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控制近視有新招!研究證實特殊設計鏡片能減緩孩童度數增加

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2021/12/16 ・2093字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 近視管理專家 贊助,泛科學獨立製作。

孩子總是皺眉瞇眼看不清楚、近視度數越來越深,到底該怎麼辦?根據 2017 年國民健康署的研究調查,小學 6 年級孩童近視盛行率為 70.6%,平均每10人就有 7 人有近視問題;而 9 年級學生則幾乎是每 10 人就有 9 人近視,近視確實是大多數孩子與父母的健康困擾。

近視其實是一種疾病,但由於太過常見,不少人因此輕忽孩子近視的嚴重性,若不加以矯正控制,度數每年約會增加 75~100 度,隨著年紀極可能會發展為高度近視。根據國健署調查,18 歲青少年有超過 3 分之 1 都是近視度數 500 度以上的高度近視患者!未來罹患視網膜剝離、黃斑部病變等嚴重眼部疾病的機率會大幅增加,甚至失明。

台灣地狹人稠,孩子眼睛能看遠處放鬆的機會少,而激烈的學業競爭也讓孩子處於長期近距離用眼讀書的生活中。Covid-19 疫情更加重了這個情況,讓孩子得長時間用電腦、平板等 3C 產品線上學習,同時大幅減少戶外活動機會,讓孩子無法擁有更好的用眼環境。在種種不利視力發展的條件之下,該如何幫助孩子在視力發展的黃金時期控制近視呢?

孩子的近視如何控制?避免眼軸增長是關鍵

一般來說,眼軸(眼球前後的長度)只要增長 1mm,使得光線無法正常聚焦在視網膜上,相當於近視增加 270 度左右,這就是近視種類中的軸性近視,佔台灣近視者的 95%。

要避免軸性近視加深,就必須盡可能減緩眼軸增長。目前主流理論認為眼軸增長的誘發原因,與物像光線投影於視網膜後方有關。使用一般近視矯正鏡片時,中心焦點會落在視網膜上使視野清晰,但由於視網膜並非平面而是弧形曲面,周邊焦點反而會偏離而落在視網膜後方,為了追趕視網膜後方的焦點,學齡孩童的眼球會自主調控,進而使眼軸容易過度增長。

眼軸增長是不可逆的,但是否我們能找到方法減緩眼軸增長的速度?

以特殊鏡片創造「非聚焦光束帶」,減緩孩子的眼軸增長與近視度數增加

近期研究發現若是將影像落於周邊視網膜前方,能延緩眼軸增長,為什麼呢?其實這也是眼球自主調控的結果,影像一直投射在視網膜後方,眼球會被誘發增加眼軸長度的增長速度,反之如果影像投射在視網膜前方,眼球也會配合影像做調整,自然就會減緩眼軸增長速度了。

2021 年,一項以 8 至 13 歲華人學童為受試者的隨機雙盲研究指出,孩童配戴特殊設計的高非球面微透鏡近視眼鏡持續一年後,與配戴一般近視眼鏡的孩童相比,顯著減緩了近視度數及眼軸長度的增長,顯示此特殊設計的鏡片對於近視控制有很好的效果。

研究中使用的特殊鏡片設計與光線穿透方式示意圖。圖/參考資料 3

研究中使用特殊設計的高非球面微透鏡,其原理是以上千個非球面微透鏡組成 11 圈的微透鏡星環,圍繞在鏡片上,配戴此鏡片時,光線會穿透鏡片正中央讓焦點落於視網膜上成像,做到正常矯正視力的功用,而微透鏡星環則輔助光線焦點落於視網膜前方,組成「非聚焦光束帶」(volume of myopic defocus)形成大量近視離焦狀態,可減緩眼軸增長進而控制近視度數增加。

追蹤受試期間學童的近視度數與眼軸長度變化,如下表所示,使用特殊設計鏡片與一般鏡片,在 6 個月時即開始出現差異;而配戴一年後的近視度數變化(散瞳後等價球面度數)差異達 0.54D,特殊設計鏡片組為 -0.27±0.06D,一般鏡片組為 -0.81±0.06D,使用特殊鏡片的近視度數增加顯著較少,近視控制效果達到 67%;至於眼軸增長情形,特殊設計鏡片眼軸長度增長 0.13±0.02mm,一般鏡片組增加 0.36±0.02mm,兩者差異達到 0.23mm,顯示出特殊鏡片可有效控制眼軸增長,控制效果達到 64%。

同時研究也指出,使用特殊設計鏡片的孩童,最佳矯正視力(best corrected visual acuity,BCVA)和配戴適應性(adaptation)並不受影響。

及早控制孩子的近視問題,遠離高度近視隱憂

學齡年紀是孩子視力發育的重要時期,因此家長如何控制孩子的近視問題,足以影響孩子一生的視力與眼部健康。當孩子有近視問題時,選擇使用近視控制鏡片、減少孩子長時間近距離用眼、糾正錯誤用眼習慣,都能夠幫助孩子控制近視,避免成為高度近視族群,承受高度近視相關的嚴重眼疾風險。

目前市面上已經有運用高非球面微透鏡的近視控制鏡片,建議可由眼科醫生評估後,選擇適合孩子的近視控制鏡片。

參考資料

  1. 衛福部國健署-106年調查「兒童青少年視力監測調查」
  2. 當代眼鏡雜誌-【專業解析】近視防控鏡片發展
  3. Bao, Jinhua, et al. “One-year myopia control efficacy of spectacle lenses with aspherical lenslets.” British Journal of Ophthalmology (2021).
  4. Smith III, Earl L. “The Charles F. Prentice award lecture 2010: a case for peripheral optical treatment strategies for myopia.” Optometry and Vision Science 88.9 (2011): 1029.
  5. 臺北市學童高度近視防治網

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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「血液病理診斷」導入 AI 應用,輔助醫師快速精準判讀、減輕負荷量

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/01/17 ・2491字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 台灣諾華 協助刊登,審定編號 TW2201057472。

  • 作者/許君咏

我們想讓你知道:

被喻為困難診斷疾病的骨髓增生性腫瘤,難在哪裡?由於「病理切片判讀」很難找出「兇手」,因此,林口長庚醫院與台灣諾華及雲象科技合作,將 AI 運用於血液病理診斷,有望幫助醫生進行快狠準的判讀,可以減少經驗多寡限制,以及減輕醫生的判讀的負荷量,更重要的是,為病患做出正確的診斷,幫助及早進行治療。

在血液癌症的診斷中,病理切片是必要條件之一,例如骨髓增生性腫瘤(myeloproliferative neoplasm,簡稱 MPN),因為種類繁多,臨床症狀、病理變化及突變特徵重疊性高,過去需仰賴經驗豐富的臨床血液科及血液病理科醫師人工鑑定,然而對抗血液腫瘤就如同與時間賽跑,若無法立即提供判讀結果,延誤了治療時機,將影響病患存活率。

「骨髓增生性腫瘤」到底是什麼?

骨髓增生性腫瘤(MPN),以前稱為骨髓增生性疾病,是一組以一個或多個血細胞(白細胞,紅細胞,血小板和/或纖維細胞)過量產生為特徵的疾病。

首先,骨髓是人類的造血器官,它的重要功能就是產生造血幹細胞,之後這些造血幹細胞透過分化再生成不同的血細胞,例如紅血球、血小板、顆粒球、單核球等。而骨髓增生性腫瘤是一組罕見的血液癌症,會導致骨髓中產生過多的紅血球、白血球、血小板,根據 2016 世界衛生組織的分類,這組疾病中較常見有四類,各有不同的預後及治療方式,包括原發性血小板增多症(ET)、真性紅血球增多症(PV)、原發性骨髓纖維化(PMF),原發性骨髓纖維化又有兩種亞型:早期骨髓纖維化(pre PMF)及顯著骨髓纖維化(overt PMF)。

骨髓增生性腫瘤種類

至於確切的罹病原因目前並不清楚,科學家尚在研究中。林口長庚醫院血液科郭明宗醫師說:「骨髓增生性腫瘤臨床上常見有 3 種基因突變,分別是 JAK2V617,CALR,MPL。不論是後天的基因變異,或是環境因素等皆為可能致病因子,目前在臨床上面臨的最大挑戰不僅是治療,其實從診斷程序挑戰就已經開始。」

難如登天的「病理切片判讀」,究竟要如何找出「兇手」呢?

被喻為困難診斷疾病的骨髓性增生腫瘤,難在哪裡?

郭明宗醫師進一步說明,因骨髓性增生腫瘤屬於血液增生性疾病,和其他實體腫瘤不同的是,病患沒有明顯可觸及的腫塊,通常是因為出血、中風、脾腫大等併發症而求診,無法直接看出病因是什麼。這時醫生就像偵探一樣,必須從其他類似的症狀、血液檢查數值等尋找線索,列出可能的疾病名單,而最關鍵的證據除了基因變異之外就是「病理切片判讀」。因此, 2016 年世界衛生組織也將「骨髓切片」列為骨髓增生性腫瘤診斷的必要條件之一。

但最難的部分就在於「病理切片判讀」,林口長庚紀念醫院解剖病理部莊文郁副主任說:「骨髓切片主要是由血液病理次專科醫師進行判讀,而骨髓增生性腫瘤判讀的複雜度遠超乎一般人所能想像,病理醫師必須仔細評估各種造血細胞在顯微鏡下的數量及形態,特別是巨核細胞的形態特徵、數量及空間分布,才能得到精準的診斷。」

莊文郁主任實施病理切片判讀

也就是說,傳統的病理切片裡的血球型態與其他疾病極為相似,需由經驗豐富的醫生判讀,並進行診斷,然而人工判讀的缺點在於,難以取得客觀量化的數據,並且可能會有人為誤差。如前段提及骨髓增生性腫瘤有不同種類,預後和病程進展有極大差異,需要不同的治療策略。郭明宗醫師分享:「早期世界衛生組織尚未明確分類時為例,曾有 20% 的患者原先被診斷為原發性血小板增多症(ET),後續分類後重新診斷為早期骨髓纖維化(pre PMF)。」說明病理切片判讀在診斷上有一定的困難及複雜性。

病理切片耗人又講求經驗怎麼辦?AI 來幫忙!

莊文郁副主任說:「林口長庚每月有近萬個案例、高達上萬筆的病理玻片需要判讀,病理團隊每日皆須面臨龐大且急迫的病例,為了能及早且精準幫助病患確診,已全面將病理玻片數位化,為全台少數完成跨院區病理科數位化的醫療院所,可大大提升判讀方便性。」

這次合作跨界三方,結合不同優勢,林口長庚龐大的病理資料庫,雲象科技的 AI 技術,加上台灣諾華長期投入血液腫瘤研發治療的經驗,共同提升台灣血液腫瘤篩檢量能,幫助病患在進入急性期或惡化前獲得及時診斷及擬定適合的治療策略,延續病患生命並提升生活品質。

血液疾病的診斷與治療相當困難,然而因病患數不如其他器官癌症,故新技術如 AI 較不會第一時間應用在血液疾病上;不過,對血液疾病來說,以形態學為基礎的病理診斷扮演關鍵角色,而型形態辨識正是 AI 在醫療上能有最大發揮空間的面向。

這個概念就像是平常大家將合照上傳社群軟體,平台會透過自動人臉辨識系統,標記照片裡的朋友人名。運用 AI 進行深度學習,辨識骨髓玻片裡的細胞型態、特徵和空間分佈的情形,能夠提供量化且客觀的數據。

莊文郁副主任打趣地說,隨著時代與醫療的進步,AI 技術不僅可以認臉,也可以辨別極度困難與複雜的細胞了!

雲象科技骨髓切片判讀

而台灣諾華在癌症治療領域耕耘已久,諾華腫瘤(台灣)總經理陳喬松說:「身為全球製藥領導者,從第一代標靶治療到目前最新的細基因療法,建立了許多治療創新里程碑。」目前除了利用資料科學發展新興藥品外,諾華爲重新改善患者生活品質,並延長其存活期,亦發展大數據分析及 AI 技術,希冀幫助更多血液腫瘤病患及早診斷、治療,讓血液腫瘤的早期診斷向前邁出一大步。在 AI 的加持下,未來血液病理的發展,或許能夠和近年備受重視的分子和基因診斷攜手合作,更進一步加強疾病診斷與治療品質。

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