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海上浮標護衛臺灣,讓準確預報颱風不是夢

PanSci_96
・2019/04/29 ・2196字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 564 ・九年級
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  • 圖/科技部提供

在台灣除了地震,另一項難以預測的天災就屬「颱風」。大家難以忘懷的「莫拉克颱風」在2009年橫掃南臺,導致六百多人喪生、超過一千五百億臺幣財損,如果當時我們能更準確預報颱風,及早採取適當防範與避難措施,損失與傷亡可能就不會這麼嚴重了。

在科技部、臺灣大學、氣象局等單位的支持下,由臺灣大學海洋研究所團隊布建的海氣象浮標,收集到史上第一回超級颱風中心沿路掃過的海洋浮標觀測資料。在此研究領域中,這是首次完全由本土人才、臺大團隊完成,並發表在 2019 年4月《自然通訊》(Nature Communications) 的研究,研究成果也將被轉譯成電腦程式語言,植入颱風數值預報模式,朝準確預報颱風邁進。

「不可能的任務」——颱風預測

圖/wikimedia

準確地預報颱風,除了靠我們對海氣交互作用物理機制的認知,也需要關鍵的大氣和海洋現場觀測資料不斷地注入電腦數值模式,時時校驗、修正預報結果。

隨著科技的發展,以及大量衛星遙測資料的彙整,對於颱風路徑的預報已有長足進步,但對於海洋與颱風互動的觀測仍相當缺乏,在颱風強度的預報依然面臨很大的挑戰,尤其如何把握時機在颱風撲台前派研究船到海上「守株待兔」進行觀測或布放測量儀器,幾乎是「不可能的任務」。

若能事先到選定的海域,布放錨定式浮標「堵」颱風,用各種探測儀器自動量測大氣和海洋的關鍵性質,再以最快的速度傳回陸上實驗室,進行預報分析工作,無疑是安全又有效的行動。

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然而,市面上並沒有這種能一邊準確測量海氣性質、一邊又能快速回傳資料的商品化浮標,即使能夠重金購得,也還需要一筆請廠商布放、維護的龐大經費。

斜槓團隊,一起來去堵颱風

圖/科技部提供

為了挑戰這個近乎不可能的任務,臺大海洋所憑藉數十年養成的研究實力輔以「海研一號貴儀中心」精良的探測技術,於 2015 年(莫拉克6年後),由時任所長的魏慶琳教授集合海洋物理專長的教師和電子、機械、錨碇探測和資訊專長的技術人員組成浮標團隊。善用來自臺大邁頂計畫、科技部和中央氣象局挹注的資源和人力,突破技術瓶頸,拆掉海氣象浮標上的舊品,換裝運用省電科技自力研發之中控系統與即時資料衛星傳輸,連年由楊穎堅副教授領軍於颱風經過最頻繁,而現場觀測資料最缺乏的西北太平洋海域布放此進階版浮標,捕捉颱風肆虐下的海氣象變化,研究狂風猛浪下的海氣交互作用。

解開颱風謎團

約在 1970、80 年代,科學家就看出海洋上層的熱水可以孕育出颱風,颱風靠著不斷吸收海面上的熱氣茁壯,而暖水層夠不夠熱、熱能吸收的效益,則似乎取決於颱風眼經過當地海洋前後僅僅10小時內的關鍵期(稱為風直接影響期),但科學家始終苦於沒有海洋現場的高解析度觀測資料以解析箇中道理。

研究團隊的兩組浮標成功紀錄了 2016 年超級颱風「尼伯特」來襲時的資料,這個謎團可說被兩組浮標一舉解密,揭露關鍵時刻大氣和海洋間互動的連續過程。

尼伯特颱風期間,海氣交互作用之示意圖。圖/科技部提供

研究數據顯示,海水上層溫度在颱風眼到來的 4 小時內,陡降 1.5°C,但尼伯特的強度卻未增減。在數據分析後,發現了限制颱風成長的機制,原來表層水溫減少 1.5°C的熱量,颱風只吸收了一點點。

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另一方面,從浮標上的縮時攝影機拍到史無前例的超級颱風影像,以及海流儀的資料分析,在這關鍵的 4 小時內,海洋上層的熱水雖被狂風、巨浪所激起的水花散到颱風裡,但同時颱風本身又強迫表層海水快速向前衝,上層海流變快了,下層海流跟不上,上下層海水拖拉之間在水裡捲出無數大大小小的漩渦,底下冰冷的海水反而被迅速翻攪上了水面,破壞了颱風繼續茁壯的機會,成了名符其實的「吃快弄破碗」。

兩組浮標,在 2016 年成功地挺過超級颱風「尼伯特」颱風眼掃過前後的摧殘,不負眾望地即時傳回現場精準的海氣象實測數據,幫忙我們解析瘋狂海象下,大氣與海洋互動的細膩過程,達成此艱鉅任務中的不可能任務,可謂以小搏大立大功。

浮標計畫成功的背後……

圖/科技部提供

整個浮標任務,從科學目標的擬定、設計、製作、測試、施放到資料分析,都是由臺灣本土團隊自力完成,以極少的資源獲得極大的成果,顯示臺灣已有培養海洋科技高階人才的能力。此外,海氣象浮標的應用涵蓋災防、環保、社教與學術研究,甚至在拓展臺灣國際活動空間層面上都能扮演角色,值得政府相關單位關注與支持。

自2015年以來,浮標已記錄到10個颱風經過時的海氣象變化,揭露本限制機制僅是其中一小部分的研究成果。這項「利他」行動的最終目標是要在TOMATO (TOwards Multiple Arrays for Typhoon Observations) 「多平台颱風觀測網」計畫下,建立西北太平洋海氣象浮標和水下滑翔機觀測陣列,捕風捉影守護臺灣,未來亦計畫跟菲律賓氣象單位及大學合作,擴大TOMATO防護網範圍。

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浮標團隊計劃將於今年 6 月前往西北太平洋布放兩組浮標再戰颱風。颱風、海嘯、氣候變遷預警防災不能靠喊口號,決戰第一線也不在陸上,讓海上浮標成為護衛臺灣的前哨!

延伸閱讀

  1. Yang, Y. J., Chang, M. H., Hsieh, C. Y., Chang, H. I., Jan, S., & Wei, C. L. (2019). The role of enhanced velocity shears in rapid ocean cooling during Super Typhoon Nepartak 2016Nature communications10(1), 1627.
  2. New data buoys watch typhoons from within the storm》——Earth & Space Science News
  • 本文改寫自科技部新聞稿〈準確預報颱風不是夢!浮標觀颱研究登頂尖期刊〉
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PanSci_96
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掉髮、水腫、紅疹⋯全身異狀竟是免疫系統自我攻擊!
careonline_96
・2025/06/06 ・2424字 ・閱讀時間約 5 分鐘

掉髮、疲倦、發燒、紅疹,紅斑性狼瘡8項警訊!全身上下症狀解析(圖文懶人包)
圖 / 照護線上

紅斑性狼瘡(Systemic lupus erythematosus, 簡稱 SLE)是個自體免疫疾病,代表著我們的免疫系統出了點錯,開始對正常健康的細胞進行無差別攻擊。患有紅斑性狼瘡時,皮膚、頭髮、關節、和腎臟、甲狀腺等重要器官都可能受到攻擊;因此,紅斑性狼瘡是個會讓年輕人、青壯年一身病的棘手問題。由於攻擊範圍很廣,讓紅斑性狼瘡的症狀很多變,遍布全身,也容易會被誤以為其他狀況,包括憂鬱症而延誤了治療時機。

多數紅斑性狼瘡患者的發病年齡介於 15 到 44 歲之間,女性患者為多,也就是說,紅斑性狼瘡是個容易影響可生育女性的疾病。今天我們就來看看,究竟哪些症狀可能是紅斑性狼瘡的早期徵象。

八種紅斑性狼瘡的早期表現

八種紅斑性狼瘡的早期表現
圖 / 照護線上
  • 皮膚紅疹

兩側顴骨加上鼻樑處的蝴蝶型紅斑是許多人認識紅斑性狼瘡的第一個特徵,畢竟病名就出現了「紅斑性」這幾個字,非常典型。而且畢竟臉部出現狀況,家人、朋友都可能看到,因此皮膚紅疹就成了最典型的紅斑性狼瘡症狀。

這樣的皮膚紅疹可能在陽光照射後出現,或是突然出現,會帶有點皮膚粗糙的特質。除了蝴蝶型紅斑外,患者也可能會發現眼皮比較腫脹,眼睛周圍也是腫脹的。而身體其他部位的皮膚可能出現厚而鱗狀的斑塊或變色斑點,容易暴露在陽光下的皮膚還會出現鱗狀皮疹。

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  • 無法解釋的發燒

微微發燒很可能是最早的紅斑性狼瘡症狀。患者會發現自己量起來總是體溫偏高,大約攝氏 37.5 度到 38.3 度之間,但除此之外還沒有其他問題,許多人不會因為身體微微的燒而去看醫師,但如果一直這樣微微的燒著,可能代表身體有一些發炎反應持續發生著。當你發現自己反反覆覆會有點微燒,或是微燒持續了十天兩星期以上,請務必就醫檢查。

  • 長期疲憊

據統計,九成的紅斑性狼瘡患者會因為身體處在發炎狀況而感到疲憊不堪。通常患者會說:「我覺得晚上我有睡滿七到八個小時,可是即使是休息了這麼久,我還是覺得好累,真心累!」這種持續很久、又很嚴重的疲憊感,常常是紅斑性狼瘡患者覺得最不舒服的症狀。

八種紅斑性狼瘡的早期表現
圖 / 照護線上
  • 掉髮

紅斑性狼瘡的症狀之一為掉髮,約八成以上的患者會發現自己開始成簇地掉頭髮,或是覺得頭髮愈來愈稀疏,甚至頭皮上出現禿斑,頭皮有一小塊都沒了頭髮。照太陽後,掉髮情形可能還會更嚴重。

  • 關節腫痛

年紀輕輕,就發現關節疼痛還腫起來嗎?這時一定要考慮自體免疫疾病。紅斑性狼瘡造成的發炎包含了關節處,因此會讓關節處變得疼痛、明顯腫脹、僵硬,尤其早晨起床時會更嚴重。關節腫脹的嚴重程度可能會反反覆覆,有時好一點,有時又突然惡化。

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雖然關節炎是紅斑性狼瘡最常見的症狀之一,但值得注意的是,關節炎很少是唯一的症狀。假使你發現自己年紀輕輕,關節腫脹會痛,還伴隨著掉髮、疲憊、或紅斑等症狀,就真的要注意是否為紅斑性狼瘡了!

  • 眼乾嘴乾

在發炎狀態下,分泌眼淚和唾液的腺體構造也會受到影響,因此比較無法分泌出足量的眼淚與唾液,患者因此覺得眼睛乾、嘴巴乾,甚至也可能會有陰道乾燥的狀況。患者眼皮可能出現紅疹。

八種紅斑性狼瘡的早期表現
圖 / 照護線上
  • 下肢腫脹

下肢腫脹、血壓變高、尿裡面出現血、尿尿顏色變深,都可能是腎臟發炎的一些特徵。不過其中大概最常被注意到的症狀,就是下肢腫脹。在剛罹患紅斑性狼瘡的五年內,患者很容易因為異常的免疫系統而導致腎臟發炎,讓腎臟無法過濾毒素與廢物,身體於是出現上述的各種症狀。假使發生在小孩身上,症狀常常更為嚴重。

  • 甲狀腺機能低下

紅斑性狼瘡患者比一般人更容易有甲狀腺機能低下,同樣也是因為免疫系統的異常運作,攻擊了甲狀腺細胞,讓甲狀腺難以製作出足夠的甲狀腺素;於是,患者代謝變差,體重逐漸變重,頭髮和皮膚愈來愈乾,情緒也顯得不穩定,還會愈來愈沒精神,鎮日疲憊著。

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注意身體狀況,早期治療

以上八種狀況,包括蝴蝶型紅斑、發燒、疲憊、掉髮、關節腫痛、眼乾嘴乾、下肢腫脹、甲狀腺機能低下,都有可能是紅斑性狼瘡的早期表現。如果生育年齡的女性出現以上多個症狀,務必就醫並好好接受檢查與治療喔。

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氣喘治療別再等發作才用藥!醫師揭長期控制的關鍵
careonline_96
・2025/06/04 ・2553字 ・閱讀時間約 5 分鐘

圖 / 照護線上

「那是一位50歲男性,在工作時因為嚴重氣喘發作而被送到急診室,到院時已無法自行呼吸。由於狀況非常嚴重,最後甚至需要動用葉克膜(ECMO)來搶救。」馬偕紀念醫院胸腔內科劉景隆醫師表示,「經過詢問才曉得,患者平時都是依賴短效支氣管擴張劑。由於長期缺乏有效控制,氣喘才會持續惡化,甚至危及性命。」

2025年5月6日是「世界氣喘日」,今年的主題希望強調「讓氣喘吸入治療更普及」。台灣胸腔暨重症加護醫學會理事長陳育民醫師表示,很多患者對於「長期規律使用吸入型藥物」仍存在誤解,甚至排斥。其實氣喘是一種慢性呼吸道發炎疾病,因此治療上就不能只在發作時才用藥。唯有透過長期且規律地使用藥物,尤其是以吸入型類固醇為主的控制藥物才能有效抑制氣喘的發炎反應。

臨床上,很多病人會因為症狀減輕就自行停藥,等到病情加重才又回來就診。這樣的做法不僅無法控制病情,還會導致發炎越來越嚴重、肺功能逐漸惡化,甚至增加急診或住院的風險。

氣喘的冰山理論
圖 / 照護線上

治療氣喘的藥物可大致分為「急救藥物」與「長期控制藥物」,臺北榮民總醫院胸腔部周昆達醫師指出,「急救藥物」主要是短效型支氣管擴張劑,在氣喘急性發作或症狀出現時使用,能迅速改善呼吸不順、喘鳴等症狀,藥效至多可維持約 4 至 6 小時。「長期控制藥物」才是治療氣喘的核心,主要是吸入型類固醇,能夠抑制支氣管慢性發炎,降低急性發作的風險。

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「經常有患者問,醫師你開的藥有沒有類固醇?」周昆達醫師說,「我們都會仔細說明,吸入型類固醇是控制支氣管發炎的關鍵,因為藥效集中在呼吸道,所以全身性副作用極低。穩定控制發炎,可避免氣喘惡化、反覆發作、甚至造成肺功能不可逆的損傷。吸入型類固醇要持續規律使用,短效型支氣管擴張劑僅適合在緊急狀況時使用,不可過度依賴。」

氣喘治療不可依賴急救藥物
圖 / 照護線上

氣喘患者隨意停藥,其實會有危險。劉景隆醫師解釋,雖然氣喘表面上看起來是咳嗽、喘鳴或呼吸困難,但背後真正的病因是「慢性發炎」。當發炎長期未被控制時,氣喘容易反覆發作,每一次急性惡化都可能導致肺功能惡化、急性呼吸衰竭,甚至需要插管、使用呼吸器,嚴重可能導致死亡。

「氣喘治療是要『預防發作』,而不是『等發作再處理』。」劉景隆醫師強調,「過度依賴短效型支氣管擴張劑,可能掩飾病情惡化,導致急性惡化如同海嘯般來襲!」

氣喘吸入治療
圖 / 照護線上

透過持續不斷的宣導,希望能讓患者理解「規律用藥」的重要性,陳育民醫師說,理解重要性後,患者才會主動配合,進而避免氣喘反覆發作與病情惡化。醫師會根據患者的狀況與生活作息選擇合適的維持性藥物,幫助他們養成穩定、規律的用藥習慣。

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「氣喘若沒有持續穩定的控制,任何時候都有急性發作的風險!」周昆達醫師說,氣喘的治療目標是達到完全不發作、肺功能正常、不影響生活品質。吸入型類固醇的劑量極小,且藥效集中於呼吸道,副作用遠低於口服藥物,是安全、有效的標準治療方式,即使在懷孕期間都可以安心使用。

近年來,氣喘藥物持續進步,目前已有長效性的維持性吸入劑藥物,大幅提升便利性與患者的配合度。周昆達醫師說,「經過正確衛教與選擇合適的吸入劑後,患者穩定用藥下,病情控制得非常穩定,幾乎沒有再使用口服類固醇,也很少急性發作。」

針對氣喘患者使用吸入型類固醇合併長效支氣管擴張劑作為維持治療,已是一線標準治療,也都納入健保給付。劉景隆醫師說,請患者務必積極與醫師配合,規律且正確地使用吸入型藥物,並定期追蹤肺功能,才能有效控制氣喘,降低急性發作的風險!

筆記重點整理

氣喘的治療目標是達到完全不發作、肺功能正常、不影響生活品質。吸入型類固醇的劑量極小,且藥效集中於呼吸道,副作用遠低於口服藥物,是安全、有效的標準治療方式,即使在懷孕期間都可以安心使用。目前的維持性藥物,可以大幅提升便利性與患者的配合度。

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氣喘是一種慢性呼吸道發炎疾病,因此治療上就不能只在發作時才用藥。唯有透過長期且規律地使用藥物,尤其是以吸入型類固醇為主的控制藥物才能真正抑制氣喘的發炎反應。

治療氣喘的藥物可大致分為「急救藥物」與「長期控制藥物」。「急救藥物」主要是短效型支氣管擴張劑,在氣喘急性發作或症狀出現時使用,能改善呼吸不順、喘鳴等症狀,藥效至多維持約4至6小時。「長期控制藥物」才是治療氣喘的核心,主要是吸入型類固醇,能夠抑制支氣管慢性發炎,降低急性發作的風險。

氣喘患者隨意停藥,其實會有危險。雖然氣喘表面上看起來是咳嗽、喘鳴或呼吸困難,但背後真正的病因是「慢性發炎」。當發炎長期未被控制時,氣喘容易反覆發作,每一次急性惡化都可能導致肺功能惡化、急性呼吸衰竭,甚至需要插管、使用呼吸器,嚴重可能導致死亡。

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夜間駕駛變惡夢?長焦段人工水晶體幫你還原暗夜視力
careonline_96
・2025/05/30 ・2831字 ・閱讀時間約 5 分鐘

圖 / 照護線上

「那是一位 60 多歲的男士,左眼在幾年前接受白內障手術,使用傳統多焦點人工水晶體。」達特楊眼科聯盟總院長陳怡豪醫師表示,「術後患者覺得白天的視力很好,但是晚上駕車時,對向車燈會造成明顯的光暈、眩光,讓他相當困擾,甚至不敢在夜間開車,因此遲遲沒有接受右眼的白內障手術。」

隨著右眼的白內障惡化,視力明顯下降,影響日常生活,患者才決定接受白內障手術。陳怡豪醫師說,當時正好有新一代長焦段人工水晶體問世,採用純折射式設計,光學面上沒有任何圈圈,能夠大幅降低光學干擾,提供更高品質視覺。經過詳細討論後,患者選擇使用新一代長焦段人工水晶體。

術後,患者覺得白天視力相當穩定,夜間的光暈、眩光也比傳統多焦點人工水晶體減少許多。終於又能在夜間開車上路,讓患者非常開心。

白內障是相當常見的眼科疾病,初期常見的症狀包括視力模糊、或是度數出現變化。陳怡豪醫師說,患者可能發現近視或散光度數改變,儘管外在亮度並未改變,仍會有看不清楚的感覺。特別是在夜間或黃昏時,因為光線較暗,症狀會更加明顯。

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白內障警訊與危險因子
圖 / 照護線上

隨著白內障惡化,還會出現視野變暗、顏色改變、容易眩光等症狀。若白內障導致視力持續惡化,影響日常生活、工作時,便需要考慮接受手術治療,移除老化混濁的水晶體,放入人工水晶體。

白內障好發於50歲以上的成年人,隨著年齡增加,水晶體自然老化,導致其逐漸混濁,也就是年齡相關性白內障。陳怡豪醫師說,尤其是在 60 至 70 歲以上的長者,大多都有不同程度的白內障,只是因為進展緩慢,讓患者沒有自覺。很多人是在例行眼科檢查時意外發現視力已經下降到 0.3、0.4,才曉得視力受到影響。

除了年齡因素,還有一些危險因子可能讓白內障提早出現,包括糖尿病、高度近視、虹彩炎、曝曬過多紫外線、長期使用類固醇、眼睛受傷、曾接受眼睛手術等。

挑選人工水晶體,要留意光暈與眩光

接受白內障手術,才有辦法根本解決白內障的問題。陳怡豪醫師提醒,為了讓白內障手術能夠達到良好的成效,維持良好的視力表現,術前一定要與醫師充分討論並排除其他潛在眼疾,術後照護與日常生活的配合也非常重要。一般而言,術後 2 至 3 天後角膜水腫會逐漸改善,術後一週多數人可恢復到八成以上的預期視力。

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人工水晶體的選擇亦是術後視力表現的關鍵。陳怡豪醫師解釋,傳統單焦點人工水晶體只能提供遠距離清晰視力,較無法滿足現代人的用眼需求,因此發展出多焦點人工水晶體、焦段型人工水晶體。焦段型人工水晶體能夠延長視覺景深,達到連續視力,增加生活便利性。不過傳統焦段型人工水晶體較容易出現光暈、眩光的問題。

新一代長焦段人工水晶體滿足日常用眼需求
圖 / 照護線上

白內障術後可能出現光暈與眩光,當患者處於昏暗環境時瞳孔擴大,光暈與眩光會更為明顯,例如看向對向車燈、路燈時,患者會看到周圍出現光環或放射狀光線干擾。陳怡豪醫師說,新一代長焦段人工水晶體採用純折射式設計,光學面上沒有任何圈圈,大幅降低光學干擾,提供更高品質視覺。

「大多數病患在選擇人工水晶體時,對光暈、眩光並沒有充分的認識。往往是在術後實際體驗到夜間視力干擾或光暈現象後,才會開始抱怨。」陳怡豪醫師說,「所以在術前的溝通非常重要,醫病雙方要詳細討論,根據用眼需求選擇合適的人工水晶體。」

新一代長焦段人工水晶體可大幅降低夜間光暈眩光影響,保持不同光線條件下優異對比度表現,夜間駕車更安全。除了能夠降低夜間光暈眩光影響之外,新一代長焦段人工水晶體可提供遠、中、功能性近距離(約 45 公分)視力範圍,滿足多數人日常用眼需求,減少配戴眼鏡的機會。

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新一代長焦段人工水晶體降低夜間光暈眩光
圖 / 照護線上

新一代長焦段人工水晶體的材質具有低折射係數、低色散表現,確保暗光環境下的視覺品質,透過環繞方邊設計,有助於降低二次白內障發生機率。另外還可矯正球面像差,強化術後視覺銳利度。

白內障會導致視力模糊,對工作、生活、安全造成影響,若出現相關警訊,務必盡快就醫檢查。接受手術前,請與醫師詳細討論,根據用眼需求,選擇合適的人工水晶體!

筆記重點整理

  • 白內障是相當常見的眼科疾病,患者可能出現視野變暗、顏色改變、容易眩光等症狀。若白內障導致視力持續惡化,影響日常生活、工作時,便需要考慮接受手術治療,移除老化混濁的水晶體,放入人工水晶體。
  • 為了讓白內障手術能夠達到良好的成效,維持良好的視力表現,術前一定要與醫師充分討論並排除其他潛在眼疾,術後照護與日常生活的配合也非常重要。一般而言,術後2至3天後角膜水腫會逐漸改善,術後一週多數人可恢復到八成以上的預期視力。
  • 人工水晶體的選擇亦是術後視力表現的關鍵。傳統單焦點人工水晶體只能提供遠距離清晰視力,較無法滿足現代人的用眼需求,因此發展出多焦點人工水晶體、焦段型人工水晶體。焦段型人工水晶體能夠延長視覺景深,達到連續視力,增加生活便利性。不過傳統焦段型人工水晶體較容易出現光暈、眩光的問題。
  • 新一代長焦段人工水晶體採用純折射式設計,光學面上沒有任何圈圈,可大幅降低夜間光暈眩光影響,保持不同光線條件下優異對比度表現,夜間駕車更安全。此外,新一代長焦段人工水晶體可提供遠、中、功能性近距離(約 45 公分)視力範圍,滿足多數人日常用眼需求,減少配戴眼鏡的機會。
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