JPS5885414A - コンタクトレンズの掃除、消毒方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、超音波エネルギを適用することによって眼の
コンタクトレンズを掃除し消毒する方法に関する。

眼のコンタクトレンズは視力の矯正を必要とする人々の
間で人気を高めている。コンタクトレンズは最初ガラス
でつくられ、後にプラスチック、主にいわゆる〃ハート
９コンタクトレンズヲ形成するための材料としてガラス
にとってかわるポリメタクリレートでつくられた。最近
ではいわゆる〃ソフトコンタクトレンズをつくるために
親水性のコポリマーが使用されている。

コンタクトレンズは角膜面上に位置し、角膜面は眼を常
にひたしぬらしている涙、油および他の腺分泌物からな
る自然流体層で覆われている。それ故コンタクトレンズ
は、眼の組織に有害なバクテリアやよごれのない状態に
維持することが重要である。

眼の損傷又は伝染病を防ぐためにコンタクトレンズの使
用者が一日の始めにレンズを消毒しおよび／又は掃除で
きるようにするため、高価な設備および化学薬品の使用
を伴なう恋人すな手順が提案されている。ここに使用さ
れている用語〃消毒〃とは病原菌（すなわち病気運搬微
生物）を破壊することを意味する。ここに使用されてい
る用語〃掃除〃とは、はこり、ちりのような分離できる
外来の物質および蛋白質のリゾチームを含む眼からの特
殊の分泌物の除去を意味する。ハードコンタクトレンズ
を消毒するために特別な要件はないけれども、消毒は大
いに望ましいことがわかった。

親水性の特性のために、ソフトコンタクトレンズは消毒
にかなりの問題がある。ソフトコンタクトレンズ材料の
消毒は、容器の中へレンズを置きそして容器を１０又は
１５分間沸嗜水浴中へおくことによっておこなわれた。

この手順のために案出されたユニットは二重ボイラーで
あった。１００℃での連続沸騰はレンズ材料を劣化させ
る傾向を有しており、一層重要なことは高温によりレン
ズの面に存する蛋白質が変性して、レンズ面に〃焼きつ
く〃ということである。

その後、化学的消毒システムが加熱ユニットと置き代わ
るべく提案された。これらのシステムは消毒をおこなう
ために少なくとも２つときには３つの分離した溶液を必
要とするが、加熱ユニットの使用にまさる便利さのため
に早く受は入れられた。溶液中に存する防腐剤によって
ひきおこされる〃赤眼〃の発生、眼の刺激の状態は、多
数のソフトコンタクトレンズ使用者が熱消毒システムに
戻るように促した。

コンタクトレンズ消毒の次の改良は、熱源が乾燥熱源、
実質的に抵抗ヒータを備えた金属板である乾燥ヒータの
発達であった。しかしながら板の温度は制御するのが困
難であり、それ故レンズを過熱させレンズの面上に蛋白
質を焼きつがせる危険があった。金属板を使用するより
はむしろ、いくつかのユニットは、レンズヶース装置＜
空胴全包囲するパラフィンを含んで因だ。パラフィンは
液体状態まで加熱された。パラフィンは金属より低い比
熱を有するので、パラフィンは金属より一層一様なレベ
ルに熱を保持した。レンズの劣化の問題は軽減をれたが
、蛋白質の変性および焼きつきの問題は残った。

現在の規則ではコノタクトレンズを加熱することによっ
て消毒するユニットはすべて、１０分の最小時間中８０
℃の最小温度を有する環境にレンズを維持することが必
要である。たいていのユニットは、実際に温度が前記時
間中の少なくとも一部に９０℃又は１００℃に達するよ
うに安全因子を含んで−る。これらの温度において、レ
ンズの面上に残る蛋白質は変性し焼きつくであろう。

ソフトコンタクトレンズの消毒技術の発展において、レ
ンズを掃除する一般的な技術は、使用者カ各レンズに掃
除溶液をつけ指の間でレンズをこする手作業であった。

この作業は別の消毒工程の前又は後に行なわれ、レンズ
からよごれおよびくずを物理的に除去する。手による同
一の掃除手順がハート９コンタクトレンズに長く使用さ
れていた。

ソフトコンタクトレンズを手で掃除する手順を使用する
際の問題は、蛋白質をすべて除去するのに十分な強さで
レンズをみがくとレンズが裂かれあるいは損傷すること
である。しかしながらレンズを十分な強さでみがかない
と、蛋白質はレンズ上にいくらか残り、レンズを消毒の
ために加熱ユニット内に置くと蛋白質は変性し焼きつく
。成る種の化学掃除ンステムでは酵素を使用する。この
酵素は、蛋白質を分解することによってレンズの面から
蛋白質を除去することを目的としていた。［７かしなが
ら一度蛋白質がレンズ面に沈積してしまうと、酵素はほ
とんど役に立たなかった。

超音波掃除技術は、前述の掃除手順と関連した問題に応
じて発展した。この方法においてはレンズを損傷させる
ことなく掃除することができる。

一般に掃除技術は、コンタクトレンズをホルダ内へ置き
、ホルダを掃除流体路中へ浸す作業を伴なう。ホルダは
掃除流体がレンズの捷わりを循環することができるよう
になっている。レンズの面から異種物質を掃除するキャ
ビチー７ヨンとして知られる現象を超音波エネルギはひ
き起こす。

キャビテーションは周期的な振動力にさらされた液体に
おこり、液体中での小さな空胴の形成おび急速な崩壊と
して通常説明される。これらの空胴の崩壊は大きな振幅
の衝撃波および局部的な高温をつくりだす。同じく放電
も崩壊段階中におこると信じられている。超音波エネル
ギによってつくりだされる液体中のキャビテーションに
ついての議論については、例えば米国特許第３，８３７
，８０５号、第３，４８１，６８７号、第４，０８６，
０５７号およびＲ，Ｍ、Ｇ、　Ｂｏｕｃｈｅｒ、　Ｃａ
ｎａｄｉａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＰｈａｒｍａｃｅ
ｕｔｉｃａｌ　５ｃｉｅｎｃｅｓ　　１９７９年Ｖｏ１
．１４扁１．１〜１２頁の〃超音波〃を参照されたい。

コンタクトレンズの掃除および消毒に対する超音波エネ
ルギの既知の適用において、浴内ヘレンズを導び〈前に
掃除浴を加熱する。通常掃除浴は、掃除および消毒工程
の間少なくとも６５℃の温度に維持される。かくて他の
熱消毒ユニットと同様に、蛋白質の変性およびレンズ材
料の劣化という問題が、かかる高温の使用により生じる
。しかしながら超音波エネルギと掃除浴の温度との間の
相乗効果により、掃除浴へ超音波エネルギを適用しない
場合に必要とされる温度より低い温度でも掃除浴中で消
毒がおこなわれるようになる。更に浴の温度と浴への超
音波エネルギの適用との間の相乗効果については、米国
特許第６，８３７，８０５号および第４，２１１，７４
４号を参照されたい。

西独特許出願第２４３８０６７号には、７０℃以下好ま
しくは５５℃以下の温度でレンズを掃除し消毒するコン
タクトレンズ用超音波掃除、消成ユニットが記載されて
いる。３乃至５ワツトの電力レベル、５５　ｋＨｚの周
波数の１沼音波エネルギが、レンズを入れた生物学的に
不活性な非致死性溶液全通して伝達される。レンズを消
毒するには１−乃至４時間全必要とするので、短い掃除
および消毒時間が必要なときにはこの工程は実用的でな
い。

ユニットは温度制御手段を有し、温度が所望のレベルよ
り数度上がったら超音波エネルギ源ケ閉じ、温度が所望
のレベルより数変下がったら超音波エネルギ源を再び作
動させる。

本発明は、特定の成力および周波数の超音波エネルギを
コンタクトレンズにｊ商用すると、エネルギを加えた後
短時間でレンズの面からよごれおよびくずが除去される
という重要な発見ケ含んでいる。このことは、超音波工
不ルゼケ適用するためにレンズ？浸す溶液の温度が、レ
ンズ面からよごれを機械的に除去してしまうまで蛋白質
の変性を生じさせないレベルに維持されるならば、１￥
温と超音波の相乗効果によって、実質的に蛋白質を変性
させないで消毒を行うことができることを意味している
。

本発明は単一のユニット操作でコンタクトレンズを掃除
し消毒する方法を提供する。よごれたコンタクトレンズ
は、周囲温度で生物適合性（ｂｉｏｃｏｍｐａｔｌｂｌ
ｅ　）キャビテーション維持溶液の浴中に沈められる。

超音波エネルギは、６２乃至７２　ｋＨｚの周波数およ
び０．８乃至２．０ワット／ｍｌの強さで溶液を通して
伝達され、キャビテーション葡つくりだす。経過時間お
よび溶液内の温度状態の組み合わせによ多レンズ上に蛋
白質の変性が実質的に生じる前に、実質的にすべてのよ
ごれがレンズから除去される。超音波エネルギへの浴の
全経過露出時間が、浴の温度を約６５℃以上に上昇させ
ることなくレンズの消毒を行なうのに十分なものとなる
ように、超音波エネルギの伝達は溶液全通して続けられ
る。

超音波エネルギ掃除工程の使用は、手による帰途工程に
おいて存するレンズの引き裂き又は他の損傷のおそれを
なくす。更に超音波エネルギと浴のｌ黒度の相乗効果に
より、他の場合より低い温度でレンズを消毒することが
できる。それ故レンズ材料を劣化させる危険なしにレン
ズを掃除し消毒することができる。更に本発明に依る工
程の比較的低い温度での作業は、掃除／消毒ユニットか
らＶンズ葡除去するとき使用者が指ｔやけどする危険が
１つたくない。

本発明は単一のユニット作業においてコンタクトレンズ
を掃除し消毒する方法に関する。

よごれたコンタクトレンズは容器内に置かれ、周囲温度
の、生物的に適合したキャビテーション−維持塩含肩溶
液浴に浸される。コンタクトレンズ全掃除し、消毒し又
は貯蔵するのに適した、防腐処置を施されたまたは施さ
れていない食塩水を１ はじめとする任意の溶液は、本発明における使用に適し
ている。超音波エネルギは、６２乃至７２ｋＨｚの周波
数および０．８乃至２　、０　ｗａｔｔ／′ｌｎｅの強
さで溶液全通って伝達される。超音波エネルギが溶液を
通って伝達されるとき超音波エネルギによって生じるキ
ャビテーションは、溶液の温度が３３℃に達する前に９
０秒以内にレンズからよごれを実質的にすべてはがす。

かくて、経過時間および溶液内の温度状態の組み合わせ
によりレンズ上に実質的な蛋白質の変性が生じる前に、
レンズは実質的に掃除される。

温度と掃除効力と経過時間との間の関係は以下の例に従
って決定さ九た。

例　　１ 超音波掃除／消毒装置の溶液カップは、周囲温度（室温
）において６　ｌｎｌの等張の塩含有溶液で満たされて
いる。頂部に小さな孔全備えたレンズ保持カバーが溶液
カップ上に置かれ、熱電灯は孔を通して置かれ、溶液と
接触することができる。熱電対は直読式電位差温度記録
計器に連結された。

２ かくて、超音波エネルギが６２乃至７２　ｋＨ２の周波
数および０．８乃至２　、０　ｗａｔｔ／ｍｌの強さで
溶液を通して伝達されるとき溶液温度を記録した。

時間の関数としての温度の概要が表１および第１図に示
されている。

表１　溶液温度 時間（秒）　　　温度（℃） １０　　　　　　　　　　　　　２４ ２０　　　　　　　　　　　　２５ ６０　　　　　　　　　　　　　２６ ６０　　　　　　　　　　　　　２７．５８０　　　　
　　　　　　　　６０ １　ＤＯ３２ １２０３３，５ 通常の使用後のコンタクトレンズを掃除する方法の能力
全示すために、ソフトコンタクトレンズをリゾチームで
被覆した。リゾチームは、ひとの眼からの自然分泌物の
一成分であり、よごれたコンタクトレンズ上の付着物中
１／（ｍ普通に見出される蛋白′政の一イ重である。リ
ゾチームの源である卵白にレンズケ浸し、５分間乾燥し
た。それから、等張の塩含有溶液で満たされた１０順モ
方の分光光度計のセル中に乾燥させた被覆レンズを置き
、分光光度計からの光のビームがレンズを通過するよう
にセル内で被覆レンズを配向する。特徴の同一なａ潔な
レンズ全参照セル中に置き、同一の様式で配列させる。

１９０　ｎｍ乃至４００　ｎｍの紫外線スペクトルが、
参照位置にあるｌ清潔なｌレンズを容れたセルおよびサ
ンプル位置にあるリゾチームで被覆されたレンズを容れ
たセルで記録された。単一の吸収最大値が約２８０　ｎ
ｍ　　で記録さｉまた。同一の処置を、６力月間使用し
ていたレンズについて行った。このレンズは、最終的に
眼からの蛋白質をレンズに付着させるような熱消毒処置
によって使用中消毒された。再び単一の吸収最大値が約
２８０　ｎｍ　で記録された。それ故卵白で被覆された
コンタクトレンズの使用を含む試験の結果は、使用中よ
ごされたレンズでおこる事を良く示しでいる。

時間の関数として超音波掃除を決定するために、数枚の
レンズを卵白に浸し、約５分間乾燥させた。

上述のとおり各レンズに対し紫外線スにクトル？記録し
た。約２８０　ｎｍ　の吸収最大値が記録された。それ
から上述の超音波掃除／消毒装置の中ヘレンズ全個別的
に置き、１０秒から２分まで変化する時間内で装置を作
動させた。溶液の温度全記録した処置の間と同一の周波
数および強さの超音波工不ルキ゛紫、溶液全通して伝達
させた。各々の作動時間全記録したらレンズケ超音波装
置から取り外し、紫外線スペクトルを記録して吸収値全
書留めた。汚れたレンズの吸収直および超音波掃除全う
けた同一のレンズの吸収１直からのパーセント差を計算
した。結果の概要を表Ｈに表わす。掃除効力のプロット
を第１図の温度プロットのＪ：にっけ刃口えである。

表■　掃除効力 時間（秒）　　掃除（％） １０　　　　　　　　　１．０ ２０　　　　　　　　　２．１ ３０　　　　１０．０ ６０　　　　　　　　６８．９ ８０　　　　　　　９６．５ １００　　　　　　　　９７．４ １２０　　　　　　　　９９゜０ 溶液の温度は、蛋白質の変性が生じる温度より十分低い
約３３Ｃ以下であるけれども、掃除は実質的に完全であ
ることが例１から明らかである。

不発明に依ればレンズを消毒するまで、超音波エネルギ
は溶液全通して連続的に伝達される。例１に示されてい
るように溶液への超音波エネルギのゴ薗用はｌ温度の上
昇ケひきおこす。しかしながら超音波エネルギと溶液の
温度との相莱効果のために、レンズは約２ｏ分の時間内
に実質的に消毒さ５ れる。

先に示した周波数および強さの好ましいＩ直を使用すれ
ば、溶液の温度は約６ｓｃｉ越えない。かくてレンズ材
料に損傷を与える危険が生じる十分以前の温度でレンズ
は消毒される。

温度及び消毒効力と経過時間との間の関係は以下の例に
従って決定された。

例　　２ 消毒の効力を決定するために３つの代表的な微生物が選
ばれた。即ち眼の伝染病と普通関係があるＰ、アエルギ
ノサ（Ｐ、　ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ　）　、皮膚に普通
見出されるＳ、エビデルミゾイス（Ｓ。

ｅｐｉｄｅｒｍｉｄｉｓ　）、普通の伝染病に関係した
Ｃ。アルビカンス（Ｃ、ａｌｂｉｃａｎｓ　）　　であ
る。更に、これらの３つの微生物はダラム陰性、ダラム
陽性および酵母微生物の代表である。それ故これらの微
生物は、平均的なコンタクトレンズ層用者が通常遭遇す
る病原菌のクラスを代表するものである。

試験の全個体数の懸濁液は標準的な試験技術に従って準
備された。

６ 超音波掃除／消毒装置の溶液カッフ０は、（、ｈｒｌの
防腐処置企画された父ＩＩ′ｉ施されていない食塩水で
満たされた。防腐処置を漉さハていない′Ａ′塩水は０
．９％ＮａＣｔ　および浄化された水を含んでいた。

防腐処置？１１−施された食塩水は、０゜９％Ｎａｃｚ
。

０．００１係チメロザール（Ｔｈｉｍｅｒｏｓａｌ　）
　、Ｑ、　１係ノソノウムエデテート（ｅｄｅｔａｔｅ
　）およびホウ酸塩緩前液を含んでいた。それから各々
の食塩水に、３つの微生物のうちの一つの約１０４乃至
１０６の全個体数（ｃＦｕ）ｋ接種した。溶液のｌ温度
が約６５℃に達するまで即ち約２０分間、６２乃至７２
　ｋＨ２の周波数および０．８乃至２　、０　ｗａｔｔ
／ｍＥの強さで、超音波エネルギが、接種溶液全通して
伝達され、その後でいくつかの溶液を取り外し、トリプ
シンの大豆かんてん培地の面上に板状に広げた。防腐処
置を施されたおよび施されていない泉塩水中の微生物の
各々に対しこの処置全線り返した。

板はすべて４８時間３７℃で培養され、解体の数を数え
た。結果を表Ｉ［［ＶＣ示す。

ＣＬＣＬ　　　　の　　　０　　０　　０１９ 表■を解析すれば処置によって溶液は十分に消毒された
ことが明らかである。

第２図に示された時間一温度のプロットは例１に記載さ
れているのと同一の方法によって決定された。２０分の
帰除寂よび消１万サイクルの間中温度は約６５’Ｃ以上
に上昇しないことが第２図を解析すｔば明らかである。

かぐてレン、ズ材料に損傷を与えない十分低い温度で、
コンタクトレンズは掃除され消毒される。

例　　６ 本発明に依り掃除および消毒を行なうのに必要な超音波
エネルギの周波数の臨界範囲を決定するために、約１０
４乃至１０６の全開体数（ＣＦＬＩ）のＰ、アエルギノ
サ、Ｓ＋エピデルミアイス又はＣ。

アルビカンスを防腐処置を施されていない食塩水のサン
プルに接種した。溶液サンプルは、１ワツト／　ｍｌ４
の強さおよび５８．６６．７６又は１０５ｋＨｚの周波
数で５．１０又は２０分間超音波エネルギにさらさ、ｆ
″した。超音波エネルギにさらした後でいくつかの溶液
を取外し、トリプシンの大豆か０ んてん培地の面上に板状に広げた。板は４８時間６７℃
で培養され、解体の数を数えた。結果ケ表■に示す。絹
３図は、超音波エネルギに約２０分さらした後での周波
数と微生物成長との関係のプロットを示す。

表■　周波数対微生物成長 平均数（ＣＦＵ） 周波数　　　５分　　１０分　　　２０分５８　　　　
　　　１７０　　　　　１５０　　　　　　１００６６
　　　　　　　　　３　　　　　　　０　　　　　　　
　０７３　　　　　　　　　　７　　　　　　　０　　
　　　　　　０１０５　　　　　　　２３２　　　　　
１５１　　　　　　１５０表■および第３図全解析すれ
ば、６２乃至７２ｋＨｚの周波数および０゜８乃至２゜
０ワツ）　／　ｍｌの強さで汚染溶液に適用された超音
波エネルギが２０分以下の時間内に溶液を消毒すること
が明らかとなる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の方法の掃除部分の間における時間に
対する基金有溶液浴の温度ならびに方法の掃除効力の関
係を示す図面である。 第２図は、本発明の方法の間における時間と基金有溶液
浴の温度の関係を示す図面である。 第３図は、１ワツト／ｍｌの電力の強さにおける微生物
成長に対する超音波エネルギの周波数の関係を示す図面
である。 （○。）　Ｙ冒　　才　　？　　３　　窮　　８３（％
）１針　０　３　９　８　８　８ （：ｒ、）７ｄｌ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　周囲温度にあるキャビテーション維持溶液中
   にコンタクトレンズを浸す工程： 前記溶液を通して伝達された６２乃至７２ＫＨｚの範囲
   内の周波数および０．８乃至２．０ワット／ｍｌの範囲
   内の強さの超音波エネルギに前記レンズをさらし、経過
   時間および前記溶液内の温度状態の組み合わせがレンズ
   に蛋白質の変性を実質的に生じさせる前に前記超音波エ
   ネルギが溶液中にキャビテーションをつくりだしレンズ
   からよごれを実質的にすべて除去する工程； 約６５℃を越えないような温度を溶液中に生じさせるた
   め約２０分を越えない超音波エネルギ伝達の十分な全経
   過時間中超音波エネルギを溶液を通して伝達し続はレン
   ズを消毒する工程：から成る、単一のユニット作業でよ
   ごれたコンタクトレンズを掃除し消毒する方法。
2. （２）溶液の温度が約３３℃に達する前に約９０秒以内
   でよごれが実質的にすべてレンズから除去される、特許
   請求の範囲第１項記載の方法。