手术烟雾对职业暴露人群健康影响的初步研究

摘要

研究背景：
　　 电刀、激光、超声刀等电外科设备通过高热烧灼组织达到迅速切割和止血效果，因其失血少、接触病人组织少、切口齐、止血彻底，节省时间的特点，普遍应用于皮肤科、妇产科、外科、肛肠科、五官科等良、恶性疾病的治疗，尤其在体腔治疗（鼻腔、咽喉、外耳道、喉腔声带、阴道、肛门直肠、胸腔、腹腔、颅脑）。手术烟雾(Surgical Smoke)是电外科设备及激光高温烧灼组织导致组织黏膜破裂进而不完全燃烧蛋白质及体液产生的混合物，形态为分散到空气中的肉眼可见的可被吸入的细小微粒、烟雾或气溶胶，也被称为激光导致的空气污染物、手术羽流、激光羽流、激光烟雾。
　　 国外不同的权威组织和机构都对其危害性进行研究，并对其防护作出建议。国家职业安全与健康研究院(NIOSH)于1996年发布了激光/外科烟雾危害的警告:控制激光/电外科手术过程中产生的烟雾，明确指出手术烟雾含有有毒气体及细胞成分，有致癌的风险。国家职业安全与健康研究院还建议使用中心吸引装置和可移动排烟系统清除手术烟雾，建议了吸引器的吸引速度和吸头于烟雾源的距离，建议使用高效分子空气滤器来清除烟雾颗粒。美国国家标准化组织(ANSI)承认激光产生的空气污染物(LGAC)具有危险性，在电外科手术中也产生了相似的污染物，并建议在手术场所应当排除这类污染物质且能够通过负压吸引系统和排烟系统排除。美国国家标准化组织还明确了普通外科口罩不能阻隔空气污染物，因此不能提供有效防护。加拿大标准协会(CSA)2009年公布了与手术烟雾危害及管理相关的标准:清除在手术、诊断、治疗、麻醉环境的烟雾，该标准在危机评估的基础上详细具体全面地阐述了如何管理手术烟雾并将规定推广到所有的手术环境中。国际手术室护士协会(AORN)承认暴露在手术烟雾中对手术室工作人员是一个安全隐患，必须建立安全措施清除。手术室护士协会还公布了手术烟雾防护标准及推荐了一系列措施，强调在使用排烟设施时仍闻到异味显示手术烟雾未被有效清除，要求采用吸引装置清除，吸引装置包括中心吸引系统、可移动吸引系统、有滤过膜的墙壁式吸引器及腹腔吸引器，要求使用个人防护设备包括正确佩戴高过滤性的口罩、眼罩及皮肤保护设施如手套，同时要对人员进行培训:制定完善培训计划、演示仪器及设施功能、遵守法规及标准、记录保存培训活动。国内对手术烟雾的防护未有相关法规指引。
　　 77％的手术烟雾分子颗粒直径小于1.1μm，属于对肺有损害的颗粒(0.5-5.0μm)，普通外科手术口罩只能滤除5μm以上的颗粒，不能有效阻隔手术烟雾。较大的颗粒在到达肺泡前会与呼吸道发生碰撞，粘附在粘膜上被咳嗽清除，手术烟雾由于颗粒微小被吸入后能够迅速直接到达肺泡，通过肺泡丰富的毛细血管网进入血液循环。Baggiest发现长期暴露在相对大量的手术烟雾中的实验老鼠肺泡中深积了细小的颗粒，这些颗粒可引起肺充血、肺气肿等疾病。
　　 手术烟雾中常见的成分包括有害化学成分、活性蛋白、活性细胞、非活性颗粒、病毒、可诱导突变的物质等，因此其潜在危害包括活性蛋白及细胞导致生物危害、高温烟雾导致的物理危害和化学成分及可诱导突变的物质导致的化学危害，物理危害及生物危害不在本研究中讨论。虽然化学成分的种类及浓度根据不同的手术类型、手术部位、组织特征、设备能量大小、患者年龄等有所差别，但差别不大。Hoglan研究认为手术烟雾中含有600种以上的化学成份，常见有害化学成分有多环芳香族碳氢化合物(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAH)、腈类、脂肪酸、酚类、氰化氢、甲醛和苯等。氰化氢、甲醛和苯均为无色的有毒气体，易被肺、胃肠、皮肤吸收。丙烯腈是一种无色的挥发性液体，易被皮肤和肺吸收，并通过释放氰化物对人体产生危害。吸入的CO会导致碳氧血红蛋白及高铁血红蛋白升高，研究已证实患者及医护人员接触手术烟雾后碳氧血红蛋白及高铁血红蛋白升高数小时。刘希平研究发现接触手术烟雾的医护人员医疗口罩上之PAH浓度显示，粒状物上PAH浓度为台北市一般外界环境浓度之50倍，亦出现多种致癌性PAH，对机体健康存在危害。
　　 手术烟雾职业暴露浓度相对较低而暴露时限长，且暴露浓度、时间、防护措施与个体身体状况存在差异，现手术烟雾对暴露个体具体危害的研究仅有Baggish对手术烟雾暴露动物肺泡中深积的细小颗粒的研究及张徐军对手术烟雾提取物对菌株的致遗传毒性作用的研究，对人体的影响报道仅见Douglas对手术烟雾暴露后人群的碳氧血红蛋白及高铁血红蛋白升高的研究。手术烟雾与其他烟雾成分相似，有文献报导激光照射1g组织产生的烟雾内含有的化学成分与6支香烟相等。香烟烟雾、烹调油烟的相关研究均显示了烟雾对脂质代谢的影响。调查资料显示吸烟人群的血脂变化主要表现为甘油三脂水平高于对照组及高密度脂蛋白胆固醇水平低于对照组，烹调油烟职业暴露人群总胆固醇及低密度脂蛋白胆固醇水平明显高于对照组。
　　 由于手术烟雾的影响不能迅速表现，手术烟雾的危害未引起足够重视，国内外调查显示大部分暴露人群对其危害性不确定，没有职业防护意识，正确使用防护措施的依从性差。
　　 综上所述，手术烟雾对职业暴露人群健康存在危害，但由于暴露剂量较低，影响不能迅速表现，为明确其对人体究竟有无可监控的具体的影响，参考其他烟雾暴露危害研究指标初步探讨手术烟雾对职业暴露人群健康的影响，以便为进一步针对性研究奠定基础及提高暴露人群对危害的重视是十分必要和必须的。同时手术烟雾暴露人群对手术烟雾危害的认识及基础知识的掌握情况是采取有效防护措施的第一步，有必要对其进行了解，从而进一步制定培训方案。
　　 研究目的：
　　 通过对手术烟雾职业暴露人群进行血脂、血常规、肾生化检测及分析，初步探讨手术烟雾对职业暴露人群健康的影响。同时对手术烟雾职业暴露人群进行调查及基础知识考核，了解其对手术烟雾的认知及防护现状。
　　 对象和方法：
　　 1.第一部分对职业暴露人群及对照组流行病学特征的调查分析
　　 研究对象来源于某医院对某医院无慢性疾病史，居住地周围无排放有毒有害物工厂，无家族高血脂、高血压、高血红蛋白、贫血病史的医护人员，一般工业有害气体（如铅、二氯乙烷等）的职业暴露年限超过1年对机体的影响就能显现，手术烟雾暴露的浓度时限不同于工业有害气体，而手术烟雾暴露时限是采取回顾性记录，且暴露时限不一，较难精确统计到具体时间，因此选择手术烟雾暴露5年以上，每周接触次数＞10次，每次接触时间＞10min的60名手术烟雾暴露者作为手术烟雾暴露组;由于本研究是采用成组比较法，按与暴露组可比的原则以及样本的大小，选择一定数量的对照组，对照组与暴露组数量不需呈严格的比例关系，但对照的数量应多于病例，因此选择与手术烟雾暴露组年龄、身高、体质量、饮食习惯、烟酒嗜好等背景相当的74名从不接触手术烟雾的医护人员为对照组。
　　 采用自设问卷，调查内容分为两部分:一般情况、生活方式。一般情况包括:性别、年龄、身高及体质量。生活方式包括:近5年饮酒、吸烟、体育锻炼、烹调油烟接触及饮食习惯。饮酒指平均每周饮白酒＞2次，每次＞1两，吸烟指平均每周吸烟＞20支，定期体育锻炼指平均每周规律运动3次以上，高脂饮食指肥肉猪油每周＞10次，每次＞10克，接触烹调油烟指每周至少接触烹调油烟10次。
　　 2.第二部分对两组人群静脉血样采集及检测
　　 抽取两组人群的清晨空腹静脉血。血常规采用日本东亚(SYSMEX)X1000i全自动血细胞分析仪测定。血生化测定采用岛津（SHIMADZU）CL-8000全自动生化分析仪测定，总胆固醇用GODPOD法测定，高低密度脂蛋白胆固醇使用浙江伊利康直接法测定，肌酐用肌氨酸氧化酶法测定，肾功能均采用上海华科试剂检验。
　　 3.第三部分对暴露人群对暴露源认知及防护情况的调查
　　 对手术烟雾暴露组的调查问卷增加了其对暴露源认知及防护情况，包括是否认为手术烟雾对人体有危害，具体导致什么危害，接触手术烟雾时使用何种口罩，是否使用负压吸引装置。
　　 4.第四部分对暴露人群手术烟雾基础知识的考核与培训
　　 设计包括七个维度20个条目的手术烟雾基础知识试卷，对手术烟雾暴露人群进行考核，分析医护人员各维度分数后制定医护的不同培训计划，培训后再次考核医护人员，对培训前后知识了解情况进行比较，以便制定更完善的培训计划并实施。
　　 所有数据仔细核对后将原始数据整理录入计算机，用SPSS13.0软件进行统计分析。应用卡方检验、两独立样本t检验进行分析。
　　 结果：
　　 1.对职业暴露人群及对照组均衡性的调查分析
　　 对职业暴露人群及对照组均衡性的调查分析显示:手术烟雾暴露组与对照组之间年龄、性别、身高、体质量、身体质量指数、吸烟饮酒、定期运动、饮食习惯、烹调油烟接触差异均无统计学意义，说明两组具有良好可比性。
　　 2.手术烟雾暴露组与对照组血液检查项目指标的比较
　　 手术烟雾暴露组总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇比例高于对照组，高密度脂蛋白胆固醇比例低于对照组，差异均有统计学意义。手术烟雾暴露组甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇低于对照组，但差异无统计学意义。手术烟雾暴露组血红蛋白及红细胞比积高于对照组，差异有统计学意义;红细胞计数、白细胞计数高于对照组，血小板计数、淋巴细胞绝对值低于对照组，但差异无统计学意义。手术烟雾暴露组尿酸、尿素氮、肌酐差异无统计学意义。
　　 3.手术烟雾暴露组对手术烟雾的认识及防护措施使用情况
　　 35％手术烟雾暴露者认为手术烟雾对人体有实际损害，但均不了解具体损害类型。所有手术烟雾暴露者接触手术烟雾时使用的均为不能有效防护手术烟雾的普通外科口罩，55％的暴露者使用负压吸引装置清除烟雾。
　　 4.培训前各知识维度知晓率
　　 调查显示暴露人群手术烟雾的基础知识缺乏，其中手术烟雾的物理性质知晓率最低，化学性质、对机体的影响、权威组织防护标准、来源、组成、防护依从性现状知晓率均极低，烟雾的组成较高，但也只30％的人员了解，有必要对手术烟雾人员进行手术烟雾基础知识培训。培训前医护总分及各知识维度分数比较，总分、权威组织防护标准、烟雾来源维度的差异无统计学意义。护士对烟雾的组成、化学性质得分比医生高，差异有统计学意义。医生对烟雾的物理性质、对机体的影响、国外防护依从性现状知晓率比护士高，差异有统计学意义。
　　 5.培训前后基础知识知晓情况比较
　　 培训后除手术烟雾组成维度的分数差异无统计学意义外，总分及其他知识维度分数均明显提高，差异有统计学意义，显示培训有效。培训后医护总分及各知识维度分数比较除了国外防护依从性现状及物理性质差异无统计学意义，其他差异均由有统计学意义。其中医生的总分、权威组织防护标准、对机体的影响、化学性质分数优于护士，而护士关于烟雾来源及组成分数优于医生。差异有统计学意义。护士培训后除手术烟雾的组成这一维度的分数反而降低，差异有统计学意义外，总分及其他知识维度分数均明显提高，差异有统计学意义。医生培训后除组成维度的分数差异无统计学意义外，总分及各知识维度分数均明显提高，差异有统计学意义。
　　 结论：
　　 1.本研究通过对手术烟雾暴露组与对照组的血液检验项目的调查分析，显示手术烟雾是影响职业暴露人群健康的危险因素，手术烟雾暴露人群总胆固醇及低密度脂蛋白胆固醇水平增高，将导致暴露人群动脉粥样硬化和冠心病等发病的危险性升高，连续反复性的碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白升高导致血红蛋白水平及红细胞比积增高。
　　 2.本研究对手术烟雾暴露人群对手术烟雾的认识及防护措施使用情况进行调查研究，发现手术烟雾暴露人群对手术烟雾危害的认知及防护均严重不足。
　　 3.暴露人群对手术烟雾基础知识极度缺乏，尤其是对其物理化学性质及对机体影响的认识极度缺乏。医护对手术烟雾的基础知识了解有差异。有必要采取医护不同的培训计划进行培训。
　　 4.培训可以有效提高暴露人群对手术烟雾的相关知识水平，除手术烟雾组成维度的分数差异无统计学意义外，总分及各知识维度分数均明显提高，其中医护各自的培训结果比较显示有差异，培训后的医护之间对手术烟雾基础知识掌握情况有差异。
　　 本研究通过一系列调查及血液检验初步了解手术烟对雾暴露人群健康的影响及暴露人群对手术烟雾的认识及防护现状，证实手术烟雾对职业暴露人群的血脂及血红蛋白有影响，暴露人群对手术烟雾的认识及防护均不够，有必要对手术烟雾暴露人群进行后续长期追踪随访并进一步寻找更敏感指标以便为职业防护提供科学依据。研究对手术烟雾暴露人群进行手术烟雾基础知识的试卷考核，分析医护人员各维度分数，制定实施医护不同的培训计划，培训后再次考核医护人员。证实暴露人群对手术烟雾危害的认知及防护均严重不足，尤其是对其物理化学性质及对机体影响的认识缺乏，医护对手术烟雾的基础知识认识有差异。培训前后总分及各维度比较显示培训可以有效提高暴露人群对手术烟雾的相关知识水平，其中医护培训前后分数比较有差异。培训后医护对手术烟雾的基础知识认识有差异。研究为进一步寻找更敏感指标对职业接触人群进行定期的健康监护提供方向，进而为手术烟雾职业暴露人群进行相关职业安全培训，保护手术烟雾职业暴露人群的健康。

目录

摘要

第一章 前言

一 立题依据及研究背景

二 研究目的和意义

第二章 手术烟雾对职业暴露人群健康影响的初步研究

一 对象与方法

二 结果

三 讨论

第三章 手术烟雾职业暴露人群对手术烟雾的认知及防护现状的初步调查与手术烟雾基础知识考核培训

一 对象与方法

二 结果

三 讨论

全文总结

参考文献

攻读学位期间成果

附录

致谢

声明

统计学审稿证明