【科學簡史外傳】留下想說的最後一句話──「主動登記」器官捐贈的另一面

本文與 BRITA 合作，泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎？

如果你回到兩百年前，試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水，可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐，氣味刺鼻，甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水，被戲稱為「流動的污水」，當時的人們雖然知道水不乾淨，但卻無力改變，導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

幸運的是，現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物，但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰，哪些技術真正有效？

濾水技術：從霍亂危機到高效濾芯

19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展，面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊，甚至未經處理的地下水，導致傳染病肆虐。

1854 年，英國醫生約翰·斯諾（John Snow）透過流行病學調查，發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關，這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度，促使公衛政策改革，加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初，英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒，成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率，這一技術迅速普及，成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾，尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後，惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年，後藤新平出任民政長官，他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設，對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題，他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓（William Kinnimond Burton） 來台，規劃現代化的供水設施。在雙方合作下，台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年，全台已有 16 座現代水廠，有效改善公共衛生，為台灣城市化奠定關鍵基礎。

進入 20 世紀，人們已經可以喝到看起來乾淨的水，但問題真的解決了嗎？ 科學家如今發現，水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物，甚至微量的內分泌干擾物，這些看不見、嚐不出的隱形污染，正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此，濾水技術迎來了一波科技革新，活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透（RO）等技術相繼問世，各有其專長：

• 活性碳吸附：去除氯氣、異味與部分有機污染物

• 離子交換樹脂：軟化水質，去除鈣鎂離子，減少水垢

• 微濾技術、逆滲透（RO）技術：攔截細菌與部分微生物，過濾重金屬與污染物等

這些技術相互搭配，能夠大幅提升飲水安全，然而，無論技術如何進步，濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯，決定了水質能否真正被淨化，而現代濾水器的競爭，正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是，最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能？

濾芯的壽命與更換頻率：濾水效能的關鍵時刻濾芯，雖然是濾水器中看不見的內部構件，卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例，其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂，能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質，並過濾鉛、銅等重金屬，同時軟化水質，提升口感。

然而，隨著市場需求的增長，非原廠濾芯也悄然湧現，這不僅影響濾水效果，更可能帶來健康風險。據消費者反映，同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯，顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全，建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯，避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙，正面則可看到 BRITA 商標，以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣，並且沒有拉環設計，底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節，才能確保濾芯發揮最佳過濾效果，讓每一口水都能保證潔淨安全。

不過，即便是正品濾芯，其效能也非永久不變。隨著使用時間增加，濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞，導致過濾效果減弱，濾水速度也可能變慢。而且，濾芯在拆封後便接觸到空氣，潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯，不僅會影響過濾效能，還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質，形成「過濾器悖論」（Filter Paradox）：本應淨化水質的裝置，反而成為污染源。為此，BRITA 建議每四週更換一次濾芯，以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題，BRITA 推出了三大智慧提醒機制，確保濾芯不會因過期使用而影響水質：

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈：即時監測濾芯狀況，顯示剩餘效能，讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒：掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間，自動提醒何時該更換，減少遺漏。

3. LINE 官方帳號自動通知：透過 LINE 推送更換提醒，確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天，濾芯已不僅僅是過濾裝置，更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備，成為了健康生活的關鍵。

濾水技術：不僅是進步，更是守護未來

人類對潔淨飲用水的追求，從未停止。19世紀，隨著城市化與工業化發展，水污染問題加劇並引發霍亂等疾病，促使濾水技術迅速發展。20世紀，氯消毒技術普及，進一步保障了水質安全。隨著科技進步，現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術，去除水中的污染物，讓每一口水更加潔淨與安全。

今天，消費者不再單純依賴公共供水系統，而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如，BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求，從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題，去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%，並通過 SGS 檢測，通過國家標準水質檢測「可生飲」，讓消費者能安心直飲。

然而，隨著環境污染問題的加劇，真正的挑戰在於如何減少水污染，並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具，更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備，它象徵著人類與自然的對話，提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利，更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源，且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

哪些人會需要換肝呢？

需要換肝的族群年齡分佈大致上呈兩大族群，一邊是剛出生帶有先天疾病的小朋友，一邊是後天罹病的成年人^[1]。譬如說小兒科會見到的膽道閉鎖，這些小朋友天生膽道就發育不良，膽汁無法順利排到膽管，而淤積在肝臟。如果不處置，會在數個月後快速進展成肝衰竭而有生命危險。

成年人需要換肝的在在台灣以前常見的是因為 HBV 或 HCV 造成的猛爆性肝炎，現在可能就屬肝癌、酒精性肝炎、非酒精性脂肪肝炎、藥物中毒等最為大宗。依照巴賽隆納小細胞肝癌（hepatocellular carcinoma）治療指引^[2]，在肝功能還未受損太嚴重時，若腫瘤數目、大小、位置理想，肝癌病人是可以接受換肝手術，「治癒」肝癌的。這比起許多以延長幾個月的餘命為目標的癌症治療而言，是很難得的。

台灣其實是特例？國際肝臟移植的現況

據衛福部 2020 年統計數據，台灣 2005 至 2018 總計執行了 6211 例的肝臟移植，其中活體肝臟移植就佔了其中的 4915 例^[3]。所謂的「活體」移植就是在幾乎相同的時間內，兩個開刀房、兩組醫護人馬，同時開刀，一邊把受贈者有問題的肝臟取下，一邊把捐贈者的部分肝臟擷取，最後接到受贈者體內。這也常常躍升至媒體，如「捐肝救父」、「捐肝救子」的佳話。

活體移植不僅考驗主刀者的技術、也考驗醫護團隊的默契。開刀只是其中一關，開刀前的配對、開刀後的術後照顧、抗排斥治療等等，皆是重重的考驗。不過台灣日本等國家活體移植的盛行，其實是國際移植界的特例。

活體移植牽涉到的倫理議題，也讓台灣目前活體移植只限於親屬。若非親屬捐贈，則只能排隊，等意外死亡者的肝臟捐贈。所以在國際上行之有年、且更常見的其實是大體捐贈，一般上會是來自因意外或因疾病而腦死的病人。

肝臟從捐贈者體內被取出後，會在 2-5°C 的液態保存液中暫存，並且在數小時內必須移植到受贈者體內。這黃金數小時，是沒有血液灌流的，換句話說，肝臟組織無法有效率的得到生存所需的氧氣，以及排泄代謝廢物，所以一般來說會把這段黃金時間限縮在 12 小時內。如果算上捐贈肝臟組織的運輸以及兩個手術（捐贈以及受贈者）的時間，整個移植是一個跟時間賽跑的過程。如果到目前為止，這個任務還不夠艱鉅的話，我們可以看看美國的統計數字。

在美國大約有 17,000 人在等肝臟捐贈，但實際上每年只有約 6,500 個肝臟被捐贈^[4]。所以肝臟捐贈目前還是非常短缺的，而需要換肝的人在等待過程中，存活機率也一點一滴的流失。

全新的方向：瑞士的跨領域研究

在大體捐贈以及活體移植各有其限制的狀況下，一組在瑞士的人馬開始了一個全新的肝臟移植方式^[5]。這群人結合了工程、生物化學以及醫學專業，一起研發了一台機器，可以在體外模擬許多類似人體內的環境，讓肝臟在移植過程中，有最小的轉換過程。可能的環境衝擊包括溶血、血行動力學不穩、溫度控制、血糖控制、肝醣消耗、以及物理壓力造成的組織壞死。而在今年，他們發表了第一個使用此機器的人體肝臟移植案例。

肝臟組織是來自一個 29 歲的年輕病人，因為腹部硬纖維黏液瘤（desmoid fibromatosis），併發長期感染以及敗血症，為了要控制病情而必須切除部分肝臟組織。一般來說，這樣的肝臟組織是不會再捐出去的，不只因為有腫瘤病史，而且又有進行中的感染，如果腫瘤細胞在受贈者體內繼續生長，或是感染持續進行，那麼受贈者的預後一定也很慘淡。但是這組瑞士人馬，在經過捐贈、受贈者兩方同意後，決定利用手術後剩下的肝臟組織。於是這個被取下來的肝臟組織，在肝門靜脈、肝動脈、下大靜脈、以及總膽管都被恰當的接到機器上後，就開始了這個神奇的體外之旅。

一切的變因都盡量模擬體內環境，包括溫度（37 度）、血液灌流速度、脈衝式血壓，並且持續抗生素（因為捐贈者有細菌以及真菌感染）。三天後，這個肝臟再重回人體中，是位 62 歲的受贈者。

這個嘗試特別的地方在於，雖然肝臟在體外保存了三天，卻沒有在大體捐贈常見的組織再灌流傷害（是指經過一段缺血的時間後，血管重新被打通，血液帶來充足的氧氣，但同時也產生很多自由基），這是只有活體捐贈才比較能看到的優點。而且可能因為肝臟先天免疫功能的保留，後續的排斥反應並不明顯，病人術後的抗排斥藥用量逐步地降低。與此同時，體外保存期間還可以持續治療，譬如在這個例子中的抗生素治療，讓一些本來無法使用的組織，變成可以捐贈的祝福。

肝臟移植的一線曙光

雖然在台灣大體肝臟捐贈比較不常見，反而活體肝臟移植是比較盛行的做法，但活體移植仍存有道德辯證、危害健康捐贈者健康等等的疑慮。畢竟捐贈者一般都是健康人，而捐肝的大手術也是有一定的風險的。

在這個器官需求者眾、捐贈者匱乏的社會中，這個體外保存的技術絕對是一個令人興奮的新發明。只是就像任何新的醫學發明，臨床的資料需要長期而且大量病患的累積，才能有足夠的證據支持。這個幸運的受贈者已經持續被追蹤了一年，也許再五年、十年，再百個、千個病人，而有了世代研究，體外保存技術將會變成移植醫學的顯學。

1. Kasper, D. L., Fauci, A. S., Hauser, S. L., Longo, D. L. 1., Jameson, J. L., & Loscalzo, J. (2015). Harrison’s principles of internal medicine (19th edition.). New York: McGraw Hill Education.
2. Llovet, J.M., Fuster, J. and Bruix, J. (2004), The Barcelona approach: Diagnosis, staging, and treatment of hepatocellular carcinoma. Liver Transpl, 10: S115-S120. 
3. 衛福部公布：我肝移植成功率逾八成高雄長庚雙冠王
4. https://hospital.uillinois.edu/primary-and-specialty-care/transplantation-program/liver-transplantation/your-liver-transplant-options/cadaver-liver-transplant
5. Clavien, PA., Dutkowski, P., Mueller, M. et al. Transplantation of a human liver following 3 days of ex situ normothermic preservation. Nat Biotechnol (2022).

• 作者／吳明儒教授
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《腎臟移植重點講解，醫師圖解說明》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔

我們的腎臟主要負責維持體內水分和電解質的平衡，並排除一些代謝廢物。當腎臟功能衰竭，患者就必須仰賴定期洗腎來維生。根據健保署統計，2019 年健保支出最多是疾病是「慢性腎臟疾病」，治療費用高達 533 億元，接受洗腎治療的患者超過 9.2 萬人。

臺中榮民總醫院內科部主任吳明儒教授指出，腎臟移植能幫助患者脫離洗腎的羈絆，生活品質大幅提升，也有助於降低醫療支出。

台灣的腎臟移植技術已相當成熟，接受腎臟移植五年後，患者存活率高達 93%，而且有超過 85% 的移植腎臟仍然具有功能。隨著免疫抑制劑的進步，有超過半數的移植腎可以存活 15 至 20 年以上。

糖尿病、反覆感染、腎絲球腎炎——這些患者可能出現腎臟衰竭

吳明儒教授表示，糖尿病是造成慢性腎臟病最常見的原因，超標的血糖會持續對腎臟造成傷害，進展到腎臟衰竭而需要洗腎的患者中約四成是因為糖尿病。另外還有許多原因可能導致慢性腎臟病，例如高血壓、腎絲球腎炎、反覆腎臟感染、泌尿道阻塞、心臟衰竭、具有腎毒性的藥物、重金屬中毒等。

當腎臟功能惡化到一定程度時，醫師便會建議患者開始為接下來的透析治療做準備，若要接受血液透析，就要建立動靜脈瘻管，若要接受腹膜透析，就要將腹膜透析導管植入腹腔。

另一方面，患者也可以考慮接受腎臟移植的評估，經過一系列完整的檢查，諸如人類白血球抗原測定（Human Leukocyte Antigen，HLA）、群組反應性抗體測定（Panel Reactive Antibody，PRA）、感染篩檢、心肺功能、手術風險等，便能夠登錄至器官捐贈移植登錄中心，列入等待名單。

如果狀況許可，早一點進行腎臟移植對患者愈有利，很多國家不鼓勵洗腎後再移植，他們希望可以在末期腎臟病第五期時就開始評估進行腎臟移植的可能性。這些患者預計會在一、兩年內開始洗腎，若能在洗腎前接受腎臟移植，對患者存活率有幫助。

腎臟剩一顆還可以生活嗎？移植如何進行？

吳明儒教授解釋，腎臟移植的器官來源有大愛捐贈和活體捐贈，大愛捐贈的腎臟數量很有限，每年僅有兩百餘人能獲得配對相符的腎臟。活體捐贈的腎臟能幫助縮短漫長的等待時間。

我們體內有兩顆腎臟，正常狀況下，一顆腎臟就能滿足生理所需，因此有機會進行活體移植。目前的規定必須是患者五等血親以內的親屬或結婚兩年以上的配偶，在經過詳細檢查，評估健康狀態、手術麻醉風險後，可以擔任活體捐腎者。

因為我們的免疫系統會攻擊外來的組織、器官，所以腎臟移植前都必須進行組織配對，以降低排斥反應發生的機會。

目前外科醫師大多會使用腹腔鏡微創手術來取下一顆腎臟，術後疼痛較少、恢復期也比較短。根據研究，活體捐腎者的長期存活率與同年齡層的族群相當，日後罹患末期腎臟病的機會也和一般人相當。隨著手術技術的成熟，活體捐腎者大概能在一個禮拜出院，死亡率約千分之一。

吳明儒教授說，我們很希望民眾能對活體腎臟移植有更多的了解，讓更多洗腎患者有機會接受腎臟移植。

除非有特殊考量，否則在進行移植手術時，通常不會去切除原本失去功能的腎臟。外科醫師會在受贈者的右下腹或左下腹打開一道傷口，小心分離出外髂動脈（external iliac artery）、外髂靜脈（external iliac vein），然後將腎動脈與外髂動脈做吻合，腎靜脈與外髂靜脈做吻合。

完成腎動脈、腎靜脈的吻合後，便能將血流導入新腎臟，讓新腎臟漸漸恢復作用。腎臟移植手術時間大約需要四至六個小時，接受腎臟移植的患者大概會在兩個禮拜出院，出院前的腎功能幾乎能回到醫師可接受的範圍，約莫一個月後能達到穩定的腎功能。

減少排斥！腎臟移植後最重要的一件事——規律服用免疫抑制劑

吳明儒教授提醒，接受腎臟移植後，最重要的是規律服用免疫抑制劑，以減少排斥反應的機會，延長新器官的存活時間。

有些患者在經過幾年狀況都很穩定後，就漸漸沒有規律服藥，而開始出現排斥反應。一旦發生過排斥，身體的免疫系統被激活，往後就容易發作。吳明儒教授強調，規則服用免疫抑制劑非常重要。尤其台灣有不少人屬於快速代謝的基因型，只要忘記吃藥，免疫抑制劑的濃度就可能偏低，而出現問題。

因為服用免疫抑制劑，患者較容易受到各種病毒、細菌、黴菌的感染，例如巨細胞病毒（Cytomegalovirus）、單純疱疹病毒（Herpes Simplex Virus）、腺病毒（Adenovirus）、念珠菌（Candida）、肺結核等，尤其是移植術後前半年的感染風險較高，要留意發燒、咳嗽、腹瀉、頻尿等感染徵兆。請盡量避開人潮，減少感染的機會，飲食衛生也要特別留意。

移植腎臟得來不易，務必好好愛惜，切勿服用不明藥物。若有糖尿病、高血壓、高血脂一定要好好控制，以免新腎臟又遭到這些慢性病的破壞。養成良好生活習慣、規律作息、適度運動、均衡營養皆有助於維持體能與整體的健康狀況。

患者必需定期回診追蹤，若發現移植腎有腫痛感、尿量突然減少、水腫、血尿、發燒、倦怠、焦慮不安等狀況，請立刻回醫院檢查和治療！

• 本文轉載自 Care Online 照護線上《腎臟移植重點講解，醫師圖解說明》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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