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Lenti a Contatto: Storia, Materiali e Sviluppi Futuri

Lenti a contatto: un po’ di storia

La storia delle lenti a contatto è legata all’evoluzione della scienza medica e fisica, alla conoscenza dell’anatomia e fisiologia corneale e lacrimale e allo sviluppo delle tecniche del vetro e dei materiali sintetici trasparenti.

Il principio di correzione con lenti a contatto è basato su due fattori:

  • neutralizzazione dell’effetto diottrico della superficie anteriore della cornea con un mezzo trasparente che non impedisca il passaggio della luce;
  • il mezzo refrattivo posto sull’occhio e sotto le palpebre deve essere trasparente, compatibile e rispettoso dell’integrità dei tessuti.

La conoscenza del diottro corneale e la possibilità di neutralizzarlo erano già noti sin dal XVII secolo, ma la realizzazione di un elemento refrattivo si potrà avere solo nel XIX secolo.

La conoscenza del #DiottroCorneale e la possibilità di neutralizzarlo erano già noti sin dal XVII secolo, ma la realizzazione di un elemento refrattivo risale solo al XIX secolo | #ECM #LentiAContatto Condividi il Tweet

Le lenti in vetro

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Adolf Eugen Fick nel 1887, dopo studi effettuati su occhi di coniglio, pose dei gusci di vetro su occhi umani con cheratocono ed astigmatismo irregolare, e pubblica un articolo “Eine kontakt-brille” negli Archiv fur Augenheilkunde nel quale prospetta la possibilità di correggere i cheratoconi, le forti ametropie e l’afachia chirurgica.

All’inizio del XX secolo l’interesse per le lenti a contatto aumenta sino a portare alla costruzione dei primi gusci sclero corneali da parte di Gebruder Muller.

Successivamente si passò, grazie a Zeiss nel 1929, ad avere dei gusci tagliati per cheratocono con una correzione ottica, estesa poi alla correzione di tutte le ametropie.

Mentre Zeiss resta per circa 20 anni legato ai gusci di vetro. Nel mondo con la scoperta del polimetacrilato di metile (PMMA) nel 1936, si diffonde l’uso di questo nuovo materiale.

Lenti in PMMA

L’utilizzo e la commercializzazione di lenti a contatto in PMMA di diametro corneale si deve a Kevin Tuohy.

Gli anni 70 del secolo scorso furono gli anni d’oro delle lenti in PMMA. Persistevano però, problemi di intolleranza legati essenzialmente all’anossia dovuta all’impermeabilità all’ossigeno del PMMA.

Lenti in HEMA

Nel 1953 il direttore dell’Istituto di chimica di Praga Otto Wichterle depositò il brevetto di un materiale in gel idrofilo flessibile per la produzione di prodotti sostitutivi organici e lenti a contatto. L’anno successivo viene prodotto un copolimero di 2 idrossimetilmetacrilato (HEMA) che venne applicato per la produzione di lenti a contatto. Successivamente, dopo un iniziale rallentamento, si passò alla produzione industriale da parte della Bausch&Lomb (Soflens).

Le lenti in HEMA sembravano le migliori e senza problemi, il loro confort immediato e la loro portabilità giornaliera senza difficoltà apparenti, davano ampia soddisfazione ai portatori. Verso il 1980 si osservarono però intolleranze e complicanze infiammatorie ed infettive. Molti portatori furono costretti ad un uso parziale delle lenti idrogel.

Gas permeabili e lenti a contatto

Si sviluppò quindi la ricerca di lenti gas permeabili a partire da quelle in CAB (acetobutirato di cellulosa) a quelle in silicone di prima generazione sino a quelle in copolimero di silicone e acrilato e silcone e fluoro, che miglioravano la permeabilità in modo da ridurre l’edema corneale e gli altri problemi legati all’insufficienza di ossigeno.

Materiali delle lenti a contatto

La conoscenza dei materiali delle lenti a contatto è indispensabile per i medici contattologi per prescrivere le lenti che meglio rispondono alle necessità dei propri pazienti.
Le lenti a contatto sono classificate in tre categorie:

    • lenti morbide idrogel
    • lenti morbide silicone-idrogel
    • lenti rigide gas permeabili

Materiali morbidi in idrogel

Gli idrogel, sono dei polimeri reticolati capaci di assorbire più del 10% del loro peso in acqua. Sono tutti polimeri a catena principale costituiti da atomi di carbonio ottenuti a partire dalla combinazione di monomeri che formano delle macro molecole di peso elevato.

Gli #idrogel utilizzati in #contattologia sono ottenuti a partire da un numero limitato di monomeri idrofili e sono combinati per fabbricare differenti polimeri | #LentiAContatto #ECM Condividi il Tweet

Durante la reazione di polimerizzazione le catene principali si legano tra loro ad intervalli regolari per formare una rete che assicura la loro stabilità.

Lente Morbida - Professione Oculista
Lente Morbida

Le caratteristiche dei materiali quali l’idratazione, la permeabilità all’ossigeno e la tensione superficiale dipendono dai suoi componenti e dalle sue condizioni di polimerizzazziione.

Gli idrogel utilizzati in contattologia sono ottenuti a partire da un numero limitato di monomeri idrofili e sono combinati per fabbricare differenti polimeri:

      • HEMA (idrossietilmetacrilato) ridotta tenuta di acqua;
      • NVP (N-vinilprolidone) ampia tenuta di acqua, aumenta la permeabilità, ha un carattere lipofilo che favorisce i depositi;
      • GMA (glicerilmetacrilato) favorisce la ritenzione di acqua;
      • MAA (acido metacrilico) favorisce la permeabilità all’ossigeno;
      • DMA (dimetilacrilamide) molto idrofilo, associato al MMA forma materiali resistenti ai depositi;
      • PC (fosforilcolina) ha proprietà biomimetiche ed una migliore resistenza alla disidratazione.

Materiali morbidi in silicone e idrogel

Alla fine degli anni novanta le prime lentine in silicone idrogel hanno modificato la contattologia. Questi materiali hanno una permeabilità all’ossigeno molto elevata, legata all’inclusione nei polimeri di siloxane, che contiene un elemento silicone direttamente legato nello stesso tempo all’ossigeno ed al carbonio.

Il materiale a base di silicone è costituito da catene polimeriche con grandi capacita di mobilità e flessibilità, che permettono all’ossigeno di attraversare rapidamente la loro struttura.

L’associazione silicone idrogel unisce le loro caratteristiche con il risultato di un ottimo confort di portabilità.

Lenti rigide gas permeabili

L’utilizzo di PMMA (polimetacrilato di metile) ha risposto ai primi criteri di fabbricazione delle lenti che dovevano avere una qualità ottica ottimale ed una superficie mobile e resistente ai depositi, ma queste lenti non potevano avere i criteri delle LPRG (lenti gas permeabili) perché il PMMA non è permeabile ai gas.

Quindi si è imposto l’uso di acrilato di silicone che però aveva delle grosse difficoltà a rendersi rigido, e si è giunti alla scoperta di un nuovo materiale che nella stessa molecola ha uno scheletro in metacrilato associato al silicone: il silico-acrilato.

Questo nuovo materiale da una parte ha le caratteristiche del PMMA: mobilità, ottima qualità ottica, facilità nell’uso e longevità del materiale, dall’altra le caratteristiche del silicone: la permeabilità all’ossigeno.

Lente rigida- Professione Oculista
Lente Rigida

Complicanze

Esistono diverse classificazioni per valutare le complicanze legate all'uso di #LAC: quella di Spliker concordata con la FDA basata sulla potenziale gravità e un'altra che suddivide le complicanze in infettive e non infettive | #ECM Condividi il Tweet

Esistono diverse classificazioni per valutare le complicanze legate all’uso di LAC. Una di queste è quella di Spliker del 1991 concordata con la FDA e basata sulla potenziale gravità:

      • complicanze non significative: asintomatiche e senza rilievo clinico; non obbligano ad interrompere l’uso di LAC bensì modificare le abitudini (infiltrati corneali asintomatici, vascolarizzazioni corneali e strie corneali);
      • complicanze significative: di solito sintomatiche richiedendo la sospensione temporanea dell’uso di LAC (ulcere corneali periferiche, cheratocongiuntiviti virali, erosioni corneali, congiuntivite papillare etc.);
      • complicanze gravi: sono sempre sintomatiche e possono compromettere la prognosi visiva del paziente

Un’altra classificazione suddivide le complicanze in infettive e non infettive. Le complicanze infettive comprendono:

      • cheratiti batteriche
      • cheratiti micotiche
      • cheratiti amebiche

Le complicanze non infettive si suddividono in:

      • stati infiammatori
      • allergie
      • complicanze meccaniche

Il futuro delle lenti a contatto

Grazie ai miglioramenti ottenuti negli ultimi decenni, sia in termini di qualità che di costi, il numero dei portatori di lenti a contatto è costantemente in aumento anche nei paesi in via di sviluppo dove l’uso di tali presidi è sempre stato rallentato per ragioni economiche.

Nonostante le attuali lenti siano molto sofisticate, la tecnologia può ancora portare importanti innovazioni. La ricerca infatti non si ferma. Si studiano sempre nuovi materiali atti a ridurre sempre di più il rischio di complicanze e a migliorare il livello comfort di utilizzo.

Altri campi di ricerca sono concentrati sulla possibilità di inserire nelle lenti dei bio sensori in grado di monitorare determinati parametri. Si pensi ad esempio alla possibilità di tenere sotto controllo la pressione intraoculare nei pazienti affetti da glaucoma oppure la glicemia nei pazienti diabetici.


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Articolo tratto dalla lezione del Percorso Formativo Professione Oculista del Dr. Mauro Cassinerio “Lenti a contatto”

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