BR0016809B1 - mÉtodo para o tratamento da superfÍcie de uma lente refrativa fÁcica (prl), e lente refrativa fÁcica. - Google Patents

Description

"MÉTODO PARA O TRATAMENTO DA SUPERFÍCIE DE UMA LENTEREFRATIYA FÁCICA (PRL)5 E LENTE REFRATIVA FÁCICA".

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Este pedido baseia-se e reivindica a prioridade do Pedido dePatente Provisória US No. 60/173.894, Valyunin, Wilcox e Zhou5 depositadoem 29 de dezembro de 1999.

A presente invenção diz respeito a lentes intraoculares que sãoimplantadas no olho para corrigir ametropia.

Uma lente refrativa fácica (PRL) é cirurgicamente implantadadentro do olho para corrigir a ametropia, particularmente miopia e hiperopia.As PRLs podem ser divididas em duas classes: PRLs da câmara anterior ePRLs da câmara posterior. Uma PRL da câmara anterior (1) é posicionadaatrás da córnea (2) e à frente da íris (3) enquanto uma PRL da câmaraposterior está atrás da íris (3) e à frente da lente do cristalino natural humano(4) (Fig. 1). A PRL é o único procedimento reversível para corrigir errosrefrativos graves para pacientes tanto míopes quanto hiperópicos.

Existem duas classes de materiais que podem ser usados paraa produção de PRLs: materiais hidrofílicos e hidrofóbicos. Embora osmateriais hidrofílicos tenham sido recentemente usados para PRLs ou lentesintraoculares, sua biocompatibilidade a longo prazo ainda necessita serestabelecida. Por outro lado, os materiais hidrofóbicos, tais como silicone eacrílico, têm sido usados para PRLs e lentes intraoculares após a cirurgia decatarata por mais do que uma década. Estes materiais hidrofóbicos foramestabelecidos por longo tempo em termos de biocompatibilidade e são bemtolerados por olhos humanos.

Todavia, quando os materiais hidrofóbicos tais como siliconesão usados para produzir uma PRL tendo um projeto de lente flutuante, existeum problema que necessita ser resolvido: a PRL de silicone não submerge emum meio aquoso devido a suas propriedades superficiais extremamentehidrofóbicas. A hidrofobicidade superficial mantém a PRL flutuando sobre asuperfície da água em vez de dentro da água. Esta força repelente da PRLproveniente da água é indesejável porque o interior do olho, quer na câmaraanterior quer na câmara posterior, é repleto de um líquido aquoso, isto é, ohumor aquoso do olho. A PRL necessita ser envolvida com o humor aquosodo olho e sua superfície necessita ser compatível com o humor aquoso.

A presente invenção utiliza vários métodos que podem mudaras propriedades superficiais da PRL de modo que ela pode flutuar submersaem um meio aquoso. A modificação das propriedades superficiais da lenteresolve o problema de incompatibilidade de uma PRL hidrofóbica com ohumor aquoso do olho.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

A Patente US número 4.585.456, Blackmore, publicada em 29de abril de 1986, apresenta uma lente intraocular fácica (IOL) composta demateriais flexíveis que é posicionada junto à lente natural do olho e mantidano lugar imediatamente adjacente à lente natural e o sulco ciliar. Não existenenhuma revelação de como a IOL fácica evita as complicações, tais comoformação de catarata, ou métodos usados para a preparação da IOL fácicaapresentada.

A Patente US número 5.480.428, Federov, publicada em 02 dejaneiro de 1996, apresenta um novo projeto de lente fácica que tem umaabertura no centro do corpo óptico. Esta abertura é dita permitir o humoraquoso do olho de fluir através do corpo da lente, desse modo impedindo aelevação da pressão intra-ocular (IOP), mas também reduz o desempenhoóptico da lente. Além disso, esta patente não apresenta o método para apreparação da IOL fácica apresentada. Federov, na Patente US número5.258.025, revela que a inflamação pós-operativa, causada pelo contato doselementos de suprote da IOL fácica com o tecido ocular, é prevenidamediante o movimento dos elementos de suporte na periferia da lente fácica.As zônulas de Zinn são consideradas serem fortes o bastante para manter oselementos de suporte no lugar sem causar inflamação. Assim, esta patentemostra uma PRL que é permanentemente fixada nas zônulas do olho, tambémchamada de uma PRL de fixação no sulco. Por fim, o Pedido Publicado PCTWO 98/17205, Valunin et al., publicado em 30 de abril de 1998, descreve aestrutura de uma IOL fácica que não é fixada no olho. Se a lente apresentadatem a capacidade de flutuar submersa na água, em vez de sobre a suasuperfície, o tratamento superficial da IOL fácica não é apresentada oudiscutida.

Worst, em sua Patente US número 5.192.319, publicada em 09de março de 1993, apresenta um projeto de PRL da câmara anterior paracorrigir ametropia. Nenhum método de preparação para tais lentes da câmaraanterior é apresentado. Baikoff, em sua Patente US número 5.300.117,publicada em 05 de abril de 1994, descreve outro projeto de PRL da câmaraanterior para corrigir miopia. Nenhum método para a preparação da lente éapresentado.

Yang, et al, na Patente US número 5.397.848, publicada em 14de março de 1995, apresenta um método químico para intensificar ahidrofobicidade de polímeros de silicone mediante a introdução de umcomponente hidrofílico nas redes poliméricas de silicone reticuladas.

Fedorov, na Patente Russa RU (11) 2032544 (1989), revelaque o uso de UV a vácuo na produção de lentes oflálmicas pode encurtar otempo de produção, e aumentar os rendimentos e a biocompatibilidade dalente. Especificamente, as lentes após a aplicação do processo de UV a vácuosão mostradas serem mais resistentes ao dano causado por raios laseres. Amelhora na resistência de raio laser é importante porque após a cirurgia decatarata e a implantação de IOL aproximadamente 30% dos pacientesdesenvolverão cataratas secundárias. O tratamento da formação da cataratasecundária utiliza um raio laser YAG. Portanto, as IOLs necessitam serresistentes a raio laser. No entanto, não existe nenhuma argumentação demodificação da energia superficial de uma PRL feita de materiaishidrofóbicos de modo que possa flutuar submersa em um meio aquoso, emvez de sobre a superfície do meio aquoso.

A irradiação de ultravioleta a vácuo foi também aplicada asilicones para a melhora de resistência a micro-desgastes (V. N. Vasilets, etal., Polymer, 39 (13): 2875-2881 (1997)). A resistência a micro-desgastes eresistência a radiação gama são críticas para o equipamento usado naexploração do espaço cósmico. A UV a vácuo é uma das tecnologias usadaspara a melhora do desgaste superficial. É também conhecido que a UV avácuo mudará a estrutura química, especialmente a estrutura superficial demateriais de silicone, (ver, por exemplo, L.S. Chabrova, et al., C-MRS Int.Symp. Proc. 1991, Meeting Date 1990, Vol. 3, 505-508).

Outras técnicas de ativação superficial são também bemconhecidas para várias aplicações. Por exemplo, a Patente US número5.147.397, Christ, publicada em 15 de setembro de 1992, apresenta o uso deum tratamento de plasma para intensificar a ligabilidade dos hápticos na parteóptica de uma lente. Em um outro exemplo, a Patente US número 5.603.774,LeBeouf, publicada em 18 de fevereiro de 1997, revela que a pegajosidadeassociada com os polímeros acrílicos flexíveis pode ser reduzida portratamento de plasma da superfície polimérica. Neste exemplo, a modificaçãosuperficial do plasma é usada para mudar as propriedades de adesão da lente,não a hidrofilicidade/hidrofobicidade da superfície da lente.

As Patentes US números 4.573.998 (publicada em 04 demarço de 1986) e 4.702.244 (publicada em 27 de outubro de 1987), ambaspor Mazzocco, apresentam uma estrutura de lente intraocular melhorada quecompreende uma parte de zona óptica deformável, que permite o cirurgiãodeformar a lente, tal como dobradura, compressão, rotação, estiramento, etc.,de modo que a lente possa ser implantada através de uma incisão menor. Apequena incisão foi mostrada por fornecer benefícios aos pacientes, tais comomenor trauma, rápida recuperação e menos astigmatismo induzido.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

É um objetivo da presente invenção fornecer uma PRL, comprojeto e propriedades próprias de lente, que podem ser colocadas dentro doolho humano para correção de erros refrativos. É também um objetivo destainvenção que esta PRL possa flutuar submersa no humor aquoso do olho eque a PRL seja muito flexível e macia. Mais especificamente, um objetivo dapresente invenção é fornecer métodos para modificar as propriedadessuperficiais de uma PRL hidrofóbica de modo que possa flutuar submersa emum meio aquoso. Esta capacidade de uma PRL hidrofóbica flutuar submersaem um meio aquoso é crítica porque o interior do olho contém humor aquoso,que é um material aquoso.

Estes e outros objetivos podem ser executados usando ummétodo para o tratamento da superfície de uma lente refrativa fácica feita demateriais hidrofóbicos (tais como materiais de silicone) de modo que a lentetratada possa flutuar submersa em um meio aquoso, dito métodocompreendendo as etapas de:

(a) testar a lente hidrofóbica em um meio aquoso paraverificar se a lente pode flutuar submersa no meio aquoso; se a lente nãotratada pode somente flutuar na superfície do meio aquoso em vez de flutuarsubmersa no meio aquoso, então

(b) executar um processo de tratamento superficial na lente, talcomo se torna a superfície da lente mais umedecível (preferivelmente menoshidrofóbica), por exemplo, o processo UV a vácuo ou o processo de descargade corona.

A presente invenção também diz respeito a uma lente refrativafeita de um material hidrofóbico que flutua submersa quando colocada em ummeio aquoso.BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é um desenho esquemático mostrando a colocaçãode uma PRL da câmara anterior e uma PRL da câmara posterior no olho.

A Figura 2 é uma vista frontal e uma vista lateral de uma lenteintraocular fixada da técnica anterior do tipo usada no Exemplo 1, isto é,IOLs de catarata.

A Figura 3 é uma vista frontal e uma vista lateral de uma PRLda câmara posterior do tipo usada nos Exemplos de 2 a 6.

A Figura 4 é um desenho esquemático mostrando a colocaçãode uma PRL da presente invenção no olho.

A Figura 5 é um escaneamento por Microscopia de ForçaAtômica (AFM) de uma PRL de silicone não tratada.

A Figura 6 é um escaneamento de AFM (Microscopia deForça Atômica) de uma PRL de silicone tratada.

DEFINIÇÕES

Um "material leve", como usado na definição da presenteinvenção, significa quaisquer materiais dos quais uma lente intraocular possaser produzida e a lente intraocular resultante satisfaz as necessidades de umaparte da zona óptica deformável como definido nas Patentes US números4.573.998 e 4.702.244 da Mazzocco, isto é, a parte da zona óptica pode sertemporariamente reduzida em seu diâmetro em cerca de 80% ou menos deseu estado pouco articulado por meio de deformação. Os meios dedeformação incluem dobradura, compressão, enrolamento, estiramento ouqualquer combinação destes.

Uma "lente drobável" significa qualquer lente que seja feita apartir de um material leve e que possa ser dobrado ou de outra maneiradeformado sem danificar as suas propriedades ópticas. Em geral, as lentesfeitas de uma material leve, lentes dobráveis, lentes macias, materiaisdobráveis, lentes flexíveis e materiais flexíveis todas incluem ascaracterísticas de serem deformáveis de modo que o diâmetro da lentedeformada é de cerca de 80% ou menos de sua contraparte não deformada,como definido nas Patentes US números 4.573.998 e 4.702.244 de Mazzocco,aqui incorporadas por referência.

Um "material hidrofóbico" em um sentido amplo significa queo material não absorve ou se dissolve na água. Quimicamente falando, osmateriais hidrofóbicos não contêm uma quantidade substancial de gruposhidrofílicos, tais como hidroxila (-OH), ácido carboxílico (-COOH) ou seuânion (-COO") ou óxido de etileno (-CH2CH2-O-). No entanto, podem contergrupos químicos tais como ésteres (-COOR), amidas N,N-substituídas (-CONRR'), etc. As estruturas típicas de material hidrofóbico incluemhidrocarbonetos de cadeia longa CH3-(CH2)n-CH3, em que η = 3 ou maior),hidrocarbonetos substituídos por fluoro, e unidades de siloxano (Si-O-Si).

Em termos de suas propriedades, um material hidrofóbico é qualquer materialque tem um ângulo de contato, quando medido pelo método em gota Sessile(bolha de ar em água) para ser na faixa de cerca de 60° a cerca de 110°. Porexemplo, a borracha de silicone é um material hidrofóbico típico com umângulo de contato na faixa de cerca de 80° a cerca de 110°. Por outro lado, ummaterial hidrofílico típico tal como poli(metacrilato de hidroxietila), tem umângulo de contato de cerca de 40° ou menos.

"Lente refrativa fácica (PRL)" de uma forma geral significauma lente que é cirurgicamente implantada dentro do olho, ou na câmaraanterior ou na câmara posterior, para trabalhar juntamente com a lente docristalino natural intacta para corrigir os erros refrativos, tais como miopia,hiperopia e astigmatismo. O termo "PRL" geralmente inclui tanto PRLs dacâmara anterior quanto PRL da câmara posterior, a não ser que seja de outramaneira especificada.

"Lente intraocular (IOL)" significa qualquer lente que écirurgicamente implantada dentro do olho, ou na câmara anterior ou nacâmara posterior. Uma "lente intraocular fácica" é a mesma como uma "lenterefrativa fácica" e estes termos são aqui usados de modo trocável. Uma "lenteintraocular para cirurgia de catarata" (ou uma "IOL de catarata") significauma lente que é cirurgicamente implantada dentro do olho para substituiruma lente do cristalino humano natural doente, isto é, a lente com catarata,após ser removida. Portanto, uma IOL de catarata é uma lente afácica(significa que é usada em um olho em que a lente humana natural foiremovida).

Um "meio aquoso" significa qualquer líquido que contenhauma porção significativa (por exemplo, pelo menos cerca de 50% em peso)de água. O meio aquoso principal de interesse aqui é o humor aquoso doolho, visto que a lente é submersa nele dentro do olho. Para propósitos deteste aqui, o meio aquoso usado é água desionizada (água Dl). Nesta pedido,água, água Dl, meio aquoso e humor aquoso do olho são usados de modotrocável.

Uma lente é dita ter "flutuação positiva" se a lente flutuasomente na superfície da água. Quando é forçada na água, a lente comflutuação negativa voltará flutuando na superfície quando a força forliberada. É imporante que uma lente seja forçada no meio aquoso de modo aexatamente determinar se tem flutuação positiva. Por exemplo, uma moedapode ser muito cuidadosamente colocada na água de tal maneira quepermaneça na água. Mas a moeda definitivamente não possui flutuaçãopositiva porque quando é forçada na água, ela fica prostrada no fundo em vezde flutuar de volta à superfície da água. As PRLs com flutuação positiva sãodescritas nos Exemplos 2 e 3.

Uma lente é dita ter "flutuação neutra" se a lente flutua emsuspensão na água. Uma lente com flutuação neutra não flutuará na superfícieda água nem descerá para o fundo do recipiente de água. Na teoria, esta é asituação ideal para o projeto de PRL flutuante. No entanto, é extremamentedifícil experimentalmente alcançar a flutuação neutra.

Uma lente é dita ter "flutuação negativa" se a lente flutua naágua e gradualmente afunde para o fundo do recipiente de água. E tambémmuito importante de modo a determinar se uma lente tem flutuação negativaem que, como a primeira etapa, a lente seja forçada para dentro da água.Depois se pode observar se a lente subirá para a superfície da água (flutuaçãopositiva), permanecerá em suspensão na água (flutuação neutra) ougradualmente afundará para o fundo do recipiente de água (flutuaçãonegativa) quando a força for liberada.

É importante observar que as lentes com flutuação neutra sãoas mais desejáveis para um projeto de PRL flutuante, seguido por flutuaçãonegativa com uma pequena velocidade da gravidade (isto é, menos do quecerca de 30 mm/seg, preferivelmente cerca de 27 mm/seg ou menos), depoispor aquele com uma grande velocidade da gravidade. As lentes com flutuaçãopositiva são geralmente indesejáveis para uso em um projeto de PRLflultuante (flutuação neutra > flutuação negativa com uma pequenavelocidade da gravidade > flutuação negativa com grande velocidade dagravidade). Isto ocorre porque dentro do olho, existe um fluxo de humoraquoso a partir da câmara posterior para a câmara anterior. Uma PRL comuma pequena velocidade da gravidade pode facilmente render no fluxoaquoso.

"Velocidade da gravidade" é a medição de como rapidamenteuma PRL com flutuação negativa afunda no fundo de um recipiente de água.A velocidade da gravidade é determinada pelo seguinte método. Em umaexperiência típica, um cilindro graduado de 2000 ml é enchido com água Dl.A altura entre a marca de 0 ml e 2000 ml no cilindro graduado é deaproximadamente 434 mm. Uma lente é colocada debaixo da superfície daágua com fórceps. Se bolhas visíveis forem observadas na superfície da lente,elas são removidas com uma espátula ou fórceps. Depois, a lente é liberadados fórceps. O tempo para a lente afundar a partir da marca 2000 ml até amarca de 0 ml no cilindro graduado é medido e a velocidade da gravidade écalculada. Por exemplo, para uma PRL de silicone típica com uma correçãode dioptria de -15, tal como #7 na Tabela 1, leva cerca de 34 segundos paraafundar da marca de 2000 ml até a marca de 0 ml no cilindro graduado, isto é,434 mm de distância. A velocidade da gravidade para esta PRL é dita ser decerca de 13 mm/segundos (434 mm dividido por 34 segundos). Quanto maiora velocidade da gravidade, tanto menor a flutuação negativa, significando quea lente afunda até o fundo do recipiente de água mais rápido. Paracomparação, as velocidades de gravidade das PRLs e várias IOLs de cataratasão experimentalmente determinadas e resumidas na Tabela 1. Tipicamente,as IOLs de catarata de três peças, tais como as nos. 2, 3, 4 na Tabela 1 emostradas na Figura 2, devido a sua massa relativamente grande por áreasuperficial (cerca de 0,3 mg/mm2 ou mais), não são consideradas um projetode flutuação dentro do contexto da presente invenção. Em outras palavras, asIOLs de catarata de três peças são consideradas projetos não flutuantes,caracterizados por uma velocidade da gravidade de cerca de 30 mm/segundoou maior.TABELA 1. Velocidades de Gravidade de PRLs e Outras IOLs de Catarata

<table>table see original document page 12</column></row><table>

Observações:

(1) Todas as IOLs de catarata são feitas de silicone. Todas elastêm flutuação negativa. A placa Starr tem uma área superficial deaproximadamente 126 mm2 enquanto as outras lentes têm uma áreasuperficial de aproximadamente 64 mm2.

(2) AciySof é uma IOL de catarata feita de polímero deacrílico pela Alcon. Sua área superficial é aproximadamente 64 mm2.

(3) Como definido no Exemplo 3.

(4) Como definido no Exemplo 4.

(5) Como definido no Exemplo 6.

Quando uma lente é dita para "flutuar submersa" em um meioaquoso, significa que a lente, enquanto submersa em água, não flutua nasuperfície superior do meio aquoso (isto é, a lente não está substancialmentede forma completa no mesmo plano quanto a superfície superior do meioaquoso), mas de preferência flutua substancialmente de forma completa sob asuperfície do meio aquoso. Uma lente, que flutua substancialmente de formaperpendicular à superfície superior do meio aquoso é dita ser de "flutuaçãosubmersa" mesmo se a borda superior da lente esteja na superfície superiordo meio aquoso. Portanto, "flutuação submersa" inclui uma lente com ouflutuação neutra ou flutuação negativa.

Uma melhora na "capacidade de umedecimento" (ouumectabilidade) significa, em seu sentido amplo, uma diminuição naflutuação de uma lente, isto é, uma tendência na direção de mudar doflutuação positiva para a flutuação neutra e para o flutuação negativa. Umamelhora na umectablidade de uma lente pode ser principalmente devido auma diminuição na tensão superficial na interface entre a superfície da lente eo meio aquoso (por exemplo, o humor aquoso do olho). Uma diminuição natensão superficial significa menos propriedades hidrofóbicas ou ângulo decontato diminuído. Portanto, uma melhora na umectabilidade levará a umadiminuição na flutuação, por exemplo, uma mudança do flutuação positivapara o flutuação negativa. No entanto, variáveis diferentes de umectabilidadepodem ser um fator determinante para a flutuação de uma lente, comomostrado nos Exemplos 1 e 2.

Um projeto de "PRL flutuante" deve incluir entre outrosaspectos do projeto, as propriedades específicas de uma PRL, querposicionada na câmara anterior quer na câmara posterior, que flutua submersaem um meio aquoso.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Os materiais hidrofóbicos, tais como de silicone e acrílicos,têm sido usados para implantes oftálmicos, tais como lentes intraocularespara a cirurgia de catarata, pelas duas últimas décadas. Sua estabilidade alongo prazo e biocompatibilidade foram bem estabelecidas com resultadosmuito satisfatórios. A capacidade destas lentes de flutuar não é relevantevisto que elas são geralmente fixadas no lugar certo no olho. Uma lenteintraocular para a cirurgia de catarata tipicamente tem um diâmetro óptico de6 mm com superfícies biconvexas (ver Fig. 2). Uma lente de catarata na faixade dioptria tipicamente pesa aproximadamente 20 mg (ver a Tabela 1). A áreasuperficial de uma IOL de catarata, como mostrada na Fig. 2, éaproximadamente de 64 mm2. Por causa de sua massa relativamente grandepor área superficial (20/64 = 0,31 mg/mm2), esta lente de catarata não podeflutuar quando for colocada na água. Ela gradualmente afundará dentro daágua mesmo no caso quando um material de silicone altamente hidrofóbicafor usada para a IOL (Exemplo 1). Em resumo, a hidrofobicidade de uma IOLde catarata não é um problema por duas razões. Primeiro, a lente de catarata égeralmente fixada no interior do olho. Segundo, as lentes de cataratahidrofóbicas (por causa de sua massa abundante por área superficial)facilmente submerge em um meio aquoso (isto é, tem flutuação negativa, quenão é o caso em uma PRL, ver Exemplo 2). Por outro lado, uma PRL (talcomo aquela mostrada na Fig. 3) possui uma área superficial relativamentegrande. Suas dimensões lineares são de aproximadamente 6x11 mm, que éequivalente a uma área superficial mínima de cerca de 132 mm2.

Tipicamente, as PRLs com configurações como apresentadas na Fig. 3 pesamcerca de 15 mg ou menos. Neste caso, a massa por área superficial para aPRL é de aproximadamente 15/132 = 0,11 mg/mm2. Por causa desta massarelativamente pequena por relação de área superficial, uma PRL hidrofóbica,tal como aquela produzida a partir de silicone, tipicamente pode apenasflutuar na superfície da água quando for colocada na água. Ela não penetraráa superfície e flutuará submersa na água (Exemplo 2). Em outras palavras,uma PRL feita de materiais de silicone tem flutuação positiva, umapropriedade menos desejável para as PRLs.

Um projeto de PRL da câmara posterior flutuante, tal comoaquele apresentado na Fig. 4, tem muitas vantagens. O aspecto principal doprojeto de PRL da câmara posterior flutuante é aquele de não ter qualquermecanismo de fixação permanente. A PRL da câmara posterior simplesmenteflutua no humor aquoso do olho. Portanto, não causa qualquer tensãopermanente na lente do cristalino natural. Devido a sua natureza flutuante, aPRL da câmara posterior é constantemente variável em sua localização dentrodo limite determinado pelos hápticos. Quando a íris contrai e se move emdireção ao centro da superfície anterior da PRL da câmara posterior, a írispode exercer alguma pressão através da PRL da câmara posterior na lente docristalino natural. Por causa de sua natureza flutuante, a PRL da câmaraposterior não tem qualquer ponto de pressão localizada pressionando contra alente do cristalino natural. Esta PRL da câmara posterior flutuantesimplesmente transmite a pressão em qualquer direção como se fosse parte domeio aquoso. A tensão na lente do cristalino natural causada pelo movimentoda íris é dissipada pela PRL da câmara posterior flutuante quase da mesmamaneira como pelo humor aquoso do olho. Como um resultado, a indução decatarata pela implantação de PRL da câmara posterior pode ser minimizada.

O segundo aspecto do projeto de PRL da câmara posteriorflutuante (Fig. 4) é que ele permite a íris se mover livre e constantementesobre sua superfície anterior sem causar a dispersão do pigmento da íris.

Quando a íris se contrai ou dilata, a PRL da câmara posterior se rende aomovimento da íris por causa do aspecto flutuante e da maciez do material daPRL. A íris interage com a PRL da câmara posterior como se fosse parte dohumor aquoso do olho, de modo que a dispersão do pigmento da íris possaser evitada.

O terceiro aspecto do projeto de PRL da câmara posteriorflutuante (Fig. 4) é que ele permite o humor aquoso do olho fluir a partir dacâmara posterior até a câmara anterior. Nos olhos sadios, este fluxo ocorreconstantemente. Uma PRL da câmara posterior ideal deve ter área superficialgrande e uma pequena massa. Este projeto reduz o bloqueio do humor aquosodo olho resultante da colocação de uma PRL da câmara posterior no caminhodo fluxo. Além disso, não requer a inclusão de orifícios através da lente,particularmente da superfície óptica da lente (que pode minar as propriedadesópticas da lente), para permitir que este fluxo ocorra.

E altamente desejável que a PRL seja feita de um materialleve. Primeiro, uma PRL macia pode ser implantada através de uma incisãomenor do que sua contraparte de lente dura. Segundo, uma lente macia émenos abrasiva do que sua contraparte de lente dura. Assim, quando a lentemacia toca o tecido interno do olho, causará menos dano potencial ao tecido.Por exemplo, no caso de uma PRL da câmara posterior, a íris constantementese dilata ou contrai respondendo às condições de iluminação. Quando ummaterial leve for usado, a dispersão do pigmento da íris pode ser minimizada.

E também verdadeiro para qualquer PRL, quer posicionada nacâmara posterior quer na câmara anterior, ser capaz de flutuar submersa naágua (isto é, meio aquoso). Aqueles que são qualificados na técnicacompreendem que nas condições dadas, as PRLs feitas de materiaishidrofóbicos com um peso específico pequeno (1,0 g/cm3 no Exemplo 3) sãopreferidas às outras com um peso específico maior (1,05 g/cm3 no exemplo2). Um peso específico pequeno significa um peso de lente relativamentebaixo e menos resistência ao fluxo de humor aquoso do olho. Como umresultado, o projeto de PRL flutuante é mais eficaz. No entanto, isto tambémaumenta o efeito da força de repulsão entre a PRL hidrofóbica e o meioaquoso. Em outras palavras, aumenta a tendência de uma PRL hidrofóbica terflutuação positiva, uma propriedade menos desejável para PRLs.

Existem várias razões do porquê é importante para a PRL sercapaz de flutuar submersa na água. Primeiro, o olho é enchido com humoraquoso, um meio aquoso. A PRL, posicionada ou na câmara anterior ou nacâmara posterior do olho, necessita submergir totalmente dentro do humoraquoso em vez de resistir ao humor aquoso do olho devido à tensãosuperficial. Ademais, uma tal resistência ao humor aquoso do olho podemotivar a PRL de se mover em direção a qualquer espaço interno do olho queesteja ocupado por substâncias menos hidrofílicas do que o humor aquoso doolho, tais como bolhas de ar. Segundo, quando a PRL for implantada dentrodo olho, pequenas bolhas de ar podem se reunir na superfície da PRL. Estasbolhas de ar existem porque elas atuam como o meio tampão para ligar componte a superfície da PRL extremamente hidrofóbica com o humor aquoso doolho extremamente hidrofílico. Estas bolhas de ar são muito difíceis de seremover e podem reduzir o desempenho óptico da PRL. Finalmente, quandoo humor aquoso do olho flui da câmara posterior para a câmara anterior, podecriar bolhas de ar muito minúsculas. Estas bolhas de ar individuaisminúsculas se acumularão e agregarão na superfície da PRL.

Conseqüentemente, as propriedades da superfície de uma PRLde silicone, particularmente sua capacidade de umedecimento, necessitam sermodificadas para intensificar o projeto de flutuação e evitar complicaçõespotenciais. Um aspecto importante da capacidade de umedecimento é ahidrofobicidade da superfície da lente. Várias técnicas de tratamentosuperficial podem ser usadas para intensificar a compatibilidade de uma PRLde silicone com o humor aquoso do olho circundante. Exemplos de taistécnicas incluem o processo de UV a vácuo e o processo de descarga decorona. Embora estas técnicas são conhecidas, elas não foram antigamenteusadas para controlar a flutuação das superfícies da lente intraocular. Após otratamento da superfície, a PRL pode flutuar submersa na água e não maisflutua na superfície da água. O processo de tratamento superficial permite ouso dos materiais hidrofóbicos de peso específico baixo, tal como 1 g/cm3como exemplificado no Exemplo 3, para obter os benefícios de PRL flutuantesem as complicações pontenciais causadas pela natureza hidrofóbica domaterial de silicone. As lentes preferidas são aquelas que não pesam mais doque cerca de 15 g, possuem uma massa por unidade de área superficial de nãomais do que 0,15 mg/mm2, e que possuem um peso específico em temperaturaambiente de cerca de 1,0 a cerca de 1,2 g/cm3, mais preferivelmente cerca de1,0 g/cm3.

Acredita-se que, embora outros mecanismos possam existir,existem pelo menos três mecanismos pelos quais os processos de tratamentosuperficial melhoram a capacidade de umedecimento (e por esse motivo, aflutuação) das lentes tratadas. Primeiro, o tratamento da superfície podeaumentar a hidrofilicidade das lente não tratada, especialmente quando adescarga de corona for usada como o método de tratamento da superfície. Porexemplo, uma PRL de silicone não tratada tem um ângulo de contato deaproximadamente 80° (ver exemplo 3). Após passar pelo processo dedescarga de corona, o ângulo de contato mudou para aproximadamente 65°(ver Exemplo 5), uma indicação de uma superfície menos hidrofóbica após otratamento superficial. Segundo, as lentes tratadas possuem uma lisurasuperficial melhorada. Foi observado, por meio de Microscopia de ForçaAtômica (AFM), que a superfície da lente tratada é mais lisa do que suacontraparte não tratada. Por exemplo, a Figura 5 mostra uma PRL de siliconenão tratada. Sua aspereza, como descrito por Area Ra, é de 7,9 nm para alente não tratada e diminui para 2,5 para a lente tratada (Figura 6). Em umaexperiência típica, a área Ra de uma PRL não tratada está na faixa deaproximadamente 7 a 9 nm enquanto uma PRL tratada está na faixa de 2 a 6nm. Ra é a média aritmética de aspereza de uma superfície (isto é, a médiaaritmética dos desvios absolutos a partir do nível superficial médio). Quantomaior a Ra, tanto mais áspera a superfície. Uma superfície mais lisa significauma área superficial efetiva menor, que sucessivamente significa uma forçade expulsão menor entre a superfície da lente e o meio aquoso. Terceiro, asuperfície tratada freqüentemente tem uma densidade de reticulação maiselevada, como comprovado pela experiência de ESCA. ESCA significaEspectroscopia de Elétron para Análise Química, e é também conhecidacomo Espectroscopia de Fotoelétron de raio X, ou XPS. Em uma experiênciade ESCA típica, C% foi diminuída de cerca de 61% para uma lente nãotratada para cerca de 58% para uma PRL tratada, enquanto a 0% aumentoude cerca de 18,5% para cerca de 21%. Isto indica uma superfície reticuladamais elevada pela formação de ligações adicionais de silício-oxigênio (Si-O)causadas pelo tratamento superficial. Esta densidade de reticulação maiselevada produz uma densidade de gravidade mais elevada da superfície dalente, que sucessivamente auxilia a lente de flutuar submersa.

Além disso, as seguintes observações com respeito asalterações do ângulo de contato ainda sustentam que as dinâmicas dasuperfície de uma PRL foram modificadas pelo processos de UV a vácuo. OMétodo em gota Sessile (gota de água no ar) foi usado para medir o ângulode contato com um Rame-Hart Goniometer. Em uma experiência, uma lentetratada sem UV tem o ângulo de contato inicial de aproximadamente 92° (istoé, no tempo zero) e gradualmente muda para cerca de 84° em cerca de 5minutos. Por outro lado, uma lente tratada por UV tem mudado o seu ângulode contato de aproximadamente 89° no tempo zero para 65° em cerca de 5minutos. Esta sensibilidade intensificada da mudança da microestrutura dasuperfície quando exposta ao ambiente aquoso de uma lente tratada por UV éconsistente com a mudança da composição observada por ESCA. Em outrapalavras, a quantidade aumentada de ligação de Si-O após o processo de UVtem acelerado a superfície da lente para reajustar a si mesma para diminuir oângulo de contato porque uma ligação Si-O pode formar uma ligação dehidrogênio com as moléculas de água. Uma quantidade aumentada de ligaçãode Si-O na superfície da lente significa uma interação aumentada entre a PRLe o meio aquoso, portanto, uma superfície mais compatível do que suacontraparte tratada sem UV.

Para resumir, o elemento-chave das lentes da presenteinvenção é que elas flutuam submersas em uma solução aquosa (isto é, elaspossuem flutuação neutra ou negativa). As lentes preferidas são aquelastendo uma velocidade da gravidade de cerca de 27 mm/segundo ou menos emum meio aquoso. Existem numerosos fatores que podem afetar a propriedadeda lente de ser capaz de flutuar submersa, por exemplo, sua hidrofobicidade,peso por área superficial ou peso específico. Qualquer um destes fatores podeser ajustado, contanto que a lente final flutue submersa em um meio aquoso.As lentes preferidas são aquelas que possuem qualquer uma ou todas dasseguintes propriedades: peso específico de cerca de 1,0 a cerca de 1,2 g/cm3em temperatura ambiente, um peso de não mais do que cerca de 16 mg, umamassa por área superficial de não mais do que cerca de 0,15 mg/mm2, ou umângulo de contato de cerca de 60° a cerca de 110°. Ainda que uma lenteparticular, quando construída, seja incapaz de flutuar submersa, o tratamentosuperficial desta lente (por exemplo, usando os métodos de UV ou dedescarga de corona, descritos acima) pode permiti-la flutuar submersa.

EXEMPLOS

Os seguintes exemplos são dados para o propósito deilustração da presente invenção.

O ângulo de contato é uma medição da hidrofobicidade dasupefície (ou hidrofilicidade). No presente pedido, o Método em gota Sessilee um Rame-Hart Goniometer foram usados para a medição. Em um testetípico, a média de 12 leituras foi usada para propósitos de relatório. Ummaterial hidrofóbico típico, tal como silicone, tem um ângulo de contato nafaixa de cerca de 80° ou mais elevado, enquanto um material hidrofílicotípico, tal como poli-HEMA, tem um ângulo de contato na faixa de cerca de40° ou mais baixo.

Exemplo 1. Lente Intraocular de Catarata de Silicone (IOL) com flutuaçãonegativa.

Uma lente intraocular para cirurgia de catarata foi feita a partirde um material hidrofóbico de silicone, Med 6820 fornecido por NuSilSilicone Technology. Esta IOL de catarata tem uma forma e dimensõesilustradas na Figura 2.

A IOL de catarata foi colocada em água DI e foi observadoque a IOL de catarata não flutua na superfície da água; ela afunda para ofiando do recipiente. Requer uma força muito maior para disturbar a água demodo a permitir a flutuação da IOL temporariamente na água. Isto ocorreporque a massa desta lente de catarata é muito maior do que a força deflutuação. Neste caso, a área superficial da IOL de catarata é deaproximadamente 64 mm2. A IOL de catarata pesa 20 mg. Portanto, a massapor unidade de área superficial para esta IOL de catarata é deaproximadamente 0,31 mg/mm , motivando a lente de ter flutuação negativa.

Outras propriedades físicas e mecânicas do material desilicone Med 6820 são como se segue: força de tração 5175 kPa;alongamento 125%; índice refrativo: 1,43; peso específico: 1,05 g/cm3 emtemperatura ambiente. A medição do peso específico baseia-se na ASTMD792 de Peso Específico e Densidade de Plásticos por Deslocamento, usandoum Cahn DCA312 Analizador de Ângulo de Contato Dinâmico. O ângulo decontato quando medido por Método em gota Sessile (bolha de ar em água),usando um Rame-Hart Goniometer é de 95°. A dureza está na faixa de 40 a50 Shore A.

Exemplo 2. Flutuação da PRL de Silicone na Superfície da Água (isto é,flutuação positiva)

O mesmo material hidrofóbico de silicone como no Exemplo 1foi usado para preparar PRLs sob as seguintes condições. Quantidades iguaisde Parte A e Parte B do material de silicone foram misturadas por 10 minutos.A mistura foi transferida para uma seringa e desgasifícada sob vácuo até quetodas as bolhas de ar visíveis desaparecessem. Uma quantidade muitopequena da mistura foi despejada em um molde de liga de metal e curada em120°C por 70 minutos. A PRL foi removida do molde e colocada em água DIcom o lado posterior voltado para baixo. A PRL foi observada flutuar nasuperfície da água. Quando uma espátula ou fórceps foi usado parasuavemente empurrar a PRL para dentro da água, a PRL subiu de volta nasuperfície da água assim que a espátula foi removida da PRL, indicando umflutuação positiva. Visto que o material de silicone usado em ambos os

Exemplos 1 e 2 é mesmo, as lentes por esse motivo têm as mesmaspropriedades de superfície, e é a massa por área superficial que determina sea lente tem flutuação negativa ou positivo neste caso.

A PRL tem uma configuração e dimensões como mostrado naFigura 3. As propriedades físicas e mecânicas do material hidrofóbico daPRL são as mesmas como no Exemplo 1.

Exemplo 3. Flutuação da PRL de Silicone Adicional na Superfície da Água(flutuação positiva)

SIEL 1.46 é um material hidrofóbico de silicone(comercialmente disponível da SIEL, Ltd., Moscow) com um índice refrativode 1,46 e peso específico de 1 g/cm3. Dez partes da Parte A e uma parte daParte B do material de silicone foram misturadas por 5 minutos. A mistura foitransferida para um frasco selado e armazenada em um congelador durante anoite. Uma pequena quantidade da mistura (cerca de 30 mg ou menos) foicolocada em um molde de metal. O material foi curado em um forno pré-aquecido em 120°C por 70 minutos. A PRL tem uma configuração edimensões como mostradas na Figura 3.

A PRL foi colocada em água desionizada e foi observadaflutuar na superfície da água. Uma espátula ou fórceps foi usado parasuavemente empurrar a PRL para dentro da água. Assim que a força deimpulso foi liberada, a PRL flutuou de volta na superfície da água. Mesmoquando toda a PRL foi puxada para dentro da água, ela votaria sobre asuperfície da água assim que a força de atração fosse liberada, indicando quea PRL tem flutuação positiva. O ângulo de contato (bolha de ar na água) daPRL foi de 80°. A dureza Shore A do material da PRL era na faixa de 20 a 25.

As PRLs com configurações apresentadas na Fig. 3tipicamente pesam cerca de 15 mg ou menos na faixa de dioptria maiscomumente usada (-3 a -14 D). A área superficial da PRL é deaproximadamente 132 mm2. Portanto, a massa por unidade de área superficialé de aproximadamente 0,11 mg/mm2 ou menos.

O silicone hidrofóbico usado no Exemplo 3 tem um pesoespecífico de 1 g/cm3, essencialmente o mesmo como aquele da água.

Aqueles que são qualificados na técnica compreendem que uma PRLproduzida desta PRL de silicone hidrofóbica não afunda sozinha na água. Anão ser que a superfície da PRL se torne compatível com a água,indefinidamente flutuará sobre a superfície da água. O Exemplo 4 abaixoilustra como as mudanças na superfície da PRL a tornam compatível após umprocesso de tratamento da superfície.

Exemplo 4. Flutuação da PRL de Silicone Submersa em Água após oProcesso de UV a vácuo (flutuação negativa)

As PRLs preparadas no Exemplo 3 podem ser tratadas por umprocesso de ultravioleta a vácuo como se segue: Dez PRLs foram colocadasem uma posição fixa montada dentro de uma câmara de vácuo. Quando apressão interna da câmara de vácuo foi reduzida para a faixa de 2 a 7 mmHg,a lâmpada de UV (Hamamatsu, Tipo L 879) foi acendida. As PRLs foramexpostas à luz UV por 5 a 25 minutos. Este procedimento foi repetido para olado não exposto de cada PRL. Um filtro de faixa estreita é preferivelmenteusado entre a fonte de luz UV e as PRLs. O comprimento de onda da UV avácuo era na faixa de 115 a 200 nm.

A PRL tratada foi colocada e suavemente empurrada paradentro da água desionizada com uma espátula ou fórceps. Foi observado queela flutuou submersa em água, sem a turbulência, a PRL gradualmente seestabelecerá no fundo do recipiente com uma velocidade da gravidade decerca de 15 mm/segundo ou menos, dependendo da dioptria da PRL (ver aTabela 1, exemplos nos. 6 e 7). No entanto, quando existe uma pequenaturbulência, a PRL tratada flutua temporariamente na água outra vez. De fato,a PRL tratada não pode flutuar na superfície da água desionizada como aPRL não tratada faz. Em conclusão, o tratamento superficial tem mudado aPRL de um flutuação positiva para o flutuação negativa.Exemplo 5. Flutuação da PRL de Silcone Submersa em Água após oProcesso de Descarga de Corona (flutuação negativa)

As PRLs preparadas no Exemplo 3 podem seralternativamente tratadas por descarga de corona como se segue: Duas PTLsforam colocadas na prateleira (Model T P/N 2602-015, por Emerson electricCo.) onde as PRLs estão aproximadamente meia polegada longe da descargade corona. A descarga de corona (Model BD-20, 115 volts, 50/60 Hz, 0,35Ade força, fornecida por Electro-Technic Products, Inc.) foi ligada. As PRLsna prateleira móvel passaram através da descarga de corona 10 vezes (umminuto por passagem). O mesmo procedimento foi repetido no lado nãoexposto das PRLs.

A PRL tratada foi colocada em água desionizada. Foiobservado que a PRL tratada não permaneceu na superfície da água. Semdúvida, a PRL tratada flutua submersa na água. Sem a turbulência, a PRLgradualmente se estabelecerá no fundo do recipiente (velocidade dagravidade < 27 mm/seg). No entanto, quando existe uma pequenaturbulência, a PRL tratada flutua temporariamente na água outra vez. Amedição do ângulo de contato indicou que a PRL tratada tem um ângulo decontato de 65°. Portanto, a descarga de corona mudou a PRL de flutuaçãopositiva para o flutuação negativa. Também diminuiu o ângulo de contato dasuperfície da PRL, uma indicação de superfície menos hidrofóbica após otratamento.

Exemplo 6. PRL acrílicaUma mistura de 48 gramas de acrilato de éter etileno glicolfenílico, 2 gramas de diacrilato de propoxilato de bisfenol A, 0,65 gramas deacrilato de 2-(4-benoil-3-hidroxifenóxi) etila, e 50 miligramas deazobisisobutironitrila foi tirado o ar com gás de nitrogênio ultra-puro porcerca de 15 minutos. Esta mistura pode ser usada para fabricar a PRLdiretamente ou pode ser pré-gelada com a mistura de gel pré-formado sendotransferido em um molde. As condições de cura são: temperatura de 90 a110°C. Tempo de 11 a 16 horas. Outras propriedades deste material acrílicosão: índice refrativo: 1,558; temperatura de transição vítrea: 7°C; peso dalente: 15,7 mg; dureza Shore A: 35; % de força de tração/alongamento: 1932kPa/160 %. O peso específico deste material é de 1,21 grama/cm3. O ângulode contato deste polímero é de 81°. A lente tem uma configuração edimensões apresentadas na Figura 3.

Quando esta PRL foi colocada em água desionizada com olado posterior virado para baixo, ela flutua na superfície da água. A PRLpode ser forçada para dentro da água e pode flutuar sob a superfície da águaquando for levemente agitada. Em outras palavras, esta PRL acrílica maciafacilmente flutua submersa na água, provavelmente devido ao fato de umpeso específico elevado (1,21 grama/cm3) e hidrofobicidade mais baixa doque um silicone típico. Este peso específico elevado é também a razão para avelocidade da gravidade relativamente grande (27 mm/segundo) desta PRLacrílica.

Após esta PRL acrílica ter sido tratada com UV a vácuo damesma maneira como aquela no Exemplo 4. Foi observado que a PRL tratadapode facilmente flutuar submersa em um meio aquoso.

Claims (14)

1. Método para o tratamento da superfície de uma lenterefrativa fácica (PRL) (1) feita de materiais hidrofóbicos selecionados a partirde materiais de silicone e materiais acrílicos, de modo que a PRL (1) tratadapossa flutuar submersa em um meio aquoso, dito método caracterizado pelofato de que compreende as etapas de:(a) verificar se a PRL (1) hidrofóbica pode flutuar submersaem um meio aquoso; se a PRL (1) não tratada pode somente flutuar nasuperfície do meio aquoso em vez de flutuar submersa no meio aquoso, então(b) executar um processo de tratamento superficial na PRL (1)não tratada de tal modo que a lente possa flutuar submersa em uma soluçãoaquosa.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o processo de tratamento superficial torna a superfície da PRL (1)menos hidrofóbica.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o processo de tratamento superficial aumenta a capacidade deumedecimento da supefície da PRL (1).

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o processo de tratamento superficial é selecionado do processo deultavioleta (UV) a vácuo e do processo de descarga de corona.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-4, caracterizado pelo fato de ainda compreender realizar tratamento desuperfície de modo que a lente resultante (1) apresente uma flutuaçãonegativa como medida por uma velocidade da gravidade de cerca de 27mm/segundo ou menos em um meio aquoso.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de ainda compreender realizar tratamento de superfície de modo que alente resultante tenha um peso específico de cerca de 1,0 a cerca de 1,2 g/cm3em temperatura ambiente.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de ainda compreender realizar tratamento de superfície de modo quea lente resultante tenha uma massa por área superficial de não mais do quecerca de 0,15 mg/mm2.

8. Lente refrativa fácica tratada pelo método conformedefinido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fatode que, após o tratamento de superfície, a lente (1) apresenta uma flutuaçãonegativa conforme medida por uma velocidade da gravidade de cerca de 27mm/segundo ou menos em um meio aquoso.

9. Lente refrativa fácica (1) de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato de que tem um peso específico de cerca de 1,0 a cercade 1,2 g/cm3 em temperatura ambiente.

10. Lente refrativa fácica (1) de acordo com a reivindicação 8ou 9, caracterizada pelo fato de que pesa não mais do que cerca de 16 mg.

11. Lente refrativa fácica (1) de acordo com qualquer uma dasreivindicações 8 a 10, caracterizada pelo fato de que tem uma massa por áreasuperficial de não mais do que cerca de 0,15 mg/mm2.

12. Lente refrativa fácica (1) de acordo com qualquer uma dasreivindicações 8 a 11, caracterizada pelo fato de que dito material hidrofóbicoleve tem um ângulo de contato na faixa de cerca de 60° a cerca de 110°.

13. Lente refrativa fácica (1) de acordo com qualquer uma dasreivindicações 8 a 12, caracterizada pelo fato de que tem uma flutuaçãoneutra em um meio aquoso.

14. Lente refrativa fácica (1) de acordo com qualquer uma dasreivindicações 8 a 13, caracterizada pelo fato de que dita lente compreendeum corpo óptico e uma pluralidade de corpos hápticos ligados e seestendendo para o exterior de dito corpo óptico.