DE60104191T2

DE60104191T2 - Methode zur herstellung einer akkomodierfähigen intraokularlinse

Info

Publication number: DE60104191T2
Application number: DE60104191T
Authority: DE
Inventors: I. Joseph WEINSCHENK
Original assignee: Advanced Medical Optics Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Surgical Vision Inc
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2001-04-16
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2021-04-17
Also published as: JP2003530978A; AU5164501A; WO2001081075A3; ATE270611T1; DE60104191D1; WO2001081075A2; BR0106643A; ES2223823T3; EP1274562B1; CA2377841A1; EP1274562A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung liegt im Bereich von Intraokularlinsen und insbesondere von Intraokularlinsen, die zur Linderung des Zustands der Presbyopie axial beweglich sind, wenn sie in das Auge eines Patienten implantiert werden.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Presbyopie ist der medizinische Ausdruck für den Zustand, dass ein Individuum die Fähigkeit zur Fokussierung auf nahe Gegenstände, wie beispielsweise die Wörter in einem Buch, verliert.
Gegenwärtig werden Forschungen durchgeführt, die sich mit diesem medizinischen Zustand beschäftigen. Insbesondere konzentrieren sich die Untersuchungen auf den Austausch der "schlecht funktionierenden" natürlichen Linse durch eine künstliche, die axial beweglich ist oder ihre Form verändern kann, so dass der Patient mit einer wiederhergestellten Akkomodationsfähigkeit ausgestattet wird.
Eine Intraokularlinse, d. h. eine IOL, die sich axial bewegt, wenn sie innerhalb des Auges den Muskelkräften ausgesetzt wird, akkomodiert, wodurch das Licht auf den richtigen Punkt auf der Retina geführt wird. Anders ausgedrückt liefert die IOL (fukossierbares) Sehen durch axiale Bewegung.
Bei einer solchen IOL ist es wünschenswert, dass die Linse an der haptisch-optischen Verbindung "gebogen" wird, damit die erforderliche axiale Bewegung erzielt wird. Da es jedoch bekannt ist, dass die Kompressionskraft im Auge sehr gering ist, muss die Materialfestigkeit an der haptisch-optischen Verbindung niedrig sein.
Daher wären steife IOL-Materialien, die ein einziges Material für sowohl den optischen als auch den haptischen Bereich, wie beispielsweise Polymethylmethacrylat oder PMMA, umfassen, zur Bereitstellung einer IOL, die wie beschrieben akkomodiert, nicht geeignet. Ferner können auch typische "weiche" Acrylmaterialien mit einer Zugfestigkeit von etwa 840 psi zur Bereitstellung sowohl der optischen als auch der haptischen Bereiche einer akkomodierenden IOL zu fest sein. Andererseits sind bekannte "weiche" IOL-Materialien, wie Silicone oder acrylische Hydrogele, wahrscheinlich zu weich, und eine Linse, die mit diesen Materialtypen als haptischen Bereichen hergestellt ist, würde nicht wie gewünscht funktionieren. Stattdessen würden die haptischen Bereiche dieser Linsen irgendwo zwischen haptischoptischer Verbindung und Linsenrand gebogen. Verfahren zur Herstellung von Intraokularlinsen sind in EP-A-552 528 und EP-A-331 457 beschrieben.
Ein erfindungsgemässes Ziel ist daher die Bereitstellung einer akkomodierenden IOL, die an der optisch-haptischen Verbindung gebogen wird, wodurch Presbyopie oder andere Zustände des Auges, in denen das Licht nicht auf den richtigen Punkt auf der Retina geführt wird, gelindert werden.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäss wird ein Verfahren zur Herstellung einer Intraokularlinse mit einem optischen Bereich, der mittels eines flexiblen Elements an einen haptischen Bereich gebunden ist, bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst:

(a) Ausbildung eines Kerns aus einem Material, das zur Verwendung als optischer Bereich geeignet ist;
(b) Umsetzung des Kerns, wodurch ein erstes Komposit aus dem optischen Bereich und dem daran gebundenen flexiblen Element bereitgestellt wird;
(c) Umsetzen des flexiblen Elements mit einem Material, das zur Verwendung als haptischer Bereich geeignet ist, wodurch ein zweites Komposit bereitgestellt wird; und
(d) Bearbeiten des zweiten Komposits unter Ausbildung der Intraokularlinse.

Gemäss einer erfindungsgemässen Ausführungsform wird das erste Komposit durch Polymerisation eines ersten polymerisierbaren Materials, das zur Ausbildung des flexiblen Elements in der Lage ist, bereitgestellt, wodurch eine Aussenschicht um den Kern gebildet wird.
Gemäss einer zweiten Ausführungsform wird das erste Komposit bereitgestellt durch Umsetzung des Kerns an seiner Oberfläche, z. B. durch Hydrolyse des Oberflächenkernmaterials, wodurch das flexible Element gebildet wird.
In der ersten Ausführungsform kann der Kern in eine Form gegeben werden, das erste polymerisierbare Material wird in dieser Form um den Kern herum plaziert und das erste polymerisierbare Material wird um den Kern herum polymerisiert. In jeder Ausführungsform wird ein zweites polymeri sierbares Material, das zur Ausbildung des haptischen Bereichs geeignet ist, um das erste Komposit herum polymerisiert, wodurch eine Aussenschicht um das erste Komposit herum gebildet wird.
Das zweite Komposit wird vorzugsweise bereitgestellt durch Positionierung des ersten Komposits in einer Form, Plazieren eines zweiten polymerisierbaren Materials in der Form um das erste Komposit herum und Polymerisation des zweiten polymerisierbaren Materials.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine IOL, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurde;
2 zeigt das Verfahren zur Ausbildung des Kerns, der zur Herstellung der obigen IOL verwendet wird;
3a und 3b zeigen die Verfahren zur Ausbildung des ersten Komposits, die zur Herstellung der erfindungsgemässen IOL angewandt werden;
4 zeigt das Verfahren zur Herstellung des zweiten Komposits, das zur Herstellung der erfindungsgemässen IOL angewandt wird;
5a zeigt eine "dreistückige" IOL, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden kann;
5b zeigt eine "einstückige IOL mit einem haptischen Rand, wie sie nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden kann.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Intraokularlinse (1), wie in 1 gezeigt, schliesst einen optischen Bereich (3) und einen oder mehrere haptische Bereiche (5), die über einen flexiblen Bereich (7), der weicher oder flexibler ist als entweder der optische Bereich (3) oder die haptischen Bereiche (5), an den optischen Bereich (3) gebunden sind. Wie gezeigt, wird der optische Bereich (3) axial bewegt, wenn eine Kompressionskraft auf die haptischen Bereiche (5) ausgeübt wird. Daher kann die Optik zur Fokussierung von Licht auf die Retina eines Patienten akkomodieren, wenn sie in das Auge eines Patienten implantiert wird.
Die Intraokularlinse (1) kann hergestellt werden wie in den 2 bis 4 gezeigt.
Wie in 2 gezeigt, wird ein Rohr (11) oder ein Becher (51) als Form zur Herstellung des Kerns, der als zentrales optisches Material in der fertigen IOL verwendet wird, angewandt. Eine geeignete flüssige Monomerenmischung, die Monomere und einen Initiator einschliesst, wird in die jeweilige Rohr- oder Becherform gegeben und durch eine thermische oder Ultraviolett- oder eine andere Energiequelle, wie sie im Stand der Technik be kannt ist, gehärtet, wodurch ein fester Kern, wie in (13) und (53) gezeigt, erhalten wird.
Eine geeignete Monomerenmischung zur Ausbildung des Kerns kann 99,5 Gew.-% Methylmethacrylat und 0,5 Gew.-% eines UV-Absorbers, wie beispielsweise Benzotriazol, einschliessen. Die Formen werden dann entfernt, wodurch der Kern als Stab (15) oder Knopf (55) erhalten wird.
Wie in den 3a und 3b gezeigt, kann das flexible Element (7), das an dem optischen Bereich der erfindungsgemässen IOL befestigt ist, nach zwei Verfahren bereitgestellt werden.
Im ersten Verfahren, wie in 3a gezeigt, wird ein Stab (15) oder Knopf (55) mit einer starken Säure oder Base behandelt, wodurch die Oberfläche hydrolysiert wird, und dadurch wird das erste Komposit (16) bzw. (56) bereitgestellt. Bei dieser Hydrolyse wird ein Teil der oberflächlichen Estergruppen in dem Methylmethacrylat-Homopolymer, wie gezeigt, in die entsprechenden Carbonsäuregruppen umgewandelt. Die hydrolysierte Oberfläche erweicht bei Kontakt mit wässrigen Flüssigkeiten, wodurch das flexible Element in der erfindungsgemässen IOL bereitgestellt wird. Eine geeignete starke Base kann eine 50 Gew.-%-ige wässrige NaOH-Lösung sein. Eine geeignete starke Säure kann eine 70 Gew.-%-ige wässrige H₂SO₄-Lösung sein. Die Hydrolyse kann durchgeführt werden, bis die Oberfläche des Stabes (15) oder Knopfes (55) in Abhängigkeit von der gewünschten Dicke des Bereichs des flexiblen Elements (7) des ersten Komposits (16) oder (56) auf eine Tiefe von etwa 0,5 mm oder mehr hydrolysiert ist.
Alternativ dazu wird, wie in 3b gezeigt, der Stab (15) oder Knopf (55) in das Zentrum einer grösseren Form (17) bzw. (57) gegeben und eine hydrophile oder weiche Monomerenmischung (19) bzw. (59) wird in den Zwischenraum zwischen Form und Stab (15) oder Knopf (55) gegossen. Die hydrophile oder weiche Monomerenmischung wird mit einer geeigneten Energiequelle, wie oben beschrieben, gehärtet, wodurch der Stab (15) oder Knopf (55) in das erste Komposit (21) bzw. (61) umgewandelt wird.
Eine geeignete hydrophile Monomerenmischung kann 99 Gew.-% Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) und 1 Gew.-% eines Vernetzungsmittels, wie beispielsweise Ethylenglykoldimethacrylat (EGDMA), sowie ein Peroxid oder eine Azoverbindung als Initiator einschliessen. Eine geeignete weiche Monomerenmischung kann 99 Gew.-% Ethylacrylat (EA) und 1 Gew.-% eines Vernetzers, wie beispielsweise EGDMA, einschliessen.
In dieser erfindungsgemässen Ausführungsform fungiert das aus der hydrophilen Monomerenmischung gebildete flexible Element (7) als die hydro lysierte Oberfläche des oben diskutierten ersten Komposits (16) oder (56). Das heisst, das aus der hydrophilen Monomerenmischung resultierende Polymer erweicht im Kontakt mit wässrigen Flüssigkeiten, wodurch das flexible Element (7) bereitgestellt wird. Im Gegensatz dazu ist ein Polymer, das aus einer weichen Monomerenmischung resultiert, selbst flexibler als der Stab (15) oder Knopf (55) und die später zugefügten haptischen Bereiche, wodurch es sich, wie für die erfindungsgemässe akkomodierende IOL gefordert, biegt.
In dem alternativen Verfahren zur Herstellung des ersten Komposits ist es bevorzugt, dass die zugegebene hydrophile oder weiche Monomerenmischung für einen bestimmten Zeitraum vor Beginn der Aushärtung in den Knopf (55) oder Stab (15) diffundieren kann. Das führt zu einem einander durchdringenden Netzwerk zwischen Kern und hydrophiler oder weicher Aussenschicht, die zum flexiblen Element wird, wodurch die Festigkeit der "Bindung" zwischen diesen zunimmt.
Schliesslich wird, wie in 4 gezeigt, das erste Komposit, das in den in 3a und 3b gezeigten Ausführungsformen als (16), (56), (21) oder (61) bezeichnet wird, mit einem Element zur Ausbildung des haptischen Bereichs am Aussenbereich des ersten Komposits ausgerüstet. In dem Endprodukt, einer IOL, besitzt dieses Material die gewünschten Eigenschaften, die von den haptischen Bereichen und/oder "Rändern", die den optischen Bereich in einstückigen IOL-Linsenaufbauten umgeben, gezeigt werden.
Das erste Komposit wird in die Mitte einer übergrossen Form (63) gegeben und dann wird die flüssige Monomerenmischung (65) in die Form gegeben, wodurch die Lücke um das erste Komposit ausgefüllt wird. Die flüssige Monomerenmischung (65) wird mit einer geeigneten Energiequelle gehärtet und dann wird die Form entfernt, wodurch das zweite Komposit (67) erhalten wird. Dies ist in 4 nur für das erste Komposit (61) dargestellt, jedoch können die anderen Beispiele für das erste Komposit, d. h. (16), (56) oder (21) in der gleichen Weise zur Ausbildung eines haptischen Materials darum herum behandelt werden.
Eine beispielhafte steife Zusammensetzung für das haptische Material ist 100% MMA.
Eine beispielhafte flexible Zusammensetzung für das haptische Material ist
58% Ethylacrylat (EA)
29% Ethylmethacrylat (EMA)
9% 2,2,2-Trifluorethylmethacrylat (TFEMA)
3,5% EGDMA
0,5% UV-Absorber (z. B. Benzotriazol)
Die Herstellung einer IOL aus dem zweiten Komposit (67) wird bewirkt durch Abdrehen des in 4 gezeigten knopfförmigen ersten Komposits (67) oder durch Abschneiden eines Knopfes aus dem ersten Komposit in Form eines Stabes, z. B. (16) oder (21), und der resultierende Knopf, der demjenigen, der gerade unter Bezugnahme auf 4 erwähnt wurde, entspricht, kann abgedreht/geschliffen werden, so dass er einer dreistückigen IOL, wie in 5a gezeigt, oder einer einstückigen IOL mit einem "Rand", wie in 5b gezeigt, entspricht.
Obwohl oben spezifische Polymere dargestellt wurden, die zur Ausbildung des optischen Bereichs, des flexiblen Elements und des haptischen Bereichs verwendet werden können, ist es ersichtlich, dass andere Polymere verwendet werden können, mit lediglich der Massgabe, dass das flexible Element weicher ist als entweder der optische Bereich oder der haptische Bereich, so dass der optische Bereich axial bewegt werden kann, wenn eine Kompressionskraft durch die Muskeln des implantierten Auges zur korrekten Fokussierung von Licht auf die Retina darauf ausgeübt wird.
Beispielsweise kann der optische Bereich eines der folgenden Polymere sein:

• Poly(methylmethacrylat)
• Copolymer aus

2-Phenoxyethylacrylat 70%

2-Phenoxyethylmethacrylat 28%

EGDMA 2%
• Copolymer aus

2-Phenoxyethylacrylat 32,5%

2-Phenoxyethylmethacrylat 48,8%

3,5,5-Trimethylhexylacrylat 14,7%

Ethylenglykoldimethacrylat 2,0%

UV-Absorber 2,0%
• Copolymer aus

Ethylacrylat 55%

Ethylmethacrylat 50%

2,2,2-Trifluorethylmethacrylat 10%

Ethylenglykoldimethacrylat 3,5%

UV-Absorber 1,5%
• Copolymer aus vernetztem Polydimethyldiphenylsiloxan

Das flexible Element kann eines der folgenden Polymere umfassen:

• Copolymere, einschliesslich eines schwach vernetzten Copolymers, das Acrylat- und Methacrylatmonomere umfasst und dessen Tg nicht grösser ist als etwa 13°C, beispielsweise:
• Copolymere, einschliesslich eines schwach vernetzten Copolymers aus Butylacrylat oder Hexylacrylat und Methylmethacrylat oder Ethylmethacrylat
• Copolymer, einschliesslich eines schwach vernetzten Copolymers aus

2-Hydroxyethylmethacrylat 71%

N-Vinylpyrrolidon 29%
• Copolymer, einschliesslich eines schwach vernetzten Copolymers aus

Ethylacrylat 17%

2-Hydroxyethylmethacrylat 69%

N-Vinylpyrrolidon 14%
• Copolymer, einschliesslich eines schwach vernetzten Copolymers aus

Ethylacrylat 6%

2-Phenoxyethylacrylat 29%

N-Vinylpyrrolidon 59%

3,5,5-Trimethylhexylmethacrylat 6%
• Copolymer aus

Ethylacrylat 59,7%

N-Vinylpyrrolidon 39,8%

Tetraethylenglykoldimethacrylat 0,25%
• Copolymer aus

Ethylacrylat 28,6%

Methylmethacrylat 14,3%

Dimethylacrylat 56,8%

Tetraethylenglykoldimethacrylat 0,4%
• Copolymer aus sehr schwach vernetztem Polydimethyldiphenylsiloxan

Der haptische Bereich kann eines der folgenden Polymere umfassen:

• Poly(methylmethacrylat)
• vernetztes Copolymer, das Acrylat/Methacrylatmonomere mit einem Tg von mindestens 40°C umfasst
• Copolymer aus vernetzten Polydimethylphenylsiloxan

Claims

Verfahren zur Herstellung einer akkomodierenden Intraokularlinse mit einem optischen Bereich, der mittels eines flexiblen Elements an einen haptischen Bereich gebunden ist, das die folgenden Schritte umfasst: (a) Ausbildung eines Kerns aus einem Material, das zur Verwendung als optischer Bereich geeignet ist; (b) Umsetzung des Kerns, wodurch ein erstes Komposit aus dem optischen Bereich und dem daran gebundenen flexiblen Element bereitgestellt wird; (c) Umsetzen des flexiblen Elements mit einem Material, das zur Verwendung als haptischer Bereich geeignet ist, wodurch ein zweites Komposit bereitgestellt wird; und (d) Bearbeiten des zweiten Komposits unter Ausbildung der Intraokularlinse.
Verfahren gemäss Anspruch 1, das den Schritt der Polymerisation eines ersten polymerisierbaren Materials, das zur Ausbildung des flexiblen Elements geeignet ist, um den Kern umfasst, wodurch eine äussere Schicht um den Kern gebildet wird.
Verfahren gemäss Anspruch 2, das ferner die Positionierung des Kerns in einer Form zum Plazieren des polymerisierbaren Materials in der Form um den Kern, und Polymerisation des ersten polymerisierbaren Materials umfasst.
Verfahren gemäss Anspruch 3; das ferner den Schritt des Polymerisierens eines zweiten polymerisierbaren Materials, das zur Ausbildung des haptischen Bereichs geeignet ist, um das erste Komposit umfasst, wodurch eine äussere Schicht um das erste Komposit gebildet wird.
Verfahren gemäss Anspruch 4, das ferner die Positionierung des ersten Komposits in einer Form, Plazieren des zweiten polymerisierbaren Materials in der Form um das Komposit, und Polymerisation des zweiten polymerisierbaren Materials umfasst.
Verfahren gemäss Anspruch 1, worin der optische Bereich ein hochbrechendes Material umfasst.
Verfahren gemäss Anspruch 1, das den Schritt der Hydrolyse der Oberfläche des Kerns unter Bereitstellung des flexiblen Elements umfasst.
Verfahren gemäss Anspruch 7, das ferner den Schritt der Polymerisation eines polymerisierbaren Materials, das zur Ausbildung des haptischen Bereichs geeignet ist, um das erste Komposit umfasst, wodurch eine äussere Schicht um das erste Komposit gebildet wird.
Verfahren gemäss Anspruch 7, das ferner die Positionierung des ersten Komposits in einer Form, Plazieren des zweiten polymerisierbaren Materials in der Form um das Komposit, und Polymerisation des zweiten polymerisierbaren Materials umfasst.
Verfahren gemäss Anspruch 7, worin die Oberfläche durch Umsetzen mit einer starken Säure oder Base hydrolysiert wird.
Verfahren gemäss Anspruch 6, worin das hochbrechende Material ausgewählt ist aus Polymethylmethacrylat und Copolymeren aus Monomeren mit hohem Brechungsindex, ausgewählt aus 2-Phenoxyethylacrylat, 2-Phenoxyethylmethacrylat, Benzylacrylat, Benzylmethacrylat, 2-Phenylethylacrylat, 2-Phenylethylmethacrylat, N-Vinylcarbazol, 3-Phenylpropylacrylat und 3-Phenylpropylmethacrylat.
Verfahren gemäss Anspruch 2, worin das flexible Element ausgewählt ist aus Poly(ethylacrylat)-Homopolymer, hydratisiertem Polyhydroxyethylacrylat, Polymeren und Copolymeren von n-Propylacrylat, n-Butylacrylat, n-Hexylacrylat, hydratisiertem N-Vinylpyrrolidon, hydratisiertem 3-Hydroxypropylmethacrylat, hydratisierter Methacrylsäure, hydratisierter Acrylsäure, leicht vernetztem Poly(dimethyldiphenylsiloxan) und leicht vernetztem Poly(dimethylsiloxan).
Verfahren gemäss Anspruch 1, worin der haptische Bereich ausgewählt ist aus Poly(methylmethacrylat), vernetzten Copolymeren aus Acrylat/Methacrylat-monomeren mit einem Tg-Wert von mindestens 40°C und Copolymeren aus vernetztem Polydimethyldiphenylsiloxan.
Verfahren gemäss Anspruch 1, worin das flexible Element flexibler ist als der optische Bereich und der haptische Bereich.
Verfahren gemäss Anspruch 1, worin der optische Bereich Polymethylmethacrylat ist.
Verfahren gemäss Anspruch 1, worin das flexible Element ausgewählt ist aus Polyethylacrylat und hydratisiertem Polyhydroxyethylacrylat.
Verfahren gemäss Anspruch 1, worin der haptische Bereich Polymethylmethacrylat ist.
Verfahren gemäss Anspruch 5, das ferner die Bereitstellung des zweiten Komposits als einen Stab, der das zur Verwendung als haptischer Bereich geeignete Material als eine äussere Schicht um das erste Komposit aufweist, umfasst.
Verfahren gemäss Anspruch 8, das ferner das Schneiden einer Scheibe aus dem Stab und Entfernen eines Bereichs der äusseren Schicht des Stabs unter Ausbildung von mindestens einem haptischen Bereich umfasst.