構造設計比章魚略遜一籌？人類的眼睛真的裝反了嗎？！

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.

「大象～大象～你的鼻子怎麼那麼長？」

喬治亞理工學院（Georgia Institute of Technology）最新的研究發現，大象皺巴巴的「皮膚」竟然隱藏著超強的「伸展之力」，跟肌肉簡直就是完美搭檔。有了隱藏的伸展力，大象就能夠加倍發揮象鼻的各種功能，還能將象鼻伸得更長、更遠！

又硬又軟的萬用工具！象鼻究竟有多強？

象鼻實在是非常神奇的存在，它擁有超過四萬條肌肉，既能柔軟靈活地捲起水果和樹葉，又能強悍地打斷樹幹、抵禦攻擊。究竟它為何能這樣「又硬又軟」靈活切換呢？

為了深入探索象鼻的秘密，研究團隊特別跑去亞特蘭大動物園（Zoo Atlanta），設置了高速攝影機，紀錄下非洲大象用象鼻拿取食物的過程。

乍看之下，軟軟的象鼻似乎就像我們的舌頭一樣，是充滿肌肉的無骨組織。然而，它真正派上用場時，可一點兒也不像舌頭呢！透過鏡頭，研究人員發現：象鼻頂部跟底部的運動狀況完全不一樣。當大象伸長象鼻時，象鼻外側的延伸能力比內側強多了。仔細看看畫面，就能發現外側的象鼻其實伸得更長！

秘密就在皮膚裡！打開皺紋發揮伸展之力吧！

至於兩邊的長度為何會有如此大的差距呢？秘密原來就藏在象鼻的皺褶中！研究團隊解剖了大象屍體，發現象鼻外側與內側的皮膚非常不同——象鼻外側那摺疊起來的皮膚，比另一側的皮膚多出了約 15% 的彈性。

更有趣的是，大象移動象鼻的方式，跟章魚觸手這種軟趴趴器官常用的「平均伸展大法」十分不同，象鼻伸展時就像是打開了一把折疊傘，內部是固定的，而傘面則可以向外變寬、延伸。不只如此，大象們還會如同開折傘一樣「分批運動」象鼻喔！

怎麼說呢？牠們運用象鼻時，會先探出頂端，然後視需求一節一節依序運用後面的肌肉，不到萬不得已，絕對不會動到靠近身體這側的肌肉群！學者們表示，大象之所以會這樣動，是因為象鼻前端部分的肌肉量較少，動起來也比較不費勁，而大象其實就跟人類一樣懶，當然是追求越省力越好囉！

借我學一下啦！皺褶象皮竟能應用在機器人身上？

另一方面，象鼻上這些皺巴巴的皮膚其實也十分堅硬，能起到重要的保護作用。比如說，在關節部分，一般肌肉容易拉伸，甚至拉傷，但如果有了皺褶，則需要花上整整 13 倍的力量才能拉伸。

這樣的保護力有什麼用呢？在未來，或許可以應用在仿生機器人身上喔！許多仿生機器人都會設計液壓系統，雖然十分靈活，但施力時卻也非常容易斷裂。如果我們能在機器人身上添加一些皺巴巴的皮膚，不僅能提供更強大的保護力，也讓機器人在運用上出現更多不同的可能性。

參考資料

1. Skin: An additional tool for the versatile elephant trunk
2. Schulz, A. K., Boyle, M., Boyle, C., Sordilla, S., Rincon, C., Hooper, S., Aubuchon, C., Reidenberg, J. S., Higgins, C., & Hu, D. L. (2022). Skin wrinkles and folds enable asymmetric stretch in the elephant trunk. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 119(31), e2122563119. https://doi.org/10.1073/pnas.2122563119
3. How Skin Helps Elephants Move and Twist Their Trunks
4. 動物奇門功夫．象鼻神奇構造

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《近視對眼睛很傷，可能導致失明！醫師圖解》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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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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