[发明专利]使用单个模具立体光刻制造眼科装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及眼科装置的制造方法。具体来说，本发明涉及利用立体光刻制备眼科装置的方法。此外，本发明提供基于处方为特定病人制造接触透镜的系统和方法。

背景技术

众所周知，接触透镜可以用于化妆和视力的校正。理想的接触透镜是不但长期佩带舒适，而且容易以最低成本制造的接触透镜。接触透镜由它们的背(靠着眼睛)表面和前表面的形状描述。该背表面经成形而配合佩带者的角膜。通常，接触透镜制造商对大多数用户仅使用三个至五个不同的形状。透镜的前表面控制透镜的视觉校正能力。改变透镜的厚度以控制它的校正性能。

当前，铸模方法是制备接触透镜的最成本划算的制造方法之一。在典型的模制方法中，将预定量的可聚合或可交联材料分配在模具的阴半模中并通过将阳半模靠近该阴半模放置封闭该模具而产生具有为接触透镜所需的几何结构的空腔。通常，使用过量的可聚合或可交联材料以当闭合模具的阴阳半模时，将过量的材料排出到与模腔相邻的溢流区中。用经由UV光、热作用或其它非热方法投射的辐射使保留在模具内的可聚合或可交联材料聚合或交联。因为眼科透镜的几何结构特别由阴阳半模之间的空腔界定，并且因为眼科透镜的边缘的几何结构由这两个半模在它们接触的区域中的轮廓界定，所以将接触透镜制成通常在阴阳半模之间的最终形态，而对透镜的表面或透镜的边缘不进行附加的修整工作。这些全模制方法可以降低接触透镜制备中的成本。

然而，校正透镜的制造方法利用模具(软接触)或机械加工(硬接触，眼内透镜)，它们难以或不能响应于个体的视力校正需求而改变。在典型的模制方法中，在固化后从模具取出的接触透镜需要经历其它制造方法例如水合/萃取(extraction)和消毒，它们可能提高接触透镜的制造成本。通过使用是水溶性光可交联聚乙烯醇的预聚物，可以在数秒内在模具中制备具有光学质量的成品透镜，而不需要后续对接触透镜的萃取或修整步骤。采用此种制造方法，可以按降低的成本制造接触透镜并因此可以制备使用者在一次使用后摈弃的一次性接触透镜。

虽然一些接触透镜模制方法能够在一定程度上降低接触透镜的制造成本，但是与模具和其制备相联系的成本可能较高。部分地由于与使用模具相联系的较高成本和部分地由于难以处理具有极大数目SKU的存量，通过透镜模制方法制造的一类接触透镜一般只能具有有限量的光焦度变化和/或基曲等的选择。在大多数情况下，病人必须使用将与他(她)的处方最匹配的接触透镜或使用高价制备(例如通过车床加工制备)的定制接触透镜。

此外，在典型的模制方法中，将预定量的可聚合或可交联材料分配到两个半模中的一个中可能是挑战性的制造问题。例如，可聚合或可交联材料的粘度必须在某个特定值内以将可能以合理的成本分配可聚合或可交联材料。此外，必须采取所有可能的措施消除气泡在可聚合或可交联材料的分配期间形成。所有上述制造问题和与可聚合或可交联材料的分配相关的其它问题可能提高制备接触透镜的成本，此外还限制可用于制造接触透镜的可聚合或可交联材料的选择。

一类新型加成的(additive)、层基制造方法已经出现，它能够实现“自由制造”，而无需硬性工具(双面模制)或部分特定的程序设计(机械加工)。

因此，仍需要经济地制备接触透镜而不使用模制方法的新方法。还需要制备定制接触透镜的成本有效的制备方法。

发明内容

在一个方面中，本发明提供利用立体光刻制备眼科装置的方法。该方法包括以下步骤：(a)将(i)装置形成材料的基本上无溶剂的液体或熔体，或(ii)所述装置形成材料的溶液沉积到包括单个模具表面的容器中，其中所述装置形成材料可通过光化辐射交联或聚合；(b)用一个或多个活化能束辐射所述装置形成材料以获得聚合或交联的装置形成材料的固化层；(c)用所述一个或多个活化能束辐射所述装置形成材料以在具有由所述单个阳模表面界定的背表面的先前固化的层上面获得固化层；和(d)重复步骤(c)以获得附加的固化层直到完整地产生所述眼科装置，其中固化层中的每一个对应于所述眼科装置的相关截面。

在另一个方面中，本发明提供为特定病人制备眼科透镜的方法，包括以下步骤：接收包括所述病人的眼睛的一组特性数据的处方；基于该处方设计眼科透镜的3-D数学模型；将所述3-D数学模型以数学方式切成多个薄且垂直叠加的层，每个层在该层的水平处具有限定的厚度分布和与所述3-D数学模型的截面(例如，平面横截面或弯曲截面)对应的几何结构；和将多个所述薄且垂直叠加的层中的每一个的厚度分布和几何结构转换成控制信号，该控制信号控制立体光刻机以在可交联或可聚合装置形成材料的浴中在所述单个阳模表面上层靠叠加层地产生眼科透镜。