CN1429090A - 波阵面传感器应用于能够进行制造后光学能力改性的透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有折射调节组合物的光学元件的加工方法。该方法包括使用波阵面传感器提供光学元件的光学测量值。本发明还涉及包括具有折射调节组合物的光学元件和波阵面传感器的系统。描述了其中光学元件是眼内透镜的实施方案。由波阵面传感器测量的透镜的光学像差是通过折射调节组合物的光聚合来校正，后者改变透镜的折射性能。透镜折射误差的校正能够在透镜植入眼睛内之后进行。

Description

波阵面传感器应用于能够进行制造后 光学能力改性的透镜
相关申请的交叉引用
这是以US专利申请No.60/190,738(2000年3月20日申请)为基础的申请，该专利申请的公开内容被引入供参考。
背景
每年在美国进行大约两百万个白内障外科程序。该程序通常包括在晶状体囊前部切口以取出内障性晶状体和将眼内透镜(IOL)植入该处。通常，现有两种类型的眼内透镜(“IOL”)。第一种类型的IOL置换眼睛的自然透镜。此类程序的最通常的理由是白内障。第二种类型IOL补充现有透镜和用作永久性校正镜片。这一类型的透镜(有时称为phakic(晶状体)IOL)被植入到前房或后房以校正眼睛的任何屈光不正。理论上，屈光正常所需要的IOL类型的光学能力(即，来自无穷远的光在视网膜上的完美聚焦)能够精确计算。选择所植入透镜的光学能力(基于眼球长度和角膜球面变曲度的手术前探查测量)以使病人无需附加的校正措施(例如玻璃透镜或隐形眼镜)就能看见。不幸的是，由于测量的误差，和/或可变的晶状体定位和伤口愈合；经历这一程序的全部病人中大约一半在外科手术之后在没有校正的情况下将无法享受最佳视觉(Brandser等人，Acta Ophthalmol Scand75：162-165(1997)；Oshika等人，Jcataract Refract Surg24：509-514(1998))。因为现有技术IOL的光学能力在一旦植入之后一般不能调节，病人一般地必须不情愿地使用附加校正镜片如玻璃眼镜或隐形眼镜。很少见地，植入的晶状体能够交换成拥有另一更合适的透镜光学能力。
在最近六到七年，在使用波阵面感测和自适应光学技术测量和校正在眼睛光学系统中存在的像差上吸引了人们很多兴趣并取得进步。早期的研究集中于眼睛的光学像差变成零以获得眼底的高分辨率图像(Liang等人，J.Opt.Soc.Am.A，14：2884-2892(1997)；Liang等人，J.Opt.Soc.Am.A，11：1949-1957(1994)。波阵面感测对眼睛的应用经过拓展后包括LASIK(激光原位屈光性角膜成形术)和PRK(光折射角膜切开术)病人的外科手术前像差测量(Seiler，2nd InternationalCongress of Wavefront Sensing and Aberration-Free RefractiveCorrection，2001年2月10日，蒙特利，加拿大)。急剧减少视觉灵敏度的像差的类型包括散焦，散光，球面像差，斜射球面像差，和其它高阶像差。在这一程序背后的概念是，一旦在眼睛上测得光学像差的类型、数值和空间分布，能够制作出定做的角膜切除(ablation)图谱，后者在理论上校正这些像差以改进视觉灵敏度。然而，在实践中，LASIK和PRK程序的角膜愈合响应不能预见，这样并不总是获得想要得到的切除图谱。另外，LASIK和PRK后的病人抱怨在夜间驾车时“光晕”和眩目效果，由于在角膜的切除和非切除区域之间的锐转变区。
其光学能力可以在植入和随后伤口愈合之后调节的IOL将是与白内障外科手术、LASIK和PRK有关的手术后屈光不正的理想解决方案。而且，此类透镜将具有更宽的应用范围和可用于校正更典型的症状如近视，远视，和散光。对于后一种情况，该IOL被称作phakicIOL。虽然使用激光改造角膜的外科程序如LASIK是可行的，但是仅仅低至中等近视容易矫治。相反，功能象玻璃或隐形眼镜矫正自然眼睛的折射误差的IOL将被植入任何病人的眼睛内。因为被植入晶状体的光学能力可以调节，由于测量不规则性和/或可变的晶状体定位和伤口愈合引起的手术后屈光不正将通过就地微调来矫正。
本发明描述了与波阵面传感器相结合的手术后、屈光可调节的IOL。该IOL能够在白内障外科手术之后插入以置换内障性晶状体或插入眼睛中无需取出自然晶状体，以矫正先前存在的光学症状，如近视，远视，散光，和/或其它高阶症状。一旦经过了足够的时间来实现伤口愈合和屈光稳定化，含有可调节的IOL的光学系统的像差能够用波阵面传感器测量。这些像差的类型、数值和空间分布的认识与包括IOL的材料的屈光可调性的认识相结合(治疗计算图)将允许有IOL的精确改进，以矫正所测量的像差和因此获得所需的精确的IOL校正和最佳的视觉灵敏度。
概述
本发明一部分涉及加工制造具有分散在聚合物基质中的屈光调节组合物(RMC)的光学元件的方法。申请人发现，光学元件例如IOL的RMC能够经过以通过波阵面传感器如Shack-Hartmann(夏克-哈特曼)波阵面传感器(又名哈特曼-夏克波阵面传感器)获得的光学测量为基础的聚合来调节。
然而，在一个实施方案中，本发明涉及光学元件和波阵面传感器，其中该光学元件包括第一种聚合物基质组合物(FPMC)和分散在其中的RMC，其中RMC能够刺激诱导聚合。在一个特殊的实施方案中，波阵面传感器是夏克-哈特曼波阵面传感器。
在另一实施方案中，本发明涉及光学元件和自适应光学系统，其中该光学元件包括FPMC和分散在其中的RMC，该RMC能够刺激-诱导聚合，其中该自适应光学系统包括波阵面传感器和波阵面补偿器，如夏克-哈特曼波阵面传感器和可变形反射镜，微电子机械薄膜，或分节微镜波阵面补偿器。
在另一实施方案中，该光学元件是IOL。在该实施方案中，FPMC能够由任何合适的聚合物，如聚硅氧烷组成。
在再一实施方案中，本发明涉及加工有RMC分散在其中的光学元件的方法。该方法包括用波阵面传感器获得光学元件的光学测量值，和诱导RMC的一定量的聚合，其中聚合量是由光学测量决定的。在这一实施方案中，任何合适的光学像差测量都能够使用，如光程差或波前倾斜的测量和光线跟踪技术。在这一实施方案中，像差测量能够测量任何合适的像差系数，例如，散焦，散光，斜射球面像差，球面和更高阶的像差。
在仍然另一实施方案中，本发明涉及植入在眼睛内和有RMC分散在其中的IOL的加工方法。该方法包括用波阵面传感器获得植入了IOL的眼睛的光学测量值和诱导在IOL中RMC的一定量的聚合，其中聚合的量是由光学测量值决定的。
附图的简述
图1a是在中心上辐射，随后在整个透镜上辐射以“锁定”这一改进的透镜光学能力的本发明透镜的示意图。
图1b是在中心上辐射，随后在整个透镜上辐射以“锁定”这一改进的透镜光学能力的本发明透镜的示意图。
图1c是在中心上辐射，随后在整个透镜上辐射以“锁定”这一改进的透镜光学能力的本发明透镜的示意图。
图1d是在中心上辐射，随后在整个透镜上辐射以“锁定”这一改进的透镜光学能力的本发明透镜的示意图。
图2a说明了棱镜辐射程序，它用于定量在暴露于各种量的辐射之后折射指数变化。
图2b说明了棱镜辐射程序，它用于定量在暴露于各种量的辐射之后折射指数变化。
图2c说明了棱镜辐射程序，它用于定量在暴露于各种量的辐射之后折射指数变化。
图2d说明了棱镜辐射程序，它用于定量在暴露于各种量的辐射之后折射指数变化。
图3a显示了本发明的IOL的未过滤的莫阿干涉条纹图案。在两个伦奇刻线法之间的角度设定在12°和在第一和第二莫阿干涉条纹图样之间的位差距离是4.92mm。
图3b显示了本发明的IOL的未过滤的莫阿干涉条纹图案。在两个伦奇刻线法之间的角度设定在12°和在第一和第二莫阿干涉条纹图样之间的位差距离是4.92mm。
图4是本发明IOL的伦奇图。该伦奇图案对应于透镜的2.6mm中心区域。
图5a是说明第二种机理的示意图，凭此该第二种聚合物基质的形成通过改变透镜形状来调节透镜性能。
图5b是说明第二种机理的示意图，凭此该第二种聚合物基质的形成通过改变透镜形状来调节透镜性能。
图5c是说明第二种机理的示意图，凭此该第二种聚合物基质的形成通过改变透镜形状来调节透镜性能。
图5d是说明第二种机理的示意图，凭此该第二种聚合物基质的形成通过改变透镜形状来调节透镜性能。
图6a是在激光治疗之前和之后描绘在眼睛内透镜光学能力有大约+8.6屈光度变化的IOL的伦奇干涉图。交替的亮和暗带的间距与透镜光学能力成正比。
图6b是在激光治疗之前和之后描绘在眼睛内透镜光学能力有大约+8.6屈光度变化的IOL的伦奇干涉图。交替的亮和暗带的间距与透镜光学能力成正比。
图7是说明夏克-哈特曼波阵面传感器的示意图。
图8是光聚合物膜的相应伦奇干涉图，其中“CALTECH”和“CVI”是使用He：Cd激光的325nm线刻写的。
图9是根据本发明的装置的示意图。
图10是光聚合膜的一部分的照片。
优选实施方案的详细说明
本发明一般性涉及波阵面感测和校正技术在有RMC分散在聚合物基质中的光学元件中的应用。
在图9中示意性显示的一个实施方案中，根据本发明的装置包括与辐照源2和波阵面传感器3实现光通信的具有光学能力可调的光学元件(如插入其中的IOL10)的光学元件或光学系统(例如眼睛)1。在所示的实施方案中，光束分裂器4被放置在辐照源2和含有光学能力可调的光学元件10的光学系统1之间，以使得在光学系统1、辐照源2和波阵面传感器3之间产生光程。在操作中，在光学系统如眼睛1(如图9中所示)上，光源5(来自该光源或该波阵面传感器)通过眼睛1，在此聚焦于视网膜6上。该光5从视网膜6反射出来并重新穿过眼睛1传向波阵面传感器3。该波阵面传感器3测量在眼睛1中存在的光学像差。该波阵面传感器3测量在眼睛的1光学系统中存在的像差的数值和空间分布。这一信息经过处理器7反馈到计算图计算机8中，后者在分析之后确定为了校正所测量的像差所需要的各种强度的准确持续时间、强度和空间分布。该计算图计算机8进而与辐射模式(profile)产生器9交流，在取决于光学元件10的物理性能的光束中产生为该可调的光学元件(例如IOL)校正在眼睛1中检测到的像差所需要的光5。在所示的实施方案中，该装置进一步包括反馈回路，它取用图像并将这些图像送至与波阵面传感器3发生信号通信的处理器6中，后者分析图像和将信息传输到控制器7，后者产生校正模式并将校正模式信息传输到与控制器7和光源2发生信号通信的辐射模式产生器8中。该辐射模式产生器8然后控制该光源2以发射一束光5，后者辐射该光学元件10，使得分散在光学元件10的聚合物基质中的屈光调节组合物RMC将发生改变以校正在光学系统1中检测到的像差。
以上所述的程序可以根据需要来重复许多次，使得在第一剂量的辐射5之后，和有足够的时间让IOL10和眼睛1的光学性质发生变化之后，任何剩余像差能够由波阵面传感器3检测和可以施加另一剂量的辐射5，该辐射的光束特性取决于第二次像差测量值。像差测量，聚合刺激的应用，和重新测量的这一过程可以继续进行，一直到达到眼睛1的所需光学性质为止或一直到IOL10被光锁定(photoloeked)为止。
应该指出的是，任何合适的光源2，光束分裂器4，波阵面传感器3，处理器6，控制器7和辐射模式控制器(profiler)8可用于本发明中，使得光学元件像差能够被分析和校正。
图1a到1d说明了本发明的一个创造性实施方案，其中透镜10的特定光学区域的折射指数通过光诱导的聚合来改变(因此在透镜光学能力上有变化)。调节的透镜光学能力经过整个透镜的充溢辐射来锁住。在图1a中所示的实施方案中，光学元件10包括FPMC12和分散在其中的RMC14。该FPMC12形成了光学元件框架并且一般关系到其材料性质当中的许多。该RMC14可以是能够刺激诱导聚合(优选光致聚合)的单种化合物或化合物的混合物。这里使用的术语“聚合”是指一种反应，其中RMC14的组分中的至少一种与类似组分或与不同组分反应形成至少一个共价键或物理键。FPMC12和RMC14的属性将取决于光学元件10的最终用途。然而，通常，选择FPMC12和RMC14，使得构成RMC14的组分能够在FPMC12内扩散，例如松散的FPMC12倾向于与较大的RMC组分14配对和紧密的FPMC12倾向于与较小的RMC14配对。
如图1b中所示，在暴露于合适的能源16(例如，热或光)之后，RMC14典型地在光学元件10的曝光区域20中形成第二种聚合物基质18。第二种聚合物基质18的存在改变光学元件10的这一区域20的材料特性以调节它的屈光能力。通常，第二种聚合物基质18的形成典型地提高光学元件10的受影响区域20的折射指数。
如图1c中所示，在曝光之后，在未曝光区域22中的RMC14将随时间推移而迁移到曝光区域20中。RMC14迁移到曝光区域20中的量取决于聚合刺激的频率、强度和持续时间并可以精确控制。如果允许有足够的时间，RMC14将在整个光学元件10(即FPMC12，包括曝光区域)中重新平衡和重新分布。当该区域重新暴露于能源16时，从那时起已迁移到区域20中的RMC14(它也许少于RMC14重新平衡的情形)发生聚合而进一步增加第二种聚合物基质18的形成。这一过程(在曝光之后接着有适当的时间间隔以允许扩散)可以重复，直至光学元件10的曝光区域20获得了所需性质为止(例如，光学能力，折射指数，或形状)。整个光学元件10然后暴露于能源16，在组分14能迁移到曝光区域20中之前使在曝光区域20之外的剩余RMC14进行聚合以“锁定”所需透镜性质，因此形成了最终的光学元件10，如图1d中所示。在这些条件下，因为自由可扩散的RMC14不再可利用，光学元件10随后暴露于能源16不能进一步改变它的光学能力。
该FPMC12是用作光学元件10并从FPMC12形成的共价键或物理连接的结构。通常，该FPMC12包括一种或多种单体，它们在聚合之后形成FPMC12。该FPMC12任选地包括任何数目的配方助剂，这些助剂用于调节聚合反应或改进光学元件10的任何性能。合适的FPMC12单体的举例性的例子包括丙烯酸类，甲基丙烯酸酯，磷腈类，硅氧烷类，乙烯基类，它们的均聚物，和共聚物。这里使用的“单体”是指可以连在一起形成含有其本身的重复单元的聚合物的任何单元(它本身可以是均聚物或共聚物)。如果FPMC单体12是共聚物，它可以由相同类型的单体(例如，两种不同的硅氧烷)组成或它可以由不同类型的单体(例如，硅氧烷和丙烯酸类)组成。
在一个实施方案中，形成FPMC12的一种或多种单体在RMC14存在下发生聚合和交联。在另一实施方案中，形成FPMC12的聚合物起始材料在RMC14存在下发生交联。在任一情况下，RMC14必须与FPMC12的形成相适应和不明显干涉FPMC12的形成。类似地，第二种聚合物基质18的形成也应该与现有的FPMC12相适应，以使得FPMC12和第二聚合物基质18不应该发生相分离和光学元件10的光透射应该不受影响。
如前面所述，RMC14可以是单种组分或多种组分，只要：(i)与FPMC12的形成相适应；(ii)在FPMC12形成之后仍然能够刺激-诱导聚合；和(iii)它在FPMC12内可以自由地扩散。在一个实施方案中，该刺激-诱导聚合是光诱导的聚合。
这里所述的光学元件10在电子和数据储存工业上有很多应用。该光学元件还可用于医药领域，如用作医用透镜，特别作为IOL。根据本发明的IOL的一个实例包括FPMC12和分散在其中的RMC14。该FPMC12和RMC14如上所述有附加的要求，即所获得的透镜是生物相容的。
合适的生物相容性FPMC12的举例性例子包括：聚丙烯酸酯类，如聚丙烯酸烷基酯和聚丙烯酸羟烷基酯；聚甲基丙烯酸酯类，如聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)，聚甲基丙烯酸羟乙酯(“PHEMA”)，和聚甲基丙烯酸羟丙基酯(“PHPMA”)；聚乙烯基类如聚苯乙烯和聚N-乙烯基吡咯烷酮(“PNVP”)；聚硅氧烷类，如聚二甲基硅氧烷；聚磷腈，和它们的共聚物。US专利No.4,260,725和其中引用的专利和参考文献(它们全部被引入本文供参考)提供了可用于形成FPMC12的合适聚合物的更特定例子。
在优选的实施方案中，FPMC12通常具有较低的玻璃化转变温度(“Tg”)，以使得所获得的IOL倾向于显示出流体状和/或弹性行为，并典型地通过交联一种或多种聚合物起始材料来形成，其中各种聚合物起始材料包括至少一种可交联的基团。合适的可交联基团的举例性例子包括但不限于氢，乙酰氧基，烷氧基，氨基，酸酐，芳氧基，羧基，烯氧基(enoxy)，环氧基，卤素，异氰基，烯基，和肟。在更优选的实施方案中，每种聚合物起始材料包括末端单体(还称为端基)，后者与构成聚合物起始材料的一种或多种单体相同或不同但包括至少一个可交联的基团，例如，要求该末端单体成为该聚合物起始材料的首尾并包括至少一个可交联的基团作为它的结构的一部分。虽然它对于本发明的实施来说不是必要的，但是用于交联该聚合物起始材料的机理优选不同于构成RMC14的组分的刺激-诱导聚合的机理。例如，如果RMC14通过光诱导聚合来聚合，则优选的是，聚合物起始材料具有可交联的基团，后者通过除了光诱导聚合以外的任何机理来聚合。
用于FPMC12的形成的聚合物起始材料的尤其优选的类别是用末端单体封端的聚硅氧烷(又名“硅酮”)，该单体包括选自乙酰氧基，氨基，烷氧基，卤素，羟基，和巯基中的可交联基团。因为硅酮IOL倾向于柔性和可折叠，在IOL植入程序中可以使用通常更小的切口。尤其优选的聚合物起始材料的例子是双(二乙酰氧基甲基甲硅烷基)-聚二甲基硅氧烷(它是用二乙酰氧基甲基甲硅烷基末端单体封端的聚二甲基硅氧烷)。
用于制造IOL的RMC14是如上所述，只是它具有生物相容性的附加要求。RMC14能够刺激-诱导聚合和可以是单种组分或多个组分，只要：(i)它与FPMC12的形成相适应；(ii)它在FPMC12形成之后仍能够刺激-诱导聚合；和(iii)它在FPMC12内部可以自由扩散。通常，用于形成FPMC12的同样类型的单体可用作RMC14的组分。然而，因为要求RMC14单体在FPMC12内可扩散，RMC14单体通常倾向于比形成FPMC12的单体更小(即具有更低分子量)。除了一种或多种单体，该RMC14还可以包括其它组分如引发剂和有利于第二种聚合物基质18形成的敏化剂。
在优选的实施方案中，该刺激-诱导聚合是光致聚合作用。换句话说，构成RMC14的一种或多种单体各自优选包括能够光聚合的至少一个基团。此类可光聚合的基团的举例性例子包括但不限于丙烯酸酯，烯丙氧基，肉桂酰基，甲基丙烯酸酯，均二苯乙烯基，和乙烯基。在更优选的实施方案中，该RMC14包括单独的或在敏化剂存在下的光引发剂(用于产生自由基的任何化合物)。合适的光引发剂的例子包括乙酰苯(例如，α-取代卤乙酰苯，和二乙氧基乙酰苯)；2，4-二(氯甲基)-1，3，5-三嗪；苯偶姻烷基醚；和邻-苯甲酰基肟基酮。合适敏化剂的例子包括对-(二烷基氨基)芳基醛；N-烷基二氢亚吲哚基；和双[对-(二烷基氨基)苄叉基]酮。
因为柔性和可折叠的IOL的优选，尤其优选的类型的RMC14单体是用包括可光聚合基团的末端硅氧烷结构部分来封端的聚硅氧烷。此类单体的举例性代表是：
X-Y-X1
其中Y是硅氧烷，它可以是单体，从任何数目的硅氧烷单元形成的均聚物或共聚物，以及X和X1可以相同或不同并且各自独立地是包括可光聚合基团的末端硅氧烷结构部分。Y的举例性例子包括：和
Figure A0180840900132
其中m和n各自独立地是整数以及R1，R2，R3，和R4各自独立地是氢，烷基(伯，仲，叔，环状)，芳基，或杂芳基。在优选的实施方案中，R1，R2，R3和R4各自是C1-C10烷基或苯基。因为具有较高芳基含量的RMC14单体已经发现在本发明透镜的折射指数上产生较大变化，一般优选的是R1，R2，R3和R4中的至少一个是芳基，尤其苯基。在更优选的实施方案中，R1，R2和R3是相同的并且是甲基，乙基，或丙基和R4是苯基。
X和X1(或X1和X，这取决于如何描绘RMC14聚合物)的举例性例子分别是：
Figure A0180840900141
和
Figure A0180840900142
其中R5和R6各自独立地是氢，烷基，芳基，或杂芳基；和Z是可光聚合的基团。
在优选的实施方案中，R5和R6各自独立地是C1-C10烷基或苯基和Z是可光聚合的基团，后者包括选自丙烯酸酯，烷氧基，肉桂酰基，甲基丙烯酸酯，均二苯乙烯基，和乙烯基中的结构部分。在更优选的实施方案中，R5和R6是甲基，乙基，或丙基和Z是包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯结构部分的可光聚合的基团。
在尤其优选的实施方案中，RMC14单体具有以下通式：
其中X和X1是相同的和R1，R2，R3，和R4如前面所定义。此类RMC14单体的举例性例子包括用乙烯基二甲基硅烷基团封端的二甲基硅氧烷二苯基硅氧烷共聚物；用甲基丙烯酰氧基丙基二甲基硅烷基团封端的二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物；和用甲基丙烯酰氧基丙基二甲基硅烷基团封端的二甲基硅氧烷。
虽然可以使用任何合适的方法，但是一种或多种环状硅氧烷在三氟甲基磺酸存在下的开环反应已经被发现是制造一种类型的本发明RMC14单体的特别高效的方法。简单地说，该方法包括环状硅氧烷与以下通式的化合物在三氟甲基磺酸存在下接触：
Figure A0180840900151
其中R5，R6，和Z如前面所定义。该环状硅氧烷可以是环状硅氧烷单体，均聚物，或共聚物。另外地，可以使用一种以上的环状硅氧烷。例如，环状二甲基硅氧烷四聚物和环状甲基-苯基硅氧烷三聚物/四聚物与双甲基丙烯酰氧基丙基四甲基二硅氧烷在三氟甲基磺酸存在下接触，形成了用甲基丙烯酰氧基丙基二甲基硅烷基团(尤其优选的RMC14单体)封端的二甲基硅氧烷甲基苯基硅氧烷共聚物。
该IOL利用可得到FPMC12的任何合适的方法，用构成被分散在其中的RMC14的一种或多种组分来制造，和其中RMC14能够刺激-诱导聚合而形成第二种聚合物基质18。通常，制造IOL的方法与制造光学元件10的方法相同。在一个实施方案中，该方法包括将FPMC12组合物与RMC14混合形成反应混合物；将反应混合物放入模具中；让FPMC12组合物聚合形成光学元件10；和，从模具中取出该光学元件10。
所使用的模具的类型取决于所要制造的光学元件。例如，如果该光学元件10是棱镜，如图2a到2d中所示，则使用棱镜形的模具。类似地，如果该光学元件10是IOL，如图1a到1d中所示，则使用IOLIOL模具等。如前面所述，FPMC12组合物包括用于形成FPMC12的一种或多种单体和任选包括用于调节聚合反应或改进光学元件10的任何性质(无论是否与光学特性有关)的任何数目的配方助剂。类似地，该RMC14包括一起能够刺激-诱导聚合而形成第二聚合物基质的一种或多种组分。因为柔性和可折叠的IOL通常允许有较小的切口，优选的是，FPMC12组合物和RMC14都包括一种或多种硅氧烷型或低Tg丙烯酸型单体，当该方法用于制造IOL时。
包括如上所述IOL的光学元件10的光学性质例如能够通过改进RMC14的聚合来改性。这一改性甚至在光学元件10植入眼睛内之后还能够进行。例如，在由于不完善的角膜测量导致的在光学能力计算中的任何误差，可变的透镜定位，或伤口愈合可以在外科手术后的程序中矫正。另外，此类改进能够影响各种光学性质，例如，折射指数和/或曲率半径。没有束缚于任何技术限制，申请人相信，RMC的刺激-诱导聚合形成了第二种聚合物基质18，它能够以可预见方式改变IOL的折射指数和/或曲率半径，因此影响IOL光学能力的变化。
通常，加工制造光学元件10的方法包括获得作为独立的光学元件或作为较大光学系统的光学元件部分(例如，植入眼睛内的光可调的IOL)的光学元件10的光学测量值，和基于光学测量值来诱导光学元件10的RMC14的聚合。该光学测量包括测量光学元件10或光学系统(例如包括光学元件10的眼睛)的像差。所测量的像差能够在透镜，IOL，植入了IOL的眼睛内。该像差包括但不局限于波阵面或光学像差，包括例如，散焦，散光，斜射球面像差，球面和更高阶的光学像差。在一个实施方案中，在一定的时间间隔之后，例如在IOL植入和伤口愈合之后，获得了光学测量值。该光学测量值能够通过使用适合于检测光学元件中的像差的任何波阵面传感器，例如夏克-哈特曼波阵面传感器来获得。
在另一实施方案中，该光学测量能够通过自适应光学系统，例如与波阵面补偿器或改进元件例如可变形反射镜、空间光相(lightphase)调节器(SLM)，微电子机械薄膜或分节微镜相结合的波阵面传感器来获得。
该光学测量可用于确定为了获得光学元件10如IOL的期望光学性质所需要的改进的程度和类型。例如，如图7中所示，该夏克-哈特曼波阵面传感器检测光学元件10或包括光学元件10的系统的像差；这些像差的测量反射(measurement reflective)能够用于测定在光学元件14例如IOL中RMC14的聚合的程度和空间分布。由波阵面分析指导的聚合，例如在IOL植入之后，以精细的精度校正像差，因此最大程度提高了眼睛的视觉灵敏度。在一个实施方案中，该夏克-哈特曼波阵面传感器与波阵面补偿器或改进元件相结合使用，该夏克-哈特曼传感器检测像差，而波阵面补偿器或改进元件校正像差，例如在封闭环路反馈的控制下的波阵面误差。为校正像差所需要的波阵面补偿器或改进元件进行调节的信息能够用于确定在RMC14的聚合中诱导的程度和分布。
在另一实施方案中，该能够使用夏克-哈特曼波阵面传感器，无需波阵面补偿器。该夏克-哈特曼波阵面传感器检测在光学系统中例如有光学能力可调的IOL的眼睛中存在的像差的空间分布和数值。在光学元件或光学系统中存在的像差的空间分布和数值的知识能够用于确定所施加刺激的必要的空间强度分布和持续时间。
光学元件10如IOL的RMC14的聚合的诱导能够通过将光学元件10暴露于刺激16来实现。通常，诱导具有FPMC12和分散在其中的RMC14的IOL的聚合的方法包括：
(a)将至少一部分的透镜光学元件10暴露于刺激16，据此刺激16诱导RMC14的聚合。如果在植入和伤口愈合后，由波阵面传感器测定不需要改进IOL性质，则曝光的部分是整个透镜。整个透镜用足以诱导整个透镜中RMC的完全聚合的强度来曝光将锁定所植入透镜的现有性能。
然而，如果由波阵面传感器测定，透镜特性如它的光学能力需要改进，则透镜必须暴露于刺激16，以使得穿过透镜有差别地发生RMC14的聚合，以补偿由波阵面传感器检测的像差。RMC14的这一差别聚合能够利用改变在空间上穿过该透镜的刺激16的强度的任何合适方法来实现，例如，通过将透镜的仅仅一部分经由光掩模暴露于刺激16和准直光束；或另外，通过使用能够穿过透镜的整个孔径(aperture)上有可变强度的刺激源，以使透镜接受在空间上可变的刺激。在一个实施方案中，加工制造IOL的方法进一步包括：
(b)等待一定时间的间隔；和
(c)让透镜的一部分重新暴露于刺激16。
这一程序通常诱导在曝光的透镜区域20内RMC14的进一步聚合。步骤(b)和(c)可以重复许多次，直至该IOL(或光学元件)已经达到了所期望的透镜特性为止。在这一点上，该方法可以进一步包括将整个透镜暴露于刺激16以锁定所期望的透镜性质的步骤。
在IOL中RMC聚合的诱导也可通过如下来实现：
(a)将透镜的第一部分暴露于刺激16，据此刺激16诱导RMC14的聚合；和
(b)让透镜的第二部分暴露于刺激16。
第一透镜部分和第二透镜部分代表了透镜的不同区域，虽然它们可以重叠。任选地，该方法可以包括在第一透镜部分和第二透镜部分的两次曝光之间的一定时间间隔。另外，该方法可以进一步包括将第一透镜部分和/或第二透镜部分重新曝光任何次数(有或没有在各次曝光之间的时间间隔)或可以进一步包括将透镜的其它部分(例如，第三透镜部分，第四透镜部分，等)曝光。一旦达到了所期望的性质，则该方法进一步包括将整个透镜暴露于刺激16以锁定所期望的透镜性质的步骤。
通常，一个或多个曝光部分20的位置将根据被校正的折射误差的类型来变化。例如，在一个实施方案中，IOL的曝光部分20是光学区，它是透镜的中心区域(例如，直径在大约4mm和大约5mm之间)。另外地，一个或多个曝光的透镜部分20可以沿着IOL的外轮缘或沿着特定的子午线。用于诱导该RMC14的聚合的刺激16可以是任何合适的相干或非相干光源。
另外，包括RMC14和波阵面传感器的光学元件10能够相结合而提供校正光学系统例如眼睛中的像差的装置。波阵面传感器能够是夏克-哈特曼波阵面传感器。在一个供选择的实施方案中，该装置还包括与自适应光学系统相结合的包含RMC14的光学元件，该系统包括波阵面传感器和波阵面补偿器或改进器件例如可变形反射镜、空间光相调节器(SLM)，微电子机械薄膜或分节微镜。
下列实施例仅仅为了举例目的来提供，而且不希望限定已经在以上泛泛描述的本发明的范围。
实施例1
制备了包括表1中所示的各种量的(a)用二乙酰氧基甲基硅烷封端的聚二甲基硅氧烷(“PDMS”)(36000g/mol)，(b)用乙烯基-二甲基硅烷封端的二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物(“DMDPS”)(15,500g/mol)，和(c)UV光引发剂，2，2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(“DMPA”)的合适光学材料并进行测试。PDMS是形成FPMC的单体，以及DMDPS和DMPA一起构成RMC。
表1
 PDMS(wt％)  DMDPS(wt％)  DMPA(wt％)a
 1  90  10  1.5
 2  80  20  1.5
 3  75  25  1.5
 4  70  30  1.5
a相对于DMDPS的wt％。
称取适量的PMDS(GelestDMS-D33；36000g/mol)，DMDPS(GelestPDV-0325；3.0-3.5mol％二苯基，15,500g/mol)，和DMPA(Acros；1.5wt％，相对于DMDPS)一起加入到铝盘中，在室温下手工搅拌至DMPA溶解为止，然后在压力(5mtorr)下脱气2-4分钟以除去气泡。感光性的棱镜，如图2a至2d中所示，通过如下制造：将所获得的硅酮组合物倾倒在由利用透明胶带结合在一起的三只玻璃载片构成的棱镜形模具中并用硅酮嵌缝胶在一端密封。该棱镜具有～5cm长度和该三侧的尺寸各自是～8mm。在棱镜中的PDMS进行湿固化和在室温下黑暗中贮存7天时间以确保所获得的FPMC是非粘性的，清澈，和透明的。
光引发剂的量(1.5wt％)是以利用25％的固定单体含量的预先实验为基础，在该实验中光引发剂的含量是改变的。
对于含有1.5wt％和2wt％光引发剂的组合物观察到最大的折射指数调节，在5wt％处发生了折射指数的饱和。
实施例2
合成RMC单体
如下面的反应历程1所说明，将商购的双甲基丙烯酰氧基丙基四甲基-二硅氧烷(“MPS”)离解，然后在单釜合成中将商购的八甲基环四硅氧烷(“D4”)和三甲基三苯基环三硅氧烷(“D3”)在三氟甲基磺酸存在下开环，形成线性RMC单体。US专利No.4,260,725；Kunzler，J.F.，Trends in Polymer Science，4：52-59(1996)；Kunzler等人，J.Appl.Poly.Sci.，55：611-619(1995)；和Lai等人，J.Poly.Sci.A.Poly.Chem.，33：1773-1782(1995)。
反应流程1
                        RMC单体
将适当量的MPS，D4，和D3’在管形瓶中搅拌1.5-2小时。添加适量的三氟甲基磺酸，所获得的混合物在室温下搅拌另外20小时。反应混合物用己烷稀释，通过添加碳酸氢钠来中和(该酸)，通过添加无水硫酸钠来干燥。在过滤和己烷的旋转蒸发之后，RMC单体流经活性炭柱进行过滤而得到提纯。该RMC单体在5mtorr压力下在70-80℃之间干燥12-18小时。
苯基，甲基，和端基引入的量是从没有内标准四甲基硅烷(“TMS”)下在氚代氯仿中所进行的1H-NMR谱计算的。所合成的RMC单体中的一些的化学位移的举例性例子在下面给出。1000g/molRMC单体，含有5.58mol％苯基(由以下组分反应制得：4.85g(12.5mmol)的MPS；1.68g(4.1mmol)的D3’；5.98g(20.2mmol)的D4；和108μl(1.21mmol)的三氟甲基磺酸)：δ＝7.56-7.57ppm(m，2H)芳族，δ＝7.32-7.33ppm(m，3H)芳族，δ＝6.09ppm(d，2H)烯属，δ＝5.53ppm(d，2H)烯属，δ＝4.07-4.10ppm(t，4H)-O-C H 2CH2CH2-，δ＝1.93ppm(s，6H)甲基丙烯酸酯的甲基，δ＝1.65-1.71ppm(m，4H)-O-CH2C H 2CH2-，δ＝0.54-0.58ppm(m，4H)-O-CH2CH2C H 2-Si，δ＝0.29-0.30ppm(d，3H)，C H 3-Si-苯基，δ＝0.04-0.08ppm(s，50H)骨架的(CH3)2Si。
2000g/molRMC单体，含有5.26mol％苯基(通过以下组分反应制得：2.32g(6.0mmol)的MPS；1.94g(4.7mmol)的D3’；7.74g(26.1mmol)的D4；和136μl(1.54mmol)的三氟甲基磺酸)：δ＝7.54-7.58ppm(m，4H)芳族，δ＝7.32-7.34ppm(m，6H)芳族，δ＝6.09ppm(d，2H)烯属，δ＝5.53ppm(d，2H)烯属，δ＝4.08-4.11ppm(t，4H)-O-C H 2CH2CH2-，δ＝1.94ppm(s，6H)甲基丙烯酸酯的甲基，δ＝1.67-1.71ppm(m，4H)-O-CH2C H 2CH2-，δ＝0.54-0.59ppm(m，4H)-O-CH2CH2C H 2-Si，δ＝0.29-0.31ppm(m，6H)，C H 3-Si-苯基，δ＝0.04-0.09ppm(s，112H)骨架的(CH3)2Si。
4000g/molRMC单体，含有4.16mol％苯基(通过以下组分反应制得：1.06g(2.74mmol)的MPS；1.67g(4.1mmol)的D3’；9.28g(31.3mmol)的D4；和157μl(1.77mmol)的三氟甲基磺酸)：δ＝7.57-7.60ppm(m，8H)芳族，δ＝7.32-7.34ppm(m，12H)芳族，δ＝6.10ppm(d，2H)烯属，δ＝5.54ppm(d，2H)烯属，δ＝4.08-4.12ppm(t，4H)-O-C H 2CH2CH2-，δ＝1.94ppm(s，6H)甲基丙烯酸酯的甲基，δ＝1.65-1.74ppm(m，4H)-O-CH2C H 2CH2-，δ＝0.55-0.59ppm(m，4H)-O-CH2CH2C H 2-Si，δ＝0.31ppm(m，11H)， CH 3-Si-苯基，δ＝0.07-0.09ppm(s，272H)骨架的(CH3)2Si。
类似地，为了合成没有任何甲基苯基硅氧烷单元和用甲基丙烯酰氧基丙基二甲基硅氧烷封端的二甲基硅氧烷聚合物，无需引入D’3但改变D4与MPS的比率。
由1H-NMR和凝胶渗透色谱法(“GPC”)计算分子量。通过使用聚苯乙烯和聚(甲基丙烯酸甲酯)标准物由通用校准方法获得绝对分子量。表2显示了由三氟甲基磺酸开环聚合合成的其它RMC单体的表征结果。
表2
 Mol％苯基  Mol％甲基  Mol％甲基丙烯酸酯  Mn(NMR)  Mn(GPC)  nD
 A  6.17  87.5  6.32  1001  946  1.44061
 B  3.04  90.8  6.16  985  716  1.43188
 C  5.26  92.1  2.62  1906  1880  -----
 D  4.16  94.8  1.06  4054  4200  1.42427
 E  0  94.17  5.83  987  1020  1.42272
 F  0  98.88  1.12  3661  4300  1.40843
在10-40wt％下，有3-6.2mol％苯基含量的分子量1000-4000g/mol的这些RMC单体是完全混溶的，生物相容的，和形成光学清澈的棱镜和透镜，当被引入到硅酮基质中时。具有高的苯基含量(4-6mol％)和低分子量(1000-4000g/mol)的RMC单体导致折射指数变化提高了2.5倍和扩散速度提高了3.5-5.0倍，与在表1中使用的RMC单体(用乙烯基二甲基硅烷封端的二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物(“DMDPS”)(3-3.5mol％二苯基含量，15500g/mol)相比。这些RMC单体用于制造光学元件，后者包括：(a)用二乙酰氧基甲基硅烷封端的聚二甲基硅氧烷(“PDMS”)(36000g/mol)，(b)用甲基丙烯酰氧基丙基二甲基硅烷基团封端的二甲基硅氧烷甲基苯基硅氧烷共聚物，和(c)2，2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(“DMPA”)。需要指出的是，组分(a)是形成FPMC的单体和组分(b)和(c)构成该RMC。
实施例3
眼内透镜(“IOL”)的制造
IOL模具根据普遍接受的标准来设计。参见例如，美国专利No.5,762,836；5,141,678；和5,213,825。简单地说，模具是沿着分别具有-6.46mm和/或-12.92mm的曲率半径的两个平凹表面来构造。所获得的透镜具有6.35mm直径和具有0.64mm，0.98mm，或1.32mm的厚度范围，这取决于所使用的凹透镜表面的组合。通过在它们的三种可能的组合中使用两种不同的曲率半径和对于IOL组合物假设1.404(但不限于它)的标称折射指数，可以制造出具有10.51D(在空气中62.09D)，15.75D(在空气中92.44)，和20.95D(在空气中121.46D)的辐射前光学能力的透镜。
实施例4
组合物对淋洗的稳定性
三种IOL是用在60wt％PDMS基质中引入的30wt％和10wt％的RMC单体B和D来制造。在PDMS湿固化形成FPMC后，如下来分析任何游离RMC单体在水溶液中的存在。三只透镜中的两只使用340nm光经三次辐射2分钟的时间，而第三只根本没有辐射。接受辐射的透镜中的一只然后通过将整个透镜基质暴露于辐射来锁定。全部三只透镜在1.0MNaCl溶液中机械振动3天。NaCl溶液然后由己烷萃取，和由1H-NMR分析。在NMR谱中没有观察到RMC单体的峰。这些结果表明，在全部三种情况下RMC单体没有从基质浸出到水相中。对于乙烯基封端的硅酮RMC单体的早期研究显示了类似的结果，甚至在1.0MNaCl溶液中贮存1年以上之后。
飞行(MALDI-TOF)质谱法的基质辅助激光解吸电离时间用于进一步研究单体和基质潜在地浸入水溶液中。在这一研究工作中考察了四只透镜。第一只透镜是用在60wt％PDMS基质中引入的30wt％和10wt％单体E和F来制造。在将0.5mm宽度散光掩模从偏离垂直方向的23°顺时针方向放置在透镜上之后，将这一透镜暴露于来自He：Cd激光器的2.14mW/cm2的325nm光达四分钟。第一个透镜然后在暴露于低压Hg灯8分钟的初始辐射之后进行光锁定三个小时。第二只透镜由引入到60wt％PDMS基质中的30wt％和10wt％单体B和D组成。在将1mm直径光掩模放置在透镜的中心部分上之后，将该透镜暴露于来自Xe：Hg弧光灯的3.43mW/cm2的340nm光。第二只透镜不进行光锁定。第三只透镜是用在60wt％PDMS基质中引入的30wt％和10wt％单体E和F来制造。在将1.0mm直径光掩模放置在透镜的中心部分上之后，这一透镜暴露于来自He：Cd激光器的2.14mW/cm2的325nm光达四分钟。第三只透镜然后在暴露于低压Hg灯8分钟的初始辐射之后进行光锁定三个小时。第四只透镜是用在60wt％PDMS基质中引入的30wt％和10wt％单体E和F来制造。该第四只透镜不辐射。将四只透镜各自放入5ml的两次蒸馏的水中。将1mL的餐具洗涤剂(表面活性剂)加入到含有透镜#2的溶液中。该透镜在它们各自溶液中在室温下保持83天。在这一时间过后，该透镜，在它们的各自溶液中，被放入保持于37℃的烘箱中达78天。水溶液的每一种然后用大约5ml己烷萃取三次。将来自各透镜溶液的全部己烷萃取液合并，在无水硫酸钠(Na2SO4)上干燥，和蒸干。四只管形瓶中的每一只然后用THF萃取，点在二羟苯甲酸基质上，和由MALDI-TOF分析。为了对比，单体和PDMS基质各自以它们的纯形式进行实验。四种萃取的透镜样品和纯组分的对比都显示了单体或基质中的任何一种都不存在，表示单体或基质没有从透镜中浸出。
实施例5
在兔眼中的毒理学研究
本发明的已灭菌的，未经辐射的，和辐射的硅酮IOL(按实施例3中所述制造)和已灭菌的商购硅酮IOL被植入白化病患者兔眼中。在临床上观察该眼睛达一星期后，将兔子杀死。摘取的眼睛去核，放入福尔马林中和进行组织病理学研究。没有迹象显示角膜毒性，前段发炎，或晶状体毒性的其它信号。
实施例6
硅酮棱镜的辐射
因为测量棱镜的折射指数变化(Δn)和百分净折射指数变化(％Δn)的容易性，本发明的配制料被模塑加工成棱镜26以进行辐射和表征，如图2a到2d中所示。如图2a中所示，通过在5.0cm长和每侧8.0mm的棱镜形玻璃模具中混合和倾注(a)90-60wt％的高Mn PDMS12(FPMC)，(b)10-40wt％的表2中的RMC14单体，和(c)0.75wt％(相对于RMC单体)的光引发剂DMPA，来制造棱镜26。在棱镜26中的硅酮组合物进行湿固化和在室温下黑暗中贮存7天时间以确保最终基质是非粘性的，清澈，和透明的。
图2a到2d说明了棱镜辐射程序。每个棱镜26的两个长侧用黑色背景覆盖，而第三侧由铝版30制成的具有矩形窗口32(2.5mm×10mm)的光掩模28覆盖，如图2b中所示。每只棱镜26暴露于来自1000WXe：Hg弧光灯的3.4mW/cm2的准直340nm光16(光引发剂的峰值吸收)达各种时间。
具有光掩模28的棱镜26接受(i)连续辐射-一次曝光已知的时间，和(ii)“不连惯地”辐射-三次较短的曝光，在每两次之间有长的时间间隔。在连续辐射过程中，折射指数差值(contrast)取决于交联密度和苯基mol％，在中断的辐射过程中；RMC14单体扩散和进一步交联也起重要作用。在不连惯的辐射过程中，RMC14单体聚合取决于在每次曝光过程中的传播速率和在各次曝光之间的间隔中游离RMC14单体的相互扩散的程度。在硅酮基质中低聚物(类似于在本发明的实践中使用的1000g/molRMC14单体)的扩散系数的典型值是大约10-6到10-7cm2/s。换句话说，本发明的RMC14单体需要大约2.8至28小时扩散1mm(粗略地为辐射带的半宽度)。在IOL中典型的光学区的距离是跨越大约4-大约5mm。然而，光学区的距离也可以偏离这一范围。在适当的曝光次数之后，棱镜26在没有光掩模(因此曝光整个基质)的情况下使用中压水银弧光灯辐射6分钟，如图2d中所示。这会使剩余硅酮RMC14单体聚合和因此将棱镜的折射指数“锁定”在适当的位置。
实施例7
棱镜剂量响应曲线
从表2所述的RMC14单体制造的本发明棱镜26用光掩模遮盖和使用来自1000WXe：Hg弧光灯的3.4mW/cm的340nm光线最初曝光0.5，1，2，5和10分钟，如图2a到2d中所示。棱镜26的曝光区域20被标记，取下掩模28和测量折射指数变化。通过观察穿过棱镜26的一片形激光束的偏转，来测量棱镜26的折射指数调节。穿过曝光20区域和未曝光22区域的光束的偏转的差异用于定量折射指数变化(Δn)和在折射指数上的百分率变化(％Δn)。
在三小时后，该棱镜26用与预先曝光区域20重叠的窗口32重新掩蔽并第二次辐射0.5，1，2和5分钟(总时间因此分别等于1，2，4和10分钟)。取下掩模28，测量折射指数变化。在另外三小时之后，该棱镜第三次曝光0.5，1和2分钟(总时间因此等于1.5，3和6分钟)和测量该折射指数变化。正如所预见的，在每次曝光之后各棱镜26的随曝光时间而增加的％Δn将获得原型(prototypical)剂量响应曲线。以这些结果为基础，对于1000g/molRMC14单体，足够的RMC14单体扩散似乎发生在大约3小时。
在它们各自的曝光之前和之后，除了RMC单体A外的全部RMC单体(B-F)得到了光学清澈和透明的棱镜。例如，在60wt％FPMC中被引入40wt％的情况下，RMC单体B、C和D的最大％Δn分别是0.52％，0.63％和0.30％，这对应于6分钟的总曝光时间(2分钟的三次曝光，对于RMC单体B来说每次由3小时的间隔分开，和对于RMC单体C和D来说每次由3天的间隔分开)。然而，虽然它在折射指数上产生了最大变化(0.95％)，从RMC单体A(也在60wt％FPMC中引入40wt％，和有6分钟的总曝光时间-2分钟的三次曝光，每次曝光被3小时的间隔分开)制造的棱镜多少变模糊。因此，如果RMC单体A用于制造IOL，则RMC必须包括低于40wt％的RMC单体A或％Δn必须保持低于当材料的光学透明度受损害时的临界点。
对于棱镜中的RMCA和C在连续和不连续辐射之间的对比表明，更低的％Δn值出现在暴露于连续辐射的棱镜中，与使用不连续的辐射所观察到的那些相比而言。正如这些结果所显示的，在各次曝光之间的时间间隔(它与RMC从未曝光区域扩散到曝光区域的量有关)可用于精确地调节从本发明的聚合物组合物制造的任何材料的折射指数。
整个、预先辐射的棱镜暴露于中压汞弧光灯使任何剩余游离RMC聚合，有效地锁定该折射指数差值(contrast)。在光锁定前后折射指数变化的测量显示了在折射指数上没有进一步调节。
实施例8
IOL的光学表征
如图3a、3b和4中所示，塔耳波特(Talbot)干扰测量法和伦奇测试法用于定性地和定量地测量在辐射之前和之后的透镜中的任何主要的光学像差(主要的球面像差，斜射球面像差，散光，场曲，和扭曲)以及定量在光聚合之后光学能力的变化。
在塔耳波特干扰测量法中，试验IOL位于具有第二光栅的两个伦奇刻线之间，该光栅放置在IOL的焦点之外并以相对于第一个光栅的已知角度θ来旋转。第一个伦奇刻线的自生影像(autoimage)(p1＝300线/英寸)在第二光栅(P2＝150线/英寸)上的重叠产生了以角度α1倾斜的莫阿干涉条纹。通过将第二伦奇刻线沿着光轴从试验透镜发生已知距离d的轴向位移来构造第二莫阿干涉条纹图案。第二光栅的位移使得第一个伦奇刻线的自生图像增大了放大率，引起所观察的莫阿干涉条纹图案旋转到新角度θ2。莫阿螺距角的知识允许通过以下表达式测定透镜的焦距(或相反地它的光学能力)： f = p 1 p 2 d ( 1 tan α 2 sin θ + cos θ - 1 tan α 1 sin θ + cos θ ) - 1 . . . . . . ( 1 )
为了说明塔耳波特干扰测量法对于这一工作的适用性，在空气中测量的本发明的、预先辐射的IOL(60wt％PDMS，30wt％RMC单体B，10wt％RMC单体D，和0.75％DMPA，相对于两种RMC单体)当中的一种的莫阿干涉条纹图案给出在图3a和3b中。莫阿条纹的每一个备有为莫阿干涉条纹图样的处理所特定设计的最小二乘拟合算法。在两个伦奇刻线之间的角度被设定在12°，第二伦奇刻线在第一和第二莫阿干涉条纹图案之间的位移是4.92mm，和莫阿条纹的螺距角，相对于由仪器的光轴和以90°交叉的两个伦奇刻线所确定的正交坐标系确定，是α1＝-33.2±0.30°和α2＝-52.7±0.40°。这些值代入上述等式中得到焦距10.71±0.50mm(光学能力＝93.77±4.6D)。
本发明IOL的光学像差(来自制造或来自RMC组分的刺激-诱导聚合)通过使用“伦奇测试法”监测，该方法包括从塔耳波特干涉仪上除去第二伦奇刻线和观察在通过试验IOL之后第一个伦奇刻线的放大的自生图像。试验透镜的像差通过干涉条纹系统的几何畸变(由伦奇刻线产生)来表明自身，当在像平面上观察时。畸变像的认识揭示了透镜的像差。通常，本发明制造的透镜(辐射处理前后)显示了干涉条纹的清晰的、平行的、周期性的间隔，显示了不存在大多数的初阶(primary-order)光学像差、高的光学面质量、n的本体均匀性和恒定的透镜光学能力。图4是从60wt％PDMS，30wt％RMC单体B，10wt％RMC单体D，和0.75％的DMPA(相对于2RMC单体)制造的本发明的预辐射的IOL的伦奇图的举例性例子。
单个伦奇刻线的使用也可用于测量发生折射的波阵面的会聚度(即光学能力)。在这一测量中，将试验IOL放入与第一个伦奇刻线接触，准直平行光入射到伦奇刻线上，以及透镜和放大的自生图像投影到观察屏幕上。自生图像的放大使得通过测量投影的干涉图的空间频率来测量该折射的波阵面的曲率。这些关系由下式来定量： P V = 1000 L ( 1 + d s d ) . . . . . . . . ( 2 )
其中Pv是以屈光度表示的透镜的光学能力，L是从透镜到观察平面的距离，ds是第一个伦奇刻线的放大的条纹间隔和d是原始光栅间隔。
实施例9
从本发明IOL的光聚合导致的光学能力变化
本发明的IOL10按照实施例3所述制造，包括60wt％PDMS12(nD＝1.404)，30wt％的RMC单体B14(nD＝1.4319)，10wt％的RMC单体D14(nD＝1.4243)，和0.75wt％的光引发剂DMPA(相对于两种RMC14单体的总重量百分数)。该IOL10装有1mm直径光掩模28并暴露于来自1000WXe：Hg弧光灯的3.4mW/cm2的340nm准直平行光16达两分钟，如图5a中所示。辐射的透镜10然后被放入黑暗中达三小时以促使聚合和RMC14单体扩散，如图5b中所示。通过使用上述光条件，将整个透镜10连续曝光六分钟来将IOL10光锁定，如图5c中所示。莫阿螺距角的测量，随后代入等式1中，对于未辐射22区和辐射20区分别得到95.1±2.9D(f＝10.52±0.32mm)和104.1±3.6D(f＝9.61mm±0.32mm)的光学能力。
光学能力增加的幅度大于从棱镜实验所预计的值，在该实验中通常实现折射指数的0.6％增加。如果在IOL中获得了折射指数的类似提高，则在折射指数上预期的变化将是1.4144到1.4229。通过使用在透镜光学能力(在空气中)的计算中的新折射指数(1.4229)并假定透镜的尺寸没有因聚合而改变，则计算出96.71D(f＝10.34mm)的透镜光学能力。因为这一值低于104.1±3.6D的所观察到的光学能力值，光学能力的额外增加必须来自另一机理。
光聚合的IOL10的进一步研究表明，在初始辐射曝光之后的后续RMC14单体扩散会导致透镜10的曲率半径的变化，如图5d中所示。该RMC14单体从未辐射区22迁移到辐射区20会引起透镜10的前34和后36表面当中的一个或两者溶张，因此改变了透镜10的曲率半径。已经确定，对于表面34和36两者在曲率半径上的7％减少足以解释在透镜光学能力上所观察的增加。
对在曲率半径上的相伴的变化进一步进行研究。制造与上面描述的相同的IOL10。IOL10的伦奇干涉图示于图6a中(左干涉图)。通过使用塔耳波特干涉仪，透镜10的焦距经过实验测定为10.52±0.30mm(95.1D±2.8D)。该IOL10然后装有1mm光掩模28和用来自1000WXe：Hg弧光灯的1.2mW的340准直光16连续辐射2.5分钟。与前面的IOL不同，本透镜10在辐射之后三小时没有“锁定”。图6b(右干涉图)是在辐射之后的六天所取的透镜10的伦奇干涉图。在两个干涉图案之间的最明显的特征是条纹间隔38的急剧增加，这是透镜10的折射能力提高的指征。
条纹间隔38的测量显示了在空气中大约+38屈光度的提高(f≈7.5mm)。这对应于在眼睛中大约+8.6屈光度的变化。由于白内障外科手术的大部分手术后矫正是在±2D之内，这一实验表明本发明的IOL的使用使得有较大的治疗窗口。
实施例10
非含苯基的IOL的光聚合研究
制造使用非含苯基的RMC单体14的本发明IOL10，进一步研究从第二聚合物基质18的形成引起的溶张。该IOL10的举例性例子是从60wt％PDMS，30wt％RMC单体E，10wt％RMC单体F，和0.75％DMPA(相对于两种RMC单体)制造。所获得的IOL的辐射前焦距是10.76mm±0.25mm(92.94±2.21D)。
在本实验中，该光源16是来自He：Cd激光器的325nm激光线。将1mm直径光掩模28放置在透镜10上和暴露于2.14mW/cm2的在325nm处的准直光通量16达两分钟的时间。该透镜10然后在黑暗中放置三小时。实验测量表明，IOL10的焦距从10.76mm±0.25mm(92.94D±2.21D)变化到8.07mm±0.74mm(123.92D±10.59D)或在空气中+30.98D±10.82D的屈光度变化。这对应于在眼睛中大约+6.68D的变化。为了诱导这些变化所需要的辐射量仅仅是0.257J/cm2。
实施例11
监测从环境光的潜在IOL变化
本发明IOL的光学能力和质量经监测后显示，在环境光条件下的处理没有在透镜光学能力上产生任何所不希望的变化。1mm开孔直径光掩模放置在本发明IOL(含有60wt％PDMS，30wt％RMC单体E，10wt％RMC单体F，和0.75wt％DMPA，相对于两种RMC单体)的中心区域上，暴露于连续的室内光达96小时的时间，然后每24小时监测伦奇图案以及莫阿干涉条纹角度的空间频率。通过使用莫阿条纹的方法，透镜在从透镜模具中取出之后立即在空气中测量的焦距是10.87±0.23mm(92.00D±1.98D)和在暴露于环境光中96小时之后是10.74mm±0.25mm(93.11D±2.22D)。因此，在测量的实验不确定性之内，显示环境光没有诱导光学能力的任何所不希望的变化。所获得的伦奇图案的对比显示了干涉图案的空间频率和质量没有变化，证实了暴露于室内光不影响本发明IOL的光学能力或质量。
实施例12
辐射IOL的锁定程序的效果
测试其光学能力已通过辐射调节的本发明IOL，看看该锁定程序是否导致透镜光学能力的进一步改变。从60wt％PDMS，30wt％RMC单体E，10wt％RMC单体F和0.75％DMPA(相对于两种RMC单体)制造的IOL用来自He：Cd激光器的2.14mW/cm2的325nm激光线辐射两分钟，并对中压Hg弧光灯曝光八分钟。在锁定程序前后塔耳波特图像的对比显示了透镜光学能力保持无变化。干涉条纹的清晰对比表明本发明透镜的光学性能也保持不受影响。
为了确定该锁定程序是否完成，该IOL重新装上1mm直径光掩模并第二次暴露于2.14mW/cm2的325nm激光线两分钟。如前面所述，没有观察到透镜的条纹间隔或光学性能的可观察到的变化。
实施例13
锁定引起的潜在IOL变化的监测
会出现植入的IOL不需要手术后光学能力改进这一情况。在此情况下，该IOL必须锁定，以使得它的特性不发生变化。为了确定该锁定程序是否诱导在先前未辐射的IOL的折射能力上的所不希望的变化，本发明IOL(含有60wt％PDMS，30wt％RMC单体E，10wt％RMC单体F，和0.75wt％DMPA，相对于两种RMC单体)通过使用来自He：Cd激光器的2.14mW/cm2的325nm激光线，在其整个区域上进行三次2分钟的辐射，每一次被3小时的间隔分开。伦奇图和莫阿干涉条纹图案在各后续辐射之前和之后选取。在从透镜模具中取出之后和在第三次2分钟辐射之后立即在空气中测定的本发明IOL的莫阿干涉条纹图案分别显示了10.50mm±0.39mm(95.24D±3.69D)和10.12mm±0.39mm(93.28D±3.53D)的焦距。这些测量结果显示，光锁定先前未曝光透镜没有诱导在光学能力上所不希望的变化。另外，没有检测到在伦奇条纹的条纹间隔或质量上的可辩别的变化，表明折射能力没有因锁定而变化。
实施例14
波阵面传感器对能够进行植入后光学能力改进的IOL的应用
a.夏克-哈特曼波阵面传感器
用于测量光学系统的像差的夏克-哈特曼波阵面传感器的基础理论是以以下概念为基础：相对于理想的波阵面有倾斜的会聚性波阵面的部分(即亚孔径(subaperture))引起光聚焦在所设想的焦点以外的地方。该相反的方面(converse)可用于测定在波阵面的一部分区域中的倾斜误差(通过确定来自该区域的光与某一平面相交的位置)，和在该交点和从完美/理想波阵面预期的交点之间的相应差异。
夏克-哈特曼波阵面传感器使用透镜阵列来测量有像差的波阵面的局部化的斜率。如图7中所示，传感器40是从一排的球面透镜或从圆柱面透镜的两个等同的层(彼此以90°排列形成球面小透镜体42)的二维阵列所构成。球面小透镜体42将需要试验的波阵面44分成多个亚孔径，它们将光引导至透镜阵列42的聚焦平面上的一排焦点上。理想的波46的试验导致聚焦点48的规则阵列，每一点位于相应的小透镜体42的光轴上。如果使用有像差的波阵面44，则在各亚孔径的像平面52上的像点50将相对于对照图案中的相应点48位移了与局部倾斜度成比例的系数。被试验的波阵面44的局部斜率或偏导数因此可通过测量这些聚焦点48和50的位移来检测。图7描绘了如何确定每次通过小透镜体42的倾斜。实线和虚线分别表示在穿过小透镜体42的阵列之后，分别在理想的46和有像差的44会聚性波阵面之后，分别相对于理想的46和有像差的44会聚性波阵面的波面法线。在该图中，Δx是光束偏移的分量中的一个的值，f是小透镜体阵列的焦距，和θx是有像差的波阵面44与理想情况相比的倾斜角。在取样位置(x，y)上所试验的波阵面44的偏导数W(x，y)是下面的关系式获得 ∂ W ( x , y ) ∂ x = Δx f . . . . . . . . . . . . ( 3 a ) ∂ W ( x , y ) ∂ y = Δx f . . . . . . . . . . . . . ( 3 b )
b.夏克-哈特曼波阵面传感器和波阵面补偿器用于矫正人眼的光学像差的应用
夏克-哈特曼波阵面传感器能够用于人眼和任选与波阵面补偿器联合使用。尤其，光学测量能够通过首先从理想波阵面建立一套的参考点来获得。在眼睛不存在的情况下，高度准直的光束射向光学系统和穿过夏克-哈特曼波阵面传感器，在此聚焦于视屏上。使用这一图案作为参考物可以除去光学系统固有的任何相差或像差。不相干光或相干光的致密光源然后聚焦到视网膜上。如果眼睛具有像差，则从视网膜反射出的光在它离开眼睛时形成扭曲的波阵面。扭曲的波阵面的瞳孔然后聚焦到最初保持平整(或在关闭位置)的可变形反射镜(或合适的波阵面补偿装置)的表面上，然后传输到夏克-哈特曼波阵面传感器。该可变形反射镜或合适的波阵面补偿装置位于与眼睛的瞳孔面和波阵面传感器的小透镜体阵列两者共轭的平面中。两维的小透镜体阵列取样波阵面并将一排的聚焦的点形成到照相底板，CCD摄像机，或其它类型的电子成像装置上。来自小透镜体的光斑点中的每一个位于像平面上，与波阵面误差的斜率成比例。来自眼睛的所获得的有像差的波阵面是通过首先寻找由光分布的矩心确定的每一个亚孔径的聚焦点来进行分析的。通过对比在真实和参考图案中的相应聚焦点的位置，可以计算在x和y方向上每个聚焦点的位移。来自眼睛的变形波阵面的中心取样点在x和y两方向上的偏导数是从方程式(3a)和(3b)测定的。整个波阵面分布然后通过使用模式波阵面评价方法，从有像差的波阵面的所计算偏导数来重建。被试验的波阵面，W(x，y)，被假设由下式表达： W ( x , y ) = Σ i = 0 14 C i Z i ( x , y ) . . . . . . . . . ( 4 )
其中Zi(x，y)是能达到第四度(degree)的查涅克(Zernike)多项式和Ci是各模式的相应系数。使用方程式(3a)和(3b)，W(x，y)的偏导数取以下形式： ∂ W ( x , y ) ∂ x = Σ i = 0 14 C i ∂ Z i ( x , y ) ∂ x . . . . . . . . . ( 5 a ) ∂ W ( x , y ) ∂ y = Σ i = 0 14 C i ∂ Z i ( x , y ) ∂ y . . . . . . . . . ( 5 b ) . . . . . i = 0
最小二乘法拟合法应用于被试验的偏导数和查涅克多项式系数是以下面的矩阵式获得
C＝(TM)(PQ)                                      (6)
其中C是系数列矢量，PQ是导数列矢量，和TM是因次14×2N2的变换矩阵，其中2N2是导数的测量的总数。因此，被试验的导数的认识使得可以计算查涅克系数，整个波阵面分布(x，y)，和因此各个查涅克模式的贡献。最终量对于在眼睛中存在的总体像差有直接物理意义，因为各个查涅克模式代表了特定的像差，例如散焦，散光，斜射球面像差等，因此它们的数值是像差不利地影响视觉的贡献的量度。
上述讨论明确地将查涅克多项式应用于波阵面分解。然而，在实践中该波阵面分解能够使用赛德尔(Seidel)像差系数或任何其它合适的一组的基函数来进行。
有像差的波阵面的补偿可通过使用可变形反射镜，空间光调制器(SLM)，微电子机械薄膜，分节微镜，或适当的波阵面补偿器来实现。典型的、可商购的可变形反射镜是由在背面的方阵列中放置了37个PZT激励器的镀铝的玻璃面板组成。在波阵面误差的计算后，电压被施加于在可变形反射镜的背面上的合适激励器上以最大程度减少或有效地消去系统的像差。在实践中，该激励器是通过校正由相继逐步逼近(iterations)的波阵面传感器所测量的误差的10％来进行更新。在初始校正之后，再次进行波阵面试验，与理想波阵面的参考图案对比，计算误差，和将电压施加于可变形反射镜的合适PZT激励器上。重复这一程序，直至获得了波阵面误差的均方根(RMS)的最小值为止。
c.波阵面传感器在能够进行植入后光学能力改进的IOL中的应用
夏克-哈特曼波阵面传感器能够用于引导在人眼中光学能力可调的IOL的改进。在光学能力可调的IOL已经植入和为了眼睛的愈合和折射稳定化已经历了足够的时间之后，在眼睛中像差的量和类型能够用夏克-哈特曼波阵面传感器，尤其在b部分中描述的自适应光学系统，来评价。在有像差的波阵面的重建后，通过将所需电压施加于可变形反射镜的激励器上来最大程度减少波阵面误差。对可变形反射镜的调节的数值和位置的认识能够用作一种参考，利用后者将光应用于光敏IOL上诱导合适量的聚合，以最大程度减少光学像差。
在另一实施方案中，可变形反射镜或其它适当的波阵面补偿器的使用不是绝对需要的。从使用夏克-哈特曼波阵面传感器对眼睛光学像差的测量结果构建有像差的波阵面将得到与光的应用的像差的位置和数值有关的足够信息。处理计算图，即，定义了相对于刺激如辐射的频率、持续时间和强度的IOL折射响应的曲线，与为了获得最佳视觉灵敏度所需要的IOL聚合程度的信息相结合，能够编程输入空间光调制器(SLM)中。具有该编程的信息的SLM可用于传达空间差异的刺激，在IOL中产生RMC聚合的所期望量。
最通常的SLM具有传输构型和由夹在两个ITO玻璃板之间的液晶材料组成。典型的液晶显示器(LCD)SLM由一侧上640×480象素阵列25μm组成。每个像素含有32％的大约填充系数(每一个像素的有效面积)和能具有8bit灰度标。具有所需强度和直径的光入射到SLM上。输出光束的图案和随后的空间限定的强度是由每一个像素的用户选择传输状态决定的。这样，在特定区域中辐射的区域和强度可以精确控制。
能够用于这一建议的技术中的第二类SLM设备是以反射模式操作的数字微镜器件(DMD)。DMD是在硅基片中单片整体形成的像素化、微机械型空间光调制器。典型的DMD芯片具有0.594×0.501英寸的尺寸和微镜是由具有反射涂层的硅片组成的13-17μm正方形。该微镜是以xy阵列排列，和该芯片含有行驱动器，列驱动器，和定时电路。在每一个镜像素下的寻址电路是用互补电压驱动在镜子下的两个电极的存贮单元。取决于存贮单元的状态(“1”或“0”)，每个镜被施加到另一寻址电极中的一个上的偏压和寻址电压的组合进行静电吸引。在物理上，镜能够旋转±10度。在存储中的“1”引起该镜旋转+10度，而在存储中“0”引起该镜旋转-10度。旋转到+10度的镜将入射光反射到投影透镜上和通过眼睛到IOL上。当该镜旋转-10度时，该反射光在投影透镜上消失。使用空间光调制器将光应用于IOL可以如下完成，在一次应用中用预定强度、持续时间和布局(placement)辐射该IOL，或在各次辐射之间的过渡时间中借助于得出的波阵面校正的测量结果分几个辐射剂量来应用该光。
d.包括折射调节组合物的组合物的相差(Phase contrast)变化
本专利申请的实施例9，10，12和13描述了为了校正在这些光可调的IOL中散焦的像差目的的实验。散焦，散光，和球面像差占引起人的有缺陷视觉的全部像差的80％以上。所以，准确地校正这些缺陷的能力将大大地提高视觉灵敏度。另一个高阶的像差典型地是在它们的空间分布和形状上更复杂的并需要光可调的IOL的折射性质的高分辨率改进(在微米级的空间分辨率)，与散光和散焦校正的简单情况相比。为了检查构成该IOL的光学折射材料的分辨率，进行以下实验。
光学折射组合物的薄膜是通过如下来制造：首先将60wt％的二乙酰氧基甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS，Mw＝36,000)基质与30wt％甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝1000)大单体，10wt％甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝4,000)大单体，和0.75wt％(相对于上述两种大单体)的光引发剂2，2-二甲氧基-2苯基乙酰苯(DMPA)混合。该组合物在室温下彻底混合5分钟和在30mtorr压力下脱气15分钟以除去任何夹带的空气。该材料然后被放置在两玻璃载片之间和在室温下固化24小时。
使用He：Cd激光器的325nm线来进行辐射。发自激光器的光束由75mm聚焦透镜聚焦到50μm针孔中。将125mm透镜放置在离开该针孔的焦距处以准直该光，以产生大约1.6mm的光束直径。光束的准直是通过监测从放入光束中的剪切板干涉仪形成的条纹的倾角来确保。将5000线/英寸(～5μm的间隔)刻线光栅放置在夹心膜的顶表面上，使用6.57mW/em2的准直325nm光将光学折射组合物暴露于光栅的塔耳波特自生图像达90秒钟。
图10显示了在通过5000线/英寸掩模的辐射之后膜的显微照片。照片的放大倍数是大约125X。贯穿照片的交替的深浅条纹具有大约5μm的间隔，这是由校正显微靶测定的结果。所以，该光敏材料具有高的空间相差。
以较简单和一般性符号的方式显示和描述了装置的各个元件和组分的一般特征。实际操作的合适构造细节和参数，参照该方法的各个普通方面，是本技术领域中那些技术人员所能够获得的和已知的。
虽然公开了特定的实施方案，但是可以预期，本技术领域中的那些人们能够和将可以设计出另外供选择的光学元件和波阵面传感器系统，按照字面上地或在等同的原则下在所附权利要求的范围内。

Claims (27)

1.校正光学系统中像差的系统，包括：光学元件和波阵面传感器，其中该光学元件包括第一聚合物基质和分散在其中的折射调节组合物，其中该折射调节组合物能够进行刺激-诱导聚合。
2.权利要求1的系统，其中该波阵面传感器是夏克-哈特曼波阵面传感器。
3.权利要求1的系统，其中该光学元件是透镜。
4.权利要求3的系统，其中该光学元件是眼内透镜。
5.权利要求4的系统，其中第一聚合物基质是聚硅氧烷基质。
6.校正光学系统中像差的系统，包括：
光学元件和自适应光学系统，其中该光学元件包括第一聚合物基质和分散在其中的折射调节组合物，其中该折射调节组合物能够进行刺激-诱导聚合，其中该自适应光学系统包括波阵面传感器和波阵面补偿器。
7.权利要求6的系统，其中该波阵面传感器是夏克-哈特曼波阵面传感器。
8.权利要求6的系统，其中该波阵面补偿器是选自可变形反射镜，微电子机械薄膜，和分节微镜。
9.加工有折射调节组合物分散在其中的光学元件的方法，包括：
用波阵面传感器获得光学元件的光学测量值，和
诱导折射调节组合物的一定量的聚合，其中聚合的量是由光学测量值决定。
10.权利要求9的方法，其中光学测量是光学元件的像差测量。
11.权利要求10的方法，其中该像差测量值转化成一组的基函数，后者选自查涅克多项式和塞德尔多项式。
12.权利要求10的方法，其中像差测量是选自散焦，散光，斜射球面像差，球面和更高阶像差中的至少一种的测量。
13.权利要求9的方法，其中光学测量是光学元件的波阵面测量。
14.权利要求9的方法，其中该波阵面传感器是夏克-哈特曼波阵面传感器。
15.权利要求9的方法，其中该光学测量值是用波阵面传感器和波阵面传感器补偿器获得的。
16.权利要求15的方法，其中该波阵面传感器补偿器是选自可变形反射镜，微电子机械薄膜，和分节微镜。
17.权利要求9的方法，其中聚合的量是由空间光调制器或数字微镜器件来诱导的。
18.被植入眼睛内和具有分散在其中的折射调节组合物的眼内透镜的加工方法，包括：
用波阵面传感器获得植入了眼内透镜的眼睛的光学测量值；和
诱导在眼内透镜中折射调节组合物的一定量的聚合，其中聚合的量是由光学测量值决定。
19.权利要求18的方法，其中光学测量是眼睛的像差测量。
20.权利要求19的方法，其中该像差测量是一组的基函数，后者选自描述所测量像差的查涅克多项式和塞德尔多项式。
21.权利要求19的方法，其中像差测量是选自散焦，散光，斜射球面像差，球面和更高阶像差中的至少一种的测量。
22.权利要求18的方法，其中光学测量是眼睛的波阵面测量。
23.权利要求18的方法，其中当眼内透镜植入时，在一定的时间间隔之后获得了光学测量。
24.权利要求18的方法，其中该波阵面传感器是夏克-哈特曼波阵面传感器。
25.权利要求18的方法，其中该光学测量值是用波阵面传感器和波阵面传感器补偿器获得的。
26.权利要求25的方法，其中该波阵面传感器补偿器是选自可变形反射镜，微电子机械薄膜，和分节微镜。
27.权利要求18的方法，其中聚合的量是由空间光调制器或数字微镜器件来诱导的。
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