摘要
大多数横断面研究表明,焊工呼吸障碍的患病率较高,而只有少数纵向研究能够检测肺测量或支气管反应性的慢性影响。
这项研究的目的是确定286名参加焊接专业学徒计划的学生中可能的职业性哮喘(OA)、支气管阻塞和高反应性的发生率。
这项流行病学前瞻性队列研究包括一项基线评估调查和两次随访评估。每次访视时进行呼吸系统症状问卷调查。194名受试者在暴露前和平均15个月学徒期后分别进行一次肺活量测定和甲胆碱支气管攻毒试验。
可能的OA发生率为~ 3%(6 / 194)。支气管高反应性的发生率为11.9%,其定义为刺激浓度下降≥3.2倍,导致一秒内用力呼气量下降20%。在基线和研究结束时发现肺功能值有显著的统计学差异。特别是,预测的用力呼气量平均下降了8.4%。
这些早期肺功能变化与接触焊接烟雾和气体可能产生的慢性影响之间的关系仍有待探讨。
这项研究得到了L'Association Pulmonaire du Québec的支持。M. El-Zein是麦吉尔大学马克斯-斯特恩招生奖学金和麦卡比基金会奖学金资助的博士生,网址为Université de Montréal。D. Gautrin是the Fonds de la recherche en santé du Québec的研究学者。
20世纪80年代以来,流行病学研究探讨了接触焊接烟雾和气体对焊工肺功能和临床表现的影响。对肺功能影响的评估是有限的,因为大多数研究在设计上是横断面的,在焊工和非焊工参照人组中进行的。这些研究并没有一致地证明职业暴露焊工的肺功能受损1.然而,现在有良好的证据证明焊机在肺功能指数明显降低的焊机中的通风损伤普遍性的普遍性较高2- - - - - -9.已经证明了吸烟的混杂效果5,6,10.对短期呼吸功能的研究表明,焊工肺功能指数的下降幅度大于非焊工3.,11.
发表的纵向研究相对较少。一项为期2年的随访研究显示,焊工和非焊工肺功能变量的年度变化总体上没有显著差异;然而,吸烟的焊工和焊接时没有局部排气通风或呼吸保护的焊工,一秒用力呼气量(FEV)加速下降的风险显著增加1)12.这证实了Chinn早期的发现et al。13在一群船厂焊工中。一项为期3年的前瞻性队列研究对一组造船厂工人(包括51名弧焊工和54名非焊工)的气道反应性进行了研究,结果表明,焊接与中途跨班工作的瞬态下降和可逆的工作相关症状有关;然而,在3年多的时间里,肺测量和支气管反应没有看到慢性不可逆的影响14.
在焊工中,对工作环境中特定剂和非特定剂(methacholine或组胺)的支气管反应性尚未进行广泛的研究。横断面研究不锈钢(SS)和低碳钢(MS)焊工发现支气管肺功能的响应能力和活跃的焊工是正常的女士没有差异和SS焊工或焊机和参照群体之间的汽车装配工人从来没有焊接8.
据作者所知,尚未对一组焊工人群进行支气管高反应性(BHR)发生率的前瞻性研究,并对暴露开始时的支气管反应性进行客观测量。此外,鉴于之前的研究不一致,需要进一步调查在开始接触金属烟雾的焊工中,特别是在无症状的受试者中,支气管反应性和气道阻塞的变化。
本研究的目的是确定,在学徒焊工中:1)焊接相关呼吸症状与显著BHR并存的发生率;2) bhr发生率;3) FEV降低1因接触焊接烟尘和气体平均持续15个月而产生。
方法
学习规划
这项流行病学前瞻性队列研究包括一项基线评估调查和两项对开始15-18个月焊接专业培训计划的学徒的随访评估。这项研究是在蒙特利尔地区提供焊工钳工培训计划的四所教学机构进行的。学生们主要使用四种焊接工艺进行焊接练习。它们分别是保护金属电弧焊、气体保护金属电弧焊、药芯电弧焊和气体保护钨极电弧焊。焊接金属主要有MS、SS和铝。未在镀锌钢上进行焊接。每个学校分配的焊接使用这些工艺的总时间平均对应,参照8小时·天−1在车间焊接时,接触焊接烟尘和气体长达2个月。
呼吸症状问卷从国际联合肺病和肺病中的标准化问卷中衍生出来的呼吸系统症状问卷15在基线和两次随访时进行。在问卷中增加了有关焊接过程中呼吸道症状发展的问题。一般的问题是“当你焊接的时候你有呼吸问题吗?”如果提供了肯定的回答,则要求受试者指出下列哪一种症状/症状:"咳嗽、喘息(吹口哨)、胸闷、其他"。
两次进行肺活量测定和甲胆碱试验;第一次是在学徒们开始接触焊接废气之前,第二次是在研究结束时。用肺活量测定法评估肺功能。采用Collins型肺活量计(WE Collins, Braintree, MA, USA),按照美国胸科协会的标准进行肺活量测定16.采用甲胆碱吸入试验测定支气管反应性。按标准化程序进行甲胆碱吸入试验17,使用赖特雾化液(输出=0.14 mL·min)−1;(Roxon Meditech Ltd, Montreal, PQ, Canada)以潮汐量呼吸2分钟。对于没有哮喘病史的受试者,使用了一个简短的方案,起始浓度为2 mg·mL−1最高可达8和32 mg·mL−1如果FEV没有显着(<5%)1吸气之间18,19.另外,2、4、8、16和32 mg·mL给予双倍浓度的甲胆碱−1(最大浓度使用)。刺激浓度导致FEV下降20%1(电脑20.)是从半对数尺度上绘制的个体剂量/反应曲线中插值的。一个基线FEV1<2 L或妊娠禁忌测试。这些肺功能和支气管响应性测试在教学机构进行两次:在焊接过程的开始和末尾。这些测试也以前由作者研究团队在该领域的流行病学研究中进行,没有现场医生,并且没有发生并发症或问题19.
研究对象
这项研究是一项更大的研究的一部分,该研究跟踪了286名学徒的焊接培训期间。只有在学徒期开始前2个月没有接触过焊接烟雾和气体的学生,以及在他们的一生中没有焊接过>1年的学生被纳入研究。286名学徒中,194名受试者在研究结束时获得肺活量测定和甲胺磷测试结果。92名学生(32%)没有接受这些测试,82名学生停止了训练,另外8名学生在随访中拒绝接受methacholine和肺活量测试,2名学生在开始时没有接受这些测试。参与者书面同意接受研究措施。本项目获得Sacré-Coeur医院伦理委员会批准。
研究变量
“焊接相关呼吸道症状提示职业性哮喘(OA)”出现在至少有一种焊接相关症状的受试者中,如在第一次随访时持续到第二次随访时咳嗽、喘息或胸闷,或在第二次随访时出现至少一种以上症状。
以下测量方法来自肺活量测定:FEV1强迫肺活量(FVC)和FEV1/ FVC比率。结果表示为预测值的百分比。knudson的参考值et al。20.使用;FEV结果异常1设定为80% pred,因为这个百分比对应于95%置信区间的下限。
显著BHR被定义为激发浓度,即。个人电脑20.≤8 mg·毫升−117或电脑20.≤16mg·ml−121导致FEV下降20%1.PC的变化20.当从基线值下降2倍或≥3.2倍时,被认为是显著的22.可能的OA被定义为存在与焊接相关的呼吸症状,提示OA(如上所述),PC下降2倍或≥3.2倍20.在基线和研究结束之间。
methacholine剂量/反应曲线的斜率作为所有研究对象的连续参数,推荐用于人口研究,因为许多研究对象没有经历特定的反应,例如FEV下降15或20%123,24.剂量/反应坡度表示为FEV的下降百分比1μ mol剂量定义为给药的最终累积剂量18.由于斜率分布不是正态分布(p<0.0001, Lilliefors正态检验),然后使用这个比率的对数变换。较高的正值对应更明显的气道反应性。
统计分析
描述性统计和基线宿主特征的流行率,包括从肺活量测定和支气管激发试验获得的测量值。提供了首次随访和研究结束时呼吸道症状的发生率。配对t检验用于评估从基线到研究结束时肺功能测量值的变化。非参数McNemar检验用于评估肺活量测量的变化(即。FEV1, % pred <80%与FEV1, % pred≥80%,FEV1/ fvc,%pred <85%与FEV1/ FVC,%pred≥85%)以及支气管响应性估算(即。个人电脑20.≤8 mg·毫升−1与个人电脑20.> 8 mg·毫升−1,电脑20.≤16mg·ml−1与个人电脑20.> 16 mg·ml−1).进行分层分析,比较从基线到研究结束时肺功能测量值的变化,同时考虑到给予methacholine试验的一周的哪一天(周一)与在一周的其他日子),基线PC20.(电脑20.≤16与个人电脑20.> 16 mg·ml−1)和吸烟(现有吸烟者)与非闻名者)。进行统计分析。显着性水平设定为P≤0.05。
结果
这组焊工学徒代表了一个相对年轻的群体,平均±sd年龄为24.5±7.4岁,以男性为主(85.7%)。略多于三分之一(33.7%)的人从未吸烟,50.5%的人目前正在吸烟。
表1⇓显示两个随访期呼吸系统症状的发生率,以及基线和研究结束时肺功能和甲基胆碱支气管激发试验的结果。如图所示,给出了194名学徒焊工的数据。在第一次和第二次随访评估中,呼吸道症状的发生率相似。肺功能测试的基线值和研究结束时的平均值之间有显著的统计学差异。特别是,FEV1, % pred平均显著下降8.4%。较高比例的受试者有FEV1, % pred在研究结束时<80%,与基线值相比(11.3与3.6%,P <0.01)。在甲素剂剂量/响应曲线的斜率中发现了统计学上显着的主题差异;变化表明支气管响应性增加(即。在研究结束时更高的价值)。194名学徒中近14%拥有个人电脑20.≤8 mg·毫升−120%的人拥有个人电脑20.≤16mg·ml−1在基线。这些数字更高,在研究结束时分别为19%和24%。有PC的受试者比例20.≤8 mg·毫升−1随访时明显大于基线时。
表2⇓显示有更大比例的受试者(15.2%)患有基线PC20.≤16mg·ml−1与基线PC患者相比20.> 16 mg·ml−1(6.5%) FEV下降1,%pred <80%,虽然这不显着(p = 0.15)。有一个基线PC20.≤8 mg·毫升−1(20%)与个人电脑相比20.> 8 mg·毫升−1(5.7%)与FEV下降有关1% pred <80% (p=0.02)(未显示结果)。然后,在基线时,methacholine剂量/反应曲线有一个更陡的斜率(1.72与1.53)与FEV的一滴无关1% pred <80% (p=0.19)(未显示)。
相反,当考虑FEV的下降1在平均%下降方面,受试者根据PC没有差异20.在基线,是否将主题与PC进行比较20.≤16mg·ml−1对于使用个人电脑的人20.> 16 mg·ml−1(-7.48±11.44%pred与−8.68±8.56% pred,分别)或使用PC的截止值时20.8 mg·毫升−1被发现。此外,平均FEV之间没有相关性1基线下降和剂量/反应坡度。
表3详细说明了在学徒期支气管反应性的变化模式⇓.近7%的患者PC下降3.2倍20.当他们最初有基础PC的时候20.> 16 mg·ml−1.另一方面,略高于5%的人在基线PC下降20.≤16 mg·毫升−1.因此,总共23项受试者(11.9%)的BHR大幅增加(PC减少3.2倍20.).相反,使用更保守的标准(PC降低2倍20.), 29名受试者(14.9%)BHR增加。FEV的平均下降1% pred, PC显著降低20.(>降低3.2倍)为−10.7,而其他受试者为−8.13% (p=0.21)。
表4⇓说明了至少有一种焊接相关症状的受试者的分布,根据他们是否表现出支气管反应性增加。在整个研究中,提示OA的焊接相关呼吸道症状的发生率为13.8%,参与者咳嗽(9.9%)多于喘息或胸闷(分别为5.2和5.6%)。7名受试者持续报告至少有以下症状之一:咳嗽、喘息和胸闷(数据未显示)。在PC下降≥3.2倍的20名受试者中20.从基线值来看,5名徒弟有提示OA的持续性呼吸道症状。因此,当PC降低2倍或≥3.2倍时,可能的OA发生率接近3%(194例中6例或194例中5例)20.一次又一次的拜访。
表5⇓呈现了ofo的可能情况的详细描述。它表明,在基线上具有正常气道反应能力的三位学徒在他们的PC中显着减少20.在研究结束时。另外三名已有气道高反应性的学徒的PC降低≥3.2倍,进一步恶化20..在第二次随访时,学徒大多报告存在与焊接相关的呼吸道症状,提示OA,特别是咳嗽和胸闷症状。只有一名学徒被医生诊断为哮喘。
讨论
据作者所知,这是第一个衡量气道阻塞发病率,BHR和OA在新暴露于焊接烟雾和气体的学徒的前瞻性研究。有发现:1)FEV1% pred较接触前基线值显著下降(平均下降8.4%);2) 23名(11.9%)徒工的BHR较基线PC下降≥3.2倍时显著增加20.和;3)使用作者提出的定义,可能的OA发生率接近3%。
FEV的下降1% pred是重要的,但可能不能归因于接触焊接烟雾和气体的长期影响,因为焊接培训计划的持续时间相对较短。这些测试是在教学机构的正常上课日进行的。尽管一些作者发现焊工和对照组的肺功能在一天内没有显著差异6,25- - - - - -27另一些研究发现,从早上到下午,FEV的平均变化显著下降1焊工和控制员的FVC,但焊工的降幅几乎是对照组的4倍3.在后一张研究焊接器的肺部函数指数的焊盘没有与年龄,高度,基线肺功能或吸烟习惯减少的情况下没有差别。
在本研究中,对两种情况进行肺活量测定和乙酰胆碱测试,平均间隔15个月,第一次是在学徒开始接触焊接烟雾和气体之前,第二次是在职业培训结束时。独立因素的影响(即。基线气道反应性和吸烟)对FEV下降的影响1检查除暴露之外的%pred是否被检查。假设将存在每周效果,对FEV下降的受试者的比例1对于那些在周二和周五之间进行焊接培训项目结束时进行测试的人来说,% pred必须更大。相反,考虑到第二次甲胆碱试验是在周一还是在一周的其他日子进行的,FEV仍有显著下降1% pred(分别为9.87±10.15%和8.20±9.05%)。考虑基线时BHR是否与FEV下降相关1% pred价值;结果表明,平均FEV下降的变化非常相似1无论基线的支气管响应性如何。关于Dropin Fev1% pred <80%患有基线PC的受试者比例20.≤16mg·ml−1(BHR的现行标准)大于PC的标准20.> 16 mg·ml−1建议协会,虽然不重要;由于缺乏统计能力,因此缺乏意义可能是由于FEV下降的受试者的数量1% pred <80%较小(n=15)。结果表明,FEV的变化不显著1%在吸烟者(8.92±8.97%)和不吸烟者(8.02±9.40%)之间。与对照组相比,焊工肺功能恶化2- - - - - -9,在流行病学研究中发现,对吸烟者的影响更大6,13,27,28,证实吸烟是导致肺功能下降的主要危险因素。本研究中没有吸烟的影响,部分原因可能是目前的研究对象是年轻人,他们因此不会受到吸烟导致的呼吸疾病的显著影响。此外,使用了同样维护良好的仪器和执行肺活量和支气管反应性测试的标准化程序。因此,作者认为,在这种情况下,接触焊接气体和烟雾确实明显降低了肺功能参数,而学徒的功能损伤很可能反映了支气管口径水平的实际变化。
当将10名受试者与基线PC进行比较时20.> 16 mg·ml−1他们的FEV下降了1% pred <80%的144名学生的FEV平均值似乎从一开始就明显低于前者1% pred(分别为90.93±5.86%和110.69±12.90%)。通过单独考虑这10名受试者,我们发现他们中有一半人有FEV1% pred < 90%。其中3人是目前的吸烟者,他们也报告了基线时提示哮喘的症状。研究发现,这三种药物中有两种对乙酰胆碱过敏。其中一名吸烟者被医生诊断患有哮喘,在基线访谈前一年以及最后一次随访和金属烟雾热时均有喘息和胸闷症状。然而,该受试者未报告任何与焊接相关的呼吸道症状。
在目前的研究中,约有29%的学徒被随访,其中大多数在基线评估调查后不久就退出了学徒生涯。虽然没有联系这些机构,但据信,入学和辍学之间的时间很短,排除了由于参加该方案后与焊接有关的健康问题而自我选择退出学徒的可能。在目前的研究中,那些在随访中丢失的人与那些留在学徒期结束前的人在基本人口学特征上没有区别。对基线症状学的仔细检查显示,失访徒弟中有痰的比例明显较高,而失访徒弟中有个人特应性病史(湿疹、荨麻疹或花粉热病史)、与宠物和花粉季节有鼻炎的比例明显较低。以及宠物的呼吸道症状。
本研究的一个有趣发现是BHR的发病率高于OA。多达75%(15 / 20)的学徒pc下降了3.2倍20.尽管15名受试者中有8人在一次随访中报告了呼吸系统症状,但没有持续的焊接相关的呼吸系统症状,提示OA。对非特异性支气管收缩刺激的支气管反应性增加是哮喘的特征,但BHR不构成哮喘,在一些没有哮喘病史或症状的个体中发现23,29.大约50%的气道高反应性受试者报告无呼吸道症状30.,31.在3年后续研究中32,与有症状的哮喘受试者或正常反应的对照组相比,无呼吸道症状的气道高反应性受试者的气道反应性和哮喘症状发生率更高。这些作者,还有其他人33,提示气道高反应性似乎是介于正常和有症状哮喘之间的一个中间阶段。最近,Gautrinet al。34一项对417名动物健康技术学徒的前瞻性研究表明,暴露前气道口径和反应性与可能的OA风险增加相关。
在本研究中,考虑到以往对哮喘和OA的定义,确定可能的OA病例的标准包括焊接相关呼吸道症状和BHR的存在。Toelleet al。35将当前或普通哮喘定义为BHR加近期哮鸣(研究前12个月发生),用于测量人群中临床重要哮喘的患病率。OA被定义为“一种以可变气流限制和/或BHR为特征的疾病,其特征是由可归因于特定职业环境的原因和条件造成的,而不是由于工作场所外遇到的刺激”。36.OA临床表现为与工作有关的胸闷、喘鸣、咳嗽等症状,生理上有随时间变化的肺力学改变37.在先前对暴露于实验室动物的学徒进行的前瞻性研究中,发现可能的OA发生率为2.7%34.在学徒焊工中发现的OA发生率与此非常接近。在引用的研究中,可能的OA被定义为对一种或多种职业性吸入剂立即发生皮肤反应,同时PC降低≥3.2倍20..此外,最近有报道称,临床病史、非特异性BHR和皮肤点刺试验对天然胶乳(高分子量剂)在OA临床评价中的敏感性分别为87、90和100%38.
结论
总体而言,前瞻性研究提供了越来越多的证据,表明接触焊接烟雾和气体与焊工的肺功能变化和呼吸症状有关。这些变化在平均15个月的短时间内就能在学徒身上看到。由于学徒将成为新雇佣的焊工,从而成为未来焊接人口的一部分,因此检查这些变化是否代表进一步慢性异常的诱发因素是相关的。
致谢
作者感谢管理部门和参与研究的教学机构的教授以及所有参加研究的焊工学徒的合作。他们特别要感谢技术人员,特别是C.特鲁多、S.夏博伊列斯和负责数据收集的M.马格南护士。作者对H. Ghezzo提供的统计专业知识表示赞赏。最后,作者感谢舒伯特对手稿的修改。
- 已收到2003年1月6日。
- 接受2003年4月13日。
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