RU2649449C1 - Многослойный глазной протез на основе диоксида кремния - Google Patents
Многослойный глазной протез на основе диоксида кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2649449C1 RU2649449C1 RU2017115793A RU2017115793A RU2649449C1 RU 2649449 C1 RU2649449 C1 RU 2649449C1 RU 2017115793 A RU2017115793 A RU 2017115793A RU 2017115793 A RU2017115793 A RU 2017115793A RU 2649449 C1 RU2649449 C1 RU 2649449C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- prosthesis
- iris
- dyes
- cao
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 title claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 114
- 210000000554 iris Anatomy 0.000 claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims abstract description 25
- 210000003786 sclera Anatomy 0.000 claims abstract description 23
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 claims abstract description 18
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 14
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 abstract description 3
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 3
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminium flouride Chemical compound F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910004883 Na2SiF6 Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 41
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 29
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 18
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 7
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000007511 glassblowing Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 4
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 4
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 4
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 3
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 235000004237 Crocus Nutrition 0.000 description 2
- 241000596148 Crocus Species 0.000 description 2
- 102000015764 Eye Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010024515 Eye Proteins Proteins 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 description 2
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 2
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001573881 Corolla Species 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000697035 Heteropriacanthus cruentatus Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAHXYMFVNNUHCP-UHFFFAOYSA-N Naphazoline nitrate Chemical compound O[N+]([O-])=O.C=1C=CC2=CC=CC=C2C=1CC1=NCCN1 ZAHXYMFVNNUHCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 206010064930 age-related macular degeneration Diseases 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 210000002159 anterior chamber Anatomy 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000007705 chemical test Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- KAGOZRSGIYZEKW-UHFFFAOYSA-N cobalt(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Co+3].[Co+3] KAGOZRSGIYZEKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000011022 opal Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/04—Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/10—Ceramics or glasses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/02—Artificial eyes from organic plastic material
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к неорганическим соединениям, в частности, на основе силикатного стекла и к технологии изготовления глазных протезов. Описан многослойный глазной протез на основе диоксида кремния, содержащий слои, имитирующие склеру, роговицу и радужку, в котором слои изготовлены из стекла с КТР (90-110)×10-7 град-1. с разницей КТР между слоями не более 10%, слой, имитирующий склеру, изготовлен из стекла следующего состава, мас. %: Al2O3 0,7-7,5, B2O3 2,0-10,5, MgO 0-0,7, ZnO 3,5-7,6, K2O 0-7,5, СаО 2,5-10,2, Na2O 3,5-5,5, Na2SiF6 3,0-6,0, 3NaF⋅AlF3 0,1-10,9, красители до 2,2706, SiO2 - остальное; слой, имитирующий радужку, изготовлен из стекла следующего состава, мас. %: Al2O3 - 0,7-4,0, СаО - 0-3,0, Na2O - 3,5-12,0, K2O - 2,5-8,1, MgO - 0-1,5, ZnO - 0-6,5, B2O3 - 0-6,6, Na2SiF6 - 0-6,0, 3NaFAlF3 - 0,1-10,9, SiO2 - остальное; слой, имитирующий роговицу, изготовлен без красителей из стекла следующего состава, мас. %: Al2O3 - 1,0-6,0, B2O3 - 2,0-6,0, СаО - 3,0-4,5, MgO - 0-4,0, ZnO - 0-2,5, K2O - 6,5-8,0, 3NaFAlF3 - 0-0,1. Технический результат: получен протез, обладающий повышенной безопасностью для здоровья людей за счет уменьшения содержания в составе вредного для человека фтора, а также повышенной механической прочностью. 2 з.п. ф-лы, 3 пр.
Description
Изобретение относится к неорганическим соединениям, в частности, на основе силикатного стекла и к технологии изготовления глазных протезов, предназначенных для протезирования лиц, лишенных одного или обоих глаз, а также при наличии атрофированного глазного яблока или глаза с бельмом в лечебно-косметических целях.
Из уровня техники известны различные полимерные и неорганические материалы для глазных протезов.
Например, известно фотохромное стекло для искусственного хрусталика глаза, обеспечивающее выборочное ослабление отдельных диапазонов светового излучения, например, для профилактики старческой макулярной дегенерации роговицы глаза, содержащее, мас. %: SiO2 58 - 62, В2O3 18 - 20, Аl2O3 8 - 12, Na2O 8 - 12, CuCl2 0,1-0,35, АlСl 0,01-0,6 (RU 2113190 C1, B29D 11/02, 20.06.98).
Недостатком данного состава является отсутствие глушителей, а также то, что оно не обеспечивает оптимальный показатель коэффициента термического расширения (КТР), что не позволяет получить из него склеру, радужку и роговицу искусственного глаза.
Известно стекло для протеза орбиты глаза, содержащее, мас. %: SiO2 19-54, Аl2O3 8-20, MgO 2-21, Na2O/K2O 3-8, F 3 - 23, CaO 10-35, P2O5 2-10 (WO 9107930 A1, B29D 11/02, A61F 2/14, 16.03.1991).
Указанный состав стекла не обеспечивает показатели КТР и косметического эффекта, что позволило бы использовать его для изготовления склеры, роговицы и радужки искусственного глаза.
Известен описанный в патенте RU 2149649, В29D 11/02, 27.05. 2000, неорганический материал на основе диоксида кремния и изделие из него - глазной протез.
Наиболее близким является известный глазной протез из неорганических материалов для склеры, роговицы и радужки на основе SiO2 и красителей Са2О3, Se, Fe2O3, Ni2О3, и КТР склеры, роговицы, радужки 92-107⋅10-7 град-1. с допустимым отклонением по КТР не более 10% (ТУ 5928-001-06914445-94, «Стекло глазопротезное», утв. 13.06.94, зарегистрировано государственным комитетом стандартов СССР 08.08.94 за ГР N 200/008048).
В указанном ТУ не приведен полный конкретный состав глазопротезного стекла, обеспечивающий биосовместимость его с глазной полостью и совпадение КТР склеры, роговицы и радужки, что не обеспечивает прочность и сохранность стеклянного глазного протеза.
В основу изобретения положена задача разработки глазного протеза, который обеспечивает не только прочность и сохранность, но и достигается особый технический результат - повышение безопасности для здоровья как для протезируемого лица, так и для работников, осуществляющих технологический способ его изготовления за счет уменьшения содержания в составе вредного для человека фтора.
Заявленное изобретение обеспечивает, помимо указанного технического результата, следующие преимущества:
- Увеличенное количество Аl2О3 и В2О3 позволяет повысить механическую прочность протеза. Это важно при использовании протеза инвалидами, детьми, пожилыми людьми (возможно случайное падение протеза на твердую поверхность). Кроме того, увеличенное содержание Аl2О3 уменьшает улетучивание (выгорание) фтора в процессе варки стекла;
- Введение в состав стекла СаО также увеличивает механическую прочность протеза;
- Снижение количества щелочных окислов повышает химическую устойчивость стеклянного протеза (стабильный 2 гидролитический класс), особенно по отношению к жидкости конъюнктивальной полости, и позволяет увеличить срок эксплуатации протеза в 2-3 раза. Кроме того, снижается кристаллизационная способность стекла, что позволяет легко обрабатывать протез в пламени стеклодувной горелки.
Технический результат достигается тем, что глазной протез на основе диоксида кремния содержит слои, изготовленные из стекла с КТР (90-110)×10-7 град-1., с разницей КТР между слоями не более 10%, слой, имитирующий склеру, изготовлен из стекла следующего состава, мас. %:
Аl2O3 | 0,7-7,5 |
В2O3 | 2,0-10,5 |
MgO | 0-0,7 |
ZnO | 3,5-7,6 |
К2О | 0-7,5 |
СаО | 2,5-10,2 |
Na2O | 3,5-5,5 |
Na2SiF6 | 3,0-6,0 |
3NaF⋅AlF3 | 0,1-10,9 |
красители | до 2,2706 |
SiO2 | остальное |
слой, имитирующий радужку, изготовлена из стекла следующего состава, мас. %:
Аl2О3 | 0,7-4,0 |
СаО | 0-3,0 |
Na2O | 3,5-12,0 |
К2O | 2,5-8,1 |
MgO | 0-1,5 |
ZnO | 0-6,5 |
B2O3 | 0-6,6 |
Na2SiF6 | 0-6,0 |
3 NaFAlF3 | 0,1-10,9 |
SiO2 | остальное |
слой, имитирующий роговицу, изготовлен без красителей из стекла следующего состава, мас. %:
Аl2О3 | 1,0-6,0 |
В2O3 | 2,0-6,0 |
СаО | 3,0-4,5 |
MgO | 0-4,0 |
ZnO | 0-2,5 |
К2O | 6,5-8,0 |
3NaFAlF3 | 0-0,1 |
Остальное | SiO2 |
Кроме того, красители для слоя, имитирующего склеру, выбраны из группы при их количестве в мас. %:
Fe2O3 | 0,3-0,95 |
Ni2O3 | 0,015-0,052 |
Se | 0,005-0,7 |
So2O5 | 0-0,0015 |
К2СrO7 | 0,02-0,06 |
SbS5 | не более 0,5 |
А красители для слоя, имитирующего радужку, выбраны из группы при их количестве в мас. %:
Fe2O3 | 0,25-12,5 |
Ni2O3 | 0,01-1,2 |
Se | 0,02-20,0 |
Со2O3 | 0,007-5,0 |
K2Cr2O7 | 0,02-2,2 |
С | 0,2-4,0 |
MnO2 | 0,005-12,0 |
CdS | 2,0-2,2 |
CdCO3 | 0,8-0,9 |
Глазной протез из стекла указанного состава учитывает все индивидуальные особенности глазной полости: размер, форму, цвет радужки и склеры и является более безопасным для здоровья протезируемого человека.
Слой, имитирующий склеру, имитирует белок живого глаза человека. Цвет белка не создается и не корректируется в процессе изготовления протеза, он зависит от цвета склерального стекла.
Разработанные оттенки склеральных стекол увеличивают ассортимент глазных стеклянных протезов по цвету белка, что очень важно, если принимать во внимание контингент пациентов: возраст и регионы их проживания (дети, люди пожилого возраста, а также жители северных и южных районов страны имеют совершенно различную цветовую гамму склеры).
Цвет слоя, имитирующего радужку, создается в процессе изготовления протеза с помощью цветовых сочетаний, созданных из цветового глазопротезного стекла. Количество сочетаний и их сложность зависят от сложности рисунка и цвета радужки живого глаза.
Красителями стекла являются оксиды, пропускающие лучи только определенной длины волны, например стекло, окрашенное оксидом кобальта (Со2O3), разлагает обычный белый свет, поглощая при этом все цвета спектра, кроме синего и т.д.
Зная заранее кривую поглощения того или иного красителя, можно подобрать необходимый краситель. Однако эти кривые дают только качественную характеристику цвета. Цветные глазопротезные стекла имеют свою специфику, а именно некоторые красители в определенных концентрациях «размывают» основу, т.е. превращают ее из структурной в коллерную, а иногда в совершенно прозрачную, не пригодную для изготовления протезов. Отработанные температуры варки глазопротезного стекла позволили устранить данные отклонения.
Исходной шихтой для изготовления стекломассы являлись такие вещества, как песок, сода, натриевая селитра, поташ, глинозем, борная кислота, белила цинковые, Mg углекислый, Na кремнефтористый, криолит, мел, сульфат, полевой шпат. При добавке Se он растирается с содой.
Стеклянный глазной протез применяется для протезирования лиц, лишенных одного или обоих глаз (болезни, травмы), при наличии атрофированного глазного яблока или бельма на радужке глаза. Ношение протеза является необходимым, так как защищает глазную полость от проникновения различного рода инфекции, атмосферного воздействия (ветер, температурное воздействие, влага) и имеет огромный косметический эффект.
Стеклянный глазной протез имеет гидрофильную поверхность и не вызывает никакого дискомфорта при его использовании.
Ценные свойства стекла выделяют стеклянный глазной протез из целого ряда других материалов. В процессе варки стекло окрашивается в определенный цвет, причем цвет не меняется от воздействия солнечных лучей, времени эксплуатации и других факторов. Возможность получить огромное количество цветовых сочетаний позволяет использовать стекло как наилучший материал для имитации живого человеческого глаза.
Назначение глазного протеза предъявляет к глазопротезному стеклу целый ряд требований, которые придают составам стекла особую специфичность, заключающуюся в следующем:
- иметь натуральные расцветки, заглушенность, коэффициент светопропускания, близкий к белку живого глаза, цвет стекла не должен меняться и терять свою натуральность как в процессе изготовления протеза, так и при его использовании;
- как можно меньше разрушаться (выщелачиваться) от постоянного воздействия слезной жидкости и атмосферных факторов - ветра, пыли, температуры. Срок эксплуатации протеза должен быть не менее двух лет;
- глазопротезное стекло должно легко обрабатываться в пламени стеклодувной газовой горелки, не кристаллизоваться, т.е. не терять стекловидности от неоднократного и продолжительного нагрева в пламени;
- все разновидности глазопротезного стекла должны легко спаиваться между собой, образуя прочный спай, как минимум из 9 различных стекол;
- КТР всех стекол должен составлять 90÷110×10-7 град-1. с допустимым отклонением не более 10%.
Все предъявленные требования удовлетворяются разработанными составами стекол.
Глазопротезные стекла по технологии их изготовления и применения делятся на три основные группы:
- склеральное стекло (для имитации белка живого глаза) представляет собой слабоокрашенные опаловые трубки диаметром 14-20 мм с толщиной стенки 0,9-1,1 мм;
- роговичное стекло бесцветное, прозрачное, химически устойчивое (1 гидролитический класс). Стекло, представляющее собой штабики диаметром от 4 до 9 мм и предназначенное для имитации роговицы живого глаза.
- цветное стекло, имеющее окраску от светло-голубого до глубокого черного цвета (зрачковое стекло), красное (рубиновое стекло). Огромная цветовая гамма позволяет создать практически неограниченное сочетание цветов. Это стекло в различных сочетаниях используется для зарисовки радужки глазного протеза, имитации зрачка и кровеносных сосудов.
Al2O3 - вводится глиноземом
В2O3 - вводится борной кислотой
MgO - вводится углекислым магнием
ZnO - вводится цинковыми белилами
К2O - вводится поташом
СаО - вводится мелом
Na2O - вводится натриевой селитрой
Na2SiF6 - вводится кремнефтористым натрием
3NaFAlF3 - вводится криалитом
Fe2O3 - вводится крокусом
Увеличенное количество Аl2O3 и В2O3 позволяет повысить механическую прочность протеза. Это важно при использовании протеза инвалидами, детьми, пожилыми людьми (возможно случайное падение протеза на твердую поверхность). Кроме того, увеличенное содержание Аl2O3 уменьшает улетучивание (выгорание) фтора в процессе варки стекла;
Введение в состав стекла СаО также увеличивает механическую прочность протеза;
Снижение количества щелочных окислов повышает химическую устойчивость стеклянного протеза (стабильный 2 гидролитический класс), особенно по отношению к жидкости конъюнктивальной полости, и позволяет увеличить срок эксплуатации протеза в 2-3 раза. Кроме того, снижается кристаллизационная способность стекла, что позволяет легко обрабатывать протез в пламени стеклодувной горелки;
Различные варианты применяемых красителей обеспечивают наибольшее разнообразие расцветок слоя, имитирующего склеру (более 26 оттенков), для всех этнических и возрастных групп населения.
Цвет склерального стекла и степень его заглушенности обеспечивают коэффициент светопропускания, близкий к свойствам живого глаза, и не меняются в процессе обработки стекла в пламени стеклодувной горелки.
Роговичное стекло должно обладать большой химической устойчивостью (1 и 2 гидролитические классы), не терять свою блестящую с огненной полировкой, поверхность, не мутнеть и не искажать цветовую гамму радужки.
Красители не применяются. Оксиды вводятся теми же материалами, что и в склеральном стекле.
Для увеличения химической устойчивости стекла в его состав вводится до 6% Аl2O3. Введение в состав MgO также способствует увеличению химической стойкости стекла.
Стекло вырабатывается и используется в виде штабика диаметром 4-9 мм.
Третья группа. Цветное стекло.
Стекла данной группы по своему назначению делятся на фоновые, венчиковые, зрачковые, коллерные, структурные, рубиновые и предназначены для зарисовки слоя, имитирующего радужку протеза.
Цвет слоя, имитирующего радужку, создается в процессе изготовления протеза в пламени горелки и в последующем не меняется. Количество цветовых сочетаний и их сложность зависят от расцветки радужки живого глаза. Красителями стекла являются оксиды, пропускающие луч света только определенной длины волны.
Полученная цветовая гамма стекла позволяет создать шкалу расцветок радужек более 105 видов, что полностью имитирует расцветки радужки живого глаза, распространенные во всех регионах земного шара.
При варке рубинового стекла в состав шихты может вводиться двуокись циркония Za2O3, углекислый литий Li2СО3, окись лантана Lа2O3.
Варка глазопротезного стекла
Склеральное и роговичное стекло варятся в секционных или тигельных печах емкостью не менее 600 литров. Цветные стекла варятся в кварцевых тиглях емкостью 4 литра.
Все компоненты составов должны просушиваться, просеиваться и смешиваться в смесителях барабанного типа.
Красители для варок глазопротезных стекол берут марки «Ч» или «ЧДА».
Температура варки 1220°С до 1380°С. Сыпка шихты «на конус». Проверка провара на «нить».
Все глазопротезные стекла имеют практически одинаковые физико-химические свойства:
- коэффициент термического расширения 90÷110×10-7 град-1.
- температуру размягчения 510-540°С.
- химическую устойчивость.
1-2 гидролитический класс.
- кристаллизационную способность - малую.
- цветность - разнообразную, приглушенную.
Склеральное стекло мягкое, «длинное», что позволяет сделать плавный переход от цвета радужки к цвету склеры, так называемый «лимб». Рельефный, «мягкий» лимб увеличивает сходство протеза с живым глазом и делает протез более естественным.
Преимущества глазного протеза, изготовленного из глазопротезного стекла указанного состава, в следующем (в том числе в сравнении с RU 2149649):
- полная имитация живого глаза;
- увеличение срока носки протеза в два раза;
- повышена теоретическая и практическая прочность глазного протеза до 200 кг/мм2 сек;
- повышение химической стойкости стекла с 3 до 2 и 1 гидролитических классов;
- легкость обработки стекол при изготовлении протезов в пламени стеклодувной горелки, стекло «мягкое» и «длинное».
Все глазопротезные стекла обеспечены оптимальным подбором оксидов химической основы и разработанным соотношением красителей.
При варке склерального и роговичного стекла смешение компонентов шихты производится в смесителе барабанного типа. Перед приготовлением шихты кварцевый песок марки «0» или «00» сепарируют, моют, сушат, после чего просеивают через сито 100 отв./см2. Соду просеивают через сито N36, потом перетирают с песком, чтобы не было комков. Остальные материалы просеивают через грохот. Готовую шихту также просеивают через грохот. Красители для варки стекла берут марки «Ч» или «ЧДА».
Оксид железа вводится в виде крокуса, который предварительно подвергается термической обработке (отжигу).
Пример 1
Приготовленную шихту загружали в секционную газовую печь и проводили варку при следующих условиях:
- среда окислительная, без дыма;
- для лучшего прохождения процесса осветления стекломассы соблюдают постоянное давление газа;
- температура варки склерального и роговичного стекол в процессе колеблется от 1320°С до 1480°С;
- продолжительность варки стекломассы ≈16 час.
Сваренную стекломассу охлаждали до 1320°С (в Примере 2 - до 1220°С), после чего производили ее выработку: склерального стекла - в виде полых трубок диаметром 14-17±1 мм, толщины 0.8-0.9±0.1 мм; роговичного стекла - в виде дрота диаметром 4.0-12.0±0.3 мм.
Подготовку шихты цветного стекла производили в том же порядке, что и склерального и роговичного, только в гораздо меньших объемах, т.к. варка его производилась в кварцевых тиглях емкостью 4 кг.
Подготовленную шихту загружали в тигли и проводили варку при следующих условиях:
- среда - окислительная; пламя без копоти;
- температура ссыпки и варки 1320°С - 1400°С;
- вторая ссыпка (добавка) через час после первой;
- через 1,5 часа - мешка и взятие пробы;
- общая продолжительность варки 3,5 часа.
Выработка - по готовности стекломассы, которая определяется взятием пробы, если на нити пробы не будут обнаружены песчинки и скопление воздушных пузырей.
Выработку проводят быстро, не допуская выгорания, в виде дрота.
После выработки стекол для имитации склеры, роговицы, радужки образцы трубок и дрота передаются в химическую лабораторию для определения значения КТР, после чего стекло поступает в производство.
По Примеру 1 был получен следующий состав частей протеза, мас. %:
Стекло для слоя, имитирующего клеру
Аl2O3 | 0,7 |
В2O3 | 10,5 |
MgO | 0,7 |
ZnO | 3,5 |
К2O | 7,5 |
СаО | 2,5 |
Na2O | 5,5 |
Na2SiF6 | 3,0 |
3NaF⋅AlF3 | 0,1 |
SiO2 | остальное |
Стекло для слоя, имитирующего радужку, мас. %:
Аl2O3 | 4,0 |
СаО | 3,0 |
Na2O | 3,5 |
К2O | 2,5 |
MgO | 1,5 |
ZnO | 6,5 |
B2O3 | 6,6 |
Na2SiF6 | 6,0 |
3 NaFAlF3 | 10,9 |
SiO2 | остальное |
Стекло для слоя, имитирующего роговицу, мас. %:
Аl2O3 | 1,0 |
В2О3 | 6,0 |
СаО | 3,0 |
MgO | 4,0 |
ZnO | 2,5 |
К2O | 6,5 |
3NaFAlF3 | 0,1 |
Остальное | SiO2 |
Красители для склерального стекла были поочередно и в комбинациях подобраны так (в мас. %):
Fe2O3 | 0,3 |
Ni2O3 | 0,052 |
Se | 0,005 |
So2O5 | 0,0015 |
K2CrO7 | 0,06 |
SbS5 | 0,5 |
Стекло для слоя, имитирующего радужку, было окрашено поочередно и в комбинациях следующими добавками (в мас. %):
Fe2O3 | 12,5 |
Ni2O3 | 0,01 |
Se | 20,0 |
Со2O3 | 0,007 |
K2Cr2O7 | 2,2 |
С | 0,2 |
MnO2 | 0,005 |
CdS | 2,2 |
CdCO3 | 0,8 |
Для полученных глазопротезных стекол по Примеру 1 был определен КТР, который составил:
для стекла слоя, имитирующего склеру, - 103⋅10-7 град-1.,
стекла слоя, имитирующего роговицу, - 97⋅10-7 град-1.,
стекла слоя, имитирующего радужку, - 94⋅10-7 град-1., т.е. отклонение КТР между данными видами стекол составило не более 10%.
Единство стекол по КТР привело к стабилизации прочности протеза и его сохранности. Cоединений фтора использовалось меньше, чем в аналогах.
Пример 2
Повторяет Пример 1, но для проверки существенности количественных характеристик получали иной состав в рамках заявленных количеств:
Стекло для слоя, имитирующего склеру, мас. %:
Аl2O3 | 6,8 |
В2O3 | 4,5 |
MgO | не добавлялся |
ZnO | 6,5 |
К2O | 0 - не добавлялся |
СаО | 8,2 |
Na2O | 4,5 |
Na2SiF6 | 5,0 |
3NaF⋅AlF3 | 2,3 |
красители | 1,6 |
SiO2 | остальное |
Стекло для слоя, имитирующего радужку, мас. %:
Аl2O3 | 0,7 |
СаО | не добавлялся |
Na2O | 12,0 |
К2O | 8,1 |
MgO | не добавлялся |
ZnO | не добавлялся |
В2О3 | не добавлялся |
Na2SiF6 | не добавлялся |
3NaFAlF3 | 0,1 |
SiO2 | остальное |
Стекло для слоя, имитирующего роговицу, мас. %:
Аl2O3 | 6,0 |
В2О3 | 2,0 |
СаО | 3,0 |
MgO | не добавлялся |
ZnO | не добавлялся |
К2О | 8,0 |
3NaFAlF3 | не добавлялся |
Остальное | SiO2 |
красители для склерального стекла, мас. %:
Fe2O3 | 0,95 |
Ni2O3 0,015
Se | 0,7 |
So2O5 | 0 |
К2CrO7 | 0,02 |
SbS5 | 0,2 |
красители для стекла слоя, имитирующего радужку, мас. %:
Fe2O3 | 0,25 |
Ni2O3 | 1,2 |
Se | 20,0 |
Со2O3 | 5,0 |
K2Cr2O7 | 2,2 |
С | 4,0 |
MnO2 | 12,0; |
CdS | 2,1 |
CdCO3 | 0,8 |
Пример 3
Все аналогично Примеру 1, но с добавкой ZnO 3,4 мас%.
Все полученные в результате экспериментальных варок составы стекла позволили повысить его способность противостоять разрушающему действию жидкой среды конъюктивальной полости глаза, которая проявилась в виде выщелачивания стекла (гидратации и гидролиза силикатов поверхностного слоя стекла и переходе в раствор щелочей, образующихся в результате гидролиза).
Химическая стойкость стекла была повышена до II класса (к кислоте - 0,01 раствора НСl рН 5±0/5; щелочи - 10% раствор NaOH рН=9,0±0/5). Оно стало устойчивым по отношению к температурным колебаниям.
Полученные результаты особенно наглядны при использовании роговичного стекла, которое создает переднюю камеру в глазном протезе и служит основой для нагонки лимба - плавного перехода слоя, имитирующего склеру, в слой, имитирующий роговицу. Оно должно обладать большой химической стойкостью, т.к., будучи прозрачным, оно при малейшем выщелачивании теряет свою блестящую, с огневой полировкой, поверхность, становится матовым, мутнеет и искажает цветовую гамму слоя, имитирующего радужку.
Высокая химическая стойкость стекла в сочетании с единым КТР глазопротезных стекол (90-110⋅10-7 град-1.) позволила ликвидировать такой технологический дефект, как треск протезов, в частности, в области лимба.
Лимб в протезе, как и в живом глазе человека, образуется двумя факторами: сопряжением слоев, имитирующих радужку и склеру, и сопряжением слоя, имитирующего склеру, со слоем, имитирующим роговицу. Именно в этом месте при наличии фактора отклонения величины КТР (несовместимость стекол) и происходил треск протезов.
Полученная цветовая гамма глазопротезных стекол позволила полностью имитировать цвет радужки живого глаза.
Преимущества предложенного глазного протеза сводятся к следующему:
Уменьшено количество вредного фтора при сохранении следующих показателей:
- полная биологическая совместимость протеза с глазной полостью пациента (Протокол сертификационных токсических и санитарно-химических испытаний. НИИИМТ),
- полная имитация живого глаза (Имеется протокол клинических испытаний протезов глазных стеклянных НИИ глазных болезней им. Гельмгольца),
- глазопротезные стекла по КТР и вязкостно-температурным параметрам согласованы между собой,
- химическая стойкость II гидролитического класса,
- химическая стойкость рубинового стекла, (сосуды) I класса.
Claims (10)
1. Многослойный глазной протез на основе диоксида кремния, содержащий слои, имитирующие склеру, роговицу и радужку, отличающийся тем, что слои изготовлены из стекла с КТР (90-110)×10-7 град-1 с разницей КТР между слоями не более 10%, слой, имитирующий склеру, изготовлен из стекла следующего состава, мас. %:
слой, имитирующий радужку, изготовлен из стекла следующего состава, мас. %:
слой, имитирующий роговицу, изготовлен без красителей из стекла следующего состава, мас. %:
2. Глазной протез по п. 1, отличающийся тем, что красители для слоя, имитирующего склеру, выбраны из группы при их количестве, мас. %:
3. Глазной протез по п. 1 или 2, отличающийся тем, что красители для слоя, имитирующего радужку, выбраны из группы при их количестве, мас. %:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115793A RU2649449C1 (ru) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Многослойный глазной протез на основе диоксида кремния |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115793A RU2649449C1 (ru) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Многослойный глазной протез на основе диоксида кремния |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2649449C1 true RU2649449C1 (ru) | 2018-04-03 |
Family
ID=61867487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017115793A RU2649449C1 (ru) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Многослойный глазной протез на основе диоксида кремния |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2649449C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2149649C1 (ru) * | 1999-02-02 | 2000-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр глазного протезирования" | Глазной протез |
EP1021142B1 (en) * | 1997-10-08 | 2007-03-28 | Refocus Ocular, Inc. | Segmented scleral band for treatment of presbyopia and other eye disorders |
US7780727B2 (en) * | 1997-10-08 | 2010-08-24 | Refocus Ocular, Inc. | Scleral prosthesis for treatment of presbyopia and other eye disorders |
US20160325010A1 (en) * | 2013-12-10 | 2016-11-10 | Inserm (Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale) | Methods for adhering tissue surfaces and materials and biomedical uses thereof |
-
2017
- 2017-05-04 RU RU2017115793A patent/RU2649449C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1021142B1 (en) * | 1997-10-08 | 2007-03-28 | Refocus Ocular, Inc. | Segmented scleral band for treatment of presbyopia and other eye disorders |
US7780727B2 (en) * | 1997-10-08 | 2010-08-24 | Refocus Ocular, Inc. | Scleral prosthesis for treatment of presbyopia and other eye disorders |
RU2149649C1 (ru) * | 1999-02-02 | 2000-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр глазного протезирования" | Глазной протез |
US20160325010A1 (en) * | 2013-12-10 | 2016-11-10 | Inserm (Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale) | Methods for adhering tissue surfaces and materials and biomedical uses thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2609468C2 (de) | Photochrome, chemisch verstärkte Gläser, die ohne Eintrübung aus der Schmelze ziehbar sind | |
ES2372505T3 (es) | Artículo de vidrio cristalizado con motivos y procedimiento para la producción del mismo. | |
US3849097A (en) | Method for continuously hot forming strong laminated bodies | |
US4130680A (en) | Strong, lightweight photosensitive laminate | |
US3996627A (en) | Artificial intraocular lens | |
ES2660410T3 (es) | Procedimiento de afinado de un vidrio de aluminosilicato de litio y vitrocerámica obtenida | |
US4212919A (en) | Strengthened polychromatic glasses | |
US4130437A (en) | Photochromic glasses suitable for simultaneous heat treatment and shaping | |
EP0041789A1 (en) | Photochromic glass for spectacle lenses and production thereof | |
US4407966A (en) | Very fast fading photochromic glass | |
US4980318A (en) | High refractive index photochromic glasses | |
EP0596013A4 (en) | INCREASE IN THE CONTRAST OF A GLASS. | |
US5268335A (en) | Fast strengthening glass lenses | |
CN105837045B (zh) | 晶质玻璃 | |
US4290794A (en) | Method of making colored photochromic glasses | |
JPS6351980B2 (ru) | ||
JP2628006B2 (ja) | ガラスセラミックおよびその製造方法並びにその色を変化せしめる方法 | |
JPS6411582B2 (ru) | ||
CA1270689A (en) | Fast fading photochromic glass | |
JPH0247416B2 (ru) | ||
RU2649449C1 (ru) | Многослойный глазной протез на основе диоксида кремния | |
US4977110A (en) | Beige-tinted glass-ceramics | |
US2901365A (en) | Glass composition | |
RU2149649C1 (ru) | Глазной протез | |
JPS635338B2 (ru) |