地方性氟中毒流行现状与法医学鉴定

龚 艺，郑 丹，陈芳萍，于燕妮，官志忠，楼迪栋1，

（1.贵州中医药大学 基础医学院 法医学教研室，贵州 贵阳 550005； 2.贵州省法医中药毒理学特色重点实验室，贵州 贵阳 550005；3.贵州医科大学 法医学院，贵州 贵阳 550004； 4.贵阳市妇幼保健院，贵州 贵阳 550004；5.贵州医科大学 地方病与少数民族疾病教育部重点实验室，贵州 贵阳550004）

氟元素以无机化合物或有机化合物的形式广泛存在于自然界，人类通过摄入适量的氟来促进骨骼发育、防止龋齿发生等，但如果长期摄入过量氟，会导致氟大量蓄积，可引起慢性全身性疾病。 该病具有地域性特点，也称为地方性氟中毒，简称“地氟病”。 根据损伤组织的不同，可将氟中毒致机体损伤分为骨相系统损伤和非骨相系统损伤。 骨相系统损伤包括骨骼、牙齿，非骨相系统损伤包括中枢神经系统损伤、心血管系统损伤等多个系统损伤，最终导致全身多器官的慢性病变和功能障碍。 因此，应考虑将地氟病区患者的基础病变作为法医学鉴定工作者合理评估并得出科学规范鉴定报告的重要基础资料。 笔者针对地方性氟中毒致骨相系统损伤及非骨相系统损伤与法医学鉴定的关系予以综述，以期为法医学工作者提供参考意见。

1 地氟病的临床流行病学

环境中氟的来源主要有饮用水、食物、燃煤和工业污染等，可通过胃肠道、呼吸道进入人体，摄入的氟主要通过肾脏排出。 地方性氟中毒根据摄入氟来源方式的不同，可分为饮水型氟中毒、饮茶型氟中毒和燃煤型氟中毒，我国饮水型氟中毒主要分布在东北、西北、华北和西南，而燃煤型氟中毒则主要分布在西部和北方地区。 2006年，张颖研究显示，我国地氟病分布有1 230 个县，约占全国县级行政单位总数的43%，病区人口约2 亿，而氟斑牙患者有 4 288.54 万，氟骨症患者 237.5 万。 2020年，倪娜等研究表明，当水中氟的质量浓度分别为0.30～1.13mg·L和 1.80～4.50 mg·L时，氟斑牙检出率分别为 31.48 %（85/270）和 56.67%（119/210），即水中氟的质量浓度与氟斑牙患病率及其严重程度呈明显的正相关关系，水氟浓度越高，氟斑牙患病率越高，且病情越严重；当燃煤含氟量超过80 mg·kg时，该地区即可能会发生燃煤型地方性氟中毒，且含氟量越高，病情越严重。

贵州省主要以燃煤型氟中毒为主，这归因于其独特的地理和地貌环境，导致取食、取暖都主要依靠燃煤，而煤中含氟量较高，易引起室内空气氟污染和食物氟吸附污染。2005年，孙玉壮研究数据表明，统计至2001年，贵州省有氟中毒病例1115 万人，其中氟斑牙患者1 048 万人，氟骨症患者67 万人。全省30 余个县发现有地方性流行病氟中毒，以织金、大方、威宁石门坎最为严重。 在2017年，柳青等关于织金县氟中毒重度病区的研究调查中，在1 616 人中确诊氟骨症患儿122 例，有2 例出现了严重的骨骼畸形。 2016年，李琴等报道，在贵阳的739 个氟中毒病区中，调查人口总计46 071 人，患有氟斑牙者4 405 人。此外，氟中毒致神经系统损伤也可引起智力发育异常，表现为智力低下。 在2017年，骆艳等在贵州省大方县的流行病学调查研究结果中发现，55 例氟斑牙儿童中，儿童总智商存在损害的人数占比44%；氟斑牙组儿童语言智商有损害人数占比58%，表明氟中毒可引起智力低下，与大多数流行病学研究结果一致。为此，我国采取改水改灶及健康教育等综合治理措施防治地氟病，魏娜等有关流行病学调查研究结果表明，目前虽然已采取一系列措施来防止地氟病中氟斑牙、氟骨症和智力损害的发生，但是贵州省燃煤型氟中毒的病情依然严峻，不仅严重危害人们的身心健康，还给国家带来了巨大的经济负担。

2 骨相系统损伤的临床表现及机制

氟元素对骨组织有较强的亲和力，导致骨组织内大量的氟蓄积，关于地方性氟中毒致骨骼损伤的机制主要有两种：一是钙磷代谢机制，低剂量氟与钙、磷以羟基磷灰石结晶形式沉积于骨组织中，导致骨密度增加，而大量含氟结晶沉积易引起骨骼钙、磷代谢紊乱及丢失与钙化不足，最终导致机体骨质疏松、骨骼断裂等症状；二是细胞代谢机制，低剂量的氟刺激原骨细胞、成骨细胞活性，骨基质形成增加，骨质硬化，而高剂量氟使骨细胞活性过度增强，破骨细胞活性增加，骨质逐渐变得软化、疏松。 氟中毒致骨相组织损伤的主要表现为骨骼和牙齿的病理改变，轻度氟斑牙肉眼观可见白垩样变、着色、牙釉质缺损，重度氟斑牙可表现为牙脱落、折断和缺损。 氟骨症的临床症状为骨关节疼痛，临床体征包括躯体畸形、关节活动受限、肢体运动功能障碍和关节的纤维性强直。有学者提出，氟斑牙严重程度与牙齿创伤间可能存在关联性，原因是氟斑牙引起牙釉质孔隙增加，导致应对外力的机械系阻力降低，易引起牙齿创伤，而在氟水平非常高的地区，氟骨症可引起骨密度下降和骨质疏松，应对外力的机械系阻力降低，易发生骨折，且人群中骨质疏松和氟斑牙的患病率很高。 综上，氟中毒引发的氟斑牙和氟骨症损伤后果严重，都易发再损伤和功能障碍，在法医学鉴定中应予以重视。

3 非骨相系统损伤的临床表现及机制

3.1 中枢神经系统

DEL 等研究表明，氟元素可穿透胎盘和血脑屏障并在胎儿体内及神经元中蓄积，细胞学变化表现为神经元细胞骨架中微管结构发生紊乱、轴突退化、浦肯野细胞数量减少，影响神经元的能量代谢，正常的氧化磷酸化过程受阻而导致氧化应激，造成氧化与抗氧化系统的协调失衡，从而导致脑组织的新陈代谢紊乱、炎症和凋亡。 此外，脑内葡萄糖不能得到有效转运和吸收，大量聚集的葡糖糖可与蛋白质和脂肪形成糖基化终产物（advanced glycation end-products，AGEs），加重新陈代谢紊乱、炎症和凋亡，最终导致神经元结构的病变以及神经元的供能不足、神经胶质活化以及神经递质（主要有谷氨酸能神经递质和乙酰胆碱能神经递质）分泌传递异常，这一系列损伤都会对大脑结构造成永久性损害，在临床上表现为头痛、头晕、食欲不振、反应迟钝和其他神经功能异常。 调查研究和动物实验均发现，氟化物会损害儿童的智力、学习和记忆发展，主要表现为语言、理解和记忆等方面显著低于正常儿童。 因此，笔者认为在地氟病人的法医精神病学鉴定中有必要对此加以重视。

3.2 心血管系统

心血管系统容易受到高浓度氟化物的破坏。 氟化物引起的氧化应激会促进炎症、动脉粥样硬化、血管僵硬、心肌细胞损伤，氟化物也可通过细胞外基质溶解和钙代谢改变诱导心肌细胞凋亡，从而导致心肌细胞损伤。其中，氟化物主要通过脂质过氧化引起动脉粥样硬化，如氧化的低密度脂蛋白和血红蛋白是动脉粥样硬化的危险因素。 张三明等流行病学调查发现，氟中毒人群患者血浆中总胆固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）和低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）含量明显上升，高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）含量下降，这表明氟中毒会造成体内正常的脂质代谢紊乱，从而导致发生动脉粥样硬化的风险增加。 此外，流行病学调查结果显示，地方性氟中毒患者升主动脉弹性受到损害和左心室舒张功能发生障碍，主要表现为心电图的异常改变，如P-R 间期明显延长。

血管生成（Angiogenesis）是指从先前存在的血管中形成新的血管，主要包括：基底膜的降解，血管内皮细胞的激活、增殖、迁移，形成新的血管。 氧化还原调节机制在调节血管生成中起关键作用，氧化还原调节失衡引起的氧化应激会产生活性氧类（reactive oxygen species，ROS），低水平的 ROS 有利于体内正常的血管生成，这是由于ROS 可以调节血管生成的多种下游信号途径，主要是ROS 与血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）及其受体信号传导途径，低水平的ROS 会诱导VEGF 的分泌，促进新血管的生成；持续性氧化应激产生大量的ROS 可导致内皮细胞毒性，血管生成受损。 而长时间摄入过量氟化物引起持续性的氧化应激可致ROS 大量聚集，故推测氟中毒患者体内可伴有不同程度的血管生成受损。 伤口愈合和组织修复的主要阶段包括有炎症、增殖、上皮形成、血管生成、重塑和瘢痕形成，所以新血管生成是组织修复和创口愈合中必不可少的组成部分，由此考虑地氟病高发地区的氟中毒患者可因不同程度的血管生成受损导致创口愈合较差、组织修复时间延长。CHEUNG 等研究发现，骨质疏松患者的骨折处可见血管生成水平低下，愈合时间延长，该研究侧面反映了氟骨症骨质疏松患者可由于血管生成水平低下而导致骨组织修复较差和愈合时间延长。 所以笔者认为在对地氟病患者骨损伤的法医临床学鉴定中应予以重视。

4 临床诊断

地氟病的诊断主要依据流行病学特点、临床表现和组织氟的测定。 氟中毒致骨相系统损伤的诊断，可通过观察有无氟斑牙、有无骨骼畸形，利用X线检查直接反映骨密度情况，有无骨质疏松或骨质硬化。 目前有许多指标检测诊断氟斑牙，如Dean指数、Thylstrup-Fejerskov 指数（TF 指数）和氟中毒总表面指数（TSIF），其中TSIF 敏感性较高，操作简单，易于实施，实用性也较高。 根据分值的大小评估氟斑牙的严重程度， 间接体现氟中毒的严重程度，按照《氟斑牙诊断》（WS/T 208—2011）进行评价，氟斑牙指数在 0～0.4 时，为阴性；在 0.4～0.6 时，为边缘线；在 0.6～1.0 时，为氟斑牙轻度；在 1.0～2.0 时，为氟斑牙中度；在 2.0～3.0 时，为氟斑牙重度；在3.0～4.0 时，为氟斑牙极重度。 氟中毒致中枢神经系统损伤的诊断可利用不同年龄段的智力量表进行智力测试。 氟中毒致心血管系统损伤的诊断可利用心电图监测和心脏X 线等方法。 目前一般采用氟离子选择电极法测定骨氟、血氟、尿氟和发氟含量，此法灵敏度较高，适用范围宽，水样浑浊、有颜色均可测定，测量范围为0.05~1 900 mg·L，可以作为地氟病诊断的可靠指标。

目前，国内外尚未明确普通人群和地氟病病区人群的尿氟和血氟含量统一的正常范围值。 根据黄燕子等研究表明，当儿童尿氟含量小于参考限值1.59 mg·L时可预防儿童氟中毒，如果儿童的尿氟含量超过该限值并伴有一定的临床表现，即可诊断为慢性氟中毒。 由于研究样本数较少，地区差异大，不足以体现血氟和尿氟含量与氟中毒严重程度间的关系，但有望通过增加不同地区和不同途径的样本数量来统一规范。 根据国家司法鉴定标准体系建设和法庭科学血液、尿液中氟离子气相色谱-质谱检验方法（GA/T 1320—2016），笔者认为应该加强对地方性氟中毒患者的组织氟测定的行业标准建设，重视地方性氟中毒重症患者的法医临床学检查、法医精神病学检查和法医病理学检测。

5 法医学鉴定

目前很少有文献提出地方性氟中毒患者的法医学鉴定应加以注意的事项。 鉴于地氟病患者的骨相系统损伤包括氟斑牙和氟骨症，重度氟斑牙可伴有牙齿缺损，牙齿自身病变导致应对外力的阻力降低，牙齿易于折断；氟骨症可伴有骨密度降低和骨质疏松，使骨骼易于发生骨折。 法医学鉴定结果理应是严谨客观的科学证据，所以，当氟中毒病区的患者做骨损伤法医学鉴定时，需要考虑患者伴有骨骼氟中毒时易发生骨质疏松和骨折，施暴者给予该患者稍轻微的力便可导致骨折，而非氟中毒患者的健康人群受到同样的力不一定导致骨折；需要考虑患者可因自身重度氟斑牙缺损而误认为他人所致。法医学鉴定工作者遇到类似情况可通过调查患者有无长期居住在氟病高发地区，有无相应的临床表现，必要时可做组织氟的测定。 目前，尚未见研究表明氟斑牙和氟骨症发生后，此类病变与损伤程度鉴定、伤残等级鉴定间关系的研究报道，但有望加强进一步的研究探索。

鉴于氟中毒致神经系统损伤可引起智力低下，表现为学习记忆能力障碍，在交通事故或者打架斗殴中，头部被撞击后引起头部损伤，严重者也可引起智力低下。 所以，在此类案件的法医学鉴定时，如果患者患有氟斑牙则明确为氟中毒患者，该患者在伤后一旦评估为智力低下，此时除了要考虑患者的损伤部位和损伤程度外，还需调查患者伤前有无智力下降，即基础智商，评估伤前智力与伤后智力间的关系，有无加重变化。 由于氟中毒患者多生活在偏远山区，经济落后，较少重视智商的测定，所以基础智商难以获取。 目前，对于氟暴露浓度与智力低下两者间的联系，DING 等、YU 等报道，当暴露氟化物的质量浓度为（1.31±1.05）mg·L时，尿氟浓度在 0.262～2.956mg·L区间时， 尿氟浓度每增加1mg·L，智商得分便降低0.59分；当水氟暴露浓度在3.4～3.9mg·L时，儿童智商得分明显下降，且水氟浓度每增加0.5mg·L，智商得分值便降低4.29分。综上，在地氟病区的法医学鉴定中，有望通过相关进一步的研究引入智力残疾鉴定的校正参数。

鉴于组织修复和创口愈合都离不开正常的血管生成，氟中毒引起的氧化应激会影响血管内皮生长因子及其受体信号传到途径，导致异常的血管生成，由此考虑地氟病患者的创口愈合和组织修复可能会较非地氟病的健康人群慢，严重者形成畸形愈合。 所以，在法医学鉴定中，需要考虑地氟病患者创口愈合和组织修复较慢者，可能会相应地延长误工期限、护理期限和营养期限，且创口和骨折的畸形愈合都会影响法医鉴定工作者对其伤残等级评估的鉴定。 所以，对于类似案件的发生，特别是在地氟病高发地区，组织氟含量的测定和其他相应临床诊断都是十分必要的。 虽然氟化物造成心血管系统损伤的相关病理机制目前还未有完全阐明，但是在地氟病高发地区做法医病理学心源性猝死鉴定时，应该予以重视，并加强死因分析。

总之，对于地氟病患者法医学鉴定，可综合案情和地氟病史情况多方面分析损害的作用力大小，具体可概括为：（1）案情明确，作用力较大，足以让正常人形成骨折和牙齿脱落，伤后智力低下且伤前没有智力低下，则不考虑地氟病患者自身疾病情况，应依据标准条款评定；（2）案情明确，作用力不清楚，若患者经明确诊断为氟骨病致骨质疏松和牙齿松动，伤后智力低下伴伤前有智力低下，查清伤前基础智商得分，根据伤后伤前智商得分差值，应依据标准条款降级评定；（3）案情明确，作用力较小，不足以让正常人形成骨折、牙齿脱落和神经系统损伤的，而患者经明确诊断为氟骨病致骨质疏松、牙齿松动和智力低下的，且伤后伤前智商得分差值为零，则不宜依据标准进行损伤程度评定。 由于地氟病致心血管系统损伤的研究较少，对于地氟病高发地区的法医病理学心源性猝死鉴定进行回顾性分析，可进一步阐述地氟病在心源性猝死中的参与度。

6 结语

现如今人们越来越意识到过量摄入氟化物对机体的危害，且相关部门已经采取了防控措施，如改水改灶工程和健康教育的宣传。 目前，贵州省因燃煤型氟中毒引起的氟斑牙和氟骨症的患病率仍然较高，但在地氟病患者的法医学鉴定中是否考虑地氟病的因素却没有引起足够的重视。 法医学鉴定结果作为司法审判的依据，而对于在地氟病高发地区的法医学鉴定层面如何参考及标准化体内氟含量没有明确的规定，但有望通过进一步的研究加强对地氟病患者的法医学鉴定地方行业标准的探索。