賓州州立大學醫學院的研究者發現新的抗癌方法,他們利用奈米技術將C6-ceramide(神經醯胺, 又稱Cerasomes)-一種在細胞質膜中控制細胞老化跟死亡的不溶性脂質分子-變成可溶性。奈米處理過後的Cerasomes可以有效毒死肝癌細胞,使癌細胞組織無法增生血管、獲得養份,但對一般正常細胞沒有影響,也不會有一般抗癌藥物帶給病人的嚴重副作用。
肝癌是世界上第五普遍的癌症,肝癌患者活過5年的機率低於百分之五,通常的療法是化療跟外科手術,包括器官移植。
資料來源:ScienceDaily
賓州州立大學醫學院的研究者發現新的抗癌方法,他們利用奈米技術將C6-ceramide(神經醯胺, 又稱Cerasomes)-一種在細胞質膜中控制細胞老化跟死亡的不溶性脂質分子-變成可溶性。奈米處理過後的Cerasomes可以有效毒死肝癌細胞,使癌細胞組織無法增生血管、獲得養份,但對一般正常細胞沒有影響,也不會有一般抗癌藥物帶給病人的嚴重副作用。
肝癌是世界上第五普遍的癌症,肝癌患者活過5年的機率低於百分之五,通常的療法是化療跟外科手術,包括器官移植。
資料來源:ScienceDaily
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?
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!
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)。
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?
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。
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。
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。
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:
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)。
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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「那是一位晚期肝癌患者,發現時腫瘤約 10 公分,而且已經侵犯門靜脈。」高雄長庚醫院放射診斷科余俊彥醫師表示,「經過討論後,決定接受釔-90 治療,從肝動脈注入釔-90 微球進行體內放射治療。」
三個月後的電腦斷層影像顯示,腫瘤縮小到約 4 公分,於是接受手術治療。余俊彥醫師說,目前已經過 4 年,患者的狀況穩定,沒有復發的跡象。
肝癌的治療策略有很多種,大致可分成根除性治療與非根除性治療。余俊彥醫師解釋,根除性治療包括手術、射頻燒灼、肝臟移植等,非根除性治療包括肝動脈栓塞術(transcatheter arterial embolization)、免疫治療、標靶治療等。
由於肝癌早期沒有症狀,許多患者在發現時已是晚期,可能無法接受根除性治療,所以會先採用非根除性治療幫助腫瘤降期,如果可以讓腫瘤縮小甚至消失之後再去接受根除性治療,可以達到較好的存活率,腫瘤復發的機率也會比較低。
我們的肝臟血管分為兩套系統,肝動脈與門靜脈系統。余俊彥醫師說,在正常肝臟組織中,約 70% 的血流來自門靜脈,30% 的血流來自肝動脈;而肝臟惡性腫瘤中,約 99% 的血流來自肝動脈。
肝動脈栓塞術便是利用此特性來治療肝臟惡性腫瘤。余俊彥醫師說,傳統的肝動脈栓塞術是經由肝動脈注射化療藥物,目前可使用釔-90 微球體,精準地將放射治療集中於腫瘤部位,減少對正常肝臟組織的傷害。
釔-90(Yttrium-90)可釋放β射線,半衰期約 64.1 小時。余俊彥醫師說,由於肝臟惡性腫瘤的血液供應主要來自肝動脈,會吸附大部分釔-90微球體,並緩慢釋放β射線,殺傷腫瘤細胞。β射線的穿透深度平均約 0.25 公分,最大約 1.1 公分,放射能量主要侷限於腫瘤內部,正常肝臟組織受到的輻射劑量相對較少。針對無法手術切除晚期肝癌,可以有效縮小或控制腫瘤。
釔-90 治療通常會從股動脈進行穿刺,在X光的導引下將一條細導管放入肝臟血管內。醫師會先進行血管攝影,確定肝臟血管的位置、腫瘤的位置與大小。余俊彥醫師說,為了確保釔-90 微球體不會流入供應其他器官的血管,所以必須先注入測試用的微球體 Tc-MAA 藥物。
後續會到核子醫學科做全身性掃描,看看 Tc-MAA 微球體的分布。余俊彥醫師說,確認 TcMAA 微球體主要集中於肝臟腫瘤,才能進行釔-90 治療。大約一週後,會從相同的位置注入釔-90 微球體。
「下圖是一個晚期肝癌患者的血管攝影,肝臟散佈了 15 顆大大小小的腫瘤。」余俊彥醫師說,「經過肝癌團隊討論後,患者接受釔-90 治療。後續追蹤電腦斷層影像,發現肝臟腫瘤都消失了,於是安排肝臟移植。取下來的肝臟交由病理科醫師檢查,確認15顆肝臟腫瘤已全數壞死,達到完全緩解。」
目前於高雄長庚醫院接受釔-90 治療的晚期肝癌患者中,26.4% 達到完全緩解,52.8% 達到部分緩解。其中有 56 位患者是做全肝治療,也就是整個肝都是腫瘤的狀況,這些患者的一年存活率是 73%,第二年、第三年存活率也達到六成以上。余俊彥醫師說,這些都較晚期的肝癌患者,最大的腫瘤有 19 公分,能夠達到這樣的結果,是相當優異的成效。
接受釔-90 治療後,多數患者沒有明顯的不舒服。余俊彥醫師說,部分患者可能出現腹痛或發燒,不過大多可透過症狀治療,休息一、兩天後即可改善。
釔-90 主要釋放 β 射線,組織穿透力僅約 1.1 公分,絕大部分能量都集中於體內腫瘤區域,整體而言相對安全。
為了避免他人接受到些微遊離輻射,接受釔-90 治療一週內不要搭乘必須與鄰座乘客共坐兩小時以上的交通工具(包括飛機)、一週內不與伴侶共枕、一週內避免與小孩或孕婦親密接觸、一週內每次與他人的近距離接觸不超過半小時,若接觸時間延長,建議與其他人保持兩公尺以上之距離。在接受治療後 24 小時內,少量輻射會殘留在尿液中,病人需坐著上廁所,並記得沖刷馬桶兩次。
肝癌治療持續進步,患者可能需要搭配多種治療方式。肝癌團隊會根據每個患者的病情、肝臟功能、健康狀況,選擇合適的治療組合,幫助達到較佳的預後!
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「有位 60 歲的男性患者,原本肝功能就不太理想,確診晚期肝癌時,發現肝臟內有多顆腫瘤,最大超過 10 公分,且壓迫周圍器官,AFP(甲型胎兒蛋白)指數高達 190,000 ng/ml(正常值小於20 ng/ml)。」新光醫院胃腸肝膽科林裕民醫師表示,「我們先改善他的肝功能,隨後與家屬討論後決定使用免疫治療合併抗血管新生標靶,並協助申請健保給付以減輕經濟負擔。」經治療後,患者的 AFP 指數從 190,000 ng/ml 迅速降至 30 ng/ml,且持續治療一年,目前穩定維持在 5 ng/ml以下。電腦斷層顯示腫瘤明顯縮小,僅殘留少量癌細胞,肝功能也逐漸穩定。
新光醫院癌症防治中心劉婉婷個案管理師補充,「這位患者一開始身體虛弱,也對治療的副作用感到擔憂;但在接受免疫治療合併抗血管新生治療後,發現副作用並未對生活造成重大影響,患者能繼續工作且自主返院治療和追蹤病情。」
林裕民醫師表示,「臨床上類似的情況其實不少,約有三成的晚期肝癌患者經過免疫治療合併抗血管新生標靶治療後,可以讓腫瘤縮小。」
肝癌在臺灣發病率位居第五,死亡率則排名第二。根據國健署數據,臺灣每年約有一萬名新發肝癌病例,其中 30-40% 確診時已是晚期。林裕民醫師表示,「早期肝癌無症狀,建議有肝硬化、酗酒、B 型或 C 型肝炎等高風險者定期追蹤檢查。」晚期肝癌患者通常身體狀況不佳、腫瘤較大、肝功能處於肝硬化狀態,因此大多不適合接受手術切除。近年隨著免疫治療用於晚期肝癌治療,有了突破性的發展。林裕民醫師說,「晚期肝癌第一線治療,可先用免疫治療合併抗血管新生標靶藥物,先讓腫瘤縮小,以降期為目標;如果有機會,便再次評估手術治療的可能性。」
免疫治療的機轉與免疫檢查點有關,林裕民醫師解釋,「正常情況下,免疫系統的 T 細胞有能力辨識及清除癌細胞,但是當癌細胞表面出現一種蛋白質(PD-L1)時,PD-L1 會與 T 細胞表面的 PD-1 結合;而抑制 T 細胞的辨識功能,如同踩煞車一般,T 細胞便無法辨識癌細胞,也無法啟動免疫反應來清除癌細胞。免疫治療是使用 PD-1/PD-L1 抑制劑去阻斷 PD-L1 與 PD-1 的結合,解除這種「煞車」效應,恢復 T 細胞對癌細胞的攻擊功能。」
大規模研究顯示,使用免疫治療合併抗血管新生標靶治療的病人,存活期可以將近20個月,突破了長期以來傳統口服標靶藥物僅約 1 年的存活期,同時病患的生活品質也提升。
免疫治療合併抗血管新生標靶治療已於 2023 年 8 月納入晚期肝癌第一線治療的健保給付範圍,幫助提升晚期肝癌治療成效。林裕民醫師說,「健保給付條件包括須評估肝硬化嚴重程度、上消化道是否有出血疑慮且未接受完全治療、腎臟功能等。患者可主動與醫師詳細討論,共同擬定合適的治療計畫。」
劉婉婷個案管理師提醒,晚期肝癌患者因肝功能較差,需持續追蹤其變化,並應戒酒,避免使用增加肝臟負擔的藥物。儘管免疫治療合併抗血管新生標靶的副作用相對較少,但若在治療過程中出現任何不適,應立即告知醫療團隊。此外,這種治療對日常生活的影響較小,患者只需按時接受點滴注射,仍可維持日常生活,醫療團隊也會全程陪伴患者,並給予支持與鼓勵。
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賓州州立大學醫學院的研究者發現新的抗癌方法,他們利用奈米技術將C6-ceramide(神經醯胺, 又稱Cerasomes)-一種在細胞質膜中控制細胞老化跟死亡的不溶性脂質分子-變成可溶性。奈米處理過後的Cerasomes可以有效毒死肝癌細胞,使癌細胞組織無法增生血管、獲得養份,但對一般正常細胞沒有影響,也不會有一般抗癌藥物帶給病人的嚴重副作用。
肝癌是世界上第五普遍的癌症,肝癌患者活過5年的機率低於百分之五,通常的療法是化療跟外科手術,包括器官移植。
資料來源:ScienceDaily