So gelingt Hightech-Produkten wie Smart Glasses eine schnelle und kosteneffiziente Markteinführung

Eine Therapie gegen Myopie

Myopie gehört zu den häufigsten lebensstilbedingten Erkrankungen mit weltweit 2,6 Milliarden Betroffenen. Die globale Verbreitung nimmt zu, und die Weltgesundheitsorganisation (WHO) prognostiziert, dass bis 2050 rund 50 Prozent der Weltbevölkerung kurzsichtig sein werden. In Asien sind bereits heute bis zu 80 Prozent der Kinder betroffen.

Dieser Trend ist besorgniserregend, da die mit Myopie verbundene übermässige Verlängerung des Auges das Risiko für schwerwiegende, sehbedrohende Komplikationen erheblich erhöht: Dazu zählen die chronische Augenerkrankung Glaukom, der graue Star, myope Makulopathien, die den für das scharfe Sehen zentralen Bereich des Gelben Flecks betreffen, und sogar Netzhautablösungen.

Um dieser Herausforderung zu begegnen, entwickelte Kubota Vision unter der Leitung seines Gründers Ryo Kubota, MD, PhD, Chairman, President und CEO, eine neue, auf Brillengläsern basierende Phototherapie, die das Fortschreiten der Myopie verlangsamen und das Risiko dieser Komplikationen reduzieren soll. Anders als herkömmliche Lösungen nutzt Kubota Glass™ (nachfolgend „Kubota Glass“) Augmented Reality, um eine individuelle visuelle Umgebung für das Myopie-Management zu schaffen. Es umfasst:

• eine miniaturisierte optoelektronische Einheit mit Mikro-LEDs, die weisses Licht erzeugen, mit einer Stromquelle und einem Steuermechanismus zur Ansteuerung der LEDs
• Miniatur-Mikrolinsen und parazentrale Spiegel zur Projektion eines defokussierten Stimulus auf die Netzhautperipherie
• eine refraktive passive optische Linse, angepasst an die Augen der betroffenen Person

Schritt 1: Kritische Funktionen identifizieren, um die Markteinführung zu beschleunigen

Als Partner von Kubota Vision hat Helbling in diesem Fall wie auch bereits in früheren Projekten hochspezialisierte Produktentwicklungsaufgaben übernommen. Die Experten haben optische Berechnungen und Raytracing-Simulationen durchgeführt, um die optischen Spezifikationen in präzise mechanische Abmessungen zu übersetzen. Dabei kam Zemax zum Einsatz, eine optische Design- und Simulationssoftware, mit deren Hilfe Linsen und optische Systeme analysiert werden. Auf Basis der hiermit ermittelten Daten wurde ein Toleranzmodell entwickelt, um sicherzustellen, dass die optischen Komponenten zuverlässig gefertigt und montiert werden können. Diese Toleranzen wurden an die Fertigungspartner weitergegeben, die die Einzelteile produziert und zusammengesetzt haben zu optischen Systemen, die die Anforderungen für eine wirksame Myopietherapie erfüllen.

Ein entscheidender Faktor für die schnelle und erfolgreiche Markteinführung war Helblings Methodik, kritische Fertigungsprozesse frühzeitig zu identifizieren. Dadurch werden Risiken reduziert und die Produktentwicklung kann parallel fortgesetzt werden – die gesamte Entwicklungszeit wird hierdurch erheblich verkürzt.

Beispiel: Herstellung der zentralen Spiegel

Ein Beispiel für diesen Ansatz ist die Fertigung der zentralen Spiegel, die extrem präzise Produktionsmethoden erfordern, um eine Submikrometer-Ebenheit für eine verzerrungsfreie Projektion des Stimulus auf das Auge zu erreichen. Diese Spiegel sollten letztlich aus Kunststoff bestehen. Um das Projekt zu beschleunigen, haben sich die Helbling-Fachleute dazu entschieden, die ersten hundert Geräte mit diamantbearbeiteten Aluminiumspiegeln herzustellen. So konnten präklinische Studien frühzeitig durchgeführt und die Produktentwicklung sowie Industrialisierung parallel stattfinden. Die Ergebnisse dieser Studien lieferten wertvolle Erkenntnisse zu Design und Benutzerfreundlichkeit und ermöglichten die Optimierung der therapeutischen Wirksamkeit durch Tests verschiedener Konfigurationen an Patientinnen und Patienten.

Gleichzeitig arbeiteten Helblings Industrialisierungsexperten eng mit dem ausgewählten Partner für Präzisionsoptik-Spritzguss zusammen: Hier ging es um die Etablierung, Testung und Optimierung der Spritzguss- und Beschichtungsprozesse. Dieser kritische Schritt ermöglichte letztlich die kostengünstige Herstellung der zentralen Spiegel und ebnete den Weg für die Markteinführung eines wirtschaftlich tragfähigen Produkts.