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關燈滑手機眼睛會不會瞎掉?

PanSci_96
・2016/02/16 ・2923字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 495 ・六年級

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本篇文章由台灣之星贊助,泛科學策畫執行。

文/珍世明眼科診所 院長 王孟祺醫師

圖片1
photo via Japanexperterna.se @flickr, CC License

你曾在網路上看過「關燈滑手機會導致失明」的文章嗎?科技的便利讓現代人深深著迷,我們卻又被眾多媒體報導威脅著其對視力的傷害。究竟在黑暗中使用手機,對眼睛會造成什麼影響?這次,讓我們全部講清楚!

要了解這件事,首先得從眼睛的原理講起。眼球是將「光線訊號」轉變為「電生理訊號」、再傳導至大腦的重要器官,就像太陽能發電的感光板,能將「光線」轉變為「電流」。眼球內部襯有一層薄膜,也就是我們常聽到的視網膜,視網膜上的「感光細胞」就是負責把光線訊號轉變為電生理訊號的角色。

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我們為什麼能看見顏色?S、M、L 型細胞各司其職

人類的感光細胞有錐狀細胞與桿狀細胞兩種,其中錐狀細胞可以再分為三種類型:S 型、M 型與 L 型,分別對藍色光,綠色光與紅色光最為敏感。發現了嗎?這些錐狀細胞是不是和我們的螢幕一樣,由紅、藍、綠三原色所組成?沒有錯,當光線經過角膜與水晶體聚焦在視網膜上,S、M、L 型錐狀細胞便接受刺激,產生不同比率的反應並傳送到大腦,讓我們產生了色覺、看見了東西。

圖片2
讓人產生色覺的錐狀細胞,其特性類似螢幕由紅、綠、藍三原色組成。photo via Nancy <I’m gonna SNAP!@flickr, CC License

那麼,光線究竟是如何變為電流呢?在接受光線刺激時,感光細胞膜上的「視蛋白」會產生結構上的變化、細胞膜的通透性改變,因此產生了生物電流。而感光後的視蛋白要再恢復原狀,才能再度感光;就好像照相機的底片曝光後,我們再經過某種化學處理,讓它恢復為可以照相的新底片一樣。這個將視蛋白恢復原狀的任務是由感光細胞的好鄰居──色素上皮細胞來負責。

色素上皮細胞將視蛋白恢復原狀,同時也吞噬並清除感光細胞所代謝產生的廢物。雖然默默進行,卻是一項高代謝性的生理活動,因此我們的眼球需要大量的血液循環,以及很高的氧氣含量來維持。要是感光細胞或色素上皮細胞受到傷害,就會阻礙這項生理循環進行,連帶著使視覺功能受到影響。因此,要有好的視覺功能,感光細胞與色素上皮細胞的健康缺一不可。

在黑暗中用手機眼睛會壞掉!說的到底是哪一種「壞掉」?

光線對組織造成的傷害可以分成幾類,首先是光熱能傷害。要有極高的光線能量,使視網膜組織溫度瞬間升高十度以上,才可能造成細胞的急性灼傷;因此除非你故意用眼睛直視太陽、或使用透鏡把雷射光線聚焦在視網膜上(誰會這樣!),否則一般日常生活中不太會出現光熱能傷害。畢竟光線過強時,我們都會自然出現閉眼、轉頭,或以手遮掩的趨避動作啊。

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光線過強時,人們會自然閉眼或遮掩保護眼睛。photo via Pink Sherbet Photography@flickr, CC License

第二類我們稱為光化學傷害,指的是在光線產生的化學變化中,「日積月累」所造成的傷害。

1965 年,Noell 博士偶然發現,白化症的大鼠在自然強度的螢光燈下連續暴露數小時、甚至數天後,視網膜會受到不可逆的傷害,從此揭開了光線對視網膜慢性傷害的研究熱潮。近年越來越受到矚目的老年性黃斑病變,也被認為與光線的「長期傷害」有關,尤其是短波長的藍光傷害。(註1)

這種傷害一開始發生在色素上皮細胞,和光子接觸到有機分子後引發游離基與氧化作用有關,光子的能量越高也越容易造成這種型態的傷害。

重點來了,「關燈滑手機」真的會失明嗎?

根據上段描述的光線傷害,認為「關燈滑手機容易傷眼」,可能的原因應該有幾項:

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第一、光線能量很強,超過其它的光源
第二、比其它光源更容易造成慢性傷害,也就是比其它光源具有更多短波長光線

手機光線很強嗎?會有這樣的錯覺多半是因為關了燈、手機不用多亮我們就會覺得刺眼;若把手機的亮度固定,再拿到有光源的地方,可能就會發現手機的絕對亮度並不強,我們不能從主觀的相對明亮感去判斷光線的絕對能量

大家想像一下演唱會時,關了燈觀眾舉起手機搖晃, 也只見星光點點,可見手機亮度的絶對能量遠低於其它照明。你或許會問,在黑暗中人類瞳孔擴大,讓更多光線進入,這點不用列入討論嗎?事實上,一般狀況下人類瞳孔的直徑約為 3mm(毫米),黑暗中則放大為 6 至 7mm,進入的光線也增加為原本的 4 至 6 倍;然而,手機的能量在乘以 4 至 6 倍後仍低於其它光線的強度。

如果觀看這樣的光源,短時間就會喪失視力,那麼一般日常生活的照明光源、日光強度都遠勝於手機,更有可能造成人們失明啊!因此第一點,「手機光線的絕對能量造成眼睛灼傷」應該可以被排除。

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圖片4
手機的絕對亮度其實不強 。photo via Joanna Poe@flickr, CC License

那麼第二項條件,比起其它光源,手機具有更多短波長的光線嗎?許多人認為手機的背光面板是藍光 LED 製作出來的,所以手機會比其它光源釋放出更多的藍色波長光線,對眼睛造成極大傷害。其實,背光面板的藍色 LED 波長在 460 奈米左右,在藍色系光線中還算是波長較長的光子!另外,太陽光中含有更多短波長的光線、甚至紫外線,藍光也無時無刻存在我們的環境之中,並非手機所獨有。雖然日光是以「散射」而非「直射」的方式進入眼睛,但其光線能量仍比手機高若要說手機藍光危險,那每天在戶外工作的人曝露在更多的短波長光線下,應該更值得我們擔心注意。

不過,「關燈滑手機」除了手機光源外,還需要考慮眼睛本身的因素 ─ 在暗適應的環境中視網膜對光線的敏感度會提高,在這種情况下,光線是否更容易對眼睛造成慢性傷害?此部分恐需更多相關研究才能證實。

該小心的是姿勢不良與眼睛疲勞

那麼,在黑暗中滑手機就沒有其它傷害了嗎?其實「關燈看手機」常發生在就寢前,或學童怕被家長發現,而在被窩裡偷偷使用手機。雖然不至於造成失明,但是這樣的使用狀況常伴隨姿勢不良,距離過近,也常會影響睡眠,造成眼睛疲勞與乾燥。

如果在生長發育期時就養成這樣的壞習慣,因為近距用眼容易讓近視度數增加,引發高度近視的後果,而高度近視本身就與早發性白內障、青光眼、視網膜剝離與黃斑退化等可能造成失明的眼疾息息相關,這才是隱藏性的最大危機!

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簡言之,目前並無足夠實證能說明關燈看手機會直接造成失明。但是孩童若是養成用眼的壞習慣,長大後成為高度近視患者,失明的機會將大增。下次,再聽到有人說「黑暗中看手機會瞎掉啦」,或是「關燈看手機才不會怎樣呢」,你都知道要如何回答了吧!

  • 註1:藍光傷害中所指的「藍光」其實泛指可見光中短波長 400 – 500 奈米的藍色系光線(這個波段包括了藍、靛、紫的光波,但是我們統稱為藍光);也有人稱之為紫外線藍光(UV – Blue)傷害,因為波長更短的紫外線所造成的傷害更大。
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鑑識故事系列:飛鏢射豬眼,證明傷不淺
胡中行_96
・2023/08/17 ・2179字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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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]

德國聖誕市集示意圖。圖/LH DD/Dittrich on Wikimedia Commons(CC BY-SA 3.0)

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]

鏢頭(point)、鏢身(barrel)、鏢桿(shaft)和鏢翼(flight)。圖/Jihei on Wikimedia Commons(GFDL-1.2)

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]
角膜(cornea)、鞏膜(sclera)、虹膜(iris)、睫狀體(ciliary body)、脈絡膜(choroid)、水晶體(lens)、玻璃體(vitreous body)和視網膜(retina)。圖/Cenveo on AnatomyTOOL(CC BY 4.0)

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]

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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]

(上)塑膠標頭的飛鏢,以及(下)正常與磨損的塑膠標頭。圖/參考資料 2,Figure 1(CC BY 4.0)

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]

塑膠標頭磨損的飛鏢,在豬眼上造成的傷害。圖/參考資料 2,Figure 2(CC BY 4.0)

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]

  

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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.
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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近視是一種疾病!——認識近視及日常保健懶人包
careonline_96
・2022/08/11 ・2768字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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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。

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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。

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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。

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(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!

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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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風靡世界!全台百萬人已下載「小白濾鏡」,這眼疾年輕人也要注意
careonline_96
・2021/10/26 ・1279字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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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

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。

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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。

安裝小白濾鏡,模擬白內障看世界

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!

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觀看完整影片:https://youtu.be/SNruNgYejaw

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