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正負20%-減重愛地球

大海子
・2011/12/24 ・873字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 531 ・七年級

資源回收的三R(減量(Reduce),再利用(Reuse),回收(Recycle)原則)中,以減量最為重要,因為只要沒有垃圾,就不會有重新回收資源再利用的需要,也就不會衍生污染環境的情況。過度或不當飲食過程中所產生的垃圾,包括飲料杯、零嘴包裝,吃到飽餐廳中吃不完所剩下的剩菜飯渣,其實都會增加垃圾處理的負擔,更會污染環境;有些甚至流經河川進入大海,間接衝擊海洋生態。

生活於富裕的社會的現代人,最大的問題就在於飲食過量,導致於體重過重,除了引發一連串的健康問題之外,也衍生出一堆環境污染的問題如醫療廢棄品,且過程中所產生的民生廢水(包括清洗糧食、沖洗糞便等),往往就是造成河川有機污染的最大來源。

減重的方法千百種,似乎各有其道理,而效果也因人而異。但無論其密訣為何,關鍵之處在於使身體獲得的能量少於身體消耗的量,如此便能達成減重的效果,反之則會增加體重。人在減肥過程中最難以抗拒的就是口慾問題,明明五臟六腑早已祭拜多次了,然一旦美食當前,就會口水直流,情不自禁地多吃一口;這個一口,那個一口的後果,腰圍不知不覺中就變粗了,等到發現腰帶要往外多挪一格才覺得舒服時,才驚覺身材早已走了樣,再信誓旦旦地要求自己少吃甜點、喝咖啡不加糖等等。然而這樣反反覆覆的過程,其實早已傷害身體健康,且嘴饞貪食的結果,也衍生出許多垃圾,造成環境的負擔。

一時要戒除嘴饞的習慣,嚴峻地考驗人的意志,對許多人來說確實非常難以達成。如果能兼顧心理上的需要又能減量的話,那將會是兩全其美。個人建議採用「80  20」的原則。簡單來說,就是每次飲食都先減少原有份量的20%,適應之後,每隔一段時間再次減少前次目標20%量,讓人在不知不覺之中逐漸減少飲食量,如此減量過程中較能兼顧生理與心理的需求,逐漸達成減重的目標。外一方面亦可逐漸增加消耗能量活動量的20%,例如增加體操或散步時間的20%,每隔一陣再以等比級數的方式增加20%,直到達成健康的目標為止。

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這樣一減一增的結果,較能以緩和且有效的步驟,達成減重的效果,同時又能達成減量民生垃圾的目的,減輕對生態環境的衝擊,豈不是吃得健康又環保嗎?

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大海子
53 篇文章 ・ 3 位粉絲
希望以人文關懷的觀點,將海洋生物世界中的驚奇與奧妙, 透過多媒體的設計與展現,分享個人心得給社會大眾, 期望能引起更多人關心海洋的公共議題, 為保護海洋略盡一份心力。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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減重新選擇!胃內水球手術如何幫助你瘦下來?手術原理解析
careonline_96
・2025/01/31 ・2850字 ・閱讀時間約 5 分鐘

圖 / 照護線上

有個 BMI 高達 36 kg/m2 的患者,因為陸續出現多種肥胖併發症,於是決心減重。」竹北|台中上杉診所肝膽腸胃科許柏格醫師表示,「他曾經嘗試用飲食、運動、藥物來減重,但效果都不理想。經過討論後,患者決定接受胃內水球手術。」

完成胃內水球手術後,他同時搭配運動並配合營養師規劃的飲食,體重從 94 公斤下降到 68 公斤,後續即使在取出水球後,也沒有迅速復胖。患者覺得水球幫助他養成良好的飲食習慣,也順利達到滿意的減重成果。

體重過重會造成全身性的影響,可能引發多種併發症,包括高血壓、高血脂、糖尿病、心血管疾病、痛風、脂肪肝、關節炎、睡眠呼吸中止症、性功能障礙等,也會增加罹患多種癌症的風險。

圖 / 照護線上

目前內視鏡減重方式主要有三種,胃內肉毒減重、胃內水球減重、胃鏡縫合減重。許柏格醫師解釋,「胃內肉毒桿菌注射」是在胃部注射肉毒桿菌素,以延緩胃排空、減少食慾、增加飽足感。「胃內水球減重」是將一顆水球放入胃裡,以佔據胃容積、增加飽足感、減少進食量。「胃鏡縫合減重」是透過內視鏡在胃內進行縫合,將胃容積縮小,減少進食量。相較於腹腔鏡手術,胃鏡手術是可逆且安全性較高、併發症較少的做法。

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胃內水球減重已有超過 10 年的歷史,大量研究證實其減重成效。許柏格醫師說,根據研究,接受 6 個月胃鏡水球減重療程,體重可減少約 18%。目前大多是使用可放 6 個月的水球,完成療程後會取出水球。

胃內水球減重適合那些無法透過飲食和運動來達到體重控制的族群。許柏格醫師說,如果 BMI(身體質量指數)超過小 30 kg/m2,便適合考慮胃水球減重。在台灣,肥胖的定義為 BMI 超過 27 kg/m2,因此 BMI 在 27 kg/m2 以上的族群也可以考慮採用胃內水球減重的方式。

胃內水球術步驟解析

許柏格醫師說,胃內水球術主要透過一條帶有矽膠水球的軟管進行。醫師會利用胃鏡將這條軟管送進胃裡,接著使用軟管向水球注水,根據台灣人的體型,通常會注入 500 至 600 毫升。若病患體重較重,則可能增加至 700 毫升,水球最多可注入 800 毫升。待水球充滿水後,便可將軟管與水球分離,然後取出軟管,將水球留在胃內。

胃內水球術約可在 30 分鐘內完成,順利時僅需 15 分鐘。許柏格醫師說,手術過程中會進行麻醉,如果患者的 BMI 在 28 至 35 kg/m2 之間,僅需無痛胃鏡的標準麻醉即可;如果患者的 BMI 超過 35 kg/m2,可能考慮插管麻醉以確保安全。

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胃內水球術步驟解析
圖 / 照護線上

置放水球的過程中,醫師會持續使用胃鏡來確認水球位置,確保水球放置於胃體部,避免其滑入小腸,防止可能的併發症。

植入胃部的水球可持續發揮輔助減重的效果。許柏格醫師說,通常我們會在水球內加入甲基藍當作染料,日後如果水球破裂,病患的尿液便會呈現藍色,就能及早發現,並及早回診處理。

完成胃內水球減重療程後,會安排胃鏡取出水球。許柏格醫師說,首先會使用一根特製的軟管,並在末端裝上針頭。利用針頭刺入矽膠製的水球,便可將水球中的水吸出,直到水球回復扁平狀。接著,醫師使用胃鏡夾住水球,並小心地取出,完成取出手術。

胃內水球術後照護重點提醒

接受胃內水球手術後,會有一段適應胃內水球的過程。許柏格醫師說,剛放入胃內水球後的前一至兩週,可能感到噁心或嘔吐,甚至連喝水都可能感到不適。這段時間,建議採取低渣、流質飲食,例如清湯、電解質飲料或流質營養品,避免奶茶等含糖飲品。

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在適應期內,務必定期回診。醫師會密切觀察患者的狀況,必要時會考慮打點滴來維持營養與水分。許柏格醫師說,通常在第三至第四週,患者的胃部逐漸適應水球,胃內不適的情況便會減少。

胃內水球持續發揮輔助減重的效果
圖 / 照護線上

部分患者在完成胃內水球減重療程後,可能會希望接著進行第二次胃內水球減重療程。許柏格醫師說,不過,接受過胃內水球減重後,患者通常已習慣較小的食量,且飲食習慣能夠延續,即使取出水球後,大部分依然可保持較低的食量。

所以在決定是否再次放置胃內水球時,建議先觀察一至兩個月。如果患者已經習慣較小的食量,即使取出水球後體重也沒有迅速回升,就可能不需要馬上再次放置胃內水球。

筆記重點整理

  • 體重過重會造成全身性的影響,可能引發多種併發症,包括高血壓、高血脂、糖尿病、心血管疾病、痛風、脂肪肝、關節炎、睡眠呼吸中止症、性功能障礙等,也會增加罹患多種癌症的風險。
  • 目前內視鏡減重方式主要有三種,胃內肉毒減重、胃內水球減重、胃鏡縫合減重。胃內水球減重已有超過 10 年的歷史,有大量研究證實其減重成效。根據研究,接受 6 個月胃內水球減重療程,體重可減少約 18%。目前台灣已引進新式一年型的水球,有助增加胃內水球的效果,完成療程後會取出水球。
  • 接受胃內水球手術後,會有一段適應胃內水球的過程。剛放入胃內水球後的前一至兩週,可能感到噁心或嘔吐,甚至連喝水都可能感到不適。這段時間,建議採取低渣、流質飲食,例如清湯、電解質飲料或流質營養品,避免奶茶等含糖飲品。
  • 在適應期內,務必定期回診,必要時會考慮打點滴來維持營養與水分。通常在第三至第四週,患者的胃部逐漸適應水球,胃內不適的情況便會減少。
  • 如果已經嘗試飲食、運動、藥物,還是無法解決肥胖問題,胃內水球術是一個可以考慮的選項。相較於腹腔鏡手術,胃內水球術以胃鏡執行,風險較低,且不切除器官,不會對身體造成永久性的傷害。

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減重不只瘦身,還能逆轉糖尿病與高血壓!手術如何改變人生?
careonline_96
・2024/12/25 ・2318字 ・閱讀時間約 4 分鐘

胃鏡手術幫助成功減重,改善健康、提升自信,胃腸專科醫師圖文解說
圖/照護線上

「曾經遇過一位 20 多歲的男性患者,來就診時體重約 150 公斤。雖然抽血檢查的結果沒有明顯異常,但是因為體重的關係讓他求職過程不順遂。」高雄市立小港醫院胃腸內科沈群勝醫師表示,「患者希望可以減重,家屬也非常支持,所以在仔細討論後,患者決定接受無痕胃拉提 ( 內視鏡袖狀胃縫合術, ESG )。」

「無痕胃拉提」(內視鏡袖狀胃縫合術)是使用裝有縫合系統的胃鏡進入胃部進行縫合,縮小胃的體積,達到減少食量的效果。沈群勝醫師說,手術後,患者非常努力地調整生活及運動習慣,在大約三個月的時間內,減重約 20 公斤,也順利找到工作。後續患者持續努力,體重又降到 110 公斤,整個人顯得更有自信。

目前常見的減重代謝手術主要有幾種,包括袖狀胃切除術、胃繞道手術、胃內水球術、無痕胃拉提(內視鏡袖狀胃縫合術)等,藉由限制食物攝入、減少營養吸收來幫助減輕體重。沈群勝醫師指出,袖狀胃切除術、胃繞道手術主要由外科醫師以腹腔鏡執行,胃內水球術、無痕胃拉提(內視鏡袖狀胃縫合術)主要由內科醫師以胃鏡執行。

袖狀胃切除術(Sleeve Gastrectomy)是切除約80%的胃,留下一個較小、較窄的「袖子」狀結構,減少可容納的食物量。胃繞道手術(Roux-en-Y Gastric Bypass)是將胃截斷,僅剩一小部分的胃,並繞過大部分的小腸,將食物直接送到小腸中段,減少吸收的營養量,同時限制攝取量和吸收能力,並改變腸道激素,幫助長期減重。袖狀胃切除術與胃繞道手術為不可逆手術,術後可能出現長期營養不良的狀況。

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常見的減重手術
圖/照護線上

胃內水球術(Intragastric Balloon)是將可注水的水球放入胃內,佔據部分胃部空間以減少食物攝取量,過程較簡單且可逆,但是由於水球可能會移動或引起不適,效果相對有限,適合身體質量指數(BMI)較低的患者。

無痕胃拉提 ( 內視鏡袖狀胃縫合術, Endoscopic Sleeve Gastroplasty,ESG)以胃鏡執行,將縫線器械送入胃內,縫合胃壁,將胃的容量縮小成一個袖狀結構,不切除胃部,手術時間較短、風險較低,因此恢復期較短、併發症較少。沈群勝醫師說,內視鏡減重手術譬如無痕胃拉提與傳統腹腔鏡減重手術相比,因為沒有體表傷口,也沒有組織切割,通常僅需半天至一天的恢復期,即可回到正常的生活、工作、運動。

無痕胃拉提(內視鏡袖狀胃縫合術)
圖/照護線上

傳統腹腔鏡減重手術(如袖狀胃切除術與胃繞道手術)可能會影響身體吸收某些重要的營養物質,如維生素 B12、鐵、鈣等。因此,術後需要定期補充營養素,並進行血液檢查來監測營養水平,防止營養不良的發生。沈群勝醫師說,內視鏡袖狀胃縮術只有單純縮減胃體積,沒有切除胃部組織,因此對於均衡飲食的術友,不會出現長期營養不良的狀況,無需長期接受特殊營養補充。

這些減重手術各有優缺點,醫師會根據患者的肥胖程度、健康狀況和個人需求來選擇合適的方案。

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減重對身心健康大有幫助!

肥胖可能造成許多併發症,研究證實減重手術有助於改善許多與肥胖相關的健康問題,包括第二型糖尿病、高血壓、高膽固醇、心血管疾病、睡眠呼吸中止症、關節炎等。沈群勝醫師說,許多患者術後糖尿病症狀明顯改善,部分患者甚至可以完全緩解。體重減輕後,血壓通常會下降,許多患者可減少或停止服用降血壓藥。由於膽固醇水平下降,心血管健康顯著改善,能夠降低心臟病和中風的風險。減重後體重能夠減少關節的負擔,膝蓋、髖關節、下背部的疼痛可以得到緩解。

體重減輕後,患者更容易參與運動、社交,許多患者的自尊心、自信心會增加,抑鬱和焦慮症狀可能減輕。

積極減重幫助身心健康
圖/照護線上

但很多人誤以為減重手術是一個捷徑,只要做完手術就可以輕鬆減重,不需要付出努力。沈群勝醫師說,其實減重手術並不是捷徑,而是幫助重度肥胖者管理體重的一個工具。術後患者仍然需要進行長期的飲食控制、運動和生活習慣調整,否則可能會出現體重反彈。因此,手術後的生活方式調整對於手術成功至關重要。

剛接受減重手術後,體重下降的速度較快,但是減重過程仍然是逐步進展的過程。沈群勝醫師強調,通常在手術後的頭一年體重減少最為顯著,不過仍取決於個人體質和遵循健康習慣的程度,大多數人並不能直接達到理想體重,而是需要持續努力,逐步改善健康狀況!

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