吸入麻醉气体泄漏的危害及预防(2014)

吸入麻醉气体泄漏的危害及预防（2014）中华医学会麻醉学分会王俊科叶铁虎许幸（执笔人）吴新民（负责人）徐建国一、引言吸入麻醉药物的发明标志着现代麻醉学的诞生，它极大推动了现代医学的进步和人类社会文明程度的提高。吸入麻醉药除了麻醉用，对人体是否有危害或其程度如何一直是令人关心的问题，为此吸入麻醉经经历了不断的更新。另外，吸入麻醉药历来无例外地都是人工合成的化学品，对大气环境的影响也也日益引起公众的关注。已知当今的卤族吸入麻醉药物和笑气均属于温室气体，破坏臭氧层。笑气产生温室气体效应的分子强度是CO2的230倍，贡献了全球升温效应的0.1%，而更糟糕的是其在自然界分解的时间长达120年。然而，吸入麻醉气体在麻醉过程中，不可避免地最终排入大气。不可避免性体现在这些气体在人体内的代谢量很少，患者麻醉后苏醒最终依赖于通过呼吸以原形全部呼出，排向大气。另外，在吸入麻醉实施过程中，或多或少总有部分麻醉气体泄漏，在目前的技术条件下，并不能杜绝此泄漏，这也成为不可避免。麻醉气体泄漏对健康的危害性如何，尤其受到麻醉医师、手术室护士、麻恢复室和ICU医护人员的关注。迄今国内这方面缺少系统、严谨的研究，仅在先进国家的有较完整的研究，故中华医学会麻醉学分会组织专家制定了《关于处理麻醉气体泄漏的指导意见》。指导意见将参照目前现有研究成果和公认的做法，并随相关研究的深入而不断改进。由于有些问题迄今仍有争论，不能做出确定性的结论，本指导意见对这类问题不拟采取回避态度，而是列出相关研究结果和专家意见，以求做到客观、全面，并列出相关参考文献，也为今后的研究奠定基础。制定本指导意见的目的是澄清既往的模糊认识、制定国内需要遵循的标准和应该的接受的做法，最大程度地保护暴露人群的健康和我们的生活环境。二、常用吸入麻醉药物毒性研究结果（一）致突变性用吸入麻醉药对细菌和哺乳动物细胞进行了致突变性的检验。这些研究的共同结论是：氧化亚氮、氟烷、安氟烷、七氟烷和地氟烷都没有潜在的致突变性，且绝大多数对DNA损害测试的结果都呈阴性，只有三氯乙烯和三氯乙基乙烯醚是致突变原，但这些药物目前已经被废弃。（二）致癌性在啮齿动物中进行了致癌研究，观察了长期暴露于微量麻醉废气对机体的影响，在18个月或更长时间内每周多次给予动物麻醉药物。而且还检测了麻醉废气的最大耐受剂量（不会产生临床的和病理上毒性作用的最大剂量）。经口管饲超大剂量药物时发现氯仿和三氯乙烯对啮齿动物有致癌性，但这一给药途径与手术病人和工作人员的空气暴露不同。异氟烷、氟烷、安氟烷、甲氧氟烷和笑气吸入给药时，大量的研究结果显示其致癌性均为阴性。七氟烷和地氟烷都没有在小型啮齿动物进行致癌性实验，但二者都经美国FDA批准可在临床上使用。（三）器官毒性以长期的致癌性研究来评估吸入麻醉药的器官毒性。即使有最大耐受剂量，异氟烷、氟烷、安氟烷和笑气都没有显示对肾、肝、生殖和其他器官有显著的病理损害。这下线麻醉药物在长期的动物研究中，均未显示出毒性，故推测，七氟烷和地氟烷也是如此。（四）对生育能力的影响已发表了许多吸入麻醉药对动物繁殖力影响的研究。包括生殖能力、交配行为、胎儿致畸、先天异常和产后存活及行为表现。总体而言，笑气是唯一对实验动物有直接致畸作用的的吸入麻醉药物。在器官形成期，24小时给予怀孕大鼠高浓度（50%～75%）氧化亚氮和在怀孕全程给予低浓度（0.1%）氧化亚氮都会使胎儿内脏、骨骼肌异常的发生率增高。但相同的暴露条件不太可能在人类中复制。氟烷、安氟烷和异氟烷在大鼠中不会致畸。目前的共识是，这些药物的致畸作用都与给药途径、剂量相关，职业性暴露于微量麻醉废气和繁衍能力之间无相关性。七氟烷和地氟烷在由制造商赞助的研究中显示无致畸性的生殖毒性。三、人类流行病学研究结果1967年Vaisman报道后，开展了大量的对手术室工作人员健康的调查。这些调查的重点在麻醉废气对生殖能力和致癌变的有害影响上，少数也调查了对肝、肾和其他健康方面的危害。1974年由美国麻醉学医师学会（ASA）支持的关于微量麻醉气体对手术室工作人员健康的影响的研究，受试者数量非常大，成为最引人瞩目、也是最具影响力的研究。来自不同职业机构的73000位人员，包括ASA和美国儿科学院成员，接受了大约40000个调查反应。同未暴露的妇女相比，暴露于麻醉废气的妇女的自行流产、肿瘤、肝脏疾病和肾脏疾病的风险升高。其后代的先天异常风险增高，暴露于麻醉废气的男性医师肝脏疾病风险增高。其子女先天异常的风险也增高。其后十年中，完成了一些更严谨的研究。同早期的研究相比，结果并不一致：有些支持早期关于麻醉废气职业危害的声明，有些则反对。因研究结果的矛盾或差异，ASA委派了一个由流行病学家和生物统计学家组成的小组，对这些流行病学研究结果的统计学显著性进行了评估。该小组的文章刊载在1985年《Anesthesiology》杂志上。Bering和同事对17篇发表的报道进行了荟萃分析。在排除了对那些包含牙医和牙医助手的、没有观察终点或没有采用对照组比较的研究后，共有6个研究纳入了荟萃分析，结果显示，工作在手术室中妇女的自然流产风险增加30%，暴露于麻醉废气的医师其子女先天异常的风险也增加。另外，男性和女性肝脏疾病的风险增加了大约50%，女性的肾脏疾病风险增加了30%。最后还发现患宫颈癌的风险增加，而患其他类型的肿瘤没有差异。然而，调查者指出被荟萃分析的研究都存在缺陷，包括回应率低、暴露麻醉药物浓度水平、混杂变量的信息、结果事件缺乏足够的信息。另外，回应者的偏向总是存在，回应者多是出现问题的，而未出现问题者可能不愿意回应调查。这些问题在Axelsson和Rylander的研究中很清晰地显示出来。他们观察到，健康风险增加很小，且可能在偏倚和未对照的混杂变量所造成的范围内。骤使风险存在，也不能肯定就是微量的麻醉废气而不是其他原因造成的（诸如：放射、手术室环境中工作的应激压力等）。最近一份来自瑞典的研究显示，应激似乎很有可能成为关键原因。同时应该考虑，包括放射科和手术室环境中工作的应激压力等，很有可能成为导致上述结果的关键原因。调查者们相信，现有的数据不足以设置暴露的限值。他们还相信，更多的回顾性研究不太可能带来显著的有用信息，而需要更多前瞻性研究来确定危害是否存在，是否与麻醉废气有关。即使有没有麻醉气体暴露的情况下，世界育龄妇女的自行流产率平均达10%，新生儿有缺陷的发生率是3%。1985年，Buring发表报道的同一年，Tannenbsum和Goldberg发表了独立的对流行病学文献进行的综述，这些文献都是关于暴露于微量麻醉废气后对生殖能力的影响。他们的结论实质上是相同的，也是建议开展更多详细的前瞻性研究并经常监测暴露水平的结局事件。他们强调，从结局事件得出的数据要仔细验证。几个另外的述述，包括Ebi和Rice的，也得出了相同的结论。四、关于流行病学研究结果的认识目前我国废弃了动物试验研究证明有害的吸入麻醉药物，其中三氯乙烯和甲氧氟烷已经不在计论范围内。国内仍然使用试验证明有致畸的笑气。但致畸性是在高浓度、长时间接触后显示出来。这与实际工作环境中微量的气体浓度泄漏有很大不同，故结论的适用性有限。国内目前常用的吸入麻醉剂安氟烷、异氟烷、七氟烷，在动物实验中显示是安全的。来自所有流行病学调综述的结论，并不能证明暴露于手术室内的微量麻醉气体会影响健康。许多调查显示一些风险有轻到中度的增高，最引人注意的是自行流产增多，但数据收集中析偏倚和无对照的混杂变量可能是其原因，至少其可能性与手术室环境一样大。即使这些风险的增高被确认是真实的，但手术室内除了微量麻醉气体之外的其他因素也极其可能成为原因。只有专门设计的用来确认暴露于微量麻醉废气对健康影响的前瞻性研究，才有可能给出确定的答案。迄今为止，Spench和同事分析了目前仅有的前瞻性研究。他们调查了11500位英国的≤40岁，的在医院工作的医学毕业生。收集了有关职业、工作、生活方式、内科和产科病史以及个人资料的数据，中期结果显示，女性麻醉科医师不育的发生率并不高于其他医师。另外，在那些受调查中的自行流产率和后代先天异常发生率，与他们母亲的职业、暴露于手术室环境中的小时数或是否使用废气清除系统无关。而且，肿瘤和神经病变的发生率与职业无关。没有数据进示，微量麻醉废气对那些工作在有清除系统环境中考虑怀孕和已怀孕的女性是威胁。废气清除系统应该用于所有使用吸入麻醉药物的地方。虽然在无麻醉气体清除系统的手术室工作导致健康损害的证据不可信，但只要在麻醉废气暴露场所使用麻醉废气清除系统并合理操作，这此场合的麻醉气体泄漏浓度可被认为是在管理部门推荐的范围内。而在PACU工作的人员微量麻醉废气暴露水平低于手术室内。五、各国关于麻醉废气允许浓度和推荐做法1999年美国职业安全局（OSHA）提出了关于麻醉废气的推荐意见（一）关于麻醉废气的暴露浓度按照OSHA的指导说明CPL2-2.20B上提供的对个人和区域的取样办法，任何工作人员暴露于卤化物麻醉药物的废气浓度不得超过2ppm，持续时间不超过1h；当同笑气联合使用时，不得超过0.5ppm。当笑气作为单独使用的麻醉药物时，工作人员在麻醉给药时暴露水平不得超过时间加权均值25ppm（荷兰也遵循此标准）。英国推荐的职业暴露标准（OES）是8小时加权平均值：笑气：100ppm（意大利、瑞典、挪威、丹麦也遵循此标准）安氟烷和异氟烷：50ppm氟烷：10ppm（二）关于麻醉废气的管理设计良好的麻醉废气清除系统由溢出口收集装置、手术室通风系统和限制呼吸回路正压和负压变化的装置组成。麻醉设备应由有资质的人员定期维护以保证漏气最少。每个机构应为职员提供培训，帮助他们确立能降低不必要麻醉废气暴露风险的操作常规。操作常规应该能使气体泄漏减少，包括在回路连接到病人之前不要开启氧化亚氮或挥发罐，不用时关闭笑气或挥发罐，以及在废气清除以前保持氧气的流量。评估空气中麻醉废气浓度的取样步骤应该在每个麻醉地点每季度针对笑气和卤化复合物开展。监测应该包括设备的漏气测试、职员个人呼吸区域的空气取样，以及采用气囊取样或实时取样的方法监测室内空气。物理空间使用的通风和空调系统应该在规定的间期内检查和测试以保证室内空气以到少每小是时15次的速度完全更换（根据美国建筑研究院的指南，新建的医疗机构需要有能够每小时换气15到21次的系统，而且其中3次必须是室外的新鲜空气）中央空调系统要每季度检查和测试一次。（三）关于暴露于麻醉废气的医护人员的健康检查应该对那些要接受职业所暴露的雇员进行预先的体检。依照1988年OSHA诠释的雇员“知晓权”的要求，雇员应该被告知暴露于麻醉废气中有害影响，包括自然流产、小儿的先天异常和对肝肾的不良影响。每个机构都要有为每个职员报告的工作相关健康问题的机制。OSHA现在还没有规定笑气和卤化药物的暴露限值。NIOSH准则文件中推荐的水平是研究中发现并能够实现的，但并没有发布。过去，OSHA对麻醉部门进行检查，如果针对工作人员的有关雇员“知晓权”条款的教育没有执行，这些部门将会被列举出来。（四）其他国家关于麻醉废气的管理在1996年，英国政府健康服务咨询委员会出版了建议书，即麻醉药物：在对健康有害物的控制管理条例下对暴露的控制（COSHH）1994版，在其中制定了职业暴露标准（OES）。OES是以8小时作为时间加权平均值的微量麻醉气浓度，如下所示。100ppm：氧化亚氮50ppm：安氟烷和异氟烷10ppm：氟烷因为这些浓度低于在动物实验内出现副作用的浓度，并且没有证据表明这些浓度水平将对人体健康有影响。六、麻醉废气的清除和防止泄漏的推荐做法一般麻醉气体在手术室内会通过两种主要途径泄漏。一个是涉及到麻醉给药的技术；另一个是涉及麻醉药传输系统和废气清除系统的硬件设备。任何一个环节出问题都将导致手术室内空气的严重泄漏污染。（表31-1）。（一）麻醉技术的问题吸入性麻醉药发生泄漏常涉及到技术问题。最常见的情况是当患者断开麻醉回路时没有关闭所有流量控制阀（包括氧气、氧化亚氮和空气）或者挥发罐。另外，不匹配的面罩，特别是当病人存在困难气道时，特别容易使麻醉气体泄漏于室