2018 年,一項由美國哥倫比亞大學團隊研發的「不動刀、無傷口」雷射視力矯正技術「飛秒振盪器」曾引發全球眼鏡族的高度關注,承諾能永久矯正近視與遠視。這項顛覆性的非侵入式角膜交聯技術,歷經數年嚴謹的商業化與法規驗證,目前正積極籌備人體臨床試驗,預計將為眼科醫學帶來一場從「減法切削」轉向「材料改性」的革命。
顛覆傳統「減法工程」:飛秒振盪器的新視界
現行的雷射近視手術,無論是 LASIK 或 SMILE 全飛秒,其核心原理皆為「減法工程」,透過物理性切削或移除部分角膜基質,以改變角膜弧度來矯正屈光度數。然而,這種方式可能導致角膜神經受損引發乾眼症,或角膜變薄進而降低結構強度約 15% 至 25%,使得角膜偏薄或高度近視的患者無法適用。
哥倫比亞大學 Sinisa Vukelic 教授團隊則提出截然不同的創新思維:在不移除任何組織、不製造傷口的前提下,僅透過改變角膜的「材料屬性」來調整其形狀。這項技術的突破性在於,它避開了傳統手術的潛在副作用,為更多患者開啟了視力矯正的可能性,尤其對角膜條件不佳者而言,更是一大福音。
「高頻低能」的精準魔法:光化學角膜交聯
這項新技術的關鍵在於選用了當時極為罕見的「飛秒振盪器」,相較於傳統眼科雷射使用的「飛秒放大器」,其單發能量極低(納焦耳級別)但頻率極高(百萬赫茲級別)。這種獨特的「高頻低能」設定,能夠在角膜基質內部創造出溫和的「低密度電漿(LDP)」。
雷射光束精準聚焦,將焦點處的水分子電離,產生微量且受控的「活性氧化物(ROS)」。這些壽命短暫的自由基會迅速與周圍的膠原蛋白纖維產生化學反應,形成新的共價鍵,此過程即為「光化學交聯」。醫師可藉由繪製特定的 3D 圖案(例如矯正近視的同心圓或矯正散光的橢圓),促使角膜局部收縮、變形,進而精準改變屈光度。更值得一提的是,交聯作用還能增強角膜的堅固性,這對於角膜較軟或較薄的患者來說,具有不可替代的潛力。
根據 Sinisa Vukelic 教授團隊的說明,這項技術的精髓在於「我們能夠像在角膜內部進行『3D 列印』一樣,精準地重塑角膜,同時還能使其變得更強韌。」
深科技的漫長征途:從實驗室到臨床應用
自 2018 年發表於《Nature Photonics》以來,這項技術經歷了典型的「深科技(Deep Tech)」研發週期。團隊從死豬眼睛試驗逐步推進至活體動物試驗,期間面臨巨大的安全性挑戰,特別是活性氧化物劑量的精準控制,以確保既能矯正視力又不造成細胞凋亡。這段「打怪練功」的過程耗費數年,用於微調雷射參數,累積了寶貴的安全性數據。
在等待眼科臨床資源的同時,團隊還將這項技術延伸應用於「骨關節炎」的軟骨修復,利用飛秒振盪器「硬化」早期受損軟骨。這不僅獲得了美國國立衛生研究院(NIH)的資金挹注,更為其築起了堅實的專利護城河。隨著基礎科學問題的解決,Vukelic 教授於近期分拆成立了新創公司「ClearVision」,並於 2024 年榮獲國際光電產業創業挑戰賽(SPIE Startup Challenge)第二名,2025 年入選紐約中部生物科技加速器(CNYBAC)的醫療器材創新者計畫,顯示技術正從原型機向符合醫療法規的臨床設備邁進。
目前市場上也有其他具競爭力的技術,例如羅切斯特大學開發的 Clerio Vision(LIRIC 技術),其原理是直接改變角膜的「折射率」。ClearVision 則以其獨特的角膜強化生物力學優勢,在薄角膜與病理性角膜治療上展現出獨特潛力。
上市時程與未來展望
對於引頸期盼的近視患者而言,這項無痛無痕的視力矯正技術何時能普及,是大家最關心的問題。由於這項技術涉及改變人體組織,被歸類為第三類醫療器材,美國食品藥物管理局(FDA)的審查極為嚴格。根據目前的進度,ClearVision 正處於申請人體臨床試驗前的籌備期:
- 早期可行性研究(EFS):樂觀預估,可能於 2026 至 2027 年間展開小規模的早期可行性研究。
- 大規模臨床試驗:隨後需進行數百人的大規模臨床試驗。
- 上市時程:真正要獲得 FDA 批准並進入醫療市場,可能需等到 2030 年之後。
儘管「飛秒振盪器」距離廣泛應用仍有五到十年以上的路要走,但它無疑代表了眼科醫學從傳統「減法切削」邁向「材料改性」的劃時代變革。在此過渡期間,如果民眾深受近視所苦,仍建議諮詢專業眼科醫師,評估目前已成熟的雷射手術或植入式晶片(ICL)等視力矯正方案。


