-ou NH-,

R denota hidrogênio ou metila, d é 1,2, 3 ou 4, e q é 0 ou 1.

Os monômeros de carbonato de vinila ou carbamato de vinila contendo silicone incluem, especificamente: 1,3-bis[4-(vinilóxi carbonilóxi)but-1-il]tetrametil-dissiloxano, 3-(vinilóxi carbonil tio) propil-[tris(trimetil siló15 xi)silano], carbamato de 3-[tris(trimetil silóxijsilil] propil alila, carbamato de 3[tris(trimetil silóxijsilil] propil vinila, carbonato de trimetilsilil etil vinila, carbonato de trimetilsilil metil vinila, e çh₃

ÇH₃

H₂C=C—OCO(CH₃)₄—Si—o—Si—o—Si--(CH₂)₄OCO—c=ch₂ ch₃ ch₃

-<25

CH₃ onde se desejam dispositivos biomédicos com um módulo abaixo de cerca de 200, apenas um R¹ deve compreender um grupo reativo monovalente e 20 não mais que dois dos grupos R¹ restantes compreenderão grupos siloxano monovalentes.

Uma outra classe de componentes contendo silicone inclui macrômeros de poliuretano com as seguintes fórmulas:

Fórmulas IV-VI (*D*A*D*G)_a*D*D*E¹,

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E(*D*G*D*A)_a *D*G*D*E¹ ou

E(*D*A*D*G)_a *D*A*D*E¹ em que:

D denota um dirradical alquila, um dirradical alquilcicloalquila, um dirradical cicloalquila, um dirradical arila ou um dirradical alquilarila tendo 6 a 30 átomos de carbono,

G denota um dirradical alquila, um dirradical cicloalquila, um dirradical alquilcicloalquila, um dirradical arila ou um dirradical alquilarila tendo 1 a 40 átomos de carbono e que pode conter ligações éter, tio ou amina na cadeia principal, * denota uma ligação uretano ou ureído, _a é pelo menos 1,

A denota um radical polimérico divalente de fórmula:

Fórmula VII

R¹¹ —(CH₂)_y—SiO-Si—(CH₂)_y—

R¹¹ R¹¹ ^{L J}P

R¹¹ denota, independentemente, uma alquila ou grupo alquila substituído por flúor que tem de 1 a 10 átomos de carbono, os quais podem conter ligações éter entre átomos de carbono, y é pelo menos 1, e p fornece um peso de 400 a 10.000 à porção, cada um dentre E e E¹ denota, independentemente, um radical orgânico insaturado polimerizável representado pela fórmula:

Fórmula VIII

R12

Rl3CH=C-(CH₂)_w-(X)_>r-(Z)_z-(Ar)y-Rl4— em que: R¹² é hidrogênio ou metila, R¹³ é hidrogênio, um radical alquila que tem de 1 a 6 átomos de carbono, ou um radical —CO—Y—R¹⁵ em que Y é —O—,Y—S— ou —NH—, R¹⁴ é um um radical divalente que tem de 1 a 12 átomos de carbono, X denota —CO— ou —OCO—, Z denota —O— ou — NH—, Ar denota um radical aromático que tem de 6 a 30 átomos de carbo16/21 no, w é de 0 a 6, x é 0 ou 1, y é 0 ou 1, e z é 0 ou 1.

Um componente contendo silicone preferencial é um macrômero de poliuretano representado pela seguinte fórmula:

Fórmula IX ? í? S f? ? /I \l II II II II I

C^C-COCHj.CH -OCN-Rie-^COCH^CHjOCHjCH^OCN-Rie-NCQCHjIrrçSiOjsi—(CHjím <X3I^Fq_G-l^ttH₂CH₂CCH₂CH₂OCN—R^ie— NCO-CHzCH^OOC ” ^{H H H} 'LAk li 11 em que R^1S é um dirradical de um di-isocianato após remoção do grupo isocianato, como o dirradical de di-isocianato de isoforona. Outro macrômero contendo silicone adequado é o composto de fórmula X (no qual x + y é um número na faixa de 10 a 30) formado pela reação de fluoréter, polidimetil siloxano terminado em hidróxi, di-isocianato de isoforona e metacrilato de isocianatoetila.

Fórmula X

Outros componentes contendo silicone adequados ao uso na presente invenção incluem macrômeros contendo polissiloxano, éter de polialquileno, di-isocianato, hidrocarboneto polifluorado, grupos éter e polissacarídeo polifluorados, polissiloxanos com um enxerto fluorado polar ou grupo lateral tendo um átomo de hidrogênio fixado a um átomo de carbono substituído por diflúor terminal, metacrilatos de siloxanila hidrofilicos contendo ligações éter e siloxanila, e monômeros reticuláveis contendo grupos poliéter e polissiloxanila. Qualquer um dos polissiloxanos anteriormente mencionados podem também ser usados como o componente contendo silicone nesta invenção.

Processos

As seguintes etapas metodológicas são fornecidas como exemplos de processos que podem ser implementados de acordo com alguns aspectos da presente invenção. Deve-se compreender que a ordem na qual as

17/21 etapas metodológicas são apresentadas não se destina a ser limitante e outras ordens podem ser usadas para implementar a invenção. Além disso, nem todas as etapas são necessárias para implementar a presente invenção e etapas adicionais podem estar incluídas em várias modalidades da presente invenção.

Agora com referência à figura 4, um fluxograma ilustra etapas exemplificadoras que podem ser usadas para implementar a presente invenção. Em 401, uma porção ótica variável é colocada dentro de uma peça de molde. A porção ótica variável pode ou não conter, também, um ou mais componentes.

Em algumas modalidades preferenciais, a porção ótica variável é colocada na peça de molde via posicionamento mecânico. O posicionamento mecânico pode incluir, por exemplo, um robô ou outro recurso de automação, como aqueles conhecidos na técnica para colocar componentes montados em uma superfície. O posicionamento manual de uma porção ótica variável também está no escopo da presente invenção. Consequentemente, pode ser usado qualquer posicionamento mecânico ou automação que seja eficaz para colocar uma porção ótica variável com uma fonte de energia dentro de uma peça de molde, de modo que a polimerização de uma mistura reativa contida pela peça de molde inclua a ótica variável em uma lente oftálmica resultante.

Em algumas modalidades, uma porção ótica variável é colocada em uma peça de molde fixada a um substrato. Uma fonte de energia e um ou mais componentes são, também, fixados ao substrato e estão em comunicação elétrica com a porção ótica variável. Os componentes podem incluir, por exemplo, circuitos para controlar a energia aplicada à porção ótica variável. Consequentemente, em algumas modalidades um componente inclui mecanismos de controle para acionamento da porção ótica variável, de modo a alterar uma ou mais características óticas, como uma alteração de estado entre uma primeira potência ótica e uma segunda potência ótica.

Em algumas modalidades, um dispositivo processador, MEMS, NEMS ou outro componente pode, também, ser colocado na porção ótica

18/21 variável e em contato elétrico com a fonte de energia. O substrato pode conter um ou ambos dentre materiais flexíveis e rígidos.

Em 402, uma mistura de monômero reativo pode ser depositada em uma peça de molde.

Em 403, a ótica variável é posicionada em contato com a mistura reativa dentro da primeira peça de molde.

Em 404, a primeira peça do molde é colocada junto a uma segunda peça do molde para formar uma cavidade formadora de lente com pelo menos parte da mistura de monômero reativo e a porção ótica variável presentes na cavidade. Conforme discutido acima, modalidades preferenciais incluem uma fonte de energia e um ou mais componentes também dentro da cavidade e em comunicação elétrica com a porção ótica variável.

Em 405, a mistura de monômero reativo dentro da cavidade é polimerizada. A polimerização pode ser obtida, por exemplo, por meio de exposição a um ou a ambos dentre radiação actínica e calor. Em 406, a lente oftálmica é removida das peças de molde com a porção ótica variável aderida ao, ou encapsulada dentro do, material polimerizado que forma a lente oftálmica.

Embora a invenção possa ser usada para fornecer lentes de contato gelatinosas ou rígidas, produzidas a partir de qualquer material de lente conhecido, ou material adequado para fabricar estas lentes, de preferências, as lentes da invenção são lentes de contato gelatinosas que têm conteúdos de água de cerca de 0 a cerca de 90 porcento. Com mais preferência, as lentes são produzidas a partir de monômeros contendo grupos hidróxi, grupos carboxila, ou ambos, ou são produzidas a partir de polímeros contendo silicone, como siloxanos, hidrogéis, hidrogéis de silicone, e combinações dos mesmos. O material útil para formar as lentes da invenção pode ser produzido através da reação de blendas de macrômeros, monômeros, e combinações dos mesmos, junto com aditivos, como iniciadores de polimerização. Os materiais adequados incluem, porém não se limitam a, hidrogéis de silicone produzidos a partir de macrômeros de silicone e monômeros hidrofílicos.

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Agora com referência à figura 5, em 501 uma porção ótica variável é colocada no interior de uma lente oftálmica, conforme discutido acima. Em 502, a porção ótica variável é colocada em comunicação elétrica com uma fonte de energia. A comunicação elétrica pode ser obtida, por exemplo, por meio de um conjunto de circuitos incorporados na porção ótica variável, ou via trajetórias impressas por jato de tinta ou, de outro modo, formadas diretamente sobre o material da lente.

Em 503, a energia elétrica é direcionada através da porção ótica variável incorporada à lente oftálmica. A energia pode ser direcionada, por exemplo, através de um circuito elétrico capaz de conduzir a carga elétrica. Em 504, a ótica variável altera pelo menos uma qualidade ótica da lente. Aparelhos

Agora com referência à figura 3, o aparelho automatizado 310 é ilustrado com uma ou mais interfaces de transferência 311. Múltiplas peças de molde, cada qual com um inserto de ótica variável 314 associado à mesma, estão contidas em um palete 313 e são apresentadas às interfaces para transferência de mídia 311. As modalidades podem incluir, por exemplo, uma única interface colocando individualmente o inserto de ótica variável 314, ou múltiplas interfaces (não mostrado) colocando simultaneamente os insertos de ótica variável 314 em múltiplas peças de molde e, em algumas modalidades, em cada uma das peças de molde. O posicionamento pode ocorrer por meio de movimento vertical 315 das interfaces de transferência 311.

Um outro aspecto de algumas modalidades da presente invenção inclui um aparelho para dar suporte ao inserto de ótica variável 314, ao mesmo tempo em que o corpo da lente oftálmica é moldado em torno desses componentes. Em algumas modalidades, o inserto de ótica variável 314 e uma fonte de energia podem ser presos a pontos de fixação em um molde para lente (não ilustrado). Os pontos de fixação podem ser fixados por material polimerizado do mesmo tipo que será formado no corpo da lente. Outras modalidades incluem uma camada de pré-polímero dentro da peça de molde, sobre a qual podem ser fixados o inserto de ótica variável 314 e uma

20/21 fonte de energia.

Agora com referência à figura 6, é ilustrado um controlador 600 que pode ser usado em algumas modalidades da presente invenção. O controlador 600 inclui um processador 610, que pode incluir um ou mais componentes de processamento acoplados a um dispositivo de comunicação 620. Em algumas modalidades, um controlador 600 pode ser usado para transmitir energia à fonte de energia colocada na lente oftálmica.

O controlador pode incluir um ou mais processadores, acoplados a um dispositivo de comunicação configurado para comunicar a energia através de um canal de comunicação. O dispositivo de comunicação pode ser usado para controlar eletronicamente um ou mais dentre: o posicionamento de um inserto de ótica variável na lente oftálmica e a transferência de um comando para fazer funcionar um dispositivo de ótica variável.

O dispositivo de comunicação 620 pode ser usado para comunicação, por exemplo, com um ou mais aparelhos controladores ou componentes do equipamento de fabricação.

O processador 610 também está em comunicação com um dispositivo de armazenamento 630. O dispositivo de armazenamento 630 pode compreender qualquer dispositivo de armazenamento de informações adequado, inclusive combinações de dispositivos de armazenamento magnéticos (por exemplo, uma fita magnética e unidades de disco rígido), dispositivos de armazenamento ótico, e/ou dispositivos de memória semicondutora como dispositivos de memória de acesso aleatório (RAM) e dispositivos de memória só de leitura (ROM).

O dispositivo de armazenamento 630 pode armazenar um programa 640 para controlar o processador 610. O processador 610 realiza as instruções do programa 640 e, assim, funciona de acordo com a presente invenção. Por exemplo, o processador 610 pode receber informações que descrevem a colocação do inserto de ótica variável, a colocação do dispositivo de processamento, e similares. O dispositivo de armazenamento 630 pode também armazenar dados relacionados com características oftálmicas em uma ou mais bases de dados 650 e 660. A base de dados 650 e 660

21/21 pode incluir lógica de controle específico para controlar a energia de e para uma lente com ótica variável.

Com referência à figura 7, é mostrada uma representação de cima para baixo de uma modalidade exemplificadora de um ínserto de ótica variável 700. Nessa representação, uma fonte de energia 710 é mostrada em uma porção periférica 711 do ínserto de ótica variável 700. A fonte de energia 710 pode incluir, por exemplo, um bateria de íons de lítio de filme fino recarregável. A fonte de energia 710 pode estar conectada aos pontos de contato 714, para permitir a interconexão. Os fios podem ser ligados por outros fios, os quais conectam aos pontos de contato 714 à fonte de energia 710 e a uma célula fotoelétrica 715, que pode ser usada para reenergizar a fonte de energia 710. Fios adicionais podem conectar a fonte de energia 710 a uma interconexão com circuito flexível por meio de contato feito por outros fios.

Em algumas modalidades, o inserto de ótica variável 700 pode incluir um substrato flexível. Esse substrato flexível pode ser colocado em um formato que se aproxima daquele de uma forma típica de lente, de maneira similar àquela anteriormente discutida. Para adicionar maior flexibilidade, porém, o inserto de ótica variável 700 pode incluir recursos adicionais de formato, como cortes radiais ao longo de seu comprimento. Podem estar incluídos, também, vários componentes eletrônicos 712, como circuitos integrados, componentes distintos, componentes passivos e dispositivos desse tipo.

É ilustrada, também, uma zona de ótica variável 713. A zona ótica pode ser variada sob comando, mediante a aplicação de uma corrente através da porção ótica variável.

Conclusão

A presente invenção, conforme descrita acima e adicíonalmente definida pelas reivindicações abaixo, apresenta métodos para obtenção de uma lente oftálmica com uma porção ótica variável. A porção ótica variável pode incluir, por exemplo, uma lente de menisco líquida.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para formação de uma lente oftálmica, o método compreendendo:

colocar um inserto de ótica variável, capaz de alterar uma característica ótica da lente oftálmica, junto a uma primeira peça de molde;

depositar uma mistura de monômero reativo na primeira peça do molde;

colocar o inserto de ótica variável em contato com a mistura de monômero reativo;

posicionar a primeira peça do molde adjacente a uma segunda peça do molde, formando assim uma cavidade da lente com inserto de ótica variável e pelo menos parte da mistura de monômero reativo na cavidade da lente; e expor a mistura de monômero reativo à radiação actínica.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o inserto de ótica variável compreende uma lente de menisco líquida.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, em que o inserto de ótica variável compreende uma lente de filme fino com tecnologia de electrowetting.
4. Método, de acordo com a reivindicação 2, em que o inserto de ótica variável compreende uma lente de filme grosso com tecnologia de electrowetting”.
5. Método, de acordo com a reivindicação 2, em que o inserto de ótica variável compreende um inserto rígido, sendo que o método compreende, adicionaímente, a etapa de fixar uma fonte de energia ao inserto de ótica variável.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o inserto de ótica variável compreende múltiplas porções diferentes.
7. Método, de acordo com a reivindicação 5, em que o inserto de ótica variável compreende uma célula eletroquímica de filme fino capaz de fornecer energia suficiente para alterar uma característica ótica no inserto de ótica variável.

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8. Método, de acordo com a reivindicação 7, em que a célula eletroquímica compreende uma bateria de íons de lítio.
9. Método, de acordo com a reivindicação 7, em que a célula eletroquímica compreende um material recarregável.
10. Método, de acordo com a reivindicação 7, em que a célula eletroquímica compreende um cátodo compreendendo cristais em escala nanométrica.
11. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o inserto de ótica variável compreende um substrato formável.
12. Aparelho para fabricação de uma lente oftálmica, o aparelho compreendendo:

automação para colocar um inserto de ótica variável em um ou ambos dentre: junto a, ou em contato com, uma primeira peça de molde;

um dispensador para depositar uma mistura de monômero reativo na primeira peça de molde; e uma fonte de radiação actínica para a mistura de monômero reativo.
13. Aparelho para fabricação de uma lente oftálmica, de acordo com a reivindicação 12, compreendendo ainda:

automação para executar a colocação de uma segunda peça de molde junto à primeira peça de molde, criando assim uma cavidade para formação de lente, com o inserto de ótica variável e pelo menos parte da mistura de monômero reativo dentro da dita cavidade para formação de lente.
14. Aparelho para fabricação de uma lente oftálmica, de acordo com a reivindicação 13, compreendendo ainda:

um palete para conter múltiplas primeiras peças de molde; e automação para mover o palete para perto da fonte de radiação actínica.
15. Aparelho para fabricação de uma lente oftálmica, de acordo com a reivindicação 12, compreendendo ainda:

um processador para controlar a automação;

3/3 um dispositivo de armazenamento digital que compreende software, executável conforme solicitado, sendo o dito software operacional com o processador para fazer com que:

o inserto de ótica variável seja colocado junto a, ou em contato

5 com, a primeira peça de molde.
16. Método para alteração da característica ótica de uma lente oftálmica, o método compreendendo:

incorporar um inserto de ótica variável em uma lente oftálmica; colocar a fonte de energia em comunicação elétrica com o inser10 to de ótica variável incluído na lente oftálmica;

extrair uma corrente elétrica da fonte de energia, através do inserto de ótica variável; e alterar uma característica ótica da lente oftálmica com base na extração de corrente elétrica através da lente oftálmica.