你的視網膜，如何調整腦中影像的明暗對比？——《眼見為憑》

聖誕市集是德國自 14 世紀以來的傳統：寒冬裡，露天攤販聚集，銷售應景美食、裝飾和手工藝品，周遭或許還歌舞喧騰。^[1]有個去享受年節氣氛的 16 歲少女，坐在市集的金屬圍籬上。附近 3 名年輕人正把玩著從酒吧偷來，尖端有塑膠鏢頭的飛鏢。他們原想閃避旁人，以策安全，直接往泥土裡扔；但不知怎地飛鏢竟朝少女而去……。^[2]

眼睛創傷

根據統計，平均每 10 萬人，就有 810 人眼睛創傷需要治療。兒童與青少年是眼睛最容易受傷的年齡層，約佔該器官穿刺傷患者總數的 25%。不過有別於此案，傷患以男性居多。過去的文獻討論過魚鉤、榴槤及飛鏢等，各種物品導致眼球部份穿刺傷的案例。飛鏢的結構，分為 4 個部位：鏢頭、鏢身、鏢桿和鏢翼。大多數的傷害，都是由鏢頭或鏢翼所致。^[2]

眼睛的構造

眼睛的外層結構，包括眼睫毛、眼瞼、肌肉、腺體、淚膜（tear film）和結膜（conjunctiva）等，功能是保護內層；內層由外而內，則可大略分為3個部份：^[3]

1. 鞏膜（sclera）與角膜（cornea）：兩者都由膠原蛋白所構成，排列方向不規則處呈白色，所以鞏膜亦稱眼白；相對地，角膜是透明無色，負責2/3的光線折射。^[3]
2. 葡萄膜（uvea）：又細分成以顏色擋光，確保光線只進入中央瞳孔的虹膜（iris）；控制水晶體形狀的睫狀體（ciliary body）；以及佈滿血管，為水晶體供給養分的脈絡膜（choroid）。^[3]
3. 水晶體（lens）、玻璃體（vitreous body）和視網膜（retina）：除了上述的角膜，另外 1/3 的光線折射，是由水晶體擔當。穿透它們的光，會通過黏稠的玻璃體，聚集於視網膜，再透過神經把訊號送去腦部。^[3]

眼科證詞

少女的眼球 12 至 4 點鐘方向範圍內，鞏膜穿孔，虹膜脫垂。治療前，沒有拍照存證。手術出院後，視力只剩 1%。法庭上，2 位該醫院的眼科醫師表示，這種傷害應該與飛鏢的鏢頭無關，時機不可能那麼湊巧。他們還說，除非少女被東西以 100 公里的時速打到，不然就是自己跌撞桌邊。可是後面這個假設若屬實，受到衝擊的大概不只眼球，更何況少女堅稱沒有摔倒。^[2]

飛鏢射豬眼

輪到美茵茲大學（Johannes Gutenberg-Universität Mainz）的法醫提供專業意見時，他們決定實測。首先，要準備飛鏢和眼珠。同為射擊類的「玩具」，軟氣槍（softair gun）產生的動能介於 0.5 至 7.5 焦耳之間，≥ 0.5 焦耳在德國就會被當作武器管制。相對地，飛鏢雖能超過此門檻，卻完全不受限制，所以購買與持有均無問題。^[2]至於眼珠的部份，基於倫理、成本、相似程度和取得的難易度，鑑識科學時常用豬作為人體替代品。^[4]

材料備齊後，法醫在 10 公尺高的落管（drop tube）底部，放置屠宰場廢棄的豬眼，讓飛鏢從中墜落。他們發現用金屬鏢頭的話，會穿破眼球；塑膠鏢頭則輕微傷害角膜。再來，他們手持鋼鐵鏢頭、塑膠鏢頭，以及塑膠鏢頭磨損的飛鏢，朝豬眼射去。大概是經驗不足，嘗試了超過 50 次，非常漏氣地僅有少數幾次擊中。最後總算有一次，在射擲塑膠標頭磨損的飛鏢時，造成與少女眼珠雷同的傷害。整體而言，從 5 公尺外射擊，鏢頭的動能可以達到 0.84 焦耳，具有軟氣槍的殺傷力；而鏢翼不會穿刺豬眼，頂多劃壞角膜表面。^[2]

指控駁回

法醫大費周章的實驗，證明亂擲飛鏢的確有釀禍的機會；然而眼科醫師與少女的說辭大相逕庭，警方當時在聖誕市集又沒找到證物。因此，少女的指控終究遭法院駁回。結案之後，法醫團隊在期刊上發表個案報告，比較飛鏢和軟氣槍的動能，並以英國強制使用安全帶後，眼部創傷數減少 11.1% 為例，強調預防性法規的重要性。^[2]

參考資料

1. Wilson A. (30 NOV 2018) ‘A brief history of Christmas markets’. The Guardian, Australia.
2. Germerott T, Mann N, Axmann S. (2021) ‘Penetrating eye injury by dart’. International Journal of Legal Medicine, 135, 573–576.
3. Pradeep T, Mehra D, Le PH. (01 MAY 2023) ‘Histology, Eye’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
4. Matuszewski S, Hall MJR, Moreau G, et al. (2020) ‘Pigs vs people: the use of pigs as analogues for humans in forensic entomology and taphonomy research’. International Journal of Legal Medicine, 134, 793–810.

• 作者／照護線上編輯部
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• 文／吳佩昌 醫師｜高雄長庚紀念醫院眼科教授暨近視防治中心主任、教育部國教署學童視力保健計畫主持人

一、什麼是近視？

近視主要原因是眼軸拉長，導致遠方的影像無法聚焦成像在視網膜上。近視是遠方的景物焦點落在視網膜前方，而非在視網膜上，形成一個模糊影像；因看遠處會較模糊、看不清楚；看近處會較清楚，故稱為「近視」。

大部分近視眼都是眼軸拉長所致。眼軸是從眼球前表面一直到視網膜表面的這段距離，也稱為眼球前後直徑。眼球是一個水球，一旦拉長時，眼睛組織變薄，體積和重量變大，對眼球的壓力及衝擊力變大，就容易產生病變。

近視後不只是配眼鏡矯正視力，大多數人認為戴上眼鏡看清楚就沒事了，但是不知道的是眼鏡只能做為輔助工具，卻無法控制近視度數加深，並忽略了近視會惡化危害眼睛健康和導致許多併發症。

目前國際臨床上，針對近視的照護標準已進展到控制度數，也就是透過醫療處置來延緩加深度數，維持眼睛的健康，而非單純佩戴近視眼鏡而已。

近視眼度數越深表示眼軸得越長，眼球的病變風險越高。近視 500 度的高度近視患者，比沒近視者，黃斑部病變的風險增為 41 倍，視網膜剝離風險增為 9 倍，白內障風險增為 3 倍；如果是近視 800 度的高度近視患者，比沒近視者，黃斑部病變的風險增為 126 倍，視網膜剝離風險增為 21 倍，白內障風險增為 5 倍。

二、近視是一種疾病！

世界衛生組織提出近視達 500 度有失明風險的警告，2050 年將會有近 50 億人口近視，其中 10 億人會因高度近視（＞500 度以上）而有失明風險。

近視 500 度以上可能導致多種併發症：

• 眼睛提早老化，導致視力變差，視野受損，甚至提高失明的機會。
• 易罹患青光眼導致周邊視野受損。
• 易罹患黃斑部病變導致中心視野受損。
• 易提早白內障導致視力模糊。
• 易罹患視網膜剝離導致視野缺損、視力受損，甚至失明。

近年來，不只是高齡族群發生視網膜剝離，20～29 歲年輕人數也持續攀升中。高雄長庚眼科近視防治中心吳佩昌主任指出，國人視網膜剝離發生率為各國之冠，隨著 3C 世代來臨，民眾自我保健意識也要跟著抬頭，才能避免近視相關併發症發生，進而維護大家的視力健康。

三、近視自我保健這樣做

（一）每年至少一次定期至醫院視力檢查留下檢查紀錄，若發現問題可以提早治療。

1. 散瞳檢查：定期散瞳檢查眼底視網膜。
2. 眼軸測量：正常為 24 毫米以內。
3. 眼壓及視神經盤檢查。

（二）症狀自我察覺：飛蚊症是否突然變多、出現布幕般黑影或是有閃電的症狀。

（三）閱讀時要有適度光線，及正確姿勢，保持 30～45 公分的距離。

（四）減少過度用眼：用眼 30 分鐘，宜休息 10 分鐘。

（五）戶外活動預防近視：研究指出每周戶外活動 11 小時，一年平均可減少 55% 近視機率。戶外活動不僅可以減少眼睛肌肉緊張，也增加視網膜多巴胺分泌量，進而抑制眼軸拉長，降低視網膜剝離機率。

（六）營養要均衡，並多吃綠色蔬菜及富含葉黃素的食物。

四、雷射近視手術能夠治癒近視嗎？

在認識雷射近視手術前，我們先來認識眼睛的構造。

• 角膜（Cornea）：角膜為透明組織，可讓光線進入眼球的主要屈光表面，避免外在環境傷害。
• 鞏膜（Sclera）：為眼球壁，可保護眼球內部及維持眼球形狀。
• 水晶體（Lens）：是眼球的主要屈光結構之一，也是唯一有調節能力的屈光間質。
• 虹膜（Iris）：虹膜中間的洞形成瞳孔，可讓光線通過。虹膜有環狀肌及放射肌，收縮和放鬆時改變瞳孔大小，虹膜上的色素細胞多寡會決定虹彩顏色。
• 視網膜（Retina）：為眼球壁內層，佈滿感光細胞及神經纖維。視網膜中心區稱為黃斑部，為視力最重要的地方。
• 睫狀肌（Ciliary muscle）：是位於眼球中層（血管層）的一圈平滑肌，它能控制和調節水晶體形狀，以便看清近物、遠物以及正在移動的物體。
• 視神經（Optic nerve）：視神經具有能傳導神經訊號的功能，可將視覺傳導到大腦。

雷射近視手術是以雷射光點將角膜磨平，透過改變角膜的厚度來改變屈光率，讓影像可以聚焦在近視眼較長的眼球之視網膜上，達到矯正近視的效果。但是眼球依舊有眼軸拉長問題，且有易出現各種近視併發症的風險！

五、日常保養重點

• 定期就醫視力檢查：每年應進行 1～2 次眼科醫師檢查 ，以及配合學校護理人員進行學生視力保健的健康管理。
• 天天戶外活動 2 小時：力行「天天戶外遠眺 2 小時」，每天戶外活動時間加總 2 小時。
• 力行規律用眼 3010：進行近距離用眼時，一定要遵守「規律用眼」，近距離用眼 3C 或讀書 30 分鐘遠眺休息 10 分鐘。
• 睡眠時間是充足：充足睡眠可讓眼球肌肉休息和組織修復。
• 正確飲食健康五蔬果：攝取富含水果和蔬菜的飲食，特別是深色多葉蔬菜，例如菠菜、羽衣甘藍，對維持眼睛健康也很重要。

• 指導單位：教育部
• 執行單位：國立臺灣師範大學 照護線上
• 諮詢專家：高雄長庚紀念醫院眼科教授暨近視防治中心主任、教育部國教署學童視力保健計畫主持人吳佩昌醫師
• 諮詢單位：衛生福利部、衛生福利部國民健康署、中華民國眼科醫學會

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• 作者 / 醫藥新知
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《風靡世界！全台百萬人已下載「小白濾鏡」，這疾病年輕人也要注意》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔

你可能幫相機安裝過濾鏡，讓相片呈現出各式各樣的風貌，但是有一款「小白濾鏡」卻會不請自來，讓影像變得昏暗、模糊，更麻煩的是這款濾鏡裝在眼睛裡，不是想移除就能輕易移除！

這款風靡世界，全台已有百萬人安裝的「小白濾鏡」，便是白內障。白內障是因為眼睛中原本清澈透明的水晶體病變、混濁，所以看東西時會越來越模糊。根據世界衛生組織的統計，白內障是全世界導致失明的主要原因。

白內障逐漸年輕化，並非老年人的專利！

近年來白內障有年輕化趨勢，30-50 歲民眾罹患比例增加，研判可能與高度近視、長期用眼過度、戶外活動紫外線過量等原因有關。

白內障往往是在不知不覺中發生，並漸漸惡化，患者大多沒有明顯的感覺，建議大家養成定期檢查的習慣，才能及早發現白內障。

安裝小白濾鏡，模擬白內障看世界

為提醒年輕族群重視眼睛健康，嬌生眼力健以現代人拍照打卡必備的「濾鏡」為主題，推出疾病衛教影片，用濾鏡的效果比喻白內障可能會有的症狀，如色彩失真、視線模糊、莫名光暈等等。

由於大家對於白內障的症狀較陌生，所以同步推出「小白濾鏡」，濾鏡效果可模擬白內障患者所看到的影像，包括視線障礙、彩度降低、視覺模糊等。如果發現自己或家人出現類似狀況，務必立刻就醫。趕快點擊試用「小白濾鏡」。

要治療白內障可透過手術更換人工水晶體，目前人工水晶體的種類、功能眾多，建議可以與醫師討論，選擇最符合個人需求的人工水晶體，以重拾生活品質，恢復睛彩視力。

嬌生眼力健長期深耕於視力照護，協助眼科專業人士提供符合病患需求的治療，包括白內障及角膜健康護理等，也特別呼籲年輕族群，別忽略視線不良帶來的影響及可能造成的傷害，應養成良好的用眼習慣、保護眼睛，並多多關注眼睛的健康狀況！

觀看完整影片：https://youtu.be/SNruNgYejaw

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• 作者｜理查．馬斯蘭（Richard Masland）
• 譯者｜鄧子衿

一個男人彎腰抱著吉他
修剪草木的人，那天是綠色的。
世人說：你有一把藍色吉他
你彈奏得不像樣。
他回答：曲子就是那樣
在藍色的吉他上彈才變樣。——華萊士．史蒂文斯

強化真實世界影像

視網膜細胞一開始處理的另一件重要的事，是強化輸出影像的邊緣。請注意開啟細胞和關閉細胞並沒有改變視覺影像，只是告訴腦接收到的是明亮或是黑暗。邊緣強化是另一回事，因為從這裡開始，原始的影像就沒有忠實地傳遞到腦部了。就腦部那邊來看，影像已經受到強化了，也就是邊緣受到處理，具備了最多的資訊。

邊緣的重要性看起來非常明顯，但是其中包含了一個掌握了視覺非常多面向的核心原理。自然世界呈現出來的像素絕對不是隨機的，自然的影像世界中具有結構：線條、角度、曲線、表面。也就是說，有些像素的出現會受到周遭影像內容的影響。真正的隨機影像世界像是只收到雜訊的電視螢幕。人類的視覺系統能夠加以整理，強化發生改變的結構，並且削弱缺乏變化的區域，例如天空的中央，單一顏色區塊的內部。

視網膜產生讓影像邊緣強化的機制是「側邊抑制」（lateral inhibition），這是視網膜所進行的基本程序之一，也是電腦影像生成的基本程序。這時我們再一次去看剛才那個簡單的圖案，那個全黑和全白的區域中沒有什麼資訊，產生變化的點（也就是邊緣）才有最多的資訊。側邊抑制會使得靠近邊緣的節細胞的反應增強。也因為邊緣抑制，腦部接收到的黑色邊緣和白色邊緣的訊息最為強烈。這是視網膜選擇影像世界中重要特徵傳遞給腦部的根本例子。

在行動電話和電腦中也有相同的數位邊緣強化程式。你大概知道數位影像通常都可以用「促進對比」或「邊緣強化」修改。修改後影像會變得更為銳利。當然，天下沒有白吃的午餐，影像中的灰色調往往犧牲了，但是有的時候這個犧牲是值得的。

看到的都是修改過的影像

側邊抑制這個機制普遍存在於感覺系統中，視覺、觸覺和聽覺有，嗅覺和味覺可能也有。所有哺乳動物和許多脊椎動物都具備側邊抑制，這個系統可能很有用，在動物演化初期便出現了，是大自然最早的影像處理技巧。側邊抑制（邊緣強化）為什麼這麼好用呢？

要回答這個問題，我們得把側邊抑制當成視網膜上所有視網膜節細胞所送出訊息的特性。下面這張圖指出了落在視網膜表面上的正確影像（由桿細胞和錐細胞所偵測），在經由幾個步驟的修改之後，由視網膜節細胞送往腦部。

上面那條線代表視覺影像，影像的一半是黑色的，另一半是白色的。中間的那條線代表了由一片視網膜節細胞看到的影像。最下面的那條線代表了節細胞送往腦部的訊息強度。請注意在邊緣地區，由每個節細胞傳遞的訊息是經過強化的，在亮的區域那邊增強了，而在暗的那邊節細胞的反應減弱了。從腦來說，這個機制產生的效果是亮和暗之間的差異（定義出邊緣的訊號）增加了。

為了讓說明簡單，我在這裡用只含有開啟細胞的視網膜當例子，其實另一半的關閉節細胞也有發揮作用，方式是和開啟細胞相反，但是效果相同：增加邊緣附近訊號的差異。我在這裡不會囉嗦說明每個步驟，他們其實就像是開啟細胞，只是行為反過來而已。

為了好玩，我們可以思考一個有趣的事情：如果造成刺激區域的黑色是最黑的黑色，白色則是完全的純白色，那麼黑色的邊緣會看起來更黑、白色的邊緣會看起來更白嗎？如果造成刺激的黑色是純黑，白色是純白，那麼就定義上來說，由開啟細胞組成的系統和關閉細胞組成的系統應該會受到限制，因為他們的反應不可能在零之下，也不會超過百分之百。但是在現實世界中，一個影像的所有部位都會當成是在零與百分之百之間，會比較亮或比較暗，但不會是絕對的亮與暗。當視覺系統遇到從亮到暗的轉變區域時，側邊抑制會用同樣的方式強化訊號，讓我們對於對比的感知更為強烈。這個機制造成了著名的視覺錯覺「馬赫帶」（Mach bands）：深淺不同的兩條色帶並在一起時，我們會覺得交界處旁邊深色的區域的顏色要比較深、淺色區域的顏色要比較淺。

總而言之，視網膜上的視網膜節細胞有四種基本形式：暫時開啟、持續開啟、暫時關閉、持續關閉，每一種都會受到側邊抑制的影響，所以對於邊緣附近區域產生的反應要比中央沒有變化的區域來得強烈。我們在第四章中還會看到，視網膜其實更為複雜，就如同一篇論文的標題中所說的，「比科學家所想得還要聰明」。但是我們可能要一段時間才發現到有多聰明。在此同時，科技進展讓我們能夠更仔細腦部處理來自視網膜資訊的方式。