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第 56 屆科展在桃園 科普推廣活動 TED短講培訓營

PanSci_96
・2016/05/01 ・7254字 ・閱讀時間約 15 分鐘 ・SR值 494 ・六年級
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6月19日,第56屆全國科展的科普推廣系列活動「TED短講培訓營」在南崁高中舉辦短講決賽,19組參賽團隊上台展示自4月26日來的訓練成果,於10分鐘內講解生硬的科學內容主題,實際體現科展強調的「科普精神」。

為培養學子們清晰科學邏輯及資訊篩選傳播能力,以提升科普文化,桃園市政府教育局委由桃園市立南崁高中與全臺最大科普社群網站泛科學合作,規劃一系列「TED短講培訓營」課程,致力於培養同學們「一氣呵成」的規劃架構能力以及適合自己的短講風格,並在短短10分鐘內引起聽眾共鳴、傳達解釋科學內容。

「TED短講培訓營」系列課程,邀請科學節目主持人、以及物理、心理、生物等各領域科普專家,分享短講經驗、簡報結構安排與設計等技巧,並由助教群帶領團隊實際練習短講、檢討,並在最後以短講競賽作結,每隊各派出一名同學上台進行科學分享科學知識,並接受評審的提問及挑戰,各團隊都使出渾身解數,甚至帶著蓮花葉、馬鈴薯等輔助道具上台,短講內容多元精采。比賽最後由南崁高中主講「火星/絕地救援」的黃胤中、薛陸清、薛峰旭同學奪得冠軍,獲得4000元禮券,兩位第二名分別為以「睡眠」、「蓮花效應」的團隊,「最佳潛力獎」則由新興國中主講「植物工廠」的組別抱走,三隊各獲3000元禮券作為獎勵。

桃園市政府教育局代表黃寒楨校長蒞臨現場參與,表示同學們經過了重重難關,除了跟著老師、助教們一次次學習、練習短講外,私下也付出許多心力,積極追求知識的態度十分值得鼓勵。黃寒楨校長並勉勵同學在經過本次「TED短講培訓營」,真正成為「能講、敢講、精彩講」的科普家!

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課程影片:

TED短講培訓 0426

TED短講培訓 0503

TED短講培訓 0510

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TED短講培訓 0517

TED短講培訓 教師研習

決賽影片:

第 1 組「VR 虛擬實境」南崁高中 黃子豪(一年級)

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在學校老師的鼓勵下來參加,覺得《TED 短講培訓營》是一次難得在桃園舉辦的短講培訓活動。幾堂課下來,學到各種短講應注意的細節和執行技巧,其中對海苔熊(程威銓)老師帶領的課程印象深刻,認為這樣幽默、互動性的講演方式很值得學習。而這次選擇以「VR虛擬實境」為參賽主題,原本只計畫介紹這款眼鏡,但在助教的提示、調整方向後,融入更多資訊與探討層面,黃子豪說:「身為第一個上台、又是一人單獨參賽有些緊張,不過仍然很高興擁有這個經驗。」

2 組「睡眠」南崁高中 邱韋傑、梁佑達、周哲均(二年級)

由三個二類男生組成的團隊,邱韋傑表示想藉由本次培訓營鍛練自己的口才跟台風,同時也增加科學方面的知識。從培訓營中,三人了解每個人短講該有自己的風格,而他們選擇大家都十分熟悉的「睡眠」為短講主題,介紹包含睡眠的週期、夢,還有紀錄睡眠品質的小米手環及背後的使用方式與研究原理。準備過程中碰上最大的困難是整理資料時,必須花心思確認、分辨正確的來源與內容。「這次短講我們採用心理學家聊天的感覺,盡量不要太嚴肅,希望能引起觀眾的興趣。」三位同學並認為最大的收穫是口才訓練、以及資料處理和製作簡報的實際技巧。

第 3 組「外骨骼/鋼鐵人」南崁高中 李嘉軒、周岷璁、陳宇慶(二年級)

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曾參與過科展的三人對科學、科普知識原本就很有興趣,這次在短講營中看見更多不同領域的專家老師,也學習到準備科學短講時,資料正確性和完整性的重要性。他們認為每位講者都有自己的風格、帶來各種有趣的課程,其中印象最深刻的是把光劍帶來現場的許經夌老師。「學到最重要的事情,是如何透過圖片、摘要或舉例的方式精簡將自己想講的內容;另外助教也給了很多幫助,例如協助我們確定短講的方向,條列出大綱並做修改。」

第 4 組「巴納姆效應」光明國中 邵暐潔、段生洲、王述槐(二年級

三人的緣分從國小科展就開始,七年級時第二次「合體」做科展,現在更一起來參加短講培訓營。選擇心理學領域中常見的「巴納姆效應」為主題,邵暐潔說,自己本來就對心理學特別好奇,相當喜歡海苔熊(程威銓)老師準備的心理學相關課程,準備過程中遇到困難也會另外詢問學校老師。段生洲與王述槐則說,開始準備發現,要看懂網路上深奧的資訊十分困難,另外必須在時間內完成簡報、講稿也是一項挑戰。「參加這次的培訓營讓我們了解,科學資料的準確度非常重要,另外在引用文獻或圖片時也要以正確標註來源,才是適當的科普傳播方式。」

第 5 組「植物工廠」新興國中 王薇妮(二年級) 王子恆(一年級)

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兩人曾一起參與科展,並認為兩人的組別能夠互相給意見、討論速度也比較快。過去在科展曾選擇與「光」有關的題目,探討植物的種子與光的關聯;這次他們也延伸這樣的脈絡,介紹植物工廠的原理、特別之處以及現在的應用。王子恆說對在課堂中老師提到的「圓周運動」印象深刻,王薇妮則認為老師協助歸納了 TED 短講的特色之處,令她收穫豐富。「有了這樣的訓練,以後不管是在學校做報告或其他地方跟別人溝通時,都更知道該怎麼做,科學知識也更加豐富了!」

第 6 組「基因工程」南崁高中 鄒硯謙、江玲、徐至芃(三年級)

已經考完學測、也都有學校念的三人帶著「多學一項技能」的心情相約參加本次培訓營,並一口同聲認為活動與課程安排十分有趣。「每個講師都有自己特別,我們也各自找到適合自己在台上講的方式。另外,除了講話與台風表現,這次培訓營也學到沒接觸過的知識,例如以前看到一篇報導不會想太多,現在會延伸思考這樣的資料來源可不可信,透過自己實際研究才會知道資料有什麼問題,開始注重正確性。」江玲並提到,要如何把想法描述出來是準備過程中最困難的事,一開始很難下手,不過在助教協助提出問題點、修改細項之後,便逐漸完成屬於自己的短講。

第 7 組 「火星 絕地救援(馬鈴薯)」南崁高中 黃胤中、薛陸清、薛峰旭(三年級)

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三人對科學都很有興趣,高中的最後一個學期看到在自己學校舉辦的科普短講訓練,便相約來參加。「每位老師都有自己的短講風格,也都帶來很多有趣的科學知識。我們最喜歡英凱老師的課程,他的分享不太像一般的演講,例如會放很多圖片在簡報中,並且挑選適合那場觀眾的範例說明。從這次的培訓營,我們學到怎麼吸引觀眾目光,還有站上舞台討論自己的研究需要勇氣,另外像是時間控制、和台下產生共鳴等,都是很實用的技巧。」

第 8 組「飢餓行銷」南崁高中 涂華倩(一年級)

問到一個人參加比賽辛不辛苦,涂華倩說因為整個報告都自己來,反而會學習很多,而本來甚至不敢拿麥克風講話的他,現在也上台了。「當初是想鍛鍊自己的表達能力來報名培訓營,老師們在課程中和大家分享很多做簡報、短講的技巧,例如怎麼排版、挑選圖片,統整資料與重點等。另外,把這些實際運用在短講中,在十分鐘之內安排架構自己的想法也很有趣,是一次很棒的經驗。」

第 9 組「時間」南崁高中 鄭友齊(二年級)

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對 TED 很有興趣的鄭友齊,想在本次培訓營中鍛鍊自己走到台上,和大家分享自己的研究內容。他表示,邀請來的講師都各有風格,尤其對第一次上課的何佩玲老師印象深刻,當天下課後也上前去跟老師聊天。「這次挑選『時間』作為短講主題,因為我本身對沒辦法被限制的東西很有興趣。討論時,廖英凱老師有說這個題目很困難,要充分思考如何去理解和表達,而且因為無法分工合作,準備時間的掌控也很重要。當然,助教也在簡報部分給了很多協助。」鄭友齊說,這次的培訓營不僅接觸許多科學、科普知識,並且學到如何真正準備一場比賽,甚至還有「見到高僧(許多厲害的老師)」的感覺。

第 10 組「」南崁高中 曾愷翊、鍾智宇、黎易宣(二年級)

因為對科學有興趣而由老師推薦來參加的三人說,在培訓營的課程中學到很多,包含考量聽者的偏好、共鳴與反應,以及各種製作簡報、編排短講的技巧,並從定義開始認識「短講」,也對把光劍帶來現場的老師印象深刻。「因為資料真的很多、很複雜,在決定主題、收集完資料之後大概就只剩一個禮拜可以練習了。開始練習我們也發現,可能是因為上台會緊張,講出來的往往跟準備好的不一樣。雖然真正上台的時候還是有一點『脫稿演出』的部分,但真的是一次鍛鍊自己的經驗!」

第 11 組「複製人」新興高中 涂瑞麒、劉政漢、呂日新(二年級)

之後在面試、求學路上都有幫助。印象深刻與收穫>排版、簡報呈現的方式,資料的收集、分辨來源以及圖片的使用,把大量的資料做分類、取出自己需要使用的部分。喜歡英凱「選擇做複製人、基因的主題的過程中,查到大部分的資料幾乎都在討論道德層面的問題,技術方面的資料比較少也更深奧,在收集和分析時比較困難,最後我們決定在兩種領域間取一個平衡點,盡量都進行討論。」

第 12 組 「白努力」南崁高中 張曉亮、洪嘉志、許耀中(二年級)

以「白努力定律」為主題的三人說,在準備過程中,要收集資料推出結論是最困難的部分,加上一開始沒有詢問老師,因此格外辛苦。他們也表示,這次TED短講培訓營邀請的的講者老師們都有各自的特色,其中對第一堂課來分享的何佩玲老師印象特別深刻。「何佩玲老師分享了如何做一個好的短講,包含文字的選擇、圖片的調配等技巧,還有怎麼吸引觀眾目光,例如不能一直看著投影片、要和台下的人有互動等,都是能應用在未來的知識!」

第 13 組 「蓮花效應」南崁高中 范莛威、林以珊(三年級)

因在教務處打工的范莛威看到培訓營資訊而來參加的兩人,以「蓮花效應」為主題,當場帶著一大片蓮花葉上台示範,令評審與觀眾們相當驚豔。林以珊說,當初會做這個主題是因為自己想買防水噴霧劑,思考背後的原理後決定來研究有相似效果的蓮花。「實際準備時,覺得要在短時間內把想介紹的原理講清楚、並讓大家產生興趣其實蠻困難的。」經由英凱老師建議可以把實驗帶上舞台,而范莛威家中剛好有種花,便在當天早上採了大片的蓮花葉來,效果也相當不錯。

第 15 組「腦的奧秘」南崁高中 莊子葳、林瑜婷、張子容(二年級)

問到覺得準備過程中什麼最困難,三個女生調皮地搶著回答:「溝通很難!」負責短講的莊子葳笑到:「她做的都不是我想講的!」「我做的都被刪掉了啦。」另外兩位組員也開玩笑反擊。她們表示,因為希望能累積一個好的經驗、並認為這樣的培訓在未來求學中也有幫助,因此相約來參加。在課程中也學會了簡報呈現、短講等技巧,其中尤其喜歡許經夌老師的活潑短講風格。在設計短講方面,一開始想講「記憶」的三人還特別去買雜誌查資料,後來發現主題太大,才精煉為「腦的奧秘」,而除了自己找影片觀摩科普講演、也跟有相關經驗的爸媽學習,收穫良多。

第 16 組「記憶」南崁高中 朱英綺、翁子婷、劉語婕 

以「記憶」為短講主題的三人說,一開始想研究「阿茲海默症」,後來希望能讓短講內容更加生活化,因此融入許多高中生讀書、背書的範例來討論記憶,內容中也包含自己的親身經驗。「查血清素的時候有遇到瓶頸,尤其是一直找不到運動可以幫助記憶提升多少作用的正確數據,另外,很多英文文獻也很難閱讀,放入專有名詞會不會為短講加分等,我們都考慮、討論很久。」她們也表示對課程邀請到的講師印象都十分深刻,如海苔熊(程威銓)老師以大家會感興趣的「戀愛」來討論艱澀的心理學、何佩玲老師則教大家怎麼用簡單的方式表達困難的內容等。

第 17 組「多巴胺」南崁高中 黃胤心、向宇晴、陳玥琪(一年級)

「我們一開始想討論『壓力』這件事,後來發現主題太大,經過助教幫忙調整,決定做『多巴胺』。在整理資料的時候也很猶豫,不曉得該放入多少大家能夠吸收、並且產生共鳴,要把內容濃縮在十分鐘之內,如何取捨素材還蠻困難的。」對於TED短講培訓營的課程內容,三人表示很喜歡許經夌老師的幽默與活力,另外也對海苔熊(程威銓)老師印象深刻,以獨特的風格、輕鬆的題材帶大家進入心理學的世界。

第 18 組「蜜蜂」南崁高中 洪于雰、戴渝璇 (三年級)

兩位三年級的同學笑說,繁星放榜確定自己有學校之後,就來參加培訓營充實自己了。她們取自宮崎駿電影諧音,以「蜂起」為主題研究蜜蜂,並表示做完這次的短講,本身也對這個主題更加理解了。「真正開始準備之後,我們發現查資料很困難,擬稿時又發現內容太長、需要刪減,可是想介紹的事情有好多又不太想刪。怎麼把一個主題濃縮在十分鐘之內,真的是一門學問。」兩人並說課程中的每位老師都有自己的短講風格,這是很值得學習的事情,而除了老師們的精采分享,製作簡報、篩選資料來源的方式也都是相當重要的收穫。

第 19 組「單擺」山腳國中 鄭家宏、劉虹汝、林楷城

第 20 組 「綠建築」南崁高中 許洺瑜、白謦瑀、何沛縈(一年級)

對科學、科普有興趣,三位要升二年級的同學相約來參加這次的短講培訓營,她們表示十分喜歡英凱老師和大家的互動方式,以及他帶來的有趣分享。另外,三人更換了三次之後,終於選定「綠建築」這個時常看見外界推崇、宣導的主題。在準備短講內容時助教也給了很多幫忙,不論簡報或短講在與助教討論之後都獲得了許多意見。「過程中我們覺得查資料很難,要怎麼分析、擷取需要的資訊並且編排進短講當中,是一個浩大的工程。另外上台也很可怕,再一次次練習之後才比較不怯場,不過的確從這次經驗學到了很多。」

活動宗旨:

科技、科學人才一直以來都是台灣的重要資產以及競爭力來源。從50年代開始的經濟奇蹟、加工出口區、全球代工製造到現在的半導體產業的發展,建立了很強大的科技體系。但是面對全球產業轉型以及瞬息萬變的資訊流通時代—科學教育需要提供更多元的思考以及獨立自主的科學素養,才能幫助新一代提昇台灣環境的電腦化、數位化、與智慧化及競爭力。

因應今年第56屆全國科展在桃園市中央大學舉辦,台灣以科技立國,科學教育為重要國本,全國科展向來是融合課程內容及實作精神的重要展現。為培養科學傳播人才、提升科普文化,舉辦本次《TED短講培訓營》,以10分鐘內的精華短講為培訓目標,以期學生擁有清晰科學邏輯及資訊篩選傳播能力。

為什麼選擇短講:

短講不同於一般演講,10分鐘的短講需要用更精確的方式引起共鳴,並且傳達解釋科學內容。除了內容精簡外,在情境鋪陳則需要輕易令人「頓悟」的境界。大部分在準備這類「超短講」的講者,都是透過大量搜索資料的同時,找尋靈感及敘事風格,一氣呵成短講的規劃,而非一般演講訓練拆解成「制定主題」「規劃大綱」「製作簡報」等等單一能力課程。遂安排6名講者各自提供各自的短講準備心得、多元科學領域,以及短講風格參考,其能培育參加者成為年輕的《精彩講》科普傳播者。

活動日期及地點:

4月26日、5月3日、5月10日、5月17日、5月24日、5月31日、6月14日,共6次,每次17:00至19:00於桃園市立南崁高中博學講堂。
4月26日、5月3日、5月10日、5月17日、5月24日、5月31日、6月14日,共6次,每次17:00至19:00於桃園市立南崁高中博學講堂。
6月18日13:00-16:30彩排,於桃園市立南崁高中演藝廳。
6月18日13:00-16:30彩排,於桃園市立南崁高中演藝廳。
螢幕快照 2016-04-20 下午3.10.39
6月19日09:30-16:30正式短講錄影,於桃園市立南崁高中演藝廳。(備午餐)

我該如何報名?

參加資格:桃園市高中職、國中在學學生,邏輯清晰,以參加過全國科展為優先。

報名人數:每隊1~3人(其中一人擔任主講,成員需就讀同一所學校),錄取20隊參加培訓。

報名時間及方式:4/20前請完成紙本及Email報名流程:

  1. 下載並填寫報名表單(本頁最底),並完成校內核可流程,以郵戳為憑,掛號寄至南崁高中教務處(註明「參加科普推廣活動—TED短講培訓營報名表」),地址:桃園市蘆竹區仁愛路二段1號。
  2. 寄送報名表原始word檔至收件信箱,(yingtso@panmedia.asia),主旨:【報名TED短講培訓營】學校姓名(如:【報名TED短講培訓營】南崁高中王小明);待收到收件回覆後完成。

錄取篩選:若報名超過20隊,按報名時繳交之短講企畫書內容擇優錄取。

錄取公告:4/22錄取公告於網站(http://pansci.asia/tedcampintaoyuan),並以電子郵件寄發通知錄取。

錄取名單:螢幕快照 2016-04-22 下午2.59.43


其他注意事項:

  • 報名表上須載明主講者,培訓過程中不得更換。
  • 為求培訓之完整性與成果之完美性,參加者須全程配合上課時間,缺席不予補課。
  • 參加者往來交通自負,並請注意自身安全。
  • 活動聯絡人:桃園市立南崁高中許瑞卿老師,聯絡電話03-3525580分機215 。
  • 泛科知識股份有限公司林英佐先生,聯絡電話02-23620699分機616。
  • 活動內容、詳細辦法與報名表如附件一。

獎勵:

  • 冠軍:1名(隊),4000元禮卷。
  • 亞軍:2名(隊),3000元禮卷。
  • 活動全程進行時,執行單位將以攝錄影紀錄活動,並剪輯後上傳至相關網站。

評比辦法:

  • 正式講演:6月19日09:30-16:30,南崁高中演藝廳。
  • 活動流程:上下午各10名參加者依序上台(上台序號於6月14日抽籤),各完成10分鐘短講,當天結算並公布成績。
  • 時間控制:每位參加者須於10分鐘內完成短講,現場將會提供倒數計時引導,參加者需要自行控制短講時間,超過10分將予以扣分,超過10分30秒將強制停止
  • 短講形式:會場僅備有耳麥收(擴)音設備、投影機、電腦。短講過程中所需道具或其他輔助工具由參加者自行準備。
  • 評比依據:知識內涵35%,規劃技巧35%,肢體表現10%,口語表達10%,台風10%。

報名表下載點我!

主辦單位:桃園市政府教育局 承辦單位:桃園市立南崁高中 指導單位:教

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

進一步了解商品:https://shop.amway.com.tw/products/2071?navigationType=brand&

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測試 Pass 但晶片卻還是被退貨?車用工程師必讀的「避坑指南」
宜特科技_96
・2026/04/28 ・3080字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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晶片在廠內跑了幾千小時可靠度驗證後電性 Pass,原本以為訂單穩了,結果送到 Tier 1 廠進料檢驗卻爆出「焊點裂紋」整批被退。不只研發心血白費,連剛拿到的 Design Win 都危險。到底要怎麼做,才能在驗證階段就揪出這些隱形成本,真正做到「零缺陷」?

本文轉載自宜特小學堂〈車用工程師惡夢!為何晶片通過 ATE 測試仍遭退貨?〉,如果您對半導體產業新知有興趣,歡迎按下右邊的追蹤,就不會錯過宜特科技的最新文章!

進入 2026 年,隨著「軟體定義車輛(Software-Defined Vehicle, 簡稱SDV)」「區域架構」(Zonal Architecture)成為產業主流,在 SDV趨勢下,晶片需具備極高的效能餘裕以支援未來的軟體升級;而區域架構則讓大部分的晶片必須安裝在更靠近馬達等熱源與震動源位置,而在高壓、高熱、高震動的極端環境下運作。

近期 AEC 車電協會(Automotive Electronics Council)頻繁針對先進封裝修正測試標準,正是體認到 ATE(Automatic Test Equipment)電性數據已無法全面涵蓋結構疲勞的風險。包含 Tesla、NVIDIA 與高通(Qualcomm)等大廠,在將高性能運算(HPC)晶片導入車載系統時,已將「Zero Defect」的要求從晶片的「功能正常」提升至「結構絕對完整」。若您的產品潛伏結構隱患,即使僥倖通過 ATE 測試,也難逃時間的審判。

事實上,ATE Pass 僅代表「功能」合格,而 DPA(破壞性物理分析)才是驗證「壽命與結構」的關鍵。若不想讓即將到手的量產門票毀於一旦,在研發階段就導入 DPA 進行深度的物理診斷,是邁向車規級零缺陷的必經之路。因此,本篇《宜特小學堂》將透過 DPA(Destructive Physical Analysis,破壞性物理分析)剖析三大案例,助您的車用產品安全上路。

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一、    什麼是 DPA?為什麼它是車規的「照妖鏡」?

簡單來說,DPA 就像是「身體健康檢查」。有別於一般 FA(故障分析)是在壞掉後才找原因,DPA 是在產品判定「電性功能 Pass」的狀態下,隨機抽樣進行一系列的破壞性拆解與檢測。

它的目的只有一個:檢查那些「躲過 ATE 測試」的潛在性內傷。

例如:打線接合面其實已出現裂痕,但剩下的接觸面在 ATE 電性測試下導通依然良好,顯示Pass。這種晶片一旦上車,經歷幾次熱脹冷縮就會徹底斷裂。這種「未爆彈」,只有透過 DPA 把它切開來看,才能無所遁形。

二、別再說客戶沒要求!AEC 早就寫得清清楚楚

很多IC設計工程師會問:「AEC-Q100我都跑完了,客戶也沒特別說要做 DPA,我有必要多花這筆錢嗎?」

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根據 AEC 規範,DPA 絕非選配,而是確保結構品質的必要手段。除了針對分離式元件的 AEC-Q101、光電半導體的 AEC-Q102 及板階可靠度的 AEC-Q007 皆將 DPA 列為必測項目外;針對銅線(Cu Wire)製程的 AEC-Q006,更制定了最嚴格且具體的破壞性分析標準,成為所有採用銅線封裝的車用晶片必須跨越的硬性門檻。

如果你為了降低成本,而將封裝從「金線」轉為「銅線(Cu Wire)」,那麼你已經自動落入 AEC-Q006 的規範範疇。由於銅線較硬,容易在製程中造成底層鋁墊(Al Pad)破裂(Cratering),因此 AEC-Q006 明確要求必須進行 DPA 相關項目的驗證。

如果你不想被 Tier 1 稽核時抓包,以下這些是 AEC-Q006 裡提到必須關注的 DPA 重點項目:

1. Wire Bond Shear焊球推力測試透過橫向推力確認銅球與鋁墊的結合品質。檢視金屬間化合物(IMC)的生成狀況,了解打線底層介面是否有剝離或裂痕。對於 Cpk(Process Capability Index)數值分佈有嚴格要求,以證明製程能力穩定。

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2. Wire Bond Pull焊線拉力測試透過垂直拉力著重測試打線頸部和第二焊點是否牢固。透過分析拉線後的失效模式(Wire pull failure modes)來了解斷裂發生的位置,與 Wire Bond Shear 一樣會確認 Cpk 數值是否於規範內。

3. Crater Test(彈坑測試): 這是銅線製程的關鍵檢查。移除焊墊金屬層,檢查下方是否有因打線應力造成肉眼看不見的「隱形裂紋(Cratering)」。

4. Cross-Section(切片分析):使用 SEM(電子顯微鏡)檢查整個樣品的完整性,包含晶片、模封膠(Molding compound)、黏晶膠(Die attach)、導線架(Lead frame)之間的介面狀況,以及打線第一和第二焊點下方有無微裂紋與脫層異常。

5. 內部目檢(Internal Visual):檢查封裝體內晶片表面,是否有保護層裂紋或晶片缺角等損傷。

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三、宜特案例分享:解決工程師最頭痛的隱性失效

以下是宜特協助 IC Design House 在量產前,透過 DPA 攔截的三大災難現場:

(一)案例一:護層裂紋攔截術—破解 ATE 的偵測延遲假象

某車用 IC 客戶在進行可靠度測試後,ATE 顯示全數通過。但宜特工程團隊透過 DPA 的 Phase 1 破壞性分析發現,部分樣品的 Passivation(護層)已出現微小裂紋。進一步透過橫截面觀察,確認裂紋已延伸至金屬層邊緣。

這說明了僅有電性測試卻無 DPA 攔截的狀態下,這批貨一旦裝上車,數個月後可能將引發大規模客訴甚至災難性的性命傷害疑慮。

圖一:DPA 顯示護層裂紋,暴露ATE測試中看不見的可靠度風險。圖/宜特科技

(二)案例二:銅線打線(Cu Wire)界面診斷—直擊 AEC-Q006 最在意的焊點疲勞

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為了兼顧成本與效能,許多車用晶片將製程轉向銅線(Cu Wire)封裝,但這也帶來了更嚴苛的可靠度挑戰,尤其是 AEC-Q006 規範中最在意的高溫應力與金屬疲勞。在銅線封裝製程中,焊點與鋁墊間的 IMC覆蓋率是訊號傳遞可靠度的指標。

某客戶希望優化打線參數,雖然初步電性測試無異,但宜特透過 DPA 的分析與測試手法,發現特定參數下的 IMC 生長不均,且推力值雖在規格內但故障模式出現了「Bonding crack」徵兆。這正是典型的「當下 Pass、長期 Fail」假象。

圖二:DPA 顯示焊點缺陷,暴露 ATE 測試中看不見的可靠度風險。圖/宜特科技

(三)案例三:介面分層深度定位,解決熱膨脹係數不匹配的災難

在車規可靠度測試後,宜特運用 DPA 手法,整合非破壞與破壞性分析技術,針對封裝結構進行全面性的「身體檢查」。此分析結果不僅精準定位出導線架與模封膠間的介面分層位置,更進一步溯源發現,分層主因係導線架與模封膠這兩類異質介面間的熱膨脹係數(CTE)不匹配。

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這項關鍵發現不僅釐清了 Failure 原因,更提供客戶具體的改善方向,協助客戶重新篩選膠材,從根本提升了整體結構的熱機穩定性。

圖三:透過 DPA 深度切片與掃描技術來檢查封裝結構的完整性。圖/宜特科技

以電性結果通過 AEC 認證只是入場券,然而邁向「零缺陷」的核心課題,在於如何補齊電性測試看不見的盲點。對於IC設計公司而言,DPA 不應該被視為一項「多餘的成本」,而是一份「確保出貨安全的保險」。

當你的競爭對手只拿得出 ATE 報告,而你能同時附上第三方公正實驗室的 DPA 完整分析報告,這代表的不僅是品質,更是你對車規理解的專業度。別讓一顆1美元的晶片,毀了你千萬美元的訂單。在送樣給 Tier 1 之前,先透過 DPA 做最後一次的健康檢查吧!

本文出自 www.istgroup.com

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宜特科技_96
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胸悶暈厥當心生命倒數!重度主動脈瓣狹窄免開胸也能救,醫師解析「換瓣膜」新解方
careonline_96
・2026/04/28 ・2715字 ・閱讀時間約 5 分鐘

生命倒數!重度主動脈瓣狹窄不能拖,標準開胸手術與經導管主動脈瓣置換手術解析,心臟血管外科醫師圖文懶人包

主動脈瓣狹窄若引發胸悶、暈厥,宛如啟動生命倒數!醫師解析傳統開胸與「經導管主動脈瓣置換」的差異,高齡或高風險患者可透過免開胸的微創手術大幅降低風險,安全續命。

「有位洗腎的老太太,曾經因為主動脈瓣狹窄接受瓣膜置換手術,當時是使用組織瓣膜。」林口長庚醫院心臟血管外科主任陳紹緯教授表示,「經過多年後,上次手術使用的豬心組織瓣膜逐漸退化,讓患者漸漸出現心臟衰竭的症狀。」

由於患者的身體狀況較差,再次接受外科開心手術的風險較高,讓家屬相當憂心。陳紹緯教授說,因為患者高齡高風險二次手術風險高,所以在經過詳細全身檢查後,申請健保給付進行「經導管主動脈瓣瓣中瓣置換手術」。

經導管主動脈瓣瓣中瓣置換手術的優點是不需開胸、心臟不停止,可以大幅降低手術風險。陳紹緯教授說,術後患者順利恢復,目前仍在門診追蹤治療。

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主動脈瓣狹窄是指主動脈瓣因老化或病變而無法正常開啟,導致左心室的血液無法有效輸送至全身。陳紹緯教授指出,由於血液供應不足,可能造成胸悶、胸痛、頭暈、暈厥、呼吸困難等症狀,嚴重恐造成猝死。

主動脈瓣狹窄初期通常沒有明顯症狀,一旦出現胸痛、昏厥或心衰竭等表現,便如同啟動了倒數計時器。根據統計,出現胸痛後,患者的平均存活時間約5年;出現昏厥後,約為3年;出現心衰竭後,約為2年。

重度主動脈瓣狹窄不能拖

陳紹緯教授強調,當心臟超音波確認為重度主動脈瓣狹窄且病人已有症狀時,建議儘速接受治療,千萬不可拖延!

此外,陳紹緯教授指出2025年更新的歐洲心臟學會瓣膜疾病治療指引建議即使無症狀,若超音波確認為主動脈瓣狹窄極重度,或狹窄快速惡化,或心臟已有受損跡象也建議早期治療。

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主動脈瓣膜置換手術才能根本解決問題

唯有透過主動脈瓣膜置換手術,才能從根本解決主動脈瓣狹窄的問題。陳紹緯教授說,標準開胸手術會利用人工心肺機暫時取代心臟功能,接著打開心臟、切除病變的主動脈瓣,並植入人工瓣膜。

外科開心手術是歷史悠久、技術成熟的手術,長期結果良好,亦可同時處理其他心血管病灶(如主動脈瘤),適合身體狀況佳、年紀較輕的病人。陳紹緯教授指出,特別是先天性二瓣型主動脈病人,因大部發病年紀較輕,瓣膜鈣化嚴重不規則,且常伴隨主動脈瘤,目前歐美心臟學會治療指引均建議優先使用外科主動脈瓣膜置換手術,近期臨床試驗也顯示在這個族群,長期結果外科手術優於導管瓣膜手術。

選擇合適的人工瓣膜

人工瓣膜主要分為「機械瓣膜」與「組織瓣膜」,機械瓣膜又稱金屬瓣膜,優點是使用年限長,不過患者須要終生服用抗凝血劑。陳紹緯教授解釋,組織瓣膜又稱生物瓣膜,主要有牛心組織瓣膜與豬心組織瓣膜,牛瓣膜具有較大的有效開口面積(EOA),血液流動效率較佳,且平均使用年限較長。接受組織瓣膜的患者不必因為瓣膜因素而長期用抗凝血劑,可避免藥物相關風險,幫助維持生活品質。

經導管主動脈瓣「瓣中瓣置換手術」解析

組織瓣膜的使用年限較機械瓣膜短,在經過多年後,可能需要再次接受瓣膜置換手術。陳紹緯教授說,第一次瓣膜置換手術時選擇的生物瓣膜很重要,歐美先進國家一般都使用新一代牛心組織瓣膜,使用年限相較豬心瓣膜更長,而患者在人工瓣膜退化後,若因高齡高風險需透過「經導管主動脈瓣瓣中瓣置換手術」來置換新的人工瓣膜,牛心組織瓣膜因開口較大,效果也較佳。

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經導管主動脈瓣「瓣中瓣置換手術」

經導管主動脈瓣瓣中瓣置換手術是由鼠蹊部股動脈置入導管,在先進影像系統的導引下延伸至主動脈瓣的位置,然後展開新的經導管主動脈瓣。陳紹緯教授說,經導管主動脈瓣置換手術的優點是可在局部麻醉、不插管的狀況下進行。由於不需開胸、心臟不停止,能夠有效降低手術風險,且恢復期較短。

瓣中瓣置換手術是將新的人工瓣膜放入舊的人工瓣膜中,因此原本的人工瓣膜若是具有較大開口的牛心組織瓣膜,效果會較為理想。陳紹緯教授說,人工瓣膜的選擇需要完善的規劃,在手術前請與醫師詳細討論,綜合評估,共同選擇合適的人工瓣膜!

筆記重點整理

● 主動脈瓣狹窄是指主動脈瓣因老化或病變而無法正常開啟,導致左心室的血液無法有效輸送至全身。由於血液供應不足,可能造成胸悶、胸痛、頭暈、暈厥、呼吸困難等症狀,嚴重恐造成猝死。

● 唯有透過主動脈瓣膜置換手術,才能從根本解決主動脈瓣狹窄的問題。外科開心手術是歷史悠久、技術成熟的手術,長期結果良好,亦可同時處理其他心血管病灶(如主動脈瘤),適合身體狀況佳、年紀較輕的病人。特別是先天性二瓣型主動脈病人,因大部發病年紀較輕,瓣膜鈣化嚴重不規則,且常伴隨主動脈瘤,目前歐美心臟學會治療指引均建議優先使用外科主動脈瓣膜置換手術,近期臨床試驗也顯示在這個族群,長期結果外科手術優於導管瓣膜手術。

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● 人工瓣膜主要分為「機械瓣膜」與「組織瓣膜」,機械瓣膜又稱金屬瓣膜,優點是使用年限長,不過患者須要終生服用抗凝血劑。組織瓣膜又稱生物瓣膜,主要有牛心組織瓣膜與豬心組織瓣膜,乾式牛瓣膜具有較大的有效開口面積(EOA),血液流動效率較佳,且平均使用年限較長。接受組織瓣膜的患者不必因為瓣膜因素而長期用抗凝血劑,可避免藥物相關風險,幫助維持生活品質。

● 第一次瓣膜置換手術時選擇的生物瓣膜很重要,歐美先進國家一般都使用新一代牛心組織瓣膜,使用年限相較豬心瓣膜更長,而患者在人工瓣膜退化後,若因高齡高風險需透過「經導管主動脈瓣瓣中瓣置換手術」來置換新的人工瓣膜,牛心組織瓣膜因開口較大,效果也較佳。由於不需開胸、心臟不停止,能夠有效降低手術風險,且恢復期較短。

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