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低頭族眼症 ─「Smart Phone」衍生的新視力問題

PanSci_96
・2016/02/21 ・3371字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 523 ・七年級

本篇文章由台灣之星贊助,泛科學策畫執行。

文/新竹國泰醫院眼科主任 陳瑩山醫師

王小姐今年 24 歲,近視度數 350 度,眼睛健康沒有不適,從來沒看過醫生。最近卻覺得眼睛痠麻脹痛,視力有時清楚有時模糊,近視度數增加至 450 度,隔了兩週又變成 550 度,平時笑稱公司「計劃趕不上變化」,現在是自己「眼鏡的更換趕不上度數的變化」。就醫後發現,因為這半年來每天醒著都隨時注視手機,眼睛負擔過重,才會不舒服,假性近視也增加,醫師建議她縮短手機的使用時間。

王小姐納悶:「難道使用手機太厲害也會造成眼病?可是現在沒有手機我快活不下去了!」

這裡,我們看到了一位典型的「低頭族眼症」患者。現在有太多人使用智慧型手機,這類手機已跳脫單純打電話的功能,深入日常生活各個面向,也成為生活中倍感依賴的工具。越來越多人表示沒有手機不只生活不方便,內心也有不安全感,形成現在到處都是低頭族,可說是現代蔚為奇觀的「手機成癮症」。

二十一世紀的文明病:低頭族眼症

70 年代開始陸續出現電視、電腦,醫學界也因此誕生了二十世紀的新視力問題「電腦視覺症候群」(CVS, Computer Vision Syndrome),指電腦或電視螢幕看久了,產生眼睛不適的症狀,包含乾澀、痠脹、假性近視增加,甚至眼睛痛、頭痛;另外也會造成肩頸及手部肌肉的僵硬、痠痛。這種狀況隨著校園電腦普及化,及網路遊戲侵入網咖達到最嚴重的地步。

到了 90 年代手機誕生,不過這項發明並沒有使眼睛不適的比例提高,推究原因,是手機發展初期主要仍在「聽與說」,用到耳朵與嘴巴,眼睛的使用並不高。

近年來,科技巧妙將手機與電腦結合,成功演變成 smart phone,為現代人打造更方便的生活,卻也使因眼睛不適就診的人數明顯增加。這一群青壯年族群,因為重度使用智慧型手機而就醫,其主訴除了眼睛痠澀脹痛外,還常有霧霧看不清楚、視力不穩定,甚至頭昏頭痛、心悸、噁心想吐,狀況琳瑯滿目。近來低頭族就醫人數已經「喧賓奪主」,取代小兒近視及老年人的白內障青光眼,成為眼科就醫族群的大宗,佔了我們平時門診量的三成!

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科技帶來便利也造成許多新視力問題 (photo via FaceMePLS@flickr, CC License)

那麼,「低頭族眼症」就是「電腦視覺症候群」嗎?我們可以說二者的症狀類似,但前者對眼睛的傷害更為嚴重。

螢幕變小,光線更危險了!

要了解「低頭族眼症」與「電腦視覺症候群」的差異,首先我們必須闡明智慧型手機與一般電視、電腦有何不同。歸究起來,智慧型手機擴充了很多「智慧的功能」,使得它能以手機的大小,融入大部份電腦的功能,包含建構社群網站,玩遊戲、收集資料、收信、看電影,由於打電話只是其中一部分,使手機又回到電腦電視時代,以眼睛為主操控的模式,如此當然會就加重眼睛的負擔。

但智慧型手機終究不是電視或電腦,它們最主要的區別如下:

1. 螢幕小
影像也變小、字體更小,要看清楚字體或影像,眼睛當然加倍吃力。

2. 距離近
在一般的使用狀況下,我們與電視距離約 2 公尺、電腦 50 公分、報紙 30 公分,而智慧型手機必須近至 15 到 20 公分。這時雙眼內聚力更要密合、對焦更加強,造成眼睛睫狀肌過度使用,衍生疲勞與傷害。

3. 使用時間過長
很多人將手機當電腦或電視使用、社群聊天,時常不知不覺超時使用。

4. 使用不當
不像電腦與電視必須放置在桌上,手機小巧輕便、開關機快速,便利性使我們在吃飯、搭捷運、公車、騎機車,甚至在床上都「埋頭苦玩」。我們知道,閱讀需要黃斑部的「固視功能」,人們或許沒有感覺到手機螢幕的些微振動,但是長時間下來,會增加眼睛對焦固視的負擔,進而造成對焦微動調節的疲勞。

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黃斑部的固視功能讓我們能夠閱讀(圖片來源:陳瑩山醫師)

5. 手機光線太亮
這是最嚴重、也最容易被輕忽的問題。單純以手機光線照度而言,當然比電腦、電視來得低,但卻會因其特性與使用方式造成傷害。以電視來說,螢幕大、與人眼距離也遠,光線容易外散,直射光到達黃斑部的比例較少,因此我們會覺得電視螢幕大卻柔和;相較之下,智慧型手機螢幕小、距離短,由手機射出的光線尚未充分發散,就已直射入人眼,這樣毫無偏折「直達」黃斑部的直射光,距離最短、能量又高,易造成黃斑部的傷害。

臨床上,低頭族有哪些常見的眼部疾病呢?

1. 流行性乾眼症

注意!這是指「流行使用手機」所造成的乾眼症,而不是病菌造成的流行病喔(XD)。過去,約四成的一般人會因為居住環境的溫度、濕度變異不同,有程度不等的淚液分泌過少問題。可是,現代人太專心看手機,「捨不得」眨眼,乾眼症的罹患率已高達八成,可說是時尚流行的手機使用所造成的「流行性乾眼症」。

2. 假性近視成人化

所謂假性近視是指看太久電視及電腦,睫狀肌使用過度所造成,通常好發於國中、國小學童。但現在三四十歲的成人也常有這個現象,尤其出現眼痠、眼脹的症狀時,往往超過一半的人合併假性近視,病人會有視力不穩定,眼鏡愈配愈深的困擾,本篇文章開頭的王小姐就是一個例子。

但這方面的症狀,往往與「隱藏性青光眼」(又稱低壓性青光眼)難以區別,更有很多年輕人是兼具低頭族眼病與青光眼,如果一開始疏忽沒做檢查,後果不堪設想。

假性近視開始成人化(圖片來源:陳瑩山醫師)
假性近視開始成人化(圖片來源:陳瑩山醫師)

3. 老花眼年輕化

光線進入眼底前,水晶體會吸收紫外光及可見光中能量較高的「藍光」,預防它們造成眼底黃斑部傷害;若在工作及生活上是所謂的「heavy light user」,或本身近視度數深、抵抗光線能力差,就會提早讓水晶體混濁。

這時,水晶體彈性差,看近物時對焦能力降低,造成眼部睫狀肌疼痛,便是老花眼年輕化的由來。以往我們稱老化是「自然的文明病」,在正常狀況下,約四十歲才會有看近的視力困難現象,但是現在約有三成 35 歲的人出現了「近距離視力模糊」現象,並伴隨睫狀肌僵硬、看近視力困難或遠近調適困難的典型老花眼症狀。

4. 視網膜上膜的形成

除了水晶體吸收的紫外線,大部分可見光仍可自由進入眼底、形成影像。如果慢性「過度」使用手機,會因為直射光照射,使黃斑部受不了氧化壓力的傷害,讓自由基的四處亂竄,進而周邊組織發炎!產生的發炎物質會滲入玻璃體,最終在黃斑部上形成薄膜 ─ 黃斑部蓋被子。病人看出去眼睛好像蓋了一個半透明的紙,暗暗的、解像力變差。視力 1.0 卻不清楚,影響了視覺品質及生活品質,這樣的患者越來越多,佔了青壯年就診人數的三成。

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慢性過度使用手機,容易造成黃斑部病變(圖片來源:陳瑩山醫師)

5. 自發性黃斑部病變出血

自發性黃斑部病變的患者近視度數並不深,年齡也不大,可以說是因為體質上受不了光線的傷害而病變。輕者造成眼底視網膜上膜,重者會因為病變出血。常見症狀包含發現眼睛正中央有暗影、想看什麼就看不到什麼;更會因為出血而造成急性視力下降。目前我們已有年僅高中的病患,且不只一例。

我們能怎麼做?吃對的食物、控制三高

我想,如何減輕智慧型手機的使用,並不是我要討論的課題,因為就趨勢而言,人們一定會愈來愈依賴智慧型手機,眼睛的角色只會更加吃重!在此,只是要強調這類手機對眼睛潛在的不利因素,及如何避免傷害產生。

事實上,眼睛的最佳抗光物質其實不難獲得,如綠色植物所含的葉黃素便可中和強光,並發揮消炎作用;而魚類身上的 Omega-3 脂肪酸所含之 DHA,也會包覆在感光細胞的細胞膜上,就像一件「防曬衣」,防止細胞因為光線太強過熱而凋亡。

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葉黃素能中和強光,並發揮消炎作用(photo via Vinoth Chandar@flickr, CC License)

除了「防曬衣」,眼睛還有自己的「涼感衣」─ 脈絡膜。它是眼內的血管層,血流快速,會帶走因照光升高的熱量,這就是為什麼手機用久會發燙,眼睛卻不會有過熱的現象。如果全身性的血糖、血壓與膽固醇控制不良,眼部血液速度變慢,便會減低我們對熱量的運輸與自由基的消除作用,黃斑部也不易在照光後維持恆溫狀態,因此,三高的控制也非常重要!

科技始終來自人性,但也考驗人性

智慧型手機中包山包海的應用程式無所不能,已充分融入我們的日常生活,使大家能「一機在手、世界跟我走」,然而科技始終來自人性,卻也考驗人性,請大家好好保護眼睛!(爹娘我押韻啦!)

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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》