重大手術易低體溫，積極管理減少併發症

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《治療大腸直腸癌，慎防手術低體溫，醫師圖文詳解》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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大腸直腸癌是台灣發生率最高的癌症，每年約有 15,000 個新病例。罹患大腸癌患者大多需要接受手術治療，醫師會根據腫瘤位置不同，採用不同的術式如右半結腸切除、橫結腸切除、左半結腸切除、前位切除、腹部會陰聯合切除等，可以使用傳統開腹手術，也可能使用腹腔鏡，或達文西機械手臂來進行。

台北慈濟醫院麻醉科施秉成醫師表示，「手術時間越長，就越容易發生手術低體溫，常見的大腸直腸癌手術，必須先切除部分腸道，再吻合腸道，需要較長的時間，包含剖腹手術或腹腔鏡手術都很容易出現手術低體溫。一般而言三十分鐘後就會看到體溫慢慢往下掉，時間越久就越明顯。」

手術低體溫的發生與手術方式、手術時間都有關係，台灣術後加速康復學會理事長郭書麟醫師指出，剖腹手術時腹腔是整個打開，散熱的面積很大，體溫的喪失會越快。

為何會出現手術低體溫？

手術低體溫的原因有幾個，郭書麟醫師解釋，一個是手術房的溫度比較低，再來是病人接受麻醉之後，不管是全身麻醉或半身麻醉，都會改變我們身體的恆溫機制，例如抑制血管收縮的功能，使得血管擴張，導致體溫重新分布，很容易散失熱量，使體溫下降。而且麻醉後會抑制肌肉收縮，人體無法藉由發抖產熱，就越容易降溫，所以麻醉狀態下很容易發生低體溫。

根據指引，只要麻醉超過 30 分鐘，都需要積極介入體溫的維持，且建議要使用主動式保溫工具，郭書麟醫師解釋，「一般是使用被動式保溫工具，用被單蓋一蓋，但是被動式保溫的效果有限，所以英國國家健康與照顧卓越研究院 NICE 的指引中有特別提到，手術時間超過 30 分鐘的病人，建議可使用主動式保溫工具，來預防手術低體溫。」

痔瘡、肛門廔管亦是大腸直腸外科中相當常見的手術，一般會使用半身麻醉，相較於全身麻醉，半身麻醉更容易發生低體溫。施秉成醫師提醒，因為半身麻醉引起血管擴張的效果會比較強，當手術時間較長時，會看到更明顯的低體溫。

郭書麟醫師強調，「只要是麻醉，不管是全身麻醉或半身麻醉，都不能輕忽低體溫的風險！」

手術低體溫，增加手術出血量！

手術低體溫對人體有很多影響，施秉成醫師說，第一個是造成凝血功能異常，使術中出血量明顯增加；第二個是影響腸道血液循環，血流變少使腸道功能在術後的恢復較慢；第三個是造成藥物代謝變慢，副作用就會變強，術後較容易噁心、嘔吐，延遲甦醒的狀況也會增加；第四個是讓手術後傷口感染率增加；另外還可能造成嚴重的心血管併發症，譬如心律不整、心肌梗塞、腦中風等，提高加護病房的入住率，延長住院天數等，手術低體溫有非常多的壞處。

「患者甦醒後會覺得非常冷，」郭書麟醫師說，「病人常常抱怨說那是從骨頭裡面透出來的冷，而在恢復室一直發抖。這不是單純的發抖而已，因為可能牽扯傷口，導致疼痛，而且會增加氧氣消耗量，增加心肺負擔，可能讓患者出現胸悶、胸痛，甚至急性心肌梗塞，是很嚴重的狀況。」

運用主動式保溫工具，預防手術低體溫

傳統預防低體溫方式，包括替患者蓋加溫過的棉被，使用加熱過的點滴，並替點滴管路加溫，施秉成醫師說，如果是全身麻醉的病人，還會使用加溫過的吸入性麻醉藥。

現在大部分醫院有使用水浴毯，可放在患者身體下方，內部有熱水循環，但是保溫的成效尚可，如果術中發生低體溫，大概沒有辦法有效率的加溫。

為了克服傳統保溫工具的缺點，目前較常運用新一代熱空氣式保溫毯，施秉成醫師說，熱空氣式保溫毯表面佈滿了很多細小的毛細孔，讓熱空氣可以從這些毛細孔穩定地吹到病人身上，形成一個保溫層，達到均勻的加熱。一方面可以加熱，一方面可以避免熱量流失，就可以在手術當中維持穩定的體溫。隨著手術部位、患者擺位的不同，能夠運用不同形狀的保溫毯來覆蓋病人，是很有效率的主動式保溫工具。

熱空氣式保溫毯的原理並非單純的把熱量傳給病人，郭書麟醫師分析，人體主要是透過輻射來散失熱量，輻射散失熱量的速度跟體表溫度與外界空氣的溫差有關。因為開刀房室溫約攝氏 20 度，正常體溫大概攝氏 36 度，在溫差很大的狀況下熱量散失較快，而主動式保溫工具能創造一個溫度差較小的環境，便能減少熱量流失。

現在的觀念是盡量用多重方式來幫病人保溫，最好可以從手術前一直使用到手術後，讓患者體溫能夠維持在穩定的狀態，以降低併發症發生率、減少患者的不適。

「在熱空氣式保溫毯尚未普及的年代，曾經遇過一個半身麻醉的老先生，在開刀過程中體溫掉到攝氏 35 度左右，病人一直喊冷、一直發抖，甚至開始感到胸悶。」施秉成醫師回憶，「我們當時想辦法找來一部熱空氣式保溫毯幫他加溫，老先生的體溫才慢慢回到攝氏 36.5 度，胸悶也漸漸改善了。那是印象很深刻的案例，對病人相當有幫助。」

貼心小提醒

體溫是非常重要的生命徵象，郭書麟醫師提醒，在手術中維持正常體溫，有助減少術中、術後的併發症。

大腸直腸癌好發於中老年人，而且手術時間較長，發生手術低體溫的風險較高，務必小心防範，施秉成醫師說，患者要與醫療團隊詳細討論，預先做好準備，提升麻醉安全！

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