走十公尺都很困難，嚴重恐截肢——下肢周邊動脈阻塞

本文由 高柏科技 合作，泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時，曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏，那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓，引來眾多師生抗議。

「從此以後，我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中，帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言：在理論模型中，氨是太空熱控系統的理想介質；但在現實的辦公大樓裡，它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯，但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險，以及必須為後果負責的工程師。

高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ，曾任職於美國 OAO 工程部熱流組，深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球，他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心：當晶片運算速度無止境攀升，那股伴隨而生的熱，究竟該往哪裡去？

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗，彷彿進步毫無邊界。然而，每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化，一旦設備過熱，系統便會降頻保護。在物理現實面前，再動聽的發表會敘事也必須低頭。

回顧個人電腦發展早期，晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後，鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級，其實更像是對空間的極限勒索：晶片功率翻倍，發熱源的面積卻沒變大，機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出，散熱設計的核心只有三要素：功率、熱源面積與空間限制。他舉例，在標準的 1U 機箱中，若發熱面積約為三十乘三十毫米，氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數，而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於，風扇轉速提升的背後，是噪音、電力損耗與空間占用。

因此，「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫，而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱，卻也將新的挑戰帶入機房：漏液風險、流道堵塞、材料相容性，以及維運時的難度。工程的進步，本質上鮮少是徹底消滅問題，更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的，不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人，是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中，沒有空氣能讓風扇製造對流；受光面溫度破百度，陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射，以及熱管與環路型熱管（LHP）來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱，冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力：在他設定的特定條件下，實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能；但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變，移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦（kW）。他強調「每秒」的觀念，因為散熱談的是動態流動速率，而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此，太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度，偏好無馬達幫浦的被動式設計；但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度，往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒：技術是否「先進」，與它是否「適合」當下的場景，始終是兩回事。

好論文，為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」，而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作，還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據，在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時，也曾遇過實驗數據無法複製，或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠，而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝，高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」，每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作，並指派專業人才在過程中持續微調、校正，確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測，但由於儀器預設以「水」校正，換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算，卻發現缺乏重複性，數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面，改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證，才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號，而在於那段不夠優雅的挫折：假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻，企業需要的不只是會算數的人才，而是能洞察研究何時「走鐘」，並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

林唯耕坦言，過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」，進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽，卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計，若無法穩定生產或贏得客戶信任，也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案，誰來負責出貨？

訪談尾聲，主持人國威提出了一個時代難題：假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計，企業該選擇全面擁抱 AI 的速度，還是保留緩慢但穩定的工程驗證，以規避潛在的失效風險？

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是：兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案；但工程師仍須實作原型，進行嚴苛的性能與可靠度測試，最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺，而是基於一項事實：AI 的資料庫裡，通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節，且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代，最稀缺的未必是熟練下指令（Prompt）的人，而是具備這種能力的人：能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來，並且願意為最終的量產品質負起責任。

大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中，雲端是由龐大的機房架構而成，裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張，都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值，就是不讓這筆物理帳單，被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

泰國衛生部長 Anutin Charnvirakul 最近為了響應即將在六月上路的新法－－家戶種植大麻合法化－－並加速大麻轉型為該國的經濟作物，在今年五月八號時宣佈政府即將在下個月發放百萬棵大麻植株，以鼓勵民眾種植^[3]。這些大麻為醫藥用大麻，但若要轉為商用大麻，只要向地方政府申請即可。雖然聽起來可能讓很多人躍躍欲試，但是目前在泰國娛樂性使用大麻，仍然會面臨牢獄之災。

泰國新法上路，那台灣呢？

至於台灣，雖然大麻仍然被列為二級毒品，近年來台灣也逐漸有大麻合法化、放寬大麻管制等等的聲音。綠色浪潮是台灣民間推動大麻合法化的主要團體之一，在今年四月更舉行了第一屆的「大麻祭」。近期積極推動的連署主要訴求有三：上修四氫大麻酚（THC）容許值，與美國同步（美國規定 0.3%，原因是有證據支持 0.3% 以下不會有成癮性，台灣目前容許 0.001%）；比照聯合國最新版本的《麻醉品單一公約》來修法來管制大麻；以及將大麻從反毒宣導中移除^[6]。而在政府層級，大法官於 2020 年於釋字第 790 號中，宣布毒品管制條例中的「意圖供製造毒品之用，而栽種大麻者，處 5 年以上有期徒刑，得併科新臺幣 500 萬元以下罰金。」違憲。因為其不論情節輕重，都處以五年以上的有期徒刑，違反比例原則^[9]。

從醫學角度看大麻

大麻是什麼，每個人腦袋裡大概都會有些既定印象，就讓我們以醫學的角度來看看大麻。大麻為一種草本植物，而既然是自然界的生物，組成成分想當然耳非常複雜。但是引發最多討論的是對人類中樞神經有作用的化學成分四氫大麻酚（tetrahydrocannabinol, THC），以及有藥用潛能但不影響精神狀態的大麻二酚（cannabidiol , CBD）。進入生物體內後，四氫大麻酚會由體內細胞上的 CB1 受器（cannabinoid receptor 1）以及 CB2 受器（cannabinoid receptor 2）接收，引發細胞下游反應。四氫大麻酚接上大腦的 CB1 受器後，就可以產生欣快感。大麻二酚反而不太愛接上 CB1 受器，甚至有時候會在旁邊干擾四氫大麻酚與 CB1 受器的接合。大麻二酚主要接到 CB2 受器，非但沒有讓人「變嗨」的作用，研究還指出醫用大麻二酚會降低焦慮症的症狀，有止痛功效，也運用在一些運動神經疾病^[7]。

當攝取方式為「抽」大麻時，由肺臟吸收大約 50%，當以食品方式「吃」的話，大約 10% 會被吸收。吸食未經萃取大麻相關的副作用包括：認知功能改變、慢性支氣管炎、及肺癌、生育力下降、精子動力降低、睪固酮濃度降低等等^[5]。胎兒在子宮中暴露到大麻，會增加低體重嬰兒以及早產的可能性、也會增加新生兒加護病房住院率^[1]。成癮性的大麻使用者腦部的獎賞迴路會被大麻所改變，而無法控制對於大麻的依賴程度。而在驟然停止使用大麻時，成癮性的大麻使用者也會出現戒斷症狀，包括焦躁易怒、睡眠障礙、食慾下降、體重減輕、憂鬱等等。

大麻與心臟疾病

一般人聽到「心臟病」、「心肌梗塞」應該會聯想到比較有年紀的病人。但在一篇研究中指出，古柯鹼以及大麻的使用在「年輕」的病人（總共收案 2,097 位 50 歲以下心肌梗塞病人）中，會增加心肌梗塞後的心因性死亡率以及總死亡率^[4]。原因之一是四氫大麻酚會造成血管內皮細胞的發炎，進而造成血管粥狀硬化。同樣的血管變化也會發生在腦部，如果血管斑塊破裂，就有可能造成阻塞性中風。而這些過程都跟前面提到的 CB1 受器有關。CB1 受器除了存在於腦部，引發止痛鎮靜甚至欣快的效果，也存在於血管內皮細胞上。當四氫大麻酚接上這個受器之後，會引發細胞內一連串的生物化學作用，增加氧化壓力，進而引發發炎，以及血管粥狀硬化^[2]。

吸食大麻引起的心血管疾病有解嗎？

於是由目前任教於台大藥理所的魏子堂副教授，領導史丹佛團隊，發起了尋找 CB1 拮抗劑之旅，結果發現在大豆內的 Genistein 是天然的 CB1 拮抗劑^[8]。所謂的拮抗劑就是會在結合受器後，不引起下游的反應，如此一來，同樣在尋找同樣受器的不同受質，就無法結合到該受器，而引起下游反應。

在老鼠的模型中發現同時給予 Genistein 以及四氫大麻酚的老鼠，比起單獨使用四氫大麻酚的老鼠有表現較低的發炎物質。而且在犧牲老鼠後得到的病理切片也有同樣的結論。在另一組實驗中，本來被為了高脂餐的「胖胖鼠」，在經過單獨給予四氫大麻酚之後，血管斑塊增大的幅度，也比同時給予 Genistein 的胖胖鼠還要更多。

與此同時，可能有些醫用大麻擁護者會擔心，那我們想要從醫用大麻得到的中樞神經系統止痛與鎮靜效果呢？在這個實驗裡發現 Genistein 並不會擾這方面的效果。

不過目前在 Cell 發表的這篇實驗仍在動物模型階段，如果要進一步在臨床醫學上使用，還是需要長期的臨床試驗觀察。Genistein 已經可以在一些補品或是健康食品中看到，所以安全性應該是無虞，但是若要證明它能讓吸食大麻的「人」避免掉心血管副作用，還是要經過二期、三期、四期臨床試驗。何況通常心血管疾病的病程需要數年，甚至數十年的時間才能看到變化。最有名的心血管研究是在二十世紀中期的佛萊明漢研究（Framingham study），一開始的設計為一個長達 20 年計畫，而也是因為這個重要的研究，得以奠基當代心臟科學的基礎。

結語

大麻除罪化、合法化、醫療化等議題，在大部份台灣人腦海裡可能還有毒品管制條例中深植的「二級毒品」形象。這不僅僅是科學證據上的辯論，更有著歷史文化、社會觀感的拉扯。但隨著越來越多國家對大麻管制鬆綁、醫用大麻的出現、甚至泰國鼓勵轉植大麻當經濟作物的風氣開始興盛，以及台灣民間團體的推動，公民討論勢必會越來越多。新研究的出現－－譬如本文中 Genistein 在未來臨床試驗後，可能可以保護大麻使用者，免於心血管副作用－－可以豐富公民討論的內容。如何創造社會對於大麻議題，一個理性討論的空間，值得大家一起關注。

參考資料

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2. Cardiovascular effects of marijuana and synthetic cannabinoids: the good, the bad, and the ugly | Nature Reviews Cardiology [WWW Document], n.d. URL https://www.nature.com/articles/nrcardio.2017.130 (accessed 5.13.22).
3. CNN, H.C., n.d. Thailand to give away one million free cannabis plants, minister says [WWW Document]. CNN. URL https://www.cnn.com/2022/05/11/asia/million-free-cannabis-plants-to-be-distributed-to-thai-households-intl-hnk/index.html (accessed 5.13.22).
4. DeFilippis, E.M., Singh, A., Divakaran, S., Gupta, A., Collins, B.L., Biery, D., Qamar, A., Fatima, A., Ramsis, M., Pipilas, D., Rajabi, R., Eng, M., Hainer, J., Klein, J., Januzzi, J.L., Nasir, K., Di Carli, M.F., Bhatt, D.L., Blankstein, R., 2018. Cocaine and Marijuana Use Among Young Adults With Myocardial Infarction. J. Am. Coll. Cardiol., SPECIAL FOCUS ISSUE: CARDIOVASCULAR HEALTH PROMOTION 71, 2540–2551. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2018.02.047
5. Pathophysiology – Elsevier eBook on VitalSource, 7th Edition – 9780323169448 [WWW Document], n.d. URL https://evolve.elsevier.com/cs/product/9780323169448?role=student (accessed 5.13.22).
6. petition – 綠色浪潮 GreenWave, 2021. URL https://greenwavetw.com/ (accessed 5.13.22).
7. Shahbazi, F., Grandi, V., Banerjee, A., Trant, J.F., 2020. Cannabinoids and Cannabinoid Receptors: The Story so Far. iScience 23, 101301. https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101301
8. Wei, T.-T., Chandy, M., Nishiga, M., Zhang, A., Kumar, K.K., Thomas, D., Manhas, A., Rhee, S., Justesen, J.M., Chen, I.Y., Wo, H.-T., Khanamiri, S., Yang, J.Y., Seidl, F.J., Burns, N.Z., Liu, C., Sayed, N., Shie, J.-J., Yeh, C.-F., Yang, K.-C., Lau, E., Lynch, K.L., Rivas, M., Kobilka, B.K., Wu, J.C., 2022. Cannabinoid receptor 1 antagonist genistein attenuates marijuana-induced vascular inflammation. Cell 185, 1676-1693.e23. https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.04.005
9. 釋字第 790 號-全國法規資料庫 [WWW Document], n.d. URL https://law.moj.gov.tw/LawClass/ExContent.aspx?ty=C&CC=D&CNO=790 (accessed 5.13.22).
10. 大麻究竟有多可怕？ – PanSci 泛科學

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《下肢冰冷、脫毛、跛行不能拖，搶救周邊動脈阻塞疾病，血管外科醫師圖解懶人包》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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「醫師，我爸的腳黑掉了！」家屬焦急的說。

60 歲的王伯躺在急診推床上，右下肢已經明顯發黑，小腿前方冒出一個很大的水泡，這是組織缺血的表現。

下肢周邊動脈阻塞疾病急性發作可能是有血栓造成阻塞，所以先使用導管進行溶解血栓的治療，但是沒有明顯改善，中國醫藥大學附設醫院心臟血管外科許智翔醫師表示，因為患者的血栓較硬，單靠血栓溶解劑沒辦法解決，於是採用外科手術取出血栓、恢復血流，成功保住了下肢。

周邊動脈阻塞疾病會影響下肢血液循環，一定要及早處理，才能避免截肢的命運。

周邊動脈阻塞讓下肢缺氧、壞死

下肢血管是容易發生動脈阻塞的部位，許智翔醫師指出，下肢周邊動脈阻塞性疾病可能是因為動脈粥狀硬化而漸漸狹窄的慢性變化，也可能是來自於其他部位的血栓造成急性發作。動脈粥狀硬化造成的阻塞較為常見，在一般民眾的發生率約 6.9%，急性發作的發生率大概只有 0.015%。

無論是慢性或急性的血管阻塞，都會造成肢體的血液供應量不足，剛開始會造成疼痛、行動不便，最終會造成肢體壞死、截肢，甚至死亡。

最常見的慢性周邊動脈阻塞是由動脈粥狀硬化所引起，許智翔醫師說，會造成動脈粥狀硬化的原因就會造成周邊動脈阻塞，年齡是一個無法避免的因子，大概從 40 歲以後就會開始進入動脈硬化的階段，一直到 70 歲之後，盛行率會上升到達 14.5%；男性也是危險因子之一，男性比女性更容易出現周邊動脈阻塞疾病，這兩個因素是沒有辦法經由人為改變。

其他可以改變的因子包括三高，高血壓、高血糖、高血脂，而抽菸造成的風險是非抽菸者的 4 倍。比較少見的原因是末期腎病變，由於鈣離子代謝異常，會加速血管硬化的速度與硬化的程度。

急性動脈栓塞的成因與危險因子不太一樣，許智翔醫師解釋，急性動脈栓塞是因為心血管系統的某個部位產生血栓，血栓掉落進入血液循環後，最終的終點經常是飄到下肢血管造成急性栓塞。最常見血栓是源自於心房顫動，心房顫動是一種心律不整，容易在心臟形成血栓，而造成全身性的血栓問題，例如腦中風、腸中風、肢體中風。主動脈瘤亦是急性血栓的來源，當主動脈瘤內部的血栓破裂，飄到下肢便會造成急性動脈栓塞。

下肢冰冷、脫毛、跛行，要及早就醫！

周邊動脈逐漸狹窄，流到下肢的血液會逐漸減少，許智翔醫師說，初期患者沒有感覺，直到血流供應無法滿足組織、肌肉的需求才開始出現症狀，例如毛髮脫落、皮膚蒼白、肌肉萎縮、指甲掉落等。

自體感覺的症狀以「間歇性跛行」最具代表性，間歇性跛行是在休息的時候沒有不舒服，但在行走一段距離後會感到痠痛不適，必須停下來休息，休息一陣子後症狀緩解，又能繼續走。隨著病情惡化，患者可以行走的距離會越來越短，臨床上會以能否走 200 公尺，作為嚴重度的分界點。

當下肢動脈阻塞繼續惡化，這些問題會逐漸放大，許智翔醫師說，外在表現改變朝肢體壞死的方向發展，從腳趾末端開始，由原本稍微蒼白變成紫紅色，再變成黑色壞疽，黑色壞疽是不可逆的狀況，而且壞死的範圍會逐漸擴大，影響到更多腳趾，甚至整個腳掌。

自體感覺的症狀惡化，是走路的距離和可以走路的時間逐漸縮短，嚴重時只要走幾步路就開始痠痛，甚至休息、睡覺的時候也會痛，讓生活品質大幅下降。

肢體壞死後大多需要截肢，以控制感染，否則壞死的組織會孳生大量細菌，容易造成全身性感染，導致敗血症以及死亡。

「遇到周邊動脈阻塞疾病時，一定要特別注意，因為患者的另一隻腳和其他器官都可能有動脈粥狀硬化。」許智翔醫師提醒，「動脈粥狀硬化發生在心臟的冠狀動脈，可能導致心絞痛、心肌梗塞；發生在腦部、頸部的血管，可能造成腦中風；發生在腎臟的血管，就會變成腎衰竭，務必要小心！」

積極治療下肢周邊動脈阻塞

治療動脈阻塞疾病，必須積極控制潛在疾病，如高血壓、高血糖、高血脂，並搭配抗血小板藥物預防血栓形成。

當血管阻塞變嚴重時，藥物的治療效果會逐漸下降，這時候就需要使用介入性治療，許智翔醫師解釋，目前主流有兩種，一種是導管治療，一種是傳統手術，導管治療類似心導管的做法，利用導管去治療下肢血管，打通狹窄、阻塞的位置。導管治療是微創手術，傷口僅一個小孔，疼痛較少、恢復較快。

下肢周邊動脈阻塞的導管治療，一般會從鼠蹊部穿刺，放入導線，然後將氣球導管伸到病灶處加以擴張，把狹窄的地方撐開，許智翔醫師說，如果血管嚴重狹窄、鈣化，在撐開之後可能會立即縮回，這時候就要搭配支架把血管撐開。針對嚴重鈣化的血管斑塊，也可以使用斑塊旋切裝置，刮除硬化的斑塊，拓寬血管的管徑。

為了降低病灶位置再次狹窄的機會，可以使用塗藥氣球或塗藥支架，塗藥氣球展開時，能夠釋放藥物進入血管壁，大幅延緩再次狹窄的速度。

「心血管外科醫師不只是會做導管治療，還能做繞道手術，」許智翔醫師說，「繞道手術就好像是開闢一條外環道路，繞過塞車嚴重的區域，可以使用人工血管或拿取自體靜脈來嫁接，繞過狹窄阻塞的部位。繞道手術可以快速且長久的維持血流暢通，是相當有效益的治療方式。」

貼心小提醒

「要活就要動！」許智翔醫師叮嚀，「多走路、多運動，是對於下肢動脈阻塞疾病的最佳預防方式。如果有三高，高血壓、高血脂、糖尿病，請務必好好控制。血糖、血壓、血脂肪升高的時候，患者大多沒有感覺，出現症狀的時候，往往已經出事了。」

香菸會傷害肺部，也對心臟血管系統造成很大的影響，讓血管阻塞的速度大幅上升，大概會提早 20 年發生心血管疾病，增加心肌梗塞、腦中風、腎衰竭的風險，對健康危害非常大，越早戒菸越好。

若有發現下肢冰冷、痠痛、間歇性跛行等狀況請盡早就醫，與醫師詳細討論，選擇適合的治療策略。