聰明的隱形眼鏡，替眼睛做健康檢查！

• 作者／ 王清泓醫師
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《青光眼來襲，多數沒自覺！正確診斷不只測眼壓，眼科醫師圖文解說》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔

青光眼的病因有許多種，因此表現也十分多樣化，但它們又會造成近似的視神經傷害與視野變化，因此被歸類在「青光眼」的診斷。臺大醫院青光眼科主任王清泓醫師提醒，多數青光眼病人是沒有自覺症狀，唯有靠定期的眼科檢查，才能早期發現。

眼壓會變動，每人不一樣

王清泓主任說明，眼壓是青光眼重要的風險因子，它的高低會影響青光眼是否會持續惡化，因此眼壓測量是青光眼檢查的重要項目之一。

眼壓值要多少才正常呢？簡單來說，臺灣人正常眼壓值約在 10 到 20 毫米汞柱間，但是有一群人，他們的眼壓高於 20 毫米汞柱，可是其中 90% 的人，可能一輩子都不會發展成青光眼。這些人我們稱之為「高眼壓症」；相反的，另一群眼壓都在正常範圍內的人，他們的視神經、視覺功能卻一直惡化。有人稱這些人是「正常眼壓或低眼壓性青光眼」。

由此可以知道沒有一個放諸四海皆準的眼壓正常值，因為每個人視神經可以承受的壓力是不一樣的，病人也不需要因為今天的眼壓比上次高些，而心驚膽跳，寢食難安；但也不可以因為眼壓在正常範圍而輕忽了治療的必要性，更不要透過參考他人眼壓來揣測自己的病情。

王清泓主任表示，目前使用的眼壓測量方法，都是透過角膜（黑眼球的部份）測得，角膜的厚薄會影響眼壓的測量。角膜較厚，測出來的眼壓可能會被高估；反之角膜很薄，測出來的眼壓可能被低估。接受過雷射近視手術的病人，因為角膜厚度被削薄，眼壓測量值可能會被低估，因而降低病人及醫師對青光眼的警覺。

另外眼壓也會有晝夜變化，每個人的生理曲線都有所不同，在門診時間所測量的眼壓，往往不是病人最高的眼壓，因此病人要了解，眼壓高低只是評估青光眼的一個重要風險因素，必須合併其他病情，才能做出正確的診斷與治療。

青光眼可能導致視神經盤的凹陷擴大

王清泓主任提到，視神經聯繫眼睛內的網膜神經節細胞和大腦視覺中樞，視神經纖維成束聚集後，穿出位於眼球最後部的開口，而奔往大腦傳達訊息，這個眼球後部的開口就是我們所稱的視神經盤。沒有被神經纖維填滿留下的視神經盤空間我們稱之為視神經杯，或視神經凹陷。

不論是正常人或視神經有異常的人，絕大多數的人視神經盤都有凹陷，但是青光眼病人視神經盤的凹陷，會隨病情而增大或表現出特有變化。經驗豐富的眼科醫師用眼底鏡及細隙燈生體顯微鏡檢查，多數就可以篩選出青光眼的可疑病人，要更進一步確定，可以利用眼底攝影和近十年來發展的定量測量視神經纖維儀器。

進行視野檢查評估視野缺損

王清泓主任解釋，青光眼病人的神經細胞要損失 40% 以上，才會出現視野變化，多數視野缺損是從週邊先發展出來，再慢慢侵犯到中心，最後危及視力。因此病人自己不容易早期察覺，何況兩眼視野有相當大部分互相重疊，當只有一眼有問題時，更不容易自己發現，只能依賴眼科定期檢查，才能早期發現。

視野檢查只是青光眼追縱和治療的一部份，並不是青光眼最找早期的診斷方法，但是它協助醫師對病情基礎的建立，判斷是否惡化，擬訂或修改治療方針方面，還是很重要，並可幫助和其他疾病並作鑑別診斷。

王清泓主任補充道，我們也稱青光眼是一首三部曲，先有視神經病變，再導致視野變化，最後才造成視力的衰退及失明。因為視神經是青光眼最早有變化的部分，所以觀察視神經的變化就是診斷青光眼最重要的步驟。而長期追蹤時，視神經、視野、視力的檢查各具有不同重要性，要看病況是屬於早期或末期而定。

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• 本文轉載自科技大觀園，原文為《聰明的隱形眼鏡，替眼睛做健康檢查！》
• 作者 / 郭雅欣｜科技大觀園特約編輯

戴隱形眼鏡可以幹嘛？除了矯正視力，或讓虹膜看起來變大變漂亮，現在隱形眼鏡還能幫你的眼睛做健康檢查！交通大學電機工程系教授邱俊誠的團隊開發出一款智慧型隱形眼鏡，只要戴上，就能檢測眼球溫度、淚液蒸散速率、滲透壓、眼壓等數據，可提供眼科醫生做為診斷依據，協助研判病患是否有輕微或嚴重的乾眼症或青光眼症狀。

眼疾的檢測更準確，治療方法升級

這項研究對於眼睛的檢測帶來很大的突破，因為它可望讓眼疾的檢測變得方便快速，還能讓治療變得更加精準。乾眼症的成因不只一種，可能是淚液分泌不足，也可能是淚液成分中的油脂不足造成淚液蒸散過快，但過往的檢測方法並不能很有效的區分，因此醫生在給藥時，常常只能用自身經驗，做主觀的判斷。但有了智慧型隱形眼鏡協助檢測，能依據醫生的需求提供更精準的科學數據，也就能讓判斷與投藥更加正確。

而針對青光眼的患者，醫生也可以使用智慧型隱形眼鏡的數據，找出容易眼壓高的時間點，針對這些時間點給予藥物治療。邱俊誠進一步解釋：「這些檢測數據是珍貴的大數據資料，等到累積夠多數據，醫生或藥物開發商就可以分析出更準確的藥物配方。」因此這項研究成果一公布，立刻引起了各界關注。

另一個引起大家注意的重要原因，在於這是第一個可以戴得舒服的智慧型隱形眼鏡。目前全世界大部分的智慧型隱形眼鏡研發，都是以硬式鏡片做為基礎，但邱俊誠說：「我們一開始就是從『可配戴』的角度當出發點，因此是以現有的軟式隱形眼鏡材料矽水膠去做設計。」他們將可測量溫度、濕度、壓力等各種特性的感測器、處理晶片，以及傳輸資料用的天線等元件，就像三明治的內餡一樣夾在鏡片的夾層裡，因此配戴時的感覺，就和普通的隱形眼鏡一樣。

一度產生懷疑……真的做得出來嗎？

從 2011 年開始研發，到 2019 年宣布成功，這條路走了八、九年，邱俊誠表示：「其實並不是沒想過放棄，因為中間有太多困難，讓我一度沮喪，覺得看不到答案。」 

要做出這款智慧型隱形眼鏡，其中一個困難點在於元件的整合，儘管感測器都已經設計得非常精巧，靈敏度也夠高，但要整合在小小的曲面鏡片裡，還要能有效運作，有許多細節需要考量。邱俊誠舉例說，這些元件的檢測及訊號傳遞，需要從外界以無線電方式提供能量，能量過低無法啟動元件，能量過高可能造成鏡片溫度上升，因此光是能量的傳遞就花了許多時間研究。

另外，「隱形眼鏡是要戴在人眼上運作的，一旦牽涉到人，就會增加許多變異。」邱俊誠以裝在鏡片內的天線舉例，天線的設計必須將人戴上隱形眼鏡後的實際狀況納入考量，因為人眼會帶著隱形眼鏡移動，要如何讓天線的傳輸沒有死角，不因隱形眼鏡轉了一個角度就無法傳輸，讓團隊花費了不少心力。

幸好，邱俊誠的團隊裡有許多優秀的學生，不斷嘗試各種可能，堅持不放棄，邱俊誠說：「最後終於成功的那一刻，真的是五味雜陳。」

智慧型隱形眼鏡還有更多潛力與可能

目前，這款可以檢測眼睛的智慧型隱形眼鏡已經通過動物實驗，在相容性、毒性、敏感性、刺激性的測試都通過考驗，邱俊誠說：「接下來會進入人體實驗，希望在四、五年內讓產品上市。」換句話說，不久的將來，我們到醫院檢查眼睛，或許不再需要點散瞳、打麻醉、把試紙插入眼睛，而是戴上隱形眼鏡，坐等數據自動傳輸到醫師電腦就好。

而邱俊誠對這款智慧型隱形眼鏡，也希望繼續做更好的調整與設計。目前的鏡片裡沒有電池，能量由外界傳輸提供，因此在檢測時，除了戴隱形眼鏡外，還得戴一個如同一般眼鏡般的裝置來搭配提供能量。邱俊誠說：「我們正在研究如何把電池也整合在隱形眼鏡裡，這樣一來檢測會更方便，看起來也更簡單美觀。」

在未來，邱俊誠還希望讓智慧型隱形眼鏡有更多功能，舉例來說，如果有一副隱形眼鏡，戴上就能自動調校視力，不論近視幾度，它都會自動改變曲率、厚度，來符合你的度數，這有多好！邱俊誠表示，這種鏡片的困難度在於內部必須要有動力來源才能改變並維持隱形眼鏡的形狀。「雖然困難，但我們已經著手在研究了。」

更甚者，未來在 5G 網路的發展下，智慧型隱形眼鏡可望做到擴增實境（AR），透過隱形眼鏡，可以將世界各角落的即時美景盡收眼底，也能隨時與親朋好友「視訊」，而且就彷彿對方直接在你眼前般真實。相信不久後，我們就能親身體驗到智慧型隱形眼鏡對我們的生活及這個世界帶來的巨大改變。

• 作者／王清泓醫師
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聽到青光眼，大家都會想到眼壓高，然而有些人量到的眼壓正常，但視野缺損卻持續惡化。臺大醫院青光眼科主任王清泓醫師分享，有位五十五歲家住南投山區的林太太（化名），每次回診林太太測得兩眼眼壓都大約 10 毫米汞柱，遠低於一般所謂的正常眼壓，但是她的右眼視野卻持續惡化。

確定點藥的方法、頻率與時間都遵照醫囑之外，也排除腦部或其他視神經病變的可能和全身性疾病，諸如；血壓、血糖、血脂肪等因素。於是醫師建議她購買可以在家中測量的眼壓計。

某天林太太吃晚飯後量得眼壓是雙眼5 毫米汞柱，比平時門診測得更低，但是第二天清晨剛醒來時，測得右眼眼壓 30 毫米汞柱，左眼 25 毫米汞柱，看到結果林太太大吃一驚，所幸後來醫師找到她視野惡化可能的原因。

每個人眼壓不相同，且會隨晝夜變化

王清泓主任解釋，林太太的經驗告訴我們，眼壓是有晝夜變化的，在青光眼病人身上尤其顯著，一般人通常眼壓最高的時候是在清晨、剛醒來的時候，這時候通常病人不會出現在門診就診，就診時眼壓通常已經從最高點降下來。

換句話說，一天當中最高的眼壓值，有三分之二的機會是發生在門診以外的時間，若不了解這生理現象，看到測得的眼壓值而自滿，不按照醫囑點藥，病情也就容易惡化。但這不意謂每個人都要緊張兮兮隨時觀察自己每分每秒的眼壓變化，只有病情惡化的人，我們才需要去做這特別的觀察。

王清泓主任另分享，有位六十二歲的趙先生是個十分成功的經理人，就診時坦承二十年前就診斷是青光眼，但他並不以為意，未曾接受治療。直到最近十個月，他發覺視力漸衰，驚覺事態嚴重，才開始進行治療。王清泓主任提到，多數青光眼病患，長時間多自我感覺良好，等到覺得不對勁時，大概都瀕臨失明的威脅了。

青光眼易忽略！定期檢查積極治療很重要

青光眼具有進行緩慢的特質，影響的視野又都從週邊先來，最後才影響中心視野和視力，這也是一般青光眼病人易輕忽，不願意好好接受醫囑治療的原因。

王清泓主任分析，青光眼的病人為什麼會失明？因為多數病患沒有自覺症狀，而病情進行緩慢，所以不會主動求醫。

若有醫師告知診斷，病患通常也是半信半疑，不肯好好接受治療，而延誤病情，終致視覺功能嚴重受損，無法自主生活。但是也因為青光眼緩慢進行的特質，若及早診斷，接受正確治療，絕大多數青光眼病患終其一生，都不必擔心失明，或行動乃至於生活受限。

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戴隱形眼鏡可以幹嘛？除了矯正視力，或讓虹膜看起來變大變漂亮，現在隱形眼鏡還能幫你的眼睛做健康檢查！交通大學電機工程系教授邱俊誠的團隊開發出一款智慧型隱形眼鏡，只要戴上，就能檢測眼球溫度、淚液蒸散速率、滲透壓、眼壓等數據，可提供眼科醫生做為診斷依據，協助研判病患是否有輕微或嚴重的乾眼症或青光眼症狀。

眼疾的檢測更準確，治療方法升級

這項研究對於眼睛的檢測帶來很大的突破，因為它可望讓眼疾的檢測變得方便快速，還能讓治療變得更加精準。乾眼症的成因不只一種，可能是淚液分泌不足，也可能是淚液成分中的油脂不足造成淚液蒸散過快，但過往的檢測方法並不能很有效的區分，因此醫生在給藥時，常常只能用自身經驗，做主觀的判斷。但有了智慧型隱形眼鏡協助檢測，能依據醫生的需求提供更精準的科學數據，也就能讓判斷與投藥更加正確。

而針對青光眼的患者，醫生也可以使用智慧型隱形眼鏡的數據，找出容易眼壓高的時間點，針對這些時間點給予藥物治療。邱俊誠進一步解釋：「這些檢測數據是珍貴的大數據資料，等到累積夠多數據，醫生或藥物開發商就可以分析出更準確的藥物配方。」因此這項研究成果一公布，立刻引起了各界關注。

另一個引起大家注意的重要原因，在於這是第一個可以戴得舒服的智慧型隱形眼鏡。目前全世界大部分的智慧型隱形眼鏡研發，都是以硬式鏡片做為基礎，但邱俊誠說：「我們一開始就是從『可配戴』的角度當出發點，因此是以現有的軟式隱形眼鏡材料矽水膠去做設計。」他們將可測量溫度、濕度、壓力等各種特性的感測器、處理晶片，以及傳輸資料用的天線等元件，就像三明治的內餡一樣夾在鏡片的夾層裡，因此配戴時的感覺，就和普通的隱形眼鏡一樣。

一度產生懷疑……真的做得出來嗎？

從 2011 年開始研發，到 2019 年宣布成功，這條路走了八、九年，邱俊誠表示：「其實並不是沒想過放棄，因為中間有太多困難，讓我一度沮喪，覺得看不到答案。」 

要做出這款智慧型隱形眼鏡，其中一個困難點在於元件的整合，儘管感測器都已經設計得非常精巧，靈敏度也夠高，但要整合在小小的曲面鏡片裡，還要能有效運作，有許多細節需要考量。邱俊誠舉例說，這些元件的檢測及訊號傳遞，需要從外界以無線電方式提供能量，能量過低無法啟動元件，能量過高可能造成鏡片溫度上升，因此光是能量的傳遞就花了許多時間研究。

另外，「隱形眼鏡是要戴在人眼上運作的，一旦牽涉到人，就會增加許多變異。」邱俊誠以裝在鏡片內的天線舉例，天線的設計必須將人戴上隱形眼鏡後的實際狀況納入考量，因為人眼會帶著隱形眼鏡移動，要如何讓天線的傳輸沒有死角，不因隱形眼鏡轉了一個角度就無法傳輸，讓團隊花費了不少心力。

幸好，邱俊誠的團隊裡有許多優秀的學生，不斷嘗試各種可能，堅持不放棄，邱俊誠說：「最後終於成功的那一刻，真的是五味雜陳。」

智慧型隱形眼鏡還有更多潛力與可能

目前，這款可以檢測眼睛的智慧型隱形眼鏡已經通過動物實驗，在相容性、毒性、敏感性、刺激性的測試都通過考驗，邱俊誠說：「接下來會進入人體實驗，希望在四、五年內讓產品上市。」換句話說，不久的將來，我們到醫院檢查眼睛，或許不再需要點散瞳、打麻醉、把試紙插入眼睛，而是戴上隱形眼鏡，坐等數據自動傳輸到醫師電腦就好。

而邱俊誠對這款智慧型隱形眼鏡，也希望繼續做更好的調整與設計。目前的鏡片裡沒有電池，能量由外界傳輸提供，因此在檢測時，除了戴隱形眼鏡外，還得戴一個如同一般眼鏡般的裝置來搭配提供能量。邱俊誠說：「我們正在研究如何把電池也整合在隱形眼鏡裡，這樣一來檢測會更方便，看起來也更簡單美觀。」

在未來，邱俊誠還希望讓智慧型隱形眼鏡有更多功能，舉例來說，如果有一副隱形眼鏡，戴上就能自動調校視力，不論近視幾度，它都會自動改變曲率、厚度，來符合你的度數，這有多好！邱俊誠表示，這種鏡片的困難度在於內部必須要有動力來源才能改變並維持隱形眼鏡的形狀。「雖然困難，但我們已經著手在研究了。」

更甚者，未來在 5G 網路的發展下，智慧型隱形眼鏡可望做到擴增實境（AR），透過隱形眼鏡，可以將世界各角落的即時美景盡收眼底，也能隨時與親朋好友「視訊」，而且就彷彿對方直接在你眼前般真實。相信不久後，我們就能親身體驗到智慧型隱形眼鏡對我們的生活及這個世界帶來的巨大改變。

• 高翊賢、冷明翰、童筱妍、蘇琬婷、葉曜華

隨著血糖浮動的心情，靠它終於可以舒緩了

號外！號外！大家照過來喔～這款超酷的智慧型隱形眼鏡，不僅輕、薄、短、小，結合了時下最新科技，對於糖尿病患者來說，更是個福音。

憑什麼這樣說呢？就憑它能即時並無痛的監測淚液中的葡萄糖濃度，讓人們不需要時時刻刻擔心在進食或是運動時，可能造成的血糖劇變。糖尿病患者也不用再為了測血糖而挨針受罪了。這款能夠偵測淚液裡葡萄糖濃度的隱眼，除了使用非侵入性的方式外，也不再需要透過鏡片和笨重的儀器連結才能測得數據，可說是方便了不少。

南韓科學家創新設計，突破舊有智慧隱眼的困境

其實利用隱形眼鏡作為偵測器並非新想法。在 2014 年一月，Google便宣布要研發「Google Contact Lens」，希望能透過淚液監測葡萄糖濃度。但最大的問題在於，融合了電子元件的智慧隱眼，其不透明、硬度高的元件不僅會影響視野，隱眼也容易變形而損壞。

為了解決這個問題，來自南韓蔚山國家科學技術學院（UNIST）及成均館大學的研究團隊，提出了新型智慧隱眼的構想，並於今年一月發表在《Science Advances》期刊中。此隱眼（如下圖Ａ）整合葡萄糖偵測器、LED顯示像素以及無線電力傳輸系統，利用LED視覺化即時的血糖濃度，便不需要額外的裝置了！

利用混合結構與折射率的配合，避免傷害並提供更清晰的視野

針對電子元件容易損壞的問題，研究團隊改良了部分隱眼的結構：

將電子元件置於加固基板（reinforced islands），天線及電路則置於彈性層（elastic substrate）中。加固基板鑲嵌入彈性層，形成混合結構（hybrid substrate）。（如下圖B）

當隱形眼鏡形變時，彈性層會吸收受力，將電子元件保護在加固基板中，便解決了元件容易損壞的問題，也增加了隱眼的壽命及穩定性。

其中，加固基板是由光感化合物聚合（photo-patternable polymer）所形成；彈性層則選用軟式隱眼的常規材料──矽膠彈性體。研究團隊最大化彈性層的面積，以提供更高的透氧性，避免智慧隱眼對使用者的傷害。

針對視野的清晰度的改善，研究團隊從兩方面著手：

第一，利用銀奈米纖維製作天線及電路。這種材料相當透明，不會遮蔽使用者視野，同時具有出色的延展性，可以降低使用者眼睛的異物感。

第二，研究團隊使用折射率相仿的加固基板與彈性層製作隱眼，避免因折射率差異造成的光線散射，藉此降低霧度，讓視野更清晰。（如下圖C）

隱眼中的偵測器：即時提醒血糖濃度異常

要了解葡萄糖偵測器，先來看看反應式：

Glucose + O₂ → H₂O₂ + Gluconolactone

偵測器中的氧化酶，可以氧化淚液中的葡萄糖。產生的過氧化氫再被分解，生成的氧、質子與電子會影響偵測到的電阻，藉此監控葡萄糖濃度。為了避免偵測器因過氧化氫累積而變得不敏感，研究團隊更將過氧化氫酶置於偵測器中，即時分解過氧化氫，讓偵測器的靈敏度可以維持，不出現延遲的狀況。

因此只要眼睛正常分泌淚水，眨眼時便能將淚液收集於隱眼中，利用非侵入性的方式持續偵測淚液中的代謝物。而此團隊設計的隱眼，在正常情況下，綠色的 LED 顯示器會一直亮著；但若葡萄糖濃度超過閾值，則會關閉 LED 顯示，提醒使用者血糖濃度異常。

此外，這款隱眼可透過無線的操作穩定其溫度，不會突然加熱傷害使用者的雙眼，以確保穿戴者眼睛的安全。此團隊的研究中，也有使用活兔進行活體測試，證明其無明顯的不良影響。

儘管淚液葡萄糖濃度與血液葡萄糖濃度的關係還有待更近一步的研究，但這款智慧隱眼，仍為醫學臨床領域與物理新科技的結合譜出了新的樂章，希望能夠無線、持續、非侵入性地監測生理狀況，同時可用以偵測有關眼睛或是其他疾病的生物標誌物，也提供了應用在其他領域的可能性，像是擴增實境（AR），或是透過鏡片來投藥，避免使用者可能忘記吃藥的麻煩。

參考文獻

• Jihun Park, Joohee Kim, So-Yun Kim, Woon Hyung Cheong, Jiuk Jang, Young-Geun Park, Kyungmin Na, Yun-Tae Kim, Jun Hyuk Heo, Chang Young Lee, Jung Heon Lee , Franklin Bien, Jang-Ung Park. soft, smart contact lenses with integrations of wireless circuits, glucose sensors, and displays. Science Advances  24 Jan 2018. vol. 4 no. 1