常常覺得關節又硬又痛嗎？當心自體免疫關節炎

本文由 Amway 委託，泛科學企劃執行。

到底怎樣才算是「乾淨」？這不是什麼靈魂拷問，而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中，「乾淨」的定義極其殘酷：一粒肉眼看不見的灰塵，就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞，甚至能成為台積電（TSMC）決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中，雖然不需要生產精密晶片，但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密，卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康，你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此，空氣議題早已超越單純的環保範疇，成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

很多人可能沒想到，無論是家用的空氣清淨機，還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠，它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩，而是同一件看起來平凡無奇的東西：一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信，就憑這層厚度不到幾公分的板子，能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎？

這片大家都聽過的 HEPA 濾網，裡面到底是什麼？

首先，我們必須打破一個直覺上的誤解：HEPA 濾網（High Efficiency Particulate Air filter）在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5，是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物，它們能穿過呼吸道直達肺泡，並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本，在工廠與汽車尾氣中，還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1，甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」（UFP，即 PM0.1）。 UFP 不僅能輕易進入血液，甚至能繞過血腦屏障（BBB），進入大腦與胎盤，其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣，單靠孔目大小來「過濾」粒子，那麼為了攔截奈米微粒，濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡，一般人認為的「乾淨」，在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米或 3 奈米（相當於頭髮直徑萬分之一）的晶片而言，空氣中一顆微小的塵埃，就是一顆足以毀滅世界的隕石。

因此，傳統的過濾思維並非治本之道，我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形，最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身，誕生於曼哈頓計畫！

1940 年代，製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而，若將排氣直接排向大氣，會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾（Irving Langmuir），他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」（Absolute Filter），其內部並非有孔的篩網，而是石綿纖維。

有趣的來了，如果把過濾器放到顯微鏡下，你會發現纖維之間的空隙，其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢？這是因為在奈米尺度下，物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時，並非走直線，而是會受到空氣分子撞擊，而產生「布朗運動」（Brownian Motion），像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時，布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動，最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時，靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客，就這樣被永久禁錮迷宮中。

現在最常見的 HEPA 材料，是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間，它們在濾網內隨機交織，像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後，並非僅僅面對一層薄紙，而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層，微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外，HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵，那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀，中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐，目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒，而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺：過濾不是越快越好嗎？

其實，這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管，如果你捏住出口，水流會變得湍急；若將出口放開並擴大，雖然總出水量不變，但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言，當表面積越大，單位面積所需承載的空氣量就越少，空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久，增加被捕捉的機會。此外，越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」，延長了使用壽命，這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

然而，即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter)，但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ，其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物，去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念？塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子，大小約在 2 至 200 微米；細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米，細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」，大多數的病毒（如流感、新冠病毒）都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說，基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上，它更獲得英國過敏協會（Allergy UK）認證，能有效處理 19 大類、102 種過敏原，濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

然而，同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室，就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷，就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中，硼是常見的 P 型摻雜物，用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕，進而釋放出極微量的硼離子，就可能直接污染晶圓，改變其導電特性，導致晶片報廢。

此外，無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA（超低穿透率空氣濾網） 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中，任何多穿透的一顆微塵，都代表著一筆不小的經濟損失。

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率，材料學家搬出了塑膠界的王者，PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕，還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維，其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕，但它既昂貴且物理上也很脆弱，安裝時若不小心稍微觸碰，數萬元的濾網就可能報銷。因此，你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此，在空氣濾淨系統中，還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網，就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附？

好不容易將微塵擋在門外時，危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王：AMC（氣態分子污染物）。

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒，但面對氣態分子時，就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般，能輕易穿過物理濾網的縫隙，其中包括氮氧化物、二氧化硫，以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物（VOCs）。

為了對付這些幽靈，我們必須在物理防線之外，加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同，這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理（Impregnation）」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質，在活性碳上添加不同的化學藥劑：

• 酸鹼中和：對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體，會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑，透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之，如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑，就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
• 物理吸附與凡德瓦力：對於最麻煩的有機揮發物（VOCs，如甲醛、甲苯），因為它們不具酸鹼性，科學家會精密調控活性碳的孔徑大小，利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力（凡德瓦力），像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。

空氣濾淨的終極邏輯：物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境，活性碳的運用並非「亂槍打鳥」，而是一場極其精密的對戰策略。

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告，像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝，打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區（Photolithography），晶圓最怕的是人體呼出的氨氣，此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和；而在蝕刻區（Etching），若偵測到酸性廢氣，則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯，是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中，雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析，但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯，正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網，更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳，科學界有個關鍵指標：「比表面積（Specific Surface Area）」。活性碳的孔隙越多、表面積越大，其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳，並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理，打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克，但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字，相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積，是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是，它還添加了雙重觸媒技術，能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線，能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體，或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來，成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說，無論是造價百億的半導體無塵室，還是守護家人的空氣清淨機，其背後的科學邏輯如出一轍：「物理濾網攔截微粒，化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作，空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《持續背痛三個月，越休息越痛？當心僵直性脊椎炎！免疫風濕專科醫師圖文解說》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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你曾有過持續背痛，休息越久反而越不舒服，甚至因此駝背的狀況嗎？小心，可能是僵直性脊椎炎（Ankylosing Spondylitis, AS）！童綜合醫院過敏免疫風濕科主任邱瑩明醫師解釋，僵直性脊椎炎是一種自體免疫疾病，最常見症狀為持續的背部疼痛，但因容易被誤認為一般肌肉疼痛而忽略。疾病好發於青少年至年輕成人，從十幾歲便可能開始發病，且男性患者的比例顯著高於女性，約為4:1，患者發病時可能正值青年，而因疾病影響了原本的生活、工作計劃。

「年輕男性出現駝背，為僵直性脊椎炎明顯特徵，若未持續治療，恐對外觀造成影響。」邱瑩明醫師分享，在診間曾遇過一名高中生因背痛、駝背就診，進而診斷為僵直性脊椎炎。然而，該患者卻在症狀改善後，就自行中斷療程，數年後因疼痛加劇來到門診就醫，不只病情惡化、駝背加深，更造成脊椎不可逆的損傷，顯示持續治療的重要性。

延誤診斷恐失能！五大症狀符合一項，應至風濕免疫科就診

除了持續治療外，延誤就診的風險也不可輕忽！研究顯示，僵直性脊椎炎的延誤就醫平均時間長達 5 至 10 年。邱瑩明醫師補充說明，臨床上常見患者因症狀輕微或誤認為肌肉痠痛，而不知道自身患有僵直性脊椎炎。若不及時治療，可能引發脊椎反覆發炎沾黏，患者背部逐漸彎曲變形、無法站直，最終恐致失能。除脊椎病變外，患者也可能出現周邊關節炎、虹彩炎、跟腱炎、發炎性腸道疾病、乾癬等。因此早期發現並積極治療至關重要，避免疾病發展至不可逆的階段。

下背痛是僵直性脊椎炎最常見的症狀，與一般肌肉疼痛不同，患者在下背部或臀部會感到持續疼痛，尤其是在清晨或長時間靜止後，疼痛更加明顯。邱瑩明醫師分享，診間常見患者因腰痠背痛在半夜痛醒，或睡眠五到六個小時後就被痛醒。而一般人早上起床時可能覺得動作有些僵硬，但不會維持太久。若僵硬持續超過一小時，則需要注意，可能是僵直性脊椎炎的徵兆。

包邱瑩明醫師也提醒，一般的腰痠背痛，會在活動時加劇，但僵直性脊椎炎的腰痠背痛，活動便得以改善，長時間不動反而更痛。若出現以下症狀就需注意：背部疼痛或夜間疼痛持續三個月以上、早晨僵硬感超過一個小時以上、越不動會越痛、活動後反而較不痛，請務必提高警覺，盡快至風濕免疫科檢查。

治療不可等！醫：生物製劑助精準控制發炎

「若錯過治療時機，症狀會越來越嚴重，影響生活品質之外，更損害工作能力。」邱瑩明醫師提到，曾遇一位患者的職業是司機，長期輕忽下背痛的問題，隨著僵直性脊椎炎惡化，連頸椎都受到影響，讓他的頭無法左右轉動，最後便無法繼續擔任司機。

邱瑩明醫師指出，僵直性脊椎炎的治療，一般會先使用口服的非類固醇抗發炎藥物緩解症狀。不過，從治療面向來看，僵直性脊椎炎是自身免疫過度反應引起，使用傳統免疫調節劑及生物製劑，經由免疫調控方式，更能控制發炎的狀況。

根據標準治療（國際治療指引），當患者病情為重度或傳統免疫調節劑皆無效時，優先建議使用生物製劑治療。邱瑩明醫師進一步補充，生物製劑的治療機轉較精準，能夠達到較佳的治療成效。在接受治療一週後，患者的症狀就會顯著改善。持續治療一年可有效降低 50% 以上的發炎反應，且追蹤兩年後七成患者無惡化。除此之外，生物製劑的治療區隔更長，現已有藥物可每四週使用一次，對患者而言更加彈性，對生活影響度低。

生物製劑已納入健保給付，只是使用的時機會比標準治療（國際治療指引）較為嚴格些。但只要患者的狀況符合健保給付條件，醫師都會協助申請使用。在接受藥物治療的同時，患者也要戒菸、維持正常作息、養成規律運動的習慣，幫助減輕症狀，改善生活品質。僵直性脊椎炎的治療持續進步，患者及家屬可以主動和醫師討論，共同擬定合適的治療計畫。

筆記重點整理

● 僵直性脊椎炎是一種自體免疫疾病，主要好發於青少年至年輕成人，通常從十幾歲（高中年齡）開始發病。男性患者的比例顯著高於女性，男女比例約為 4:1。

● 下背痛是僵直性脊椎炎常見的症狀，患者在下背部或臀部會感到持續疼痛，特別是在清晨或長時間靜止後症狀會更明顯。一般的腰痠背痛，會在活動時加劇；但僵直性脊椎炎的腰痠背痛，活動後會改善，休息越久反而越不舒服。如果有晨間僵硬、夜間疼痛、背痛持續三個月以上等狀況，請務必提高警覺，盡快至風濕免疫科檢查。

● 僵直性脊椎炎的治療，會先使用口服的非類固醇抗發炎藥物，幫助緩解症狀。僵直性脊椎炎是自身免疫過度反應引起，使用傳統免疫調節劑及生物製劑，更能控制發炎的狀況。

● 根據標準治療（國際治療指引），當患者病情為重度或對傳統免疫調節劑無效時，建議使用生物製劑治療。生物製劑的治療機轉較精準，能夠達到較佳的治療成效。在接受治療一週後，患者的症狀就會顯著改善。持續治療一年可有效降低 50% 以上的發炎反應，且追蹤兩年後七成患者無惡化。

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• 本文轉載自 Care Online 照護線上《反覆發作，癢到凍未條！慢性自發性蕁麻疹治療進展，皮膚專科醫師圖文解說》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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「那是一位 20 歲的大學生，因為蕁麻疹反覆發作，讓生活大受影響。」高雄長庚紀念醫院皮膚部副主任林尚宏醫師表示，「每次蕁麻疹發作，就像全身有螞蟻在爬，奇癢無比。患者全身皮膚佈滿抓痕，常抓到破皮出血。甚至讓他不願意上課，也放棄參加社團活動。」

患者一開始接受抗組織胺治療，後來再增加到四倍劑量時，症狀改善仍有限，讓他感到非常沮喪。林尚宏醫師說:「後來經過討論後，我們決定使用生物製劑。所幸，經過治療後，他的症狀終於獲得大幅改善，隨著病情受到控制，他逐漸恢復信心，也回到校園，積極參與各種活動。」

「慢性自發性蕁麻疹（Chronic Spontaneous Urticaria，簡稱 CSU）」是一種常見的免疫疾病，其發生率約為1%，可以發生於任何年齡層，以 20 至 40 歲較為常見。根據統計，女性患者比男性多，比例約為 2:1。

慢性自發性蕁麻疹主要與肥大細胞的過度活化有關，肥大細胞會釋放組織胺，而引發蕁麻疹反應。林尚宏醫師指出，慢性自發性蕁麻疹的發作不需要明確的外部觸發因素，不過有些患者的病情可能會因某些食物或環境因素惡化，例如海鮮、含有高組胺的食物（加工肉品、發酵食品）等。

慢性自發性蕁麻疹發作時，全身各處的皮膚會散布大小不一、形狀不規則、劇烈搔癢的發紅膨疹，類似被蚊蟲叮咬後的紅腫反應，讓患者極度不適。林尚宏醫師說，這些紅疹通常會自行消退，不過可能在其他部位再次出現。如果紅疹反覆出現並持續 6 週以上，便符合慢性自發性蕁麻疹的定義。

「發作時，患者常會描述像全身爬滿螞蟻、需要很多隻手來抓癢。」林尚宏醫師說，「因為搔癢難耐，患者皮膚上常會出現抓痕，常抓到破皮流血，非常困擾。」

慢性自發性蕁麻疹的症狀會干擾睡眠、學習、工作、社交，嚴重影響生活品質。林尚宏醫師說，不時反覆發作的蕁麻疹讓患者感到壓力和焦慮，影響心理健康。研究指出，慢性自發性蕁麻疹症狀嚴重程度與憂鬱、焦慮分數呈現顯著正相關。若有蕁麻疹反覆發作的狀況，建議儘快就醫治療。

一般而言，醫師會根據臨床症狀與病史來診斷慢性自發性蕁麻疹。林尚宏醫師說，少部分患者可能合併與甲狀腺、自體免疫問題相關的症狀，而會安排抽血檢查。

「很多患者認為蕁麻疹與特定食物或環境因子有關，因此會要求進行全面過敏測試。」林尚宏醫師說，「實際上，慢性自發性蕁麻疹是一種自發性疾病，不需要特定的外部觸發因素。進行過敏原檢測通常無法找到病因，對於診斷和治療的幫助有限，反而可能造成不必要的焦慮。慢性自發性蕁麻疹的處理重點應是症狀管理和控制疾病發作，而非過度依賴檢查或頻繁換醫師。」

慢性自發性蕁麻疹治療解析

慢性自發性蕁麻疹的治療分為幾個階段，一線治療會使用第二代抗組織胺，二線治療會增加第二代抗組織胺至四倍，大約 50% 的患者在使用抗組織胺後，可以達到良好的控制效果。

若第二線的治療無法控制症狀，便可考慮使用進入第三線及第四線治療。林尚宏醫師說，有機會更積極的改善蕁麻疹症狀。

也提醒患者，類固醇只適合於急性發作時短期使用，若長期使用，可能出現月亮臉、水牛肩、中樞型肥胖、下肢水腫等副作用。

林尚宏醫師提醒，慢性自發性蕁麻疹是讓患者非常困擾的疾病，不過現在的治療工具已經可以有效緩解症狀，多數患者可以把疾病控制穩定。請與醫師密切配合，積極接受治療。

筆記重點整理

• 慢性自發性蕁麻疹主要與肥大細胞的過度活化有關，不需要明確的外部觸發因素，不過有些患者的病情可能會因某些食物或環境因素惡化，例如海鮮、含有高組胺的食物（加工肉品、發酵食品）等。
• 慢性自發性蕁麻疹發作時，全身各處的皮膚會散布大小不一、形狀不規則、劇烈搔癢的發紅膨疹，讓患者極度不適。這些紅疹通常會自行消退，不過可能在其他部位再次出現。如果紅疹反覆出現並持續6週以上，便符合慢性自發性蕁麻疹的定義。
• 慢性自發性蕁麻疹是一種自發性疾病，進行過敏檢測通常無法找到病因，對於診斷和治療的幫助有限，反而可能造成不必要的焦慮。慢性自發性蕁麻疹的處理重點應是症狀管理和控制疾病發作，而非過度依賴檢查或頻繁換醫師。
• 慢性自發性蕁麻疹的治療分為幾個階段，一線治療會使用第二代抗組織胺。如果患者對標準劑量的抗組織胺反應不佳，醫師會嘗試調整劑量，部分患者的症狀能夠獲得控制。
• 若第二代抗組織胺無法控制症狀，便可考慮更積極治療，有機會改善蕁麻疹症狀。

• 本文轉載自 Care Online 照護線上《反覆發作，癢到凍未條！慢性自發性蕁麻疹治療進展，皮膚專科醫師圖文解說》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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