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視力調整功能螢幕,不戴眼鏡也能看

昱夫
・2014/07/26 ・864字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 423 ・四年級

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From Flickr. Credit: 黃毛 a.k.a. YELLOW

你正戴著眼鏡看這篇文章嗎?如果是,現在描述的這項科技將會顛覆你的習慣!

隨著行動裝置的發達,我們在生活中往往需要長時間面對「螢幕」,不只是坐在辦公桌前,甚至連搭公車坐捷運,彷彿一刻也無法將視線移開。科學家們現在正在開發ㄧ款新型的顯示系統,能配合有近視或是其他視力問題的使用者,讓他們不用戴眼鏡也可以清晰看到螢幕畫面。

這項計劃是由微軟(Microsoft)、加州大學柏克萊分校(U.C. Berkeley)與麻省理工(MIT)共同參與研發,要達成能夠配合使用者的視力情形,最主要需要的是一個強而有力的演算程式:電腦需要事先輸入使用者的眼球資訊(像是近視度數),經由演算程式分析後,根據結果調整顯示器上每個像素的顏色與亮度;另外,這項技術還需搭配一組裝置在螢幕上的聚甲基丙烯酸甲酯(acrylic)光學濾鏡,濾鏡上具有很多小孔洞,每個孔洞分別都對應到一個像素單元的位置。運用演算程式搭配光學濾鏡,螢幕顯示的影像便可以模擬出使用者戴著眼鏡觀看時的效果,讓使用者在不配戴矯正眼鏡的情形下清楚看到畫面。

目前,實驗團隊已嘗試將這個概念實體化,雖然原型機確實可以達到預期中清楚閱讀的效果,卻也發現了不少問題,像是使用者只能以特定的角度和距離能看到畫面,在其他觀看位置上觀看的畫面會被扭曲,這個問題在未來可望透過與眼球追蹤系統結合來解決,當使用者改變視角,系統就會即時運算調整畫面,維持清晰度;另外一個難解的問題,是在於ㄧ個螢幕只能配合ㄧ個人的視力狀況作改變,所以這項技術目前還較難應用到電視這種多人觀賞的螢幕上。

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除了近視,研究團隊還希望能將系統的視力調整功能擴展到其他視力問題上,像是眩光(trefoil)、球面像差(spherical aberration)等等,若是能夠配合更多類型的情況,這項技術的應用度也會更加普及。

未來當你在看到這篇文章,或許,你已不用再戴著眼鏡嘍~

 

延伸閱讀:

資料來源:Prototype display uses eyeglass prescription to allow for viewing devices without glasses [PHYS.ORG, July 25, 2014]

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昱夫
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PanSci實習編輯~目前就讀台大化學所,研究電子與質子傳遞機制。微~蚊氫,在宅宅的實驗室生活中偶爾打點桌球,有時會在走廊上唱歌,最愛929。

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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文與  益福生醫 合作,泛科學企劃執行

昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。

然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

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在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態 / 圖片來源:envato

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

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腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」/圖片來源:益福生醫

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。

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最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。

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與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通 / 圖片來源 : envato

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白內障手術使用延焦段散光矯正人工水晶體,助高度近視、散光患者擺脫厚重眼鏡!
careonline_96
・2024/08/02 ・2020字 ・閱讀時間約 4 分鐘

「他是位 60 歲的男性,高度近視達 1300 度,且有白內障及黃斑部退化的狀況。」垂楊大學眼科謝旻蒼醫師表示,「由於患者常在夜間駕車,工作上也有較高的中距離用眼需求,所以患者選擇使用延焦段散光矯正人工水晶體。」

延焦段散光矯正人工水晶體能同時幫患者矯正近視、散光,並提升中距離的視覺品質,在日常生活中幾乎都不需要配戴眼鏡。高度近視、散光患者在術後能夠擺脫配戴多年的厚重眼鏡,生活品質與滿意度也大幅提升!

為響應每年六月為白內障衛教月,謝旻蒼醫師特別來跟民眾分享白內障的相關資訊。

簡單來說,白內障是眼睛的水晶體從清澈逐漸變得混濁,進而影響視力。而白內障最常見的原因是與年紀有關的自然老化,多發生在 50 歲以上的民眾。其他還有一些會讓白內障提早發生的原因,包括曝曬過多紫外線、高度近視、糖尿病、眼睛外傷、長期使用類固醇等,都可能讓患者在 40 歲就出現白內障。

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白內障最直接的症狀就是視力模糊,患者也會覺得視野變暗、色調改變、容易眩光,有時候還會出現晶體性近視,近視度數明顯上升。

當白內障已對生活、工作造成影響時,通常醫師便會建議接受白內障手術。謝旻蒼醫師說,如果置之不理,白內障過度成熟不只讓手術難度提高、增加併發症風險,也可能導致青光眼,進一步對視力造成永久性傷害。

白內障手術幫助重見光明

倘若白內障已影響視力,勢必要進行白內障手術才有辦法確實的改善視力。

白內障手術是利用超音波將混濁老化的水晶體乳化並移除,然後置入人工水晶體來取代原有的水晶體功能,也能同步矯正近視、遠視、散光甚至老花眼,讓視力最佳化。拜微創手術技術之賜,白內障手術時間大約只需要 20 分鐘,待恢復後便能重見光明。

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傳統的單焦點人工水晶體能夠讓患者看清楚遠距離的物體,至於散光以及中、近距離便需在術後配戴眼鏡輔助。而多焦點人工水晶體能夠讓患者看清楚位於遠、中、近焦點處的物體,但在焦點與焦點之間,影像的不連續性可能會讓視覺受到干擾,夜間駕車也容易有眩光問題。

為了有夜間駕車同時也有中近距離用眼需求的族群,而發展出的延焦段人工水晶體,是利用延長視覺景深來提供遠距離至中近距離的連續清晰視力。中距離為大約一個手臂的距離,是日常生活中最常用的視距範圍,例如開車看導航、使用電腦、煮飯做菜等都屬於中距離視距。

延焦段人工水晶體還具有低夜間光學干擾、不過濾健康藍光的特性,提升夜視清晰度,幫助患者達到日間方便、夜間安全。另外,延焦段人工水晶體能適應多種眼睛條件之患者,例如角膜狀況不佳、黃斑部疾病、做過屈光雷射手術等,都能事先與醫師討論。

台灣的近視盛行率很高,有許多高度近視的年輕患者也出現了早發性白內障的情況,這時可以考慮使用延長焦段水晶體,能夠一併矯正近視,並提供中距離視力,日常生活更加方便。而且延焦段水晶體能提升夜視清晰度,夜間開車也比較安全。

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除了矯正近視之外,延焦段人工水晶體還可選配散光矯正功能。謝旻蒼醫師說,散光會讓影像出現疊影,干擾視覺品質,所以建議高度散光可一併使用人工水晶體來矯正,讓術後的視力更清晰,提升患者術後視覺品質,減少術後的眼鏡配戴率。

貼心小提醒

除了人工水晶體,白內障手術的設備也持續進步,謝旻蒼醫師說,近年還發展出飛秒白內障雷射技術,能夠讓手術過程更精準,進一步降低手術風險,提升安全性,同時也提高術中及術後穩定性,能讓傷口跟視力更快恢復。

每年六月是白內障衛教月,醫師提醒,如果發現有近視度數突增、視力模糊、視野變暗、色調改變、容易眩光等現象,一定要盡快就醫,確認眼睛的狀況,並及早接受治療!

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careonline_96
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全焦段散光矯正人工水晶體一次解決白內障、近視、老花和散光問題?一次手術重現良好視力?
careonline_96
・2024/06/21 ・2571字 ・閱讀時間約 5 分鐘

「那是一位 50 多歲的女士,原本近視將近一千度,而在出現白內障後,近視的狀況又急速惡化,於是決定接受白內障手術。」花蓮慈濟醫院眼科部視網膜科主任何明山醫師表示,「經過詳細討論後,患者選擇使用全焦段散光矯正人工水晶體,希望解決白內障並同時矯正近視、散光、老花眼。」

手術完成後,患者順利恢復。何明山醫師說,全焦段散光矯正人工水晶體能夠提供遠、中、近連續視力同時矯正散光,讓患者不用再戴近視眼鏡,也不需要戴老花眼鏡,生活與工作都方便許多。

白內障是因為眼睛裡面的水晶體老化,而影響光線進入眼球。何明山醫師指出,水晶體就像照相機的鏡頭,當鏡頭變混濁,進到眼睛的光線便會減少,所以在比較昏暗的狀況下,會覺得視力模糊、顏色改變。由於光線進入白內障後會散射,讓電燈、車燈散開,所以容易出現眩光。

白內障的形成主要與年紀有關,在過去白內障大多出現在 50 歲以上的患者。不過還有許多原因可能導致白內障提早發生,危險因子包括高度近視、糖尿病、眼睛外傷、紫外線曝曬、長期使用類固醇等。

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何明山醫師說,「隨著 3C 產品的普及,長時間使用 3C 產品的人越來越多,臨床上也發現白內障有年輕化的趨勢,有些患者在 40 歲就開始有白內障。大家一定要多關心眼睛的健康!」

當白內障已經對日常生活造成影響時,便會建議接受治療。何明山醫師指出,放任白內障惡化,除了影響視力之外,還會影響眼睛的健康,因為過熟的白內障可能造成青光眼,嚴重會導致失明,而且當白內障過熟時,也會增加手術的困難度、增加出現併發症的風險。

利用人工水晶體解決近視、老花與散光

在白內障早期,可能會使用眼藥水,幫助延緩白內障惡化。何明山醫師說,待白內障成熟時,便需要利用手術移除混濁的水晶體,然後放入人工水晶體。

人工水晶體的選擇,主要由患者的用眼需求來決定。何明山醫師說,如果有近視、老花眼、散光等狀況,現在也可以一併用人工水晶體來矯正。

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傳統的單焦點人工水晶體可以提供遠距離視力,而中、近距離便需要配戴眼鏡。何明山醫師說,隨著光學技術的進步,人工水晶體持續進化,陸續開發出多焦點人工水晶體、全焦段人工水晶體等。

多焦點人工水晶體能夠看清楚特定焦點處的物體,而全焦段人工水晶體能夠延長視覺景深,提供遠、中、近距離的連續視力,最近視距約 33 公分。何明山醫師說,中距離視力大約 60 公分,對患者非常重要,日常生活中經常使用中距離視力,例如開車看導航、煮飯、打電腦、打牌休閒娛樂等。擁有中、近距離的連續視力,能夠顯著提升便利性。

全焦段人工水晶體也能保有較佳的顏色對比度,減少夜間眩光。何明山醫師說,部分具老花矯正功能的人工水晶體有較明顯的夜間光學干擾,如果常有夜間駕車的需求,可考慮使用全焦段人工水晶體,提升行車安全。何醫師進一步表示,門診有幾位患者植入全焦段人工水晶體後,開長途車回診也都不是問題。

同時矯正散光,提升視覺品質

在台灣散光的盛行率很高,可能有四成至五成的患者有散光。何明山醫師說,散光超過 100 度便會影響視力清晰度,所以在進行白內障手術時,會建議一併矯正散光。

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因為散光具有方向性,所以放入散光矯正人工水晶體時,必須固定在特定角度,才能發揮矯正效果。何明山醫師說,傳統散光人工水晶體需要經過一段時間後才能夠穩定,若在術後出現位移旋轉,便會影響散光矯正的效果。新一代散光矯正技術能夠提升術後穩定度,較不會產生位移,讓術後視力更清晰。

何明山醫師提醒,視力對生活與工作皆很重要,接受白內障手術前,請與醫師詳細討論,選擇合適的人工水晶體!

筆記重點整理

  • 白內障的形成主要與年紀有關,不過還有許多原因可能導致白內障提早發生,危險因子包括高度近視、糖尿病、眼睛外傷、紫外線曝曬、長期使用類固醇等。
  • 當白內障已經對日常生活造成影響時,便會建議接受治療。放任白內障惡化,除了影響視力之外,還會影響眼睛的健康,因為過熟的白內障可能造成青光眼,嚴重會導致失明,而且當白內障過熟時,也會增加手術的困難度、增加出現併發症的風險。
  • 如果有近視、老花眼、散光等狀況,現在可以一併用人工水晶體來矯正。多焦點人工水晶體能夠看清楚特定焦點處的物體,而全焦段人工水晶體能夠延長視覺景深,提供遠、中、近距離的連續視力,顯著提升便利性。
  • 全焦段人工水晶體能保有較佳的顏色對比度,減少夜間眩光,有助提升安全性。
  • 散光超過 100 度便會影響視力清晰度,在進行白內障手術時,建議一併矯正散光。因為散光具有方向性,所以放入散光矯正人工水晶體時,必須固定在特定角度,才能發揮矯正效果。新一代散光矯正技術能夠提升術後穩定度,較不會產生位移,讓術後視力更清晰。

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