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VR 易容術如何欺騙臉孔辨識系統

鄭國威 Portnoy_96
・2016/09/03 ・1416字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 513 ・六年級
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除了在機場海關以外,「刷臉」當通關密碼在一般的 3C 產品中越來越流行,許多手機跟筆電都內建了相關的程式,感覺起來是個衛生、快捷的好方法。不過美國北卡羅萊納大學(The University of North Carolina)的研究者發現,透過某種 VR 易容術,要騙過這種安全系統並不難。

當然,也不是沒有人想過用照片、用影片、或是用 3D 列印的面具來騙過安全系統,但目前的臉孔安全辨識技術也不是省油的燈,他們會偵測臉孔的質感、動作、以及活生生的程度來阻擋騙徒,只是這些方式都被這款 VR 易容術擊破了。(更高端的技術還會加上紅外線偵測,確定對方真的是人,不過僅限少數設備。)

在八月初於美國德州奧斯丁舉辦的 Usenix 安全研討會上,研究者展示了這款 VR 易容術。研究是這麼做的:他們首先招募了 20 位自願者,從研究生到老師都有,來測試現在市面上販售的五款臉部辨識安全系統,分別是 KeyLemon、Mobius、True Key、BioID 和 1U App。然後研究者用這 20 人的名字去網路上搜尋圖片,不管是在 Facebook、Google+ 或其他社群網站上,非常輕易地就找到了每一個人的照片,少的 3 張,多的到 27 張。

接著他們用一款 VR 虛擬實境處理軟體,重新建構這些人的立體 3D 臉孔,並將輸出的 VR 臉孔微調,讓質感、動作(如微笑、露齒笑、挑眉、閉眼等)和眼睛對焦等細節,能夠盡量符合臉孔安全系統的標準,再用一台 Nexus 5X 手機的螢幕秀出來。為了讓虛擬建構出來的臉孔,能夠擬真的隨著現實環境移動,研究團隊發現不能僅依賴手機原有的加速器跟陀螺儀,因此他們在環境中設計了一個記號(marker),讓手機的後相機焦點對準這個記號,偵測到它的移動,進而去調整螢幕中虛擬臉孔的位置。

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他們先讓每一位自願者接受五款臉部安全偵測系統的學習辨識,而這每一款的辨識方式有所不同,例如 1U App 只需要拍一張照片,KeyLemon 和 True Key 則需要錄一段影片等。

作為控制組,研究者讓自願者在一致的室內光源環境中用真實臉孔讓辨識裝置辨識看看,當然這五款系統都能正確辨識。實驗組部分,在同樣的光源環境下,研究者另外拍攝了自願者的正面照片,用同樣的方式製作出原生 VR 頭像。然後分別再將這些原生的 VR 頭像,跟從用社群媒體上抓下來的照片製作出的 VR 頭像,放在 Nexus 5X 手機螢幕上,秀給五款臉孔安全辨識設備辨識。

結果原生的 VR 頭像就跟真人一樣,可以 100 % 騙過每一款辨識系統。如果是原生的那也就算了,竟然連從社交媒體上抓下來的照片做成的 VR 臉孔,也都以高比率騙過了其中四款系統(55~85%),只有 1U App 沒有被騙。

螢幕快照 2016-09-01 下午10.40.30

這樣的結果顯示,只要有心人從網路上抓得到照片(這在現代社會很簡單),按部就班建立 VR 臉孔,就足以騙過一般臉部安全偵測技術(除非有紅外線)。研究者表示照片數量不是很重要,重點是要有正面照片(不用太清晰,但可以建立輪廓),以及最好有中高品質的照片(像是結婚照)一張,用來建立質感。

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至於為何 1U App 沒有被社群媒體照片版 VR 臉孔破解?研究團隊表示其實正是因為只用一張照片來學習的它根本就缺乏足夠資料分析,很容易出錯,而另一款也不容易被攻破的 BioID 的技術也很差,太過敏感,就算是本人,在不同的光源或是角度下就容易辨識失敗。也就是說,功能好的會被 VR 易容術騙過,功能不好的也根本不能用。

加上這類生物辨識安全技術雖然感覺起來很厲害,但一旦資料外洩,就沒有反悔的機會,你無法跟換密碼一樣輕易換掉指紋、虹膜、或是換張臉,所以大家在採用之前,還是多想想吧。

資料來源:

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鄭國威 Portnoy_96
247 篇文章 ・ 1283 位粉絲
是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4531字 ・閱讀時間約 9 分鐘


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自1999年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自2003年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至2024年為止,已有130件優良綠建築、31件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

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綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循EEWH標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於1998年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

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位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

圖說:台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築/來源:內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

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在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得EEWH認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為52.8%。

圖說:被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵 /來源:內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

圖說:島式建築群分割後所形成的巷道與水道/來源:內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

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圖說:2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。 /來源:內政部建築研究所
圖說:2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。 /來源:內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

圖說:雲林豐泰文教基金會的綠園區。 /來源:內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

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樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新8大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

圖說:樹林藝文綜合大樓。/來源:內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內4棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入BIM模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM技術被運用於「電子維護管理系統」,透過3D建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入BIM技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以FM系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

總結:

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

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圖說:建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。/來源:內政部建築研究所

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青春期提前?兒童性早熟的成因、影響及治療方式解析
careonline_96
・2024/11/15 ・3057字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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圖/照護線上

「醫師,我的女兒才小學一年級,胸部已經開始發育,這樣OK嗎?」

發現小朋友開始發育時,家長常有許多疑問,究竟小朋友會在幾歲發育?怎樣才算性早熟?性早熟對小朋友有何影響?該如何治療?讓我們請專科醫師來解答。

性早熟的定義是女生在 8 歲之前出現胸部發育,男生在 9 歲之前出現睪丸變大等第二性徵。臺北榮民總醫院兒童遺傳內分泌科主任楊佳鳳醫師表示,臨床上還有許多不符合性早熟定義,但是較早發育的狀況,例如女生在 10 歲左右開始有分泌物增加,11 歲生理期來臨,稱為青春期過早。女生在月經來後,身高仍會成長大約一年半,之後便會達到最終成人身高。性早熟和青春期過早都會使骨骼生長板提早閉合,壓縮生長期,可能導致最終身高降低。

圖/照護線上

對於青春期過早或性早熟的治療,首先要確定是否有其他潛在疾病。楊佳鳳醫師說,性早熟或青春期過早臨床上分類有二,一是中樞型性早熟是因為下視丘-腦下垂體-性腺軸提早被活化,促使性腺激素變得異常亢進;二則為週邊型性早熟,則是週邊荷爾蒙腺體分泌出現問題所導致,通常是某些疾病的症狀,例如腦下垂體腫瘤、卵巢腫瘤、睪丸腫瘤、腎上腺腫瘤等。小女生發生青春期過早的風險約是小男生的十倍,因此小男孩更需要謹慎檢查是否有潛在問題。

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因為某些疾病可能同時影響其他重要器官,所以必須全面檢查,如果發現導致病理性性早熟的原因,需優先治療原發性疾病,再處理性早熟或青春期過早對身高的影響。

導致性早熟的原因很多,基因突變是性早熟的原因之一,目前已有多種基因突變被發現。腦下垂體病灶、生殖系統腫瘤等也可能導致性早熟。楊佳鳳醫師說,環境因素包括空氣污染、水污染、環境荷爾蒙等。另外,研究顯示肥胖與性早熟有關,台灣兒童飲食中甜食、含糖飲料可能促進肥胖,進而導致青春期過早或性早熟的發生。

圖/照護線上

性早熟對兒童的身心都會造成影響,由於骨骼生長板提早閉合,成長時程縮短,可能使最終成人身高降低。楊佳鳳醫師說,性早熟兒童在學校可能因成熟度的差異,往往會承受較多心理壓力、適應不良。性早熟也會讓思想較早熟,提早對性產生興趣。

兒童性早熟該如何治療?

成大醫院小兒部蔡孟哲醫師說,懷疑小孩有青春期過早或性早熟的情況,建議儘快帶小孩到兒童內分泌科進行檢查,在經過完整評估後,醫師會根據結果提供追蹤計劃,必要時也會安排X光骨齡檢查、性釋素測驗(GnRH test)等檢查。

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小兒性早熟的治療因成因而不同,針對週邊型性早熟,治療以處理性腺相關因素導致的腫瘤或囊腫為主;中樞型性早熟的主要治療方法則是使用性釋素類似物(GnRHa)來暫緩第二性徵發育,性釋素類似物是安全的,越接近天然性釋素療效較強,該治療技術已經非常成熟,歷史悠久,主要透過阻斷性荷爾蒙的製造,讓孩童體內的性荷爾蒙水平回到與其年齡相符的狀態,避免青春期過早導致骨齡過快發展,壓縮成長期。

圖/照護線上

性釋素類似物可通過皮下或肌肉注射,包含每月注射一次與每三個月注射一次。皮下注射藥品緩慢吸收,而肌肉注射因肌肉富含血管且具備彈性,療效持久性較佳,且能快速將疫苗的佐劑帶離注射部位,降低局部不良反應的風險並減輕疼痛感。

從成效上來說,一個月注射一次的療程與三個月注射一次的長效療程在治療性早熟上並無顯著差異。接受性釋素類似物治療期間,仍需要定期回診追蹤骨齡與生長狀態。楊佳鳳醫師說,以十歲以後為例,每半年應至少長高 2 公分。目標是符合父母遺傳的預期身高,並且希望患者不要落在三個百分位以下,多數孩童治療期程約莫為 2 年左右,三個月注射一次的長效型劑型能減少小孩的注射次數及回診頻率,提高治療的便利性,因此成為多數診間家長的首選。

性釋素類似物目前已納入健保給付,若開始發育年齡女生在七歲前、男生在八歲前,骨齡至少超前兩年且符合其他預估成人身高條件者,便可向健保申請使用。蔡孟哲醫師說,不過如果女生骨齡已經達到 14 歲,男生骨齡達到 15 歲,或者是每年成長速率不到 2 公分,健保便不再給付。

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除了性早熟之外,還有許多因素會對身高造成影響。楊佳鳳醫師提醒,在成長過程中,請攝取均衡營養,少吃甜食、少喝糖飲、少吃加工食品,每天要在晚上十點前就寢,並維持適度運動。

若有任何疑問,建議至兒童內分泌科或兒童遺傳內分泌科就診,在骨骼生長板閉合後,任何藥物都無法再影響身高,所以一定要把握治療時機!

筆記重點整理

  • 接受性釋素類似物治療期間,需要定期回診追蹤骨齡與生長狀態。以十歲以後為例,每半年應至少長高 2 公分。目標是符合父母的遺傳身高預期,並且希望患者不要落在人口三個百分位以下。
  • 性早熟的定義是女生在 8 歲之前出現胸部發育,男生在 9 歲之前出現睪丸變大等第二性徵。性早熟會使生長板提早閉合,壓縮生長期,可能導致最終身高降低。
  • 對於青春期過早或性早熟的治療,首先要確定是否有其他潛在疾病。性早熟或青春期過早可能是某些疾病的症狀,例如腦下垂體腫瘤、卵巢腫瘤、睪丸腫瘤、腎上腺腫瘤等。小女生發生性早熟或青春期過早的風險是小男生的十倍,因此更需要謹慎檢查是否有潛在問題。
  • 如果排除病理性原因,中樞性性早熟的主要治療方法是使用安全且天然的性釋素類似物(GnRHa)阻斷性荷爾蒙的製造,讓孩童體內的性荷爾蒙水平回到與其年齡相符的狀態,避免青春期過早導致骨齡過快發展,壓縮成長期。
  • 性釋素類似物採皮下注射或肌肉注射,皮下短效注射為有一個月一次、肌肉長效注射則為三個月一次的劑型。肌肉因富含血管且具備彈性,能快速將疫苗的佐劑帶離注射部位,降低局部不良反應的風險並減輕疼痛感。能減少小孩注射次數及回診頻率,提高治療的便利性,為多數診間家長的首選。
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