下肢腫到發紫請注意！——「深層靜脈栓塞」的成因有哪些？為何它可能致死？

本文與 高柏科技 合作，泛科學企劃執行。

當我們談論能擊敗輝達（NVIDIA）、Google、微軟，甚至是 Meta 的存在，究竟是什麼？答案或許並非更強大的 AI，也不是更高速的晶片，而是你看不見、卻能瞬間讓伺服器崩潰的「熱」。

 2024 年底至 2025 年初，搭載 Blackwell 晶片的輝達伺服器接連遭遇過熱危機，傳聞 Meta、Google、微軟的訂單也因此受到影響。儘管輝達已經透過調整機櫃設計來解決問題，但這場「科技 vs. 熱」的對決，才剛剛開始。 

不僅僅是輝達，微軟甚至嘗試將伺服器完全埋入海水中，希望藉由洋流降溫；而更激進的做法，則是直接將伺服器浸泡在冷卻液中，來一場「浸沒式冷卻」的實驗。

但這些方法真的有效嗎？安全嗎？從大型數據中心到你手上的手機，散熱已經成為科技業最棘手的難題。本文將帶各位跟著全球散熱專家 高柏科技，一同看看如何用科學破解這場高溫危機！

運算=發熱？為何電腦必然會發熱？

這並非新問題，1961年物理學家蘭道爾在任職於IBM時，就提出了「蘭道爾原理」（Landauer Principle），他根據熱力學提出，當進行計算或訊息處理時，即便是理論上最有效率的電腦，還是會產生某些形式的能量損耗。因為在計算時只要有訊息流失，系統的熵就會上升，而隨著熵的增加，也會產生熱能。

換句話說，當計算是不可逆的時候，就像產品無法回收再利用，而是進到垃圾場燒掉一樣，會產生許多廢熱。

要解決問題，得用科學方法。在一個系統中，我們通常以「熱設計功耗」（TDP，Thermal Design Power）來衡量電子元件在正常運行條件下產生的熱量。一般來說，TDP 指的是一個處理器或晶片運作時可能會產生的最大熱量，通常以瓦特（W）為單位。也就是說，TDP 應該作為這個系統散熱的最低標準。每個廠商都會公布自家產品的 TDP，例如AMD的CPU 9950X，TDP是170W，GeForce RTX 5090則高達575W，伺服器用的晶片，則可能動輒千瓦以上。

散熱不僅是AI伺服器的問題，電動車、儲能設備、甚至低軌衛星，都需要高效散熱技術，這正是高柏科技的專長。

「導熱介面材料（TIM）」：提升散熱效率的關鍵角色

在電腦世界裡，散熱的關鍵就是把熱量「交給」導熱效率高的材料，而這個角色通常是金屬散熱片。但散熱並不是簡單地把金屬片貼在晶片上就能搞定。

現實中，晶片表面和散熱片之間並不會完美貼合，表面多少會有細微間隙，而這些縫隙如果藏了空氣，就會變成「隔熱層」，阻礙熱傳導。

為了解決這個問題，需要一種關鍵材料，導熱介面材料（TIM，Thermal Interface Material）。它的任務就是填補這些縫隙，讓熱可以更加順暢傳遞出去。可以把TIM想像成散熱高速公路的「匝道」，即使主線有再多車道，如果匝道堵住了，車流還是無法順利進入高速公路。同樣地，如果 TIM 的導熱效果不好，熱量就會卡在晶片與散熱片之間，導致散熱效率下降。

那麼，要怎麼提升 TIM 的效能呢？很直覺的做法是增加導熱金屬粉的比例。目前最常見且穩定的選擇是氧化鋅或氧化鋁，若要更高效的散熱材料，則有氮化鋁、六方氮化硼、立方氮化硼等更高級的選項。

典型的 TIM 是由兩個成分組成：高導熱粉末（如金屬或陶瓷粉末）與聚合物基質。大部分散熱膏的特點是流動性好，盡可能地貼合表面、填補縫隙。但也因為太「軟」了，受熱受力後容易向外「溢流」。或是造成基質和熱源過分接觸，高分子在高溫下發生熱裂解。這也是為什麼有些導熱膏使用一段時間後，會出現乾裂或表面變硬。

為了解決這個問題，高柏科技推出了凝膠狀的「導熱凝膠」，說是凝膠，但感覺起來更像黏土。保留了可塑性、但更有彈性、更像固體。因此不容易被擠壓成超薄，比較不會熱裂解、壽命也比較長。

OK，到這裡，「匝道」的問題解決了，接下來的問題是：這條散熱高速公路該怎麼設計？你會選擇氣冷、水冷，還是更先進的浸沒式散熱呢？

液冷與 3D VC 散熱技術：未來高效散熱方案解析

傳統的散熱方式是透過風扇帶動空氣經過散熱片來移除熱量，也就是所謂的「氣冷」。但單純的氣冷已經達到散熱效率的極限，因此現在的散熱技術有兩大發展方向。

其中一個方向是液冷，熱量在經過 TIM 後進入水冷頭，水冷頭內的不斷流動的液體能迅速帶走熱量。這種散熱方式效率好，且增加的體積不大。唯一需要注意的是，萬一元件損壞，可能會因為漏液而損害其他元件，且系統的成本較高。如果你對成本有顧慮，可以考慮另一種方案，「3D VC」。

3D VC 的原理很像是氣冷加液冷的結合。3D VC 顧名思義，就是把均溫板層層疊起來，變成3D結構。雖然均溫板長得也像是一塊金屬板，原理其實跟散熱片不太一樣。如果看英文原文的「Vapor Chamber」，直接翻譯是「蒸氣腔室」。

在均溫板中，會放入容易汽化的工作流體，當流體在熱源處吸收熱量後就會汽化，當熱量被帶走，汽化的流體會被冷卻成液體並回流。這種利用液體、氣體兩種不同狀態進行熱交換的方法，最大的特點是：導熱速度甚至比金屬的熱傳導還要更快、熱量的分配也更均勻，不會有熱都聚集在入口（熱源處）的情況，能更有效降溫。

整個 3DVC 的設計，是包含垂直的熱導管和水平均溫板的 3D 結構。熱導管和均溫板都是採用氣、液兩向轉換的方式傳遞熱量。導熱管是電梯，能快速把散熱工作帶到每一層。均溫板再接手將所有熱量消化掉。最後當空氣通過 3DVC，就能用最高的效率帶走熱量。3DVC 跟水冷最大的差異是，工作流體移動的過程經過設計，因此不用插電，成本僅有水冷的十分之一。但相對的，因為是被動式散熱，其散熱模組的體積相對水冷會更大。

從 TIM 到 3D VC，高柏科技一直致力於不斷創新，並多次獲得國際專利。為了進一步提升 3D VC 的散熱效率並縮小模組體積，高柏科技開發了6項專利技術，涵蓋系統設計、材料改良及結構技術等方面。經過設計強化後，均溫板不僅保有高導熱性，還增強了結構強度，顯著提升均溫速度及耐用性。

隨著散熱技術不斷進步，有人提出將整個晶片組或伺服器浸泡在冷卻液中的「浸沒式冷卻」技術，將主機板和零件完全泡在不導電的特殊液體中，許多冷卻液會選擇沸點較低的物質，因此就像均溫板一樣，可以透過汽化來吸收掉大量的熱，形成泡泡向上浮，達到快速散熱的效果。

然而，因為水會導電，因此替代方案之一是氟化物。雖然效率差了一些，但至少可以用。然而氟化物的生產或廢棄時，很容易產生全氟/多氟烷基物質 PFAS，這是一種永久污染物，會對環境產生長時間影響。目前各家廠商都還在試驗新的冷卻液，例如礦物油、其他油品，又或是在既有的液體中添加奈米碳管等特殊材質。

另外，把整個主機都泡在液體裡面的散熱邏輯也與原本的方式大相逕庭。如何重新設計液體對流的路線、如何讓氣泡可以順利上浮、甚至是研究氣泡的出現會不會影響元件壽命等等，都還需要時間來驗證。

高柏科技目前已將自家產品提供給各大廠商進行相容性驗證，相信很快就能推出更強大的散熱模組。

• 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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• 作者／照護線上編輯部
• 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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