酒精及其併發症 Alcohols (Ethanol、Alcohol withdrawal syndrome、Isopropanol、Methanol & Ethylene glycol)

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Chapter 185 - Alcohols

Originally by Jennifer P. Cohen & Dan Quan.


主要架構：Ethanol、Alcohol withdrawal syndrome、Isopropanol、Methanol & Ethylene glycol 四大主題


一、 Ethanol

酒精導致的 Morbidity 較多是來自 secondary injuries 而非本身的毒性。


  1. Pathophysiology

  1. Absorption：除了酒精飲料外，乙醇中毒的來源還可來自：漱口水 (up to 75%)、香水等；亦可 percutaneous 經皮、 inhalation 肺臟吸收

  2. 血液酒精濃度約在 PO 30 - 60 mins後達到 peak 

    1. 胃裡有食物延遲 peak time

    2. 胃中有些 alcohol dehydrogenease (ADH)。因此酒精待越久，能被吸收的量就越少；此種酶男性較多

  3. 為CNS depressant，會有 tolerance 因此血液濃度與中毒程度無關

  4. Metabolism & Elimination－九成在肝、一成由肺/腎/汗腺

    1. 主要由 ADH 進行，飽和前照 first-order kinetics 代謝、飽和後變 zero-order kinetics (中文：飽和前酒精濃度越高代謝越快，飽和後就固定速度)

    2. ADH 飽和後，另個 CYP2E1 也會來參與代謝


  1. Clinical features

症狀的 Hallmark 就是喝醉 inebriation

  1. 造成周邊血管 vasodilation，可能導致 hypothermia、orthostatic HoTN 以及 reflex tachycardia。值得注意的是酒精的 hypotension 通常都較輕微、很快恢復，因此酒鬼如果 persist hypotension 要找其他原因！

  2. Hypoglycemia：尤其在較少 glycogen 的族群 (小兒、營養不良)。
    原因是 NADH/NAD+ ratio ↑ 讓身體不想要利用 pyruvate (中文：有氧呼吸) 而且更想要利用 Lactate，同時又促進 lipid metabolism。所以如果一直喝酒不吃醣類， AKA 就是這樣來的！


  1. Diagnosis

酒精造成的 CNS depression 通常幾個小時內會逐漸好轉，若狀況持平或惡化要找其他原因！

  1. 在排除其他診斷前 (e.g. trauma, metabolic…)，不要把酒精中毒當成 AMS 單一診斷，且有酒精就要想其他的 drugs use

  2. Horizontal gaze nystagmus 可預測 ethanol > 80 mg/dL (Sen. 70-80%)

  3. 如果有用 Cocaine，他跟酒精一起代謝會產生 cocaethylene。雖然毒性較弱但是半衰期長了 3-5x

  4. 酒精可以造成 metabolic acidosis 的 osmolar gap，不過並不會導致很大的 anion gap，因此如果酒鬼有很大的 AG 要找其他原因。

  5. 記得測血糖


  1. Treatment & Disposition

基本上就是 OBS 到醒，PRN 給糖水

  1. 補 Glucose；dose = 0.5 - 1 g/kg BW dextrose 

雖然說持續補 glucose 會提升 Wernicke’s encephalopathy (肇因於 Vit B1 deficiency) 的風險，但並沒有 evidence 說一個 dose 就會導致

  1. Metadoxine 可加速 metabolism

  2. 給水並不會加速 elimination！

  3. 治療後基本上都可以出院，只要症狀改善＆有人陪

二、 Alcohol Withdrawal Syndrome

發生在長期、大量飲酒卻突然停止喝酒的人，症狀從 non-specific 的手抖、頭痛、噁心嘔吐、發燒到 seizure、幻覺或 coma 都可以。
治療不難，重點在於從許多 mimics (HypoNa, DKA, Hypoglycemia, 其他毒性酒精, 用藥…) 當中成功辨識出來，以及可能潛在的 Comorbidities (如 PUD, pancreatitis…)


  1. 分類與時序性

  1. 嚴重度 Uncomplicated、Moderate、Severe也照著時序區分

  2. 若 24-48 小時內沒有出現 Moderate-Severe symptoms 的話，大多會自己好 [1] 。

  3. 有個 CIWA-Ar score 像問卷一樣設計好問題放在 MD CALC 給你問，拿來評估 Delirium tremens 的風險。


  1. Clinical features

Alcohol withdrawal symdrome 大多有個制式化 pattern (下述 symptoms 的「大多」)，如果出現變化型的話要去找是否有其他原因造成

  1. 中度－Withdrawal hallucinosis
    大多依然有意識，能辨別是觸覺/聽覺/視覺 illusions

  2. 中度－Alcohol Withdrawal Seizures

    1. Seizure population 之中 … 

      • 有 1/3-1/2 會惡化成 delirium tremens，而且會在開始 delirium 之前就停止 seizure

      • 有 3% 會是 status epilepticus

      • 有一半比例的病患是有 hints－包括 PHx of seizure、brain lesion 或使用 substance 

    2. Onset：九成在喝完後 48 小時內發生

    3. Symptoms：大多是 generalized tonic-clonic (GTC) pattern

    4. Diagnosis：除了有用酒精的 Hx 以外，他是個 diagnosis of exlcusion，要 r/o 其他 seizure的原因

  3. 重度－Delirium Tremens: Delirium + V/S unstable

    1. Symptoms 關鍵在於感知異常＋自律失調＋vital signs 異常 [1] 

    2. 用了很多藥很多酒結果seizure起來不知道到底是 BZD withdrawal還是 alcohol withdrawal？反正治療都一樣！萬歲！


  1. Treatment

治療目標在於緩和過度興奮的 autonomic system 與防止病患進展到 Delirium tremens，一般而言是看 CIWA-Ar scored，如下所述

  1. 沒有 seizure 與 delirium 的Uncomplicated：用各種 BZD 或Chlordiazepoxide (Librium®) 或 Diazepam (不能 IM) 、Moderate-Severe 用 BZD

  2. Alcohol withdrawal seizures：Lorazepam (Ativan®)。

    1. Phenytoin (Dilantin®) 並沒有角色因為會降低 seizure threshold！

    2. 對於 Refractory seizures 可用到 Phenobarbital 或是 Propofol

  3. Delirium：慢慢 titrate BZD 直到病患達到可安撫狀態 (RASS Score -1)，並且每天給 Thiamine + folate supplement


三、 Isopropanol 異丙醇

murmur：網路上說「芳香的橡膠酒精味道」、「柴油味」；上 Google 找好像都找不太到近期的 outbreak，可能美國比較多吧。

常見於乾洗手與擦拭用酒精，性質與藥物動力學（吸收速度、代謝、排出）跟酒精很類似，不過 CNS depression 較酒精更強兩倍、duration 也長2-4 倍。


  1. Pathophysiology

跟酒精很類似！以下的都是相同處

  1. Absorption：除了 PO 以外亦可 percutaneous 經皮、 inhalation 肺臟吸收

  2. 血液濃度在 PO 30 分鐘內達到 peak

  3. End organ effect：CNS depression

  4. Metabolism & Elimination－八成在肝、剩下在腎臟。Metabolism 主要由 ADH 進行，照 first-order kinetics 代謝

不同的點在於代謝產物是 Acetone：

  1. Acetone 會由肺、腎臟排出 

    1. 因此病患會有 fruity odor

    2. 尿液約於 3 小時後可以測到 acetone

  2. Acetone 的半衰期可長達 17-27 小時


  1. Clinical features：CNS depression + GI irritation

因為吸收很快的緣故，如果 6 hrs 內沒有出現嚴重症狀就不用太擔心了！

先上小麻圖大致看一下

  1. GI tract irritation：最早出現，包括 non-specific 的 N/V 到 UGIB (Hemorrhagic gastritis)

  2. CNS depression：會以 drowsiness、stupor 甚至是 coma 來表現 [2] 。

  3. Hypotension：

    1. 很少見，但會發生在 massive ingestion 的病患，原理類似酒精的 vasodilation 與 CNS depression

    2. 出現 Hypotension 的病患意味著很強的 CNS depression，會有接近 45% 的 mortality [3]！

  4. Skin irritation


  1. Diagnosis: Ketosis + osmolar gap

同前，若異丙醇中毒病患出現與下述症狀不同處，要考慮其他 co-ingestion！

Lab 常會出現 ❶ Ketosis ❷ Osmolarity gap ↑ ❸ 沒 acidosis ❹ Creatinine 假性上升、BUN 沒上升

  1. ❶ 要考量貴院的 Ketone kit (serum/urine)是測量哪種，如果是 β-hydroxybutyrate、acetoacetate 那就測不到！

  2. ❶ ❷ ❸ 點可以一起配合 Ddx 來辨別 DKA 跟其他 toxic alcohol ingestion。

  3. ❹ 稱作 pseudo-renal failure，是因為 acetone 導致的。
    冷知識，有人算說每上升 1 mg/dL 的 Cr. 代表 100 mg/dL 的 Acetone


  1. Treatment

就是Supportive ⇒ IV fluids, O2, blood transfusion…

  1. 不需要 GI decontamination 因為吸收太快了

  2. 不需要給 Fomepizole 來抑制代謝，因為他的代謝產物較無毒性



四、 Methanol & Ehtylene Glycol 甲醇與乙二醇

兩者都是代謝產物更毒系列，因此治療會著重於抑制代謝。

甲醇也可經由皮膚、肺吸收，不過毒性很低，因此單純皮膚沾到、誤吸入甲醇，不需要留觀或治療。


  1. Pathophysiology

  1. Methanol

    1. 甲醇 ⇒ 甲醛 ⇒ 甲酸，抑制有氧呼吸 ⇒ Lactic acidosis，酸性環境之下會 

      • 正回饋促進甲酸的毒性

      • 讓甲酸保持 undissociated form，更容易通過 BBB
        （簡而言之是個酸性惡性循環）

    2. 代謝甲醇同樣也會提升 NADH/NAD+ ratio，惡化 lactatemia

    3. Half-life 很快，1.8 - 3 hrs

  2. Ethylene glycol

    1. Metabolism & Elimination－八成在肝、剩下在腎臟。Metabolism主要由 ADH 進行，照 first-order kinetics 代謝

    2. 主要造成 Metabolic acidosis 的是 Glycolic acid (GA, 毒性主角)，偏偏他的代謝又最慢 (rate-determining step)

    3. 另一個毒性來自於最終產物 oxalic acid 造成 renal tubule 的沈澱

    4. Half-life 3 - 8 hrs


  1. Clinical features

甲醇與乙二醇各有三寶，蠻類似的。甲醇昏酸瞎、乙二醇昏酸腎

  1. Methanol－CNS depression + metabolic acidosis + visual changes

    1. GI tract irritation 最早出現

    2. CNS：除了毒性本身的抑制作用外，Brain CT 還會看到雙側 putamen necrosis、ICH。有的會出現 Delayed parkinsonism

    3. Visual changes 則包括畏光、blurry vision 甚至是 permanent visual loss

    4. Delayed symptoms：代謝要時間，可以在喝完以後 12-24 hrs 後代謝成甲酸才出現 symptoms！

  2. Ethylene Glycol－CNS depression + metabolic acidosis + renal failure
    分成三個 stage

    1. 腦Neurologic stage：30 mins ~ 12 hrs 毒性來自丙二醇本身 

      • CNS depression，課本的描述是「很醉可是沒有酒味」

      • GI irritation ⇒ N/V

    2. 心肺Cardiopulmonary stage：12 hrs ~ 24 hrs
      大多 Mortality 在這個階段！肇因於乙二酸的 Cytotoxicity配合GA 濃度上升

      • Tachycardia, hypertension

      • Multiple organ failure：Heart failure、lung injury、myositis。

      • 這時候出現的 Hypocalcemia 可能造成 QT prolong！

    3. 腎Renal stage：24 ~ 72 hrs 

      • 出現結石以後的 Renal failure，常會需要短暫洗腎

另外有些病患會有Cerebral edema、basal ganglion hemorrhage，發生在久一點 GA 代謝出來以後



  1. Diagnosis

Core concept：unexplained metabolic acidosis 的時候，要考慮這兩者的中毒！

毒酒精抽 Lab 可看：本身濃度、OG、AG、驗尿(罕用)

  1. 直接抽毒酒精濃度：可稍做參考，但(百提不厭的說)因為毒性是來自於下游代謝物，就參考就好！

    1. Methanol < 6 mmol/L沒症狀，> 47-62 mmol/L會有高Mortailty

    2. Ethylene glycol > 3.2 mmol/L 才會出現症狀

  2. Osmolar Gap：要注意 Osmolar gap 在 Ketoacidosis、sepsis、shock 都會高，計算法是 Measured - Calculated，而 Calculated 計算法是

    然後把可以量的到的 lab 填上去。

    1. Serum osm補單驗會不準，因為時間久了酒精可能會蒸發

    2. Osmolar gap 存在個體差異，因此只能抓個大概 

      • Osm gap > 10-15 mOsm/kg H2O 可懷疑有 toxic alcohol ingestion

      • > 50 mOsm/kg H2O 幾乎可十分篤定

      • 酒精的吸收都不慢，因此 Osmolar gap 的 peak 會發生在 ingestion 過後 30 - 60 mins

    3. 隨著時間酒精逐漸代謝，Osm gap 就會漸漸關起來，也意味著 toxic metabolites 逐漸堆積（如下圖，所以 Anion gap 逐漸打開），要更小心！

  1. Anion Gap：通常 > 15 mEq/L 為有異常。

  2. 驗尿的部分

    1. U/A：Ethylene glycol 乙二醇經過劇毒的 GA 以後，下游產物之一就是 Oxalate 沈澱，因此尿液會在 ingestion 後 4 - 6 hrs 有 finding，並且持續好幾天。

    2. Fluorescence：乙二醇也是一種具備螢光特性的抗凍劑，因此尿液可以在 ingestion 後四小時內呈現螢光，不過也要小心 operator-dependent 與一大堆的 false positive (Toxin, medications…)


  1. Treatment

基本上就 resuscitation 以後，治療 acidosis 與進行 Metabolic blockade 避免毒性下游產物出現

  1. Correct acidosis

    1. Methanol poisoning 建議用 Juxomin 維持 pH > 7.30 避免甲酸的酸性惡性循環

    2. 乙二醇就維持 pH > 7.20

  2. Metabolic blockade

有時 Lab 要等一個小時才出來、或根本沒辦法驗，針對下游產物進行(肝臟代謝的) blockade 是個一有懷疑就可以做的事情。沒有肝代謝，毒性酒精只能走腎臟原型排出。

  1. 甲醇的 half-life 從 1 - 3 hrs ⇒ 平均 52 hrs (22 - 87)

  2. 乙二醇的 half-life 從 3 - 8 hrs ⇒ 平均 13 - 20 hrs

甲醇與乙二醇代謝第一步都是 ADH，其中可用兩種方式去競爭：

  • Fomepizole

    • 優點在於沒有灌酒來的 CNS depression、GI irritation 因此較不會出現 dosing error，缺點就是貴

    • Dose：15 mg / kgBW Q12H

    • Goal：毒性酒精濃度 < 20 mg/dL 為止

  • Ethanol

    • 有個治療濃度，要維持 serum level 100 - 150 mg/dL 

    • Dose 有 loading 跟 maintain，太細了
      80-proof liquor of 1.5 to 2 mL/kg followed by maintenance dosing of 0.2 to 0.5 mL/kg per hour。大概就是 70 kg 大人 loading 3-4 杯 shots，然後每小時再 1-2 杯 shots

    • Goal：毒性酒精濃度 < 20 mg/dL 為止

  1. Hemodialysis：indication 如下

    其中，因為可能有 rebounding toxic alcohol levels 因此 HD 以後還是要繼續給 metabolic blockade 治療！

  2. Vitamin therapy

    1. 甲酸：Folate 1 mg/kg BW IV Q4H - Q6H

    2. 丙二醇：Vit B1 (Thiamine) 100 mg IV Q6H、Vit B6 (Pyridoxine) 50-100 mg IV Q6H與 MgSO4 2 g IV STAT

最後最後來個表格

Alcohol Poisoning Cheatsheet



《考古題們》

答案 D

A) Uncomplicated 2-6 hrs 就可出現了（AWS duration 記憶 2 hrs – 2 wks）

B) 沒這回事 C) 看到 Phenytoin 快樂槓掉

D) 課本沒寫，不過平常 PRN for seizure 的藥物常用 Ativan 1pc 2mg、Valium 10mg 所以說蠻有道理的


答案Ｃ

UA 有草酸鈣直接選


答案Ｃ，看到 AWS 配Phenytoin 又開心的選下去了


答案C

需要 Fomepizole 進行 metabolic blockade 只有甲醇與乙二醇。


答案 D

A) 多為 GTC

B) 有六成會多次發作

C) 只有 1/3

D) 標準答案，九成會在 48 內發作

E) 不知道


答案 D，又是個 AWS 配上 Phenytoin 快樂選的題目




Ref.

[1] Newman RK, Stobart Gallagher MA, Gomez AE. Alcohol Withdrawal. [Updated 2021 Nov 13]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan-.

[2] Slaughter, R. J., Mason, R. W., Beasley, D. M., Vale, J. A., & Schep, L. J. (2014). Isopropanol poisoning. Clinical toxicology (Philadelphia, Pa.), 52(5), 470–478.

[3] Ashurst JV, Nappe TM. Isopropanol Toxicity. [Updated 2022 Mar 21]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan-.



Edited by Ching-Min, Lin

Reference: Tintinalli's Emergency Medicine Chapter 185, Alcohols

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