角膜接触镜专利技术分析

发表时间:2020/7/21   来源:《科学与技术》2020年第7期   作者:何娈
[导读] 角膜接触镜是广泛用于矫正视力或保护眼睛的镜片,
        摘要:角膜接触镜是广泛用于矫正视力或保护眼睛的镜片,具有广泛的市场应用。本文以角膜接触镜的专利申请数据为分析样本,对专利申请状况以及主要技术发展的路线进行了梳理,对专利申请趋势及该技术的发展历程进行了分析。
        关键词:角膜接触镜;专利分析
       
        角膜接触镜,又称隐形眼镜,是一种直接戴在眼球角膜上用于矫正视力或保护眼睛的镜片,具有美观、方便、视觉效果好等优点,具有广泛的市场应用。本文选择DWPI/SIPOABS/CNABS专利数据库,通过对检索所获得的该领域的专利申请进行统计与分析,梳理了角膜接触镜领域的主要技术发展的路线。
       

图1 申请量年度分布
        图1显示了角膜接触镜申请量的年度分布。通过对各个时期的专利文献进行梳理和分析,得到该领域的专利技术演进路线,角膜接触镜专利申请的发展大致经历了以下三个主要发展阶段:
        第一阶段(20世纪60年代初-80年代)为起步期。该阶段属于角膜接触镜的起步阶段,早期制造的PMMA硬质镜片的为车削工艺,制备的镜片硬度高,透气性差,大大限制了其应用。该时期主要对角膜接触镜的材质改进,以改善镜片的性能,其主要包括两个分支,一、改善硬质镜片的性能,如发展了硅酮丙烯酸酯(SMA)、氟硅丙烯酸酯(FSA)、有机硅烷与MMA单体的共聚物等材质,提高硬质镜片的透气性;二、研究半硬质镜片以及软质镜片,如20世纪60年代初,捷克斯洛伐克化学家Otto Wichterle利用HEMA单体通过旋转成型工艺制备出第一副软性隐形眼镜,但其透气性差; 20世纪80年代,考伦(Dow Corning)制成一种较柔软的硅弹性镜片,透氧性极强,制成的镜片可长时间佩戴。
        第二阶段(90年代-21世纪初期)为平稳发展期。这时期的专利在镜片材质方面主要集中在对聚硅氧烷镜片的改性。同时改进了镜片的加工工艺,如从车削工艺到模塑工艺,对模具进行改进,以及发展为无需模具的立体光刻生产工艺,并结合激光技技术的发展出现了接触镜飞秒激光微加工方法(US2006/0285071A1),通过施加飞秒激光束以烧蚀接触镜的至少一部分,从而在接触镜上提供结构特征,如方便在接触镜上设置窗孔、沟槽和/ 或角状部分。另外,对于角膜接触镜的功能也有了扩展,如从早期的矫正屈光不正,发展为具有变色(US4971433A)、抗菌(WO0249683A2)、散光矫正(EP0949530A1)的镜片。
        第三阶段(2010年-至今)为全面发展期。在前两个阶段的奠定下,角膜接触镜的材料以及加工方式都日渐成熟,研发者们可进行更多更灵活的设计。如库柏公司设计了一款多焦点隐形眼镜,其可自由实现一只眼中佩戴一个仅设计用于矫正远视力的隐形眼镜,而在另一只眼中佩戴仅设计用于矫正近视力的第二隐形眼镜(WO2013114209A2)。 强生公司研发了具有多层样图的隐形眼镜,其包括角膜缘设计图形、内效果图形、以及外效果图形,形成独特结构的不同颜色、不同色度、不同水平的明度、不同水平的暗度和图案,佩戴具有美瞳的效果(US2016/0306189A1)。另外,强生公司将电子元件与角膜接触镜相结合,研究了方式,可将电子和/或电力角膜接触镜片设计成经由改变镜片的折射能力来提供增强的视力,或可设计成提高颜色和分辨率、显示纹理信息、将语音实时转换为字幕、提供导航系统的视觉提示、提供图像处理和互联网接入,极大扩展了角膜接触镜的功能(CN103135252A)。另外,国内高校华中科技大学的研发团队将角膜接触镜与微流控技术相结合,研发出了具有给药治疗功效以及内置眼压检测装置的角膜接触镜(CN107811751A,CN105962887A)。
        随着社会对使用性及安全性提出了进一步的需求,角膜接触镜领域将以佩戴舒适性,生产便捷性以及功能全面性的为主要方向的创新和改进,比如将角膜接触镜与VR技术相结合,在小小的镜片上开启虚拟的无限世界;以及其他更多可能。
       
参考文献
[1] US2006/0285071A1,”Femtosecond laser of a contact lens manufactured thereby”, BAUSCH & LOMB INC
[2] US4971433A,”Method of making an improved dyed color change contact lens”, SUNSOFT CORP
[3] WO0249683 A2,’” Antimicrobial contact lenses and methods for their production”, JOHNSON & JOHNSON VISION CARE INC
[4] EP0949530A1,” Contact lens especially an astigmatism correction lens”, ESSILOR INT
[5] WO2013114209A2,” Multifocal contact lenses and related methods and uses to improve vision of presbyopic subjects”, COOPERVISION INT HOLDING CO LP
[6] US2016/0306189A1,” Contact lens with multi-layered pattern”, JOHNSON & JOHNSON VISION CARD INC
[7] CN103135252A,” 电子角膜接触镜片中的电气互连件”, 庄臣及庄臣视力保护公司
[8] CN107811751A,” 一种用于治疗干眼症的隐形眼镜”, 华中科技大学
[9] CN105962887A,” 一种基于微流体技术的非侵入式眼压检测传感器”, 华中科技大学
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