I. O desenvolvimento de lentes de contacto é uma história cheia de provações e fracassos, mas também de desafios e progressos constantes. Os avanços na ciência e na tecnologia têm sido a força motriz por detrás do desenvolvimento de lentes de contacto modernas. A pesquisa foi feita para a lente de contacto ideal, ou seja, uma que preencha os seguintes critérios.
Clareza: imagem de boa qualidade, proporcionando uma excelente visão correctiva;
Confortável: o utente não sente uma sensação significativa de corpo estranho;
Longa duração: capaz de ser usado durante um longo período de tempo;
Segurança: sem irritação ou toxicidade para os olhos; Wang Yuwen, Departamento de Oftalmologia, Ningbo Sexto Hospital
Permeável ao oxigénio: assegura o fornecimento de oxigénio exigido pelos olhos durante o desgaste;
Estável: não reage facilmente com os tecidos biológicos e os componentes lacrimais do olho;
Durável: longa vida útil;
Boa molhabilidade: mantém a boa molhabilidade da superfície e aumenta o conforto de utilização;
Anti-precipitação: a superfície não forma facilmente precipitados, o que prolonga a vida da lente;
Conveniência: fácil tratamento e manutenção;
Facilidade de adaptação: processo de adaptação fácil, fácil de promover.
Para atingir tais objectivos, as lentes de contacto sofreram um enorme e profundo desenvolvimento em termos de conceito, materiais e design, métodos de adaptação e substituição, desde a inspiração de cientistas talentosos até à prática contínua de inúmeras pessoas eminentes nos campos da medicina, química dos materiais e óptica. Embora as lentes de contacto ainda não sejam perfeitas, nunca foram tão bem sucedidas e têm um grande número de utilizadores. Nos países desenvolvidos, o desgaste das lentes de contacto é responsável por 5-15% da correcção do erro refractivo.
II. breve história de desenvolvimento de lentes de contacto
1. a concepção de “lentes de contacto
Muitos documentos entre os séculos XVI e XIX registam o início do conceito de lentes de contacto. O homem renascentista Leonardo da Vinci foi o primeiro a descrever a “lente de contacto”. A primeira pessoa a descrever lentes de “contacto” foi Leonardo da Vinci, que em 1508 descreveu num diagrama o mecanismo pelo qual o poder refractor da córnea podia ser neutralizado quando o olho era imerso num recipiente de água. Embora na altura estivesse a tentar compreender o mecanismo de regulação dos olhos, exprimiu inadvertidamente o princípio básico das lentes de contacto.
Em 1637, René Descartes introduziu um dispositivo de tubo de vidro cheio de água para conseguir um aumento no comprimento axial e aumentar a imagem da retina, o que poderia levar a uma melhor visão. Se for utilizada uma lente em vez de vidro, obtém-se a mesma ampliação da imagem.
O físico Thomas Young estudou o alojamento em 1801 utilizando um tubo de 25mm de comprimento em contacto com o olho, cheio de água e fechado numa extremidade com um espelho biconvex.
Sir John Herschel era um astrónomo britânico que, em 1845, com base nas ideias de Thomas Young e George Airy e outros, especulou sobre a utilização de um aparelho em contacto com o olho para corrigir o astigmatismo da córnea, prevendo um vidro esférico ou uma substância semelhante a um gel cobrindo a superfície da córnea para fazer um molde. “o pai das lentes de contacto”.
No final do século XIX, os médicos não utilizavam suturas durante a cirurgia da catarata e a taxa de infecção da córnea era elevada. Em 1886 Xavier Galezowski cobriu a incisão da córnea com um gel de 0,25 a 0,50 mm de espessura embebido em água medicinal, o que reduziu significativamente a infecção pós-operatória. Foi a primeira pessoa a aplicar um aparelho de contacto terapêutico.
2. quem foi o inventor das lentes de contacto
Nos anos posteriores a 1886, foi realizada uma grande quantidade de investigação sobre lentes de contacto, mas quem foi realmente o primeiro inventor do mundo a colocar lentes de contacto no olho humano?
Em 1888, Adolf Fick, um oftalmologista alemão que trabalhava em Zurique na altura, tentou desenvolver lentes correctoras em contacto com o olho, primeiro experimentando-as em olhos de coelho e depois encaixando-as nos seus próprios olhos e nos olhos de pacientes com córneas cicatrizadas irregulares, evitando a necessidade de remover o olho. No entanto, as lentes por ele concebidas eram difíceis de fazer e de usar e causavam uma irritação mecânica mais pronunciada.
Também em 1888, o francês Eugene Kalt aplicou uma concha de vidro em vez de um penso de compressão no tratamento de pacientes com córneas cónicas, que tinham a mesma curvatura que a córnea e podiam melhorar significativamente a visão do paciente.
De acordo com o manual de 1910, August Mller, um alemão, tinha anunciado que em 1887 colocavam uma cobertura de protecção parcialmente transparente de vidro nos pacientes. Ao contrário dos dois primeiros, Mller foi o primeiro médico a desenvolver um efeito de correcção refractiva. Sendo ele próprio altamente míope, fez a superfície posterior da lente semelhante à superfície frontal da córnea, que entrou em contacto com o olho e podia corrigir a sua miopia até ao 14D. Ele acredita que a acção de sifonagem da película lacrimal permite que a lente se ligue à córnea e melhora a circulação lacrimal ao melhorar a curvatura da borda da lente. A honra de adaptar os pacientes com lentes de contacto de potência refractiva vai sem dúvida para ele. Descreveu a sua invenção na sua palestra inaugural na Universidade de Kiel e chamou-lhe “a lente de contacto”.
Nas décadas que se seguiram, o interesse pelas lentes de contacto começou a diminuir e pouco progresso foi feito no terreno.
3. marcos no desenvolvimento de lentes de contacto
Os principais marcos no desenvolvimento das lentes de contacto, por ordem cronológica, são os seguintes.
Tabela 1 I 1 Quilometragem no desenvolvimento de lentes de contacto
Figura da Era Epocal Evento Significado
1508 Leonardo da Vinci No seu trabalho Codex of the Eye, Leonardo da Vinci expressou um princípio semelhante ao da lente de contacto e é considerado como a primeira descrição registada de uma lente de “contacto”.
1845 John Herschel
Explicou os princípios das lentes de contacto num papel considerado o “pai das lentes de contacto”.
1888 Adolf Fick, August Mller e outros foram pioneiros no desenvolvimento de lentes esclerais, experimentando-as em animais e olhos humanos Do conceito à realidade, a era das lentes esclerais de vidro
O PMMA dos anos 30 é introduzido e utilizado para fazer lentes de contacto, entrando na era das lentes de plástico escleróticas
1946 Kvein Tuohy
Produção não intencional de lentes de contacto de córnea Entra na era das lentes de contacto de córnea
Anos 50 Otto Wiehterle desenvolve material HEMA e entra na era das lentes macias
Anos 60 – 1970s Dr. Lund e outras empresas americanas
Aquisição de patentes para a tecnologia de moldagem rotacional de lentes moles e início da produção em massa Era das lentes moles em pleno andamento
Os materiais de silicone dos anos 60 são introduzidos, mas nenhum progresso significativo é feito devido a questões de molhabilidade da superfície
Anos 70 John de Carle
Conceito de lente de longa duração, mas nenhum progresso significativo devido a restrições de material e design
1970s – Os materiais RGP começam a aparecer, as lentes PMMA desvanecem-se na obscuridade, o alvorecer da era RGP
A Johnson & Johnson, EUA, dos anos 80, introduz o conceito de lentes descartáveis, que revoluciona a forma como são usadas
1990 PTC (EUA), Menicon (Japão), etc., continuam a melhorar os materiais e desenhos RGP, resultando em aumentos significativos na permeabilidade ao oxigénio As lentes RGP tornam-se cada vez mais populares nos países desenvolvidos
Final dos anos 90 – início dos anos 2000 Nova geração de materiais de hidrogel de silicone desenvolvidos Novos materiais de lentes macias de alta permeabilidade ao oxigénio; podem ser usados para uso contínuo
Segue-se uma revisão da história das lentes de contacto e uma perspectiva sobre o futuro no que diz respeito ao desenvolvimento de materiais, desenhos, estilos de uso e ciclos de substituição de lentes de contacto.
Desenvolvimento de materiais de lentes de contacto
1. PMMA
As primeiras lentes de contacto foram feitas de vidro, e na década de 1930 o polimetilmetacrilato (PMMA) foi introduzido nos EUA como material de lentes de contacto mais adequado do que o vidro.
Nessa altura, a forma das lentes feitas de material PMMA era lentes esclerais, mais tarde concebidas por Tuohy e patenteadas em 1946, lentes de contacto de PMMA corneal. Desde então, a concepção das lentes progrediu gradualmente de lentes de contacto de córnea de um só arco para lentes de contacto de córnea de vários arcos.
O PMMA é claro e menos denso que o vidro, permitindo que seja concebido e transformado em lentes de contacto mais finas, pelo que o PMMA rapidamente se tornou popular em todo o mundo.
As lentes PMMA têm muitas vantagens, incluindo a facilidade de fabrico, durabilidade, parâmetros variáveis, boas propriedades ópticas, boa molhagem superficial, parâmetros estáveis e a capacidade de corrigir o astigmatismo da córnea. Pode-se dizer que o PMMA é quase o material perfeito para lentes de contacto, mas tem um calcanhar de Aquiles – é impermeável, levando a numerosas complicações clínicas causadas pela hipoxia, tais como neovascularização, polimorfismo endotelial, etc. Embora tenham sido feitos esforços para tentar remediar esta situação, melhorando a concepção e o ajuste, a não-respirabilidade do PMMA acabou por pôr um fim ao seu destino. A adaptação clínica com lentes PMMA é agora apenas tentada em muito poucos casos no mundo.
As pessoas começaram a acreditar que o material ideal das lentes de contacto seria todos os benefícios do PMMA mais a permeabilidade ao oxigénio, e esta tem sido a força motriz por detrás da procura e desenvolvimento dos materiais das lentes de contacto desde então.
2. lentes macias Hydrogel
As lentes suaves representam mais de 80% do actual mercado global de lentes de contacto. O primeiro material de lentes moles foi o HEMA, um polímero hidrofílico (38,6% de teor de água) desenvolvido pelo cientista checoslovaco Professor Otto Wichterle em 1954, que tem uma certa permeabilidade a nutrientes e metabolitos. O Professor Wichterle também inventou uma linha de produção automática para a moldagem rotativa de lentes de contacto, e a tecnologia de produção de moldagem rotativa, materiais e desenhos de lentes desenvolvida pelo Professor Wichterle atraiu o interesse da indústria americana, que adquiriu as patentes e iniciou a comercialização em grande escala pela empresa americana PhD. e entrou no mercado em 1972.
Com a procura do uso contínuo de lentes de contacto, foram feitas tentativas para aumentar a permeabilidade ao oxigénio através do aumento do conteúdo de água das lentes, e ao atingir este objectivo, foram também desenvolvidos outros tipos diferentes de materiais de lentes moles, incluindo materiais com um conteúdo de água até 71%, que são colectivamente referidos como materiais não HEMA devido à sua estrutura molecular diferente dos materiais HEMA.
O advento das lentes macias levou a uma nova era de rápido desenvolvimento na popularidade das lentes de contacto e a um rápido aumento do número de utilizadores. No entanto, os equívocos que se seguiram sobre o desgaste e uso indevido das lentes levaram a um fluxo constante de complicações clínicas, levando a mais melhorias no desenvolvimento de novos materiais, estilos de uso e ciclos de substituição para alcançar um desgaste seguro e saudável.
3. lentes macias de silicone
O silicone é uma classe única de material de lentes de contacto que pertence à categoria de lentes moles com base nas suas propriedades físicas, mas ao contrário das lentes moles comuns de hidrogel, os elastómeros de silicone não contêm água, pelo que, de certa forma, é algo semelhante aos materiais de lentes duras.
O material de silicone é altamente permeável ao oxigénio e ao dióxido de carbono e, portanto, causa pouca interferência com a respiração da córnea. No entanto, a natureza hidrofóbica do material de silicone torna mais difícil o seu fabrico e deve ser tratado para um desgaste confortável. Devido à dificuldade de melhorar a molhabilidade da superfície, poucos progressos importantes foram feitos após a sua introdução no final dos anos 50. Até ao desenvolvimento de nova tecnologia nos anos 90, os materiais de silício e hidrogel foram combinados para formar um material estável de silício hidrogel (silicon hydrogel), que não só mantém as características de alta permeabilidade ao oxigénio do silício, mas também as vantagens hidrofílicas dos materiais hidrogel, melhorando significativamente a molhabilidade do material e permitindo um desgaste contínuo durante 30 dias nos Estados Unidos e outros países.
4.RGP lente
RGP (abreviatura de material permeável a gases rígidos) é um termo geral para uma classe de materiais de lentes de contacto que são ambos rígidos e permeáveis ao oxigénio. O material ideal das lentes de contacto é aproximadamente equivalente ao PMMA mais uma elevada permeabilidade ao oxigénio. As primeiras tentativas foram portanto feitas para incorporar materiais de silicone altamente permeáveis ao oxigénio na estrutura PMMA, e estes foram chamados de acrilatos de silicone. O aparecimento posterior de acrilatos de fluorossilicone melhorou as desvantagens das superfícies de acrilato de silicone devido ao seu elevado teor de silicone, o que resultou numa fraca molhabilidade e numa tendência para formar depósitos de proteínas.
Em termos da sua saúde para a córnea, as lentes de contacto rígidas permeáveis aos gases (RGP) são de longe as melhores lentes e têm boas propriedades ópticas e corrigem bem o astigmatismo. No entanto, a adaptação do RGP requer mais conhecimentos e competências clínicas por parte do instalador, um certo nível de qualidade e compreensão por parte do utilizador para se adaptar com sucesso a estas lentes, e um design e laboratório de fabrico de lentes mais personalizados para fornecer lentes bem feitas. Por todas estas razões, a adaptação RGP ainda está na sua infância na China, mas com um futuro brilhante.
O desenvolvimento do design das lentes de contacto
A primeira forma de concepção de lentes de contacto foi a lente de contacto escleral. A primeira lente de contacto da córnea na história pode ser atribuída a um erro não intencional: em 1946, quando Kevin Tuohy cometeu um erro ao fazer lentes de contacto PMMA, ele separou a parte escleral da parte da córnea ao rodar as lentes. Por capricho, poliu a parte corneana e colocou a lente nos seus próprios olhos, onde descobriu que a lente era resistente. Foram então realizadas mais experiências para desenvolver uma lente de contacto corneana rígida precoce.
O desenho Tuohy era um desenho esférico de um só arco com duas desvantagens: pressão excessiva da lente na zona central da córnea, deformação excessiva dos bordos, levando ao desgaste e edema no centro da córnea, e uma tendência para a lente cair fora do olho. Este problema foi mais tarde devidamente resolvido através da alteração da curvatura periférica da superfície traseira da lente, resultando no desenho de multi-arco.
Mais tarde, os designers continuaram a inspirar-se na forma asférica da superfície corneana e conceberam a superfície posterior da lente de contacto para ser também asférica, a fim de obter um ajuste ainda melhor. O desenho multifocal das lentes de contacto trouxe uma nova abordagem de correcção para a presbiopia. O desenho geométrico inverso das lentes de contacto, desenvolvido para córneas pós-operatórias e queratoplastia, tem um centro plano e uma periferia íngreme.
V. Desenvolvimentos na montagem de lentes de contacto e intervalos de substituição
Um critério importante para a lente de contacto ideal é um estilo de uso conveniente para o utilizador, e isto levou a uma tendência para uma polarização dos estilos de uso das lentes de contacto e intervalos de substituição: ou cada vez mais longos – uso longo ou uso contínuo; ou uso mais curto e mais curto – descartável ou mesmo A tendência é ou usá-los por cada vez mais tempo – para um uso mais longo ou contínuo; ou usá-los por períodos de tempo cada vez mais curtos – ou mesmo abandoná-los num dia.
1. o desenvolvimento de estilos de uso
As primeiras lentes moles que surgiram nos anos 70 eram lentes moles de hidrogel de baixo teor de água, que eram reguladas como dispositivos médicos pela Food and Drug Administration (FDA) nos Estados Unidos.
No final da década de 1970, os consumidores esperavam poder usar lentes durante a noite. Os optometristas na altura pensavam que isto poderia ser alcançado através do aumento do conteúdo de água do material das lentes moles. Contudo, o conceito de desgaste longo foi severamente contestado por uma série de relatos de problemas clínicos como a hipoxia da córnea e a contaminação das lentes devido ao desgaste longo.
Como resultado da investigação contínua sobre os requisitos básicos para o fornecimento de oxigénio à córnea em condições de lentes de contacto, tornou-se possível adoptar uma abordagem mais proactiva para melhorar a concepção e os materiais das lentes, a fim de alcançar um desgaste longo seguro e mesmo desejável. O aparecimento de materiais RGP com alta permeabilidade ao oxigénio e novos materiais de hidrogel de silicone tornou possível um desgaste prolongado ou contínuo.
2. desenvolvimento do ciclo de substituição
Até meados da década de 1980, considerou-se que as lentes podiam continuar a ser utilizadas desde que permanecessem relativamente limpas e intactas e continuassem a ser eficazes na correcção do erro refractivo do utente. Mesmo que a lente estivesse rachada ou tivesse vários graus de depósitos de depósito na sua superfície, a lente deve ser utilizada durante o máximo de tempo possível. As lentes de contacto com este tipo de substituição são chamadas lentes de contacto convencionais. Dependendo do tipo de lente, o tempo de vida útil geral das lentes de contacto usadas de acordo com o tipo tradicional, ou seja, o ciclo de substituição, é de 3 a 5 anos para lentes duras PMMA, 1 a 2 anos para lentes RGP e aproximadamente 1 ano para lentes moles do tipo tradicional.
As primeiras lentes descartáveis apareceram na Dinamarca em 1985. No ano seguinte, a empresa americana Johnson & Johnson adquiriu a tecnologia para as produzir e vender em grande escala. As lentes descartáveis são feitas dos mesmos materiais que as lentes moles convencionais e são semelhantes no design, mas caracterizam-se como dispositivos médicos de utilização única, o que significa que são usadas uma vez, quer diariamente durante 1 dia ou continuamente durante 1 semana ou 30 dias, e depois descartadas.
As vantagens das lentes descartáveis são: uma redução significativa dos problemas de depósitos e danos superficiais associados às lentes convencionais; e uma maior comodidade sem ou com cuidado simplificado das lentes. Uma das chaves para a popularidade das lentes descartáveis, que se tornaram comuns em alguns países desenvolvidos, tais como os Estados Unidos e o Japão, é a sua repetibilidade, o processo de fabrico adequado para a produção em massa e o consequente custo razoável e baixo.
VI. História do desenvolvimento das lentes de contacto na China
As lentes de contacto também são chamadas lentes de contacto em chinês. Shanghai Wu Liangcai Optical Shop foi a primeira na China a introduzir lentes de contacto produzidas no estrangeiro em 1946, mas só em 1962 é que o Shanghai Medical College e a Shanghai Optical Factory No. 2 desenvolveram e produziram em conjunto as primeiras lentes de contacto para a córnea na China, que foram então feitas de PMMA. na década de 1970, voltaram a desenvolver em conjunto as primeiras lentes de contacto macias para a córnea na China.