5 sind besser als 3 – Materialeigenschaften weicher Contactlinsen

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Der Kunde, der heute mit dem Wunsch nach Contactlinsen zu Ihnen kommt, ist oft schon über die vielfältigen Möglichkeiten des Linsentragens informiert. Er hat deshalb bereits genaue Erwartungen an seine neuen Contactlinsen. Trotzdem und vielleicht gerade deswegen bedarf es einer kompetenten und ausführlichen Beratung und Aufklärung durch den Anpasser.

Weiche Contactlinsen für Sport und Spiel: Einfache Anpassung?

Grundlage ist immer eine ausführliche Anamnese. Dabei stehen nicht nur die medizinischen und physiologischen Gegebenheiten im Vordergrund, sondern auch die Tragebedürfnisse sowie die Umfeldbedingungen des Contactlinsen-Trägers.

Beauty und Wellness, Freizeit und Fun, Spontaneität und Sport sind in allen Altersgruppen wichtige Komponenten. Daraus ergeben sich die Wunschvorstellungen für Contactlinsen:
• Contactlinsen für den Sport
• Contactlinsen für die Freizeit
• Contactlinsen als „Lifestyle-Artikel“

Unter diesen Gesichtspunkten werden in den meisten Fällen für den Einstieg hydrophile Contactlinsen verwendet. Die Eingewöhnungszeit ist kurz, und deshalb, sind sie gut geeignet für spontanes Tragen im Wechsel mit der modischen Brille.

Bedingung für eine optimale Contactlinsen-Anpassung ist neben der Auswahl der geeigneten Contactlinsen-Geometrie die Kenntnis der Materialeigenschaften.

1. Einteilung nach FDA: Das Mass aller Dinge?

Die amerikanische Food and Drug Administration (FDA) hat Contactlinsen-Materialien je nach Wassergehalt und Oberflächenladung in vier Gruppen eingeteilt.

Gruppe 1

Gruppe 2

Gruppe 3 Gruppe 4

Unter 50% H2O Nichtionische Polymere

Über 50% H2O Nichtionische Polymere

Unter 50% H2O Ionische Polymere Über 50% H2O Ionische Polymere

• Tefilcon 38%
• Tetrafilcon A 43%
• Crofilcon 38%
• Helfilcon A&B 45%
• Mafilcon 33%
• Polymacon 38%
• Hioxifilcon B 49% BENZ-G 3X (GALIFA: Vivo)
• Balafilcon A (Pure Vision)…
• Lotrafilcon A 24%(N&D)

• Hioxiflcon A 59% BENZ-G 5X (GALIFA: Balance)
• Hioxiflcon D 54% BENZ-G 4x
• BENZ-G72x • Omafilcon A 59%
• Lidofilcon 70%
• Lidofilcon B 79%
• Surfilcon A 74%
• Nelfilcon A 69%
• Hilafilcon A 70%
• Hilafilcon A 59%

• Bufilcon A 45%
• Deltafilcon A 43%
• Phemfilcon A 38%
• Etafilcon A 58%
• Perfilcon A 55%
• Methafilcon 55%
• Ocufilcon B 53%
• Ocufilcon C 55%
• Ocufilcon D 55%
• Ocufilcon E 65%
• Phemfilcon A 55%
• Methafilcon A 55 %
• Methafilcon B 55%
• Vifilcon A 55%

Tabelle 1: Vier Contactlinsen-Material-Gruppen nach FDA

Die Unterteilung der Gruppen und somit die Klassifizierung der Materialien erfolgt in dieser Übersicht nur über den Wassergehalt und die Oberflächenladung. Die Hersteller geben bei der Kennzeichnung von Materialien meist auch nur diese zwei Eigenschaften an – obwohl sich das Material für Weichlinsen durch zusätzliche Grössen wesentlich genauer charakterisieren lässt.

2. Eigenschaften weicher Contactlinsen-Materialien

2.1. Der Wassergehalt: Die konstante Grösse beim Tragen?

Der Wassergehalt gibt den Prozentsatz an aufgenommenem Wasser im Linsenmaterial an. Er ist bei Hydrogel-Linsen ein Mass für die Sauerstoff-Durchlässigkeit des Linsenmaterials. Das Wasser-Aufnahmevermögen und damit der Wassergehalt ist abhängig von der Zusammensetzung des Hydrogel-Materials. Im vollhydratisierten Zustand (= der maximal erreichbare Quellungszustand) beträgt der Wassergehalt je nach Zusammensetzung des Materials zwischen 38 und ca. 80 Prozent.

Bei konventionellen Weichlinsen-Materialien wird der Wassergehalt meist direkt mit der Bezeichnung des Contactlinsen-Typs angegeben, zum Beispiel IN 75. Beachten Sie dabei, dass der Wassergehalt in vivo – auf dem Auge – etwas geringer ist als in vitro. Bei diesen Materialien verdunsten während der ersten 10 – 30 Trageminuten ca. 10 bis 15% des Wassers.

Mit dem Verlust an Wasser erfährt eine hydrophile Contactlinse automatisch eine Änderung in ihrer Geometrie. Sie schrumpft, zeigt ein engeres Sitzverhalten und verliert den anfänglichen Tragekomfort mit zunehmender Tragezeit. Für die Anpassung hat dies zur Folge, dass Contactlinsen mindestens 20 bis 30 Minuten auf dem Auge sein müssen, um eine aussagekräftige Sitzbeurteilung vornehmen zu können. Eine Sitzbeurteilung direkt nach dem Einsetzen ergibt keine verwertbare Aussage.

Kontaktlinsen Austrocknungsverhalten

Abb.1: Unterschiede im Austrocknungsverhalten in vivo
zwischen den Benz-G-Materialien und traditionellen Materialien

BENZ-G Materialien sind mit einem Wassergehalt von 49 bis 72 Prozent erhältlich und dehydrieren in vivo um maximal 1 bis 5 Prozent. Deshalb behalten sie ihre Passform und gewährleisten einen gleich bleibend hohen Tragekomfort während des Linsentragens. Abbildung 1 zeigt die Unterschiede im Austrocknungsverhalten der BENZ-G-Matierialien im Vergleich zu traditionellen Materialien.

2.2. Ionizität: Entscheidend für Ablagerungstendenz

Die meisten Materialen besitzen eine negative Oberflächenladung, welche elektrisch positive Teilchen anzieht und fest bindet. Wenn diese Oberflächenladung ein gewisses Mass überschreitet, gilt ein Material als ionisch. Wünschenswert sind natürlich Contactlinsen-Materialien mit einer möglichst geringen Ladung (nicht ionisch), da so weniger Proteinablagerungen entstehen.

Leider führt die billigste Massnahme – das Beifügen von Methacrylsäure zur Erhöhung des Wassergehaltes – zu einer massiven Erhöhung der Oberflächenladung. Ein Umstand, der vorwiegend Materialien betrifft, die für populäre Austauschlinsen verwendet werden. Bei Austauschsystemen werden die verwendeten Contactlinsen nach einer bestimmten Verwendungsdauer durch neue ersetzt. Sie gelten bei Laien deshalb als weniger pflegeaufwendig.

Tatsache ist, dass Austauschlinsen schon innert kürzester Zeit Proteinablagerungen aufweisen können – wenn sie aus ionischem Material bestehen und ungenügend gereinigt werden. Somit können diese Contactlinsen schon nach wenigen Tagen höchst unkomfortabel sein. Nicht-ionische oder wenig geladene Oberflächen lagern deutlich weniger Proteine ab. Das heisst aber nicht, dass diese Contactlinsen-Materialien von Ablagerungen völlig verschont bleiben. Und auch bei nicht ionischen Materialien ist eine gute Pflege mit regelmässiger Proteinentfernung von Vorteil.

Materialien aus der BENZ-G-Familie sind aus den zwei Copolymeren HEMA und GMA (Glycerylmethacrylat) zusammengesetzt. Sie weisen nur eine geringe Oberflächenladung (laut FDA: „nicht-ionisch“) auf und neigen somit weniger zu Proteinablagerungen.

2.3. DK-Wert: Wie hoch ist er wirklich in vivo?

Bei Materialien für Hydrogellinsen ist die Sauerstoff-Durchlässigkeit direkt an den Wassergehalt gebunden. Sieht man von Silikon-Kautschuk und deren Derivaten ab, nimmt die Permeabilität von Hydrogellinsen-Materialien linear mit deren Wassergehalt zu. Da der DK-Wert einer Hydrogellinse vom Wassergehalt bestimmt wird, ist der tatsächliche Wassergehalt am Auge für die Sauerstoff-Versorgung entscheidend. Der DK-Wert einer vollhydratisierten Weichlinse im Behälter hat nur eine geringe Aussagekraft. Entscheidend ist der DK-Wert der Contactlinse am Auge. Der Wassergehalt einer weichen Contactlinse kann mit einem Hand-Refraktometer am Auge gemessen werden.

Die Beziehung zwischen Wassergehalt und DK-Wert wird in Abbildung 2 an vier Beispielen deutlich:

Wassergehalt
GM3
58%
BENZ-G 5x
59%
Lidofilcon
70%
BENZ-G10x
70%

In dieser Grafik werden nur Materialien miteinander verglichen, die im Behälter den selben Wassergehalt aufweisen.

Dk Wert Wassergehalt

Abb.2: DK-Wert in Abhängigkeit vom Wassergehalt in vivo

Material

H2O-Gehalt in vitro

H2O-Gehalt in vivo aus Abb. 2

DK-Wert in vitro
(35° n. FATT)

DK-Wert in vitro aus Abb. 2
(35° n. FATT)

DK-Wert-Verlust in %

GM3

58%

52%

23

18

22%

BENZ G 5x

59%

59%

24

24

0%

Lidofilcon 70

70%

62%

38

28

36%

BENZ G 10 x

70%

70%

38

38

0%

Tabelle 2: Wassergehalt und DK-Werte verschiedener Hydrogellinsen-Materialien in vivo

Die Permeabilität des GM3-Materials fällt von einem DK-Wert von 23 im Behälter auf 18 während des Tragens – bedingt durch das Austrocknen des Linsenmaterials am Auge (siehe Abbildung 2 und Tabelle 2). Das bedeutet eine Abnahme der Sauerstoff-Durchlässigkeit von 22%. Im Vergleich dazu bleibt der Wassergehalt und somit der DK-Wert des BENZ-G 5x-Materials nahezu stabil.

Bei höher wasserhaltigen Weichlinsen-Materialien sind die Unterschiede noch deutlicher: Das Lidfilcon mit einem Wassergehalt von 70% in vitro hat am Auge nur noch 62% Wassergehalt. Dies führt zu einer Reduzierung des DK-Wertes von 38 auf 28 und entspricht einer Abnahme von 36%. Das G-Material mit 70% Wassergehalt behält dagegen seinen DK-Wert von 38.

Laut Untersuchungen der Firma BENZ bieten BENZ-G-Materialien bei gleichem Wassergehalt und DK-Wert in vitro eine deutlich bessere Sauerstoffversorgung des Auges beim Tragen – weil alle Parameter, insbesondere der DK-Wert, gleich bleiben.

2.4. Isotropes Quellungsverhalten: Voraussetzung für exakte Contactlinsengeometrie

Mit Ausnahme einiger Tauschsysteme werden fast alle Contactlinsen im trockenen Zustand hergestellt und danach hydratisiert. Daher geben die meisten Hersteller die Geometrien ihrer Weichlinsen im trockenen Zustand an. Contactlinsen quellen während der Hydratation. Somit verändern sich die Parameter. Aus diesem Grund muss bei der Produktion das Quellungsverhalten bekannt sein und berücksichtigt werden.

Bei der Quellung von Contactlinsen spricht man auch von Expansion. Jedes Material hat zwei Expansionsfaktoren: einen radialen und einen linearen.

  • Der radiale Expansionsfaktor beeinflusst Radius und Dicke.
  • Der lineare Expansionsfaktor wirkt sich auf den Contactlinsen-Durchmesser aus.

Die Geometrie der im trockenen Zustand gefertigten Contactlinse verändert sich nach der Hydratisierung nicht, wenn das Material gleichmässig – isotrop – quillt.

In der Praxis weisen nur wenige Contactlinsen-Materialien ein isotropes Quellungsverhalten auf. Meist quillt ein Material in radialer Richtung stärker als in linearer. Die Contactlinsen versteilen sich gegen den Rand. Man sagt auch, sie werden oblat. Die Folge: Bei hydratisierten Contactlinsen stimmen die Rückflächenradien mit den Bestellwerten überein – ihre Geometrie ist aber nicht mehr identisch mit der Definition in trockenem Zustand.

Die auf dem Markt erhältlichen isotrop quellende Materialien:

  • BENZ 38 (hochreines Hema)
  • Alle BENZ-G Typen
    • G 3x (Vivo)
    • G 4x
    • G 5x (Balance)
    • G 72-HW

Nur bei Contactlinsen, die aus diesen Materialien gefertigt werden, ist eine genaue Beschreibung der Geometrie in nassem Zustand möglich.

2.5. Wasserbindungsvermögen: Der wichtigste Komfort-Faktor

  • Hochwasserhaltige Contactlinsen sind oft anfangs bequemer und komfortabler als Contactlinsen mit geringerem Wassergehalt. Bei den meisten Materialien verdunstet wie schon erwähnt ein gewisser Anteil des Wassers während des Tragens. Der effektive Wassergehalt einer traditionellen Weichlinse beträgt in vivo zwischen 85 und 94 Prozent des nominalen Wassergehalts. Dass heisst im Klartext:
  • Contactlinsen mit einem Wassergehalt von 70 Prozent haben auf dem Auge nur noch einen Wassergehalt von 57 bis 64 Prozent.
  • Mit dem Wassergehalt ändert sich die Gaspermeabilität und gleichzeitig die Durchbiegung der Contactlinse.
  • Die Austrocknung einer Contactlinse findet nie gleichmässig statt. Der Rand als dünnste Stelle trocknet am stärksten aus und versteilt. Es liegt auf der Hand, dass eine solche Contactlinse im Tagestragen nicht mehr sonderlich bequem ist, da sie sich durch die Austrocknung am Rand in die Conjunctiva eingraben kann.
  • Nimmt man beispielsweise eine Contactlinse mit einem Wassergehalt von 70% und einem nominalen Rückflächenradius von 8.8 mm, kann sich dieser während der Tragezeit zwischen 0.20 und 0.60 mm versteilen. Die Contactlinse mit dem eigentlichen Radius von 8.80 mm misst nach einiger Tragezeit unter Umständen nur noch 8.20 mm. Die Parameter-Veränderung am Auge ist bei Materialien vom Typ BENZ-G hingegen äusserst gering – oder gar nicht vorhanden. Sie bieten daher einen konstant guten Tragekomfort.

Veränderungen der Linsenparameter

Abb. 3: Veränderungen der Linsenparameter während des Tragens

Aus der FDA-Einteilung der Materialien gehen diese Eigenschaften nicht hervor. Es bedarf also einer neuen Beschreibung der „Austrocknungstendenz“ von weichen Materialien. Dies hat die Firma BENZ Research and Development erkannt und sich zunutze gemacht. Der weltweit führende Hersteller von Weichlinsen-Materialien prägte entsprechend den Begriff „Wasserbindungsvermögen“ (water balance ratio).

Stichwort Wasserbindungsvermögen: Es beschreibt das Verhältnis der Austrocknung eines Materials im Vergleich zu Hema. Der Wasserbindungs-Koeffizient kennzeichnet das Verhältnis zwischen der Zeit, in der eine Linse 10% ihres Wassergehaltes verdunstet, zu der Zeit, bis sie wieder vollständig gesättigt ist, mit einer Ziffer. Verglichen wird der Wert mit den Eigenschaften von Hema.

In Abbildung 4 wird das Wasserbindungsvermögen im Vergleich zu anderen Materialien dargestellt. Ein höherer Wasserbindungs-Koeffizient bewirkt einen höheren Wassergehalt der Contactlinse während des Tragens.

Abb. 4: Wasserbindungsvermögen verschiedener Hydrogellinsen-Materialien
(BENZ-G 4x und BENZ-G 72 HW wurden entsprechend ergänzt)

Beispiel
Hat ein Material ein Wasserbindungsvermögen von 1.0, trocknet es genau so schnell aus wie Hema. Ein Material mit 0.5 würde doppelt so schnell austrocknen. Günstig sind Materialien mit einem Wasserbindungs-Koeffizienten über 1.0.

Die Firma BENZ erachtet diesen Wert als so wichtig, dass sie bei ihren Materialien die Angabe des Wassergehalts durch den Wasserbindungs-Koeffizienten ersetzt. BENZ G59 heisst demnach BENZ-G 5X, da sein Koeffizient und somit die Parameterstabilität 5mal besser ist als die von Hema.

Bei BENZ-G-Materialien liegt der effektive Wassergehalt in vivo bei 96 bis 99 Prozent des nominalen Wassergehalts. Das Material erfährt also während der Tragezeit – wenn überhaupt – eine sehr geringe Änderung des Wassergehalts und somit eine minimale Parameterveränderung.

3. BENZ-G: Entscheidende Vorteile für jeden Linsenträger

  • Konstanter Wassergehalt in vivo
  • Höchste Parameterstabilität während des Tragens
  • Bestens geeignet bei trockenem Auge
  • Höchste Sauerstoff-Permeabilität am Auge im Vergleich zu traditionellen Materialien mit entsprechendem Wassergehalt.

Auch das neue BENZ-G 4x Material weist alle Vorzüge der bekannten Benz-Materialien auf und ist zudem deutlich reissfester.

Dieses Benz-Material, das Sie von den Extreme H20 54% kennen, ist seit 1. Juni 2007 auch für individuelle Contactlinsen erhältlich. Um Augen mit einem besonders hohen Sauerstoffbedarf entsprechend zu versorgen, bietet das BENZ-G 72-HW eine gute Möglichkeit, um eine individuelle weiche Contactlinse mit konstant hoher Sauerstoffdurchlässigkeit und geringer Ablagerungstendenz anpassen zu können.

4. Individuelle Anpassung: Material und Passform sind das A und O

Bei der Anpassung von hydrophilen Contactlinsen bedarf es einer genauen Anamnese und Befragung des Patienten – speziell nach den Tragewünschen und Umfeldbedingungen.

Ein Büroangestellter, der den ganzen Tag in klimatisierten Räumen am Bildschirm arbeitet, benötigt ein Material mit bester Wasserbindung, damit der Tragekomfort während des ganzen Tages erhalten bleibt. Neben der meist trockenen Luft in klimatisierten Räumen spielt hier auch die sinkende Lidschlagfrequenz bei der Bildschirmarbeit eine grosse Rolle – wie durch Studien belegt ist.

Wegen der hervorragenden Materialeigenschaften verarbeitet die GALIFA Contactlinsen AG seit 1992 erfolgreich Materialien des Typs BENZ-G. Sie sind bestens geeignet für heutige Tragebedingungen – trockene Luft in klimatisierten Räumen, Bildschirmarbeit, trockene Augen.

Auch herkömmliche Materialien werden seit mehr als 20 Jahren von GALIFA in St. Gallen (Schweiz) zu Hochleistungs-Contactlinsen verarbeitet. Neben der Materialvielfalt spielt die Individualität und das breite Lieferprogramm weicher und formstabiler Kontaktlinsen eine entscheidende Rolle. GALIFA Contactlinsen werden in allen technisch möglichen Parametern ohne jede Einschränkung hergestellt – damit Sie Ihren Kunden optimal mit best-angepassten Contactlinsen versorgen können.

Jede gefertigte GALIFA Contactlinse ist eine Rezeptlinse, die exakt nach Ihren Angaben und Wünschen mit Schweizer Präzision einzeln angefertigt wird. Herausragend sind auch die Serviceleistungen: neben der kostenlosen Anpass-Beratung – telefonisch zum Ortstarif oder per Internet – und Anpass-Seminaren können Sie zur individuellen Versorgung Ihrer Patienten den Premium-Service nutzen. Sie senden uns alle Messungen, die für die Anpassung notwendig sind, wir berechnen und fertigen für Ihren Kunden individuelle Contactlinsen. Dies erspart Ihnen und Ihrem Kunden Zeit und Kosten. Mit der qualifizierten Anpassung und der Abgabe individuell gefertigter Contactlinsen haben Sie zudem ein perfektes Instrument zur Kundenbindung in der Hand.

Zur Autorin dieses Artikels
Helga Seiler

Nach ihrem Studium zum Dipl.-Ing.(FH) Augenoptik an der FH Aalen hat sie 10 Jahre als Anpasserin in einem Contactlinseninstitut und einer Augenarztpraxis in München gearbeitet. In dieser Zeit hat sie vorwiegend Babylinsen, Multifokallinsen, sowie Contactlinsen bei Keratokonus und Keratoplastik angepasst. Seit April 2007 ist sie im Professional Service bei der GALIFA Contactlinsen AG tätig.


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