煤礦掘進工累積接塵劑量與肺功能累計異常率的關系研究

錢慶增,曹向可,沈福海,王 茜,劉鐵軍

·論著·

煤礦掘進工累積接塵劑量與肺功能累計異常率的關系研究

錢慶增1*,曹向可2,沈福海1,王 茜1,劉鐵軍3

目的 探討煤礦掘進工累積接塵劑量與肺功能累計異常率的關系。方法 2014年12月—2015年12月選取唐山某煤礦掘進工376例為觀察組，非接塵工179例為對照組，均行肺功能〔用力肺活量(FVC),第1秒用力呼氣末容積(FEV1),FEV1/FVC〕檢測。觀察組每隔10年為1個接塵工齡組，分為<10年、10～年、20～年、30～年工齡組。比較對照組和觀察組及各接塵工齡組間的肺功能，分析累積接塵劑量與肺功能累計異常率的關系。結果 觀察組肺功能異常率(51.6%,194/376)高于對照組(12.8%,23/179)(P<0.05)。觀察組FVC、FEV1、FEV1/FVC低于對照組(P<0.05)。10～年工齡組FVC、FEV1、FEV1/FVC低于<10年工齡組(P<0.05)。20～年工齡組FVC、FEV1、FEV1/FVC低于<10年工齡組和10～年工齡組(P<0.05)。30～年工齡組FVC、FEV1、FEV1/FVC低于<10年工齡組、10～年工齡組、20～年工齡組(P<0.05)。累積接塵劑量與肺功能累計異常率呈正相關(r=0.763，P<0.001)。結論 煤礦掘進工累積接塵劑量與肺功能累計異常率存在正相關性。接塵工齡時間越長，累積接塵劑量越大，肺功能累計異常率越高，肺功能指標改變越明顯。累積接塵劑量可用于預測煤礦掘進工肺功能異常發病的危險性和高危人群。

呼吸功能試驗；粉塵；職業醫學；掘進工

錢慶增,曹向可,沈福海，等.煤礦掘進工累積接塵劑量與肺功能累計異常率的關系研究[J].中國全科醫學，2017，20(18)：2218-2222.[www.chinagp.net]

QIAN Q Z,CAO X K，SHEN F H,et al.Research on the relationship between cumulative dose of dust and cumulative abnormal rate of pulmonary function in coal mine drillers[J].Chinese General Practice，2017，20(18)：2218-2222.

肺功能檢測是呼吸系統疾病的常用檢查方法[1-2]，也是職業健康檢查的重要組成部分，其對于早期檢出肺、氣道病變，評估疾病的嚴重程度及預后，鑒別呼吸困難的原因，診斷病變部位均具有重要的指導意義。掘進工是煤礦常見工種之一，是從事與巷道掘進相關工作的工人，也是常見的接塵人員[3-4]。長時間接塵會影響機體肺功能，顯著降低機體的生理功能，影響正常的呼吸功能，嚴重時可誘發多種肺部疾病，影響患者的預后[5-6]。本研究旨在探討煤礦掘進工累積接塵劑量與肺功能累計異常率的關系，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 納入標準 (1)接塵時間1年及以上；(2)在該煤礦接塵工齡占所有接塵工齡的1/2以上；(3)有近兩年內健康體檢的結果；(4)工作史變化明確、完整，或通過檔案等能夠補充完整。

1.2 一般資料 2014年12月—2015年12月選取唐山市某煤礦符合納入標準的掘進工376例為觀察組，年齡21～59歲，平均年齡(47.2±10.6)歲；體質量47～86 kg，平均體質量(59.4±10.3) kg；均為男性。同期選取該煤礦非接塵工179例為對照組，年齡20～58歲，平均年齡(46.8±11.3)歲；體質量46～87 kg，平均體質量(58.9±11.2) kg；均為男性。兩組年齡、體質量比較，差異無統計學意義(t年齡=0.185，P>0.05;t體質量=0.084，P>0.05)。本研究已取得研究對象同意，且其均簽署知情同意書。

1.3 方法 研究對象工作史以煤礦勞資科職工數據庫記錄信息為主，以職業健康檢查記錄作為補充。如遇不能解釋或矛盾的問題，對在職勞動者再進行面對面訪談做補充；對已退休勞動者進行電話訪談做補充。肺功能異常資料均通過該煤礦職業病防治院定期檢查診斷的資料獲得，以煤礦勞資科職工數據庫記錄信息做補充。粉塵資料以煤礦通風區粉塵檢測部門的真實檔案為主，以職業衛生檢測管理部門資料作為補充。其中累積接塵劑量為接塵人員所經歷的接塵的所在崗位的時間加權平均濃度值(mg/m3)。

本研究不足：

研究選取的煤礦工人來自唐山同一個煤礦，樣本量較少，能否代表全部煤礦工人的具體情況，仍需要進一步擴大樣本量進行研究。研究人員的年齡跨度較大，不同年齡段個體的恢復能力是有差別的，可將研究人員進一步細化，在不同年齡組間進行針對性研究。煤礦工種涉及的類型較多，可進一步分組分析，例如采煤工、混合工等，不同工種工人的粉塵接觸時間和接車量是有差別的，可開展針對性研究。

肺功能累計異常率的計算方法如下：累計異常率=1-累計正常率。累計正常率=(1-本級異常率)×(1-上級異常率)。異常率=發病人數/調整人數。調整人數=期初人數-到期人數/2。期初人數為符合該累積接塵劑量的所有人數，到期人數為該累積接塵劑量階段內人數。

檢測研究對象肺功能(選用北京產AS.507型肺量計)，檢測項目：用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼氣末容積(FEV1)、FEV1/FVC。檢查前，囑被測試者休息5～10 min，平靜呼吸4～5次。檢查時，被測試者用口腔對準設備的進氣口，做一次深度吸氣，以最快速度用力呼出全部氣體。記錄結果并打印。肺功能檢查的注意事項：(1)學會用嘴呼吸。(2)盡可能閉緊口嘴，保證在測試的過程中不會漏氣。(3)盡可能配合醫生口令，及時做出呼氣和吸氣的動作。(4)盡最大能力吸氣，然后配合醫生以最大力量呼氣。

1.4 評定標準 (1)吸煙的評定標準[7]：1997年WHO將“一生中連續或累積吸煙6個月或以上者”定義為吸煙者。(2)肺功能異常的評定標準：參考全國肺功能正常值匯編的技術和方法[8]，各項指標在正常預計值的80%及以下為肺功能異常。(3)接塵工齡的評定標準[9]：從開始接觸煤塵的第1年開始，在該崗位工作滿1年且中間沒有工作史變化為1個接塵工齡，每隔10年為1個接塵工齡組，分為<10年、10～年、20～年、30～年工齡組。

1.5 質量控制 參考《職業健康檢查表》[10]，精選并統一定義調查項目，使其具有可操作性，能客觀、量化、具體、通俗易懂地表達。統一培訓調查員，統一調查標準；資料收集中嚴格按照調查說明進行，反復核查并進行邏輯性排查，保證資料的可靠性。在數據錄入階段，采用EpiData 3.0進行數據錄入，由數據員對資料同時進行雙人雙份錄入，邏輯檢錯，保證錄入質量。對于存在問題的資料返回煤礦進行核對。

2 結果

2.1 兩組吸煙率比較 觀察組吸煙率為48.7%(183/376)，對照組為48.6%(87/179)。兩組吸煙率比較，差異無統計學意義(χ2<0.001，P=0.988)，表明吸煙在兩組間分布均衡，不需要以吸煙為分層因素進行分層分析。

2.2 兩組肺功能異常率比較 觀察組肺功能異常率(51.6%,194/376)高于對照組(12.8%,23/179)，差異有統計學意義(χ2=76.458，P<0.001)。

2.3 兩組肺功能指標比較 觀察組FVC、FEV1、FEV1/FVC均低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05，見表1)。

表1 兩組肺功能指標比較±s)

注：FVC=用力肺活量；FEV1=第1秒用力呼氣末容積

2.4 觀察組不同接塵工齡組肺功能指標比較 各接塵工齡組FVC、FEV1、FEV1/FVC比較，差異有統計學意義(P<0.05)。10～年工齡組FVC、FEV1、FEV1/FVC均低于<10年工齡組，20～年工齡組FVC、FEV1、FEV1/FVC均低于<10年工齡組、10～年工齡組，30～年工齡組FVC、FEV1、FEV1/FVC均低于<10年工齡

組、10～年工齡組、20～年工齡組，差異均有統計學意義(P<0.05，見表2)。

2.5 觀察組累積接塵劑量與肺功能累計異常率的相關性分析 累積接塵劑量與肺功能累計異常發病率呈正相關(r=0.763，P<0.001，見表3、圖1)。觀察組肺功能累計異常率從100 ～mg/m3的0.54%增加至1 700～mg/m3的97.96%。

Table2Comparisonofpulmonaryfunctionindexbetweendifferentworksenioritygroupsinobservationgroup

組別例數FVC(L)FEV1(L)FEV1/FVC(%)<10年工齡組4887.29±4.6186.48±5.2697.12±2.4510～年工齡組11981.05±7.32a78.32±4.95a90.21±3.57a20～年工齡組13176.17±5.40ab71.42±8.37ab83.06±5.29ab30～年工齡組7870.42±8.94abc65.31±7.28abc76.51±6.72abcF值9.26711.83410.243P值0.003<0.001<0.001

注：與<10年工齡組比較，aP<0.05；與10～年工齡組比較，bP<0.05；與20～年工齡組比較，cP<0.05

表3 觀察組累積接塵劑量與肺功能累計異常率的關系分析

Table 3 Relationship analysis between cumulative dose of dust and cumulative abnormal rate of pulmonary function in observation group

累積接塵劑量(mg/m3)期初人數到期人數發病人數調整人數肺功能異常率肺功能累計異常率0～37600376.00.00000.0000100～376132369.50.00540.0054200～363112357.50.00560.0110300～352123346.00.00870.0143400～340155332.50.01500.0236500～325197315.50.02220.0369600～306146299.00.02010.0419700～292178283.50.02820.0477800～275189266.00.03380.0610900～2572513244.50.05320.08521000～2322614219.00.06390.11371100～2063821187.00.11230.16901200～1683722149.50.14720.24301300～1314225110.00.22730.34101400～89362571.00.35210.49941500～43272029.50.67800.79141600～1611910.50.85710.95401700～5333.50.85710.9796

圖1 觀察組累積接塵劑量與肺功能累計異常率的關系圖

Figure 1 Relationship graph between cumulative dose of dust and cumulative abnormal rate of pulmonary function in observation group

3 討論

煤工肺塵埃沉著癥是我國目前比較嚴重的職業病，也是煤炭企業發病最嚴重、患病人數最多的職業病，根據30個省、自治區、直轄市(不包括西藏)和新疆生產建設兵團職業病報告，自上世紀50年代以來，截止到2010年底，全國累計報告職業病749 970例，其中累計報告肺塵埃沉著癥676 541例;2010年新發職業病27 240例，其中肺塵埃沉著癥23 812例，煤工肺塵埃沉著癥12 564例，占52.76%[11]。肺塵埃沉著癥的防治工作依然嚴峻，依然是職業衛生工作的重點。

由于煤礦工人需要長時間在地下巷道作業，容易受到粉塵、噪聲、有害氣體、高溫、高濕、不良體位等多種因素的影響，其中粉塵是較為嚴重的一種職業危害因素[12]，可影響機體的呼吸功能，誘發肺塵埃沉著癥，這可直接危及工人的身體健康及預后狀況。及早診斷和治療才是改善煤礦工人預后的關鍵，因而分析累積接塵劑量與肺功能累計異常率的關系，具有較高的研究價值。

掘進工是從事與巷道掘進相關工作的工人[13-14]，根據各礦井的機械化程度不同，掘進分為炮掘和綜掘。在炮掘的過程又分為打眼、裝藥、放炮、運渣、支護等相關工序。綜掘也就是綜合機械化掘進，其對巖石或煤炭的破碎和裝運均是機械化的，和炮掘相比沒有放炮和人工裝渣等工序。凡是從事以上與巷道掘進相關工作的工人均可以稱為掘進工。煤炭開采過程會產生很多種有害物質，包括煤塵、矽塵、甲烷、氮氧化物等，掘進工長期接觸上述有害物質，會引起呼吸道損傷，導致肺功能下降。

本研究結果顯示，觀察組肺功能異常率(51.6%)明顯高于對照組(12.8%)，說明掘進工肺功能異常率顯著升高，長時間接觸煤塵影響機體呼吸系統功能。觀察組FVC、FEV1、FEV1/FVC均明顯低于對照組，說明長時間接觸煤塵明顯影響到了掘進工的肺功能，使得FVC、FEV1、FEV1/FVC等指標顯著下降。同時研究結果還顯示，隨著掘進工接塵工齡的增加，肺功能指標改變更為明顯，FVC、FEV1、FEV1/FVC等指標下降更為顯著，這也表明煤礦掘進工的接塵劑量與肺功能指標的關系密切。

肺功能檢查是呼吸系統疾病的必要檢查之一[15-16]，也是煤炭工人體檢的常用方法，是評價機體勞動能力的重要檢查方法對于早期檢出肺、氣道病變，評估病情嚴重程度及預后，鑒別呼吸困難的原因，診斷病變部位，評估勞動強度耐受力等方面均具有重要的指導意義。肺功能檢查的常用指標為FVC、FEV1、FEV1/FVC，其中FVC是測定呼吸道有無阻力的重要指標；FEV1是肺功能受損程度的主要指標，可用于判斷氣道阻塞的可逆性；FEV1/FVC是判斷氣道阻塞的重要指標，其降低表示氣道阻塞明顯。

累積接塵劑量是指接塵人員所經歷的接塵年所在崗位的時間加權平均濃度值與當年接塵時間乘積的累加值，與掘進工肺功能指標的改變密切相關，而累積接塵劑量中已經包含了粉塵濃度和接塵工齡兩個因素。本研究結果顯示，觀察組肺功能累計異常率隨著累積接塵劑量的增加而增加，累計異常率從100～mg/m3的0.54%增加至1 700～mg/m3的97.96%。說明肺功能異常與接塵工人累積接塵劑量大小有直接關系，累積接塵劑量越高，肺功能異常的危險性越大。因而將煤礦掘進工的累積接塵劑量控制在一定范圍內，有助于控制肺功能異常發生率。

煤礦掘進工累積接塵劑量與肺功能累計異常率存在正相關性。接塵工齡時間越長，累積接塵劑量越大，肺功能累計異常率越高，肺功能指標改變越明顯。累積接塵劑量可用于預測煤礦掘進工肺功能異常發病的危險性和高危人群。

作者貢獻：錢慶增進行研究設計與實施、資料收集整理、撰寫論文并對文章負責；曹向可、沈福海、王茜、劉鐵軍進行研究實施、評估、資料收集；錢慶增進行質量控制及審校。

本文無利益沖突。

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(本文編輯：崔莎)

Research on the Relationship between Cumulative Dose of Dust and Cumulative Abnormal Rate of Pulmonary Function in Coal Mine Drillers

QIANQing-zeng1*,CAOXiang-ke2,SHENFu-hai1,WANGQian1,LIUTie-jun3

1.CentralLaboratoryforCollegeofPublicHealth,NorthChinaUniversityofScienceandTechnology,Tangshan063000,China2.CentralLaboratoryforCollegeofLifeSciences,NorthChinaUniversityofScienceandTechnology,Tangshan063000,China3.DepartmentofAnesthesiology,AffiliatedHospitalofNorthChinaUniversityofScienceandTechnology,Tangshan063000,China

Objective To investigate the relationship between cumulative dose of dust and cumulative abnormal rate of pulmonary function in coal mine drillers.Methods A total of 376 coal mine drillers were selected from a coal mine in Tangshan from December 2014 to December 2015 as the observation group,and 179 no-dust exposed workers were taken as the control group,using pulmonary function〔forced vital capacity(FVC),forced expiratory volume in the first second(FEV1),FEV1/FVC〕 as an index.The observation group was divided by work seniority as a coal mine driller into 4 groups:less than 10 working years group,10 to 20 working years group,20 to 30 working years group and more than 30 working years group.The pulmonary functions were compared between the control group and the observation group and among work seniority groups to analyze the relationship between cumulative dose of dust and cumulative abnormal rate of pulmonary function.Results The abnormal rate of pulmonary function in observation group(51.6%,194/376) was higher than control group(12.8%,23/179)(P<0.05).FVC,FEV1,and FEV1/FVC in observation group were lower than control group(P<0.05).FVC,FEV1,and FEV1/FVC in less than 10 working years group in observation group were higher than 10 to 20 working years group,20 to 30 working years group and more than 30 working years group(P<0.05).FVC,FEV1,and FEV1/FVC in 10 to 20 working years group were higher than 20 to 30 working years group and more than 30 working years group(P<0.05).FVC,FEV1,and FEV1/FVC in 20 to 30 working years group were higher than more than 30 working years group(P<0.05).Cumulative dose of dust was positively correlated with cumulative abnormal rate of pulmonary function(r=0.763,P<0.001).Conclusion Cumulative dose of dust has positive correlation with cumulative abnormal rate of pulmonary function in coal mine drillers.The longer the working time,the higher the cumulative dose of dust is.The higher the cumulative abnormal rate of pulmonary function,the more obvious the change of the pulmonary function index is.Monitoring the cumulative dose of dust can be used to predict abnormal pulmonary function and high-risk group of pulmonary diseases among coal mine drillers.

Respiratory function tests；Dust；Occupational medicine；Driller

R 443.6

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2017.18.010

2016-12-14；

2017-04-25)

1.063000河北省唐山市，華北理工大學公共衛生學院實驗中心

2.063000河北省唐山市，華北理工大學生命科學學院實驗中心

3.063000河北省唐山市，華北理工大學附屬醫院麻醉科

*通信作者：錢慶增，實驗師；E-mail:93683601@qq.com

*Correspondingauthor:QIANQing-zeng，Laboratorytechnician；E-mail:93683601@qq.com