Lentes Oftálmicos: Materiales, componentes y diseños

A PROPÓSITO DEL DESARROLLO DE MATERIALES Y DISEÑO EN LENTES OFTÁLMICOS

Recorriendo en los textos la historia de la óptica oftálmica, encontramos que muchos autores ubican la aparición de las gafas para leer, como uno de los inventos más extraordinarios de la historia de la humanidad. Según algunos de los expertos, las gafas son el quinto invento más importante desde que la humanidad descubrió el fuego e inventó la rueda.

La ciencia, el arte y la filosofía, eran actividades que podían ejercer personas con buena visión de cerca, es decir jóvenes o miopes (Cicerón, En los años 126 a.C. escribía que en su vejez no podía leer y tenían que leerle sus esclavos).

Un astrónomo árabe puso las bases teóricas de la “piedra de lectura”: Una semiesfera de cristal de cuarzo que actuaba como lupa. Monjes italianos desarrollaron un lente semiesférico compuesto por beryll (cristal de roca) y cuarzo, que colocado sobre un texto, aumentaba y acercaba las letras. Al monje franciscano Alessandro Della Spina, se le atribuye la invención de las gafas y fue el primero que comunicó que había fabricado lentes para su uso personal y el de sus conocidos.

Las primeras gafas se crearon en Italia, concretamente en Murano, (una pequeña isla situada al norte de Venecia) utilizando para ello, sus famosas fábricas de cristal de Murano. Las fórmulas para crear ese vidrio mágico por parte de los Cristalleri de Murano eran todo un secreto que no se podía compartir. Las primeras gafas fabricadas allí se utilizaron para tratar la presbicia y consistían en una lente esmerilada convexa. Más tarde llegarían los lentes cóncavas para corregir la miopía y otros materiales inorgánicos como el vidrio flint y Crown, con características de índices de refracción diferentes, con componentes minerales en la masa que les permitían ser sensibles a la luz, cambiando de claros a oscuros en tonalidades de gris, café y negros y varios colores que controlarían algunas longitudes de onda entre los que se encontraron lentes calobar a,b y c con tonalidades verdes y los cruxite con tonalidades rosadas.

Aparecen los lentes tóricos, creados para corregir el astigmatismo, ellos eran fabricados únicamente en forma bicóncava y biconvexa, en forma de cuadrado, la potencia cilíndrica era elaborada en una de las superficies del lente y la otra era esférica.

También se estableció la primera fórmula relacionando el radio de curvatura y el foco de las superficies, y así, empezaron a aparecer los primeros lentes cóncavos convexos inventados por Wollaston y estudiadas por Hyugens, donde se hablaba de la compensación de las aberraciones y el empleo de curvas base en función de la fuerza dióptrica del lente, para mejorar la calidad de la imagen, disminuyendo los astigmatismos oblicuos y la dispersión de la luz.

Benjamín Franklin inventa los lentes bifocales para usarlos a diferentes distancias. Franklin era miope y cuando empezó a tener presbicia, se dio cuenta que tenía que cambiar continuamente de gafas para lejos y cerca e ideó unos cristales divididos horizontalmente, de modo que la zona inferior enfocaba para leer y la superior le permitía ver bien de lejos.

De esta necesidad de compensación de diferentes distancias y tratando de resolver algunos inconvenientes como el salto de imagen, evolucionaron los lentes bifocales, modificando sus diseños, originando varios tipos como el ultex ,kryptok, fullvue, flap top y el trifocal como diseño de avanzada para corregir la distancia intermedia, dando paso a los lentes de focos progresivos libres de líneas divisorias.

La evolución en la fabricación de superficies, que no siguen la forma de una esfera perfecta, permitió variar en diferentes puntos la superficie, logrando corregir aberraciones, mejorando la visión periférica, permitiendo ser más delgadas y ligeras , alcanzando mayor calidad en la imagen; desarrollando para esto, varios diseños de superficie como la esférica, asférica, cilíndrica, tórica, atorica, parabólica, elíptica, y superficie de forma libre que cumple requisitos ópticos específicos como las superficies de adición progresiva.

La introducción de nuevos materiales, como los plásticos o materiales orgánicos, amplió las perspectivas para el desarrollo de los lentes, materiales tales como el metil metacrilato y el acril di glicol carbonato. Estos vinieron a constituirse en excelentes materias primas, ofreciendo mejores propiedades ópticas, mayor resistencia al impacto, menor peso y de esta manera reemplazar los materiales inorgánicos o minerales con los que se elaboraba los lentes oftálmicos y permitiendo el variado diseño de sus superficies con el objeto de mejorar la agudeza visual y la visión periférica, aplanándolas hacia la periferia y ganando estética.

Los lentes con material CR-39, están compuestos principalmente por una resina termo endurecida derivada de la polimerización del carbonato de alil diglicol. Esta resina es una mezcla de carbono, oxígeno e hidrógeno, formando un material resistente y ligero. El CR-39 es conocido por su buen índice de refracción y su alto número de Abbe, lo que le confiere una buena calidad óptica y baja dispersión.

Los lentes con material de policarbonato, se producen a partir de bisfenol A y fosgeno, mediante una reacción química. Están hechos de un polímero termoplástico, compuesto por largas cadenas moleculares repetitivas, lo que les confiere alta resistencia al impacto y flexibilidad, con un índice de refracción medio pero un número abbe muy bajo.

Los lentes con material Trivex están compuestos de un prepolímero a base de uretano, que se moldea por colada, lo que les da una óptica más nítida que los lentes de policarbonato moldeados por inyección. Este proceso de moldeo también les permite ser más livianos y resistentes al impacto que otros materiales plásticos.

Los lentes de alto índice o MR , Tecnología química del tiouretano con moléculas más avanzadas que permiten mayor índice de refracción, mayor número abbe y menor gravedad específica permitiendo alta resistencia al impacto gracias a los monómeros polimerizantes. Entre los que encontramos 1.60-1.67 y 1.74.

Paralelo al desarrollo tecnológico, ha sido necesario la aplicación de conceptos básicos de óptica y mecánica oftálmica relacionados con las monturas (Tamaño, ángulo pantoscópico, panorámico, de apertura, triángulo de adaptación), la medición y el centrado de los lentes para lograr la eficiencia y eficacia del dispositivo (distancia al vértice distancia naso pupilar, altura focal.), para lo cual elementos como la potencia esferométrica, la potencia focal, la potencia focal posterior y anterior del lente, así, como el conocimiento de sus planos focales, los espesores, la variación de poderes según el ángulo de mirada y los campos visuales nos proporcionaran un éxito total en la corrección de los defectos visuales y la adaptación funcional y estética ideal.

Por lo tanto, a partir del desarrollo de la óptica oftálmica, el calentamiento global, la disminución de la capa de ozono, el incremento de actividades frente a ordenadores, el cambio de hábitos y las necesidades ocupacionales; se ha exigido a la industria la implementación de nuevos materiales y de nuevos diseños en las superficies. A los profesionales se le ha exigido a profundizar, aplicar y entender como la luz interactúa con los materiales a través de procesos tales como: la reflexión, la refracción, la difracción, la polarización, la interferencia, el índice de refracción, el número abbe, y aplicarlos en beneficio de la calidad óptica de la imagen, el confort y la salud visual y ocular. Además, temer en cuenta propiedades como la absorción, la transparencia, la densidad, la elasticidad de los nuevos materiales, para alcanzar el dispositivo óptico ideal del paciente.

Marco Aurelio Torres Segura, OD.

Coordinador Académico CAMPLUS

Director científico Laboratorio Óptico Visualizamos