手術(shù)室吸入性麻醉劑暴露情況調(diào)查及其對醫(yī)護(hù)人員應(yīng)激水平的影響

李 丹，任俊橋，李 婷，鞏 固

西部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院麻醉科，四川成都 610000

外科手術(shù)過程中揮發(fā)性麻醉劑在空氣中的分散會導(dǎo)致手術(shù)室人員暴露在麻醉氣體中。有研究發(fā)現(xiàn)，手術(shù)室麻醉污染的情況仍十分普遍，但不同醫(yī)院之間情況不一致，甚至在同一家醫(yī)院的不同手術(shù)室之間也存在明顯差異[1]。手術(shù)室中最常用的麻醉氣體是N2O和幾種最新一代的鹵化物質(zhì)，從麻醉學(xué)的角度來看，它們的毒性小，更容易管理[2]。尤其是七氟醚，被認(rèn)為在兒童全身麻醉誘導(dǎo)及其維持中優(yōu)勢明顯[3-4]，但也存在七氟醚職業(yè)暴露等潛在危害[5]。本研究監(jiān)測5家醫(yī)院手術(shù)室內(nèi)七氟醚濃度，并對暴露在其中的醫(yī)護(hù)人員的相關(guān)生物指標(biāo)進(jìn)行檢測，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇雅安地區(qū)5家醫(yī)院(編號1、2、3、4、5)為研究單位，在取得醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)層同意的前提下，由護(hù)理部統(tǒng)籌進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)各家醫(yī)院規(guī)模的不同，按比例在5家醫(yī)院隨機(jī)選擇54、23、5、10、8例參與手術(shù)的醫(yī)護(hù)人員為研究對象(暴露組)，崗位包括手術(shù)醫(yī)生、麻醉師、器械護(hù)士、麻醉護(hù)士及巡回護(hù)士。在進(jìn)行七氟醚吸入全身麻醉的手術(shù)期間，對手術(shù)室環(huán)境進(jìn)行檢測，并對直接參與手術(shù)的醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行血液及尿液檢測。同時，選擇100例非手術(shù)科室的醫(yī)護(hù)人員為對照組，采集外周血，對氧化應(yīng)激指標(biāo)等進(jìn)行檢測。受試者納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡20～50歲；(2)工齡至少1年以上；(3)各醫(yī)院正式職工，非實(shí)習(xí)人員或進(jìn)修人員。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)1年內(nèi)有麻醉史、放射治療史或近1個月內(nèi)有藥物注射史；(2)妊娠期或哺乳期女性；(3)合并肝腎疾病、免疫系統(tǒng)疾病、惡性腫瘤等可能干擾檢測結(jié)果的疾病；(4)明確拒絕參加本研究。所有受試者均對本研究知情同意，并簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1手術(shù)室環(huán)境中七氟醚暴露量檢測 嚴(yán)格遵照《工作場所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測的采樣規(guī)范：GBZ159-2004》[6]對手術(shù)室氣體進(jìn)行采樣，且采樣時間均在8:00-17:00。為了檢查七氟醚濃度的時間進(jìn)程，使用紅外光聲分析儀和多點(diǎn)采樣器在固定位置連續(xù)監(jiān)測麻醉劑的環(huán)境空氣水平。為了初步檢查2種取樣系統(tǒng)的可比性，在一些手術(shù)室進(jìn)行七氟醚暴露量測量的同時，使用紅外光聲分析儀在固定位置檢測4 h。待使用七氟醚時打開采樣器，設(shè)定流量為100 mL/min，每次采樣時間2 h，然后更換吸附管，共采樣8 h，采樣完成后立即將活性炭吸附管兩端封閉，放置于清潔容器內(nèi)運(yùn)輸和保存，送至實(shí)驗(yàn)室使用氣相色譜儀進(jìn)行麻醉廢氣七氟醚濃度檢測分析。

1.2.2生物監(jiān)測 所有參與人員在手術(shù)室開始輪班工作前均清空膀胱。在輪班結(jié)束時(至少持續(xù)4 h)，在遠(yuǎn)離手術(shù)室的區(qū)域從每個受試者身上采集血液標(biāo)本和尿液標(biāo)本，以避免標(biāo)本污染。在排尿后2 min內(nèi)，將尿液轉(zhuǎn)移到密封小瓶中進(jìn)行尿液中七氟醚排泄量測定，其余用于尿液中氫氟烷排泄量檢測。所有標(biāo)本均保存在-20 ℃中直至分析。采用統(tǒng)一無菌的肝素抗凝管收集靜脈血2 mL，采集完成后于2 h內(nèi)送至實(shí)驗(yàn)室處理。在4 ℃、3 500 r/min條件下離心10 min，取上清液，-20 ℃中保存，采用WST-8法檢測外周血過氧化物歧化酶(SOD)水平，利用硫代巴比妥酸法檢測丙二醛(MDA)水平，采用比色法檢測谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)水平。所有檢測在取樣后2周內(nèi)完成。

1.2.3血細(xì)胞蛋白提取 采集外周血后4 ℃、1 000×g條件下離心5 min，收集細(xì)胞，棄上清液，冰磷酸鹽緩沖液洗滌2遍。加入預(yù)冷的緩沖液 A，劇烈渦旋振蕩15 s，置于冰上1 min；再次加入預(yù)冷的緩沖液B，劇烈渦旋振蕩15 s，置于冰上1 min，劇烈渦旋震蕩5 s后，在4 ℃、12 800 r/min條件下離心5 min，盡快將上清液轉(zhuǎn)入另一預(yù)冷的潔凈微量離心管，置于冰上，所得上清液即為血細(xì)胞蛋白。

1.2.4Western blot檢測 使用Western blot,采用BCA法檢測外周血中組蛋白H2AX磷酸化(γH2AX)水平。混合上樣緩沖液，煮沸變性。以每泳道20 μg標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行蛋白上樣，電泳，電轉(zhuǎn)蛋白至PVDF膜上，5%脫脂奶粉封閉，γH2AX一抗(1∶1 000稀釋)孵育過夜，TBST洗膜3次，每次10 min，二抗孵育2 h，TBST再次洗膜3次，每次10 min，ECL法顯影定影。通過Quantity One軟件分析條帶強(qiáng)度，以GAPDH為內(nèi)參，計算γH2AX/GAPDH值。

2 結(jié) 果

2.12種采樣方法的可比性分析 對2種采樣方法可比性進(jìn)行初步研究，結(jié)果顯示，紅外光聲分析儀與多點(diǎn)采樣器在同一固定位置同時進(jìn)行的15次七氟醚測量結(jié)果具有良好的相關(guān)性(r=0.96，P<0.001)，證實(shí)這2種采樣方法即使用于低水平七氟醚的環(huán)境監(jiān)測也是可靠的。

2.2不同醫(yī)院環(huán)境中七氟醚及醫(yī)護(hù)人員尿液中七氟醚、氫氟烷檢測結(jié)果比較 在檢測區(qū)測得的七氟醚濃度普遍偏低。在暴露組100份標(biāo)本中，環(huán)境中七氟醚暴露量均低于美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所制訂的限值2.0 ppm，只有9份標(biāo)本超過0.5 ppm。尿液中七氟醚排泄量、氫氟烷排泄量這2種生物標(biāo)志物均與環(huán)境數(shù)據(jù)一致。對不同醫(yī)院的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，不同醫(yī)院環(huán)境中七氟醚暴露量比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 不同醫(yī)院環(huán)境中七氟醚及醫(yī)護(hù)人員尿液中七氟醚、氫氟烷排泄量檢測結(jié)果比較

2.3不同崗位醫(yī)護(hù)人員環(huán)境中七氟醚及尿液中七氟醚、氫氟烷檢測結(jié)果比較 不同崗位的醫(yī)護(hù)人員七氟醚暴露量比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。麻醉師比手術(shù)醫(yī)生、器械護(hù)士、麻醉護(hù)士、巡回護(hù)士暴露在七氟醚中的風(fēng)險更高(P<0.05)。見表2。

表2 不同崗位醫(yī)護(hù)人員環(huán)境中七氟醚及尿液中七氟醚、氫氟烷排泄量檢測結(jié)果比較

2.4環(huán)境中七氟醚暴露量、尿液中七氟醚、氫氟烷排泄量的相關(guān)性分析 相關(guān)性分析顯示，環(huán)境中七氟醚暴露量和尿液中七氟醚排泄量呈正相關(guān)(r=0.49，P<0.01)。所有尿液中七氟醚排泄量高濃度人員都涉及在同一手術(shù)室工作的醫(yī)護(hù)人員。環(huán)境中七氟醚暴露量與尿液中氫氟烷排泄量呈正相關(guān)(r=0.52，P<0.01)，但數(shù)據(jù)分布更為分散。同時，尿液中七氟醚排泄量與氫氟烷排泄量也呈正相關(guān)(r=0.27，P=0.006)。見圖1。

注：A表示環(huán)境中七氟醚暴露量和尿液中七氟醚排泄量的相關(guān)性分析；B表示環(huán)境中七氟醚暴露量與尿液中氫氟烷排泄量的相關(guān)性分析；C表示尿液中氫氟烷排泄量與尿液中七氟醚排泄量的相關(guān)性分析。

2.5暴露組與對照組醫(yī)護(hù)人員外周血氧化應(yīng)激指標(biāo)比較 與對照組比較，暴露組醫(yī)護(hù)人員外周血SOD、GSH-Px水平明顯降低(P<0.05)，MDA水平明顯升高(P<0.05)。見表3。

表3 暴露組與對照組醫(yī)護(hù)人員外周血氧化應(yīng)激指標(biāo)比較

2.6Western blot檢測外周血γH2AX水平 通過Western blot對醫(yī)護(hù)人員外周血γH2AX水平進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示，暴露組、對照組的γH2AX/GAPDH比值分別為1.13±0.21、0.27±0.04，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見圖2。

注：1、2表示暴露組；3、4表示對照組。

3 討 論

在鹵化麻醉劑中，七氟醚具有血?dú)夥峙湎禂?shù)低的優(yōu)點(diǎn)，可以更精確地控制麻醉[7]。目前，國際組織尚未推薦七氟醚的環(huán)境和生物限值。因此，在審查環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)時，通常會參考美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所(1977年)關(guān)于鹵化麻醉劑的一般建議，即單獨(dú)使用鹵化物質(zhì)時的上限為2.0 ppm，或與N2O一起使用時的上限為0.5 ppm[8]。但關(guān)于評估職業(yè)性七氟醚暴露的最佳生物標(biāo)志物仍然是一個有爭議的問題。七氟醚在肝臟中由細(xì)胞色素P450同工酶CYP2E1代謝，形成無機(jī)氟化物和氫氟烷，氫氟烷是一種穩(wěn)定的、非反應(yīng)性的有機(jī)代謝物，與葡萄糖醛酸快速結(jié)合，并在尿液中排泄[9]。葡萄糖醛酸耦聯(lián)是七氟醚特殊的代謝途徑，而其他氣態(tài)麻醉劑不能產(chǎn)生足夠穩(wěn)定的代謝物來與葡萄糖醛酸發(fā)生耦聯(lián)反應(yīng)[10]。眾所周知，無機(jī)氟化物是暴露的非特異性指標(biāo)，因?yàn)樗鼈冊谘褐械臐舛纫彩軅€人飲食習(xí)慣和衛(wèi)生狀況的影響。此外，新形成的氟化物只能通過腎臟部分消除，也可能被合并到骨基質(zhì)中，因此，接觸者的血液濃度變化很小[11]。

本研究結(jié)果顯示，被監(jiān)測醫(yī)院的環(huán)境中七氟醚污染處于低水平，麻醉劑的平均濃度普遍低于文獻(xiàn)報道的濃度。然而，七氟醚污染水平差異很大，不同醫(yī)院之間，甚至同一家醫(yī)院的手術(shù)室之間也存在明顯不同。本研究結(jié)果顯示，麻醉師比其他崗位人員更容易接觸到七氟醚，因?yàn)樗麄冊诼樽碓O(shè)備和患者附近停留的時間較長，與以往研究結(jié)果一致[12]。同時，本研究還確定了個體環(huán)境暴露和生物標(biāo)志物水平之間存在相關(guān)性。然而，在散點(diǎn)圖上，可以觀察到有一些零散的點(diǎn)，在這些點(diǎn)上，相當(dāng)?shù)偷沫h(huán)境濃度對應(yīng)著非常高的生物學(xué)價值。部分原因是七氟醚和氫氟烷的半衰期不同所致。由于氫氟烷半衰期長達(dá)19.0 h，尿液中氫氟烷排泄量也可能反映前一天的暴露情況。一些研究者在受試者的尿液中發(fā)現(xiàn)了這種代謝物的水平明顯升高，甚至在輪班開始時也是如此。一些在前一個工作日暴露于七氟醚的醫(yī)護(hù)人員在開始手術(shù)室輪班時尿液中氫氟烷排泄量就已經(jīng)升高，這表明24 h不足以實(shí)質(zhì)性地消除尿液中的氫氟烷。本研究還發(fā)現(xiàn)，尿液中的七氟醚排泄量特別受暴露峰值的影響，可能與該物質(zhì)的半衰期非常短(2.8 h)有關(guān)。這一解釋得到了散點(diǎn)圖數(shù)據(jù)的支持，散點(diǎn)圖顯示尿液中七氟醚排泄量、尿液中氫氟烷排泄量2個生物標(biāo)志物之間存在統(tǒng)計學(xué)上的相關(guān)性，但數(shù)值分布很廣。這種散射也可以部分解釋為個體間的生物可變性。

當(dāng)DNA損傷時，組蛋白H2AX的S139位點(diǎn)會被磷酸化，并且會將DNA修復(fù)蛋白集中到細(xì)胞核內(nèi)新生的DSB位點(diǎn)[13]。H2AX在DNA損傷修復(fù)、細(xì)胞周期檢查點(diǎn)調(diào)控等生物活動中起著重要作用。長期暴露于吸入性麻醉劑環(huán)境中，會導(dǎo)致醫(yī)護(hù)人員發(fā)生DNA損傷，甚至產(chǎn)生DNA毒性[14]。本研究結(jié)果顯示，與對照組比較，暴露組外周血的SOD、GSH-Px水平明顯降低，MDA水平明顯升高(均P<0.05)；Western blot檢測發(fā)現(xiàn)，暴露組人員γH2AX/GAPDH比值也明顯更高,表明長期的職業(yè)暴露會對醫(yī)護(hù)人員造成實(shí)質(zhì)性健康傷害。

綜上所述，雅安地區(qū)醫(yī)院的手術(shù)室仍然存在著七氟醚暴露的職業(yè)危害問題，并對醫(yī)護(hù)人員有一定的傷害,有必要盡快制訂更為詳細(xì)的策略進(jìn)行預(yù)防。