TWI654462B - 具有氧氣產生元件在其內的眼用鏡片 - Google Patents

具有氧氣產生元件在其內的眼用鏡片

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TWI654462B TW104111312A TW104111312A TWI654462B TW I654462 B TWI654462 B TW I654462B TW 104111312 A TW104111312 A TW 104111312A TW 104111312 A TW104111312 A TW 104111312A TW I654462 B TWI654462 B TW I654462B
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Abstract

本文描述一種在患者佩戴時可主動產生直接供應至角膜之氧氣之隱形眼鏡。該隱形眼鏡包含：由水凝膠材料或較佳聚矽氧水凝膠材料組成之鏡片主體；至少一個陽極，其以電解方式自與陽極接觸之水產生氧氣；及至少至少一個陰極，其以操作方式與該陽極耦合以形成電解池。該陽極及該陰極係包埋在該鏡片主體中，並以操作方式與電源及控制元件連接，該控制元件自動在該陽極與該陰極間施加電勢電壓，驅動電流通過該陽極及該陰極，以自水電解產生氧氣，並控制眼睛中水電解之時間及持續時間。

Description

具有氧氣產生元件在其內的眼用鏡片
本發明係關於一種包含氧氣產生元件在其內之眼用鏡片，特定言之隱形眼鏡。
角膜無法像其他組織一樣自血液供應接收氧氣。當睜開眼睛時，角膜主要經由淚液自大氣接收氧氣。當閉上眼睛時(例如，睡覺期間)，角膜主要自上眼瞼孔徑血管系統(aperture vasculature)之毛細管叢之氧氣擴散接收氧氣。若沒有足夠氧氣到達角膜，則角膜發生腫脹。長期缺氧導致角膜內血管之非所需生長。
佩戴軟性隱形眼鏡不可避免地減少對角膜之氧氣供應，因為其可形成防止氧氣到達角膜之氧氣屏障。就在睜眼狀態下自大氣向角膜供應氧氣或自上眼瞼孔徑血管系統之毛細管叢向角膜供應氧氣而言，患者所佩戴之隱形眼鏡之透氧率均至關重要。近年來，軟性聚矽氧水凝膠隱形眼鏡變得越來越受歡迎，因為其透氧率高且舒適。由於具有高透氧率，聚矽氧水凝膠隱形眼鏡容許足夠的氧氣滲透通過鏡片到達角膜，且對角膜健康具有最小不利影響。
最近，已提出，可將液晶電光元件併入隱形眼鏡中，以提供用於一或多個焦距之視力矯正之電活性動態光學器件。參見美國專利案第6851805號、第7490936號及第8154804號。然而，存在彼等電光元 件不可避免地會實質上或完全防止氧氣滲透通過具有電光元件在其內之隱形眼鏡到達角膜，且可對角膜健康具有有害影響。
因此，仍需一種將不會依賴被動氧氣擴散/透過之隱形眼鏡。本專利案中所描述應對此問題提出之解決方法係使隱形眼鏡可主動產生直接供應至角膜之活體內氧氣。
本發明係關於一種隱形眼鏡，其包含由水凝膠材料或聚矽氧水凝膠材料組成之鏡片主體、至少一個陽極，其以電解方式自與陽極接觸之水產生氧氣、及至少一個陰極，其以操作方式與該至少一個陽極耦合以形成電解池，其中該陽極及該陰極係包埋在該鏡片主體內並以操作方式與電源及控制元件連接，其中該控制元件可在患者佩戴隱形眼鏡時自動在該陽極與該陰極間施加電勢電壓，及驅動電流通過該陽極及該陰極，以透過水電解產生氧氣，並控制水電解之時間及持續時間。
本發明之此等及其他態樣、特徵及優勢將參考本文圖式及詳細說明得以理解，且將藉助隨附申請專利範圍中特別指出之各種元件及組合實現。應理解，前文一般說明以及後文圖式簡單說明及實施方式係例示性，並解釋本發明較佳實施例，且並非限制如所主張之本發明。
100‧‧‧隱形眼鏡
110‧‧‧中央光學區
120‧‧‧周邊區
140‧‧‧環形邊緣區
200‧‧‧陽極(及/或陰極)
201‧‧‧幾何中心
214‧‧‧均勻外周緣
216‧‧‧均勻內周緣
300‧‧‧陽極(及/或陰極)
301‧‧‧幾何中心
314‧‧‧均勻外周緣
316‧‧‧鋸齒狀內周緣
圖1示意性地圖解說明一種隱形眼鏡。
圖2圖解說明包埋在本發明隱形眼鏡中之陽極之較佳形狀。
圖3圖解說明包埋在本發明隱形眼鏡中之陽極之另一較佳形狀。
除非另外定義，否則本文中使用的所有技術及科學術語具有與如熟習本發明所屬技術者通常所理解的相同含義。一般而言，本文所 使用之命名法及實驗程序係此項技術中眾所周知且常使用者。此等程序使用習知方法，諸如彼等在此項技術及各種一般參考文獻中所提供者。當某一術語以單數形式提供時，本發明者亦涵蓋該術語之複數形式。本文所使用之命名法及下文所述實驗程序係彼等此項技術中眾所周知且常使用者。還有，如本說明書(包括隨附申請專利範圍)中所使用，除非上下文另有明確規定，否則提及單數形式「一」、「一個」及「該」包括複數，且提及某一特定數值至少包括該特定數值。如本文所使用之「約」意指稱為「約」之數字包括所述數字加上或減去所述數字之1至10%。
如本申請案中所使用，術語「視情況」或「視情況地」意指隨後描述的事件或情況可能會或可能不會出現，且該描述包括出現該事件或情況之情形及不出現該事件或情況之情形。
本發明一般係關於一種隱形眼鏡，當患者佩戴時，其可主動產生直接供應至該隱形眼鏡後面的角膜之活體內氧氣。已發現，水之活體內電解可僅藉由使用至少一個陽極、至少一個陰極、及電源(例如，電池)而用於主動產生足夠氧氣，以供應至患者所佩戴隱形眼鏡後面的角膜。本發明隱形眼鏡中可發生如下水之電解半反應：在陽極2H2O→O2+4H++4e-；而在陰極2H2O+2e-→2H2+2OH-。據估計，使用一個100μWhr電容之電池電解水，假定效率100%基礎上，一整天全部使用(one day’s full use)可產生約2.6 x 10-7氧氣，與藉由厚度為80微米及透氧率(Dk)為28巴勒之隱形眼鏡經由被動擴散機制向眼睛提供之氧氣量類似。
本發明隱形眼鏡包含由水凝膠材料或聚矽氧水凝膠材料組成之鏡片主體、至少一個陽極，其以電解方式自與陽極接觸之水產生氧氣、及至少一個陰極，其以操作方式與該至少一個陽極耦合以形成電解池，其中該陽極及該陰極係包埋在該鏡片主體內並以操作方式與電 源及控制元件連接，其中該控制元件可在患者佩戴隱形眼鏡時自動在該陽極與該陰極間施加電勢電壓，及驅動電流通過該陽極及該陰極，以透過水電解產生氧氣，並控制水電解之時間及持續時間。
如本申請案中所使用，如熟習此項技術者所知，術語「隱形眼鏡」係指可置於佩戴者眼睛上或內部之結構。隱形眼鏡可矯正、改良或改變使用者的視力，但該需要並非如此。隱形眼鏡可係此項技術中已知或後來研發的任何適宜材料，且可係軟性鏡片、硬性鏡片或混合鏡片。軟性隱形眼鏡為水凝膠隱形眼鏡或聚矽氧水凝膠隱形眼鏡。
「水凝膠隱形眼鏡」係指具有由水凝膠材料製成之鏡片主體的隱形眼鏡。「聚矽氧水凝膠隱形眼鏡」係指具有由聚矽氧水凝膠材料製成之鏡片主體的隱形眼鏡。
如本申請案中所使用，如熟習此項技術者所知，術語「水凝膠」或「水凝膠材料」係指非水溶性且在完全水化時其聚合物基質內包含至少10重量%水之交聯聚合材料。
如本申請案中所使用，如熟習此項技術者所知，術語「非聚矽氧水凝膠材料」係指理論上不含聚矽氧之水凝膠材料。
如本申請案中所使用，如熟習此項技術者所知，術語「聚矽氧水凝膠」係指含聚矽氧之水凝膠材料。
通常，隱形眼鏡具有前表面(anterior surface)(或前表面(front surface))及相對後表面(posterior surface)(或後表面(back surface))及圓周邊緣，其中該前表面及該後表面逐漸縮小。
如本文所使用，隱形眼鏡之「前表面」係指在佩戴期間背離眼睛之鏡片表面。前表面(通常係實質上凸面)亦可稱為鏡片之前曲面(front curve)。
如本文所使用，隱形眼鏡之「後表面」係指在佩戴期間面向眼睛之鏡片表面。後表面(通常係實質上凹面)亦可稱為鏡片之基底曲面 (base curve)。
如熟習此項技術者所熟知，隱形眼鏡之前表面及後表面各包含中央光學區、環繞該中央光學區之周邊區(亦即一或多個非光學區)。相應地，隱形眼鏡藉由組合該等前表面及後表面包含中央光學區及環繞該中央光學區之周邊區(亦即一或多個非光學區)。圖1示意性地圖解說明典型隱形眼鏡之前視圖(亦即，自前表面側觀察)。隱形眼鏡100具有中央光學區110、周邊區120及環形邊緣區140。中央光學區110通常位於隱形眼鏡中部，其可矯正佩戴者之折射誤差，且可具有介於約7.0mm至約9.0mm範圍內之直徑。中央光學區110通常亦與隱形眼鏡100之幾何中心同心。周邊區120可由一或多個拼接在一起形成連續表面之周邊帶或區域組成。周邊區120通常與隱形眼鏡100之幾何中心同心。環形邊緣區140自周邊區130之外周緣向外延伸。邊緣區140與周邊區相切，並與後表面組合提供實質上均勻厚度，其可提供配合眼睛之舒適鏡片。
用於本發明之所有陽極及陰極本質上係導電，且在操作中，可驅動電流通過其等各者進出電源。按照本發明，該等陽極及陰極包含習知惰性導電材料，例如鉑、石墨、鈀、鋁、金、銀、釕或摻雜硼的金剛石、透明導電氧化物(例如，銦錫氧化物、摻雜氟的氧化錫、摻雜鋁的氧化鋅、摻雜銦的氧化鎘及類似物)、奈米碳管、石墨烯、透明導電聚合物(例如，聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)、摻雜聚(苯乙烯磺酸酯)之聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)、經摻雜之聚乙炔、經摻雜之聚苯胺、聚吡咯、經摻雜之聚噻吩、經摻雜之聚(4,4-二辛基環戊二噻吩)及類似物)或熟習此項技術者所知之任何導電材料。
在一較佳實施例中，該陽極包括氯離子不可接近之陽極(亦即具有帶負電膜(例如納菲薄膜(Nafion)或類似膜)在其上之陽極)以防止淚液中的氯離子接近該陽極，從而防止氯離子在該陽極處氧化形成氯。 此氯離子不可接近之陽極可藉由將電極浸沒於帶負電材料之有機溶液中，然後蒸發有機溶劑，以在該電極表面上形成帶負電的膜而製備。此帶負電的膜僅容許中性分子或陽離子(亦即，帶正電離子)通過到達該陽極表面。淚液中的任何氯離子均將受到排斥，但容許自由轉運鈉離子及中性水分子。此將容許在陽極形成氧氣及氫離子，而不會由淚液中的氯離子形成氯(隨後形成次氯酸及次氯酸鹽)。
按照本發明，陽極及陰極可彼此獨立地為一個大型單一連續電極、多個電極或電極柵。其等可呈任何類型形狀，只要其等適合包埋在隱形眼鏡中即可。較佳地，其等具有熟習此項技術者所知之平坦3維形狀，諸如例如，細線、弧形、平坦矩形、平坦正方形、平坦圓形、平坦扇形、規則或不規則平坦多邊形、平坦圓環、平坦環扇形、或其組合。該陽極及該陰極可位於或靠近隱形眼鏡之幾何中心或隱形眼鏡之任何位置。
在一較佳實施例中，該陽極及視情況該陰極係包埋在包含隱形眼鏡幾何中心之區域內。較佳地，該陽極及該陰極係透明或半透明。
在一較佳實施例中，該陽極及該陰極係包埋在隱形眼鏡之中央光學區與周邊區間之接合區域中，或包埋在周邊區中但鄰近中央光學區。當該陽極及該陰極位於此區域中時，其等將不會干擾隱形眼鏡之中央光學區之功能，即使該陽極及該陰極並非透明亦然。
在一較佳實施例中，該陽極及該陰極彼此獨立地具有平坦圓環形狀，其與隱形眼鏡之中心同心，且具有實質上均勻的直徑為約8mm至約14mm之外周緣。該圓環之寬度較佳為約0.5mm至約2.5mm(較佳約0.75mm至約2.25mm，更佳約0.9mm至約2.0mm，甚至更佳約1.2mm至約1.8mm)。該平坦圓環可具有實質上均勻的內周緣或者不均勻或鋸齒狀內周緣。該陽極及該陰極可彼此獨立地由導電材料網格製成，以增加其供電解反應之表面積。據信，藉由具有呈此平坦 圓環形狀之陽極，可產生氧氣以有效地覆蓋鏡片的整個中央部分，同時對中央光學區之功能無干擾或產生最小干擾，因為所產生的氧氣係側向擴散。
如本文所使用之「實質上均勻邊界或周緣」係指其上位置具有(亦即，離鏡片中心)實質上恆定的徑向距離(亦即彼此相差小於20%)之邊界或周緣。如本文所使用之「不均勻或鋸齒狀周緣」係指其上位置具有(亦即，離鏡片中心)彼此相差至少約20%的徑向距離之邊界或周緣。
圖2圖解說明一本發明陽極(及/或陰極)200之較佳形狀。平坦圓環係與鏡片之幾何中心201同心，且具有實質上均勻外周緣214及實質上均勻內周緣216。外周緣214可具有約12.5mm至約14mm之直徑。
圖3圖解說明一本發明陽極(及/或陰極)300之較佳形狀。平坦圓環係與鏡片之幾何中心301同心，且具有實質上均勻外周緣314及鋸齒狀內周緣316。外周緣314可具有約12.5mm至約14mm之直徑。本發明陽極(及/或陰極)300較佳係由導電材料之網格製成。
當陽極及視情況可選之陰極係平坦圓環時，其等較佳具有不透明顏色及在鏡片佩戴在眼睛上及居中時足以部分或實質上完全覆蓋(overly)鏡片佩戴者之角膜緣(limbus)區域之尺寸。角膜緣區域係位於眼睛虹膜區域與鞏膜區域間之眼睛區域。較佳地，該平坦圓環實質上完全覆蓋角膜緣區域。該平坦圓環之最靠近鏡片幾何中心之最裡面的邊界或邊緣可距離鏡片幾何中心約5mm至約12mm，較佳約6至約11.5mm，甚至更佳約7至約11mm。該環可具有任何適宜寬度，且較佳寬度為約0.5至約2.5mm，更佳寬度為約0.75至約1.75mm，或甚至更佳寬度為約0.8至約1.25mm。該陽極及視情況可選之該陰極可具有許多種顏色，例如，藍色、灰色、棕色、淡藍色、青綠色、紫色、深紫色、藍紫色、淺綠色、黃色或綠色。該陽極及視情況可選之該陰極 之較佳顏色為帶有紫色調之黑色。
藉由具有彩色圓環，陰極不僅可充當氧氣產生元件，還可在以下情形下充當用於改善佩戴者天然眼睛顏色並使其在普通觀察者感知時更醒目及/或更大之人造角膜緣環：若角膜緣環之顏色類似於虹膜之天然顏色，或角膜緣環之顏色與虹膜之天然顏色相同但亮度更低，或角膜緣環之顏色比虹膜之天然顏色更深。
該陽極及該陰極可間隔開，但較佳彼此靠近，以最大限度減小隱形眼鏡中的局部pH變化(陽極表面周圍局部H+濃度較高，及陰極表面周圍局部OH-濃度較高)。更佳地，陰極係位於隱形眼鏡之陽極與前表面之間，並藉由帶負電的膜與陽極隔開。
按照本發明，包埋在本發明隱形眼鏡中之控制元件可包含用於在患者佩戴隱形眼鏡時自動在陽極與陰極之間施加電勢電壓，並驅動電流通過該陽極及陰極以自電解水產生氧氣，並控制水電解之時間及持續時間之構件(例如，一或多種小型化電子裝置，諸如如熟習此項技術者所知之微處理器、用於儲存特定指示之指令及/或數據之記憶體、及/或小型化包埋系統)。該控制元件亦可控制包埋在隱形眼鏡中之其他電子裝置及/或電活性裝置。
任何電源均可用於本發明中。此等電源之實例包括(但不限於)電池(例如，鋰離子電池或類似電池)、用於將光轉化為電能之光伏打能量電池(由(僅舉例而言)透明光伏打聚合膜或類似物製得之薄光伏打電池)、用於將熱能轉化為電能之熱電電池、用於將眼睛運動的動能轉化為電能之壓電電池(例如透明壓電聚合物之薄膜、或類似物)、電容器(例如，電學薄膜電容器或類似物)或其組合。該電源較佳包括至少一個電池，更佳至少一個可充電電池，甚至更佳至少一個呈平坦圓環形狀之薄膜或至少兩個呈平坦環扇形形狀之薄膜電池。
薄膜電池可為一次性充電及可充電形式。可充電薄膜電池可在 市面上購得，例如美國橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)自1990年代早期已生產各種形式。目前此等電池之商業生產商包括Excellatron Solid State,LLC(Atlanta,Ga.)、Infinite Power Solutions(Littleton,Colo.)及Cymbet Corporation(Elk River,Minn.)。熟習此項技術者知曉如何使薄膜電池形成任何所需三維形狀，例如平坦圓環或環扇形。
按照本發明，控制元件及電源較佳位於隱形眼鏡之陽極與前表面之間。在此幾何配置中，陽極將緩解與控制元件及電源之不透氧性相關聯的問題。
在一較佳實施例中，本發明隱形眼鏡中另外包含用於視力矯正之電光元件。電光元件已揭示於美國專利案第6851805號、第7490936號及第8154804號(其全部以全文引用的方式併入本文中)，且可用於本發明中。
在一較佳實施例中，本發明隱形眼鏡上另外包含塗層。較佳地，該塗層係水含量較高且厚度為至少約0.05微米(較佳約0.1微米至約20微米，更佳約0.25微米至約15微米，甚至更佳約0.5μm至約12.5μm，尤佳約1μm至約10μm)之水凝膠層，厚度係用原子力顯微鏡跨呈完全水合狀態之聚矽氧水凝膠隱形眼鏡之自後表面至前表面之橫截面測得，且實質上不含聚矽氧(亦即，其係由具有佔全部元素百分比之約5%或更小，較佳約4%或更小，更佳約3%或更小之表面矽原子百分比表徵，其係藉由XPS分析呈乾燥狀態之隱形眼鏡測得)。
本發明隱形眼鏡可根據包括可棄式模具之改良鑄塑成形法(例如，PCT公開專利申請案第WO/87/04390號、EP-A 0 367 513、美國專利案第5,894,002號)或藉由包括可再利用模具及在光化輻射之空間受限下使鏡片成型組合物固化之所謂Lightstream TechnologyTM(Alcon)(美國專利案第5,508,317號、第5,583,163號、第5,789,464號、 第5,849,810號及第8,163,206號)自用於形成非聚矽氧水凝膠但較佳聚矽氧水凝膠之鏡片調配物製得。
「鏡片調配物」係指可以熱法或光化法(亦即藉由光化輻射)固化(亦即聚合及/或交聯)得到交聯聚合物之可聚合組合物。光化輻射之實例為UV照射、離子化輻射(例如，γ射線或X-射線照射)、微波照射等。熱固化或光化固化法係熟習此項技術者所熟知。鏡片形成材料係熟習此項技術者所熟知，諸如：非聚矽氧水凝膠及聚矽氧水凝膠。
就生產聚矽氧水凝膠(SiHy)隱形眼鏡而言，如熟習此項技術者所熟知，隱形眼鏡之用於鑄塑成形之SiHy鏡片調配物通常包含至少一種選自以下組成之群之組分：含聚矽氧之乙烯系單體、含聚矽氧之乙烯系大分子單體、含聚矽氧之預聚物、親水性乙烯系單體、疏水性乙烯系單體、交聯劑、自由基引發劑(光引發劑或熱引發劑)、親水性乙烯系大分子單體/預聚物及其組合。SiHy隱形眼鏡調配物亦可包含熟習此項技術者所已知之其他必要組分，諸如，例如如熟習此項技術者所已知之UV-吸收劑、可見度染色劑(染料、顏料或其混合物)、抗微生物劑(例如，銀奈米粒子)、生物活性劑、可浸出潤滑劑、可浸出淚液穩定劑及其混合物。如熟習此項技術者所已知，然後所得SiHy隱形眼鏡可經萃取溶劑萃取，以自所得鏡片移除未聚合組分，及經歷水合過程。本申請案之申請日期前公開之許多專利案及專利申請案中已描述許多聚矽氧水凝膠鏡片調配物。其等全部可用於獲得本發明之SiHy隱形眼鏡。用於製造商業SiHy鏡片之SiHy鏡片調配物(諸如lotrafilcon A、lotrafilcon B、balafilcon A、galyfilcon A、senofilcon A、narafilcon A、narafilcon B、comfilcon A、enfilcon A、asmofilcon A)亦可用於製造SiHy隱形眼鏡。
用於製造隱形眼鏡之鏡片模具係熟習此項技術者所熟知，且(例如)用於鑄塑成形或旋轉澆鑄中。例如，(鑄塑成形用)模具通常包含至 少兩個模具區段(section)(部分(portion))或半模(亦即第一及第二半模)。第一半模定義第一模製(或光學)表面，且第二半模定義第二模製(或光學)表面。該等第一及第二半模經結構設計以彼此接納，使得在該第一模製表面與該第二模製表面間形成鏡片形成腔室。半模之模製表面係該模具之腔室形成表面，且與鏡片形成材料直接接觸。
製造用於澆鑄成形隱形眼鏡之模具區段之方法通常係一般技術者所熟知。本發明方法並不限於形成模具之任何特定方法。事實上，形成模具之任何方法均可用於本發明中。該等第一及第二半模可藉由各種技術(諸如射出成形或車床加工(lathing))形成。適合形成半模之方法實例揭示在以下美國專利案號中：Schad之4,444,711；Boehm等人之4,460,534；Morrill之5,843,346及Boneberger等人之5,894,002，該等案亦以引用的方式併入本文中。
實質上，此項技術中已知用於製造模具之所有材料均可用於製造用於製造隱形眼鏡之模具。例如，可使用聚合材料，諸如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、PMMA、Topas® COC級8007-S10(來自德國法蘭克福之Ticona GmbH及Summit,New Jersey之乙烯及降冰片烯之澄清非晶共聚物)或類似物。可使用容許UV光透射之其他材料，諸如石英玻璃及藍寶石。
較佳可再利用模具之實例為彼等揭示在美國專利申請案第08/274,942號(1994年7月14日申請)、第10/732,566號(2003年12月10日申請)、第10/721,913號(2003年11月25日申請)及美國專利案第6,627,124號，該等案之全文以引用的方式併入本文中。可再利用模具可由石英、玻璃、藍寶石、CaF2、環狀烯烴共聚物(諸如例如來自德國法蘭克福之Ticona GmbH及Summit,New Jersey之Topas® COC級8007-S10(乙烯及降冰片烯之澄清非晶共聚物)、來自Zeon Chemicals LP,Louisville,KY之Zeonex®及Zeonor®)、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、來自DuPont(Delrin)之聚甲醛、來自G.E.Plastics，之Ultem®(聚醚醯亞胺)、PrimoSpire®等等。
按照本發明，可如下製造隱形眼鏡。首先，獲得包含一母半模及一公半模之模具，其中該母半模界定對應於隱形眼鏡之前表面的第一模製(或光學)表面，且該第二半模界定對應於隱形眼鏡之後表面的第二模製(或光學)表面，其中該等母半模及公半模經結構設計以彼此接納，使得在該第一模製表面與該第二模製表面之間形成鏡片形成腔室。半模之模製表面係該模具之腔室形成表面，且與鏡片調配物直接接觸。其次，將第一用量之鏡片調配物(或較佳聚矽氧水凝膠鏡片調配物)佈置在母半模之第一模製表面上，以根據熟習此項技術者所已知之任何方法形成具有所需厚度(例如約5微米至約50微米，較佳約5微米至約40微米，更佳約10微米至約30微米之厚度)之第一層。在母半模之第一模製表面上形成鏡片調配物之第一層後，鏡片調配物之第一層可部分或實質上固化(可選步驟)。第三，將至少一個用於以電解方式產生氧氣之陽極、至少一個陰極、控制元件及電源置於鏡片調配物之第一層(視情況固化)之頂部。第四，將第二用量之鏡片調配物佈置於該第一層、該至少一個用於以電解方式產生氧氣之陽極、至少一個陰極、控制元件及電源各者上，以形成鏡片調配物之第二層。第五，用母半模封閉公半模。第六，使具有鏡片調配物之該等第一及第二層以及夾在鏡片調配物之該等第一層與第二層間之陽極、陰極、控制元件及電源之密封模具在該等第一及第二模製表面間所形成之模具腔室內經歷固化條件(熱固化或光化固化條件)，以形成本發明隱形眼鏡。應理解，所得本發明隱形眼鏡可經歷如熟習此項技術者所知之其他製程，鏡片萃取、水合、塗佈及包裝、高壓釜及其組合。
按照本發明，可將陽極、陰極、控制元件及電源囊封在水凝膠材料(較佳聚矽氧水凝膠材料)中，以形成呈圓環形式之膠囊，然後在 上述製程的第三步驟中置於鏡片調配物之第一層之頂部。
熟習此項技術者熟知如何將塗層施加至隱形眼鏡。較佳地，使用美國專利案第8529057號(其全文以引用的方式併入本文中)中所述塗佈方法在本發明隱形眼鏡表面上形成非聚矽氧水凝膠塗層。
前述揭示內容使得一般技術者可實踐本發明。本文所述各種實施例可作各種修飾、變化及組合。為使讀者更好地理解具體實施例及其優勢，建議參考以下實例。希望本說明書及實例被視為例示性。

Claims (20)

  1. 一種隱形眼鏡，其包含：(1)由聚矽氧水凝膠材料組成之鏡片主體；(2)至少一個陽極，其以電解方式自與陽極接觸之水產生氧氣；(3)至少一個陰極，其以操作方式與該至少一個陽極耦合以形成電解池；(4)至少一個電池；及(5)控制元件，其可在患者佩戴隱形眼鏡時自動在該陽極與該陰極間施加電勢電壓，及驅動電流通過該陽極及該陰極以透過水電解產生氧氣，並控制水電解之時間及持續時間，其中該陽極、該陰極、該電池及該控制元件係包埋在該鏡片主體內並以操作方式與該至少一個電池及該控制元件連接，其中該隱形眼鏡包含中央光學區、周邊區及環形邊緣區，該中央光學區與隱形眼鏡之幾何中心同心且位於隱形眼鏡中部，其可矯正佩戴者之折射誤差且具有介於7.0mm至9.0mm範圍內之直徑，該周邊區環繞該中央光學區，且由一或多個拼接在一起形成連續表面之帶或區域組成並與隱形眼鏡之幾何中心同心，該環形邊緣區自周邊區之外周緣向外延伸至圓周邊緣，其中該陽極及該陰極彼此獨立地具有平坦圓環形狀，其與該隱形眼鏡之中心同心，且具有實質上均勻的直徑為12.5mm至14mm之外周緣與鋸齒狀內周緣，其中該平坦圓環之寬度為0.5mm至2.5mm，其中該陽極及該陰極具有不透明顏色且在鏡片佩戴在眼睛上及居中時部分或完全覆蓋鏡片佩戴者之角膜緣(limbus)區域，條 件係該平坦圓環之最靠近鏡片幾何中心之最裡面的邊界或邊緣距離該隱形眼鏡幾何中心5mm至12mm。
  2. 如請求項1之隱形眼鏡，其中該陰極藉由帶負電材料所組成之帶負電的膜與該陽極隔開。
  3. 如請求項1之隱形眼鏡，其中該陽極係具有帶負電的膜在電極表面上之電極，其中該帶負電的膜係由帶負電材料所組成。
  4. 如請求項2之隱形眼鏡，其中該陽極係具有帶負電的膜在電極表面上之電極，其中該帶負電的膜係由帶負電材料所組成。
  5. 如請求項1至4中任一項之隱形眼鏡，其中該陽極及該陰極彼此獨立地包含一個大型單一連續電極、多個電極或電極柵。
  6. 如請求項1至4中任一項之隱形眼鏡，其中該陽極及該陰極彼此獨立地由導電材料網格製成。
  7. 如請求項1至4中任一項之隱形眼鏡，其中該隱形眼鏡另外包含包埋在其中之用於視力矯正之電光元件。
  8. 如請求項5之隱形眼鏡，其中該隱形眼鏡另外包含包埋在其中之用於視力矯正之電光元件。
  9. 如請求項6之隱形眼鏡，其中該隱形眼鏡另外包含包埋在其中之用於視力矯正之電光元件。
  10. 如請求項1至4中任一項之隱形眼鏡，其中該控制元件及該電池係位於該隱形眼鏡之該陽極與該前表面之間。
  11. 如請求項5之隱形眼鏡，其中該控制元件及該電池係位於該隱形眼鏡之該陽極與該前表面之間。
  12. 如請求項6之隱形眼鏡，其中該控制元件及該電池係位於該隱形眼鏡之該陽極與該前表面之間。
  13. 如請求項7之隱形眼鏡，其中該控制元件及該電池係位於該隱形眼鏡之該陽極與該前表面之間。
  14. 如請求項1至4中任一項之隱形眼鏡，其中該隱形眼鏡另外包含塗層在其上，其中該塗層係水含量較高且厚度為至少0.05微米之水凝膠層，該厚度係用原子力顯微鏡跨呈完全水合狀態之聚矽氧水凝膠隱形眼鏡之自後表面至前表面之橫截面測得，且該水凝膠層實質上不含聚矽氧，其係由具有佔全部元素百分比之5%或更小之表面矽原子百分比表徵，其係藉由XPS分析呈乾燥狀態之聚矽氧水凝膠隱形眼鏡測得，其中該陽極及陰極具有相同形狀。
  15. 如請求項5之隱形眼鏡，其中該隱形眼鏡另外包含塗層在其上，其中該塗層係水含量較高且厚度為至少0.05微米之水凝膠層，該厚度係用原子力顯微鏡跨呈完全水合狀態之聚矽氧水凝膠隱形眼鏡之自後表面至前表面之橫截面測得，且該水凝膠層實質上不含聚矽氧，其係由具有佔全部元素百分比之5%或更小之表面矽原子百分比表徵，其係藉由XPS分析呈乾燥狀態之聚矽氧水凝膠隱形眼鏡測得，其中該陽極及陰極具有相同形狀。
  16. 如請求項6之隱形眼鏡，其中該隱形眼鏡另外包含塗層在其上，其中該塗層係水含量較高且厚度為至少0.05微米之水凝膠層，該厚度係用原子力顯微鏡跨呈完全水合狀態之聚矽氧水凝膠隱形眼鏡之自後表面至前表面之橫截面測得，且該水凝膠層實質上不含聚矽氧，其係由具有佔全部元素百分比之5%或更小之表面矽原子百分比表徵，其係藉由XPS分析呈乾燥狀態之聚矽氧水凝膠隱形眼鏡測得，其中該陽極及陰極具有相同形狀。
  17. 如請求項7之隱形眼鏡，其中該隱形眼鏡另外包含塗層在其上，其中該塗層係水含量較高且厚度為至少0.05微米之水凝膠層，該厚度係用原子力顯微鏡跨呈完全水合狀態之聚矽氧水凝膠隱形眼鏡之自後表面至前表面之橫截面測得，且該水凝膠層實質上 不含聚矽氧，其係由具有佔全部元素百分比之5%或更小之表面矽原子百分比表徵，其係藉由XPS分析呈乾燥狀態之聚矽氧水凝膠隱形眼鏡測得，其中該陽極及陰極具有相同形狀。
  18. 如請求項10之隱形眼鏡，其中該隱形眼鏡另外包含塗層在其上，其中該塗層係水含量較高且厚度為至少0.05微米之水凝膠層，該厚度係用原子力顯微鏡跨呈完全水合狀態之聚矽氧水凝膠隱形眼鏡之自後表面至前表面之橫截面測得，且該水凝膠層實質上不含聚矽氧，其係由具有佔全部元素百分比之5%或更小之表面矽原子百分比表徵，其係藉由XPS分析呈乾燥狀態之聚矽氧水凝膠隱形眼鏡測得，其中該陽極及陰極具有相同形狀。
  19. 一種製造隱形眼鏡之方法，其包括以下步驟：(1)獲得包含一母半模及一公半模之模具，其中該母半模界定對應於隱形眼鏡之前表面之第一模製表面，且該第二半模界定對應於該隱形眼鏡之後表面之第二模製表面，其中該等母半模及公半模經結構設計以彼此接納，使得在閉合時在該第一模製表面與該第二模製表面之間形成鏡片形成腔室；(2)將第一用量之鏡片調配物佈置在該母半模之該第一模製表面上，以形成具有5微米至50微米之厚度之第一層，該鏡片調配物為聚矽氧水凝膠鏡片調配物；(3)視情況使該鏡片調配物之該第一層在該母半模之該第一模製表面上固化；(4)將至少一個以電解方式產生氧氣之陽極、至少一個以操作方式與該至少一個陽極耦合以形成電解池之陰極、控制元件及電源置於該鏡片調配物之視情況經固化之該第一層上，其中該控制元件可在患者佩戴該隱形眼鏡時自動在該陽極與該陰極間施加電勢電壓，及驅動電流通過該陽極及該陰極，以透過水電 解產生氧氣，並控制水電解之時間及持續時間；(5)將第二用量之鏡片調配物佈置於該第一層、該陽極、該陰極、該控制元件及該電源上，以形成該鏡片調配物之第二層，其中該陽極、該陰極、該控制元件及該電源係夾在該鏡片調配物之該等第一層與第二層之間；(6)使該公半模在該母半模上閉合以將夾在該鏡片調配物之該等第一層與第二層間之該陽極、該陰極、該控制元件及該電源封閉在該等第一及第二模製表面間所形成之鏡片形成腔室內；(7)使該鏡片調配物之該等第一及第二層在該鏡片形成腔室內熱或光化固化，以形成該隱形眼鏡。
  20. 如請求項19之方法，其中將該陽極、該陰極、該控制元件及該電源囊封在聚矽氧水凝膠材料中，以形成呈圓環形式之膠囊，然後在步驟(4)中置於該鏡片調配物之該第一層之頂部。
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