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爆米花肺,另類的「塵肺病」

科學松鼠會_96
・2012/12/10 ・1308字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 567 ・九年級

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最近,美國科羅拉多一位叫做維恩·沃森的男子狀告爆米花的生產商與經銷商勝訴,得到了730萬美元的賠償。他被發現得了「爆米花肺」,法庭認可了他對爆米花的指控,認定生產商與經銷商應該負責。 「爆米花肺」是如何形成的?這個官司,又是怎麼回事呢?

有一種物質叫做「雙乙酰」,能產生黃油的香味,經常被用到爆米花中。2000年,密蘇里州一位長期接觸這種調料的工人,出現了咳嗽、氣喘、呼吸困難 等症狀,最後被確診為「閉塞性細支氣管炎」。密蘇里州的衛生與老年人服務部開始調查爆米花與這種症狀的關係,並向國家職業安全與健康研究所請求技術支持。 調查結果,雙乙酰會形成細微顆粒飄散到空氣中,然後被吸入進入肺部。跟其他進入肺部的粉塵一樣,可能沉積在肺的氣管中而導致阻塞。這種症狀於是被稱為「爆米花肺」。後者在2004年發表了一份文件,警告工業界要「預防使用和製作調料的工人的肺部疾病」。

後來發現了更多的病例,他們紛紛起訴廠家。2004年,其中的一位獲得了2000萬美元的賠償。此後,有的廠家停止了雙乙酰的使用,而繼續使用的廠家也會加強對工人的保護。有粉塵產生的生產過程並不少,在充分的保護措施之下,也並非不可接受。

各種「有害物質」的危害都跟劑量有關。雙乙酰導致工人的「爆米花肺」,是因為工人長時間處在瀰漫著雙乙酰香味的環境中。而爆米花的消費者,聞到這種香味的時間很短,也就沒有人認為吃爆米花也會有問題。

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在維恩·沃森被查出「爆米花肺」之後,醫生問是不是喜歡吃爆米花。他很驚奇地回答是,在過去的十餘年中,每天要吃兩包。於是,醫生把他作為第一例 「大量吃爆米花而導致爆米花肺」的案例進行了報告。醫生宣稱:雖然不能肯定他的爆米花肺一定是吃爆米花導致的,但是找不到其他的解釋。

「長期接觸雙乙酰的工人可能會得爆米花肺」已經被確認;維恩·沃森長期吃大量爆米花;醫生找不到其他原因來解釋他的病因。這三點加在一起,在科學上 並不足以做出一個嚴謹的判斷——比如被告就辯稱,維恩·沃森的肺病可能是他在工作中長期接觸地毯清洗劑造成的。不過在美國的司法體系裡,指控是否成立由陪審團來判斷。而陪審團是隨機選取的普通公眾,在心理上往往會更傾向於個人或者弱勢的一方。所以,陪審團採信了「長期大量吃爆米花導致爆米花肺」這個結論, 也並不意外。

除了這一條病因的判斷,原告律師對廠家的指控還有「明知爆米花調料可能導致爆米花肺,卻沒有告知消費者」。這一條明確地指控原告的得病是被告的疏忽 或者過錯造成的,於是要求巨額賠償。平心而論,這一條指控有點無賴。因為,爆米花調料造成爆米花肺,是在長期接觸雙乙酰的環境下。在此前,根本沒有任何資 料顯示「吃爆米花所接觸的量」能導致生病。國際食品添加劑委員會(JECFA)的評估結果,也是雙乙酰「在作為調料使用的情況下,沒有安全性問題」。

在這樣的背景下,要求廠家告知消費者「爆米花中的調料雙乙酰可能導致爆米花肺」,有點像在麵粉袋子上註明「麵粉粉塵可能導致肺部疾病」。不過,維恩·沃森畢竟是個倒霉的人。不管這個官司的判斷是否合理,讓財大氣粗的爆米花公司出點血,也可以算是「劫富濟貧」。

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轉載自 科學松鼠會,作者:云無心

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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久站或久坐,讓你靜脈曲張了嗎?了解靜脈曲張的成因與症狀
J. Yang_96
・2022/11/23 ・1529字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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靜脈曲張,英文為 Varicose vein,意即異常增大或腫脹的靜脈。

大家對於這個疾病應該不陌生,小時候就時常聽到老師們在辦公室閒談聊到長時間的站立,讓他們飽受靜脈曲張的困擾。鼓脹彎曲的靜脈如藤蔓般爬滿本該平滑的小腿,輕則影響美觀,重則甚至寸步難行。

靜脈曲張輕則影響美觀,重則甚至寸步難行。圖/pexels

變形的靜脈?

靜脈曲張到底是如何形成的?

讓我們先從根本認識起靜脈這個平常容易被忽略,實則肩負重責大任的無名英雄。下肢靜脈在解剖學上分為深層、淺層及如橋樑般穿梭期間的穿通枝,他們負責讓供完養分的血流順利回到心臟。

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而靜脈曲張發生的位置是主要由大隱及小隱靜脈組成的淺層系統。大隱靜脈的走向由內踝沿著小腿內側一路直上至大腿內側,在鼠蹊部匯入股靜脈;小隱靜脈則由外踝繞至小腿正後方匯入膕靜脈。

故我們常見發生靜脈曲張的位置多沿著這些位子,尤其是內側鼠蹊及膝蓋後側,也就是大隱及小隱匯入深層靜脈之處(saphenofemoral junction & saphenopopliteal junction)。

健康的靜脈能夠形成以自身的內膜形成瓣膜,確保遠端的血液能夠抵抗重力,像閘門一樣讓通過的血液不會逆流。

然而,當瓣膜功能減弱時,本該回流的血液隨著重力累積在下肢靜脈,深層靜脈的血液透過穿通支逆流至淺層系統,長此以往則會造成靜脈高壓。

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除此之外,淤積的血液也會帶來多種發炎因子,進一步導致管壁結構的變形。機械性及化學性的致病機轉共同作用,使平滑的靜脈開始鼓脹變形,形成我們熟知的靜脈曲張。

有些人的手可以看到明顯的靜脈。圖/pexels

檢測自己是不是高危險族群!

哪些人容易有靜脈曲張呢?老化是最重要的風險因子,其他如女性、多產、吸菸、肥胖者、受過外力創傷、工作需要長時間站立及已知家族遺傳都是應該特別注意的族群。

這個疾病對生活的影響可大可小,因為輕微的靜脈曲張來到醫院診治的病人多數是在意美觀上的影響,所以在大醫院的醫美中心看到心血管外科醫師也不足為奇,主要就是針對靜脈曲張的部分提供諮詢及治療。

靜脈曲張對生活的影響可大可小。圖/pexels

而隨著疾病的進展,程度不一的疼痛是最常見的主訴,可能伴隨著腫脹、搔癢、甚至隨著站立時間累積的沈重感。

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「像大象一樣笨重的步伐。」上星期來開刀的病人這麼形容道。

「連吃飽飯想都跟家人去散步都沒有辦法。」

如果置之不理,最嚴重的情況甚至可能因為不良的血液循環導致下肢滯鬱性皮膚炎、潰瘍出血甚至,極少數的情況下,形成血栓堵塞血管。當看到皮膚出現暗沉、紅腫時,須及時至醫院接受檢查,排除其他病因並及早接受適當的治療。

臨床上根據症狀的嚴重度將靜脈曲張分為0到6級,如下表所示:

2S 以上建議接受醫療介入。表/作者提供

下一篇文章則詳細向大家說明靜脈曲張現行有哪些治療的選擇,並協助你們分析到底哪種治療方式最適合自己?

參考資料

  • Campbell B. Varicose veins and their management. BMJ. 2006;333(7562):287-292. doi:10.1136/bmj.333.7562.287
  • Courtney M. Townsend, Jr., MD, R. Daniel Beauchamp, MD, B. Mark Evers, MD, and Kenneth L. Mattox, MD (2021). Sabiston Textbook of Surgery (21st edition).
  • Lurie F, Passman M, Meisner M, et al. The 2020 update of the CEAP classification system and reporting standards [published correction appears in J Vasc Surg Venous Lymphat Disord. 2021 Jan;9(1):288]. J Vasc Surg Venous Lymphat Disord. 2020;8(3):342-352. doi:10.1016/j.jvsv.2019.12.075

J. Yang_96
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開膛剖腹、掰出肋骨把肋骨變成翅膀甘有影?——維京「血鷹」儀式的真實性
Peggy Sha
・2022/02/05 ・2278字 ・閱讀時間約 4 分鐘

一說到維京,許多人的腦海中立刻就會浮現「血腥」、「暴力」等等印象。維京人在 8 到 11 世紀左右跨越了北海,南下侵略歐洲各國,期間可說是打遍天下無敵手,虐得歐洲各國那叫一個慘。

不僅如此,傳說之中,他們還發明了一種名為「血鷹」(Blood Eagle)的酷刑,用來折磨敵人。這種刑罰不僅痛苦又漫長,還非常具有「儀式感」── 生生為一個大活人做出一對鷹一樣的翅膀。這種儀式在《維京傳奇》、《刺客教條:英靈殿》等等影視及電玩作品中很常出現,但真實性卻一直存在爭議。

最近呢,有篇刊登在《美國中世紀學院期刊》(The journal of the Medieval Academy of America)上的研究,決定將儀式存在的爭議丟到一邊,先來看看:這所謂「血鷹」,用當時的技術到底是做不做得出來?

維京時代 Lärbro St. Hammars I 圖畫石,描繪血鷹儀式的進行。圖/參考資料 2
對圖畫石的重新粉刷後,清楚地顯示出受刑者為一個人形。圖/參考資料 2

「血鷹」到底怎麼執行?開膛剖腹、掰出肋骨

在不同的文獻中,描述的「血鷹」儀式其實也有很大的不同。有些文字裡寫的是「在背上雕刻一隻鷹」,聽起來就像是紋身一樣,而其它文本則詳細描述了一些行刑細節:剖開後背、從脊椎上切下所有肋骨,再從切口處將肺取出。

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不過,到了現代的影劇作品中,「血鷹」的慘忍部分似乎「升級」了。雖然升級版本的刑罰在過去的文獻中找不到相關敘述,但既然大家平常 Netflix 影集都看很多,研究者也決定將升級版的一併納入討論。

升級之後的刑罰看起來是這樣的:

行刑者不只會割開背部,還要將肋骨向外掰成翅膀的形狀。另一方面,因為受刑人此時還沒有完全死透,呼吸時肺部仍會跟著活動,背後的肋骨「翅膀」也會跟著拍動,就像老鷹展翅一樣。

想做出一隻「血鷹」,首先你得克服一些難題!

好的,相信大家現在已經了解手術方式了,接下來便讓我們針對各種技術細節來研究一番。基本上,如果要完成「血鷹」,我們至少會遇到三個關卡:

首先,切掉背部皮膚和肌肉的手速必須快、狠、準,畢竟這是第一步,要是沒辦法手起刀落,後面也就不用玩了。再來,打開胸腔時,會影響受刑者體內主要動脈的完整性、破壞胸腔氣壓平衡,這部分也得克服,否則難以達到前述效果。最後,要把肋骨凹成特定形狀,同時還要能讓肺去移動肋骨,也是非常考驗技術活的事情。

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最後最後,貼心小提醒:為了達到傳說中的驚悚效果,受刑人在這個過程中還需要持續保持痛苦而清醒的狀態,否則就不可怕囉!(笑)

有了對的工具,你就能打造「血鷹」?

快狠準這件事,聽起來就很考驗手術技巧?一千多年前的維京人有可能辦到嗎?欸,還真有可能!只要用的工具對了,快速剖背其實沒這麼難。想要快速切開背部,基本上只要刀子夠利、夠長就可以了。但如果要不傷及肺部,那就得另外想辦法。

各種尺寸的單刃刀在維京時代的墓葬物品中也很常見。圖/參考資料 2

至於切開肋骨的部分呢?研究者認為,可以利用一些帶有細鉤的工具,把它放在第一根肋骨的頂部,然後順著身體平行向下拉,就能一次將肋骨依序切下。在不少文獻中都能找到類似的工具,所以應該不難。不過肺嘛……基本上一樣很難保全。

帶有細鉤的長矛,矛頭的細鉤可放在第一根肋骨的頂部,之後平行於身體拉動表面,以便以單一動作從脊柱上切下肋骨。圖/參考資料 2

那麼,想要將肋骨凹成翅膀的形狀可行嗎?基本上是 OK 的,雖然這些動作需要花費大量的力氣,也很講究協調性,但只要掌握了技巧,應該能徒手完成。(兩個人以上合作會有效率一點)

可惜的是,就算考慮了各種方法,要用受刑人的呼吸打造「鷹飛」情境還是太難了。在一開始行刑時,行刑者就已經可能會傷及肺部(尤其受刑人還是趴姿),一旦完全打開胸腔,受刑人的肺部就會完全塌陷,根本無法呼吸,就別提後面的戲劇效果了。

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對,不管你多麼小心翼翼,受刑人基本上會在前頭十幾秒就因為失血或窒息而掰了,想要聽他哀號到最後一秒嘛……難啊!

為何要打造「血鷹」?或許是為了找回榮譽

既然這種「血鷹」根本無法真的折磨人,為什麼維京人要如此「搞剛」地在屍體上玩花樣呢?研究者認為,這可能是為了維護維京菁英戰士的榮譽。

怎麼說呢?大部分提到「血鷹」的相關文獻中,受刑人與行刑者都是具有權力的男性,大多數甚至是統治者,暗示「血鷹」跟維京的菁英階級息息相關。

有一種猜測跟影視劇中的敘述有些相似:「血鷹」的存在,是為了復仇並找回父輩的榮耀。如果 A 當初用羞辱的方式殺害了 B 的老爸,比如說把對方丟進蛇坑啦、把人家燒死讓人根本沒機會反抗啦等等,那麼,B 便有可能會透過「血鷹」的儀式來處決 A,不僅能報復過去的屈辱,也能藉此恫嚇潛在的敵人。

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所以說,無論「血鷹」是否真實存在過,它在理論上的確是可行的,並且也符合維京文化,只是,比起單純嗜血,這種儀式可能比我們想得都還要複雜。

參考資料

  1. 編譯自:Brutal Viking ‘blood eagle’ ritual execution was anatomically possible – new research
  2. 研究原文:An Anatomy of the Blood Eagle:The Practicalities of Viking Torture
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Peggy Sha
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曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。