Historia
La historia del desarrollo general de los lentes de contacto es uno de los viajes más apasionantes a través de la ciencia. Una historia que empieza en 1508 con Leonardo Da Vinci, uno de los más grandes genios de la humanidad, pasando por René Descartes, el filósofo que fundó no sólo la base del método científico moderno, sino que también describió, en 1636, la neutralización de la córnea por medio de un tubo de vidrio lleno de agua, escribiendo que “Si uno aplicase sobre el ojo un tubo lleno de agua en cuyo extremo hay un vidrio en forma exactamente igual a la de la córnea no existiría refracción alguna a la entrada del ojo”, y Thomas Young el primero en concebir en 1801 la modificación de la refracción del ojo mediante un sistema dióptrico aplicado en la córnea (hidrodiascopio), experimentando en su propio ojo que presentaba astigmatismo. Este viaje también involucra a Sigmund Freud, padre del psicoanálisis e importante investigador sobre el uso de la cocaína como anestésico local, sustancia indispensable en estos primeros tiempos, para la adaptación de los lentes de contacto.
Mucho más tarde, en 1823 John Herschel (un astrónomo) propone una cápsula de vidrio llena con gelatina animal para corregir el astigmatismo. Finalmente, en la década de 1880, Adolph Fick, Eugene Kalt (ambos oftalmólogos), y August Müller (un estudiante de medicina y luego ortopedista) trabajando de manera independiente inventaron el primer lente de contacto de vidrio, siendo necesarios más de cincuenta años para convertir esta invención en una herramienta segura y conveniente para la corrección refractiva; hoy ampliamente difundida.
Resulta fácil entender la importancia de los nuevos materiales cuando tenemos una visión de la proporción de uso de los lentes en diferentes épocas. Desde 1935 a 1939 cerca de 10,000 pares de lentes de contacto de vidrio fueron vendidos en los Estados Unidos y en la evolución de los lentes de contacto corneales de PMMA, el uso saltó de 50,000 pares en 1946 a 200,000 pares en 1949. Hacia 1970, a escala mundial, 2 millones de personas fueron usuarias de lentes de contacto y hoy se estima que cerca de 130 millones de personas los usan. Este explosivo crecimiento fue posible gracias a un gran invento de una mente privilegiada: el Profesor Otto Wichterle que murió en 1998 a la edad de 84 años, y fue el científico responsable del desarrollo de un polímero hidrofílico para fabricación de lentes blandos, el “HEMA” sintetizado por Drahoslav Lim y su grupo con el nombre de Hydron5.
Sus palabras sobre el sorprendente descubrimiento son indudablemente las de un científico pero también las de un soñador: “En el verano de 1952, en el tren expreso de Olomouc a Praga, me senté junto a un hombre que estaba leyendo una revista de oftalmología. Tuve la idea de utilizar polímeros tridimensionales de enlaces cruzados hidrófilos livianos con la esperanza de mejorar la biocompatibilidad de los implantes oculares. Me gustó la idea de geles hidrofílicos tanto, que presenté una patente y describí en detalle todas las posibles aplicaciones de estos geles, principalmente en la medicina, aunque también en la producción de lentes de contacto lo cual era puramente fantasioso en aquel momento”.
En 1960, Wichterle & Lim publicaron un artículo en Nature proponiendo el uso de geles hidrofílicos para usos biológicos y, en concreto, para las lentes de contacto.
El material debía reunir las características siguientes:
1. Que la estructura permitiera retener un determinado contenido de agua.
2. Que resultara un material inerte para los procesos biológicos normales, incluyendo la resistencia a la degradación del polímero ante las reacciones desfavorables del organismo.
3. Que fuera permeable a los metabolitos.
Una vez descubierto el material, el próximo paso fue producir el lente. Una vez más el ingenioso Dr. Wichterle estaba allí para proporcionar una simple pero sofisticada respuesta. En 1961, la última idea del Dr. Wichterle fue moldear un lente mediante rotación de las formas. Con moldes de vidrio, un set mecánico y un generador de la bicicleta de su hijo, construyó un dispositivo de moldeo en la víspera de Navidad de ese año. “En la tarde de Navidad, puse el dispositivo en funcionamiento y elaboré cuatro lentes con bordes muy regulares”.
Al día siguiente, él colocó estos lentes en ojos de pacientes hospitalizados en una clínica oftalmológica local. “Colocamos los lentes en sus ojos sanos y no causaron ninguna irritación. Pero los pacientes no fueron capaces de ver nada, porque las lentes tenían refracción muy alta. Sin embargo, estos lentes podrían perfectamente corregirse con gafas, lo que demostraba que sus cualidades ópticas eran buenas”.
El Dr. Wichterle continúo mejorando su prototipo de aparato de moldeo. “Para la víspera del Año Nuevo, ya había construido el dispositivo con 15 ejes, pero el generador de la bicicleta no era suficientemente fuerte así que tuve que conseguir un motor más fuerte. Entones desbaraté mi gramófono. En una semana, (él y su esposa) fuimos capaces de producir varios cientos de lentes, y en los cuatro primeros meses de 1962, produjimos 5,500 lentes”.
La primera generación de los lentes de Wichterle aunque cómodos por sus características de suavidad, no eran adecuados para la corrección de la visión, ya que frecuentemente perdían su forma y distorsionaban las imágenes.
En 1968 la FDA declaró que los lentes de contacto blandos eran medicamentos y su registro debía cumplir el riguroso protocolo de un medicamento para su aprobación y comercialización. Este hecho retrasó la introducción de los lentes en el mercado hasta 1971 y, aun así, con muchas restricciones.
En estos días los lentes de contacto blandos presentaron algunos problemas como la descentración, la hipoxia y el llamado síndrome de lente ajustado. Estas dificultades fueron superadas con la evolución de los materiales y la práctica de nuevas técnicas de adaptación por parte de los profesionales.
A medida que los lentes blandos eran mejores, más seguros y cómodos, los pacientes y clínicos empezaron a pensar en periodos de uso más largos. Primero en Europa y más tarde en los Estados Unidos, los usuarios de lentes de contacto, interesados en lentes correctores de uso flexible, empezaron a dormir con ellos y a usarlos continuamente por largos periodos de tiempo. John de Carle, OD, aumentó el contenido acuoso de los lentes de hidrogel de niveles bajos en los primeros lentes de HEMA (38%) a aproximadamente 75%. Esto permitiría el uso extendido, con mayor transmisibilidad de oxígeno, especialmente si los lentes tenían menos diámetro total que los que se usaban en ese momento, el cual era de 14.5 mm, para evitar la reacción neovascular limbar. Él creó un polímero funcional de alto contenido acuoso (72%), el Perflcon A, y lo utilizó para hacer un nuevo lente, denominado Permalens, con 12.5mm de diámetro; el Permalens se introdujo en el Reino Unido en 1975 y se convirtió en el primer lente de uso extendido aprobado por Food and Drug Administration de Estados Unidos en 1981, con indicación de 30 días de uso prolongado. Muchos pacientes usaron los lentes por tres meses continuos, regresando al consultorio para reemplazar sus lentes por otros nuevos. Sin embargo, así como su popularidad crecía, se aumentaban los reportes de complicaciones clínicas. A fines de 1980, el riesgo de queratitis ulcerativa fue mucho mayor con los lentes de uso extendido que con los de uso diario y en 1989, la FDA recomendó que los períodos de uso continuo se redujeran de 30 días a un máximo de 7 días.
Dinamarca es la cuna de los lentes de contacto desechables. Un oftalmólogo danés, Michael Bay, fue el primero en producirlo. La marca Danalens, aunque no notable en relación con su material, presentó un nuevo y prometedor proceso de fabricación, el moldeo estabilizado, en el cual los lentes podían ser moldeados en un estado hidratado. La división Vistakon de Johnson & Johnson adquirió los derechos para esta tecnología en 1984 y vinculó con etafilcon A, un material que había adquirido tres años antes. Cuatro años después, los esfuerzos de un grupo de ingenieros y científicos cambiaron la escala en Vistakon de 100,000 a 1 millón de lentes producidos por día, haciendo posible la disponibilidad para el profesional y el usuario. Teniendo en cuenta sólo estos acontecimientos cruciales en la historia de los lentes de contacto, en los últimos 20 años ha sucedido sin duda más evolución en el campo de los lentes de contacto que en todo un siglo.
En 1988, casi exactamente 100 años después de la aparición del primer lente de contacto escleral que se registró a fines de 1880, se introdujo el primer lente desechable.
El concepto original de desechables, desarrollado por Johnson & Johnson, concepción que los principales fabricantes de lentes de contacto han seguido; fue aprobado por la Food and Drug Administration (FDA) en los EE.UU., y la noción era que el lente no debía ser rehusado. Debería ser de un solo uso y descarte diario o usado durante un periodo extendido luego del cual se removía y descartaba. Esto fue posible apenas después de 1988. Después de que el concepto de desechables estaba bien arraigado en la mente y en la práctica clínica de los profesionales del cuidado de los ojos y por supuesto del usuario, el siguiente paso natural fue los lentes desechables diarios, apareciendo esta modalidad en 1995 en el Reino Unido. Los lentes desechables diarios han producido casi la misma revolución en la práctica de lentes de contacto como los lentes desechables en general. Ellos son lentes ideales para los pacientes que quieren un horario de uso irregular, para deportes o eventos sociales, mejorando las condiciones de vida de todos y cada uno de los usuarios de lentes de contacto y asimismo, eliminando por completo la necesidad de soluciones y limpieza de los lentes. El hecho de ser desechables ha producido una disminución en las consultas de urgencias y ha facilitado el manejo de complicaciones como la conjuntivitis papilar asociada a lentes de contacto, infecciones y otras dificultades oculares.
Estas ventajas fueron percibidas por los profesionales y el público del Reino Unido y hacia el 2007 los lentes desechables diarios representaron el 40 por ciento de los nuevos usuarios de lentes de contacto en el Reino Unido, una mayor proporción que en los EE.UU. El siguiente progreso fue la introducción de la protección UV en 1997 como una respuesta a las preocupaciones acerca del daño ocular ocasionado por la radiación ultravioleta (UV).
Aunque las lentes de contacto proporcionaron grados de confort y comodidad apenas antes soñados, el oxígeno era aún un gran problema por resolver. Hoy en día se utiliza, una combinación de dos modelos diferentes que se describen a continuación. Durante casi 20 años, un grupo de investigadores de la Universidad de California en Berkeley trabajó investigando la cantidad de oxígeno necesaria para la córnea durante el uso de lentes de contacto y los efectos de varios tipos de lentes de contacto sobre la transmisión de oxígeno. Irving Fatt, cuya experiencia era en el petróleo y la bioingeniería, tuvo un enfoque del problema desde el punto de vista de la ingeniería, la medición de flujo de oxígeno con electrodos.
Se dio cuenta de que los mismos principios de dinámica de fluidos del petróleo se aplicaban al paso del oxígeno a través de envases de plástico o a través de un dispositivo de hidrogel en el ojo. Fatt presentó los conceptos de permeabilidad (DK) del material y de la transmisibilidad (Dk/t) del lente de contacto, y su investigación resultó en una unidad universalmente reconocida de permeabilidad al oxígeno (la unidad Fatt) que significó un avance en la ciencia tanto de lentes rígidos de gas permeable como de hidrogel. También descubrió que la transmisibilidad de oxígeno de las lentes de hidrogel es proporcional al contenido de agua del polímero y es inversamente proporcional al espesor de los lentes. Richard M. Hill, Doctor en optometría, del mismo grupo, tuvo un enfoque más fisiológico, exponiendo las córneas de conejo a varias cámaras de oxígeno calibradas y comparando las tasas de edema producidas en las cámaras con el edema producido por los lentes de contacto, determinando así la cantidad de oxígeno que era transmitido. Esto llegó a conocerse como el método del porcentaje equivalente de oxígeno (EOP). La comprensión definitiva y científica basada en el conocimiento de la cantidad de oxígeno necesaria para la salud corneal con lentes de contacto llegó a partir de dos trabajos de referencia elaborados por Brien A. Holden, PhD & George Mertz, OD.
Estos autores determinaron que los lentes de contacto deben tener un promedio de Dk/t de al menos 24.1 X 10-9 para el uso diario y de al menos 87,1 X 10-9 para uso extendido con el fin de mantener el edema corneal nocturno en 4% o menos. Sería mucho tiempo después de esta publicación en 1984 que la industria pudiera producir lentes que efectivamente cumplieran con estos estándares.
El material de silicona siempre pareció ser una buena respuesta para muchas de las preguntas recurrentes en lentes de contacto: oxígeno, biocompatibilidad, confort, calidad óptica y fisiología. A partir de 1959, Joseph L. Breger, OD, tardó una década para elaborar un lente de contacto de silicona pura. Sin embargo, la silicona es hidrofóbica, lo que hace que la comodidad y la humectabilidad disminuyan, esto y la adhesión de los primeros materiales de silicona en la córnea, el “efecto ventosa”, fueron unos de los principales retos por superar en el material de los lentes. Pero, la silicona eventualmente podría tener éxito en combinación con un material de hidrogel. En este sentido, la última década ha sido increíblemente significativa para el desarrollo de materiales de lentes de contacto. El lanzamiento de los primeros hidrogeles de silicona (HiSi) a finales de 1990 representó un hito importante en la ciencia de los materiales de lentes de contacto.
Los lentes de contacto de Hidrogel ofrecen un material que proporciona al paciente una buena visión, comodidad inicial y humectabilidad. Sin embargo, a pesar de los numerosos avances en las propiedades de los materiales de hidrogel, siempre ha existido un límite en el nivel de oxígeno disponible para la córnea, agregando, síntomas como el inconfort y sequedad al final del día que siguen siendo problemas.
Los HiSi combinan la comodidad inicial de un lente blando con las mejoras sustanciales que trae la buena transmisión de oxígeno generando cada vez más pruebas que apoyan el hecho de que algunos HiSi, pueden ofrecer un mayor tiempo de uso cómodo, con una reducción de los síntomas de sequedad al final del día. Esto ha dado lugar a una nueva concepción de los especialistas en la prescripción de lentes de contacto y al crecimiento continuo del mercado de los HiSi. A medida que los HiSi como lentes comenzaron a establecerse en el mercado, quedaba claro que las propiedades de estos materiales ofrecían beneficios para los usuarios de uso extendido. El rendimiento de oxígeno es ventajoso para cualquier paciente que usa lentes durante muchas horas, o para aquellos con defectos refractivos altos (es mayor el espesor del lente).
Los primeros lentes HiSi permitieron transmisibilidad de oxígeno suficiente para satisfacer las necesidades de la córnea durante el uso extendido (UE). Sin embargo, el uso continuo (UC, o uso extendido de hasta 30 noches) no es tan popular como se esperaba, en particular en el Reino Unido y otros mercados europeos, actualmente esta modalidad es reportada sólo en el 7% de los nuevos usuarios y en el 13% de readaptaciones en el Reino Unido.
Este crecimiento menor a lo esperado se debe sin duda a la prudencia por parte del profesional, teniendo en cuenta que el riesgo de eventos infamatorios y la queratitis microbiana se incrementa cuando los pacientes duermen con sus lentes, tanto con los materiales antiguos como con los modernos.
En consecuencia, los materiales HiSi comenzaron a encontrar un lugar como lentes ideales para readaptar en uso diario a aquellos pacientes con signos de hipoxia, y como primera opción para muchos de los nuevos usuarios. Por otro lado, los fabricantes están realizando mayores esfuerzos para hacer frente a algunas de las limitaciones de los primeros materiales de hidrogel silicona, y por encontrar un equilibrio entre el suministro de oxígeno, rendimiento mecánico y humectabilidad.
Es interesante anotar que los lentes de hidrogel de silicona son ahora el 54% del mercado de EE.UU, mientras que los lentes GP son sólo el 10% del mismo mercado. El programa de 2 semanas de sustitución es utilizado por el 44% de los usuarios y el desechable diario, 11%, lo que representa en conjunto más de la mitad de todo el mercado.
En el 2008 se lanzo el primer lente de contacto desechable diario de hidrogel de silicona en el Reino Unido.