煤矿掘进工累积接尘剂量与肺功能累计异常率的关系研究

钱庆增,曹向可,沈福海,王 茜,刘铁军

·论著·

煤矿掘进工累积接尘剂量与肺功能累计异常率的关系研究

钱庆增1*,曹向可2,沈福海1,王 茜1,刘铁军3

目的 探讨煤矿掘进工累积接尘剂量与肺功能累计异常率的关系。方法 2014年12月—2015年12月选取唐山某煤矿掘进工376例为观察组，非接尘工179例为对照组，均行肺功能〔用力肺活量(FVC),第1秒用力呼气末容积(FEV1),FEV1/FVC〕检测。观察组每隔10年为1个接尘工龄组，分为<10年、10～年、20～年、30～年工龄组。比较对照组和观察组及各接尘工龄组间的肺功能，分析累积接尘剂量与肺功能累计异常率的关系。结果 观察组肺功能异常率(51.6%,194/376)高于对照组(12.8%,23/179)(P<0.05)。观察组FVC、FEV1、FEV1/FVC低于对照组(P<0.05)。10～年工龄组FVC、FEV1、FEV1/FVC低于<10年工龄组(P<0.05)。20～年工龄组FVC、FEV1、FEV1/FVC低于<10年工龄组和10～年工龄组(P<0.05)。30～年工龄组FVC、FEV1、FEV1/FVC低于<10年工龄组、10～年工龄组、20～年工龄组(P<0.05)。累积接尘剂量与肺功能累计异常率呈正相关(r=0.763，P<0.001)。结论 煤矿掘进工累积接尘剂量与肺功能累计异常率存在正相关性。接尘工龄时间越长，累积接尘剂量越大，肺功能累计异常率越高，肺功能指标改变越明显。累积接尘剂量可用于预测煤矿掘进工肺功能异常发病的危险性和高危人群。

呼吸功能试验；粉尘；职业医学；掘进工

钱庆增,曹向可,沈福海，等.煤矿掘进工累积接尘剂量与肺功能累计异常率的关系研究[J].中国全科医学，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.

肺功能检测是呼吸系统疾病的常用检查方法[1-2]，也是职业健康检查的重要组成部分，其对于早期检出肺、气道病变，评估疾病的严重程度及预后，鉴别呼吸困难的原因，诊断病变部位均具有重要的指导意义。掘进工是煤矿常见工种之一，是从事与巷道掘进相关工作的工人，也是常见的接尘人员[3-4]。长时间接尘会影响机体肺功能，显著降低机体的生理功能，影响正常的呼吸功能，严重时可诱发多种肺部疾病，影响患者的预后[5-6]。本研究旨在探讨煤矿掘进工累积接尘剂量与肺功能累计异常率的关系，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 纳入标准 (1)接尘时间1年及以上；(2)在该煤矿接尘工龄占所有接尘工龄的1/2以上；(3)有近两年内健康体检的结果；(4)工作史变化明确、完整，或通过档案等能够补充完整。

1.2 一般资料 2014年12月—2015年12月选取唐山市某煤矿符合纳入标准的掘进工376例为观察组，年龄21～59岁，平均年龄(47.2±10.6)岁；体质量47～86 kg，平均体质量(59.4±10.3) kg；均为男性。同期选取该煤矿非接尘工179例为对照组，年龄20～58岁，平均年龄(46.8±11.3)岁；体质量46～87 kg，平均体质量(58.9±11.2) kg；均为男性。两组年龄、体质量比较，差异无统计学意义(t年龄=0.185，P>0.05;t体质量=0.084，P>0.05)。本研究已取得研究对象同意，且其均签署知情同意书。

1.3 方法 研究对象工作史以煤矿劳资科职工数据库记录信息为主，以职业健康检查记录作为补充。如遇不能解释或矛盾的问题，对在职劳动者再进行面对面访谈做补充；对已退休劳动者进行电话访谈做补充。肺功能异常资料均通过该煤矿职业病防治院定期检查诊断的资料获得，以煤矿劳资科职工数据库记录信息做补充。粉尘资料以煤矿通风区粉尘检测部门的真实档案为主，以职业卫生检测管理部门资料作为补充。其中累积接尘剂量为接尘人员所经历的接尘的所在岗位的时间加权平均浓度值(mg/m3)。

本研究不足：

研究选取的煤矿工人来自唐山同一个煤矿，样本量较少，能否代表全部煤矿工人的具体情况，仍需要进一步扩大样本量进行研究。研究人员的年龄跨度较大，不同年龄段个体的恢复能力是有差别的，可将研究人员进一步细化，在不同年龄组间进行针对性研究。煤矿工种涉及的类型较多，可进一步分组分析，例如采煤工、混合工等，不同工种工人的粉尘接触时间和接车量是有差别的，可开展针对性研究。

肺功能累计异常率的计算方法如下：累计异常率=1-累计正常率。累计正常率=(1-本级异常率)×(1-上级异常率)。异常率=发病人数/调整人数。调整人数=期初人数-到期人数/2。期初人数为符合该累积接尘剂量的所有人数，到期人数为该累积接尘剂量阶段内人数。

检测研究对象肺功能(选用北京产AS.507型肺量计)，检测项目：用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼气末容积(FEV1)、FEV1/FVC。检查前，嘱被测试者休息5～10 min，平静呼吸4～5次。检查时，被测试者用口腔对准设备的进气口，做一次深度吸气，以最快速度用力呼出全部气体。记录结果并打印。肺功能检查的注意事项：(1)学会用嘴呼吸。(2)尽可能闭紧口嘴，保证在测试的过程中不会漏气。(3)尽可能配合医生口令，及时做出呼气和吸气的动作。(4)尽最大能力吸气，然后配合医生以最大力量呼气。

1.4 评定标准 (1)吸烟的评定标准[7]：1997年WHO将“一生中连续或累积吸烟6个月或以上者”定义为吸烟者。(2)肺功能异常的评定标准：参考全国肺功能正常值汇编的技术和方法[8]，各项指标在正常预计值的80%及以下为肺功能异常。(3)接尘工龄的评定标准[9]：从开始接触煤尘的第1年开始，在该岗位工作满1年且中间没有工作史变化为1个接尘工龄，每隔10年为1个接尘工龄组，分为<10年、10～年、20～年、30～年工龄组。

1.5 质量控制 参考《职业健康检查表》[10]，精选并统一定义调查项目，使其具有可操作性，能客观、量化、具体、通俗易懂地表达。统一培训调查员，统一调查标准；资料收集中严格按照调查说明进行，反复核查并进行逻辑性排查，保证资料的可靠性。在数据录入阶段，采用EpiData 3.0进行数据录入，由数据员对资料同时进行双人双份录入，逻辑检错，保证录入质量。对于存在问题的资料返回煤矿进行核对。

2 结果

2.1 两组吸烟率比较 观察组吸烟率为48.7%(183/376)，对照组为48.6%(87/179)。两组吸烟率比较，差异无统计学意义(χ2<0.001，P=0.988)，表明吸烟在两组间分布均衡，不需要以吸烟为分层因素进行分层分析。

2.2 两组肺功能异常率比较 观察组肺功能异常率(51.6%,194/376)高于对照组(12.8%,23/179)，差异有统计学意义(χ2=76.458，P<0.001)。

2.3 两组肺功能指标比较 观察组FVC、FEV1、FEV1/FVC均低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05，见表1)。

表1 两组肺功能指标比较±s)

注：FVC=用力肺活量；FEV1=第1秒用力呼气末容积

2.4 观察组不同接尘工龄组肺功能指标比较 各接尘工龄组FVC、FEV1、FEV1/FVC比较，差异有统计学意义(P<0.05)。10～年工龄组FVC、FEV1、FEV1/FVC均低于<10年工龄组，20～年工龄组FVC、FEV1、FEV1/FVC均低于<10年工龄组、10～年工龄组，30～年工龄组FVC、FEV1、FEV1/FVC均低于<10年工龄

组、10～年工龄组、20～年工龄组，差异均有统计学意义(P<0.05，见表2)。

2.5 观察组累积接尘剂量与肺功能累计异常率的相关性分析 累积接尘剂量与肺功能累计异常发病率呈正相关(r=0.763，P<0.001，见表3、图1)。观察组肺功能累计异常率从100 ～mg/m3的0.54%增加至1 700～mg/m3的97.96%。

Table2Comparisonofpulmonaryfunctionindexbetweendifferentworksenioritygroupsinobservationgroup

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

注：与<10年工龄组比较，aP<0.05；与10～年工龄组比较，bP<0.05；与20～年工龄组比较，cP<0.05

表3 观察组累积接尘剂量与肺功能累计异常率的关系分析

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

累积接尘剂量(mg/m3)期初人数到期人数发病人数调整人数肺功能异常率肺功能累计异常率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

图1 观察组累积接尘剂量与肺功能累计异常率的关系图

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

3 讨论

煤工肺尘埃沉着症是我国目前比较严重的职业病，也是煤炭企业发病最严重、患病人数最多的职业病，根据30个省、自治区、直辖市(不包括西藏)和新疆生产建设兵团职业病报告，自上世纪50年代以来，截止到2010年底，全国累计报告职业病749 970例，其中累计报告肺尘埃沉着症676 541例;2010年新发职业病27 240例，其中肺尘埃沉着症23 812例，煤工肺尘埃沉着症12 564例，占52.76%[11]。肺尘埃沉着症的防治工作依然严峻，依然是职业卫生工作的重点。

由于煤矿工人需要长时间在地下巷道作业，容易受到粉尘、噪声、有害气体、高温、高湿、不良体位等多种因素的影响，其中粉尘是较为严重的一种职业危害因素[12]，可影响机体的呼吸功能，诱发肺尘埃沉着症，这可直接危及工人的身体健康及预后状况。及早诊断和治疗才是改善煤矿工人预后的关键，因而分析累积接尘剂量与肺功能累计异常率的关系，具有较高的研究价值。

掘进工是从事与巷道掘进相关工作的工人[13-14]，根据各矿井的机械化程度不同，掘进分为炮掘和综掘。在炮掘的过程又分为打眼、装药、放炮、运渣、支护等相关工序。综掘也就是综合机械化掘进，其对岩石或煤炭的破碎和装运均是机械化的，和炮掘相比没有放炮和人工装渣等工序。凡是从事以上与巷道掘进相关工作的工人均可以称为掘进工。煤炭开采过程会产生很多种有害物质，包括煤尘、矽尘、甲烷、氮氧化物等，掘进工长期接触上述有害物质，会引起呼吸道损伤，导致肺功能下降。

本研究结果显示，观察组肺功能异常率(51.6%)明显高于对照组(12.8%)，说明掘进工肺功能异常率显著升高，长时间接触煤尘影响机体呼吸系统功能。观察组FVC、FEV1、FEV1/FVC均明显低于对照组，说明长时间接触煤尘明显影响到了掘进工的肺功能，使得FVC、FEV1、FEV1/FVC等指标显著下降。同时研究结果还显示，随着掘进工接尘工龄的增加，肺功能指标改变更为明显，FVC、FEV1、FEV1/FVC等指标下降更为显著，这也表明煤矿掘进工的接尘剂量与肺功能指标的关系密切。

肺功能检查是呼吸系统疾病的必要检查之一[15-16]，也是煤炭工人体检的常用方法，是评价机体劳动能力的重要检查方法对于早期检出肺、气道病变，评估病情严重程度及预后，鉴别呼吸困难的原因，诊断病变部位，评估劳动强度耐受力等方面均具有重要的指导意义。肺功能检查的常用指标为FVC、FEV1、FEV1/FVC，其中FVC是测定呼吸道有无阻力的重要指标；FEV1是肺功能受损程度的主要指标，可用于判断气道阻塞的可逆性；FEV1/FVC是判断气道阻塞的重要指标，其降低表示气道阻塞明显。

累积接尘剂量是指接尘人员所经历的接尘年所在岗位的时间加权平均浓度值与当年接尘时间乘积的累加值，与掘进工肺功能指标的改变密切相关，而累积接尘剂量中已经包含了粉尘浓度和接尘工龄两个因素。本研究结果显示，观察组肺功能累计异常率随着累积接尘剂量的增加而增加，累计异常率从100～mg/m3的0.54%增加至1 700～mg/m3的97.96%。说明肺功能异常与接尘工人累积接尘剂量大小有直接关系，累积接尘剂量越高，肺功能异常的危险性越大。因而将煤矿掘进工的累积接尘剂量控制在一定范围内，有助于控制肺功能异常发生率。

煤矿掘进工累积接尘剂量与肺功能累计异常率存在正相关性。接尘工龄时间越长，累积接尘剂量越大，肺功能累计异常率越高，肺功能指标改变越明显。累积接尘剂量可用于预测煤矿掘进工肺功能异常发病的危险性和高危人群。

作者贡献：钱庆增进行研究设计与实施、资料收集整理、撰写论文并对文章负责；曹向可、沈福海、王茜、刘铁军进行研究实施、评估、资料收集；钱庆增进行质量控制及审校。

本文无利益冲突。

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(本文编辑：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，华北理工大学公共卫生学院实验中心

2.063000河北省唐山市，华北理工大学生命科学学院实验中心

3.063000河北省唐山市，华北理工大学附属医院麻醉科

*通信作者：钱庆增，实验师；E-mail:93683601@qq.com

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