50年前，人類生產了不透氣材料（PMMA）制作的硬性接觸鏡，開啟了屈光矯正的新紀元。今天接觸鏡已經高度普及，尤其軟性接觸鏡是非常容易配適的、適合多數角膜的、高透氧的鏡片，而且價格是50年前價格的1/50。50年來，人們對接觸鏡的不斷研究，包括對鏡片材料、生產工藝、眼表形態學和測量、眼球生理解剖、鏡片設計、鏡片護理等的研究，不斷擴展該領域的知識，未來接觸鏡科技仍然會繼續突飛猛進。

在過去的50年中，接觸鏡一直在發展。硅水凝膠材料的出現，提高了軟性接觸鏡的透氧性，也減少了配戴并發癥，比傳統的水凝膠鏡片更優。日拋鏡片大幅提高了配戴的安全性，有研究表明日拋軟鏡還可以減少配戴者的復查頻率，戴日拋軟鏡的配戴者最長可以2年才復診一次而無安全風險。

軟性接觸鏡一直在創新連續過夜配戴的產品，但由于軟鏡直徑大，鏡片活動度相對少，鏡下淚液交換少，雖然軟鏡材料的透氧性已經提升到了新高度，但連續過夜配戴的并發癥還是比常規日戴的軟鏡高很多。（圖1）

圖1 連續過夜配戴比日戴軟性接觸鏡的風險更大

硬性高透氣性接觸鏡（RGP）則很好地解決了這一問題。RGP不含水、硬質、高透氧、活動度大、淚液交換好等特性讓連續過夜配戴成為可能，在歐美一些國家允許RGP連續過夜配戴，最長的允許連續過夜配戴30天。

鞏膜鏡、半鞏膜鏡的出現則為復雜屈光不正，不規則角膜，重度干眼患者帶來了兼顧清晰、舒適、持久良好的治療效果。

接觸鏡的未來

數碼技術、微電子、納米科技和微電池技術會促進接觸鏡和微電子科技的結合，拓展我們對未來接觸鏡的創新設想。

一、生物傳感技術與接觸鏡的結合

最新的芯片技術已經實現了原子級尺寸的芯片制造。所以可以在接觸鏡中植入能連續反映眼球生物環境刺激變化的各類微型傳感器。接著，可以通過外部的分析、顯示設備把傳感器的數據呈現給用戶或醫生。其中，還需要解決給植入在接觸鏡中的傳感器供能（微電池技術）的問題。而這些天馬行空的想象已經開始逐步實現了。

1. 可測量眼壓變化的接觸鏡

美國FDA批準了首款可測量眼壓變化的接觸鏡，鏡片由特殊的醫用級的硅水凝膠材料制作，鏡片內置環形的應變器，可感受角膜曲率的微小變化，依此來測量眼內壓。

圖2 可測量眼壓變化的接觸鏡

2. 可檢測血糖的接觸鏡

在接觸鏡中植入化學感受器能分析配戴者的淚液來判斷代謝變化，比如血糖（圖3）、脂質、一些特殊的蛋白質等（未來還可以測量抗體/毒素、微生物、血液酒精含量、炎性因子等）。也可以附帶根據眼部微環境變化的藥物緩釋系統。

圖3 可測量血糖變化的接觸鏡

二、安裝微攝像頭的接觸鏡

接觸鏡上還可以安裝向外或向內的微型攝像頭（圖4）。比如現在已經在研究能拍攝和監控閉角性青光眼患者房角的接觸鏡（安裝對內的攝像頭）。未來將會出現能檢測眼底血管的變化，實時監控眼部或全身的系統性疾病的接觸鏡。

圖4 帶微攝像頭的接觸鏡

1. 接觸鏡在VR/AR（虛擬現實/增強現實）中的應用

VR頭盔都很厚重。因為放映視頻的顯示器距離眼睛很近，而且需要在眼球向各方向轉動時都有良好的視野，這就要求VR的光學鏡片度數夠高（一般是+20D），直徑夠大。而新的特殊的接觸鏡技術能解決這個問題，使得VR設備更美觀、小巧、輕便（圖5），可以不再使用笨重的頭盔，只需要配戴VR接觸鏡（圖6）和帶微型顯示器的眼鏡就能實現同樣的功能。而且眼球能向各方向轉動都能有全面的視野，而且接觸鏡上有眼動定位追蹤標記芯片，方便眼動追蹤。

左：CR頭盔 右：帶微型顯示器的眼鏡

圖5 接觸鏡使設備更輕便美觀

圖6 內置于接觸鏡的眼動定位追蹤標記芯片

按摩爾定律，隨著芯片技術的快速進步，未來可能連外戴的帶微型顯示器的眼鏡都不需要就能實現AR效果，那Google眼鏡也可以變為接觸鏡了。

由美國國防高級研究計劃局（Defense Advanced Research Projects Agency）和美國國立衛生研究院（National Institutes of Health）資助的一項研究中，就使用了一種新型的濾片和中央微鏡片技術制作的AR接觸鏡（圖7）。能用于看真實的世界，也能看極近距離的顯示屏。

圖7 AR接觸鏡

2. 可實時攝像的接觸鏡

也有安裝對外的攝像頭的接觸鏡，可以記錄配戴者看到的一切，可用于執法（間諜）、工業、低視力和盲的人群。科幻大片的技術已經到來。

三、藥物緩釋接觸鏡

常規點眼液的方法，常常初始劑量較大，而藥液很快流逝或被吸收，造成給藥濃度不穩定。為了避免較高的初始劑量對眼和全身的不良反應，用接觸鏡作為藥物的緩釋系統是很好的方法。

眼球的解剖結構和生理特點使得藥物很難穿透進入的作用靶點。通過淚液能進入到眼內的藥物劑量一般只有1~5%。

使用接觸鏡作為眼液的緩釋給藥系統，目前研究聚焦于如何改進藥物在鏡片的儲存，包括分子印刷技術，讓藥物更容易粘附在軟鏡材料中，或者讓藥物像三明治一樣夾在鏡片層間等。還有研究期望用淚液中的溶菌酶作為藥物的緩釋機制。藥物用聚氨基葡糖作為其微膠囊外殼，在一般溶液中保持完整，而遇到淚液中的溶菌酶則被破壞，而釋放其中的藥物。

抗菌素、抗炎、抗青光眼、干眼等藥物都可以用這種方式實現更好的給藥和治療效果。但接觸鏡藥物緩釋系統也有缺點，有些對光線敏感的藥物會受到影響。此外鏡片材料中的防腐劑也會影響藥物作用。

四、老視和超視力接觸鏡

接觸鏡光學中心與視軸中心是不一定重合的，這種情況臨床上稱為kappa角，即光軸和視軸的夾角。當二者不重合時戴接觸鏡造成視軸偏離光學中心，會引入較多像差而影響視覺質量。這種情況在多焦點的老視接觸鏡上更顯著，而且瞳孔大的時候更明顯，因為后者中央光學區更小。kappa角大的患者戴多焦接觸鏡視覺質量下降更明顯。而未來將會有針對個體Kappa角和瞳孔直徑個性化設計的不對稱接觸鏡（包括軟鏡、RGP等），使配戴者獲得更好的視覺質量，甚至能實現超視力。

現在已有在鏡片周邊做不對稱設計的技術，這意味著未來生產的鏡片不一定是圓形的也能在角膜上獲得良好的定位。

此外，利用特殊的流體介質（圖8）或液晶（圖9）可以制作可變焦（光度可變化）接觸鏡。由傳感器先探測注視距離、輻輳變化、瞳孔直徑變化等信息，計算眼球需要的矯正光度，改變鏡片上液晶的分布，改變鏡片厚度分布和前表面曲率，從而實現“自動變焦”。這將是最好的老視矯正工具。

圖8 流體介質變焦接觸鏡

圖9 液晶變焦接觸鏡

五、個性化近視控制接觸鏡

今天用于近視控制的多焦軟鏡和角膜塑形設計都是標準化的設計，未來會依據個體眼球周邊離焦狀態、瞳孔直徑、kappa角等檢查結果設計的個性化近視控制鏡片。即，對周邊離焦量、光學區直徑、不對稱設計量等的個性化設計，這樣不但能提高視覺質量，更能提高近視控制效果。

六、模擬戶外活動效果的接觸鏡

戶外活動能有效防控近視。已有研究把LED燈內置到接觸鏡中，稱為“量子點LED接觸鏡”（圖10）。通過程序控制入瞳光線的色度、方向、持續時間和振幅模擬戶外活動的光照效果以控制近視。這種技術還可以和日戴周邊離焦軟鏡或夜戴角膜塑形鏡結合以來應用。

圖10量子點LED接觸鏡

七、治療抑郁癥/情緒失調的接觸鏡

在高緯度地區生活的人，或者常年陰雨的地區，因為少見陽光而抑郁癥或情緒失調（常常是季節性的）高發。研究表明這類疾病可以通過移居到多光照，白晝長、溫暖的地區而明顯緩解甚至治愈。所以，有研究利用控制在接觸鏡上的光源技術（圖11）用于治療調節情緒失調。接觸鏡上的光源發出合適波長的光亮來刺激視網膜的神經節細胞，而這些細胞會通過一系列的生化神經機制改變人體褪黑素的分泌來調節情緒。

圖11 光源控制接觸鏡用于治療抑郁癥

未來的接觸鏡更多地是高科技產品的載體，這些植入鏡片的元件可能會增加鏡片厚度、增加彈性模量、減少氧傳導性，但也可以通過對邊緣設計的改善而提高舒適度。

八、未來的接觸鏡驗配——AI取代人類？

對眼表形態的精確測量分析，3D打印，基于臨床驗配算法的軟件模擬配適評估系統將會發展出AI輔助的接觸鏡驗配。AI可以按檢測得到的臨床數據，計算出最合理的配適，驗配效果可比擬有經驗的驗配專家。這樣不僅能大幅提高首次驗配成功率，還能更精確地做個性化設計實現配戴者的超視力（2.0視力），或個性化的近視控制設計，獲得更好的近視控制效果。

未來也許患者可以實現“自我驗配”而不需要驗配師介入了。

未來已來，只有想不到，沒有做不到！