DE69808482T2

DE69808482T2 - Intrakorneale diffraktive linse

Info

Publication number: DE69808482T2
Application number: DE69808482T
Authority: DE
Inventors: R. Leboeuf; S. Patel
Original assignee: Alcon Laboratories Inc
Current assignee: Alcon Vision LLC
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2003-07-17
Anticipated expiration: 2018-07-09
Also published as: CA2299258A1; AU8294298A; WO1999007309A1; EP1001720A1; JP2001513360A; DE69808482D1; ES2185182T3; BR9811081A; ATE225147T1; EP1001720B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung betrifft im allgemeinen das Gebiet von optischen intracornealen Linsen (ICL) und insbesondere lichtbrechende optische ICLs.
Das menschliche Auge fungiert in seinen einfachsten Begriffen, um Sehvermögen bereitzustellen durch Leiten von Licht durch einen klaren äußeren Bereich, der die Hornhaut genannt wird, und Fokussieren des Bildes mittels einer kristallinen Linse auf einer Netzhaut. Die Qualität des fokussierten Bildes hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der Größe und Form des Auges und der Durchlässigkeit der Hornhaut und der Linse.
Die optische Stärke des Auges wird bestimmt durch die optische Stärke der Harnhaut und der kristallinen Linse. Bei dem normalen gesunden Auge werden scharfe Bilder auf der Netzhaut (Normalsichtigkeit) gebildet. In vielen Augen werden Bilder entweder vor der Netzhaut gebildet, da das Auge abnormal lang ist (axiale Kurzsichtigkeit), oder werden hinter der Netzhaut gebildet, da das Auge abnormal kurz ist (axiale Weitsichtigkeit). Die Hornhaut kann ebenfalls asymmetrisch oder torisch sein, was in einem nicht kompensierten, zylindrischen, refraktiven Fehler resultiert, der als Hornhautastigmatismus bezeichnet wird. Zusätzlich kann das Auge aufgrund einer altersbedingten Minderung der Linsenanpassung presbyopisch werden, was in der Notwendigkeit für eine bifokale oder multifokale Korrekturvorrichtung resultiert.
In der Vergangenheit sind Kurzsichtigkeit, Weitsichtigkeit und Hornhautastigmatismus im allgemeinen korrigiert worden durch Brillen oder Kontaktlinsen, es gibt jedoch einige refraktive chirurgische Verfahren, die seit 1949 untersucht und verwendet worden sind. Barraquer untersuchte eine Vorgehensweise, die Keratomileusis genannt wird, welche die Hornhaut unter Verwendung eines Mikrokeratoms und eines Cryolaths zurückformte. Dieses Verfahren wurde niemals breit von Chirurgen akzeptiert. Ein weiteres Verfahren, das weitverbreitete Akzeptanz gefunden hat, ist eine radiale und/oder transversale Einschnittskeratotomie (RK bzw. AK). Vor kurzem ist die Verwendung von photoablativen Lasern, um die Oberfläche der Hornhaut zurückzuformen (photorefraktive Keratektomie oder PRK) oder für eine Mittelstromaphotoablation (laserunterstütze In-Situ-Keratomileusis oder LASIK), durch Regulierungsbehörden in den Vereinigten Staaten und anderen Ländern genehmigt worden. Alle diese refraktiven chirurgischen Verfahren bewirken eine irreversible Modifikation für die Form der Hornhaut, um refraktive Veränderungen zu bewirken, und falls die korrekte Refraktion nicht durch das erste Verfahren erreicht wird, müssen ein zweites Verfahren oder eine Verbesserung durchgeführt werden. Zusätzlich ist die Langzeitstabilität der Korrektur variabel, aufgrund der Variabilität der biologischen Wundheilungsreaktion zwischen Patienten.
Permanente intracorneale Implantate, hergestellt aus synthetischen Materialien, sind ebenfalls bekannt für die Korrektur von Hornhautrefraktivfehlern. Beispielsweise die US 5,123,921 (Werblin, et al.) offenbart eine intracorneale Linse, die intrastromal unter Verwendung eines Mikrokeratoms implantiert wird. Die Linse selbst weist eine geringe refraktive Stärke auf, verändert jedoch die refraktive Stärke der Hornhaut durch Modifizierung der Form der vorderen Oberfläche der Hornhaut. Das Mikrokeratom, das verwendet wird, um diese Linse zu implantieren, ist komplex und teuer, und die Linse erfordert ein großes Maß an chirurgischem Geschick, um implantiert zu werden.
Keravision besitzt eine Reihe von Patenten, die sich auf eine intrastromale Ringvorrichtung beziehen, die verwendet wird, um refraktive Veränderungen in der Hornhaut zu induzieren (s. US 5,505,722, 5,466,260, 5,405,384, 5,323,788, 5,318,047, 5,312,424 5,300,118, 5,188,125, 4,766,895, 4,671,276 und 4,452,235). Die Verwendung einer ringförmigen Vorrichtung vermeidet eine Implantation der Vorrichtung innerhalb des mittleren optischen Bereichs der Hornhaut und wird in eine periphere Rille eingesetzt, die durch ein spezielles chirurgisches Instrument hergestellt wird. Der Ring selbst weist keine refraktive Stärke auf. Refraktive Veränderungen werden dadurch bewirkt, daß der implantierte Ring die Form der vorderen Oberfläche der Hornhaut verändert.
Eine Variation des intrastromalen Rings wird Gel-Injection-Adjustable-Keratoplasty (GIAK) genannt und ist in den US 5,090,955 (Simon), 5,372,580 (Simon, et al.) und der WO 96/06584 beschrieben. Anstelle einer festen Vorrichtung offenbaren diese Veröffentlichungen das Injizieren eines Rings aus biokompatiblem Gel um die optische Zone des Stromas, um refraktive Veränderungen für die Hornhaut durch Veränderung der Form der Hornhaut zu bewirken.
Diese intracornealen Vorrichtungen aus dem Stand der Technik arbeiten allesamt durch Veränderung der Form der Hornhaut, und die Vorrichtungen selbst weisen geringe oder keine refraktiven Eigenschaften auf. Als ein Ergebnis ist die Vorbereitung des lamellaren Betts, in welches diese Vorrichtungen eingesetzt werden, kritisch bezüglich der Vorhersagbarkeit des refraktiven Ergebnisses, erfordert sehr präzise Mikrokeratome oder andere spezielle chirurgische Instrumente und ein großes Maß an chirurgischem Geschick für einen Erfolg.
Zahlreiche intracorneale Implantate mit einer refraktiven Stärke sind ebenfalls bekannt. Beispielsweise die US 4,607,617 (Choyce) beschreibt ein Implantat, das aus Polysulfon (Brechungsindex 1,633) hergestellt ist. Der hohe Brechungsindex von Polysulfon im Verhältnis zum Stromagewebe (1,375) resultiert in einem Implantat, das als eine optische Linse agiert, welche eine refraktive Veränderung für die Hornhaut bewirkt, ohne auf einer Veränderung der Hornhautform angewiesen zu sein. Diese Linse war niemals klinisch oder kommerziell annehmbar, da das Polysulfonmaterial für Glucose und andere Metaboliten zu impermeabel ist, um das Hornhautgewebe vor dem Implantat zu bewahren. Corneale Vereiterungen, Eintrübungen und andere Komplikationen waren das klinische Ergebnis.
Ein Implantat, das versucht, die Komplikationen von Polysulfonimplantaten zu überwinden, ist in der US 4,624,669 (Grendahl) beschrieben. Dieses Implantat enthält eine Vielzahl von Mikrofenestrationen, die den Fluß von Glucose und anderen Metaboliten durch die Linse ermöglichen. In Tierstudien wurden jedoch diese Mikrofenestrationen mit Keratocyten gefüllt, die Trübungen erzeugten, was in inakzeptablen Lichtstreuungen und visuellen Schärfen resultierte. Als ein Ergebnis wurde dieses Implantat niemals kommerziell entwickelt. In einem Versuch, eine Beschädigung für die vordere Hornhaut zu begrenzen und ein Keratozyteneinwachsen zu verhindern, offenbart die US 5,628,794 (Lindstrom) ein refraktives multifocales Implantat mit limitiertem Durchmesser (2,5 mm) für eine Korrektur einer Presbyopie, hergestellt aus einem starren Material mit Fenestrationen, wobei das Implantat und die Fenestrationen mit einem Hydrogelmaterial beschichtet werden. Die Erfinder kennen keine klinischen Daten für diese Linse. Diese multifokale Linse mit limitiertem Durchmesser ist klinisch nicht annehmbar für eine monofokale Korrektur von Kurzsichtigkeit oder Weitsichtigkeit bei den meisten Patienten mit normaler Pupillengröße unter normalen Umweltlichtbedingungen.
Frühere Versuche, um ein presbyopisches Sehvermögen zu korrigieren, sind im allgemeinen auf Brillen oder Kontaktlinsen begrenzt worden. Kürzlich wurden klinische Untersuchungen gestartet für ein monofokales Hydrogelinlay mit limitiertem Durchmesser (weniger als 2,5 mm) und geringem Wassergehalt (ungefähr 45%), welches effektiv eine multifokale Hornhaut erzeugt. Diese frühen klinischen Untersuchungen sind jedoch nicht ermutigend gewesen aufgrund eines kompromißbildenden Distanzsehvermögens und eines inakzeptablen multifokalen Sehvermögens. Diese Linsen sind beschrieben in den US 5,196,026 und 5,336,261 (Barrett, et al.).
Trotz dieser frühen Versuche, geeignete corneale Implantate herzustellen, besteht eine Notwendigkeit für eine sichere und biokompatible intracorneale Linse fort, die keine Implantation über ein Mikrokeratom erfordert und nicht auf induzierten Formveränderungen der Hornhaut beruht, um refraktive Fehler des Auges zu korrigieren.
Eine lichtbrechende intracorneale Linse, welche Hydrogelmaterialien umfaßt, ist in der EP-A- 0,420,549 (Kingston Technologies) beschrieben, welche zahlreiche Polymere aufführt, welche verwendet werden können. Die vorliegende Erfindung basiert auf einer Auswahl von Hydrogelmaterialien, die in dem Fachgebiet bezeichnet wurden.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung verbessert den Stand der Technik durch Bereitstellen einer lichtbrechenden optischen ICL gemäß den Ansprüchen, welche folgen, hergestellt aus zwei unterschiedlichen Hydrogelmaterialien, die biologisch annehmbar für eine Langzeitimplantation in der Hornhaut sind. Das erste Material enthält eine lichtbrechende Oberfläche und weist einen höheren Brechungsindex als die Hornhaut auf. Das zweite Material ist an das erste Material angebunden, um die lichtbrechende Oberfläche abzudecken, und weist einen Brechungsindex ähnlich dem von Hornhautgewebe auf. Die adäquate Permeabilität von Metaboliten durch beide der Hydrogele der lichtbrechenden ICL liefert ein sicheres Implantat für die Hornhaut.
Demzufolge besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine sichere und biokompatible intracorneale Linse bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine sichere und biokompatible intracorneale Linse mit einer hohen optischen Stärke bereitzustellen.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, sichere und biokompatible intracorneale Linsen bereitzustellen, die nicht auf induzierten Formveränderungen der Hornhaut beruhen, um refraktive Fehler des Auges zu korrigieren.
Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, sichere und biokompatible intracorneale Linsen bereitzustellen, welche eine lichtbrechende Oberfläche enthalten.
Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, sichere und biokompatible intracorneale Linsen bereitzustellen, die ein inakzeptables zelluläres Einwachsen und Ablagerungen verhindern.
Diese und andere Vorteile und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich werden aus der detaillierten Beschreibung und den Ansprüchen, welche folgen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Zeichnung ist eine Querschnittsansicht der ICL der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

ICL 10 der vorliegenden Erfindung ist entworfen, um innerhalb einer Hornhaut implantiert zu werden, und schließt im allgemeinen eine Basislinse 14 ein, die eine lichtbrechende Oberfläche 18 aufweist, die von einer Beschichtung 16 bedeckt ist. Die Basislinse 14 weist bevorzugt einen Durchmesser von wenigstens 5 mm auf. Basislinse 14 ist bevorzugt hergestellt aus einem Material ("M1"), welches einen verhältnismäßig hohen Gleichgewichtswassergehalt bei ungefähr Körpertemperatur aufweist, bevorzugt 50% oder mehr, mit einem Brechungsindex größer als für Hornhautgewebe und von mehr als 1,40. Ein hoher Wassergehalt hilft, den Fluß von Glukose und anderen Metaboliten durch Basislinse 14 zu gewährleisten. Ein Material M1 mit hohem Brechungsindex in Verbindung mit lichtbrechender Oberfläche 18 ermöglicht es der ICL 10, verhältnismäßig dünn hergestellt zu werden, jedoch noch stets ihre eigene refraktive Stärke zu besitzen. Während es wünschenswert für das Material ist, das zur Herstellung der Basislinse 14 verwendet wird, einen so hohen Wassergehalt und Brechungsindex wie möglich zu haben, wird notwendigerweise ein Zunehmen des Wassergehalts jedes Materials mit hohem Brechungsindex den Brechungsindex des Materials absenken, aufgrund des verhältnismäßig niedrigen Brechungsindex von Wasser (1,336). Um die gewünschte refraktive Veränderung auf der Hornhaut zu bewirken, während eine insgesamt dünne Linse behalten wird (weniger als 150 um sind bevorzugt, und 50 um bis 100 um sind am bevorzugtesten), ist lichtbrechende Oberfläche 18 auf Basislinse 14 ausgebildet. Lichtbrechende Oberfläche 18 erhöht die Stärke der ICL 10 ohne die Gesamtdicke der ICL 10 zu steigern. Die Konstruktion der lichtbrechenden Oberfläche 18 ist auf dem Fachgebiet gut bekannt und in den US 5,129,718 (Futhey, et al.), US 5,076,684 und US 5,116,111 (Simpson, et al.), US 4,162,122, 4,210,391, 4,338,005, 4,340,283, 4,995,714, 4,995,715, 4,881,804, 4,881,805, 5,017,000, 5,054,905, 5,056,908, 5,120,120, 5,121,979, 5,121,980, 5,144,483, 5,117,306 (Cohen) und US 4,637,697, 4,641,934 und 4,655,565 (Freeman) beschrieben. Es wird von Fachleuten auf dem Gebiet verstanden werden, daß ICL 10 konstruiert werden kann, um Kurzsichtigkeit, Weitsichtigkeit, Altersweitsichtigkeit und/oder Astigmatismus unter Verwendung von lichtbrechenden monofokalen oder multifokalen Optiken und überlagernden oder mischenden refraktiven Optiken, wenn die Korrektur von Astigmatismus notwendig ist, zu korrigieren.
Jedes einer Vielzahl von Hydrogelmaterialien mit den korrekten physikalischen Eigenschaften kann als M1 verwendet werden, um Basislinse 14 zu bilden. M1 muß eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen, um ein Falten oder Aufrollen von ICL 10 zu ermöglichen; M1 muß photostabil sein; und M1 hat sich bevorzugt bereits als sicher gezeigt in der Kontaktlinsen- und/oder Intraocularlinsenindustrie. Geeignete Monomere für M1 schließen ein Arylmethacrylate, Arylalkyl(meth)acrylate, Naphthyl(meth)acrylate, Styrol, Methylstyrol, N-Vinylcarbazol, N,N-Dimethylacrylamide, 2-Phenylethylmethacrylat, 3- Phenylpropylmethacrylat, 4-Phenylbutylmethacrylat, 2-Phenoxyethylmethacrylat, 3- Phenoxypropylmethacrylat, 4-Phenoxybutylmethacrylat, beta-Naphthylmethacrylat, N- Vinylcarbazol, N-Vinylpyrrolidon, Hydroxyethyl(meth)acrylate, Polyethylenglycol(meth)acrylate, Polyethylenoxid(meth)acrylate, 3-Methoxy-2- hydroxypropyl-(meth)acrylat, (Meth)acrylsäure und Dihydroxyalkyl(meth)acrylate.
Eine bevorzugte Zubereitung für M1 ist:
N-Vinylpyrrolidon - 69%
2-Phenylethylmethacrylat - 29%
Allylmethacrylat (ein Vernetzungsmittel) - 1%
Lucirin TPO* (ein Initiator) - 1%
* Diphenyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinoxid
M1, welches gemäß dieser Zubereitung hergestellt wird, weist einen Brechungsindex von zwischen 1,414 und 1,416 auf, einen Wassergehalt von zwischen 58% bis 60% und einen Quellfaktor von 1,34.
Beschichtung 16 wird verwendet, um lichtbrechende Oberfläche 18 der Basislinse 14 abzudecken und eine glatte Oberfläche bereitzustellen, um jegliches zelluläre Einwachsen und eine resultierende Eintrübung entlang der lichtbrechenden Oberfläche 18 zu verhindern. Um die Gesamtdicke der ICL 10 zu reduzieren, ist die Beschichtung 16 bevorzugt weniger als 20 um dick. Das Material, das verwendet wird, um die Beschichtung 16 (M2) herzustellen, weist bevorzugt einen Brechungsindex auf, der nahe ist zu dem des Hornhautgewebes, und einen Gleichgewichtswassergehalt bei ungefähr Körpertemperatur von wenigstens 70%. M2 muß anbindbar an M1 mit ähnlichen Quelleigenschaften sein, um nicht zu delaminieren. M2 sollte nicht verzerren oder rissig werden während eines Aufrollens oder Faltens der ICL 10 und sollte bevorzugt schnell härten (z. B. in weniger als 3 Minuten). M2 muß photostabil sein und bevorzugt bereits sich als sicher in der Kontaktlinsen- und/oder Intraocularlinsenindustrie gezeigt haben.
Eine bevorzugte Zubereitung für M2 ist:
Polyvinylpyrrolidon (MW - 10K) (ein Weichmacher) - 19%
Polyethylenglycol 200 (ein Weichmacher) - 29%
Glycerylmethacrylat - 49%
Ethylenglycoldimethacrylat (ein Vernetzungsmittel) - 0,5%
Darocur 1173* (ein Initiator) - 2,5%
* 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on
M2, welches gemäß dieser Zubereitung hergestellt wird, weist einen Brechungsindex von 1,376, einen Wassergehalt von ungefähr 73% und einen Quellfaktor von 1,30 auf.
ICL 10 wird hergestellt unter Verwendung herkömmlicher Formverfahren, welche auf dem Kontaktlinsen- und/oder Intraocularfachgebiet gut bekannt sind. Siehe beispielsweise US 5,620,720 (Glick, et al.). Eine flexible Bodengießform, die aus beispielsweise Polypropylen hergestellt ist, wird mit Material M1 befüllt. Eine erste Obergießform, welche beispielsweise aus Fluorethylenpolypropylen (FEP) hergestellt ist und die Linsenbasiskrümmung und lichtbrechende Oberfläche 18 enthält, wird über die M1 enthaltende Bodengießform plaziert. M1 wird gehärtet, beispielsweise unter blauem Licht (450 nm) bei einem Fluß von 14-15 mw/cm² für eine Stunde. Alternativerweise kann M1 gehärtet werden durch Ersetzen von Lucirin TPO mit 1% t-Butylperoxy(2-ethylhexanoat), einem thermischen Initiator, und einem thermischen Härten bei 80ºC für eine Stunde, gefolgt von einer Nachhärteperiode von 1 Stunde bei 100ºC. Die erste Obergießform wird entfernt, und Material M2 wird auf der lichtbrechenden Oberfläche 18 der neu gebildeten Basislinse 14 plaziert. Eine zweite Obergießform, ebenfalls hergestellt aus FEP und mit der gleichen Basiskrümmung wie die erste Obergießform, jedoch mit keiner lichtbrechenden Oberfläche 18, wird über der Bodengießform plaziert. Druck wird angelegt an die Obergießform mit 689 KPa (ungefähr 100 lbs./in²), und die Gießformanordnung wird ultraviolettem Licht (366 nm) bei einem Fluß von 60-300 mW/cm² für drei Minuten ausgesetzt. Die zweite Obergießform wird dann entfernt, und ICL 10 wird zusammen mit der Bodengießform für einige Stunden in 65-75ºC Heptan plaziert, um die nicht polymerisierten Monomere zu entfernen. ICL 10 wird aus der Bodengießform entfernt, kann für einige Minuten an der Luft trocknen und wird für wenigstens zwei Stunden in heißem, destilliertem Wasser hydratisiert.
Diese Beschreibung ist zu Zwecken einer Veranschaulichung und Erklärung gegeben. Es wird für Fachleute auf dem betreffenden Gebiet offensichtlich sein, daß Veränderungen und Modifikationen der Erfindung, die oben beschrieben ist, durchgeführt werden können, ohne von deren Umfang abzuweichen.

Claims

1. Intracorneale lichtbrechende Linse (10), welche umfaßt:

(a) eine Basislinse (14), die aus einem ersten Hydrogelmaterial (M1) hergestellt ist und einen Brechungsindex von mehr als 1,4 aufweist,

(b) eine lichtbrechende Oberfläche (18), welche auf der Basislinse (14) ausgebildet ist, und

(c) eine Beschichtung (16), welche die lichtbrechende Oberfläche bedeckt, wobei die Beschichtung aus einem zweiten Hydrogelmaterial (M2) mit einem Brechungsindex von weniger als 1,4 hergestellt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das erste Hydrogelmaterial (M1) N-Vinylpyrrolidon und 2-Phenylethylmethacrylat und das zweite Hydrogelmaterial (M2) Glyzerylmethacrylat aufweist.

2. Intracorneale lichtbrechende Linse nach Anspruch 1, bei welcher das zweite Material (M2) einen Brechungsindex von ungefähr 1,37 aufweist.

3. Intracorneale lichtbrechende Linse nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welcher das erste Material (M1) einen Wassergehalt von mindestens 50% aufweist.

4. Intracorneale lichtbrechende Linse nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, bei welcher das zweite Material (M2) einen Wassergehalt von mindestens 70% aufweist.