有「熱帶醫學之父」美譽的英國醫生萬巴德，竟然曾在台灣行醫、當過國父孫中山的老師，還救了他一命？

萬巴德於1866年取得醫學博士學位後，欲跟隨長兄在上海行醫之路，也申請到中國服務，結果被分派到台灣海關擔任醫官，於當年來到打狗（今高雄）服務。五年後他調往廈門，成為他研究醫學的轉捩點。

當地有許多民眾罹患象皮病，這種病下肢腫大如象腿，皮膚粗糙如象皮，故有此名。當時多以為象皮病是瘴氣所致。萬巴德原本也是如此認為，只能以外科手術切除患部。他於1875年返國結婚，在圖書館查閱醫學期刊得知有醫生在象皮病患者血液中發現絲蟲，但仍不清楚感染途徑。他決心加以研究，遂於年底帶了一台顯微鏡回到廈門。

萬巴德猜測是吸血的昆蟲將病患血液中的絲蟲傳到他人體內；他根據象皮病只流行於熱帶地區，排除蝨子與跳蚤，認為蚊子最有可能是中間宿主。於是他讓蚊子叮咬象皮病患者後，再加以解剖，果然在顯微鏡下發現絲蟲，並觀察到絲蟲會在蚊子體內成長，證實象皮病是透過蚊子傳染，與熱帶瘴氣無關。萬巴德的研究啟發了醫學界開始研究寄生蟲在熱帶疾病中扮演的角色，其中又以瘧疾最為重要。

瘧疾在人類歷史上已存在超過幾千年，《黃帝內經》就清楚描述了其症狀。這個盛行於熱帶地區的疾病，也是一直被認為是瘴氣所致，直到1880年，法國醫師拉瓦杭（Alphonse Laveran）才在瘧疾病患的血液中發現瘧原蟲。然而瘧原蟲無法在體外培養，無從得知牠的生活史，也就難以追查其傳染途徑。

萬巴德根據他研究絲蟲的經驗，大膽推測瘧原蟲的中間宿主也是蚊子。只不過他1883年已經轉往香港開業，又開牛奶公司，還與學弟康德黎（James Cantlie）創辦西醫書院（孫逸仙就是第一屆學生，1896年在倫敦遭綁架時，萬巴德還幫忙營救），已無暇研究。不過他後來返回倫敦定居後，一位派駐印度的軍醫羅斯（Ronald Ross）與他書信往返，在他的指導下，果然找到瘧疾的病媒蚊，還因此獲得1902年的諾貝爾生理或醫學獎。

萬巴德本人雖然沒有得到諾貝爾獎，但因為他在熱帶醫學上的重大貢獻（他回倫敦後還推動成立熱帶醫學院，成為當時頂尖的研究機構），而被後世尊稱為「熱帶醫學之父」。

本文同時收錄於《科學史上的今天：歷史的瞬間，改變世界的起點》，由究竟出版社出版。

• 作者／蔣維倫｜泛科學 PanSci 專欄作家、故事專欄作家、udn 鳴人堂專欄作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。喜歡虎斑、橘子、白底虎斑和三花貓。

Take Home Message

• 近視是因為角膜或眼球變形，使眼球折射光線能力太強，焦點落在視網膜前方，所以無法獲得清楚的景象。
• 雷射治療近視以達到減弱折射力為目的，主流術式有雷射原位層狀角膜塑型術（LASIK）和微創角膜透鏡提取術（SMILE）。
• 經雷射手術後，患者視力可以回到配戴眼鏡前的水準，散光減輕到輕度散光。不過術後最常見的副作用是乾眼症，因此手術前需和專業醫護團隊討論。

你常覺得遠處的景物看不清楚，總是要瞇著眼看東西嗎？這些都是近視的典型症狀。近視通常在 6～14 歲之間出現，多數人於 20 歲後趨向穩定。目前尚未釐清近視出現的原因，但戶外活動時間較長的兒童，近視的風險較低，不過仍不清楚是因為「看比較遠」、「戶外光線」，或「運動量較高」等因素所致。全世界的近視盛行率非常高，在美國，超過四成的人罹患近視，而東亞的一些國家，如臺灣，兒童的近視率甚至達八成以上。

壞掉的攝影機

為什麼會近視？主要是因為眼睛的結構是透過「折射光線、將光聚焦在眼底的視網膜」來獲得清晰的投影輪廓。所以當眼球變形（變扁）或角膜折射光線能力有問題（形狀出錯）時，光線聚焦的焦點會落在視網膜前方（圖一），投影在視網膜時就會呈現模糊的輪廓，無法獲得清楚的景象，此時稱為近視。當你的近視度數愈深，焦點就會距離視網膜愈遠。因此最簡單的改善方式，就是加一塊凹透鏡（眼鏡）來發散光線，進而調整光的路徑，讓光線重新聚焦在視網膜上。

切掉一點眼睛如何？雷射治療近視的原理

既然近視是「眼球折射光線的能力太強」，那麼用刀削掉一點眼睛，這樣可行嗎？可以。

如前所述，近視是由於眼球變形或折射力太強，使光線焦點落在視網膜之前。目前無法矯正變形的眼球，因此調整光線折射路徑，就成了最佳的治療方式。而眼球負責折射光線的組織，為最前方的角膜和位置在後方些的水晶體（圖一）；而又因為角膜暴露在外，醫師能用刀械直接削除，或是雕塑外型，所以角膜組織就成了外科手術治療近視的最直接選擇。雖然調整水晶體也能改善近視，但較不普遍。

最早，醫生便是利用刀具削去角膜以治療近視。 但需注意，削去眼球結構減弱聚焦能力，進而改善近視，仍不算是「治療」。由於這個方法無法改變眼球的整體形狀，因此眼球變形後，造成視網膜剝離等疾病的風險仍存在。

在雷射技術發明之前，醫師會用層狀角膜重塑術（automated lamellar keratoplasty , ALK）——微型刀械移除角膜組織，達到減弱折射力的目的，這種手術方式約盛行於 1980～1990 年代。直到雷射技術成熟後，才開始應用於治療近視，雷射依原理和發展時程可分為雷射屈光角膜切除術（photorefractive keratectomy , PRK）、雷射原位層狀角膜塑型術（laser-assisted in-situ keratomileusis , LASIK）、微創角膜透鏡提取術（small incision lenticule extraction , SMILE）。

雷射屈光角膜切除術（PRK）

雷射於 1980 年代開始用於治療近視，並逐漸發展出 PRK 術式。PRK 原理是利用雷射能固定能量的焦點、升高局部組織的溫度、進而氣化掉部分角膜最外層的上皮層細胞（epithelium，圖二），達到減少角膜厚度、降低折射力的目的（圖三）。

在此技術問世後，PRK 迅速地成為治療近視的首選，但因為要削掉角膜上皮層，同時也氣化了角膜裡的痛、觸覺神經，容易導致術後劇烈疼痛和視力恢復期過長等問題；再加上大面積的傷口直接暴露在外，術後洗頭、洗臉也容易導致感染，所以在新技術出現後，選用 PRK 的患者也逐漸減少。

雷射原位層狀角膜塑型術（LASIK）

LASIK 為目前雷射治療近視的主要術式之一。為了要減少 PRK 術後疼痛且感染風險高的困擾，科學家思考，是否能改善術式，盡可能地減少暴露在外的傷口呢？在 1990 年代，醫師開始建構另一種術式，也就是現在常聽到的 LASIK。

它所氣化的部分和 PRK 不同，主要是削除角膜裡的基質層（stroma）、盡可能地保留上皮層組織完整性；手術先切出一個類似「C」的傷口、創造並掀開一片角瓣膜（corneal flap），然後以雷射直接氣化、雕塑基質層細胞後再將角瓣膜覆蓋住傷口（圖四）。和 PRK 相比，LASIK 較少暴露於外界的傷口，感染風險較低。

由於術後恢復期較短且傷口較不會感到疼痛，使 LASIK 逐漸取代 PRK，成為主流術式之一，目前接受 LASIK 的眼球超過數百萬顆以上。

微創角膜透鏡提取術（SMILE）

為什麼要一直改良手術？因為醫學界希望能減少破壞角膜神經、縮小暴露外界的傷口。角膜是布滿神經的組織，能感受細微異物、刺激淚水分泌，達到排除異物、潤滑眼球的功能。神經束從內而外伸出、穿出鮑曼氏膜（Bowman’s membrane）並彎曲近直角、在上皮層細胞和鮑曼氏膜之間形成豐富的神經末梢（圖二）。

從角膜神經的分布可以推測出，最早的 PRK 氣化上皮層細胞的缺點，就是削除了神經末梢，造成傷口大面積的暴露，進而導致術後疼痛。而 LASIK 雖然減少了傷口暴露，但由於切出「C」形狀傷口、創造角膜瓣時，也同時切除了大部分的神經，導致大規模的神經受損，進而使眼睛無法自主分泌淚水，引起嚴重的乾眼症。所以科學家持續地構思新的解決方法。

相較於前兩種術式，SMILE 的歷史最短，它起源於 2002 年德國團隊的想法，直到 2007 年才開始臨床試驗。幾年後術式逐漸成熟，在 2016 年獲得美國許可治療近視，僅一年時間，全球就累積超過 100 萬次手術。

SMILE 使用雷射「可在特定深度聚焦」的優勢，手術分成兩個步驟：首先，聚焦雷射，隔空在角膜的基質層裡切出一個極小的凸透鏡結構；接著，在角膜表面切出約三毫米（mm）的小傷口，取出小透鏡。與 LASIK 須開出「C」形狀的傷口、斷開大部分的神經相比，SMILE 的創口較小，理論上切斷的神經比例較少、乾眼症的機率也較低，所以快速地成為患者主要選擇的術式之一。

雖然 SMILE 為較新的技術，但不能就此認定 SMILE 比 LASIK 更優秀。醫療手術仍須視個人體質、需求、經濟能力等，進行專業的個人考量。

雷射以後，連打靶都比較準了

許多人的工作高度仰賴視覺，軍人就是其中之一。在美國，SMILE 可治療近視和散光。去（2021）年《白內障與屈光手術期刊》（Journal of Cataract & Refractive Surgery）刊出一篇論文，研究 37 名軍人（74 顆眼睛）在 SMILE 術後的短期視力改變 。術前，患者皆有輕至中度的近視或散光，且分別有 10％ 和 20％ 的患者反應近視困擾了他們的工作和生活狀態。

而在 SMILE 術後的三個月內，約 96％ 的眼睛在不戴眼鏡（裸視）的情況下，視力可以達到正常人的標準^［註］。而原先生活和工作受到視力問題困擾的患者，全都降為 0％。在感受度調查也發現，約 83％ 患者對手術後擁有的視力更加滿意。其中 14 名軍人在手術前後都接受槍法打靶測試，儘管統計結果並無顯示出差異，但手術後的打靶成績稍稍高了些。不過，仍不能認為雷射近視手術使槍法更精準。

［註］正常視力的標準為裸視遠視力（uncorrected distance visual acuity , UDVA），意思是在史奈侖（Snellen）視力表裡，能看到 20／20（對應視力約 1.0）或更小的字。

手術的功效可以維持多久？     

中國上海復旦大學附屬眼耳鼻喉醫院，發表了一系列長期的研究，追蹤接受 SMILE 手術後的患者多年，並討論他們的視力改善。團隊招募了 26 人（26 顆眼睛，皆為單眼接受手術），接受 SMILE 約七年或更久。發現 26 顆眼睛在術後七年的視力，比七年前戴眼鏡時更好！以史奈侖視力表上 20／20 的字母為標準，術前 96％ 的眼睛戴眼鏡時可看清楚，術後有 100％ 的眼睛在裸視或脫離眼鏡後可看清楚。

而視力表裡更小的一行字（20／16，對應視力約 1.2），術前有 38％ 的眼睛戴眼鏡時可看清楚，術後有 73％ 的眼睛在裸視或脫離眼鏡後可看清楚。再小一行的字（20／12.5，對應視力約 1.6），有 19％ 的眼睛在雷射手術後可辨識清楚；而手術前，所有的眼睛在戴眼鏡後，都無法看清該行字。

換言之，經過近視雷射手術後的患者不僅擺脫了眼鏡，視力還可回到或優於配戴眼鏡前的水準；在散光方面，所有人在術前都有輕至中度不等的散光，而手術七年後，幾乎所有人都減輕為輕度散光。

雷射後會有後遺症嗎？

任何醫療手術都會有副作用，SMILE 最常見的術後副作用是乾眼症。儘管多個研究都認為，SMILE 的乾眼症比例及嚴重度都比 LASIK 少，因為和 LASIK 相比，SMILE 的優勢是創口較小且切斷的神經較少，因此術後保有較多神經，眼睛控制淚腺的能力較佳，乾眼症也較輕微，且恢復期較短。但這不代表不會出現乾眼症，和未接受手術的眼睛相比，SMILE 後眼睛分泌的淚水仍可能比較少。因此術後的自我照護，例如短期內避免感染和定時且長期地使用人工淚液，是雷射治療近視的必要作業。

儘管 SMILE 是安全的手術，且全球已有百萬例手術的經驗，但仍可能有手術中途失誤的情況發生，例如移除雷射切除的部分時，仍有殘存組織遺留在角膜內，或是失誤而切穿角膜上皮組織等。根據統計結果，這些手術中途失誤的發生率總和小於 1％，且似乎和醫護團隊的學習曲線有關，可能新手醫師比較容易發生手術中途失誤。不過，SMILE 令人最有感的副作用應該是金額，價格在十萬以上，並不是能輕鬆負擔的數字。

• 〈本文選自《科學月刊》2022 年 5 月號〉
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