JP4242910B2 - 潤滑性被覆膜を有する眼内レンズの挿入装置 - Google Patents

Description

本発明は、眼内レンズの挿入の分野に関し、眼内レンズを目の中に挿入するための改良された装置を提供する。

１９４８年に導入された最初の眼内レンズ（ＩＯＬ）は、ポリプロピレンの触覚を伴うポリ（メタクリル酸メチル）から製造された。このレンズは剛性で柔軟性がなく、挿入する際には、目を７〜９ｍｍ切開し、傷口を閉じるために縫合する必要があった。それには不快感が伴い、後に抜糸しなければならないという不便さもあった。

２．８ｍｍ以下程度の小さな切開によって目の中に挿入できる折りたたみ自在のシリコーン又はアクリル酸エラストマーから製造された可撓性ＩＯＬが登場したことにより、縫合は不要になり、処置の手順全体が簡略化された。

可撓性ＩＯＬの使用により、レンズを目の狭い開口部の中へ誘導できる装置が必要になった。ＩＯＬの挿入装置の一例は、米国特許第４，６８１，１０２号公報に示される。挿入を実現するための他の装置は、米国特許第５，７１６，３６４号公報、第５，８０３，９２５号公報、第５，９４７，９７６号公報及び第５，９７６，１５０号公報において説明される。以上引用した全ての特許の開示は、参考として本明細書に取り入れられている。
米国特許第４，６８１，１０２号公報 米国特許第５，７１６，３６４号公報 米国特許第５，８０３，９２５号公報 米国特許第５，９４７，９７６号公報 米国特許第５，９７６，１５０号公報

上記の特許に示される装置の構造において実現された基本原理は、目の本来の水晶体が取り除かれた角膜室（「バッグ」と呼ばれる場合が多い）の中へ折りたたまれた状態のＩＯＬを損傷させずに押し込むための潤滑性経路を提供することである。ＩＯＬは、角膜室の中で自然に広がることができる。

上述の原理を具体化して、ＩＯＬの挿入を申し分なく実行できるような装置の機械設計の際に、多くの変形が可能であることは明らかである。

挿入装置は、通常、プラスチック製であり、ポリプロピレンから製造される場合が多い。挿入装置は、根元部に近いほうの端部が開いている管路を備え、管路は、開いた先端部まで延出する管状管路と連通する。いくつかの挿入装置においては、操作中、可撓性ＩＯＬは、折りたたまれた状態で管路の開いた端部に挿入される。他の挿入装置の場合には、管路がＩＯＬの折りたたみを助けるような設計上の特徴を備えているため、その結果、ＩＯＬは折りたたまれた状態となる。装置の先端部は、目の切開部に位置決めされ、ＩＯＬは、管路を通して目の中へ押し込まれる。以下の説明中、未処理のプラスチック装置は、「カートリッジ」と呼ばれる。

装置を通してＩＯＬを損傷なく移動させなければならないということは重要な条件であり、従って、摩擦を害のないレベルまで低減するために、経路を適切に潤滑することが必然的に必要になる。克服すべき問題である摩擦は、一方ではＩＯＬ及び触覚面、他方ではレンズが通過する管路の内壁をなす表面の２つが存在することにより成り立つ特性である。すなわち、摩擦を１つの面の特性として定義することは不可能であり、摩擦は双方の面の特性として定義される。また、いずれか一方又は双方の面は、摩擦を発生する際に動いていると考えられる。

従来の技術において、挿入管路を潤滑するという問題はある程度対処されており、先に引用した特許のうちいくつかはその例に含まれる。例えば、米国特許第４，６８１，１０２号公報は、ＩＯＬが通過する内腔を、Healonという商標名により知られている製品によって処理することを簡単に説明している。Healonは、ヒアルロン酸ナトリウムの水溶液である。この方法の問題点は、Healonが目に入り込んだ場合、害を及ぼす危険性があることと、ＩＯＬを挿入した後、Healonを完全に除去するのが不可能なことである。

米国特許第５，７１６，３６４号公報も、折りたたまれたＩＯＬの動きに伴う摩擦を低減するように、ＩＯＬとカートリッジ壁との境界面を潤滑することに関する。この特許は、モノステアリン酸グリセリル又はポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）のように、挿入装置の表面に共有結合されない潤滑剤を使用することを説明している。潤滑剤は、おそらくは押し出し成形機において混合され且つ配合されるか、又はプラスチック処理ロールにおいて粉砕されることにより、ポリプロピレン全体に均一に取り込まれると説明されている。潤滑剤及びポリプロピレンは互いに適合性を持たないため、潤滑剤はカートリッジの表面を被覆し、それがＩＯＬの通過を容易にするように作用する。潤滑剤がポリプロピレンに化学的に結合されないため、移動自在な状態にあり、カートリッジ壁の表面に対して動くことができるというまさにその理由によって、潤滑剤は、ＩＯＬと共に運ばれ、目の中にまで入り込むという事態が起こりうる。モノステアリン酸グリセリル又はＰＶＰは、目に充満する粘性流体を汚染する異物であり、それが長期にわたり問題を引き起こすか否かは、長年の臨床経験によってのみ判断される。

同じ米国特許第５，７１６，３６４号公報は、共有結合される潤滑性を向上する成分についても説明しているが、この特許には、モノステアリン酸グリセリル又はＰＶＰをポリプロピレンに共有結合する方法についての教示はない。

米国特許第５，８０３，９２５号公報においては、化学式Ａ‐ＰＥＧにより表される種類の共有結合潤滑剤を有するＩＯＬ挿入装置が扱われている。化学式中、Ａは、カートリッジの表面に化学的に結合可能な反応基であり、ＰＥＧは、ポリエチレングリコール又は他の親水性（親油性）重合体である。挿入装置の操作中、清浄なカートリッジは、Ａ‐ＰＥＧの溶液中に約３時間浸漬され、その後、ポリプロピレンを光分解し且つＡ‐ＰＥＧを結合させるためにＵＶ照射にさらされる。

共有結合される不動である「潤滑剤」は、装置の経路を通過するＩＯＬの動きを容易にするための適切な潤滑を行わない。上記の特許は、通常の力を加えつつ、ＩＯＬを通過させるのに十分なほど摩擦を少なくするためには、処理済み挿入装置と共に、ヒアルロン酸ナトリウム（ＢＳＳ）の平衡塩類溶液を使用しなければならないと述べている。上記特許は、Ａ‐ＰＥＧは結合されているが、ＢＳＳを使用しないカートリッジも、ＢＳＳのみを使用する未処理のカートリッジも、いずれも折りたたまれた状態のＩＯＬを通過させるには有効でないという結論を報告している。

本発明は、ＩＯＬが通過する管路の内面の少なくとも一部に永久的に結合された連続する潤滑性の２層被覆膜を有するＩＯＬ挿入装置を備える。本発明の挿入装置と共に使用される被覆膜は、従来のＩＯＬ挿入装置のうちどの装置の成果にも勝る成果をもたらすことが判明している。

本発明は、眼内レンズ（ＩＯＬ）の挿入装置から成り、挿入装置は、管路を規定する。ＩＯＬを目の中に挿入する際にＩＯＬが管路を前進しながら通過する。少なくとも挿入装置の内面、すなわち挿入処理の際にＩＯＬと接触する面は、２層被覆膜を有する。２層被覆膜は、ベースコートに化学的にグラフト結合された潤滑性の高いトップコートを含む。ベースコートは、挿入装置の面に固定接着する。ベースコートは、ベースコートをトップコートにグラフト結合するための反応に関与することが可能な官能基を含む重合体を備える。

トップコートは、多糖類、セルロース誘導体、ポリアクリル酸及びポリエチレングリコールで構成される群から選択された重合体の溶液であるのが好ましい。好適なトップコートは、ヒアルロナンの水溶液である。トップコートは、界面活性剤、架橋剤、可塑剤、溶剤、塩及び平滑剤の少なくとも１つを更に含んでもよい。

ベースコートは、基板表面に対して接着することが可能な重合体又は共重合体を備える。ベースコートは、アクリル重合体及びアクリル共重合体で構成される群から選択されるのが好ましい。

挿入装置は、プラスチックなどの成形可能材料から製造されるのが好ましい。特に、成形可能材料は、ポリプロピレン、アクリル重合体、アクリル共重合体、ナイロン、ポリエステル、酢酸セルロース及びアセテート／ブチレートで構成される群から選択される。

管路が水で湿潤されると、上述の挿入装置は、ＩＯＬと管路との間に極めて潤滑性の高い境界面を形成する。挿入装置に塗布される被覆膜は永続性を有し、ＩＯＬが目の中へ押し出される間に剥がれることはない。

本発明は、ＩＯＬの挿入装置の潤滑性を向上する方法であって、挿入装置の内面の少なくとも一部に、先に説明された種類の２層被覆膜を塗布することを含む方法を更に含む。

従って、本発明は、眼内レンズ（ＩＯＬ）の挿入装置を提供することを第１の目的とする。

本発明の別の目的は、ＩＯＬが目の中へ送り出されるときに、ＩＯＬと挿入装置との間の摩擦を大きく低減するＩＯＬの挿入装置を提供することである。

本発明の別の目的は、水で湿潤されたときに極めて高い潤滑性を示す永久被覆膜を有する挿入装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、ＩＯＬの挿入処理の間に、望ましくない物質が目に侵入するのを阻止することである。

本発明の更に別の目的は、ＩＯＬ挿入手順の安全性を向上することである。

本発明の更に別の目的は、ＩＯＬの挿入装置の潤滑性を向上する方法を提供することである。

当業者であれば、以下の本発明の詳細な説明及び添付の請求の範囲を読むことにより、本発明の他の目的及び利点を認識するであろう。

本発明は、後に説明されるように、ＩＯＬ挿入装置に永久的に結合された連続する潤滑性被覆膜が、ＩＯＬの通過を容易にするという点で共有結合された潤滑剤より有効であり、異物によって目を汚染することが少なく、その他の予期しない利点を有するという意味で優れているという発見に基づく。本発明に従って製造された被覆膜は、血管用カテーテル及びガイドワイヤに潤滑性を与えるという実際の経験において優れた性能を実証し、卓越した生物適合性を示し、望ましくない副作用については確認できなかった。ポリプロピレンカートリッジを備えるＩＯＬ挿入装置に被覆膜が適合可能であること及びその結果としてＩＯＬ挿入装置のような用途で得られる利点は、予期しないものであり、予測不可能であった。

本発明において使用される被覆膜は、通常はプラスチックである基板の上に形成された２層の親水性潤滑被覆膜である。そのような被覆膜は、米国特許第４，８０１，４７５号公報、第５，０２３，１１４号公報及び第５，０３７，６７７号公報で説明されており、それらの特許の開示内容は、参考として本明細書に取り入れられている。一般に、それらの特許は、プラスチック基板に密接に接着する一次コート又はベースコートと、親水性、潤滑性及び耐久性を有するトップコートとを備える２層被覆膜を開示する。好適な一実施形態においては、トップコートは、ヒアルロナンなどの多糖類である。一次コート及びトップコートは、共有結合によって互いにグラフト結合され、グラフト結合後も個別の特性を保持する。ベースコートは、トップコートを基板に結合するので、「タイコート」と呼ばれる場合もある。

先に引用された特許において説明されている被覆膜の場合、一次コート及びトップコートは、共有結合によって互いにグラフト結合され、グラフト結合後も個別の特性を保持する。上記の特許は、それらの特許による２層被覆膜をカテーテル、ガイドワイヤ、人工器官装置又は眼内レンズに使用できることを教示する。しかし、それらの特許は、いずれも、ＩＯＬを挿入するために使用される管路の内面において、そのような被覆膜を使用することを開示又は提案するものではない。

上述の特許の場合と同様に、本発明において使用される被覆膜も２層であり、ベースコートを備える。ベースコートは、１）ポリプロピレンに対して高い接着性を示し且つ２）ベースコートを適切な潤滑性トップコートにグラフト結合するための薬剤との反応に関与可能であるという意味で有効である。塗布の材料及び条件は、被覆膜をＩＯＬ挿入カートリッジの面に最大限に接着させるように特定して選択及び設計される。以下で実証されるように、この目的を申し分なく達成することが、この種の被覆膜の基本的利点である。

ベースコートは、適切な有機溶剤に溶解された溶液として供給されるか又は水性コロイド分散液又はエマルション、あるいは非水性分散液の形で供給される重合体又は共重合体であってもよい。供給される材料は、使用の時点で希釈されてもよいが、そうでない場合には、化学結合によって２つの被覆膜層を互いに結合するのを助ける多機能試薬と共に調合され、経験豊かな調合担当者の判断の下で、おそらくは平滑剤、湿潤剤、一様な接着性のよい安定した被覆膜の形成を促進する当該技術において良く知られている他の薬剤の少なくとも１つの薬剤によって処理されてもよい。

トップコートは、通常、ヒアルロナン、セルロース誘導体、ポリアクリル酸及びその水溶性共重合体、ポリエチレングリコールなどの多糖類であってもよい潤滑性水溶性重合体である。また、トップコートは、希釈、並びに界面活性剤、架橋剤、可塑剤、溶剤、塩又は平滑剤、被覆膜及び被覆処理を改善する他の薬剤の少なくとも１つを添加することにより調合されてもよい。

ＩＯＬが挿入されるべき装置の内面は、全く汚れのないように清浄でなければならず、油、グリース及び塵芥が付着していてはならないことは明らかである。化学処理又はプラズマ処理による洗浄、エッチング及び表面変性が特に推奨される。同様の効果を実現する他の表面処理は、クロム酸などの酸化を引き起こす酸性試薬にさらすこと、コロナ処理又はそれらの組み合わせから構成されてもよい。

被覆膜は、装置全体に塗布されてもよいが、その内面のみに、場合によっては、目に入る前にＩＯＬが通過しなければならない直径の小さな管路など、装置の内部の好適な特定の領域のみに塗布されるのが好ましい。更に、切開部及び「バッグ」の中へのＩＯＬの侵入を容易にするための特殊な用具が使用されてもよく、これも被覆することにより、更に利点が得られるであろう。

調合されたベースコートは、浸漬、吹き付け、はけ塗り、充填及び流し込みなどの任意の好都合な方法により、あるいはピペット又は他の液体ディスペンサからの噴射により塗布されてもよい。流体被覆膜の塗布、乾燥及び硬化の間、装置は、適切に形成された底なし容器の中に固定されるか、又はガスマニホルドの一端部に装着された円筒形の管の開いた他端部に摩擦嵌めにより保持されるか、あるいはその他の適切な手段により保持されてもよい。溶剤及び他の揮発性物質の除去を加速する手段として、乾燥及び硬化の間に、清浄で乾燥した空気、窒素ガス又は他の不活性ガスを装置に通すことが望ましいであろう。

ベースコートの塗布後、装置は、短時間加熱される。加熱の持続時間は、揮発性物質を除去するために表面上に通されるガスの温度及び流量によって異なる。次に、ベースコートを塗布するために使用された方法に類似する方法により、トップコートが塗布される。揮発性物質を除去し、ベースコートとトップコートとのグラフト結合反応を発生させるために、再び加熱が実行される。硬化サイクルが終了すると、装置は冷却され、その後、希釈水性ＮａＨＣＯ３又は他の希釈弱塩基に短時間浸漬され、滅菌水で洗浄され、乾燥される。

本発明に従って製造された被覆膜は、単純に水、他の水性溶液の少なくとも１つによって湿潤しているときに極めて高い潤滑性を示す。

以下の実施例は、本発明の操作を示すが、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。

［実施例１］
酸素中でプラズマ処理を実行した後、１００ｇのHYDAK B-23K、６．８７ｇのDESMODUR N-75及び３０６．７ｇのHYDAK PMAを含むベースコート調合液の中に、ポリプロピレンカートリッジを３分間浸漬し、静かに攪拌した。HYDAKは、ペンシルベニア州フォート・ワシントンのBiocoat Incorporatedの登録商標であり、DESMODURは、Bayer AGの登録商標である。HYDAK B-23K及びHYDAK PMAは、アクリルベースコート重合体溶液又はエマルションに関連し、商標DESMODURは、ポリイソシアネート架橋剤に関連する。上記の成分の組み合わせがベースコートを構成する。

イソシアネートは、２つの目的を果たす。第１に、イソシアネートは、ベースコート重合体を架橋する。第２に、イソシアネートは、トップコートをベースコートに結合するために使用されるイソシアネート基をベースコートの表面上に形成する。

その後、湿潤された各装置は、その先端部において、マニホルドから乾燥空気が流通されているプラスチック管の開いた端部に摩擦嵌めにより装着された。構体の温度を６０℃まで上昇させ、その温度に２０分間保持した。構体を乾燥器から取り出し、１０分間冷却した。空気の流れを一時的に停止し、その間、装置の管路の内面の長さに沿って、トップコートであるヒアルロナンの溶液HYDAK L-110を注射器により塗布した。空気の流れを再開し、２０〜３０秒後、底縁部に蓄積していた余分なトップコート溶液を紙フィルタによって拭き取った。再び、温度を６０℃まで上昇させ、２時間保持した。冷却後、装置を構体から取り出し、約０．５％の濃度を有する希釈ＮＡＨＣＯ３に１５分間浸漬した。濃度は、厳密に０．５％である必要はなく、約０．２〜約１．０％（ｗ／ｗ）の範囲であることが可能であろう。滅菌水で洗浄し且つ乾燥させた後には、被覆済み装置は、包装及び滅菌が可能な状態になっている。

これらの被覆済み装置のうち１つを滅菌水に短時間浸漬し、その後、ＩＯＬを使用して試験した。技術者の報告によれば、ＩＯＬはほぼ抵抗なく管路を通過した。実際、技術者は、もうわずかに摩擦を感じたほうが制御しやすいが、更に経験を積めば、その慣れない動作に適応するであろうという意見を述べている。

［実施例２］
実施例１のように塗布された被覆膜の耐久安全性、先に説明された調合成分及び手順を実証するものとして、２．７５×６．７５×０．２５インチの大きさの２枚のポリプロピレンパネルの各々の片面に全く同じ被覆膜を形成した。被覆面を上向きにして、それらのパネルをBYK Gardner磨耗試験装置（メリーランド州コロンビアのBYK Gardner USAより入手可能な部品番号LAG-8100）の中に装着した。この装置は、ＡＳＴＭ方法D 2486に準拠する。パネルが脱イオン水に浸漬されている間に、被覆面の前面を、４５０ｇの重量の剛性ナイロン毛を有するブラシにより、毎分３７サイクルの速度で擦った。３００，０００サイクルを超えた（６００，０００ストロークを超えた）後、被覆膜に変化はなかった。被覆膜は、試験開始時と同じように潤滑性を保ち、接着力を失わず、薄片として剥がれ落ちたり、白色化したりすることはなかった。また、被覆膜は、気泡も生じず、あるいは他のどのような種類の障害の兆候も示さなかった。

ポリプロピレンは、安価であり、不活性の特性を有し、従来の成形作業及び処理作業において周知の挙動を示すため、ＩＯＬ挿入装置を製造する際には魅力ある材料である。しかし、適切な軟化点を有するアクリル重合体及びアクリル共重合体、ナイロン、ポリエステル、酢酸セルロース又はアセテート／ブチレート、あるいは当該技術において周知の他の成形可能な重合体から被覆前のカートリッジを成形することが可能であり、それらの材料を本明細書で説明したように被覆すると、それらは、ほぼ同一の特性を伴って機能するであろう。

要するに、本発明のＩＯＬ挿入装置は、折りたたみ自在のＩＯＬを最小限の力で損傷なく狭い切開部を通して目の中へ送り込むことが可能な周知のどのような挿入装置よりも優れている。ＩＯＬが通過する管路は、水で湿潤されたとき、極めて高い潤滑性を示す。

挿入装置の面に形成される２層被覆膜は、永続的なものであり、ＩＯＬが目の中に挿入されるときに剥がれることはない。従って、ＩＯＬ挿入処理の間に、目の中に異物である潤滑剤が導入されてしまうという危険を緩和できる。

挿入装置は、その潤滑性被覆膜と共に、保管中も安定しており、酷使に耐えることができ、操作しやすく、誤用しにくく、生体に適合する。

以上の開示の範囲内で、本発明を多くの方法により変形できる。先に説明したように、ベースコート及びトップコートの材料として選択される特定の材料を変えてもよい。２層被覆膜は、ＩＯＬ挿入装置の全面に塗布されてもよく、あるいはＩＯＬが通過する管路を規定する内面のみに塗布されてもよい。また、被覆膜は、挿入装置とＩＯＬとの摩擦が最大になると思われる挿入装置の直径の小さい部分にのみ塗布されてもよい。これらの変形及びその他の変形は、当業者には明らかであり、添付の特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲に含まれると考えられるべきである。

Claims (7)

1. 眼内レンズが内面に沿って前進する管路を含む眼内レンズの挿入装置の潤滑性向上方法であって、
   前記内面の少なくとも一部に２層被覆膜を塗布する塗布工程を有し、
   前記２層被覆膜は、ベースコート及びトップコートを含み、
   前記ベースコートは、前記内面に共有結合されることなく接着し、前記ベースコートを前記トップコートに化学的にグラフト結合させることが可能な官能基を有し、
   前記トップコートは潤滑性を有し、
   前記ベースコートは、前記管路の前記内面に最初に塗布され、
   前記挿入装置は、その後、乾燥ガス源に接触されて前記ガスが前記管路を通過し、
   前記挿入装置は、前記ベースコートを乾燥するために加熱され、
   前記トップコートは、その後、前記管路の内面に塗布され、
   前記挿入装置は、その後、再度乾燥ガス源に接触されて前記ガスが前記管路を通過し、
   前記挿入装置は、前記ベースコートを架橋し前記トップコートの共有結合を前記ベースコートに提供するために加熱され、
   前記２層被覆膜は、連続的でかつ永続性を有し、前記トップコート及び前記ベースコートは、グラフト結合後もそれら個別の特性を保持することを特徴とする潤滑性向上方法。
2. 前記塗布工程に先立って、前記内面を洗浄する工程が実行されることを特徴とする請求項１に記載の潤滑性向上方法。
3. 前記塗布工程は、多糖類、セルロース誘導体、ポリアクリル酸及びその水溶性共重合体、並びにポリエチレングリコールで構成される群から前記トップコートを選択する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の潤滑性向上方法。
4. 前記塗布工程は、ヒアルロナンであるように前記トップコートを選択する工程を含む請求項１記載の潤滑性向上方法。
5. 前記塗布工程は、界面活性剤、架橋剤、可塑剤、溶剤、塩及び平滑剤で構成されるから選択される少なくとも１つの材料を含むように前記トップコートを選択する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の潤滑性向上方法。
6. 前記塗布工程は、有機溶剤に溶解された状態で供給される重合体又は共重合体を含むように前記ベースコートを選択する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の潤滑性向上方法。
7. 前記塗布工程は、水性コロイド分散液又はエマルション、あるいは非水性分散液として供給される重合体又は共重合体を含むように前記ベースコートを選択することを含むことを特徴とする請求項１に記載の潤滑性向上方法。