用血栓塞爆血管！COVID-19 的致死手段

本文與 Panasonic 合作，泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享，不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上，「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水，但過不了幾天，馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑，甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢（黏質沙雷氏菌）。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」，讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看，世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制，並非打造完全不沾染髒污的材質，而是調整表面的物理與化學屬性，使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力，透過日常水流沖刷，便能輕易地將髒污帶走。

為什麼污垢「黏不住」？ 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」，我們得先像偵探一樣，拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇：

1. 水垢與礦物沉積*1：我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時，這些離子會逐漸結晶析出，變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
2. 生物膜與有機物*2：包含尿液中的無機鹽、油脂殘留，以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物，所組成的黏滑防禦大本營。

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」，前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼，材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢？答案就藏在「表面能（Surface Energy）」與「濕潤性（Wettability）」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時，水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠，還是迅速攤平開來？這取決於表面的特性：

• 疏水路線（Hydrophobic）*1：具備低表面能的疏水表面，能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠，當水珠滾動滑落時，就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走，這就是著名的「自清潔效應」。
• 親水路線（Hydrophilic / Superhydrophilic）*2：相反地，極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子，在材料最外層形成一層薄薄的「水化層（Hydration Layer）」。這層水化層就像是實體的液體盾牌，讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底，只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻：傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆，髒污就像攀岩者，需要找到落腳點並用力撐住才能攀附；而我們做的是抽掉把手點，或是在把手上塗上潤滑油，讓髒污找不到施力點，自然難以停留。

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢，下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢，在微生物學中被稱為「生物膜（Biofilm）」。細菌並不是孤立生長的，當單顆細菌落在表面後，如果覺得環境舒適，它就會開始分泌胞外聚合物（EPS），這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起，並築起堅固的防禦堡壘，這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出，要阻止生物膜形成，除了化學上的抗菌，材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論（Attachment Point Theory）」：

1. 粗糙與微孔洞表面：如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞，細菌（體積通常約 1 到 3 微米）就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點，還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
2. 極致平滑與微結構表面：相反地，如果材料表面做到極致平滑，完全沒有微米級的缺陷；或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構，細菌的足跡構造（如鞭毛或纖毛）就無法在表面找到穩固的「接觸附著點（Contact Points）」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時，它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外，現代衛浴結構在設計時，也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角，等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何，我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系：【材料層（低附著力）】+【結構層（無縫平滑）】+【動態流體層（泡沫與水流剪切力）】= 高效清潔！

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例，就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表：

1. 材料層：有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」（以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料，這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩）。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性，水滴不易長時間攤平停留；材質堅固、不易破裂，耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試，這種素材配合泡沫洗淨，在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌，從源頭阻斷細菌定殖。

2. 結構層：無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上，A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計，減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫，並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計：

• 泡沫防護：在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層，有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺；
• 外圍防護：馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔，防止液體延著外壁滴落至地板；
• 測漏防護：便座與馬桶本體採用不外露的防護設計，避免液體從縫隙飛濺滲漏。

3. 動態流體層：雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時，A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污，再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙，徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著，配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」，利用旋轉產生的流體剪切力，一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外，Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技，釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污，維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆，但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計，到微觀幾何的附著點控制，再到流體力學的水流沖刷，一座現代抗污馬桶的演進，縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而，A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破，展示了材料科學的另一種聰明思維：不靠強酸強鹼硬打，而是透過物理與化學邏輯，將「污垢固著」的機率降到最低。

當材料科學與現代衛浴技術結合，刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持，我們得以從繁重的家務勞動中解放，享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文：A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文：Brushing up functional materials

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《下肢血栓恐截肢、甚至致命， 積極搶救不能等！認識「機械式血栓清除導管術」》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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血液在血管中流動時，會把氧氣和養分送到全身。當血管內出現血栓，血栓便會阻斷血流，導致組織缺氧並且壞死。

全身血管都可能出現血栓，常見的有腦部、心臟以及下肢的動脈與靜脈血栓。

根據研究，發生下肢動脈血栓的危險因子包括高血壓、高血糖、高血脂、吸菸、心房顫動、先前放置過支架等；靜脈血栓的危險因子則包括久坐、臥床、懷孕、吸菸、靜脈曲張、惡性腫瘤、凝血異常、或近期進行大型手術等。

下肢動脈與靜脈血栓的症狀及影響略有不同。

下肢動脈血栓可能會出現疼痛、皮膚蒼白、冰冷、麻痹、感覺異常、摸不到脈搏等，屬於非常緊急的情況，若不及時治療，可能導致截肢，甚至死亡。

下肢靜脈血栓通常會造成腫脹、疼痛、皮膚變色等。此外，如果血栓脫落，有可能會隨血流進入肺部，造成肺栓塞，讓人感到呼吸困難，甚至可能致命。

目前治療下肢血栓的方法包括手術、藥物、導管溶栓和機械式血栓清除導管等。

其中，機械式血栓清除導管是一種新式治療技術，利用一個長長的導管，進入血管內將血栓打碎並且抽吸出來，可在不使用或少量使用溶栓藥物的情況下，迅速清除血栓並恢復血流，就像是水道清淤一樣。

相較於傳統導管溶栓，機械式血栓清除導管能更快地恢復血流，且清除血栓的效果更好，有助於改善急性肢體缺血病患的預後，並減少溶栓藥物的使用，降低因使用溶栓藥物而導致出血的風險。

提醒您，如果出現足部冰冷、腫脹、疼痛等狀況，可能與血栓有關，請務必立刻就醫，及早進行血管治療，才能解除危機！

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• 本文轉載自 Care Online 照護線上《腰痛竟是腎中風！心房顫動莫輕忽》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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林柏霖醫師：他是因為左腰痛，居然是心房顫動造成的血栓打到腎動脈，經過我們的團隊緊急將左腎血栓取出來之後，就接受冷凍導管消融術，最後回到正常心律。

劉育志醫師：大家好，我是劉育志醫師，歡迎林柏霖醫師來到照護線上。

林柏霖醫師：大家好，我是林柏霖醫師。

劉育志醫師：請問心房顫動好發在哪些族群？

林柏霖醫師：特別是年長者，或者是有三高患者，特別是像高血壓、心臟衰竭。還有甚至像是甲狀腺亢進，或者是最近非常熱門的議題，就是肥胖，也是一個危險因子。

劉育志醫師：請問心房顫動在台灣的盛行率為何？

林柏霖醫師：在台灣的盛行率大概是 1-2%。特別是台灣要進入到高齡化的社會，會隨著年紀越來越高的時候，它的風險性，它的盛行率也會越來越高。

劉育志醫師：請問心房顫動可能出現哪些症狀？

林柏霖醫師：大部分大概 20% 的病人可能會沒有症狀。但是因為當心房顫動發作的時候，心跳速度會快快慢慢，會出現不一樣的症狀。特別像腦部可能就會頭暈；心臟來講可能就會有喘、胸悶、心悸等等的症狀；其中最嚴重的併發症就是血栓，因為心房顫動一旦發作的時候，它的左心房的速度會到 400 到 600 下左右，會造成血液在我們左心房滯留進而產生血塊。如果血塊打到腦就是俗稱的中風，打到心臟就是心肌梗塞，打到腳就是我們常見的腳中風。

劉育志醫師：請問要如何及早發現心房顫動？

林柏霖醫師：在醫院上面來講，我們有傳統上 12 導程的心電圖或者是有 24 小時的霍特心電圖，甚至我們的節律器或者是我們植入性的心臟監測儀都可以發現。但是如果在居家的時候，我們有一些血壓器也具備心律不整的監測功能，或是現在非常流行的智慧型手環或手錶也都有類似這樣的功能。

劉育志醫師：請問目前主要的治療方式為何？

林柏霖醫師：心房顫動的治療方式，我們通常用 ABC 的一個 Pathway。A 就是抗凝劑；B 就是 Better Rhythm Control，我們可以用藥物或者是手術的方式來治療心律不整，特別是心房顫動，包含手術方式就是有傳統的電燒手術或者是冷凍導管的消融術；C 就是 Comorbidity，就是同時有心房顫動的時候，我們要治療他的共病症，包含三高。

劉育志醫師：請問手術治療會如何進行？

林柏霖醫師：我們會半身麻醉，特別是我們從腳的股靜脈會伸導管到我們的右心房，必須從右心房再做一個穿刺到左心房。傳統上來講，就是過去的傳統電燒是用點狀燒，燒我們的四個肺靜脈，可能會耗時比較久。如果我們是心室的冷凍導管消融術，他是用氣球，就是放到我們的肺靜脈，他會造成一個連續性電訊號的破壞。

劉育志醫師：請問冷凍導管消融術的成效與安全性？

林柏霖醫師：傳統電燒手術是我們用點狀的電燒。新式的冷凍導管消融術，他是用一個球狀，注入液態的一個冷凍劑，可以讓球囊的溫度下降到零下 30 到 50 度，它會造成一個連續性的電訊號阻斷。它的優勢就在於它的手術時間會縮短到一半，大概約兩個小時左右，所以手術時間短，它的安全性就會提高，也可以降低病人在手術時間，因為時間過久而造成不適感。

劉育志醫師：針對手術治療心房顫動的時機，醫師會如何建議？

林柏霖醫師：我想給大家一個觀念就是 Early，就是早期診斷跟早期治療。早期診斷可以利用很多健康檢查的方式，去提早發現心律不整；早期治療就是說，當如果已經有心房顫動，特別是陣發性的心房顫動，或者是心房顫動已經造成有症狀了，或者是這個是很早期的時候，可以去利用藥物或甚至是用手術的方式，把這樣的心房顫動解決掉。

林柏霖醫師：我想跟大家分享一個特別的案例，是一位 40 歲的男生。到我們醫院的時候，他是因為左腰痛，居然是心房顫動造成的血栓打到腎動脈，經過我們的團隊緊急將左腎血栓取出來之後，就接受冷凍導管消融術，最後回到正常心律。因為這樣可以降低他未來再血栓的風險。

林柏霖醫師：心房顫動會造成五倍以上的中風率，所以它其實是一個非常需要大家重視的疾病。特別是在年輕人，或者是你本身已經是陣發性的心房顫動合併有症狀的時候，更應該要及早去做診斷跟治療。

劉育志醫師：感謝林醫師來到照護線上，我們下次再見，掰掰。

林柏霖醫師：掰掰。

• 本文轉載自 Care Online 照護線上《腰痛竟是腎中風！心房顫動莫輕忽》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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