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為什麼婚戒要戴在無名指?什麼是腕隧道症候群?——《我的十堂大體解剖課》

八旗文化_96
・2016/07/31 ・3628字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 482 ・五年級

蜜月手、電腦手與媽媽手

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臂神經分成四條神經來到上肢,為肌皮神經(Musculocutaneous nerve)、正中神經(Median nerve)、橈神經(Radial nerve)與尺神經(Ulnar nerve)。圖/wikipedia(點擊看大圖)

臂神經叢出了腋下以後,會形成四條主要神經來到上肢:分別是肌皮神經、正中神經、橈神經以及尺神經。要找到這四條主要神經並不困難,問題是大體老師的手可能會有些彎曲,加上皮膚僵硬,手掌可能緊握等,使翻皮進度較慢,所以在實驗室經常看到學生努力在按摩大體老師的手部,好增加一點延展性。肌皮神經主要支配上臂屈肌,大家熟知的肱二頭肌即是其中之一。當我們在顯示自己肌肉發達時,經常比出像大力水手卜派的姿勢,在上臂鼓起的肌肉就是肱二頭肌,而這動作能完成,就是藉由肌皮神經的支配。

正中神經支配前臂大部分屈肌及手掌大拇指側的肌肉,掌管像是彎屈手腕及手指等動作;也負責手掌、大拇指、食指、中指及一半的無名指這三指半部位的皮膚感覺。

我們常聽到的「電腦手」、「腕隧道症候群」,就是正中神經受到壓迫造成的。之所以會稱為「腕隧道」,是因為當手掌朝上時,腕骨的排列是凹狀的,凹口兩端由橫腕韌帶圍住,看起來像是隧道一般的結構,所以叫做腕隧道

我們彎屈手指的肌腱,包括正中神經及血管均通過腕隧道由前臂進到手掌,當這部分的結締組織因為過度使用或壓迫而發炎,就會腫脹增厚,擠壓到正中神經,產生疼痛。因為正中神經支配部份手掌和手指的皮膚感覺[註1],會造成大拇指側三指半邊手掌及手指的酸麻或疼痛感,另外因為正中神經也支配大拇指基部的魚際肌,因此也有可能造成大拇指有使不上力的現象。

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正中神經支配拇指掌側、食指和中指,無名指的一半以及手指甲床的皮膚,手掌外側的部分有正中神經掌側皮支支配,於手腕處發出。掌側皮支穿行在橈側腕屈肌旁單獨分割的筋膜間隙內,然後進入屈肌支持帶淺層。(如圖)(wikipedia, 正中神經

此句原文為「因為正中神經支配手掌三又二分之一的皮膚感覺」

source:Henry Vandyke Carter - Henry Gray
source:Henry Vandyke Carter – Henry Gray

橈神經走在我們上臂的後面,位在肱三頭肌跟肱骨之間,大約在肱骨中下段時,會呈螺旋狀從內側往外側轉,之後就會往前臂大拇指側走。主要支配上臂的肱三頭肌以及前臂所有伸肌。

有些男子會罹患所謂的「蜜月手」,理由是因為女伴徹夜枕著他的手臂睡覺,橈神經長時間被壓迫而酸麻無力,因為這種情況常發生在兩情繾綣的新婚階段,才會有「蜜月手」的別名。雖然被當枕頭的部位是上臂,但酸痛會延伸至前臂的背側跟手背,導致手腕無法伸直,那是因為橈神經受壓迫時,影響到前臂背側的伸肌。若罹患了「蜜月手」,不嚴重的情況,只要別再枕著手睡覺去壓迫神經,過陣子也就自然好了,但若情況嚴重,就得尋求專業治療。

Loving couple lying in bed gazing into each others eyes as they lie back on the pillows
另一半甜蜜地躺在你上臂時,同時也在重壓的你橈神經。圖/Richard @ flickr

關於橈神經,還有一種常見的病症叫做「橈骨莖突部狹窄性腱鞘炎」,也就是俗稱的「媽媽手」。通常是因為經常反覆做大拇指伸直及外展的動作,影響到大拇指側手腕部位的外展拇長肌及伸拇短肌。在姿勢不當或過度使用下,容易使這兩條肌腱的腱鞘(即肌腱周圍用來保護潤滑的囊狀構造)發炎腫脹增厚甚至沾粘,當運用這部位時,肌腱在狹窄的腱鞘中一移動,就壓迫到橈神經,導致疼痛。許多母親為了抱孩子,長時間撐大手掌,過度使用外展肌跟伸拇短肌,導致肌腱腱鞘發炎,因故得名,但這可不是媽媽的專利,凡是需要大量使用大拇指的人,都有可能遇到這種問題。

至於尺神經,則是支配前臂及手掌靠小指側的部分肌肉,及小指、無名指靠近小指這一側二分之一部位的皮膚感覺。有時候我們不小心敲到手肘內側,會立刻產生一陣刺痛酸麻,俗話說這是「敲到麻筋」了,就醫學上來說,其實是刺激到尺神經了。因為尺神經由上臂往前臂延伸時,在手肘內側走得很淺,只是繞在肱骨旁邊而已,只要敲到,就會立刻有酸麻反應。

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「執子之手,與子偕老」的科學解釋?

除了神經,當然也會讓學生觀察肌肉。在上肢部分,手臂的肌肉算是蠻單純的,上臂後方只有一條伸肌(用以伸展手肘),為肱三頭肌;而前面則是屈肌(用以彎曲手肘),共有三條,分別是:肱二頭肌、肱肌和喙肱肌。而前臂的肌肉也大致分為前方的屈肌和背側的伸肌,負責控制手腕與手指的動作。

前臂的動作較單純,主要是彎曲、伸直、旋前(手心向下)及旋後(手心向上),但我們的雙手及手指頭還可以做握拳、內收、外展、對掌等精細動作,那是因為人類手掌構造非常精細,除了手掌內部就有十九塊肌肉各司其職外,手指部分更有由前臂肌肉延伸過來的肌腱控制指頭的動作,這也是人類雙手之所以這麼靈巧的原因,但也因此,手部若遭受嚴重損傷,手術難度是很高的。

談到手掌肌肉及肌腱執行的動作,不禁想起一件生活趣事。有一次家人一起聊天,我小叔跟大家提起一段網路上廣為流傳的影片「無名指的秘密」,影片中的敘事者先拋出一個問題:「為什麼婚戒要戴在無名指上?」敘事者說,關於這個問題的答案,華人有一個很奇妙的傳說:首先,他伸出兩手,將中指彎曲,對靠在一起;接著,將其他四個手指分別把指尖對碰在一起。

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你是否有想過,為什麼婚戒要套無名指上呢?圖/Parekh@flickr

根據影片敘事者的說法,不同手指象徵著不同的人際角色:中指代表的是你自己,大拇指代表的是你的父母,食指代表手足,無名指代表配偶,而小拇指則代表子女。

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把中指對好以後,他便逐一試著分開每一對指尖相碰的手指。大拇指輕易就分開了,意味著我們的父母總有一天會老去,離開我們。接著,合上大拇指,再試著張開食指,也輕易分開了,意味著兄弟姊妹終究會各自成家,擁有自己的人生,也會離開我們。接著,試著分開小拇指,也很容易,這意味著子女會長大,遲早會離開自己,建立他們的家庭。最後,敘事者要大家試著分開無名指,跟剛剛不同的是,無論怎麼努力,都無法把指尖相碰的無名指分開。

影片的意義是:這世間任何人際關係都會改變,即使親如父母子女,也無法例外,只有配偶才是終身與你相守、跟你關係最緊密的那個人。結論是:所以婚戒才要戴在無名指上。我想第一次體驗這個小遊戲的人都會覺得很驚奇,再搭配上這麼浪漫的說法,應該會覺得很感動吧?尤其是女性,應該對這個小遊戲更有感覺,心中恐怕會立刻湧現「執子之手,與子偕老」的滿腔柔情。

我第一個反應也頗驚奇,但驚奇的不是這個浪漫的「無名指的秘密」,而是:「能想出這個遊戲的人真不簡單,他應該具備蠻多解剖學的知識。」為什麼呢?因為他知道大拇指、食指、小指自己都擁有一條獨立的伸指肌,此外,人體的手背有一塊來自前臂背側的伸指肌,這塊肌肉有四條肌腱,分別會到食指、中指、無名指及小拇指這四個指頭。但因為是共用同一條肌肉,所以會彼此影響,一旦中指彎曲,會影響到那一條伸指肌的有效收縮,於是就沒有足夠力量讓沒有獨立伸指肌的無名指分開;而大拇指、食指、小指因為有獨立的伸指肌,就不受影響,可以順利分開。

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紫色及其延伸部分為伸指肌,由圖可見無名指並沒有獨立的伸指肌。圖/wikipedia

如果把無名指彎曲,就會發現所有的手指都能順利分開;若把食指彎曲,不容易分開的則變成直接被牽制的中指。總之,因為無名指沒有獨立的伸指肌,所以相對其他手指,它比較缺乏力氣,所以鋼琴師才必須特別鍛鍊無名指,以強化無名指的力道。說真的,我還真想去認識一個頂尖的鋼琴師,看看他中指彎時,相碰的無名指尖是否能順利分開呢,畢竟,他們可是有下苦功練過的,說不定可以突破這種限制。

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經過我一番「專業科學」的解釋以後,所有浪漫旖旎的氣氛當場煙飛雲散。小叔忍不住揶揄說:「妳們學科學的女生還真無聊……」

哎呀呀,怎麼能這麼說呢?風花雪月是詩人的工作,而我們學科學的人,必須求真啊 !我學了這麼多年解剖,又教了這麼多年解剖,人體的神經、血管、肌肉的分布與運作方式,早已內化成自己的一部分,「無名指的秘密是什麼?」噢,對我來說,大體解剖學早已告訴了我解答。


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對醫學以外的人來說,解剖學深奧複雜,對大體既是好奇又害怕。解剖室裡到底發生了什麼事情?醫學生如何忐忑地切下第一刀?《我的十堂大體解剖課》,八旗文化出版。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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