具体实施方式

本披露涉及一种可以原位调整其位置的人工晶状体(IOL)。本披露进一步涉及调整这种IOL的位置的方法和一种用于调整IOL位置的系统。特别地，本披露的IOL可以包括至少一个袢，该至少一个袢的至少一部分由光响应形状记忆聚合物网络形成，比如多畴偶氮液晶聚合物网络(PD-LCN)。响应于具有特定偏振的特定激光辐射波长，PD-LCN将可预测地在给定方向上弯曲，从而允许调整眼睛内的IOL位置。此外，PD-LCN将保持其形状，使得调整后的IOL位置得以保留。进一步，响应于激光辐射的不同偏振，PD-LCN弯曲和IOL位置调整是可逆的。

本披露的IOL可以是单件式或模块化IOL(例如，两件式或三件式IOL)。一般而言，IOL包括至少一个光学器件和至少一个袢。袢位于光学器件的一侧(两侧)，并且有助于将IOL保持在眼睛内的稳定位置。取决于IOL设计，袢可以与光学器件集成或直接联接。在一些设计中，IOL还可以包括单独的或集成的基部，光学器件和/或袢可以与该基部集成或联接。基部可以固持光学器件，并且袢可以附接到基部。附接到光学器件或基部的袢区域在本文中被称为袢接合部。模块化IOL的部件可以在手术期间单独插入并组装在眼睛内。

整个袢、其一部分或仅袢接合部可以由PD-LCN形成。本披露的一些IOL可以包括多个袢。在这种情况下，所有的袢可以包括由PD-LCN形成的至少一部分。例如，所有的袢可以具有由PD-LCN形成的袢接合部。在一些具有多个袢的IOL中，对称放置的袢、比如彼此相对的袢或者成120度角的袢可以具有相同的PD-LCN放置，以允许IOL位置的对称调整。此外，在一些具有多个袢的IOL中，袢组、特别是其构件对称放置的组，可以具有不同的PD-LCN放置，以允许袢对偏振激光辐射做出不同的响应，从而允许更精细地调整IOL位置。

所有IOL偶尔都会经历不当放置，因此本披露与任何类型的IOL兼容。具体的IOL在图1至图7中进行描述，以演示在IOL中可以如何使用PD-LCN。受益于本披露，本领域普通技术人员可以确定PD-LCN在除具体说明的那些之外的许多其他类型的IOL中的适当放置。

图1A是IOL 10a的示意图，其包括光学器件20a和附接到光学器件20a和/或基部(未示出)的两个袢30a。每个袢30a具有臂40a和在臂40a与光学器件20a之间的袢接合部50a。袢接合部50a可以将袢30a附接到光学器件20a(或基部)。IOL还具有中心60a。一旦植入并固定在囊袋中，IOL 10a就可以通过照射一个或多个袢接合部50a以引起PD-LNC改变形状而围绕中心60a沿方向70或方向80旋转角度θ。如图1B所示，IOL 10a还可以在眼睛中沿方向90向前(朝前)移动或在眼睛中沿方向100向后(朝后)移动。图1C示出了IOL10a，在两个袢接合部50a都被照射以引起PD-LNC弯曲到大约40°弯曲角之后，在眼睛中沿方向100向后(朝后)推动IOL。

图2A是IOL 10b的示意图，其包括光学器件20b和附接到光学器件20b或基部(未示出)的两个袢30b。每个袢30b具有臂40b和在臂40b与光学器件20b之间的袢接合部50b。在植入并固定在囊袋中之后，IOL 10b的光学器件可以围绕中心60b沿方向70或方向80旋转角度θ。此外，如图2B所示，IOL 10b的光学器件20b可以通过照射袢接合部50b以引起PD-LNC改变形状而分别在眼睛中沿方向90或100朝前或朝后调整。图2B还展示了根据两件式IOL的一些实施例，光学器件20b可以如何定位在基部110内。

图3是另一个IOL 10c的示意图，其包括光学器件20c和附接到光学器件20c或基部(未示出)的三个袢30c。每个袢30c具有臂40c和在臂40c与光学器件20c之间的袢接合部50c。袢接合部50c可以将袢30c附接到光学器件20c。IOL还具有中心60c。在植入并固定在囊袋中之后，IOL 10c的光学器件可以通过照射一个或多个袢接合部50c以引起PD-LNC改变形状而围绕中心60c沿方向70或方向80旋转角度θ和/或在眼睛中朝后或朝前调整。

图4是另一个IOL 10d的示意图，其包括光学器件20d和附接到光学器件20d或基部(未示出)的四个袢30d。每个袢30d具有臂40d和在臂40d与光学器件20d之间的袢接合部50d-1或50d-2。每个袢接合部50d-1或50d-2可以将袢30d附接到光学器件20d或基部。IOL还具有中心60d。在植入并固定在囊袋中之后，IOL 10d的光学器件可以通过照射一个或多个袢接合部50d-1和/或50d-2以引起PD-LNC改变形状而围绕中心60d沿方向70或方向80旋转角度θ和/或在眼睛中朝后或朝前调整。袢接合部50d-1可以由与袢接合部50d-2相同的PD-LCN形成或由不同的PD-LCN形成。例如，袢接合部50d-1可以具有与袢接合部50d-2不同wt％的二丙烯酸偶氮苯液晶单体或不同的交联密度，从而允许袢接合部对偏振激光辐射做出不同的响应。

图5是另一个IOL 10e的示意图，其包括光学器件20e和附接到光学器件20e或基部(未示出)的两个袢30e。两个袢30e都具有臂40e和在臂40e与光学器件20e之间的袢接合部50e。袢接合部50e可以将袢30e附接到光学器件20e。IOL还具有中心60e。在植入并固定在囊袋中之后，IOL 10e的光学器件20e可以通过照射一个或多个袢接合部50e以引起PD-LNC改变形状而围绕中心60e沿方向70或方向80旋转角度θ和/或在眼睛中朝后或朝前调整。

图6是另一个IOL 10f的示意图，其包括光学器件20f和附接到光学器件20f或基部(未示出)的两个环状袢30f。每个袢30f具有臂40f和在臂40f与光学器件20f之间的至少一个袢接合部50f。袢接合部50f可以将袢30f附接到光学器件20f。IOL还具有中心60f。在植入并固定在囊袋中之后，IOL 10f的光学器件20f可以通过照射一个或多个袢接合部50f以引起PD-LNC改变形状而围绕中心60f沿方向70或方向80旋转角度θ和/或在眼睛中朝后或朝前调整。

图7是另一个IOL 10g的示意图，其包括光学器件20g和附接到光学器件20g或基部(未示出)的两个三维袢30g。每个袢30g具有臂40g和在臂40g与光学器件20g之间的至少一个袢接合部50g，在此示例中，该臂具有复杂的三维结构。袢接合部50g可以将袢30g附接到光学器件20g。IOL还具有中心60g。在植入并固定在囊袋中之后，IOL 10g的光学器件可以通过照射一个或多个袢接合部50g以引起PD-LNC改变形状而围绕中心60g沿方向70或方向80旋转角度θ和/或在眼睛中朝后或朝前调整。

在图1A至图7中，整个袢30可以由PD-LCN形成，或者其仅一部分可以由PD-LCN形成。特别地，袢接合部50可以由PD-LCN形成并且附接到袢30的其余部分(比如臂40)和光学器件20或基部110。此外，袢30或袢接合部50可以由多于一种类型的PD-LCN形成。例如，袢30或袢接合部50的不同部分中的PD-LCN可以在成分或交联密度方面变化，以提供对偏振激光辐射的不同程度的响应。

适用于本披露的PD-LCN可以是任何生物相容性PD-LCN，其响应于暴露于在440nm至514nm范围内、在457nm至514nm范围内或者在440nm至445nm范围内、或者特别是442nm的偏振激光辐射而弯曲，其中这些范围包括端点。

PD-LCN可以包括交联的二丙烯酸酯液晶单体和二丙烯酸偶氮苯液晶单体。二丙烯酸酯偶氮苯液晶单体可以以25wt％或更少、20wt％或更少、15wt％或更少、10wt％或更少、5wt％或更少、在0.1wt％与25wt％之间、在0.1wt％与20wt％之间、在0.1wt％与15wt％之间、在0.1wt％与10wt％之间、在0.1wt％与5wt％之间、在1wt％与25wt％之间、在1wt％与20wt％之间、在1wt％与15wt％之间、在1wt％与10wt％之间、在1wt％与5wt％之间、在3wt％与25wt％之间、在3wt％与20wt％之间、在3wt％与15wt％之间、在3wt％与10wt％之间、在3wt％与5wt％之间、在5wt％与25wt％之间、在5wt％与20wt％之间、在5wt％与15wt％之间、5wt％与10wt％之间、在10wt％与25wt％之间、在10wt％与20wt％之间、在10wt％与15wt％之间、在15wt％与25wt％之间、在15wt％与20wt％之间、或在20wt％与25wt％之间的量存在，其中两个量之间的范围包括端点。

具有较低交联密度的PD-LCN在暴露于偏振激光辐射时表现出比具有较高交联密度的PD-LCN更明显的弯曲响应。对于许多IOL，期望更明显的弯曲响应以限制诱导响应所需的时间。然而，对于更加受控的弯曲有用的IOL，PD-LCN交联密度可以增加。此外，需要一定程度的交联来形成稳定的PD-LCN。

交联密度可能受形成条件影响，特别是单体在彼此存在下光固化以诱导交联的长度。此外，交联密度可能受单体的分子量的影响，在所有其他因素都相同的情况下较低分子量的单体产生具有较高交联密度的PD-LCN。

典型地，袢30或袢接合部50中使用的PD-LCN将具有在1.0mol/dm3与8.0mol/dm3之间的交联密度。

用于本披露的一种合适的二丙烯酸酯液晶单体是4-(3-丙烯酰氧基丙氧基)-苯甲酸酯2-甲基-1,4-苯酯(也称为2-甲苯-1,4-二酰基双{4-[3-(丙烯酰氧基)丙氧基]苯甲酸酯})，其具有以下结构式：

用于本披露的合适的二丙烯酸酯偶氮苯液晶单体包括4,4'-双[6-丙烯酰氧基)己氧基]偶氮苯，其具有以下结构式：

以及4-庚基4'-丙基偶氮苯、4-辛基4'-丙基偶氮苯、4-氰基4'-庚基氧基偶氮苯和4-氰基4'-辛基氧基偶氮苯的二丙烯酸酯。

尽管PD-LCN作为光响应形状记忆聚合物网络的示例被详细讨论，但可以以与PD-LCN相同的方式使用其他光响应形状记忆聚合物网络。例如，可以使用具有不同于二丙烯酸酯的一种或多种交联剂或具有不同单体的光响应形状记忆聚合物网络。在包括PD-LCN的光响应形状记忆聚合物网络中，可以使用添加剂。一般而言，响应于偏振激光辐射、特别是响应于具有给定偏振角的偏振激光辐射，光响应形状记忆聚合物网络仅需要以可预测的方式、比如以可预测的弯曲角弯曲。

本披露进一步提供了在患者的眼睛中植入和调整包含光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)的IOL(比如IOL 10)的方法200，如图8中的流程图所示。在步骤210中，从囊袋中取出晶状体(典型地是天然晶状体，但可以是先前的IOL)。在步骤220中，将IOL放置在囊袋中。在此步骤期间，外科医生尝试将IOL放置在选定位置，但并非总是成功。在步骤230中，让眼睛愈合一段时间，典型地是两到四个星期。在此期间，IOL可能会在眼睛内移动或改变位置。

在步骤240中，典型地在手术之后数天、数周或数月，患者进行诊断性眼睛检查以获得术后数据。在步骤240中，可以获得眼睛的生物特征数据。在步骤240中，还可以获得视觉质量数据，比如屈光不正，包括简单的屈光测量，或者在适当的情况下更复杂的测量，比如散光轴位。步骤240也可以作为IOL维护步骤开始，通常在初始IOL放置之后数周、数月或数年。

在步骤250中，至少部分地基于来自诊断性眼睛检查的信息，比如术后生物特征数据和术后屈光不正，确定患者的视觉质量是否可以得到改善。例如，患者可能会经历眼睛的次优屈光，或者可能仍然会经历散光。例如，诊断性眼睛检查可以使用例如屈光计或像差计来测量屈光或柱镜。

在步骤250中，基于来自诊断性眼睛检查的数据、比如术后生物特征数据和术后屈光不正，可以生成列线图以控制激光器将偏振激光辐射施加到光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)，以引起袢的形状变化，并且从而引起人工晶状体在患者眼睛中平移或旋转中的至少一种，从而矫正术后屈光不正。例如，列线图可以用于确定光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)的弯曲角、以及将实现弯曲角的包括偏振角的偏振激光辐射。可替代地，可以使用基于非列线图的算法以相同方式控制激光器。可以生成列线图或者可以使用经编程的计算机来执行基于非列线图的算法，该计算机也可以能够接收和存储来自诊断性眼睛检查的数据。

在步骤260中，持续足以引起IOL的部分弯曲的时间将具有偏振角的偏振激光辐射施加到至少IOL袢的包含光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)的IOL袢的部分，调整IOL在囊袋中的位置。

IOL的包含光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)的被照射部分可以是袢接合部，或袢的可以在眼睛的瞳孔扩张时经由偏振激光辐射到达的另一个部分。因此，在用偏振激光辐射照射IOL袢的包含光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)的部分之前，可以使患者眼睛的瞳孔扩张以允许触及光响应形状记忆聚合物网络，比如PD-LCN。在IOL的包含光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)的部分通常被瞳孔覆盖且不暴露于光的方法中，在植入或调整IOL位置的任何外科手术之后，患者可能不需要配戴防护眼镜。

偏振激光辐射可以由能够提供以下波长的任何激光器提供，该波长能够在穿过偏振滤光器时引起光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)的弯曲。例如，激光器可以是飞秒或准分子激光器。波长可以在440nm至514nm的范围内、在457nm至514nm的范围内、或者在440nm至445nm的范围内、或者特别是442nm，其中这些范围包括端点。

偏振滤光器可以是激光器的一部分，或者使用合适的光学器件以其他方式放置在激光器与眼睛之间。

可以基于光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)要实现的弯曲程度来选择偏振角。如图9所示，比如可以包含在袢中的PD-LCN的薄带将响应于特定程度的偏振激光辐射而弯曲可预测的角度。此弯曲角与偏振角的关系趋于线性。弯曲角的响应性可以部分地由PD-LCN的交联密度确定。

用偏振激光持续照射一定时间量，该时间量被确定为适合实现目标弯曲角。例如，时间量可以是5分钟或更短、2分钟或更短、一分钟或更短、在0.5秒与1分钟之间、在0.5秒与2分钟之间、在0.5秒与5分钟之间、在5秒与1分钟之间、在5秒与2分钟之间、或在5秒与5分钟之间，其中两个量之间的范围包括端点。照射可以是恒定的或脉冲的。

可以多次照射相同的袢以获得正确的弯曲角。此外，尽管可以只照射一个袢，但对于许多调整，将照射多于一个或所有的袢。

取决于袢的被照射部分的物理形状(袢被照射)、(多个)袢在囊袋中的位置、以及引起的光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)的弯曲程度，IOL将移动到囊袋内的调整后位置。

例如，如果IOL的袢受到某个偏振角的激光辐射，该偏振角引起袢抵靠囊袋的后部区域进行推动，则IOL将在囊袋中轴向向前移动到眼睛中更靠前的位置。如果IOL的袢受到某个偏振角的激光辐射，该偏振角引起袢抵靠囊袋的前部区域进行推动，则IOL将在囊袋中轴向向后移动到眼睛中更靠后的位置。这些简单的向前和向后轴向调整可以改变IOL的屈光度，并且矫正屈光不正。

更复杂的IOL可以弯曲以抵靠囊袋的不同部分进行推动，或者进行内部旋转，从而允许IOL光学器件围绕中心旋转目标角度。例如，当患者具有散光并且IOL未与散光轴正确对准时，这可以是有用的。

弯曲的位置和程度以及偏振角可以使用经编程以访问关于眼睛和IOL的数据的计算机来计算，以计算激光照射对IOL光学器件的弯曲和位置的影响，并且选择适当的激光照射位置和持续时间，以达到IOL的目标位置。

激光辐射的位置和持续时间，以及在一些系统中，偏振滤光器的放置并且因此偏振角也可以使用经编程以控制激光器的计算机来实现。计算机可以与经编程以计算如何实现IOL的目标位置的计算机相同，也可以是不同的计算机。

出于本披露的目的，计算机包括处理器、存储器和通信接口。

在步骤270中，让眼睛在足以获得准确眼睛检查结果的持续时间内恢复。典型地，瞳孔在步骤260之前被扩张，因此该持续时间可以至少足够长以历经瞳孔扩张停止。例如，该持续时间可以是至少一天或至少一周。

然后过程返回到步骤240，并且再次对患者进行评估，以确定实际IOL位置是否是目标位置。

尽管方法200被描述为具有多个步骤，但本披露包括仅包含那些步骤的一部分(比如步骤240至260、或步骤250至270)的其他方法。

在弯曲之后，光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)无限期地保持就位，从而使用方法200进行永久性调整，除非IOL由于其他原因而移动。然而，通过用具有不同偏振角的激光辐射照射光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)，光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)可能容易地多次不同程度地弯曲。因此，例如，如果在步骤260中IOL光学器件在眼睛中向前移动得太远，则可以用不同偏振角的激光辐射照射相同的袢，从而使其较小的程度地弯曲，从而在眼睛中有效地向后移动IOL光学器件。

本披露进一步包括手术系统300，如图10所示，用于调整IOL(比如IOL 10)在眼睛的囊袋中的位置。系统300包括计算机310，该计算机包括处理器320、存储器330和通信接口340。系统300还包括激光器350，该激光器能够提供合适范围内的激光辐射以引起袢材料的形状变化，比如在440nm至514nm范围内、在457nm至514nm范围内、或在440nm至445nm范围内、或者特别是442nm，其中这些范围包括端点。系统300可以进一步包括偏振滤光器360，该偏振滤光器能够调整来自激光器350的辐射的偏振角。偏振滤光器360可以是激光器350的一部分，或者是单独的部件。

计算机310可以在存储器330中包括指令，这些指令当由处理器320执行时使指令通过通信接口340发送，从而引起激光器350和偏振滤光器360照射患者眼睛的囊袋中的IOL的某些部分，以引起IOL的光响应形状记忆聚合物网络(比如PD-LCN)弯曲。特别地，当指令由处理器320执行时，它们可以使激光器350和偏振滤光器360实现方法200的步骤260。另外，存储器330可以存储以下指令，这些指令用于基于特定于患者的生物特征、波前、和/或术后进行的其他测量来生成算法或列线图，以使激光器350将光施加到袢以引起形状变化，这将引起晶状体改变位置并且因此校正任何残余屈光不正和/或复曲面错位。

以上披露的主题应认为是说明性而非限制性的，并且所附权利要求旨在覆盖所有此类修改、增强、以及落入本披露的真实精神和范围内的其他实施例。因此，为了被法律最大程度地允许，本披露的范围将由以下权利要求及其等效物的最广泛允许的解读来确定、并且不应受限于或局限于上述详细说明。