Brevet FR2483310A1 — publié le 19811204

PROCEDE DE TRAITEMENT PERMETTANT DE RENDRE HYDROPHILES DES LENTILLES CORNEENNES DE CONTACT L'invention concerne un procédé de trai- tement de lentilles cornéennes de contact réalisées en un polymère ou mélange de polymères, en vue de rendre lesdites lentilles hydrophiles ou d'accroître le caractère hydrophile de celles-ci en surface et sur une profondeur déterminée; l'invention s'applique en particulier au traitement de len- tilles en polymère hydrophobe ou partiellement hydrophobe, notamment polyméthylmétacrylate (PMMA) ou silicone. On sait que la bonne tolérance des len- tilles cornéennes est liée à plusieurs paramètres et en particulier au caractère hydrophile de la face de la lentil- le venant en contact avec la cornée. Afin de satisfaire cette condition, les lentilles en polymères de nature hydro- phobe ou faiblement hydrophiles sont généralement traitées en surface en les plongeant dans une atmosphère gazeuse sou- mise à une décharge électrique; par-.effet couronne, cette décharge engendre un plasma composé d'ions positifs et né- gatifs, d'électrons et de particules neutres et l'expérience a prouvé que les polymères placés au coeur de ce plasma subissaient des modifications physico-chimiques en surface, s'accompagnant en particulier d'un accroissement de leur caractère hydrophile. Toutefois, on constate dans ce type de procédé que les effets obtenus présentent une grande hétéro- générté sur la surface de la lentille et subsistent durant un temps très inférieur à la durée de vie normale d'une lentille cornéenne. La présente invention se propose d'indi- quer un procédé perfectionné permettant de traiter les len- tilles de façon uniforme en vue de leur conférer un carac- tère hydrophile homogène sur toute leur surface. Un autre objectif est de réaliser un traitement des lentilles en surface et sur une certaine profondeur du matériaupermettant d'obtenir un effet de longue durée. A cet effet, le procédé conforme à la présente invention consiste à engendrer un faisceau d'ions positifs sensiblement homocinétique, obtenu en soumettant un gaz du groupe azote, oxygène ou composés de ces corps, à un champ électrique produit entre une cathode et une anode et en amenant une partie des ions positifs accélérés par la cathode à traverser celleci, à bombarder de façon sensible- ment uniforme la surface de ch a-que lentille au moyen dudit faisceau d'ions positifs et à réaliser ensuite une hydrata- tion de chaque lentille de contact. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, on engendre un faisceau d'ions positifs, à section de forme étroite et allongée s'étendant sur une longueur au moins éga- le au diamètre d'une lentille et on assure un balayage de chaque lentille par ce faisceau grâce à un déplacement rela- tif dudit faisceau par rapport à ladite lentille. On obtient de bons résultats en utili- sant pour former le faisceau un gaz du groupe: 02, H20, N2, NO2, N20, NO, N2 039 C02, CO et NH3, délivré entre l'anode et la cathode à une presion comprise entre 10 et 10 Torr. De plus, l'anode est de préférence por- tée par rapport à la cathode à un potentiel positif de l'ordre de quelques kilovolts, en particulier compris entre environ +2 kilovolts et +8 kilovoltg, de façon à engendrer un fais- ceau de densité ionique de l'ordre de quelques dizaines de microampères/cm2, en particulier compris entre environ A/cm2 et 100J4 A/cm2. Après bombardement de la lentille, celle- ci est hydratée par un séjour dans un milieu aqueux qui réalise une hydrolyse des nouvelles fonctions formées par le bombardement. On améliore notablement la stabilité du traitement en prévoyant un séjour à une température compri- se entre environ 45WC et 65WC, le temps de séjour(qui est alors raccourci par rapport à celui nécessaire à température ambiante) étant de l'ordre de quelques heures. La conception et la mise au point du procédé de l'invention ont requis deux étapes de recherche: en premier lieu, les inventeurs ont analysé les causes des insuffisances des procédés classiques, qui conduisent à des hétérogénéités de traitement; ensuite, ils se sont attachés à élaborer un procédé de traitement non affecté par ces causes. Dans les procédés classiques, la lentille est plongée au coeur d'un plasma de particules diverses (ions positifs, ions négatifs, électrons, particules neu- tres); ces particules possèdent des énergies cinétiques très différentes: en effet, les particules chargées se di- rigent vers la cathode ou l'anode et, au cours de leur mouve- ment, sont au hasard des collisions avec d'autres particules, soit déchargées, soit décélérées, soit accélérées. La nature, la vitesse, l'énergie et la direction des particules qui rencontrent la surface de la lentille sont donc extrêmement variées, ce qui explique que la destruction des sites hydrophobes et leur remplacement par des sites hydrophiles s'effectue de façon anarchique, très hétérogène. Au contraire, selon le procédé de l'in- vention, le traitement de la lentille est réalisé par un faisceau d'ions positifs de natures identiques (dépendant du gaz utilisé) et sensiblement homocinétiques. En effet, seuls les ions positifs formés à partir des molécules du gaz uti- lisé peuvent traverser la cathode et l'énergie qui leur est communiquée liée à la différence de potentiel entre anode et cathode, est à peu près la même pour chacun de ceux-ci; les ions négatifs et électrons se dirigent vers l'anode et sont piégés, cependant que les particules non ionisées qui peuvent s'échapper ne possèdent pas une énergie leur per- mettant d'atteindre efficacement la surface de la lentille. Le caractère homocinétique et la nature unitaire des ions traversant la cathode sont encore accrus en réalisant un faisceau très étroit, formé à travers une fine fente pratiquée dans la cathode; on obtient de la sor- te, par un balayage uniforme de la surface de la lentille au moyen de ce faisceau, une excellente homogénéité du traitement, chaque point de la surface recevant sensible- ment la même quantité d'ions et la même énergie incidente. En outre, les essais ont démontré que le procédé de l'invention permet de réaliser le traitement non seulement sur la surface de la lentille, mais encore sur une certaine profondeur du matériau: ainsi, le carac- tère hydrophile affecte de façon durable une couche du ma- tériau dont l'épaisseur peut être de l'ordre de quelques dizaines à quelques centaines d'angstr5rrs; les conditions opératoires indiquées plus haut permettent d'obtenir un ré- suMat optimal sans risque de dégradation des polymères. L'invention ayant été exposée dans sa forme générale, la description qui suit en donne plusieurs exemples de mise en oeuvre destinés à illustrer le procédé ces exemples ont été mis en oeuvre au moyen d'un dispositif du type de celui représenté au dessin annexé; sur ce des- sin la figure 1 est une vue schématique du dispositif, 15. la figure 2 est un schéma de principe d'un des organes de celui-ci, a la figure 3 est un schéma illustrant le balayage d'une lentille. Le dispositif utilisé pour mettre en oeuvre les exemples fournis ci-après comprend essentielle- ment une enceinte 1 reliée par un conduit 2 à une pompe à vide permettant de réaliser dans l'enceinte un vide secon- daire de l'ordre de 2. 1.0 millibar. Cette enceinte 1 comprend en partie bas- se un plateau 3 qui peut être animé, d'une part d'un-mouve- ment de va et vient d'amplitude légèrement supérieure au diamètre d'une lentille, d'autre part d'un mouvement de ro- tation séquentiel. A cet effet, ce plateau 3 est monté sur un arbre tournant mû par un moteur 4 et est porté par un chariot 5 lié à un câble guidé et entraîné par des poulies 6 grâce à un moteur 7 à rotation séquentielle. Ondine fourni- ra pas plus de détails sur ces organes connus en eux-mêmes. Les lentilles sont disposées sur le pourtour du plateau 3 sur des supports appropriés. Au- dessus de l'une d'elles, est disposé une source ionique 8 reliée à une arrivée de gaz 9 à une pression P déterminée. Une telle source 8 est bien connue en elle-même; son principe est schématisé à la figure 2. Elle comprend une anode 10 délimitant deux chambres qui com- muniquent l'une avec l'autre. Chaque chambre est fermée par une cathode, l'une ll percée d'une fine fente de longueur lé- gèrement plus importante que le diamètre des lentillespour permettre le passage du faisceau ionique de traitement, l'au- tre 12 percéè d'une lumière de faibles dimensions placée en regard d'une plaque deimesure 13 permettant de déterminer le courant ionique. La fente de la cathode 11 peut en particulier être de forme rectangulaire, sa longueur étant de l'ordre de 15 mm et sa largeur de l'ordre de 1 mm. L'anode 10 est portée à un potentiel d'ali- mentation VA par rapport aux cathodes. Le faisceau d'ions émis par la source 8 à travers la cathode ll est dirigé sur une des lentilles, por- tée par le plateau 3 avec une incidence sensiblement norma- le; notons que cette incidence peut s'écarter de la norma- le jusqu'à un angle de 300 environ. Le mouvement de va et vient du plateau 3 permet de produire entre 1 et 10 balayages aller-retour par minute, le temps de traitement de chaque lentille défini par l'intervalle entre deux séquences de rotation du plateau pou- vant varier entre i et 25 minutes. Exemple 1 Les lentilles traitées sont en PMMA. Le gaz délivré entre anode et cathode est de l'oxygène à une pression P = 4.104 millibar. La tension d'alimentation VA de l'anode est de 2,4 kilovolts et la densité de courant du faisceau d'ions positifs émis à travers la cathode 11, de 17p A/cm2. Chaque lentille est soumise à 7 balayages aller-retour par minute et le temps d'exposition est de 10 minutes. Les lentilles sont ensuite hydratées en les plongeant dans de l'eau à température ambiante. Exemple 2 Les conditions de mise en oeuvre de cet exem- ple ont été les suivantes: - lentilles en PMMA - gaz oxygène - pression P: 3.10-4mb VA: 7 kilovolts - densité du courant: 81 p A/cm2 - temps de traitement: 15 minutes avec 7 balayages aller-retour à la minute - hydratation par un séjour de 12 heu- res dans de l'eau à température ambiante. Exemple 3 Les conditions de mise oeuvre de cet exemple ont été les suivantes: - - lentilles en PMMA - gaz: oxygène - pression P: 2.10-4mb - VA: 5 kilovolts - densité du courant: 53 U A/cm2 - temps de traitement: 10 minutes avec 7 balayages aller-retour à la minute - hydratation par un séjour de 3 heures dans de l'eau à 60 C'. Exemple 4 Les conditions de mise en oeuvre de cet exemple ont été les suivantes: lentilles en PMMA - gaz: azote - pression P: 2,8.10-0 mb - VA: 6,5 kilovolts - densité du courant: 53 / A/cm2 - temps de traitement: 10 minutes avec 7 balayages aller-retour à la minute - hydratation par un séjour de 3 heures dans de l'eau à 60 C. Exemple 5 Les conditions de mise en oeuvre de cet exemple ont été les suivantes: lentilles en PMMA - gaz: H20 - pression P: 2,1.10 -4mb - VA: 6,5 kilovolts - densité du courant: 38,4 A/cm2 - temps de traitement: 15 minutes avec 7 balayages aller-retour à la minute, - hydratation par un séjour de 3 heures dans de l'eau à 60 C. Exemple 6 Les conditions de mise en oeuvre de cet exemple ont été les suivantes: lentilles en silicone - gaz: oxygène m - pression P: 2,2.10-4 mb A VA: 5, 5 kilovolts - densité de courant 60A A/cm2 - temps de traitement: 15 minutes avec 7 balayages aller-retour à la minute, - hydratation par un séjour de 2 jours dans de l'eau à température ambiante. Dans tous les exemples précités, on a réa- lisé. des tests comparatifs sur des patients équipés en utili- sant des lentilles traitées cortrmément à l'invention et des lentilles non traitées. On a pu constater que les lentilles non traitées déterminent une mauvaise tolérance dans de nombreux cas et ce, seulement après 1 heur& de port. Le patient a une impression de gêne et d'inconfort; sa vision et son;-acuité visuelle sont médiocres. Dans certains cas, on note l'appari- tion d'oedèmes et/ou la formation de sécrétions grasses. Au contraire, les lentilles traitées ont été bien tolérées dans tous les cas, après 12 heures de port. 1-30 Les observations ont montré qu'elles apportaient les résul- tats suivants: disparition des oedèmes, prolongation des durées de port, amélioration de l'acuité visuelle et du con- fort. Ces résultats sont liés aux bonnes proprié- tés hydrophiles de la surface des lentilles, à l'homogénéi- té de ce caractère hydrophile sur toute la surface et d la profondeur notable affectée par le traitement. Les corps gras hydrophobes provenant de l'oeil sont repoussés efficacement par la couche hydrophile, ce qui explique l'absence de dépôts. De plus, la circula- tion du liquide lacrymal s'effectue de façon satisfaisante entre l'oeil et la lentille grâce à cette couche: l'oeil reste constamment imprégné et reçoit en permanence l'oxy- gène dissous dans le liquide lacrymal, ce qui explique la bonne tolérance des lentilles et leur confort. 24a8 3310 REVENDICATIONS 1/ - Procédé de traitement de lentilles de contact réalisées en un polymère ou mélange de polymères, ledit procédé permettant de rendre'lesdites lentilles hydro- philes ou d'accroître le caractère hydrophile de celles-ci en surface et sur une profondeur déterminée et étant carac- térisé en ce qu'il consiste à engendrer un faisceau d'ions positifs sensiblement homocinétiques, obtenu en soumettant un gaz du groupe azote, oxygène ou composés de ces corps, à un champ électrique produit entre une cathode et une ano- de et en amenant une partie des ions positifs accélérés par la cathode à traverser celle-ci, à bombarder de façon sen- siblement uniforme la surface de chaque lentille au moyen dudit faisceau d'ions positifs et à réaliser ensuite une hydratation de chaque lentille de contact. 2/ - Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on engendre un faisceau d'ions positifs, à section de forme étroite et allongée, s'étendant sur une longueur au moins égale au dia- mètre d'une lentille et en ce que l'on assure un balayage de chaque lentille par le faisceau grâce à un déplacement relatif dudit faisceau par rapport à ladite lentille. 3/ - Procédé de traitement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le faisceau d'ions positifs est obtenu en utilisant un gaz du groupe 029 H20, N2, N02> N20P NO, N203, C02, CO et NH3, délivré entre l'anode et la cathode à une pression comprise entre environ 10-4 et 10 3 millibar. 4/ - Procédé de traitement selon la revendication 3,caractérisé en ce que l'anode est portée par rapport à la cathode à un potentiel compris entre environ +2 kilovolts et +8 kilovolts de façon à engendrer un fais- ceau de densité ionique compris entre environ 10, A/cm2 et 10OOp A/crn2. 5/ - Procédé de traitement selon les revendications 2 et 4 prises ensemble, caractérisé en ce que l'on produit entre I et 10 balayages aller-retour par le faisceau, le temps de traitement d'une lentille étant de l'ordre de l à 25 minutes. 6/ - Procédé de traitement selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que le faisceau d'ions positifs est dirigé sur chaque lentille avec une incidence normale ou s'écartant de la normale de moins de 300. 7/ Procédé de traitement selon la revendication 2, caractérisé en ce-que les lentilles sont disposées sur le pourtour d'un plateau animé, d'une partd'un mouvement de va et vient adapté pour amener une lentille à être balayée par le faisceau d'ions positifs, d'autre part, d'un mouvement de rotation séquentiel adapté pour amener successivement les lentilles au niveau du faisceau. 8/ - Procédé de traitement selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que les lentilles sont hydratées grâce à un séjour de quel- ques heures dans de l'eau à une température comprise entre environ 45eC et 650C. 9/ - Procédé de traitement selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, S. 6, 7 ou 8, appliqué à des lentilles en PMMA ou en silicone.