2012 年 03 月 08 日

在雷射近視手術(LASIK及PRK)的領域中,不論國內外,均可見到手術後視力宛如”鷹眼”比喻的醫療訊息。這些大型食肉類的猛禽(如老鷹、鷲、鵰)的確有著目前地球物種中,最銳利而靈敏的視力。它們的視力可超過人類的4到8倍而且具備良好的立體感,能從數百公尺外看見地上奔跑的小老鼠,再由空中俯衝而下,精準地將它獵捕。有些鳥類更能潛水捕魚,由空中急衝入水用嘴啄咬住小魚後再竄出水面,它的視力更能適應光線進出水面所產生折射的干擾。這樣強大的視力當然是經過千百萬年的世代演化才有的結果。以下我們便從構造與功能來看鷹眼與人眼剖析有何相似及相異之處。

構造上眼球最常被比喻為一部”活相機”,眼球前面透明的角膜與水晶體就像相機鏡頭,可以調焦,可以允許光線穿透折射再聚焦於後面視網膜上的感光細胞形成影像(就像底片),經視神經傳送到大腦內的視覺中樞作綜合判讀後,才能看清世界。

從外觀來看,人眼的眼軸長約23mm,鷹眼的眼軸長約35mm,這代表著老鷹的眼球比人類的眼球大很多,同樣遠距的物體可在鷹眼的視網膜呈現較大的影像,所以看得更清楚,就像專業大相機的照片畫質比一般小相機好。老鷹雙眼跟人眼一樣,也是位於臉前而非像魚一樣位於兩側,所以左右眼的視野會有部份重疊,經大腦判斷後可產生良好的立體感,在捕捉獵物時的定位上扮演重要角色。

鷹眼的角膜比人眼更加清澈透明,纖維排列緊密,光線照射幾乎不產生散射。而且它的瞳孔在強光下不收縮,也不會增加球面像差,這樣不但能收集更多光線也不會影響影像品質。

在對焦方面,老鷹有一套精準的自動對焦系統,稱為調視機轉。這主要依靠眼球內的睫狀肌圍繞於水晶體周圍,藉由睫狀肌收縮或放鬆可以迅速改變水晶體的曲度來調整看近或看遠,這點與人眼的構造類似。能夠潛水的鳥類,其水晶體更像球狀,能作更大幅度的調視作用,以適應由空氣中進入水中時因為光線折射造成的改變。人類的老花眼便是因為隨著年紀漸增水晶體逐漸失去彈性,無法作大幅度的調視而對近距離工作視力模糊。老鷹若活得夠久,想必也該有類似的困擾。

在感光方面,視網膜正中央有個感光細胞聚集最多且較為凹陷的區域,稱為黃斑部,是決定視力好壞的主要構造。此處若是受損,視力可由1.0退步到只剩0.1或更差。老鷹的黃斑部比人眼更凹陷可讓其中的感光細胞減少受到周圍雜亂光線的干擾,其視網膜外圍的鞏膜是黑色,不同於人眼鞏膜是白色,也可減少入射光線再次散射,可得到更好的影像品質。此外,鷹眼的視野更寬廣,所以視網膜還演化出第二個黃斑部,一個位於正中央,一個位於外側,更能提昇影像解析力。

鷹眼內部有一項人眼沒有的獨特構造叫做pecten它像塊薄膜佔據在玻璃體內,由視網膜延伸到前面的水晶體。它有兩項功能,一是提供養分和氧氣,如此可減少視網膜上的血管分佈,也減少了光線在視網膜上的散射。二是相當於眼內的遮陽板或帽簷,可保護黃斑部,避免陽光直射造成傷害。

因此,雷射近視手術雖然隨著儀器及技術的進步,能達到更好的術後視力,更低的手術風險時,人眼與鷹眼終究仍有許多不同的構造與功能。這是雙方各自適應環境,經過千百萬年演化而來的結果。幸好我們有望遠鏡可以看月球表面,有顯微鏡可以看身上細胞,拓展了老鷹達不到的視野。

眼科主任吳仁斌

眼科主任吳仁斌

台北醫學院醫學系畢業,
中華民國眼科專科醫師,
前台北馬偕醫院眼科主治醫師,
美國白內障及屈光手術學會會員,
現任尹書田醫療財團法人書田泌尿科眼科診所眼科主任,
遼寧中醫藥大學 中西醫結合醫學碩士,
中國大陸中醫師(中西醫結合)資格認定,
中國醫藥大學針灸班結業,
中華針灸醫學會針灸專科醫師
眼科主任吳仁斌

Latest posts by 眼科主任吳仁斌 (see all)