爆炸性頭痛、頸部很僵硬，當心腦動脈瘤破裂！

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！

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）。

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？

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。

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。

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。

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）。

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！

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《突然頭痛、眼皮垂，竟然是「頸動脈剝離」》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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「你知道嗎？隔壁卜先生不到 50 歲，昨天突然就中風了呢！」

「哇！上個星期看到卜先生時，看起來人還好好的呢！」

「聽說是『頸動脈剝離』引起中風的，你之前聽過這個病嗎？」

相信很多人已經聽過「主動脈剝離」這樣會引發胸痛、血壓下降、甚至猝死的急症，不過呢，動脈剝離不只會發生於主動脈，也可能出現於其他位置的動脈。今天我們來看看另一位置發生的動脈剝離疾病—頸動脈剝離。頸動脈剝離患者的年齡比較輕，最常發生於 40 歲至 50 歲之間的患者身上，因此頸動脈剝離是 50 歲以下患者罹患中風的常見原因之一。

要了解頸動脈剝離，我們需要先來分別了解頸動脈的重要性和什麼是動脈剝離。頸動脈位在脖子兩側，負責供應通往頭頸部與腦部的血流。第一部分稱為總頸動脈，左側的左總頸動脈由主動脈直接發出，右側的右總頸動脈由頭臂動脈發出；之後總頸動脈在頸部會分支成外頸動脈與內頸動脈。外頸動脈負責了支援臉部與頭皮的血流；內頸動脈則提供了腦部前方的血流。有了這個基本概念後，我們可以知道萬一頸動脈出了事情，很可能會造成頭頸部與腦部出現症狀。

至於動脈剝離的概念，需要先了解血管壁有分層，動脈剝離代表血管壁最內層的內皮受傷，出現裂痕，以至於血管內的血液經過內層裂痕，進到血管壁分層之間，並將血管壁分層撐開，導致血管壁鼓脹。這時，血流速度會因此減緩，甚至停住，還會形成血塊栓子；鼓脹的血管壁也會壓迫到周遭的組織與神經，進而造成症狀。

頸動脈剝離的原因

所以，究竟什麼原因會讓頸動脈的內皮受傷，出現裂痕，而導致了頸動脈剝離呢？若長期血壓高，有抽菸習慣，或本身有結締組織疾病「馬凡氏症候群」，都會讓血管壁比較容易受傷，出現裂痕，因此導致了頸動脈剝離。

另外，頸部受到外傷，或者活動、運動過於激烈，也會造成血管壁受傷。於是，車禍是頸動脈剝離的常見原因。而玩雲霄飛車、滑雪、潛水、玩彈跳床、或按摩，甚至是咳嗽突然間太大力，都曾出現引發頸動脈剝離的案例。

頸動脈剝離的症狀、診斷、與治療

頸動脈剝離後，通往頭頸部與腦部的血流速度降低，血流不足，可能會造成頭痛、脖子痛、眼睛痛、頭皮疼痛。有些患者的症狀就只有疼痛而已，但有些患者在頸動脈剝離後，會出現單側眼皮垂墜並瞳孔縮小、單側肢體無力等中風症狀，這些症狀可以是突然出現，也可能在頸動脈剝離後幾天內逐漸浮現。

若臨床檢查擔心有頸動脈剝離的可能，醫師會安排頸部血管攝影檢查。確認診斷為頸動脈剝離後，需要用抗凝血劑或抗血小板聚集的藥物，減少血管內血塊栓子的形成。部分案例需要用頸部血管支架。

避免頸動脈剝離

血管的健康很重要，而要維繫血管健康，一定要養成健康的生活習慣，並避免讓頸部受鈍挫傷。不要使用菸草或抽菸，定期檢查血壓並治療高血壓，保持規律運動習慣，但要避免會容易讓頸部受傷，較危險的活動運動。

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• 本文轉載自科技大觀園，原文為《揭開頭痛的秘密：止痛藥不是唯一解》
• 作者 / 簡鈺璇｜科技大觀園特約編輯

頭痛讓每個人都頭痛！根據 WHO 統計，頭痛是神經科最常見的疾病，相較於所有疾病，每年頭痛造成的失能人數是世界第二。然而，我們對頭痛的理解並不夠透徹，很多人甚至覺得吃止痛藥就好，頭痛不是什麼病。

「頭痛是病，而且它有一定的病生理機轉機制，吃止痛藥對頻繁頭痛者來說，並不是最好的方式。」臺北榮民總醫院神經內科醫師、臨床醫學研究所教授陳世彬說。

17 年前陳世彬就加入榮陽頭痛研究團隊，致力解開頭痛之謎，是國際知名的腦神經研究專家，研究成果傑出，榮獲 108 年度科技部「吳大猷先生紀念獎」。

他主要研究最痛和最難纏的兩款頭痛——RCVS（Reversible cerebral vasoconstriction syndrome，可逆性腦血管收縮症候群）及 migraine（偏頭痛）。RCVS 是最嚴重也最危險的頭痛類型，若太晚發現，有相當高的機會會產生中風（缺血性腦梗塞或腦出血）；偏頭痛則是造成全世界最多人失能的神經科疾病。

然而，腦神經運作相當複雜，每個人對藥物的反應不同，因此陳世彬的角色除了看診、開藥外，還得投入研究，解開頭痛之謎，才能對症治療。

 全台第一個發現雷擊頭痛 RCVS 的病徵

RCVS 引發的疼痛是頭痛之王，患者在發病期間會產生瞬間爆炸般的頭痛，又稱為雷擊頭痛。陳世彬說：「這個痛是會痛到在地上打滾、尖叫和求救的可怕的頭痛。」

這類的頭痛通常伴隨排便、性行為、洗澡或情緒激動等動作而誘發，對病患生活造成極大的困擾，常有患者怕到不敢洗澡、不敢上大號，北榮的頭痛門診中有 1-2% 病患屬於此類。

但在 2007 年以前，全世界對這個疾病是很陌生的，僅有北榮、美國和法國三個研究團隊關注它，RCVS 的名稱也是當時的專家共識決定的。陳世彬表示，會開啟這一系列研究，主要原因是一開始遇到一個病人頭疼到沒有藥可以解決，接著產生視覺皮質區中風而失明，團隊才開始針對這個謎一般的病進行研究。

團隊發現 RCVS 患者的腦血管攝影中，可以看見血管一節節收縮的痕跡，收縮的狀況由小血管慢慢移到中央血管區，因此剛開始檢查時很難看見。RCVS 會引起嚴重的併發症，例如可逆性腦後方白質病變或腦水腫達 9-38%、缺血性腦梗塞達 4-54%，以及腦出血可能高達 20%，必須及早診斷。

榮陽頭痛研究團隊是全台第一個釐清 RCVS 臨床表現、建立檢查與治療標準流程、找出併發症的團隊，並開發新影像技術協助診治和探討病生理機轉，在 RCVS 領域中的研究成果可說是世界第一。

至於血管為何會收縮呢？陳世彬坦言，目前掌握的 RCVS 病生理機制不算全面，不過全世界目前只有榮陽頭痛研究團隊有針對此病病生理機轉進行研究並發表論文，現在知道病患的交感神經容易過度活化，且產生過度的氧化壓力，因而導致血管收縮，這些現象跟病患帶有某些基因有關。此外，血液中內皮前驅細胞數量少、修復大腦血管功能較弱者，也是 RCVS 的好發患者。近期團隊透過全基因體關聯性研究，也有新的發現。陳世彬表示，RCVS 患者的基因位點分佈與其他人差異很大，而這些基因也跟血腦障壁破壞、中風、腦出血等腦血管疾病有關。 

「也就是說控制 RCVS 的並不是單基因遺傳，而是很多基因都貢獻一部分，如果你的基因位點（染色體上基因所在位置）都很不好，就很像拿到一手壞牌，容易有這些病症。」陳世彬說。

目前 RCVS 的治療方式會採用腦血管專一性的「鈣離子阻斷劑」，它是一種血管擴張的藥物。陳世彬提到，有趣的是它可以馬上緩解頭痛，但無法立刻改善血管收縮的情況，病患頭痛消失的時候，反而是血管收縮最嚴重的時候，也因此需要持續服藥到血管恢復為止，目前沒有人知道為什麼，也沒有人清楚為何洗澡會引發 RCVS。

這個疾病還有許多謎，等待研究團隊努力解開呢！

大腦沒有痛覺，那偏頭痛怎麼來？

相較於 RCVS 痛到痛不欲生，偏頭痛則是受大眾忽略的疾病。

陳世彬表示，偏頭痛是病，但有時卻會被誤以為是單純的感冒或經期症候群。他在臨床就看到好多病患苦於頭痛，一個月痛超過 15 天以上，到處打針、吃藥，吃到肝腎胃都壞掉，頭痛還是好不了。根據北榮資料統計，目前嚴重的慢性偏頭痛患者大約有 1.7%，比例相當高。

陳世彬提醒，偏頭痛並不一定是單一邊的頭痛，它可以是痛在雙側或頭頂，有時是連肩頸或整個頭都會痛，發病時的症狀還有噁心、嘔吐、畏光和怕吵的症狀，有些人在發作前還會出現視覺預兆，眼前會出現閃光或盲點，而看不到前方的狀況。

偏頭痛的病生理機轉也相當複雜，最重要的假說是「三叉神經血管理論 」（Trigeminovascular theory）。陳世彬解釋，大腦本身沒有痛覺神經，腦膜才有痛覺神經，頭痛就是來自腦膜周圍的三叉神經末梢纖維，當這些神經纖維被活化後，會造成局部的神經性發炎，使得疼痛神經的末梢被更進一步活化，訊號傳到大腦中樞後，讓我們有疼痛的感覺。

為何有人的三叉神經比較容易被活化呢？陳世彬表示，基因是影響偏頭痛的原因之一，父母有偏頭痛狀況，孩子也容易是偏頭痛患者。近年歐美國家大規模研究全基因體關聯性，已經找到 44 個跟偏頭痛有關的基因位點，而北榮的研究團隊則找到 4 個位點，其中兩個跟歐美發現的位點一致，另外兩個則是台灣人獨有的。

陳世彬表示，有個偏頭痛的基因位點「TRPM8」是全世界共通的，它掌管離子通道，且與冷的刺激所造成的疼痛有關，這說明天氣變化或溫度改變，如大熱天突然進到冷氣房，確實跟頭痛有關聯性。因此未來或許可以針對此離子通道設計藥物，達到事前預防的效果。

陳世彬認為，針對偏頭痛嚴重的病患，將來的目標是可以透過篩檢看哪些基因造成頭痛，然後對症預防、調整體質，減少頭痛發生的頻率，而不只是吃止痛藥來治標。

後記：醫師最幸福

即使研究卓越，陳世彬還是最喜歡當醫師，「做了很多研究不一定有結果，但把病人治好是有成就感的，所以我更喜歡臨床。」

他印象很深刻，剛升主治醫師不久，就收到一位年輕患者不明原因昏迷插管已快一兩個月，但她的 CT、MRI 都是正常的，這時科主任剛巧出國，就交給他處理。當時大家都找不出原因，他覺得病患的病程，跟之前國際神經學會時，美國研究團隊報告的一個案例很像。

「當時台北榮總沒有人診斷過這個病，我決定寫信去美國，請當初發現這個病的醫生幫忙驗患者的抗體，然後把患者血液寄到美國，後來證實是抗 NMDA 受體腦炎，一種免疫疾病（註: 此病曾被寫成小說並拍成電影《我發瘋的那段日子 Brain on fire》）。陳世彬表示，當時緊急做血漿交換，才做到一半患者就清醒了一小時，然後又持續昏迷，後來經過一段時間治療後，這位病患是與家人開心走著離開醫院。

這件事讓他非常歡欣鼓舞，更下定決心要好好做研究，嘉惠病人。儘管「研究的困難多到不知從何說起」，但他坦言突破困難後，收穫相當大。而且要不是讀博士時被教授指派做動物實驗，他也不會多了一項研究利器，能夠做流行病學以外的研究。

陳世彬笑著說，神經科學本就是奠定在科學家無數的錯誤、突破困難之上。以往神經科學被笑說是「 know everything, do nothing 」，但在科學家的努力下，許多退化性疾病如失智症、帕金森氏症或一些罕見疾病如漸凍人、多發性硬化症等，都有一些新的治療發明，相信在可見的未來都不再是絕症了。想到這，陳世彬就覺得一切努力都是值得的。