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你的扁桃腺還在嗎?──《科倫醫生吐真言:醫學爭議教我們的二三事》

左岸文化_96
・2016/04/24 ・3973字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 539 ・八年級

扁桃腺有什麼用?

扁桃腺是在位於喉嚨兩側的小腺體。它們以及與其密切相關的腺樣增生體(位在鼻腔後方、正常情況下看不到的組織塊),是我們免疫系統的一部分。這些肉肉的腺體是有助於對抗感染的早期警報系統。它們位在接近呼吸道的入口處,使得它們能夠很早就偵測到有可能透過我們呼吸的空氣,吸收進身體中的病毒和細菌。當病毒與細菌接觸到你的扁桃腺與腺樣增生體時,就觸動我們的免疫系統,產生有助於擊退感染的抗體。

一般認為在三歲以下的幼兒身上,扁桃腺與腺樣增生體能發揮對抗疾病的積極作用。嬰兒出生後的前六個月,它們甚至扮演關鍵的角色。但是它們在年紀較大的孩童或成人身上,究竟有何功能就比較不清楚。我們的身體就像是飛機的安全系統一樣,內建有多餘無用的部分。我們身體的其他部分,像是血液中流動的細胞,也能有效啟動免疫系統,而腺樣增生體在青少年時期甚至會自然萎縮。許多人在童年時就切除了腺樣增生體和(/或)扁桃腺,日後似乎也沒有什麼不良影響(這包括本書作者之一)。

左右兩途分別顯示了正常的扁桃腺(Normal)和腫大的扁桃腺(Swollen tonsil)的區別。圖/wikipedia

然而,扁桃腺有可能帶來麻煩。我們有許多人在感冒或喉嚨痛時,會經歷扁桃腺腫大;有時候這樣的腫大會帶來疼痛,而且扁桃腺會發炎與出現白斑──這種狀況被稱為扁桃腺炎。有些小孩子會反覆出現這樣的情況,導致慢性的呼吸困難與吞嚥困難,並伴隨著散播到耳朵、鼻子、喉嚨與肺部的感染。鏈球菌感染特別的危險,因為如果沒有治療的話,將會導致風濕熱這類威脅生命的疾病。腫大的扁桃腺若阻礙呼吸會帶來危險,還會妨礙正常睡眠。切除扁桃腺意味著少掉一個會疼痛與腫大的器官,以及減少出現相關問題的機會。這個邏輯簡單明瞭。切除掉生病、疼痛、腫大而沒有明顯功能的扁桃腺,會對一些小孩有益。切除它們很簡單,而且失去扁桃腺對身體也沒有明顯的不良後果。

扁桃腺切除簡史

西元一世紀就開始有人切除扁桃腺了。著名的古羅馬醫師賽瑟斯(Cel- sus)描寫過這種手術技術。早期的手術步驟既危險又痛苦。包括直接使用刀子把扁桃腺切掉,或是用一條軟的線把扁桃腺勒斷。整個手術可以花上十二個小時,過程中病人坐在那裡歷經痛苦且無法吞嚥。名字取得很好的美國費城醫師菲利浦•斐基克(Philip Physick),在一八三二年發明了扁桃腺切除器,使得這個手術的疼痛減少很多。斐基克改造了懸雍垂切除器(uvulotome);這是十七世紀在挪威發明的器械,用來切除懸雍垂(uvula)這個喉嚨後方懸掛的小塊組織。扁桃腺切除器主要是由一個環以及後面一塊上了蠟、用來撐住扁桃腺的紗布所組成,容易伸縮的刀片像斷頭台般乾淨俐落地把扁桃腺切斷。今天大多數的手術不是透過手術刀切除,就是使用各式各樣像斷頭台的扁桃腺切除器。

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費城醫師Philip Syng Physick(1768-1837)。圖/wikipedia

要到二十世紀初,隨著外科本身的成長,扁桃腺與腺樣增生體的切除才開始增多。扁桃腺切除很快就成為最常見的一種手術。醫學史學者研究過早期醫院所進行的各種手術。例如,美國創建於一七五一年的賓州醫院(Pennsylvania Hospital)是美國最古老的醫院之一,甚至可能就是該國最古老的醫院。該院在一八九五年最常執行的手術是頸部淋巴腺炎切除(也就是把頸部發炎的淋巴腺拿掉),那年它總共執行了二十五次這種手術。三十年之後,該院在一九二五年最常進行的手術是扁桃腺切除以及(/或)腺樣增生體切除,總共執行了超過一千次這種手術。(排名第二多的手術則是盲腸切除,那年總共執行了兩百三十四次。)《軍醫署圖書總目》(Surgeon General’s Index Catalog)在一八九三年首次出版時,只以三頁的篇幅提到扁桃腺的手術。但是到了一九一三年出第二版時,光是扁桃腺的手術就占了十八頁。

腺樣增生體切除術的歷史則較短。哥本哈根的威廉•邁爾(Wilhelm Meyer)在十九世紀下半提出,腺樣體的增生會帶來鼻腔感染與聽覺損害。究竟手術應該只切除扁桃腺只切除腺樣增生體,或是兩者一起執行,不同時期有不同的意見。一般認為切除扁桃腺對喉嚨的問題有效,切除腺樣增生體則對中耳的疾病有效。實際上,外科醫師通常偏好利用病人住院與麻醉的時間,同時進行兩種手術

十九世紀後期之所以切除那麼多的扁桃腺與腺樣增生體,原因在於當時流行的「感染焦點理論」(focal theory of infection)。這種觀念是一八七○年代病菌學說(the germ theory of disease)帶來的微生物學革命的一部分,再加上X光(一八九五年發明)之類的新科技,使得醫師能夠觀察到體內原本觀察不到的部位。如果微生物會引起疾病的話,那麼任何滋生微生物的地點,都可能是從關節炎到腎臟炎在內各種疾病的來源。當時認為扁桃腺「構成了微生物發展的理想巢穴。那兒有著溫軟、潮濕、分解中的分泌物,而且擋住了可能將微生物沖刷掉的氣流或液體的磨擦」(Howell,60)。

當然,扁桃腺切除的增加,是伴隨著越來越多建議切除扁桃腺的診斷。事實上,隨著扁桃腺切除越來越普遍,似乎扁桃腺這個器官的存在,就是扁桃腺切除的適應症(indication)。正如一位名醫在一九三○年代回憶:「幾乎所有的兒童都會有威脅生命與健康的罹病扁桃腺」。診斷是基於兩種適應症:生理學的適應症與病理學的適應症。生理學的適應症是和扁桃腺有關的某些類型損傷,像是「小孩的聲音不好聽」或是耳朵痛與聽覺障礙,抑或是「身體機能的某些失常導致缺乏抵抗力,或是整體而不明確的表現不佳」。病理學的適應症包括其他部位出現了感染,或是把切除當成是預防措施:既然扁桃腺在那裡,就應該把它切除掉。換言之,醫學實證幾乎可以支持將任何小孩的扁桃腺切除掉。

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扁桃腺切除的數量不斷增加,本身就是對醫院外科發展的一大助力。需要進行這種手術的小孩子數量,似乎總是超過醫院所能容納。根據一九二○年代對紐約市兒童的調查顯示,有百分之十到百分之二十的兒童有扁桃腺肥大或是呼吸問題──這是他們的扁桃腺必須切除的確切症狀。當時有些醫界領導人考慮讓小兒科的實習醫師等比較沒有經驗的醫療人員,來切除扁桃腺,以便能夠執行更多的手術。在二十世紀初期,扁桃腺切除最能令人信服地展示外科的威力與成功。正如一位歷史學家所注意到,「沒有任何其他外科手術能達到更高比例的滿意成果」(Howell,61)。值得指出的是,沒有任何其他手術能夠為外科醫師的銀行存款帳戶帶來更令人滿意的結果。扁桃腺手術能讓外科醫師致富。針對外科群醫醫療(group surgical practices)的現代研究指出,採用論人計酬而非論件計酬的保險制度時,扁桃腺切除的頻率就會降低。

流行病學的謎

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判斷需不需要切除扁桃腺,對醫師來說其實很難?圖/pixabay

但究竟是切掉誰的扁桃腺呢?流行病學學者注意到令人困惑的趨勢:某些群體的兒童似乎要比其他群體更容易失去他們的扁桃腺。早期關於扁桃腺切除的研究之一,是一九三○年代由英國免費學校健康服務(Free School Health Ser- vice)贊助下進行的。研究者注意到,「比較一九三一年某些不同區域的切除率……揭露出在表面上看起來相似的地區,卻出現驚人的差異。那年馬蓋特(Margate)的手術率是蘭蓋特(Ramsgate)的八倍(這是兩個類似的海濱旅遊小鎮);恩菲爾德(Enfield)的手術率是伍德葛林(Wood Green)的六倍以及芬區里(Finchley)的四倍(倫敦相似的地區);巴斯(Bath)的手術率是鄰近的布里斯托(Bristol)的五倍;吉爾福德(Guildford)是附近的雷蓋特(Reigate)的四倍;索里斯伯里(Salisbury)是鄰近的溫徹斯特(Winchester)的三倍」(引自 Bloor, 44)。對病人階級背景的研究,也揭露出令人困惑的發現;例如英國頂尖的付費學校英國伊頓公學校,一九三九年的新生當中有百分之八十三已經沒有扁桃腺了。和其他的手術做比較,也揭露出令人困惑的資料。一九五○年進行的一項研究發現,加拿大接受過盲腸切除手術的兒童,扁桃腺切除的機率是其他兒童的兩倍。或許米勒(Miller)和同僚在一九六○年代的發現是最奇怪的,他們對新堡(Newcastle)的兒童進行樣本龐大的研究,發現四歲以下的兒童如果已經割了包皮的話,那他們接受扁桃腺切除術的機率是一般兒童的四倍。

這些令人驚訝的差異該如何解釋呢?研究者開始把焦點放在「如何決定此一手術真的是必要的」。美國在第二次世界大戰前對一千名紐約學童所做的研究,是經典研究之一。這些學童當中,百分之六十一的扁桃腺已經被切除了;其餘百分之三十九由一組校醫進行評估,校醫建議其中百分之四十五應該接受手術。至於被「排除」在手術之外的學童,則送去給第二組醫師再評估,而這組醫師則又推薦其中百分之四十六要接受手術。兩度被排除在扁桃腺切除手術之外的學童,再送給第三組醫師評估,這組醫師又建議其中百分之四十四該接受手術。到了這個階段,一千名學童當中,只剩下六十五人不需要接受手術

針對腺樣增生體切除術所做醫學判讀的不一致,不只出現在不同的醫師身上,甚至由同一位醫師重複進行檢查,也會出現不一致的狀況:有個英國的研究使用九張兒童的彩色幻燈片,由四十一位耳鼻喉科專科醫師、小兒科醫師與一般科醫師檢視。但這些醫師不知道其中有兩張幻燈片是重複的;結果發現醫師對這兩張幻燈片做出同樣評估的機會,只比瞎猜的機率稍微好一點點而已

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本書從「安慰劑效應」到「接種疫苗的決定」,共舉出八個例子,說明醫學複雜的面向,並用合理的態度面對醫學得不確定性,改善與醫療專業的互動,《科倫醫生吐真言:醫學爭議教我們的二三事》,左岸文化出版。

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左岸文化_96
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左岸的出版旨趣側重歷史(文明史、政治史、戰爭史、人物史、物質史、醫療史、科學史)、政治時事(中國因素及其周邊,以及左岸專長的獨裁者)、社會學與人類學田野(大賣場、國會、工廠、清潔隊、農漁村、部落、精神病院,哪裡都可以去)、科學普通讀物(數學和演化生物學在這裡,心理諮商和精神分析也在這裡)。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

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  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
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成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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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

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「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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精神個案系列:麻醉醒來講外語?!
胡中行_96
・2023/06/15 ・1537字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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少年醒來了。他反覆地用英語說,自己在美國猶他州。[1]

這裡是荷蘭 Maastricht 大學附設醫學中心(Maastricht UMC+)的術後恢復室。少年踢足球傷到膝蓋,剛開完刀。外科護理人員判斷他麻醉尚未退盡,不以為意。然而數小時後情況依舊,精神科因此參與會診。[1]

荷蘭 Maastricht 大學附設醫學中心。圖/Nobbelicious on Wikimedia Commons(CC BY-SA 4.0)

精神狀態檢查

術後 18 小時,精神醫師為少年進行精神狀態檢查(mental status examination)。以下是個案報告中,記錄的幾個項目:[1]

  • 外表:此項目觀察病患維護個人衛生的能力,穿著是否合宜,外貌可有因病蒼老等。[2]時年 17 歲的白人少年,服儀整潔,躺在床上。[1]
  • 情緒:這是病患的主觀感受,通常就是直接問他們當下覺得如何。[2]該少年的心情愉快,顯然不受病況影響。[1]
  • 表情:有些精神病患會出現跟情緒不吻合的表情,例如:該哭的時候笑,或者說自己心情好,卻一直哭。[2]少年的表情正常。[1]
  • 行為:某些精神狀態、生理疾患或藥物副作用,會改變病患的行為。比方說,狂躁症患者亢奮的舉止;巴金森氏症使動作僵硬緩慢;亦或是因藥導致的非自主性運動等。[2]本案少年輕鬆自在,與醫師握手打招呼,以開放的態度對話,且有適當的眼神接觸。[1]
  • 認知:常見的項目有清醒程度、專注力、記憶力、抽象推理能力,以及辨識人、時、地的定向力等。[2]少年稍早在恢復室,以為自己位於從來沒去過的美國,又不認得父母,就是定向力異常。到了精神科問診的時候,醫師沒有發覺異樣,並認為他的智力約在平均水準。[1]
  • 感知:人在沒有外界刺激的狀況下,不該接收到感官訊號。[2]少年的感知正常,無幻覺。[1]
  • 思考:此項分為模式和內容。[1]前者是指思路是否清晰,還是雜亂無章;後者則要看病患的思緒可有圍繞特定主題,像是擔心遭受迫害,或是想自殺等。[2]醫師認為少年的思考模式與內容都正常,沒有奇怪的妄想。[1]
  • 言語:一般是觀察說話的語調、節奏、速度、音量和流利程度等特質,[2]當然這裡得加上語言的種類。就讀高中三年級的少年,平常除了學校的英語課,生活中都講荷蘭語及該國南部的林堡語(Limburgish)。現在他卻用英語跟醫師溝通,而且只擠得出簡短的荷蘭語答覆。不過,比起先前完全聽不懂荷蘭語,這已經好得多。醫師評論其英語,雖然帶有荷蘭腔,但發音大致清晰正確。護理人員及少年的母親,則認為他的英語相當流利。[1]

外語症候群

麻醉劑會暫時改變腦部連結,也許是認知功能恢復較慢,或者用藥種類的選擇,有時便引發令人困惑的甦醒譫妄(emergence delirium)。外語症候群(foreign language syndrome)可能算是其中罕見的類型,而非獨立的診斷。過去的學術文獻裡,相關案例以成年人居多,症狀維持的時間長度,不論年紀則從 25 分鐘至 28 小時不等。[1]

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術後 24 小時,少年的朋友們前來探訪。他以荷蘭語對答如流。翌日,少年再次接受精神狀態檢查。這回醫師的描述,涵蓋了另一個重要的項目──病識感[1]也就是病患本身對病況的理解。[2]少年表示,他有意識到自己術後僅懂英文,以為身處異地,又認不得人。既然精神狀態似乎都已恢復,同時神經科方面的檢查也無異常,隔天他便回家。[1]

或許如同動物實驗中,麻醉對未成熟個體認知功能的影響較為長久。過了3週,少年告訴精神科診所的醫師,他容易累,注意力比開刀前差。他在出院後 2、5 和 10 個月,持續回診追蹤,所幸後來症狀逐漸改善。[1]

參考資料

  1. Salamah HKZ, Mortier E, Wassenberg R, et al. (2022) ‘Lost in another language: a case report’. Journal of Medical Case Reports, 16, 25.
  2. Voss RM, M Das J. (12 SEP 2022) ‘Mental Status Examination’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
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。