470.1 🎓 醫學生版

對象：M3-M6 醫學生。重金屬（heavy metals）中毒在台灣的考試與臨床都屬於 high-yield 題材，因為它把「環境/職業暴露史」「特徵性臨床表現」「特定螯合劑（chelating agent）治療」三件事綁在一起考。美國 ATSDR 把毒性危害排名第一、第二、第三、第七的全是重金屬——分別是砷（arsenic）、鉛（lead）、汞（mercury）、鎘（cadmium），WHO 也把這四個列在全球十大健康關注化學物質之列。讀這章請抓住一個核心邏輯：金屬本身極穩定、在體內會被特定器官（骨、肝、腎）長期囤積，治療最重要的不是給藥，而是辨識並終止暴露；螯合劑只在急性、有症狀的中毒才上場，而且不同金屬要用不同的螯合劑。

470.1.0.1 📌 一頁重點

四大毒性金屬（按 ATSDR 排名）：砷（第 1）、鉛（第 2）、汞（第 3）、鎘（第 7）。
進入途徑：主要是吸入粉塵（dust）與燻煙（fume，燃燒產生的微粒）；汞還可以氣化成蒸氣（vapor）被吸入；經口攝入時，腸胃吸收率隨化學形態與宿主營養狀態變化很大（兒童的手到口行為特別要注意）。
共同機轉：抑制酵素、破壞胞器與 DNA、共價修飾蛋白、產生活性氧（ROS）、把必需金屬從金屬蛋白上擠掉；近年還發現會改變 DNA 甲基化等表觀遺傳。
治療三原則：①辨識並終止暴露（最重要）→ ②支持性治療 → ③必要時螯合（acute、有症狀才用）。活性碳不吸附金屬，對急性金屬攝入用處有限（唯一例外是鉈 thallium）。
螯合劑配對要會背：
- 砷 → dimercaprol（BAL）為主，口服 succimer（DMSA）為替代。
- 鉛 → 口服 DMSA（succimer）；急性重症住院用 IV/IM 的 CaEDTA，腦病變時加 dimercaprol 防惡化。
- 汞 → dimercaprol、DMSA 或 penicillamine；慢性無機汞中毒首選 N-acetyl penicillamine。
- 鎘 → 沒有有效螯合治療（dimercaprol 反而會加重腎毒性），只能避免暴露 + 支持。
特徵口訣：砷的指甲 Mees’ lines＋蒜味口氣；鉛的牙齦鉛線＋垂腕（wrist drop）＋嗜鹼性斑點（basophilic stippling）；汞的意向性顫抖＋mercurial erethism（瘋帽匠）、兒童 acrodynia（粉紅病）；鎘的 itai-itai（痛痛病）骨痛骨折＋β2-microglobulin 尿。

470.1.0.2 一、總論：金屬怎麼進來、怎麼分布、怎麼出去

金屬主要以粉塵與燻煙的形式被吸入；燻煙特指燃燒所產生的極微小顆粒，因此焚化、冶煉、銲接這類作業特別危險。汞比較特別，會揮發成蒸氣被吸入（例如製作牙科汞合金 dental amalgam 時）。當金屬經由受污染的食物、飲水或手到口行為被攝入時，腸胃道的吸收率會隨金屬的化學形態與宿主的營養狀態而有很大差異——例如缺鐵、缺鈣的兒童會吸收更多鉛。

金屬一旦被吸收，血液是主要的運輸媒介，其動力學取決於擴散性、蛋白結合、生物轉化速率、細胞內配體的可得性等因素。重點在於：有些器官（骨、肝、腎）會把金屬以高濃度封存多年，這也是為什麼這些金屬的「身體負荷（body burden）」可以累積很久。大多數金屬經由腎臟清除與腸胃道排泄，部分也會透過唾液、汗、呼氣、乳汁、皮屑與毛髮指甲流失——這也解釋了為什麼毛髮與指甲可以拿來檢測長期暴露。金屬本身極穩定，方便在生物檢體中追蹤測量，但測到的濃度其臨床意義不一定明確。

要分清楚兩類金屬：像銅、硒是必需微量元素，正常代謝需要它們，只是高劑量才有毒；而鉛、汞屬於外源性異物（xenobiotic），理論上在任何暴露程度都可能產生毒性。近年研究焦點正是這些低劑量異物金屬暴露，可能對慢性病、心臟病、中風、癌症風險造成的微妙但具公共衛生意義的影響。

治療最重要的一步是辨識並終止暴露，這點請務必牢記，比給任何藥都重要。螯合劑（chelating agents）的原理是把金屬結合成穩定、低毒性的環狀化合物，再促進其排出。主要的螯合劑有四個：dimercaprol（British anti-Lewisite, BAL）、EDTA、succimer（dimercaptosuccinic acid, DMSA）、penicillamine，用哪一個取決於金屬種類與臨床情境，而且大多保留給急性、有症狀的金屬中毒。要特別記住：活性碳不吸附金屬，所以對急性金屬攝入的用處有限。

470.1.0.3 二、砷（Arsenic）

暴露源：冶煉與微電子產業；木材防腐劑、農藥、除草劑、殺真菌劑；深水井的污染（contaminant of deep-water wells）；民俗療法；煤炭以及這些產品的焚化。重要觀念：海鮮與魚類中的有機砷（arsenobetaine、arsenocholine）是無毒的；真正有毒的是無機砷（inorganic arsenic），它在肺與腸胃道很容易被吸收，封存在肝、脾、腎、肺與腸胃道，殘留物會留在皮膚、毛髮、指甲。身體會透過生物甲基化（biomethylation）將砷解毒，但這個過程會飽和。

急性中毒：造成腸黏膜壞死、出血性腸胃炎、體液流失、低血壓，延遲性的心肌病變、急性腎小管壞死（ATN）與溶血。臨床上表現為噁心、嘔吐、腹瀉、腹痛、譫妄、昏迷、抽搐，呼氣有蒜味（garlicky odor）。

慢性中毒：糖尿病、血管痙攣、缺血性心臟病、周邊血管功能不全與壞疽、周邊神經病變，以及皮膚、肺、肝（angiosarcoma）、膀胱、腎的癌症。皮膚表現是 high-yield：過度角化（hyperkeratosis）、色素沉著（hyperpigmentation）、剝脫性皮膚炎，以及指甲上的 Mees’ lines（橫向白色條紋）；神經學上是感覺與運動性多發性神經炎、遠端無力。原文補充：砷即使在中等暴露也明確增加皮膚、膀胱、腎盂、輸尿管、腎、肝、肺癌的風險；低劑量砷也是高血壓、動脈硬化、缺血性心臟病與中風的風險因子，並可能造成兒童神經發育遲緩、第二型糖尿病。

診斷：腹部 X 光可見砷的不透 X 光徵象（radiopaque）；心電圖可見 QRS 增寬、QT 延長、ST 下降、T 波平坦。24 小時尿砷 > 67 μmol/d（或 50 μg/d，但採檢前 24 小時不可吃海鮮以免偽陽性）；近期暴露則血清砷 > 0.9 μmol/L（7 μg/dL）。毛髮或指甲砷濃度高也可佐證。

治療：若為急性攝入，可催吐、洗胃、給活性碳加瀉劑（這裡砷是少數仍考慮用活性碳的情境，因伴隨瀉劑清腸）；ICU 支持性治療。螯合用 dimercaprol 3–5 mg/kg IM，q4h × 2 天、q6h × 1 天、之後 q12h × 10 天；替代方案是口服 succimer（DMSA）。致死劑量：成人 120–200 mg、兒童 2 mg/kg。

470.1.0.4 三、鎘（Cadmium）

暴露源：金屬電鍍、顏料、冶煉、電池、塑膠產業；菸草（吸菸是重要來源）；這些產品的焚化；攝入會濃縮鎘的食物（穀類、麥片、內臟）。

代謝：經攝入或吸入吸收，與 metallothionein 結合，在腎絲球過濾後又被近端腎小管再吸收（因此很難排出），生物半衰期長達 10–30 年。它結合細胞的硫氫基（sulfhydryl groups），與鋅、鈣競爭結合位，主要濃縮在肝與腎。

毒性：急性吸入在 4–24 小時後造成肺炎；急性攝入造成腸胃炎。慢性暴露造成嗅覺喪失（anosmia）、牙齒變黃、肺氣腫、輕度肝功能上升、對治療無反應的小球性低色素性貧血、蛋白尿、尿中 β2-microglobulin 上升、鈣尿（calciuria），最終導致慢性腎衰竭、骨軟化症（osteomalacia）與骨折、缺血性心臟病與中風。鎘現已知會造成肺、攝護腺、腎的癌症。

痛痛病（itai-itai disease）是必考典故：1946 年日本因採礦廢水污染食物與水源，造成鎘誘發的骨毒性、痛苦的骨折，因病人喊「痛痛（ouch-ouch）」而得名。原文補充鎘與骨密度下降、骨折增加、腎移植長期失敗、肺功能下降、心血管死亡都有關，IARC 將鎘列為已知致癌物。

診斷：吸入時有肋膜性胸痛、呼吸困難、發紺、發燒、心搏過速、噁心、非心因性肺水腫；攝入時有噁心嘔吐、腹絞痛、腹瀉。骨軟化時有骨痛與骨折。近期暴露血清鎘 > 5 μg/dL；尿鎘 > 10 μg/g creatinine 與/或尿 β2-microglobulin 上升（注意 β2-microglobulin 在腎盂腎炎等其他腎病也會升高）。

治療（high-yield 反差）：鎘中毒沒有有效治療——螯合無用，而且 dimercaprol 會加重腎毒性！ 只能避免進一步暴露、支持性治療、骨軟化症補充維生素 D。這是四大金屬裡唯一明確「不要螯合」的。

470.1.0.5 四、鉛（Lead）

暴露源（很廣，列舉重點）：汽車電池、鉛水晶玻璃、陶瓷、釣魚鉛錘的製造；拆除或打磨含鉛油漆的房屋與橋樑（1978 年前蓋的舊房子特別危險）；彩繪玻璃製作、水管、銲接；環境暴露於油漆碎片、室內灰塵、靶場（子彈粉塵）；用釉燒不當的陶器或受鉛污染的炊具盛裝的食物或水；鉛水管；受污染的香料、草藥、糖果；含鉛燃料燃燒、汽車電池回收與電子廢棄物。

代謝（考點密集）：經攝入或吸入吸收，有機鉛（如四乙基鉛 tetraethyl lead）可經皮吸收。在血中 95–99% 封存在紅血球內——所以必須測「全血鉛（whole blood）」而非血清鉛。鉛廣泛分布到軟組織（半衰期約 30 天），約 15% 劑量封存在骨（半衰期 > 20 年），主要由尿排出，也會出現在乳汁。機轉是干擾粒線體氧化磷酸化、ATPases、鈣依賴性傳訊，並增強氧化與細胞凋亡。

毒性（依血鉛分層）： - 急性高暴露（BPb > 60–80 μg/dL）：神經傳遞受損與神經元死亡（中樞與周邊）、造血受損、腎小管功能異常。 - 更高暴露（BPb > 80–120 μg/dL）：急性腦病變（encephalopathy）伴抽搐、昏迷、死亡。 - 兒童次臨床暴露（BPb 25–60 μg/dL）：貧血、智能不足，以及語言、運動、平衡、聽力、行為、學業表現的缺損。IQ 受損在更低濃度就會發生，沒有可測得的閾值（低到偵測極限 ~1 μg/dL）。 - 成人慢性次臨床暴露（BPb > 40 μg/dL）：貧血、（主要為運動性的）脫髓鞘性周邊神經病變、反應時間與聽力受損、認知加速下降、高血壓、心電圖傳導延遲、心血管病與死亡風險上升、間質性腎炎與慢性腎衰竭、精子數下降與自發性流產。

臨床徵象（必背）：兒童 BPb > 80 μg/dL 可見躁動、厭食、貧血、Fanconi 症候群、膿尿、氮血症，長骨 X 光可見骨骺板的「鉛線（lead lines）」；BPb > 120 μg/dL 抽搐、昏迷。成人除類似症狀外，還有頭痛、關節肌肉痛、憂鬱、短期記憶受損、性慾下降；理學檢查可見牙齦的鉛線（gum lead line）、垂腕（wrist drop）與認知功能下降；實驗室可見正球性正色素性貧血、嗜鹼性斑點（basophilic stippling）、血中原紫質（protoporphyrin，free erythrocyte 或 zinc）上升、神經傳導的運動延遲。

篩檢：CDC 建議所有美國兒童在開始爬行時（約 6 個月）篩檢，若 BPb > 3.5 μg/dL 即開始找源頭並介入。美國 OSHA 要求對暴露鉛的勞工定期檢測，BPb > 40 μg/dL 應移除（newer guidelines 建議維持 < 10、BPb > 20 即移除）。

治療：辨識與矯正暴露源最關鍵。有症狀的高暴露個案，用口服 DMSA（succimer）螯合；若急性中毒，住院並用 IV 或 IM 的 CaEDTA，再加 dimercaprol 以防腦病變惡化。重要警語：一項大型多中心隨機試驗顯示，對無症狀鉛暴露兒童（如 BPb 20–40 μg/dL）螯合並未改善智力。矯正鐵、鈣、鎂、鋅的飲食缺乏可降低鉛吸收；維生素 C 是弱的天然螯合劑；孕婦睡前補充鈣 1200 mg 可降低血鉛。

470.1.0.6 五、汞（Mercury）

汞要先分三種形態，毒性與處置都不同：元素汞（金屬汞 Hg⁰）、無機汞（mercurous Hg⁺、mercuric Hg²⁺）、有機汞（如甲基汞 methylmercury）。

暴露源：金屬汞、亞汞與汞鹽暴露見於某些化學、金屬處理、電氣設備、汽車產業；也存在於溫度計、牙科汞合金、電池。汞經廢棄物焚化散播；環境細菌會把無機汞轉成有機汞，再沿水生食物鏈生物濃縮，污染鮪魚、旗魚等大型遠洋魚。

代謝：元素汞口服吸收差，但會揮發成高度可吸收的蒸氣；無機汞經腸道與皮膚吸收；有機汞經吸入與攝入都吸收良好。元素汞與有機汞會穿過血腦屏障與胎盤。汞由尿與糞排出，血中半衰期約 60 天，但在腎與腦的沉積會留存多年。

毒性： - 急性吸入汞蒸氣 → 肺炎與非心因性肺水腫（可致死）、中樞神經症狀、多發性神經病變；慢性高暴露造成中樞神經毒性（mercurial erethism）。 - 急性攝入無機汞 → 腸胃炎、腎病症候群或急性腎衰竭、高血壓、心搏過速、心血管崩潰（10–42 mg/kg 可致死）。 - 攝入有機汞 → 腸胃炎、心律不整，以及基底核、灰質、小腦的病變（> 1.7 mg/kg）。 - 孕期高暴露 → 干擾胎兒神經元遷移，造成嚴重智能不足；輕度暴露（吃魚）與後代神經行為表現下降有關。 - 二甲基汞（dimethylmercury） 是只在研究室出現的「超級毒物」，幾滴經皮吸收或吸入蒸氣就能造成嚴重小腦退化與死亡。

特徵臨床（必背）：慢性金屬汞蒸氣暴露造成特徵性的意向性顫抖（intention tremor）與 mercurial erethism——亢奮、記憶喪失、失眠、膽怯、譫妄，這就是「瘋帽匠（mad as a hatter）」的由來（昔日製帽用汞）。兒童任何形式的汞暴露可能發展出 acrodynia（粉紅病，手腳發紅、發癢、腫脹、心搏過速、高血壓、流涎或多汗、易怒、手掌腳掌脫皮）。

診斷：元素或無機汞毒性始於血中 > 3.6 μg/dL、尿 > 15 μg/dL。有機汞暴露最好測血（近期）或毛髮（慢性）；兒童的中樞神經毒性可能源自胎兒期暴露（母親毛髮汞 > 6 μg/g）。

治療：急性攝入汞鹽用催吐或洗胃 +polythiol resin（在腸胃道結合汞）。螯合用 dimercaprol、DMSA（succimer）或 penicillamine，5 天療程之間隔幾天休息。若腎衰竭，用腹膜透析或血液透析。慢性無機汞中毒最好用 N-acetyl penicillamine。

470.1.0.7 六、其他值得一提的金屬（速覽）

原文表外簡述了幾個臨床較少見但會考的金屬： - 鋁（aluminum）：與嚴重腎病/透析病人的腦病變有關；和阿茲海默症的關聯證據仍弱，不能下因果結論。 - 六價鉻（hexavalent chromium）：腐蝕性、致敏；鉻酸鹽產業勞工肺癌風險升高。 - 鈷（cobalt）：曾因加入啤酒做泡沫穩定劑造成致命心肌病變；近年也見於髖關節置換金屬植入物的暴露。 - 錳（manganese）：礦工、乾電池製造、電弧銲接者，職業暴露 1–2 年可造成巴金森氏症候群（步態障礙、姿勢不穩、面具臉、顫抖、精神症狀），且對 L-dopa 無反應（這點與典型巴金森不同）。 - 鎳（nickel）：誘發過敏反應；某些低水溶性鎳化合物吸入與肺癌相關。 - 鉈（thallium）：殺蟲劑、合金、煙火成分，經皮、攝入、吸入皆可吸收；單次 > 1 g 或 > 8 mg/kg 即嚴重中毒，先腸胃道症狀再到意識混亂、精神病、昏迷；鉈不透 X 光。鉈是唯一活性碳有用的金屬（中斷其腸肝循環）；解毒用普魯士藍（Prussian blue）口服、強迫利尿、氯化鉀（促進腎排泄）、腹膜透析。

470.1.0.8 🎯 醫學生最該記住的 7 件事

四大毒性金屬按 ATSDR 排名是砷（1）、鉛（2）、汞（3）、鎘（7）；治療第一步永遠是辨識並終止暴露，不是給藥。
螯合劑配對：砷/汞用 dimercaprol（BAL），鉛用 DMSA（succimer），鉛急性重症用 CaEDTA（腦病變時加 BAL），慢性無機汞用 N-acetyl penicillamine。
鎘中毒不能螯合——dimercaprol 反而加重腎毒性；只能避免暴露＋支持治療。
活性碳不吸附金屬，急性金屬攝入用處有限；唯一例外是鉈（可中斷腸肝循環，鉈解毒用普魯士藍）。
特徵徵象連連看：砷＝Mees’ lines＋蒜味；鉛＝牙齦鉛線＋垂腕＋嗜鹼性斑點＋骨骺鉛線；汞＝意向性顫抖＋瘋帽匠＋兒童 acrodynia；鎘＝痛痛病骨折＋β2-microglobulin 尿。
鉛要測全血（95–99% 在紅血球內），不是血清；骨鉛（KXRF）反映長期累積，血鉛反映近期。
海鮮裡的有機砷（arsenobetaine）無毒，驗尿砷前 24 小時不可吃海鮮以免偽陽性；汞則相反，魚是甲基汞的主要來源（孕婦慎選低汞魚）。

來源：Harrison 22e Ch.469（Table 469-1 與內文）。四大金屬的暴露源、代謝、臨床、診斷數值與螯合劑配對均對照原文；其他金屬（鋁/鉻/鈷/錳/鎳/鉈）為原文表外段落。