關節炎的芳香療法

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／醫藥新知
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《皮膚脫屑關節腫痛 原來是乾癬性關節炎》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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大叔長袖衣褲不敢脫，竟因乾癬性關節炎所致

今年 50 歲的王大叔（化名）從事農夫一職，不管風吹雨淋，每日都用心種植台灣好米。幾年前手肘內側出現小塊皮屑，起初以為是濕疹，就使用皮膚藥膏解決，豈料半年後紅疹逐漸擴大蔓延全身，脫屑飄雪花的外觀，讓他飽受外界異樣眼光，出門時都要穿著長袖衣褲來遮掩，才敢勉強出門工作，對原本就木訥寡言的王大叔，人際社交更加困難。之後腳踝跟膝蓋關節出現疼痛，幾度痛到他無法下田工作，嚴重影響生活品質，最後輾轉轉診到免疫風濕科檢查，確定罹患「乾癬性關節炎」。

收治個案的竹山秀傳醫院免疫風濕科蕭育芬醫師表示，初期先幫王大叔以傳統藥物治療，甚至用到最大劑量，但症狀只有些微改善，關節痛一直反覆發作，未獲得良好控制。後來申請健保給付的生物製劑介入治療，皮膚脫屑情況大為好轉，只剩些微紅斑，另外關節痛也明顯改善，讓他能恢復正常社交生活，也能繼續下田種植好米給大家。

乾癬並非傳染性疾病，自身免疫失調引起發炎

蕭育芬醫師說，乾癬性關節炎多數發病在 30～50 歲的青壯男女，初期開始可能只有乾癬，而乾癬會造成皮膚紅疹脫屑搔癢，嚴重影響患者外觀。

由於「乾癬性皮膚炎」一開始可能無任何關節症狀，統計約 20～30％ 乾癬患者會發展出乾癬性關節炎，出現關節僵硬腫痛、痠痛等症狀，好發部位為手、腳、膝蓋、手肘或中軸等關節部位，提醒乾癬患者出現類似關節等症狀應儘早就醫進一步評估。

蕭育芬醫師補充，乾癬皮膚的紅疹脫屑看起來很像皮癬，常常讓民眾誤以為乾癬是一種傳染疾病。

其實，乾癬並不具有傳染力，它是身體內的免疫系統造成的發炎反應，導致皮膚過度增厚、脫屑紅腫，而一般的皮癬是黴菌感染，是外在微生物感染所造成的，因此民眾切勿混淆。

乾癬稱皮膚科的糖尿病，併發症症狀多樣勿輕忽

蕭育芬醫師說明，乾癬性關節炎目前成因不明，誘發因子可能與先天遺傳基因，再加上後天環境刺激，如抽煙喝酒、受傷感染、生活壓力、情緒、睡眠或肥胖等所致，要避免疾病加劇，建議乾癬性關節炎患者應維持正常生活作息，並做好體重控制。

蕭育芬醫師指出，乾癬又被稱為皮膚科的糖尿病，由於乾癬是全身性發炎疾病，發炎容易引發併發症產生，例：虹彩炎、指甲病變、發炎性腸道疾病或代謝症候群（高血壓、高血糖、高血脂）。

另外，因疾病容易影響外觀，也會讓患者的身心、生活及社交活動備受衝擊，臨床常見部分患者合併情緒障礙及睡眠障礙，因此乾癬患者罹患憂鬱的機率也高於一般人。

乾癬性關節炎有藥醫，生物製劑精準抑制發炎

「現今醫藥技術發達，針對乾癬性關節炎患者的治療藥物選擇性相當多樣！」

蕭育芬醫師表示，初期先使用傳統免疫調節藥治療，若超過半年並達到一定劑量，但療效仍然不佳時，就會進一步向健保申請生物製劑介入治療。生物製劑就像是標靶治療，針對發炎的細胞或細胞激素精準抑制，同時能改善皮膚及關節症狀。

蕭育芬醫師補充說明，目前生物製劑的種類相當多，包含皮下注射的抗腫瘤壞死因子、口服標靶藥物……等，會評估患者狀況使用適當的治療藥物。另外，目前已有適合懷孕及哺乳使用的生物製劑，對於有備孕計劃的患者，也可以提早與醫師溝通調整藥物，但切勿擅自停藥造成病情加劇！

蕭育芬醫師提醒，乾癬患者若出現關節腫痛症狀，應儘快至免疫風濕科檢查診斷，只要配合醫師積極治療，相信疾病都可以獲得良好的控制，患者也能維持良好生活品質，繼續開心工作！

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• 作者 / 照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《紅斑性狼瘡傷心、傷腎、又傷肺，慢性咳嗽當心肺纖維化，醫師圖文解說》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔

25 歲的周小姐在山區的小學任教，在天氣較冷的時候，周小姐的手腳經常發白、發紫、發麻，而且走上坡路時很容易喘，咳嗽狀況越發頻繁。原本以為是氣溫較低而造成咳嗽、手腳冰冷，但在就醫檢查後，才知道原來是更棘手的紅斑性狼瘡，而且還伴隨腎炎與間質性肺炎。

「手腳發白、發紫、發麻是所謂的雷諾氏現象（Raynaud phenomenon），因為抽血檢驗發現有抗核抗體（ANA），且有間質性肺炎、肺部積水、心包膜積水、高尿蛋白指數等狀況，所以最後診斷為紅斑性狼瘡。」臺中榮總內科部風濕免疫科資深主治醫師、教學部臨床訓練科主任謝祖怡醫師表示，「間質性肺炎屬於慢性免疫風濕病，初始症狀通常較為輕微且無特異性，初期不易被發現，但是若持續發炎未受適當處理，可能導致無法恢復的肺纖維化，造成極大的影響，必須在可復原時期盡快接受治療。」

經過類固醇脈衝治療以及免疫抑制劑治療後，周小姐的雷諾現象較為改善，走路不會喘，還可以騎腳踏車運動。謝祖怡醫師說，紅斑性狼瘡患者可能出現肺纖維化，務必做肺功能檢查，也要按時服藥、積極治療。

難以捉摸，症狀多變化的紅斑性狼瘡

紅斑性狼瘡 SLE（Systemic lupus erythematosus）是全身性自體免疫疾病的典型代表，謝祖怡醫師表示，14 歲到 35 歲之間的年輕女性為紅斑性狼瘡的好發族群，女性與男性的比例約為九比一，至於低於 14 歲或高於 50 歲發病的患者則無性別差異。紅斑性狼瘡患者自己的免疫系統會攻擊自體器官，從表面皮膚至內臟，包括心臟、肺臟、腎臟、甚至造血系統均可能受到影響。

正常時候，免疫系統會在偵測到外來物質入侵時，啟動防衛機制，謝祖怡醫師表示，但是紅斑性狼瘡患者卻在沒有外來病源入侵的情況下，錯誤地將自身的組織細胞當作敵人、出動免疫大軍、產生攻擊自己身體的免疫飛彈 （被稱為自體抗體） 攻擊自己身體的組織器官，引發一連串發炎反應。

紅斑性狼瘡的症狀千變萬化，包含各種疑難雜症，往往需要進一步檢查才能確定診斷。「諸如皮膚出現紅斑、對紫外線敏感、發燒、關節炎、淋巴結腫大等，除了肝臟的影響較小，其餘的內臟器官、血管、周邊神經以及中樞神經都容易受紅斑性狼瘡影響，嚴重恐危及性命。」謝祖怡醫師說，「紅斑性狼瘡若侵入腎臟會造成紅斑性狼瘡腎炎，若侵犯肺泡間的結締組織則會形成間質性肺炎，假使肺部長期處於發炎的狀態，肺泡周邊組織容易變硬，甚至演變為肺纖維化。」

紅斑性狼瘡疾病本身及治療用藥都可能對孕婦本身以及胎兒造成明顯影響，所以建議狼瘡患者必須採取「計劃性受孕」，也就是先與醫師討論確定病情適於受孕、確認藥物調整至適宜懷孕、全孕程至生產後三個月密切配合婦產科及風濕科專科醫師跨領域團隊診療等三大面向。謝祖怡醫師表示，由於懷孕至產後過程女性荷爾蒙持續變化及免疫系統對應改變，未控制良好下紅斑性狼瘡、尤其是腎炎、肺高壓、血小板下降等病情惡化，未及時處理在母親可能引起流產、子癇前症等併發症、對胎兒可能造成子宮內成長遲緩、早產。但如果妥為處理，其實紅斑產婦幾乎和一般孕婦沒有差異，以臺中榮總免疫風濕科為例，每年都有超過四五十位狼瘡病患順利受孕生產，享受身為母親的快樂。

肺纖維化，讓肺臟失去功能

當病原體入侵時，免疫系統會啟動一連串發炎反應，除了消滅病原體之外，也會移除受損的細胞並進行修復，如果受損範圍較廣、較嚴重時，便只能形成沒有功能的疤痕組織應急性地修復，但是當器官裡越來越多具有生理功能的組織因為反覆發炎被疤痕組織取代、器官也就逐漸失去正常功能，這樣的問題，在慢性 B、C 型肝炎造成的肝硬化、狼瘡腎炎造成的慢性腎病、以間質性肺病造成的呼吸衰竭，病理機轉都是相通的。謝祖怡主任解釋，「紅斑性狼瘡會引起間質性肺炎，久而久之便會在肺部留下疤痕，造成肺纖維化，而讓肺臟失去功能。」

當不具功能但具有結構強度的膠原蛋白過量生成、堆積在肺部組織時，會影響肺部進行氣體交換，使身體無法獲得足夠的氧氣，謝祖怡醫師說，肺部纖維化讓患者慢性咳嗽、很容易喘，尤其運動時更加嚴重，在血氧濃度不足的情況下，患者容易覺得疲累。若未及早治療，肺纖維化將會嚴重影響呼吸，而導致患者失能，甚至死亡。

如果有病毒或細菌入侵，纖維化的肺部也無法產生足夠的抵抗力，所以容易反覆感染。「肺部纖維化初期，經常從肺部下葉後方接近橫膈膜處開始感染。」謝祖怡醫師說，「即使照 X 光，也常被其他內臟器官遮蔽，而不易發現。」

由於肺纖維化對患者的影響很大，及早診斷肺纖維化便是相當重要的課題。謝祖怡主任表示，患者、醫師都要對慢性咳嗽提高警覺，並搭配聽診、肺功能檢查、胸部 X 光等工具，此外，可能也會檢查心臟功能，如心電圖、測量肺動脈壓、心臟超音波、運動後血氧變化等。

「肺纖維化不易辨識，需多方面進行檢測，必要時也會使用高解析電腦斷層來判斷是否有肺纖維化或其他肺部疾病，」謝祖怡醫師補充，「及早診斷，及早治療，對肺纖維化的預後有明顯的幫助！」

治療紅斑性狼瘡，也要兼顧肺纖維化治療

紅斑性狼瘡患者出現肺纖維化時，便要趕緊治療，才能避免肺纖維化持續惡化，謝祖怡醫師說，一方面要控制紅斑性狼瘡造成的全身性發炎，一方面要控制肺纖維化。

控制全身性發炎的部分包括類固醇、免疫抑制劑、生物製劑等；謝祖怡醫師解釋，控制肺纖維化的部分，已有抗纖維化藥物可以使用，抗纖維化藥物能夠抑制與纖維化相關之生長因子，避免纖維組織過度增生。臨床研究顯示，抗纖維化藥物能夠延緩肺功能下降，減少急性惡化的機會。只要影像或肺功能檢查符合條件，便可獲得健保給付。

「除了抗纖維化藥物的治療之外，肺纖維化患者也要留意胃食道逆流的問題。」謝祖怡醫師補充，「在平躺時逆流的胃酸可能流進肺部，進而加重肺纖維化的程度。如果有胃食道逆流，要少吃高糖、高油的食物，且盡量不要在睡前進食，醫師會視狀況使用氫離子幫浦阻斷劑減低胃酸的分泌，間接避免肺纖維化的加重。」 

 貼心小提醒

紅斑性狼瘡的症狀千變萬化且無特異性，患者很容易忽略，謝祖怡醫師說，肺臟慢性發炎可能導致甚至肺纖維化，若未及時治療，肺功能會大幅衰退。

確診紅斑性狼瘡時，即使過程比較麻煩、在胸部 X 光有異常時、要接受肺功能、胸部高解析力電腦斷層等進階檢查，謝祖怡醫師叮嚀，爾後每 3 至 6 個月也要配合醫師、常規性以問卷、篩檢檢查評估肺纖維化的風險。如果有無法解釋疲倦、慢性咳嗽、走路容易喘等症狀，一定要趕緊就醫，有時一次聽診、一張胸部 X 光、一次肺功能檢查，就能掌握黃金治療時機！

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你沒聽錯！！關節炎有芳香療法了！！不過跟你想像的可能不太一樣…

英國Exeter大學的Matthew Whiteman教授（1）在其研究中指出，人體及動物有天然的酵素會分解蛋白質成為H₂S，一般而言此種氣體有惡臭（雖然該文是說臭雞蛋，但請想像一下你放屁的味道可能更能體會）。我們知道少量這種氣體是無害的，但是有沒有益處呢？

Whiteman教授在之前的研究中發現，類風濕關節炎的關節中H₂S的濃度比一般人高了四倍，但是較高的H₂S卻與較低的發炎細胞數目有關，而且人體關節中的軟骨細胞及間質前驅細胞（mesanchymal progenitor cells）都可以合成H₂S。他的新研究則發現，這個關節中所增加的H₂S很可能是用以抵禦發炎的分子（2）。H₂S在他的細胞實驗中不但在發炎的狀況下增加，而且可以降低類似類風濕關節炎環境中的發炎分子（在此原paper指的是IL-1, IL-6, TNF-alpha）。因此， H₂S可能有用來治療關節炎的潛力。

H₂S用來抑制發炎或是醫學上的使用倒也不是第一次被提出。之前就有人提出在手術中使用H₂S可能可以降低肝臟手術中的發炎以及氧化壓力（oxidative stress）等等…（3）。Whiteman教授對這種神奇的氣體相當熱衷，在他之前的研究中，他就發現胖子或是糖尿病患體內的H₂S濃度較低，而且此種氣體還可以幫助潰瘍癒合，也可以降低抽煙者的肺損傷。

因此，下次在電梯中如果不小心放屁，你可以大方的承認，而且告訴電梯中的其他人你正在用芳香療法促進他們的身體健康…（筆者對此僅止於建議，後果請自行負責）

出處：Foul-Smelling Gas Shows Health Benefits in Reducing Joint Swelling. ScienceDaily [Apr. 29, 2013]

參考資料：

1. European Network on Gasotransmitters – Dr. Matt Whiteman. .
2. Inducible hydrogen sulfide synthesis in chondrocytes and mesenchymal progenitor cells: is H2S a novel cytoprotective mediator in the inflamed joint? – Fox – 2012 – Journal of Cellular and Molecular Medicine – Wiley Online Library. .
3. Fearsome-Smelling Gas Could Have Beneficial Uses In Medicine. .