矽肺高危人群二种资料早期判别的比较
作者：龚建新 孙晓武 石南宁 吴法章 俞海燕 方志军
单位：龚建新 孙晓武 石南宁，南京铁道医学院预防医学系，江苏 南京 210009；吴法章 俞海燕 方志军 铁道部第一工程局五处防疫站，陕西 宝鸡 721000
关键词：环境因素；微量元素；矽肺；高危人群；非参数判别法
中国工业医学杂志990607
摘要：目的 矽肺高危人群的早期判别。方法 103例Ⅰ期矽肺患者和149例0+期接尘工人，均记录接尘浓度、接尘工龄等8个环境因素指标，也均采取二者的枕后部头发0.5克，作Zn、Cu、Se、Ni、Fe、Mn、Mg、Ca等8种微量元素的测定，用SAS软件中的非参数判别法判别。结果 经现场验证，得出微量元素的判别优于环境因素的判别，二种判别经卡方检验(χ2＝2.120 2)无显著性差异。结论 用Ⅰ期矽肺病人作标准，测定发中微量元素，预测0+期中的高危人群是切实可行。
, 百拇医药
中图分类号：R135.2 文献标识码：A 文章编号：1002-221X(1999)06-0338-03
Early discriminant analysis for high risk group of silicosis based on their job data
GONG Jian-xin1，SUN Xiao-wu1，SHI Nan-ning1，Wu Fa-zhang2，YU Hai-yan2，FANG Zhi-jun2
(1.Faculty of Public Health，Nanjing Railway Medical College，Nanjing 210009，China；2.Sanitary and Anti-epidemic Station of the Fifth Department of the First Engineering Bureua of Railway Ministry，Baoji 721000，China)
, 百拇医药
Abstract：Objective To make early discriminant analysis for high risk group of silicosis.Methods Eight environmental factors，such as dust concentrations，length of exposure to it，etc.were recorded for 103 patients with silicosis stage I and 149 dust-exposed workers at silicosis stage 0+，and their back occipital hair specimens were collected and determined for contents of eight trace elements，such as copper，selenium，nickel，iron，manganese，calcium，etc.Non-parametric discriminant analysis was used to distinguish the high risk group of silicosis with SAS software.Results Discriminant analysis with trace element contents was better than that with environmental factors，but no statistical significance was reached，with χ2 of 2.120 2，P>0.05.Conclusion Determination of trace element contents in the hair specimens of dust-exposed workers to predict high risk of silicosis at stage 0+ is practicable，as compared with those in the patients of silicosis.
, http://www.100md.com
Key words：Environmental factor；Trace element；Silicosis；High risk population；Non-parametric discriminant analysis
世界卫生组织建议在2010年消除矽肺，因此，早期发现矽肺的高危人群、及早采取防治措施，是我国尘肺研究工作的重点之一。作者近几年来一直采用尘肺Ⅰ期患者和0+期接尘工人的头发，测定其微量元素Zn、Cu、Se、Ni、Fe、Mn、Mg、Ca含量，用非参数判别法，早期预测陶工、电焊工、隧道工矽肺的高危人群，经3～5年追踪，现场验证，均由0+期晋升入Ⅰ期[1～3]，引起较多学者的兴趣。但影响尘肺发生发展的主要因素有作业场所的粉尘浓度、接尘工龄等，本文选择同一群工人，收集环境因素的资料，同时测定头发中微量元素的含量，分别用非参数法进行判别及分析比较，现报告如下。
1 对象与方法
, 百拇医药
1.1 对象
某工程局铁路隧道工已确诊为Ⅰ期的矽肺患者103人，该局某处有X线前后位胸片又经诊断组认可的0+期接尘工人149人(均为男性)。
1.2 方法
1.2.1 采取上述对象枕后部头发0.5克左右，中性洗涤剂洗净，置45℃烘箱中48小时，用1/万天平称质量，置头发于高腰烧杯中，加入5ml硝酸和1ml高氯酸，在电热平板上消化完全，重蒸水定容至5ml，用PE-Plassman/400型电感耦合等离子体测Zn、Cu、Ni、Fe、Mn、Mg、Ca含量，用上海产3200型原子吸收仪加VA-90气化装置测Se，各元素含量均换算成μg/g单位。
1.2.2 详细询问每个对象的接尘史，记录从入路起所参与开挖隧道的名称、时间及脱离时间，记录各隧道的粉尘浓度、游离SiO2的含量等，根据实际接尘工龄计算：接尘量(毫克*年)，呼吸性粉尘接尘量(毫克*年)，总粉尘浓度等。
, 百拇医药
1.2.3 把二种资料的所有数据，均输入IBM-586微机，用SAS语言6.11版本：SAS/STAT user’s Guide Vol.1.Chapter20 The DISCRIM procldure pp677-771，对上述资料进行处理，结果用卡方检验进行显著性检验。
2 结果
2.1 103名Ⅰ期矽肺患者和149名0+期接尘工人粉尘环境因素各指标和头发中各元素含量(
±s及M)测定结果见表1。
表1 Ⅰ期矽肺患者与0+期接尘工人各项环境因素和发中微量元素(±s和M)测定结果
, http://www.100md.com
单位
Ⅰ 期
0+ 期±s
M±s
M
年 龄*
岁
, http://www.100md.com
53.94±5.59
52.00
47.88±7.99
50.00
工 龄
年
14.29±4.79
14.50
14.90±7.76
14.26
总粉尘浓度
mg/m3
, http://www.100md.com
125.11±117.94
83.10
102.74±95.88
70.52
游离SiO2含量*
%
17.77±3.03
18.10
14.88±3.69
15.64
接尘工龄*
, http://www.100md.com
年
7.33±3.91
7.22
10.29±6.24
9.51
总粉尘 接尘量
mg.a
925.02±902.23
502.27
1 017.52±827.14
834.07
呼吸性粉尘浓度*
, 百拇医药
mg/m3
32.63±29.25
21.95
24.41±23.71
17.61
呼吸性粉尘接尘量*
mg.a
248.21±256.34
154.06
248.46±218.37
176.69
, 百拇医药
Zn*
μg/g
139.03±40.98
140.51
128.75±35.53
125.60
Ni
μg/g
0.27±0.21
0.20
0.30±0.30
0.21
, http://www.100md.com
Cu*
μg/g
8.36±2.08
8.06
9.60±6.53
8.43
Fe*
μg/g
30.93±52.66
17.05
51.65±96.53
33.20
, 百拇医药
Mn*
μg/g
1.78±2.49
0.70
1.65±1.51
1.16
Mg
μg/g
57.36±82.49
41.31
50.12±31.35
42.06
, 百拇医药
Ca*
μg/g
594.72±296.61
543.91
731.74±486.85
615.07
Se
μg/g
0.08±0.04
0.08
0.07±0.02
0.07
, 百拇医药
经用非参数检验，二者之间有显著性差异。2.2 对粉尘环境因素和头发中微量元素分别用非参数判别法进行判别。该法无判别函数式，微机中只显示有经判别后的回代结果，因这种方法本身无须对各总体预先作分布上的假说[4]。见表2。
表2 环境因素、微量元素经非参数判别法回代结果
环 境 因 素
微 量 元 素
Ⅰ
%
0+
%
Ⅰ
%
, 百拇医药
0+
%
Ⅰ
95
92.23
8
7.77
90
87.38
13
12.62
0+
18
, http://www.100md.com
12.08
131
87.92
27
18.12
122
81.88
2.3 对二种资料预测由0+期进入Ⅰ期的人群，作卡方检验，χ2＝2.120 2，无显著差异。见表3。表3 二组中预测由0+期进入Ⅰ期的卡方检验
环境因素预测
微量元素预测
, 百拇医药 0+→Ⅰ
18
27
0+
131
122
3 讨论
本次调查的对象是铁路隧道工，他们先后在成昆线、阳安线、西延线、宝成复线等开凿隧道，都是1965～1972年之间入路。1966年陆续采用湿式作业，各隧道粉尘浓度不等，干钻平均达675mg/m3，最低的湿钻平均为4.55mg/m3，游离SiO2含量4.13%～33.45%，粉尘分散度在40%左右。隧道长的达6公里，也有的短至百米，故工期也不一，隧道内接尘时间8月/(年.人)。
, 百拇医药
自1955年Hatch运用接尘量预测南非金矿接尘工人粉尘容许浓度值后，我国学者在尘肺的容许浓度预测方面，均以粉尘浓度、接尘工龄、游离SiO2含量、分散度、劳动强度、个人防护、接尘时间、SiO2的类型及粉尘的联合毒性等9个环境因素，作不同的组合，引出6种不同的估测环境粉尘容许浓度的方法，对尘肺的防治起到了一定的作用，但因结果差距较大，未能达到共识[5]。自1971年Gabor提出矽肺的发病机理是自由基破坏学说后，至目前为止已被各国学者所公认，硅载自由基引起脂质过氧化是破坏巨噬细胞的主要原因，人体内亦有抗自由基的抗氧化剂及抗氧化剂酶类，后者均必须有金属元素参与才能起到特异的活化中心、催化中心等作用，如无金属元素参与则酶的作用就丧失或下降[6]。从表1中可见(中位数)，在Ⅰ期患者的环境因素中除接尘工龄、总粉尘接尘量、呼吸性粉尘接尘量外，其余各项值0+期接尘工人均高于Ⅰ期(诊断为Ⅰ期后患者立即脱离粉尘岗位故上述3项较低)。在微量元素方面，Ⅰ期患者除Zn和Se外(中位数)其余均低于0+期接尘工人，这和自由基破坏学说是一致的，当粉尘不停地侵入人体时，体内抗氧化剂及抗氧化剂酶类必然和粉尘作破坏和保护的斗争，当体内微量元素得不到及时补充时，那么各种抗氧化剂酶也就失去其作用，长久下去，破坏大于保护，矽肺形成。当已诊断为Ⅰ期矽肺后，患者即脱离粉尘作业，休息治疗。在微量元素中可认为Zn和Se从外界获得的速度最快，但获得了不等于恢复了健康。以上说明微量元素和矽肺之间的确有密切相关的联系。
, 百拇医药
非参数判别法是继Fisher判别后的一种新的立体距离判别方法，以Ⅰ期矽肺病人为标准，判别0+期人群中是否有“高危者”，必须要和“高危者”距离最近的4～5个可能是Ⅰ期或0+期的人，以发中微量元素含量作比较，以50%为界，大于者则Ⅰ期可能性大，反之则0+期可能性大，从表2的回代结果可看出，以环境因素为依据，在Ⅰ期和0+期二个人群中，原103个Ⅰ期病人中有95人仍被诊断为Ⅰ期，但有8个被判为0+期，原149个0+期中有18个被判为Ⅰ期，有131个仍判为0+期。把微量元素作为依据的判别则和上述解释一样。根据现场验证和4年的追踪，微量元素所判别的人均已诊断为Ⅰ期，并且包含了环境因素所判别的人。经卡方检验χ2＝2.120 2，说明二者之间差异无显著性。
作者体会隧道工环境因素的数据资料存在着质量控制上的问题，而采集头发作元素含量的测定，质量控制能得到保证，而且减少了现场不必要的拍片，被判别出的Ⅰ期高危人群，到指定的医院拍片。在目前矽肺早期诊断尚未有更好的办法情况下，测定发中微量元素用非参数判别，进行预测是一种比较好的办法。
, 百拇医药
基金项目：铁道部科技基金资助(J004)
作者简介：龚建新(1942—)，男，上海人，教授，主要研究尘肺的早期预测。
参考文献
[1]龚建新，孙晓武，童正本，等.接尘陶工发中七种微量元素的测定及建立判别方程之尝试[J].南京铁道医学院学报，1993，12(4)：205～207.
[2]龚建新，孙晓武，贡小清，等.接尘焊工头发中7种元素的测定及建立焊工尘肺判别方程[J].铁道劳动安全卫生与环保，1995，22(2)：105～107.
[3]龚建新，孙晓武，石南宁，等.铁路隧道工矽肺辅助性诊断的方法研究.工业卫生与职业病，1998，24(4)：197～200.
[4]SAS Institute Inc.SAS/STAT Users Guide，Version b，Fourth Edition，Cary，NC：SAS Institute Inc，1989.
[5]田风调.粉尘容许浓度的现场调查研究方法[M].北京：人民卫生出版社，1985.1～80.
[6]张文清，海春旭.微量元素与脂质过氧化作用的关系[J].国外医学地理分册，1993，14(2)：53～55.
收稿日期：1999-04-22；修回日期：1999-07-24, 百拇医药
单位：龚建新 孙晓武 石南宁，南京铁道医学院预防医学系，江苏 南京 210009；吴法章 俞海燕 方志军 铁道部第一工程局五处防疫站，陕西 宝鸡 721000
关键词：环境因素；微量元素；矽肺；高危人群；非参数判别法
中国工业医学杂志990607
摘要：目的 矽肺高危人群的早期判别。方法 103例Ⅰ期矽肺患者和149例0+期接尘工人，均记录接尘浓度、接尘工龄等8个环境因素指标，也均采取二者的枕后部头发0.5克，作Zn、Cu、Se、Ni、Fe、Mn、Mg、Ca等8种微量元素的测定，用SAS软件中的非参数判别法判别。结果 经现场验证，得出微量元素的判别优于环境因素的判别，二种判别经卡方检验(χ2＝2.120 2)无显著性差异。结论 用Ⅰ期矽肺病人作标准，测定发中微量元素，预测0+期中的高危人群是切实可行。
, 百拇医药
中图分类号：R135.2 文献标识码：A 文章编号：1002-221X(1999)06-0338-03
Early discriminant analysis for high risk group of silicosis based on their job data
GONG Jian-xin1，SUN Xiao-wu1，SHI Nan-ning1，Wu Fa-zhang2，YU Hai-yan2，FANG Zhi-jun2
(1.Faculty of Public Health，Nanjing Railway Medical College，Nanjing 210009，China；2.Sanitary and Anti-epidemic Station of the Fifth Department of the First Engineering Bureua of Railway Ministry，Baoji 721000，China)
, 百拇医药
Abstract：Objective To make early discriminant analysis for high risk group of silicosis.Methods Eight environmental factors，such as dust concentrations，length of exposure to it，etc.were recorded for 103 patients with silicosis stage I and 149 dust-exposed workers at silicosis stage 0+，and their back occipital hair specimens were collected and determined for contents of eight trace elements，such as copper，selenium，nickel，iron，manganese，calcium，etc.Non-parametric discriminant analysis was used to distinguish the high risk group of silicosis with SAS software.Results Discriminant analysis with trace element contents was better than that with environmental factors，but no statistical significance was reached，with χ2 of 2.120 2，P>0.05.Conclusion Determination of trace element contents in the hair specimens of dust-exposed workers to predict high risk of silicosis at stage 0+ is practicable，as compared with those in the patients of silicosis.
, http://www.100md.com
Key words：Environmental factor；Trace element；Silicosis；High risk population；Non-parametric discriminant analysis
世界卫生组织建议在2010年消除矽肺，因此，早期发现矽肺的高危人群、及早采取防治措施，是我国尘肺研究工作的重点之一。作者近几年来一直采用尘肺Ⅰ期患者和0+期接尘工人的头发，测定其微量元素Zn、Cu、Se、Ni、Fe、Mn、Mg、Ca含量，用非参数判别法，早期预测陶工、电焊工、隧道工矽肺的高危人群，经3～5年追踪，现场验证，均由0+期晋升入Ⅰ期[1～3]，引起较多学者的兴趣。但影响尘肺发生发展的主要因素有作业场所的粉尘浓度、接尘工龄等，本文选择同一群工人，收集环境因素的资料，同时测定头发中微量元素的含量，分别用非参数法进行判别及分析比较，现报告如下。
1 对象与方法
, 百拇医药
1.1 对象
某工程局铁路隧道工已确诊为Ⅰ期的矽肺患者103人，该局某处有X线前后位胸片又经诊断组认可的0+期接尘工人149人(均为男性)。
1.2 方法
1.2.1 采取上述对象枕后部头发0.5克左右，中性洗涤剂洗净，置45℃烘箱中48小时，用1/万天平称质量，置头发于高腰烧杯中，加入5ml硝酸和1ml高氯酸，在电热平板上消化完全，重蒸水定容至5ml，用PE-Plassman/400型电感耦合等离子体测Zn、Cu、Ni、Fe、Mn、Mg、Ca含量，用上海产3200型原子吸收仪加VA-90气化装置测Se，各元素含量均换算成μg/g单位。
1.2.2 详细询问每个对象的接尘史，记录从入路起所参与开挖隧道的名称、时间及脱离时间，记录各隧道的粉尘浓度、游离SiO2的含量等，根据实际接尘工龄计算：接尘量(毫克*年)，呼吸性粉尘接尘量(毫克*年)，总粉尘浓度等。
, 百拇医药
1.2.3 把二种资料的所有数据，均输入IBM-586微机，用SAS语言6.11版本：SAS/STAT user’s Guide Vol.1.Chapter20 The DISCRIM procldure pp677-771，对上述资料进行处理，结果用卡方检验进行显著性检验。
2 结果
2.1 103名Ⅰ期矽肺患者和149名0+期接尘工人粉尘环境因素各指标和头发中各元素含量(
±s及M)测定结果见表1。表1 Ⅰ期矽肺患者与0+期接尘工人各项环境因素和发中微量元素(
±s和M)测定结果, http://www.100md.com
单位
Ⅰ 期
0+ 期
±sM
±sM
年 龄*
岁
, http://www.100md.com
53.94±5.59
52.00
47.88±7.99
50.00
工 龄
年
14.29±4.79
14.50
14.90±7.76
14.26
总粉尘浓度
mg/m3
, http://www.100md.com
125.11±117.94
83.10
102.74±95.88
70.52
游离SiO2含量*
%
17.77±3.03
18.10
14.88±3.69
15.64
接尘工龄*
, http://www.100md.com
年
7.33±3.91
7.22
10.29±6.24
9.51
总粉尘 接尘量
mg.a
925.02±902.23
502.27
1 017.52±827.14
834.07
呼吸性粉尘浓度*
, 百拇医药
mg/m3
32.63±29.25
21.95
24.41±23.71
17.61
呼吸性粉尘接尘量*
mg.a
248.21±256.34
154.06
248.46±218.37
176.69
, 百拇医药
Zn*
μg/g
139.03±40.98
140.51
128.75±35.53
125.60
Ni
μg/g
0.27±0.21
0.20
0.30±0.30
0.21
, http://www.100md.com
Cu*
μg/g
8.36±2.08
8.06
9.60±6.53
8.43
Fe*
μg/g
30.93±52.66
17.05
51.65±96.53
33.20
, 百拇医药
Mn*
μg/g
1.78±2.49
0.70
1.65±1.51
1.16
Mg
μg/g
57.36±82.49
41.31
50.12±31.35
42.06
, 百拇医药
Ca*
μg/g
594.72±296.61
543.91
731.74±486.85
615.07
Se
μg/g
0.08±0.04
0.08
0.07±0.02
0.07
, 百拇医药
经用非参数检验，二者之间有显著性差异。2.2 对粉尘环境因素和头发中微量元素分别用非参数判别法进行判别。该法无判别函数式，微机中只显示有经判别后的回代结果，因这种方法本身无须对各总体预先作分布上的假说[4]。见表2。
表2 环境因素、微量元素经非参数判别法回代结果
环 境 因 素
微 量 元 素
Ⅰ
%
0+
%
Ⅰ
%
, 百拇医药
0+
%
Ⅰ
95
92.23
8
7.77
90
87.38
13
12.62
0+
18
, http://www.100md.com
12.08
131
87.92
27
18.12
122
81.88
2.3 对二种资料预测由0+期进入Ⅰ期的人群，作卡方检验，χ2＝2.120 2，无显著差异。见表3。表3 二组中预测由0+期进入Ⅰ期的卡方检验
环境因素预测
微量元素预测
, 百拇医药 0+→Ⅰ
18
27
0+
131
122
3 讨论
本次调查的对象是铁路隧道工，他们先后在成昆线、阳安线、西延线、宝成复线等开凿隧道，都是1965～1972年之间入路。1966年陆续采用湿式作业，各隧道粉尘浓度不等，干钻平均达675mg/m3，最低的湿钻平均为4.55mg/m3，游离SiO2含量4.13%～33.45%，粉尘分散度在40%左右。隧道长的达6公里，也有的短至百米，故工期也不一，隧道内接尘时间8月/(年.人)。
, 百拇医药
自1955年Hatch运用接尘量预测南非金矿接尘工人粉尘容许浓度值后，我国学者在尘肺的容许浓度预测方面，均以粉尘浓度、接尘工龄、游离SiO2含量、分散度、劳动强度、个人防护、接尘时间、SiO2的类型及粉尘的联合毒性等9个环境因素，作不同的组合，引出6种不同的估测环境粉尘容许浓度的方法，对尘肺的防治起到了一定的作用，但因结果差距较大，未能达到共识[5]。自1971年Gabor提出矽肺的发病机理是自由基破坏学说后，至目前为止已被各国学者所公认，硅载自由基引起脂质过氧化是破坏巨噬细胞的主要原因，人体内亦有抗自由基的抗氧化剂及抗氧化剂酶类，后者均必须有金属元素参与才能起到特异的活化中心、催化中心等作用，如无金属元素参与则酶的作用就丧失或下降[6]。从表1中可见(中位数)，在Ⅰ期患者的环境因素中除接尘工龄、总粉尘接尘量、呼吸性粉尘接尘量外，其余各项值0+期接尘工人均高于Ⅰ期(诊断为Ⅰ期后患者立即脱离粉尘岗位故上述3项较低)。在微量元素方面，Ⅰ期患者除Zn和Se外(中位数)其余均低于0+期接尘工人，这和自由基破坏学说是一致的，当粉尘不停地侵入人体时，体内抗氧化剂及抗氧化剂酶类必然和粉尘作破坏和保护的斗争，当体内微量元素得不到及时补充时，那么各种抗氧化剂酶也就失去其作用，长久下去，破坏大于保护，矽肺形成。当已诊断为Ⅰ期矽肺后，患者即脱离粉尘作业，休息治疗。在微量元素中可认为Zn和Se从外界获得的速度最快，但获得了不等于恢复了健康。以上说明微量元素和矽肺之间的确有密切相关的联系。
, 百拇医药
非参数判别法是继Fisher判别后的一种新的立体距离判别方法，以Ⅰ期矽肺病人为标准，判别0+期人群中是否有“高危者”，必须要和“高危者”距离最近的4～5个可能是Ⅰ期或0+期的人，以发中微量元素含量作比较，以50%为界，大于者则Ⅰ期可能性大，反之则0+期可能性大，从表2的回代结果可看出，以环境因素为依据，在Ⅰ期和0+期二个人群中，原103个Ⅰ期病人中有95人仍被诊断为Ⅰ期，但有8个被判为0+期，原149个0+期中有18个被判为Ⅰ期，有131个仍判为0+期。把微量元素作为依据的判别则和上述解释一样。根据现场验证和4年的追踪，微量元素所判别的人均已诊断为Ⅰ期，并且包含了环境因素所判别的人。经卡方检验χ2＝2.120 2，说明二者之间差异无显著性。
作者体会隧道工环境因素的数据资料存在着质量控制上的问题，而采集头发作元素含量的测定，质量控制能得到保证，而且减少了现场不必要的拍片，被判别出的Ⅰ期高危人群，到指定的医院拍片。在目前矽肺早期诊断尚未有更好的办法情况下，测定发中微量元素用非参数判别，进行预测是一种比较好的办法。
, 百拇医药
基金项目：铁道部科技基金资助(J004)
作者简介：龚建新(1942—)，男，上海人，教授，主要研究尘肺的早期预测。
参考文献
[1]龚建新，孙晓武，童正本，等.接尘陶工发中七种微量元素的测定及建立判别方程之尝试[J].南京铁道医学院学报，1993，12(4)：205～207.
[2]龚建新，孙晓武，贡小清，等.接尘焊工头发中7种元素的测定及建立焊工尘肺判别方程[J].铁道劳动安全卫生与环保，1995，22(2)：105～107.
[3]龚建新，孙晓武，石南宁，等.铁路隧道工矽肺辅助性诊断的方法研究.工业卫生与职业病，1998，24(4)：197～200.
[4]SAS Institute Inc.SAS/STAT Users Guide，Version b，Fourth Edition，Cary，NC：SAS Institute Inc，1989.
[5]田风调.粉尘容许浓度的现场调查研究方法[M].北京：人民卫生出版社，1985.1～80.
[6]张文清，海春旭.微量元素与脂质过氧化作用的关系[J].国外医学地理分册，1993，14(2)：53～55.
收稿日期：1999-04-22；修回日期：1999-07-24, 百拇医药