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EP4179385A1 - Lentille sclérale comprenant une partie de recouvrement encapsulant un ou plusieurs composants électroniques et configurée pour laisser apparente la pupille de l'oeil portant la lentille - Google Patents

Lentille sclérale comprenant une partie de recouvrement encapsulant un ou plusieurs composants électroniques et configurée pour laisser apparente la pupille de l'oeil portant la lentille

Info

Publication number
EP4179385A1
EP4179385A1 EP21742372.2A EP21742372A EP4179385A1 EP 4179385 A1 EP4179385 A1 EP 4179385A1 EP 21742372 A EP21742372 A EP 21742372A EP 4179385 A1 EP4179385 A1 EP 4179385A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lens
scleral lens
covering part
eye
scleral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21742372.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Louis De Bougrenet De La Tocnaye
Emmanuel Veillard
Vincent NOURRIT
Laure ADAM
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lentilles
Institut Mines Telecom IMT
Original Assignee
Lentilles
Institut Mines Telecom IMT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lentilles, Institut Mines Telecom IMT filed Critical Lentilles
Publication of EP4179385A1 publication Critical patent/EP4179385A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • G02C7/048—Means for stabilising the orientation of lenses in the eye
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C11/00—Non-optical adjuncts; Attachment thereof
    • G02C11/10—Electronic devices other than hearing aids
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • G02C7/047—Contact lens fitting; Contact lenses for orthokeratology; Contact lenses for specially shaped corneae

Definitions

  • Scleral lens comprising a covering part encapsulating one or more electronic components and configured to leave the pupil of the eye wearing the lens visible.
  • the present invention relates to a scleral lens, intended to be worn by an individual's eye.
  • the lens according to the invention can be a completely autonomous system embedded in at least one eye of an individual.
  • the invention aims in particular to improve contact lenses, a part of which encapsulates one or more electronic components, in order to leave visible, that is to say unobstructed, the pupil of the eye which wears one of these lenses.
  • a scleral lens according to the present invention are numerous, among which mention may be made of: assistance with the surgical gesture, assistance with driving, man-machine interface, cobotics, analysis of the subject's attention and fatigue, design of new human/machine interfaces: home automation, personal assistance (communication with patients suffering from "Locked-In Syndrome” for example), vision assistance for the visually impaired, etc.
  • a contact lens can thus carry a payload to perform various functions.
  • a lens can contain a payload of one or more electronic components, such as projectors, imaging devices, sensors, gyroscopes, batteries, micro electromechanical systems MEMS (acronym Anglo-Saxon for "MicroElectroMechanical Systems”), accelerometers and magnetometers, etc.
  • the first consequence is the increase in weight and/or thickness of these lenses.
  • the increase in weight combined with the effect of gravity can result in the lens shifting downwards.
  • Increasing the thickness can have a similar effect due to the pressure exerted by the upper eyelid bearing more on the lens.
  • FIG. 1 This is illustrated in FIG. 1 where one can see a contact lens 1 whose material 10 comprises a transparent central portion 11 and which encapsulates several electronic components 12 distributed mainly over an annular portion 13. As illustrated, the lens 1 is decentered lower when fitting on the eye (O) and is wedged in a way on the bottom. The pupil (P) of the eye is partially blocked by an area of non-transparent 100 membrane.
  • contact lenses can present disadvantages such as problems of tolerance, discomfort... for the individuals who wear them.
  • conventional contact lenses are made either of a flexible hydrophilic material or of a rigid material, and are in contact with the cornea. The latter being very sensitive and very fragile, the tolerance to contact lenses is very variable according to the individuals.
  • the possible displacement of these lenses on the eye creates a limiting hazard for considering the development of a lens with integrated electronic component(s).
  • Known scleral lenses are lenses of larger dimensions, as shown in FIG. 2, with an internal face 14 and an external face 15 of the covering part 10 which define the general shape of a spherical cap. These scleral lenses 1 are not in contact with the cornea, with a space E typically of a few hundred microns between the surface of the cornea and the internal face 14 of the lens 10, and the peripheral portion 16 of the lens 10 rests evenly on the sclera, as shown in FIG. 3. These two characteristics make them very comfortable and very stable lenses on the eye.
  • scleral lenses are filled with physiological saline or an ophthalmic moisturizing solution. This creates a reservoir of fluid under the lens that keeps the corneal surface permanently hydrated. This has thus become the recommendation of therapeutic choice for corneal surface pathologies such as severe dry eye syndrome.
  • the proofs of good physiological and subjective tolerance for this category of lenses are well established.
  • the sclera does not have the same shape or curvature in all meridians, which can result in a non-optimal position and stability of a contact lens.
  • the object of the invention is to meet this need at least in part.
  • the invention relates in one of its aspects to a scleral lens comprising: - a covering part adapted to cover the pupil, the iris and at least partially the sclera of an individual's eye, the cover part comprising a transparent central portion; - at least one electronic component encapsulated in a portion of the covering part, lens in which the shape and/or the dimensions of the covering part are configured at least locally according to the arrangement of the component(s) (s) electronic(s) and, where applicable, the non-axisymmetric shape of the eye, such that the pupil is completely visible through the transparent central portion of the covering part when said lens is carried by the eye.
  • scleral lens is meant here and in the context of the invention the usual meaning, namely a large-diameter contact lens which, in the configuration worn by the eye, passes over the cornea without touching it. , resting on the sclera of the eye.
  • the scleral lens according to the invention can be rigid or hybrid (semi-rigid).
  • the covering part is shaped to delimit between the cornea and the covering part, a free space (E) forming a reservoir.
  • E free space
  • the space E of a few hundred microns between the surface of the cornea and the internal face of the covering part of the lens makes it possible to consider the integration of multiple electronic components for different applications with a safety buffer zone.
  • a scleral lens according to the invention offers a larger encapsulation volume than traditional contact lenses and is above all more stable.
  • the design of the internal face of the scleral lens, and more particularly that of the peripheral portion which will carry out the support with the sclera, allows an optimal position and stabilization on a non-axisymmetric eye.
  • At least the inner face of the covering part has a generally asymmetrical shape.
  • At least one of the four quadrants of the covering part has a shape distinct from the other quadrants.
  • quadrant is meant here and in the context of the invention, an angular sector of the covering part whose measurement is 90 degrees.
  • at least the internal face of the covering part has at least locally a toric surface.
  • the covering part has at least one flat meridian and at least one arched meridian, arranged at 90° from the flat meridian.
  • the encapsulation portion of the electronic component(s) of the overthickened cover part with respect to the rest of the cover part extends in a non-annular shape around the central portion transparent.
  • the mass of the electronic component(s) is advantageously distributed in a non-uniform manner.
  • the encapsulation portion can extend around the transparent central portion as desired:
  • the scleral lens according to the invention can integrate a battery, in order to constitute a completely autonomous system embedded in at least one eye of an individual.
  • the battery is a deformable accumulator, encapsulated in the membrane. It may be an accumulator described and claimed in patent application WO 2018/167393 A1. Such an accumulator has the advantage of being of very small dimensions, typically with a surface area of the order of 0.75 cm 2 .
  • This flexible battery also has the advantageous characteristics of being stretchable and self-repairing so as to be integrated as well as possible into the contact lens and of being able to ensure sufficient autonomy for the operation of the illumination sources.
  • the covering part consists of two pucks assembled together by defining the portion in which the electronic component(s) is (are) encapsulated, one and/ or the other of the two pucks comprising, in their zone delimiting the transparent central portion, a bonding polymer material whose the refractive index is chosen so as not to generate a diopter in said central portion.
  • Another subject of the invention is an automatic system for detecting the direction of gaze of an individual comprising at least one scleral lens as described above. It is therefore a system that will automatically detect, i.e. once programmed without human intervention, the direction of an individual's gaze.
  • the invention essentially consists in defining a scleral lens whose shape and/or dimensions of the covering part are modified with respect to a known axisymmetric shape taking into account the mass of the on-board electronic components, and advantageously a possible shape non-axisymmetric of the eye that will wear the lens, in order to guarantee that the pupil is completely unobstructed and that there is no unwanted movement on the eye.
  • the vision of the individual who wears it is not altered by an obstruction of the pupil, regardless of the on-board electronic components.
  • a scleral lens in a configuration worn by one eye, extends beyond the iris to under the eyelids.
  • a scleral lens is placed according to the state of the art which has an axisymmetric shape of a location in the form of a ring of internal diameter corresponding to that of the pupil and of external diameter close to that of the complete cover part for encapsulating electronic components, for example an electronic circuit . Due to the additional weight of the electronic components, an axisymmetric scleral lens according to the state of the art can, once placed on the eye, descend and partially block the pupil.
  • the at least local modification of the shape and/or dimensions of the covering part of the lens according to the invention makes it possible to counterbalance gravity, by distributing the mass of the electronic components in a non-uniform manner.
  • Figure 1 is a photographic reproduction of an example of a contact lens integrating electronic components according to the state of the art placed on an eye.
  • Figure 2 is a schematic perspective view of a scleral lens according to the state of the art, in the general form of a spherical cap.
  • Figure 3 is a cross-sectional view illustrating a scleral lens according to the state of the art placed on an eye.
  • Figure 4 is a schematic perspective view of a scleral lens according to a first embodiment of the invention, the lens having a toric surface.
  • Figure 5 is a top view of Figure 4.
  • Figure 6 is a schematic perspective view of a scleral lens according to a second embodiment of the invention, the lens having an asymmetrical shape.
  • Figure 7 is a top view of Figure 6.
  • Figure 8 is a schematic front view of a scleral lens according to the state of the art, in the general form of a spherical cap in ideal configuration carried by an eye.
  • Figure 9 is a schematic front view of a scleral lens according to the state of the art, in the general form of a spherical cap in real configuration carried by an eye.
  • Figure 10 is a schematic front view of a scleral lens according to a first variant of the invention, in the real configuration worn by an eye.
  • Figure 11 is a schematic front view of a scleral lens according to a second variant of the invention, in the real configuration worn by an eye.
  • Figure 12 is a schematic front view of a scleral lens according to a third variant of the invention, in the real configuration worn by an eye.
  • Figure 13 is a schematic front view of a scleral lens according to a fourth variant of the invention, in the real configuration worn by an eye.
  • the terms “internal”, “external” are to be understood with reference to a scleral lens according to the configuration worn by an eye.
  • the internal face designates the face of the lens in contact with the surface of the eye while the external face designates the face in contact with the outside.
  • the terms “above”, “below”, “top”, “bottom” are to be understood with reference to a scleral lens according to the configuration worn by an eye whose optical axis is substantially horizontal.
  • optical axis of the eye is meant here and in the context of the invention, an axis identified in clinical practice as the direction connecting a light source point, and the center of the light reflections of the four refractive surfaces of the eye (anterior and posterior surfaces of the cornea, anterior and posterior surfaces of the lens).
  • the electronic components in particular the electronic circuit(s), encapsulated in the covering part of a scleral lens are not represented as such, only the portions of the covering part concerned by the location of said components are symbolized.
  • Scleral lenses 1 have an internal face 14, in particular the support zone with the sclera, adapted for optimal position and stabilization on the eye.
  • the covering part 10 of the scleral lens 1 according to FIGS. 4 and 5 has a flat meridian and at least one arched meridian, arranged at 90° from the flat meridian.
  • the covering part 10 of the scleral lens 1 according to FIGS. 6 and 7 comprises four quadrants, at least one of the quadrants of which has a shape distinct from the other quadrants.
  • the covering part 10 of which can be very thick
  • a compromise can be found between a relatively smooth outer face surface and an addition of encapsulating material, in order to reduce the weight added to the covering part as such of the lens.
  • a scleral lens extends beyond beyond the iris (I) to under the eyelids (Pa), due to the larger diameter.
  • the diameter (D) of a scleral lens is usually around 15-18mm.
  • a usual scleral lens 1 can descend and partially block the pupil P (FIG. 9).
  • the inventors thought of distributing the mass of the components in a non-uniform manner in the encapsulation portion 13 of a scleral lens.
  • Figures 10 to 13 show different alternative implementations of this non-uniform distribution around the circular transparent central portion 11.
  • a first alternative consists in making the encapsulation portion 13 around the transparent central portion 11, in an elliptical shape whose major axis is along the transverse axis of the eye (FIG. 10).
  • the peripheral portion of the covering part 10 is thinner under the eyelids (Pa) and therefore the lens 1 is held better and therefore does not block the pupil (P).
  • a second solution consists in not placing encapsulation material or electronic components inside the lens, in an area that would block the pupil.
  • the encapsulation portion 13 extending around the transparent central portion 11 according to a general shape in front view delimited by a ring except at the level of a crescent-shaped zone facing the upper zone of the pupil (P ) ( Figure 11).
  • this crescent-shaped zone is delimited by the intersection of the pupil (P) and the encapsulation portion 13.
  • Another solution consists in limiting the movement of the lens.
  • provision may be made to have a thicker covering part at the bottom of the lens, that is to say with an encapsulation portion 13 of the electronic components which is larger in the bottom of the lens ( Figure 12).
  • the material of the encapsulation portion 13 of the covering part 10 can mainly be arranged so that it is positioned under the upper eyelid (FIG. 13).
  • the encapsulation portion 13 extends around the transparent central portion 11 according to a general shape in front view delimited by a pear-shaped quartic.
  • a set of two discs is used, the raw material of which is usually used for the manufacture of rigid contact lenses. They may for example be materials having at least one polymer base.
  • This shuffleboard game comprises a so-called hollow puck, whose profile is defined according to the nature and design of the electronic component(s) to be encapsulated, and a male puck whose profile is adapted to that of the hollow puck and the electronic component(s) to be encapsulated.
  • Encapsulation is achieved through a process of polymerization of a so-called bonding material. After their machining, the pucks can undergo an additional step in order to prepare them to undergo specific constraints related to the assembly process and/or to the encapsulated electronic function. This requires, for example, non-uniform volumes with positioning and/or alignment lugs, possibly peripheral drains/grooves to evacuate air and/or excess bonding polymer material during the compression phase of the two pucks .
  • a compression force is applied between them. More specifically, during assembly, the hollow puck is placed in a lower insert of a compression device, the male blade in an upper insert. A few drops of bonding polymer are deposited on the periphery of the hollow puck.
  • This polymer can for example be an acrylate base.
  • the frame of the device then applies a compressive force to allow bonding for a determined duration depending on the materials used for the pucks and for the bonding material.
  • a scleral lens according to the invention may have a diameter (D) around 15mm to 18mm but larger values may be envisaged, in particular with a diameter large enough to entirely cover the white of the eye.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne une lentille sclérale (1) comprenant: - une partie de recouvrement (10) adaptée pour recouvrir la pupille, l'iris et au moins partiellement la sclère d'un œil d'individu, la partie de recouvrement comprenant une portion centrale transparente (11); - au moins un composant électronique (12) encapsulé dans une portion (13) de la partie de recouvrement, lentille dans laquelle la forme et/ou les dimensions de la partie de recouvrement sont configurée(s) au moins localement en fonction de l'agencement du(des) composant(s) électronique(s) et le cas échéant de la forme non axisymétrique de l'œil, de telle sorte que la pupille est totalement apparente au travers de la portion centrale transparente de la partie de recouvrement, lorsque ladite lentille est portée par l'œil.

Description

Description
Titre : Lentille sclérale comprenant une partie de recouvrement encapsulant un ou plusieurs composants électroniques et configurée pour laisser apparente la pupille de l’œil portant la lentille.
Domaine technique
La présente invention concerne une lentille sclérale, destinée à être portée par l’œil d’un individu.
La lentille selon l’invention peut être un système complètement autonome et embarqué sur au moins un œil d’un individu.
L’invention vise en particulier à améliorer les lentilles de contacts dont une partie encapsule un ou plusieurs composants électroniques et ce afin de laisser apparente, c’est-à-dire non obstruée la pupille de l’œil qui porte une de ces lentilles.
Les applications d’une lentille sclérale selon la présente invention sont nombreuses parmi lesquelles on peut citer : assistance au geste chirurgical, assistance à la conduite, interface homme-machine, cobotique, analyse de l’attention et de la fatigue du sujet, conception de nouvelles interfaces homme/machine : domotique, aide à la personne (communication avec patients atteints de « Locked-In Syndrome » par exemple), aide à la vision pour les malvoyants, etc.
Technique antérieure
Les lentilles de contact sont devenues de nos jours des objets dont l’usage dépasse largement la fonction correctrice initiale, au profit de nouvelles qui en font une plateforme support pour l’encapsulation de diverses fonctions optoélectroniques, physico-chimique etc. pour des applications multiples : [1]. Dans beaucoup de ces applications, une lentille de contact peut ainsi transporter une charge utile pour effectuer diverses fonctions. Par exemple, une lentille peut contenir une charge utile d'un ou plusieurs composants électroniques, tels que projecteurs, dispositifs d'imagerie, capteurs, gyroscopes, batteries, systèmes micro électromécaniques MEMS (acronyme anglo-saxon pour «MicroElectroMechanical Systems »), accéléromètres et magnétomètres, etc.
Outre la règlementation en matière de sécurité oculaire ou de protection cytologique, que ces encapsulations imposent et qui ont déjà fait l’objet d’études cliniques dans des cas simples [2], le souhait sans cesse croissant d’intégration de plus en plus de fonctions a un impact sur la conception des lentilles de contact qui doit désormais intégrer ces fonctions en laissant toutefois la pupille libre.
La première conséquence est l’augmentation du poids et/ou de l’épaisseur de ces lentilles. L’augmentation du poids combiné à l’effet de la gravité peut avoir pour conséquence un décentrement de la lentille vers le bas.
L’augmentation de l’épaisseur peut avoir un effet similaire dû à la pression exercée par la paupière supérieure qui porte davantage sur la lentille.
La conséquence de l’une et/ou l’autre de ces augmentations est un décentrement non souhaité de la lentille par rapport à la pupille qui peut conduire à une obturation partielle voire totale de la pupille.
Cela est illustré en figure 1 où l’on peut voir une lentille de contact 1 dont le matériau 10 comprend une portion centrale transparente 11 et qui encapsule plusieurs composants électroniques 12 répartis principalement sur une portion annulaire 13. Comme illustré, la lentille 1 se décentre en inférieur lors de la mise en place sur l’œil (O) et vient se caler en quelque sorte sur le bas. La pupille (P) de l’œil est partiellement obturée par une zone de membrane 100 non transparente.
En sus de cette problématique de décentrement non souhaité, l’intégration de composants électroniques dans des lentilles de contact soulève de nombreuses questions.
Outre les problématiques techniques d’intégration, les lentilles de contact peuvent présenter des inconvénients comme des problèmes de tolérance, d’inconfort... pour les individus qui les portent. En effet, les lentilles de contact conventionnelles sont fabriquées, soit en matériau souple hydrophile soit en matériau rigide, et sont en contact avec la cornée. Cette dernière étant très sensible et très fragile, la tolérance aux lentilles de contact est très variable selon les individus. Par ailleurs, le déplacement possible de ces lentilles sur l’œil crée un aléa limitant pour envisager le développement d’une lentille à composant(s) électronique(s) intégré(s).
Les lentilles sclérales connues sont des lentilles de plus grandes dimensions, comme montré en figure 2, avec une face interne 14 et une face externe 15 de la partie de recouvrement 10 qui définissent une forme générale de calotte sphérique. Ces lentilles sclérales 1 ne sont pas en contact avec la cornée, avec un espace E typiquement de quelques centaines de microns entre la surface de la cornée et la face interne 14 de la lentille 10, et la portion périphérique 16 de la lentille 10 repose de manière régulière sur la sclère, comme montré en figure 3. Ces deux caractéristiques en font des lentilles très confortables et très stables sur l’œil.
Pour la pose, les lentilles sclérales sont remplies de sérum physiologique ou d’une solution hydratante ophtalmique. Ceci permet de créer un réservoir de liquide sous la lentille qui maintient la surface cornéenne hydratée en permanence. Ceci est devenu ainsi la préconisation de choix thérapeutique pour les pathologies de surface cornéenne comme le syndrome de sécheresse oculaire sévère. Les preuves de bonne tolérance physiologiques et subjectives pour cette catégorie de lentilles ne sont plus à faire. Ainsi, étendre l’utilisation des lentilles sclérales intégrant des composants électroniques, permet de s’affranchir des problématiques de confort communément rencontrées chez les nouveaux porteurs de lentilles.
Ainsi, les inventeurs ont déjà privilégié les lentilles sclérales pour leur système automatique de détection de la direction du regard d’un individu tel que décrit et revendiqué dans la demande de brevet internationale déposée le 15 avril 2020 sous le n° PCT/EP2020/060541 au nom de la demanderesse.
Cela étant, dans bon nombre de cas d’intégration de composants électroniques, la mise en œuvre de lentilles sclérales connues peut ne pas résoudre la problématique de décentrement non souhaité comme évoqué ci-avant.
En outre, il est aujourd’hui connu que de nombreux yeux ne présentent pas d’axisymétrie de surface au-delà de la cornée. En effet, la sclère ne présente pas la même forme ou courbure dans tous les méridiens, ce qui peut se traduire par une position et une stabilité d’une lentille de contact non optimales.
Il existe donc un besoin d’améliorer les lentilles sclérales, dont la partie de recouvrement encapsule un ou plusieurs composants électroniques, notamment afin de s’affranchir des inconvénients précités.
Le but de l’invention est de répondre au moins en partie à ce besoin.
Exposé de l’invention
Pour ce faire, l’invention concerne sous l’un de ses aspects, une lentille sclérale comprenant: - une partie de recouvrement adaptée pour recouvrir la pupille, l’iris et au moins partiellement la sclère d’un œil d’individu, la partie de recouvrement comprenant une portion centrale transparente; - au moins un composant électronique encapsulé dans une portion de la partie de recouvrement, lentille dans laquelle la forme et/ou les dimensions de la partie de recouvrement sont configurée(s) au moins localement en fonction de l’agencement du(des) composant(s) électronique(s) et le cas échéant de la forme non axisymétrique de l’œil, de telle sorte que la pupille est totalement apparente au travers de la portion centrale transparente de la partie de recouvrement lorsque ladite lentille est portée par l’œil.
Par « lentille sclérale », on entend ici et dans le cadre de l’invention le sens usuel, à savoir une lentille de contact de grand diamètre qui en configuration portée par l’œil passe en pont au-dessus de la cornée sans la toucher, en prenant appui sur la sclère de l’œil.
La lentille sclérale selon l’invention peut être rigide ou hybride (semi-rigide). Avantageusement, la partie de recouvrement est conformée pour délimiter entre la cornée et la partie de recouvrement, un espace libre (E) formant un réservoir. L’espace E de quelques centaines de microns entre la surface de la cornée et la face interne de la partie de recouvrement de la lentille permet d’envisager l’intégration de multiples composants électroniques pour des applications différentes avec une zone tampon de sécurité. Ainsi, avec un tel espace, une lentille sclérale selon l’invention offre un volume d’encapsulation plus important que les lentilles de contact traditionnelles et est surtout plus stable.
Afin d’optimiser l’adaptation d’une lentille sclérale à des yeux de forme non axisymétrique au-dessus de la cornée, il est avantageux de prendre en considération la caractéristique géométrique de dissymétrie pour le design de la lentille sclérale, ceci tout particulièrement si son diamètre dépasse 15 mm.
A cette fin, il est préférable que le design de la face interne de la lentille sclérale, et plus particulièrement celui de la portion périphérique qui va réaliser l’appui avec la sclère permette une position et une stabilisation optimales sur un œil non axisymétrique.
Ainsi, selon un premier mode de réalisation avantageux, au moins la face interne de la partie de recouvrement a une forme générale asymétrique.
Selon ce premier mode et une variante de réalisation avantageuse, au moins un des quatre quadrants de la partie de recouvrement a une forme distincte des autres quadrants.
Par « quadrant », on entend ici et dans le cadre de l’invention, un secteur angulaire de la partie de recouvrement dont la mesure est de 90 degrés. Selon un deuxième mode de réalisation avantageux, au moins la face interne de la partie de recouvrement présente au moins localement une surface torique.
Selon ce deuxième mode et une variante de réalisation avantageuse, la partie de recouvrement présente au moins un méridien plat et au moins un méridien cambré, agencé à 90° du méridien plat.
Selon un autre mode, la portion d’encapsulation du(des) composant(s) électronique(s) de la partie de recouvrement surépaissie par rapport au reste de la partie de recouvrement s’étend selon une forme non annulaire autour de la portion centrale transparente. Autrement dit, on répartit avantageusement la masse du(des) composant(s) électronique(s) de manière non uniforme.
Plusieurs variantes de réalisation avantageuse peuvent être envisagées pour cette répartition non uniforme de matière. Ainsi, la portion d’encapsulation peut s’étendre autour de la portion centrale transparente au choix :
- selon une forme elliptique dont le grand axe est selon l’axe transversal de l’œil ;
- selon une forme générale en vue de face délimité par un anneau excepté au niveau d’une zone en croissant en regard avec la zone supérieure de la pupille ;
- selon une forme générale en vue de face délimitée par une quartique piriforme. Cette dernière forme est aussi communément appelée une forme de goutte d’eau.
La lentille sclérale selon l’invention peut intégrer une batterie, afin de constituer un système complètement autonome et embarqué sur au moins un œil d’un individu.
Avantageusement, la batterie est un accumulateur déformable, encapsulé dans la membrane. Il peut s’agir d’un accumulateur décrit et revendiqué dans la demande de brevet WO 2018/167393 Al. Un tel accumulateur a pour avantage d’être de dimensions très réduites, typiquement d’une surface de l’ordre de 0,75cm2. Cette batterie souple a également pour caractéristiques avantageuses d’être étirable et autoréparable de façon à être intégrée au mieux dans la lentille de contact et, de pouvoir assurer une autonomie suffisante pour le fonctionnement des sources d’illumination.
Selon un mode particulièrement avantageux, la partie de recouvrement est constituée de deux palets assemblés entre eux en définissant la portion dans laquelle le(s) composant(s) électronique(s) est (sont) encapsulé(s), l’un et/ou l’autre des deux palets comprenant, dans leur zone délimitant la portion centrale transparente, un matériau polymère de liaison dont l’indice de réfraction est choisi de telle sorte à ne pas générer un dioptre dans ladite portion centrale.
L’invention a encore pour objet un système automatique de détection de la direction du regard d’un individu comprenant au moins une lentille sclérale telle que décrite précédemment. Il s’agit donc d’un système qui va détecter automatiquement, i.e. une fois programmé sans intervention humaine, la direction du regard d’un individu.
Ainsi, l’invention consiste essentiellement à définir une lentille sclérale dont la forme et/ou les dimensions de la partie de recouvrement sont modifiées par rapport à une forme axisymétrique connue en tenant compte de la masse des composants électroniques embarqués, et avantageusement une forme éventuelle non axisymétrique de l’œil qui va porter la lentille, afin de garantir que la pupille soit complètement dégagée et qu’il n’y ait pas de mouvement non souhaité sur l’œil.
Autrement dit, grâce à une lentille sclérale selon l’invention, la vision de l’individu qui la porte n’est pas altérée par une obstruction de la pupille et ce, quels que soient les composants électroniques embarqués.
En effet, au contraire d’une lentille de contact usuelle, une lentille sclérale, en configuration portée par un œil, s’étend au-delà de l’iris jusque sous les paupières. Pour laisser apparente la pupille, c’est-à-dire laisser libre l’axe de la pupille, par exemple pour un diamètre de pupille de l’ordre de 5 mm, on dispose dans une lentille sclérale selon l’état de l’art qui a une forme axisymétrique d’un emplacement sous la forme d’un anneau de diamètre intérieur correspondant à celui de la pupille et de diamètre extérieur proche de celui de la partie de recouvrement complète pour encapsuler des composants électroniques, par exemple un circuit électronique. Du fait du poids additionnel des composants électroniques, une lentille sclérale axisymétrique selon l’état de l’art peut, une fois posée sur l’œil, descendre et obturer partiellement la pupille.
La modification au moins localement de la forme et/ou des dimensions de la partie de recouvrement de la lentille selon l’invention permet de contrebalancer la gravité, en répartissant la masse des composants électroniques de manière non uniforme.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée d’exemples de mise en œuvre de l’invention faite à titre illustratif et non limitatif en référence aux figures suivantes. Brève description des dessins
[Fig 1] la figure 1 est une reproduction photographique d’un exemple de lentille de contact intégrant des composants électroniques selon l’état de l’art placée sur un œil.
[Fig 2] la figure 2 est une vue schématique en perspective d’une lentille sclérale selon l’état de l’art, sous la forme générale d’une calotte sphérique.
[Fig 3] la figure 3 est une vue en coupe transversale illustrant une lentille sclérale selon l’état de l’art posée sur un oeil.
[Fig 4] la figure 4 est une vue schématique en perspective d’une lentille sclérale selon un premier mode de réalisation de l’invention, la lentille présentant une surface torique.
[Fig 5] la figure 5 est une vue de dessus de la figure 4.
[Fig 6] la figure 6 est une vue schématique en perspective d’une lentille sclérale selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, la lentille présentant une forme asymétrique. [Fig 7] la figure 7 est une vue de dessus de la figure 6.
[Fig 8] la figure 8 est une vue schématique de face d’une lentille sclérale selon l’état de l’art, sous la forme générale d’une calotte sphérique en configuration idéale portée par un œil. [Fig 9] la figure 9 est une vue schématique de face d’une lentille sclérale selon l’état de l’art, sous la forme générale d’une calotte sphérique en configuration réelle portée par un œil. [Fig 10] la figure 10 est une vue schématique de face d’une lentille sclérale selon une première variante de l’invention, en configuration réelle portée par un œil.
[Fig 11] la figure 11 est une vue schématique de face d’une lentille sclérale selon une deuxième variante de l’invention, en configuration réelle portée par un œil.
[Fig 12] la figure 12 est une vue schématique de face d’une lentille sclérale selon une troisième variante de l’invention, en configuration réelle portée par un œil.
[Fig 13] la figure 13 est une vue schématique de face d’une lentille sclérale selon une quatrième variante de l’invention, en configuration réelle portée par un œil.
Description détaillée
Dans l’ensemble de la présente demande, les termes « interne », « externe » sont à comprendre par référence par rapport à une lentille sclérale selon en configuration portée par un œil. Ainsi, la face interne désigne la face de la lentille en contact avec la surface de l’œil tandis que la face externe désigne la face en contact avec l’extérieur. De même, les termes « dessus », « dessous », « haut », « bas » sont à comprendre par référence par rapport à une lentille sclérale selon en configuration portée par un œil dont l’axe optique est sensiblement à l’horizontal.
Par « axe optique de l’œil », on entend ici et dans le cadre de l’invention, un axe identifié en pratique clinique comme la direction reliant un point source lumineux, et le centre des reflets lumineux des quatre surfaces réfractives de l’oeil (faces antérieure et postérieure de la cornée, faces antérieure et postérieure du cristallin).
Les figures 1 à 3 ont déjà été commentées en préambule. Elles ne sont pas détaillées ci-après. Par souci de clarté, un même élément selon l’art antérieur et l’invention est désigné par la même référence numérique, dans les différentes figures.
Dans les différentes figures 4 à 11, les composants électroniques, notamment le(s) circuit(s) électronique(s), encapsulés dans la partie de recouvrement d’une lentille sclérale ne sont pas représentés en tant que tels, seules les portions de la partie de recouvrement concernées par l’emplacement desdits composants sont symbolisées.
On a représenté sur les figures 4, 5 et 6 , 7, deux modes de réalisation distincts d’une lentille sclérale 1 destinée à être portée par l’œil d’un individu, qui ne présente pas de forme axisymétrique au-delà de la cornée. Dans un tel cas, la sclère ne présente pas la même forme ou courbure dans tous les méridiens.
Les lentilles sclérales 1 présentent une face interne 14 en particulier la zone d’appui avec la sclère, adaptée pour une position et une stabilisation optimales sur l’œil.
La partie de recouvrement 10 de la lentille sclérale 1 selon les figures 4 et 5 présente un méridien plat et au moins un méridien cambré, agencé à 90° du méridien plat.
La partie de recouvrement 10 de la lentille sclérale 1 selon les figure 6 et 7 comprend quatre quadrants dont au moins l’un des quadrants a un forme distincte des autres quadrants.
En outre, afin de réduire la pression exercée par la paupière supérieure de l’œil sur une lentille sclérale 1 selon les figures 4 à 7, dont la partie de recouvrement 10 peut être très épaisse, il est préférable d’adapter le profil de la face externe 14 afin de réduire le plus possible la protubérance supérieure qui résulte de l’encapsulations des composants électroniques. Un compromis peut être trouvé entre une surface de face externe relativement lisse et un ajout de matière d’encapsulation, afin de réduire le poids ajouté à la partie de recouvrement en tant que telle de la lentille.
Par ailleurs, au contraire d’une lentille de contact classique, une lentille sclérale s’étend au- delà de l’iris (I) jusque sous les paupières (Pa), du fait du diamètre plus grand. Le diamètre (D) d’une lentille sclérale est en général autour de 15-18mm.
Avec les lentilles sclérales telles qu’elles sont conçues à ce jour, si l’on considère que l’on doit laisser complètement apparente la pupille (P) d’un œil qui la porte, pour un diamètre de pupille par exemple de 5 mm, cela laisse donc un anneau 13 autour de la portion centrale transparente 11 de la partie de recouvrement 10 de la lentille pour encapsuler des composants électroniques, par exemple un circuit électronique (figure 8).
Or, les inventeurs ont constaté que du fait du poids additionnel des composants encapsulés, une lentille sclérale usuelle 1 peut descendre et venir obturer partiellement la pupille P (figure 9).
Aussi, afin de contrebalancer la gravité, les inventeurs ont pensé à répartir la masse des composants de manière non uniforme dans la portion d’encapsulation 13 d’une lentille sclérales.
Les figures 10 à 13 montrent différentes alternatives de mises en œuvre de cette répartition non uniforme autour de la portion centrale transparente circulaire 11.
Une première alternative consiste à réaliser la portion d’encapsulation 13 autour de la portion centrale transparente 11, selon une forme elliptique dont le grand axe est selon l’axe transversal de l’œil (figure 10). Ainsi, la portion périphérique de la partie de recouvrement 10 est plus fine sous les paupières (Pa) et de ce fait la lentille 1 est mieux maintenue et ne vient donc pas obturer la pupille (P).
Une deuxième solution consiste à ne pas placer de matière d’encapsulation, ni de composants électroniques, à l’intérieur de la lentille, dans une zone qui irait bloquer la pupille. Avantageusement, la portion d’encapsulation 13 s’étendant autour de la portion centrale transparente 11 selon une forme générale en vue de face délimitée par un anneau excepté au niveau d’une zone en croissant en regard avec la zone supérieure de la pupille (P) (figure 11). Autrement dit, cette zone en croissant est délimitée par l’intersection de la pupille (P) et de la portion d’encapsulation 13.
Une autre solution consiste à limiter le déplacement de la lentille. Dans le cas des lentilles sclérales toriques, on peut prévoir d’avoir une partie de recouvrement plus épaisse dans le bas de la lentille, c’est-à-dire avec une portion d’encapsulation 13 des composants électroniques qui soit plus grande dans le bas de la lentille (figure 12). Par-là, la gravité et la pression de la paupière supérieure sur la lentille 1 la maintiennent en place. Alternativement, la matière de la portion d’encapsulation 13 de la partie de recouvrement 10 peut être principalement agencée pour qu’elle vienne se positionner sous la paupière supérieure (figure 13).
Avantageusement, comme illustré sur les figures 12 et 13, la portion d’encapsulation 13 s’étend autour de la portion centrale transparente 11 selon une forme générale en vue de face délimitée par une quartique piriforme.
D’autres solutions sont envisageables pour répartir de manière non uniforme la masse des composants électroniques dans la membrane. Par exemple, on peut envisager de modifier la toricité intérieure de la partie de recouvrement 10, afin de créer un léger phénomène de succion qui va maintenir la lentille sclérale sur l’œil en étant centré sur la pupille P.
On décrit maintenant un procédé avantageux de réalisation d’une lentille sclérale selon l’invention.
On utilise un jeu de deux palets dont la matière première est usuellement mise en œuvre pour la fabrication de lentilles de contact rigides. Il peut par exemple s’agir de matériaux présentant au moins une base en polymère.
Ce jeu de palets comprend un palet dit creux, dont le profil est défini selon la nature et le design du(des)composant(s) électronique(s) à encapsuler, et un palet mâle dont le profil est adapté à celui du palet creux et du(des)composant(s) électronique(s) à encapsuler. L’encapsulation est réalisée via un procédé de polymérisation d’un matériau dit de liaison. Après leur usinage, les palets peuvent subir une étape supplémentaire afin de les préparer à subir des contraintes spécifiques liées au procédé d’assemblage et/ou à la fonction électronique encapsulée. Cela nécessite par exemple des volumes non uniformes avec des ergots de positionnement et/ou d’alignement, éventuellement des drains/rainures périphériques pour évacuer l’air et/ou l’excédent de matériau polymère de liaison durant la phase de compression des deux palets.
Afin d’obtenir une portion centrale transparente 11 qu’il y ait la formation d’un dioptre supplémentaire lors de l’assemblage entre palets, on met en œuvre dans leur zone de contact délimitant ladite portion 11, au moins un matériau polymère de liaison d’indice de réfraction équivalent à celui des palets.
Pour obtenir l’assemblage des deux palets avec l’encapsulation souhaitée du(des) composant(s) électronique(s), on applique une force de compression entre eux. Plus précisément, lors de l’assemblage, le palet creux est placé dans un insert inférieur d’un dispositif de compression, le pâle mâle dans un insert supérieur. Quelques gouttes de polymère de liaison sont déposées sur la périphérie du palet creux. Ce polymère peut être par exemple une base acrylate.
Le bâti du dispositif applique alors une force de compression pour permettre la liaison pendant une durée déterminée en fonction des matériaux utilisés pour les palets et pour le matériau de liaison.
Une fois l’assemblage des deux réalisé, le bloc résultant de cet assemblage peut être usiné. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux exemples de mise en œuvre qui viennent d’être décrits.
D’autres variantes et améliorations peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Par exemple, une lentille sclérale selon l’invention peut avoir un diamètre (D) autour de 15mm à 18mm mais des valeurs plus grandes peuvent être envisagées, notamment avec un diamètre suffisamment grand pour couvrir entièrement le blanc de l’œil.
L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits ; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées.
Liste des documents cités
[1] : N. M. Farandos et al., « Contact lens sensors in ocular diagnostics », Advanced Healthcare Materials, vol. 4, no. 6, 4, pp. 792-810, April 2015.
[2]: Dunbar, G.E., Shen, B.Y. and Aref, A.A., « The Sensimed Triggerfish contact lens sensor: efficacy, safety, and patient perspectives . », Clinical ophthalmology (Auckland, NZ), 11, p.875, 2017.

Claims

Revendications
1. Lentille sclérale (1) comprenant:
- une partie de recou vrement( 10) adaptée pour recouvrir la pupille, l’iris et au moins partiellement la sclère d’un œil d’individu, la partie de recouvrement comprenant une portion centrale transparente (11);
- au moins un composant électronique (12) encapsulé dans une portion (13) de la partie de recouvrement, lentille dans laquelle la forme et/ou les dimensions de la partie de recouvrement sont configurée(s) au moins localement en fonction de l’agencement du(des) composant(s) électronique(s) et le cas échéant de la forme non axisymétrique de l’œil, de telle sorte que la pupille est totalement apparente au travers de la portion centrale transparente de la partie de recouvrement, lorsque ladite lentille est portée par l’œil.
2. Lentille sclérale (1) selon la revendication 1, rigide ou hybride.
3. Lentille sclérale (1) selon la revendication 1 ou 2, la partie de recouvrement étant conformée pour délimiter entre la cornée et la partie de recouvrement, un espace libre (E) formant un réservoir.
4. Lentille sclérale (1) selon l’une des revendications précédentes, au moins la face interne (14) de la partie de recouvrement ayant une forme générale asymétrique.
5. Lentille sclérale (1) selon la revendication 4, au moins un des quatre quadrants de la partie de recouvrement ayant une forme distincte des autres quadrants.
6. Lentille sclérale (1) selon l’une des revendications 1 à 3, au moins la face interne (14) de la partie de recouvrement présentant au moins localement une surface torique.
7. Lentille sclérale (1) selon la revendication 5, la partie de recouvrement 10) présentant au moins un méridien plat et au moins un méridien cambré, agencé à 90° du méridien plat.
8. Lentille sclérale (1) selon l’une des revendications précédentes, la portion d’encapsulation (13) du(des) composant(s) électronique(s) de la partie de recouvrement surépaissie par rapport au reste de la partie de recouvrement s’étendant selon une forme non annulaire autour de la portion centrale transparente.
9. Lentille sclérale (1) selon la revendication 8, la portion d’encapsulation (13) s’étendant autour de la portion centrale transparente selon une forme elliptique dont le grand axe est selon l’axe transversal de l’œil.
10. Lentille sclérale (1) selon la revendication 8, la portion d’encapsulation (13) s’étendant autour de la portion centrale transparente selon une forme générale en vue de face délimitée par un anneau excepté au niveau d’une zone en croissant en regard avec la zone supérieure de la pupille (P).
11. Lentille sclérale (1) selon la revendication 8, la portion d’encapsulation (13) s’étendant autour de la portion centrale transparente selon une forme générale en vue de face délimitée par une quartique piriforme.
12. Lentille sclérale (1) selon l’une des revendications précédentes, la partie de recouvrement étant constituée de deux palets assemblés entre eux en définissant la portion dans laquelle le(s) composant(s) électronique(s) est (sont) encapsulé(s), l’un et/ou l’autre des deux palets comprenant, dans leur zone délimitant la portion centrale transparente, un matériau polymère de liaison dont l’indice de réfraction est choisi de telle sorte à ne pas générer un dioptre dans ladite portion centrale.
13. Système automatique de détection de la direction du regard d’un individu comprenant au moins une lentille sclérale selon l’une des revendications précédentes.
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