111 年 國立臺灣大學法醫學科暨法醫學研究所碩士班乙組《法醫學（乙）》

本題主要考查法醫病理學中關於肝臟組織結構與血液循環的基礎知識。

肝臟組織結構：
肝臟的基本結構單位是肝小葉 (hepatic lobule)。肝小葉呈多邊形，中央有一條中央靜脈 (central vein)，周圍由肝細胞索 (cords of hepatocytes) 圍繞而成。肝細胞索呈放射狀排列，中間夾雜著肝竇 (sinusoids)，肝竇是充滿血液的毛細血管網，由門靜脈血和肝動脈血匯集而成。肝細胞索之間還有 Disse 腔 (space of Disse)，是肝細胞與肝竇之間的間隙，其中含有庫佛氏細胞 (Kupffer cells) 和纖維母細胞 (stellate cells)。肝細胞負責肝臟的各種代謝功能。

本題探討炎症反應的過程及其在法醫病理學中的應用價值。

炎症反應的順序：
炎症反應是一個複雜的、多階段的過程，通常遵循以下順序：

1. 損傷與初始反應 (Injury and Initial Response)： 組織受到損傷（如外傷、感染、化學物質刺激等），導致細胞受損或死亡，釋放出損傷相關分子模式 (DAMPs) 和病原體相關分子模式 (PAMPs)。
2. 血管反應 (Vascular Response)：
   • 血管收縮 (Vasoconstriction)： 短暫的動脈血管收縮，隨後是血管舒張。
   • 血管舒張 (Vasodilation)： 局部血管擴張，導致血流量增加，這是紅熱 (rubor) 和溫熱 (calor) 的原因。
   • 血管通透性增加 (Increased Vascular Permeability)： 內皮細胞收縮，血管壁間隙增大，血漿蛋白（如抗體、補體）和白血球更容易滲出到組織間隙，這是腫脹 (tumor) 的原因。
3. 細胞反應 (Cellular Response)：
   • 白血球趨化 (Leukocyte Chemotaxis)： 炎症介質吸引白血球（主要是中性粒細胞 Neutrophils）向損傷部位移動。
   • 白血球黏附與遷移 (Leukocyte Adhesion and Emigration)： 白血球黏附於血管內皮，然後穿過血管壁進入組織。
   • 吞噬作用 (Phagocytosis)： 白血球（主要是中性粒細胞和巨噬細胞 Macrophages）吞噬並清除病原體、壞死組織和異物。

本題旨在區分法醫學上兩種常見的外力性損傷——銳器傷與鈍器傷的特徵差異。

銳器傷 (Sharp force injuries)：
銳器傷是由具有鋒利邊緣或尖端的物體（如刀、劍、玻璃碎片、針等）所造成的損傷。其特點包括：

1. 傷口邊緣： 通常整齊、光滑，有切割或穿刺的痕跡。
2. 傷口形態：
   • 切割傷 (Incised wounds)： 傷口長度大於深度，邊緣整齊，通常呈線狀。
   • 刺傷 (Puncture wounds)： 傷口深度大於長度，呈點狀或線狀，常見於針、釘子等。
   • 撕裂傷 (Lacerated wounds)： 若銳器邊緣不夠鋒利或作用方式不當，也可能造成不規則的邊緣，但仍有切割或穿刺的特徵。
3. 出血： 由於血管被鋒利邊緣直接切斷，出血量通常較大，動脈出血時可見噴濺狀。
4. 組織損傷： 損傷的組織（如皮膚、肌肉、血管、神經）被整齊地切開，很少有挫傷或撕裂。

鈍器傷 (Blunt force injuries)：
鈍器傷是由沒有明顯鋒利邊緣或尖端的物體（如棍棒、拳頭、石頭、地面等）所造成的損傷。其特點包括：

1. 傷口邊緣： 通常不整齊、不規則，有挫傷、撕裂或擦傷的痕跡。
2. 傷口形態：
   • 擦傷 (Abrasions)： 表皮剝脫，有疼痛感，通常呈條狀或斑片狀。
   • 挫傷 (Contusions)： 皮下血管破裂出血，形成瘀血，外觀呈紫紅色或青紫色，隨時間顏色會變化。

本題考查法醫病理學中關於擴張性心肌症 (Dilated Cardiomyopathy, DCM) 的鑑定方法。DCM 是一種以心室擴張和收縮功能障礙為特徵的原發性心肌疾病，在法醫學上，其鑑定通常需要結合臨床病史、影像學檢查、病理學檢查等多方面證據。

鑑定方法：

1. 臨床病史與家族史 (Clinical History and Family History)：

   • 症狀： 詢問患者是否曾有心衰竭症狀，如呼吸困難、水腫、疲勞、胸悶、心悸等。
   • 病史： 是否有高血壓、冠心病、瓣膜病、酒精濫用、藥物濫用、病毒感染、毒素暴露等可能導致 DCM 的病史。
   • 家族史： 了解家族中是否有類似心臟疾病、猝死或心源性死亡的病史，因為許多 DCM 具有遺傳性。

2. 影像學檢查 (Imaging Studies)：

   • 心臟超音波 (Echocardiography)： 這是診斷 DCM 的主要手段。典型表現為左心室腔擴大、室壁變薄、射血分數降低（收縮功能減退）。
   • 心臟磁共振 (Cardiac MRI)： 可提供更詳細的心肌結構和功能信息，並能評估心肌纖維化。
   • 胸部 X 光 (Chest X-ray)： 可顯示心影擴大，肺部淤血或水腫。

3. 心電圖 (Electrocardiogram, ECG)：

   • 可能出現心律不整（如房顫、室性心動過速）、傳導阻滯、ST-T 波改變、左心室肥大等。

4. 血液檢查 (Blood Tests)：

   • 心肌酶譜： 如肌鈣蛋白 (Troponin) 和肌酸激酶同工酶 (CK-MB)，可能在急性心肌損傷時升高，但對於慢性 DCM 的診斷價值有限。

本題主要考查遺傳學中關於 Y 染色體的特性及其在法醫親權鑑定中的應用。

Y 染色體的特性：
Y 染色體是決定男性性別的染色體，僅存在於男性個體中，女性則為 XX。Y 染色體具有以下特性，使其適用於父系親緣鑑定：

1. 父系遺傳 (Paternal Inheritance)： Y 染色體完全由父親遺傳給兒子。兒子會繼承其父親的 Y 染色體，而女兒則不繼承。
2. 高度特異性 (High Specificity)： 在同一父系（祖父、父親、兒子、叔伯等男性親屬）中，Y 染色體上的某些區域（如 Y 染色體單倍型類群 Y-STRs）通常是高度保守且相似的，而在非父系親屬之間則差異較大。
3. 缺乏重組 (Lack of Recombination)： Y 染色體上的大部分區域（特別是 Y 染色體短臂 Yp 和長臂 Yq 的大部分）與 X 染色體幾乎沒有同源重組，這意味著 Y 染色體上的基因序列在代際傳遞中相對穩定，變異較少。

用於父系親緣鑑定（Y-STRs）：
在法醫親權鑑定中，主要利用 Y 染色體上的短串聯重複序列 (Short Tandem Repeats, Y-STRs) 來進行父系鑑定。

本題考查法醫人類學和分子生物學中關於從骨骼樣本中提取 DNA 的技術。骨骼是保存相對完好且能提供 DNA 信息的生物樣本，尤其在屍體腐敗嚴重或無法獲取其他軟組織時。

DNA 萃取步驟：

從骨骼殘骸中萃取 DNA 的過程通常包括以下幾個主要步驟：

1. 樣本採集與處理 (Sample Collection and Preparation)：

   • 採集： 選擇骨骼中相對較新、保存較完好的部位，如股骨、脛骨的內側皮質骨，或牙齒（若有）。避免採集已風化、腐爛或被污染的部位。
   • 清潔： 仔細清除骨骼表面的土壤、附著物、微生物等。可使用物理方法（如刷洗、刮擦）或化學方法（如次氯酸鈉溶液浸泡，但需注意控制濃度和時間，避免損傷 DNA）。
   • 消毒： 為了防止污染，操作人員應佩戴手套、口罩，並在無菌環境下進行。
   • 粉碎/研磨： 這是關鍵步驟，目的是增加骨骼與萃取試劑的接觸面積，釋放骨細胞內的 DNA。
     • 物理方法： 將骨骼在液氮中冷凍後，用研缽和研杵進行研磨成細粉末；或使用專門的骨骼研磨儀器。
     • 化學方法 (較少用)： 使用螯合劑（如 EDTA）溶解骨基質。

2. 細胞裂解與 DNA 釋放 (Cell Lysis and DNA Release)：

   • 將骨粉加入含有裂解緩衝液 (lysis buffer) 和蛋白酶 K (Proteinase K) 的試管中。
   • 裂解緩衝液： 含有去污劑（如 SDS）和鹽類，用於破壞細胞膜和核膜，釋放細胞內的 DNA。
   • 蛋白酶 K： 是一種廣譜蛋白酶，能在高溫下（通常 56°C）有效降解細胞和核蛋白（包括組蛋白和核酸酶），從而防止 DNA 被降解，並有助於後續去除蛋白質。
   • 孵育： 在適當的溫度（如 56°C）下長時間孵育（數小時至過夜），確保細胞充分裂解和蛋白質降解。

3. DNA 純化 (DNA Purification)：

   • 此步驟的目的是去除裂解液中的蛋白質、脂質、鹽類和其他雜質，獲得純化的 DNA。常用方法有：

本題考查 COVID-19 疫苗接種政策的時程，屬於公共衛生與流行病學的範疇。此類資訊會隨疫情發展而更新，以下為截至 2022 年考題當時可能涵蓋的重點時程概述，實際情況請以當時政府公告為準。

COVID-19 疫苗接種時程概述 (台灣，約 2022 年)：

1. 基礎劑 (Primary Series)：

   • 定義： 指為了建立初步免疫力的第一劑或前兩劑疫苗。根據不同廠牌疫苗（如 mRNA 疫苗需要兩劑，腺病毒載體疫苗通常需要兩劑；但有些廠牌或情況下，一劑也可能被視為完成基礎劑），其劑量和間隔時間有所不同。
   • 時程：
     • 第一劑： 依中央流行疫情指揮中心（當時）的規劃，逐步開放給不同年齡層、職業別、健康狀況的民眾接種。
     • 第二劑： 通常在第一劑接種後，間隔一定的時間（依疫苗廠牌而異，例如 mRNA 疫苗間隔約 4-8 週，腺病毒載體疫苗間隔約 8-12 週）。
   • 對象： 最初開放給醫護、高齡者、特定職業群體，後逐步擴大至一般民眾。

2. 追加劑 (Booster Dose)：

   • 定義： 指在完成基礎劑接種後，為提升或延續免疫保護力而額外接種的劑次。

本題延續上一題，探討 COVID-19 疫苗「基礎加強劑」(additional dose) 的適用對象。在 COVID-19 疫苗接種策略中，「additional dose」這個詞有時會與「booster dose」(追加劑) 混淆，但通常指的都是在完成「基礎劑」(primary series) 後，為了達到更完整的免疫保護，而額外接種的劑次。在早期，特別是針對免疫功能低下者，"additional dose" 較常被用於指在完成基礎劑後，需要額外一劑來建立足夠保護力的情況。

基礎加強劑 (Additional Dose) 的適用對象 (早期概念)：

早期，當病毒株變異和對免疫低下族群保護力不足的擔憂出現時，「additional dose」的概念主要被用於：

• 免疫功能低下者 (Immunocompromised Individuals)： 這是最主要的適用對象。這類患者（如接受器官移植者、接受化療或放射治療者、HIV 感染者、長期使用免疫抑制劑者、患有嚴重免疫缺陷疾病者等）對疫苗的免疫反應可能較弱，單純完成標準基礎劑後，產生的抗體水平可能不足以提供足夠保護。

本題考查神經病理學和臨床醫學中關於自發性顱內出血 (Spontaneous Intracranial Hemorrhage, SIH) 的危險因子。SIH 是指非外傷性因素引起的顱內出血。

常見的自發性顱內出血危險因子：

1. 高血壓 (Hypertension)：

   • 這是最常見且最重要的危險因子，尤其是慢性高血壓。長期的高血壓會導致顱內小動脈（如豆紋動脈）的壁發生玻璃樣變性 (hyalinosis) 和纖維化，使其變得脆弱，容易破裂。常見出血部位包括基底核 (basal ganglia)、視丘 (thalamus)、腦幹 (brainstem) 和小腦 (cerebellum)。

2. 腦動脈瘤 (Cerebral Aneurysm)：

   • 腦動脈瘤是腦血管壁局部擴張或膨出，最常見於動脈Willis環的交通動脈處。動脈瘤壁結構異常，缺乏彈性纖維層，非常容易破裂，導致蜘蛛膜下腔出血 (subarachnoid hemorrhage, SAH)，這是 SIH 的一種重要類型。

3. 腦血管畸形 (Cerebral Arteriovenous Malformations, AVMs)：

   • AVMs 是腦動脈與靜脈之間異常的血管團，動脈血直接流入靜脈，缺乏毛細血管網的緩衝，導致靜脈壓力升高，血管壁變薄，容易破裂出血，常造成腦實質內出血 (intraparenchymal hemorrhage, IPH)。

本題考查法醫學中關於孕婦創傷的常見原因。孕婦在遭受創傷時，除了自身生理狀態的改變，還需考慮對胎兒的影響。

造成孕婦重大創傷的常見原因：

1. 交通事故 (Motor Vehicle Accidents, MVAs)：

   • 這是孕婦創傷最常見的原因之一。孕婦的重心改變，反應能力可能下降，以及車輛安全帶的正確使用等，都可能影響其在事故中的受傷情況。胎兒也可能因衝擊或安全帶壓迫而受傷。

2. 跌倒 (Falls)：

   • 隨著妊娠進展，孕婦的平衡感可能變差，容易發生跌倒。跌倒可能導致骨盆骨折、頭部創傷、腹部鈍挫傷等。

3. 家庭暴力/肢體衝突 (Domestic Violence/Physical Assault)：

   • 不幸的是，孕婦也是家庭暴力和肢體衝突的受害者。腹部鈍器撞擊、毆打等都可能造成嚴重的創傷，不僅影響孕婦，對胎兒也可能造成嚴重後果，如胎盤早剝、早產、胎兒死亡等。

核心觀念

本題評量**法醫毒物學（Forensic Toxicology）**中「揮發性有機化合物（Volatile Organic Compounds, VOCs）」的鑑識核心能力，涵蓋：

1. VOC 物理化學特性：低沸點、高蒸氣壓、親脂性（易蓄積於富含脂肪的中樞神經系統與器官）。
2. 暴露來源與濫用型態：區分職業/環境暴露、蓄意濫用（如吸入劑濫用 Inhalant abuse）、意外誤食或摻偽（如假酒事件）。
3. 毒理致病機轉（Toxicokinetics & Toxicodynamics）：包括原體對中樞神經/心臟之急性毒性，以及代謝產物引起的生化毒性、酸中毒、細胞毒性或慢性致癌性。
4. 法醫檢驗與儀器分析：掌握揮發性檢體的保存原則、前處理技術（頂空進樣 Headspace, HS；固相微萃取 SPME）與儀器分析（HS-GC-FID、HS-GC/MS、LC-MS/MS）。

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解題方法

本題為法醫毒理申論題，作答應建立標準分析架構：

1. 挑選代表性物質：挑選法醫實務上最常見、且機制各異的三大經典 VOC：
   • 甲苯（Toluene）：代表「吸入性有機溶劑濫用與心神經毒性」。
   • 甲醇（Methanol）：代表「毒性揮發性醇類與代謝性毒性」。
   • 苯（Benzene）：代表「芳香烴類職業暴露與骨髓致癌毒性」。
2. 系統化分段論述：各物質依序詳細列出「來源」、「毒性與機轉」、「可行之法醫分析方法」。

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試題精解

一、甲苯（Toluene, $\text{C}_7\text{H}_8$）

1. 來源

• 工業與日常生活來源：作為工業溶劑廣泛存在於油漆、稀釋劑（香蕉水/天那水）、油性顏料、黏著劑（強力膠）及印刷油墨中。
• 法醫實務情境：常見於青少年的吸入劑濫用（Inhalant abuse），俗稱「吸強力膠」，常將溶劑倒入塑膠袋後套住口鼻嗅吸（Bagging / Huffing），或因工作場所通風不良導致的急性職業中毒。

2. 毒性與機轉

• 中樞神經系統抑制（CNS Depression）：甲苯具高脂溶性，可迅速穿透血腦屏障（BBB），增強 $\text{GABA}_\text{A}$ 受體活性並抑制 NMDA 受體，初期引起興奮與欣快感，隨後出現暈眩、共濟失調、昏迷與呼吸抑制；長期濫用會造成腦白質病變（Leukoencephalopathy）。
• 突發性吸入猝死症（Sudden Sniffing Death Syndrome, SSDS）：甲苯會使心肌對體內兒茶酚胺（Catecholamines，如腎上腺素）極度敏感。吸入者若受到驚嚇或劇烈運動，極易誘發致命性心室心律不整（如心室顫動 Ventricular Fibrillation）而迅速猝死。
• 代謝性酸中毒與電解質紊亂：甲苯體內代謝產物（馬尿酸）累積，可引發高陰離子間隙代謝性酸中毒（High Anion Gap Metabolic Acidosis）與遠端腎小管酸中毒（RTA Type 1），伴隨嚴重低血鉀（Hypokalemia）而致肌肉無力。

3. 可行之分析方法

• 檢體保存：採集全血、腦組織或肺組織，置於具鐵氟龍（PTFE）墊片密封之頂空玻璃瓶中，加入氟化鈉（$\text{NaF}$）防腐並充填至最小死腔，冷藏保存防揮發。
• 原體分析（定性與定量）：
  • 靜態頂空氣相層析質譜儀（Static Headspace Gas Chromatography-Mass Spectrometry, HS-GC/MS）：將檢體於定溫槽加熱平衡後，抽取氣相注入 GC/MS，以特徵離子（$m/z = 91, 92$）進行定性定量。
  • 頂空氣相層析火焰離子化檢測器（HS-GC-FID）：作為常規篩檢與定量工具。
• 代謝物分析：尿液中的主要代謝物馬尿酸（Hippuric acid）與鄰-甲酚（$o$-Cresol），可使用**高效液相層析儀（HPLC-UV）或液相層析串聯質譜儀（LC-MS/MS）**進行定量評估。

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二、甲醇（Methanol, $\text{CH}_3\text{OH}$）

1. 來源

• 工業與商品來源：工業用溶劑、防凍劑、擋風玻璃清洗液、固體酒精爐燃料。
• 法醫實務情境：私釀假酒（以廉價工業酒精替代乙醇）、意外誤飲或自殺吞服。

2. 毒性與機轉

• 致毒代謝機轉：甲醇本身僅具微弱麻醉性，但進入體內後經肝臟醇去氫酶（Alcohol Dehydrogenase, ADH）氧化為甲醛（Formaldehyde），再迅速經醛去氫酶（Aldehyde Dehydrogenase, ALDH）氧化為劇毒之甲酸（Formic acid / Formate）。
• 粒線體毒性與嚴重酸中毒：甲酸會專一性抑制粒線體內呼吸鏈的細胞色素 c 氧化酶（Cytochrome c oxidase），阻斷細胞有氧呼吸，造成組織缺氧、無氧乳酸大量生成，引起嚴重之高陰離子間隙代謝性酸中毒。

本題考查法醫毒理學中關於酒精檢測的知識，重點在於呼氣酒精濃度 (Breath Alcohol Concentration, BrAC) 和血液酒精濃度 (Blood Alcohol Concentration, BAC) 的測量方法、原理及其差異。

一、 呼氣酒精濃度 (BrAC) 的測量工具與原理 (3分)

• 常見測量工具： 酒精檢測儀 (Breathalyzer)。
• 原理：
  • 氣體交換定律 (Henry's Law)： 當血液中的酒精達到平衡狀態時，酒精會從血液中揮發到肺泡氣體中。血液酒精濃度與呼出的肺泡氣體中酒精濃度之間存在一個相對恆定的比例關係。
  • 測量過程： 受測者對著酒精檢測儀吹氣。儀器透過感測器（如燃料電池式、半導體式或紅外線式）偵測呼出氣體中的酒精分子。
    • 燃料電池式 (Fuel Cell)： 酒精在電極上被氧化，產生電流，電流強度與酒精濃度成正比。這是目前較為精確和常用的類型。
    • 半導體式 (Semiconductor)： 酒精氣體在半導體表面發生化學反應，改變其電阻，藉此測量酒精濃度。
    • 紅外線式 (Infrared)： 酒精分子能吸收特定波長的紅外線。儀器透過測量穿過氣體的紅外線強度衰減程度來計算酒精濃度。
  • 換算： 儀器會根據預設的換算係數（通常約為 210:1，即 1 毫升血液中的酒精相當於 210 毫升肺泡氣體中的酒精），將測得的肺泡氣體酒精濃度換算成血液酒精濃度。

二、 血液酒精濃度 (BAC) 的測量工具與原理 (3分)

• 常見測量工具： 實驗室檢測（血液樣本分析）。
• 原理：
  • 直接測量： 直接從受測者抽取血液樣本，然後在實驗室中使用精確的化學分析方法來測定血液中酒精的含量。
  • 常用分析方法：
    • 氣體層析法 (Gas Chromatography, GC)： 這是法醫學上最常用且最精確的方法。血液樣本經過前處理（如頂空法）後，利用 GC 分離血液中的酒精，並通過檢測器（如火焰離子化檢測器 FID）進行定量。
    • 酶法 (Enzymatic Methods)： 利用特定的酶（如酒精氧化酶）與血液中的酒精反應，產生可測量的產物（如 NADH），通過測量產物的量來計算酒精濃度。
    • 雙氧化還原滴定法 (Dichromate Titration)： 較早期的方法，利用重鉻酸鹽氧化血液中的酒精。
  • 單位： 通常以每 100 毫升血液中的酒精克數 (g/100mL) 或毫克數 (mg/100mL) 表示，或以質量百分比 (% w/v) 表示。

三、 呼氣酒精濃度與血液酒精濃度之差異比較 (4分)

| 特徵 | 呼氣酒精濃度 (BrAC) | 血液酒精濃度 (BAC)