中华急诊医学杂志  2023, Vol. 32 Issue (2): 186-191   DOI: 10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2023.02.010
毒物检测技术在895例临床中毒患者中的应用价值研究
夏振瑜1 , 毛征生2 , 张劲松1,2 , 孙昊1,2 , 孙虹3 , 谢未然2 , 姜丽丽1 , 张丽1 , 季学丽1 , 陈峰2     
1. 南京医科大学第一附属医院急诊医学科,南京 210029;
2. 南京医科大学中毒研究所,南京 210029;
3. 淮安市第一人民医院急诊科,淮安 223300
摘要: 目的 本研究探索毒物检测在临床中毒疾病中的应用价值,并分析毒检阳性中毒患者的临床特征。方法 本研究是多中心回顾性队列研究。共收集2020年10月1日至2022年9月30日入组参与队列研究的江苏省及周边的41家医院送至南京医科大学中毒研究所毒检中心行毒物检测鉴定的患者毒检结果、中毒情况及临床信息,分析毒检阳性即检出毒物或过量药物患者的临床特征,并对毒检采样情况与检测结果进行相关性分析。结果 本研究共纳入895例进行毒检鉴定的临床诊断中毒或可疑中毒患者。其中毒检结果阳性652例,占比72.85%。所有毒检阳性患者中,接触单一毒物者506例,多种毒物者147例;检出前三位毒物(药物)为农药除草剂(202例,30.98%),镇静/精神类药物(151例,23.16%),以及农药杀虫剂(97例,14.88%)。在毒物药物暴露史明确的541例患者中,毒检阳性率为78.19%;在中毒暴露史不明确的354例患者中,毒检阳性率为64.69%。暴露史不明确的患者毒检阳性结果前三位毒物(药物)为:镇静/精神类药物(82例,12.58%)、除草剂(26例,3.99%)以及鼠药(22例,3.37%)。因不明原因意识障碍、凝血功能异常以及多脏器功能损伤入院的患者更易检出阳性结果。结论 中毒疾病的暴露史存在不确定性,因尽早完善毒物检测;当患者存在意识障碍、凝血功能异常和多脏器功能损伤时,亦需要考虑完善毒检。
关键词: 中毒    毒物检测    疾病诊断    多中心    队列研究    
Application of toxicant and drug detection in 895 patients with clinical poisoning diseases
Xia Zhenyu1 , Mao Zhengshen2 , Zhang Jinsong1,2 , Sun Hao1,2 , Sun Hong3 , Xie Weiran2 , Jiang Lili1 , Zhang Li1 , Ji Xueli1 , Chen Feng2     
1. Department of Emergency, The First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing 210029, China;
2. Institute of Poisoning, Nanjing Medical University, Nanjing 210029, China;
3. Department of Emergency, the First People' s Hospital of Huai'an city, Huai'an 223300, China
Abstract: Objective To explore the diagnostic value of the toxicant and drug detection in clinical poisoning diseases and analyze the clinical characteristics of patients with positive poison test. Methods This study was a multicenter retrospective cohort study. Sampling and clinical information data were collected between October 1, 2020 and September 30, 2022 from 41 tertiary hospitals in and around Jiangsu province. The clinical characteristics of patients with positive toxicology tests were analyzed, and the correlation between the drug sampling situation and the test results was analyzed.. Results A total of 895 patients with clinical diagnosis or suspected poisoning were enrolled in this study. Among them, 652 patients had positive results, accounting for 72.85%. Among all positive patients, 506 patients were exposed to a single poison and 147 patients were exposed to multiple poisons. The top three poisons were pesticide herbicides (202 cases, 30.98%), sedative and psychotropic drugs (151 cases, 23.16%), and pesticide insecticides (97 cases, 14.88%). Among 541 patients with clear exposure history, the positive rate was 78.19%, and among 354 patients with unclear exposure history, the positive rate was 64.69%. The top three poisons (drugs) of patients with unclear exposure history were sedative and psychotropic (82, 12.58%), herbicide (26, 3.99%), and rodenticide (22, 3.37%). Patients who admitted to hospital for unexplained consciousness disorder, abnormal blood coagulation function and multiple organ dysfunction were more likely to obtain positive poison test results. Conclusions There is uncertainty in the exposure history of poisoning diseases, so it is necessary to improve the detection of toxic substances as soon as possible. Toxicant testing should be considered when patients have impaired consciousness, abnormal coagulation function and multiple organ dysfunction.
Key words: Poisoning    Toxciant and drug detection    Disease diagnosis    Multi-center    Cohort study    

急性中毒是急诊常见的疾病之一。目前,急性中毒的诊断主要通过患者的暴露史、相应的临床表现、以及实验室辅助检查来确定。临床接诊中,中毒暴露史存在不确定性。一些患者虽提供了明确的暴露史,但患者实际接触的毒物与其主诉不符[1],或患者实际接触了多种毒物[2],更有少部分患者提供虚假的暴露史以达到其他目的。另一方面,某些患者入院时已经存在意识障碍、多器官功能衰竭等急危重症表现,无法获知或者没有明确的毒物暴露史,这增加了中毒诊断的难度,容易造成误诊、漏诊,延误治疗。毒物检测技术的出现,极大地提高了中毒诊断的准确性[3]。理论上,毒物检测是中毒疾病诊断的金标准[4]。临床毒检的开展能最大限度的精准判断中毒患者的暴露因素、可能的暴露剂量以及暴露时间。尽早发现并明确中毒疾病的危害效应,挽救更多可治疗患者的生命。然而,因毒物本身特性、毒物药物代谢动力学特点、仪器、人力、时间投入成本受限等因素,临床毒检在国内外难以像实验室检查那样常规开展和普及[5]

本单位委托南京医科大学中毒研究所毒物药物检测鉴定中心(简称毒检中心)探索毒物药物检测在临床中毒疾病中的应用价值,并分析毒检阳性中毒患者的临床特征,为临床诊治中毒患者提供建议。

1 资料与方法 1.1 一般资料

本研究为多中心回顾性队列研究。收集2020年10月1日至2022年9月30日入组参与本研究的江苏省及其周边的41家医院送至毒检中心行毒物检测的患者信息,其中省内医院36家,省外5家。入组标准:(1)初次进行毒检的患者;(2)所有提供明确毒物暴露史的患者;(3)所有不明确暴露史,存在不明原因临床症状,可疑中毒的患者。排除标准:(1)已行毒检后复测者;(2)已知暴露药物监测血药浓度的患者;(3)无症状要求毒检者;(4)临床资料不完整者;(5)未签署毒检知情同意书者。根据此入组和排除标准,本研究最终共纳入895例毒检患者(图 1)。

图 1 临床入组流程图 Fig 1 Flow chart of clinical enrollment

本研究经组长单位南京医科大学第一附属医院医学伦理委员会批准(伦理审查号:2022-SR-050),并按照《赫尔辛基宣言》的要求进行。由于该研究仅涉及对现有数据的回顾性审查,因此获得了机构审查委员会的书面知情同意豁免。在分析前,患者的信息被匿名和去识别。本研究按照实验和临床研究的基础和临床药理学和毒理学政策[6]进行。

1.2 样本处理方法与检测仪器

在考虑/疑似中毒诊断后,留取患者血液、尿液、呕吐物、洗胃液等生物样本,置于4℃冰箱保存,24 h内送至毒检中心;外院样本通过冷链物流送至毒检中心进行检测。

毒检中心收到样品后,根据不同检材和毒物类型,分别采用直接稀释法、液-液萃取法和蛋白沉淀法等进行样品处理。处理后的样品,分别采用顶空-气相色谱仪(7697A-7890B,Agilent Technologies)、气相色谱-质谱联用仪(7890B-7000D,Agilent Technologies)以及液相色谱-质谱联用仪(XEVO TQS-Micro,Waters)进行定性定量分析。

1.3 信息采集过程

搜索相关文献并结合临床,采集毒物药物送检登记表中中毒相关信息,以及临床相关信息。记录毒检患者的样本采集信息、中毒临床信息等基本情况,并将以上这些基本情况与最终的毒检结果信息进行对比分析。

1.3.1 样本采集信息

在留取样本过程中,明确记录留取样本的时间信息、样本的类型及保存方法。时间信息具体为留取样本的时间点。若有存在明确或可疑的暴露史,要求患者或家属提供所暴露的药物或毒物的原样、空药瓶、商品名或药物名。

1.3.2 中毒临床信息

患者一般信息包括性别、年龄、职业以及基础疾病史等。暴露史包括是否明确暴露史、暴露途径及暴露原因[7-9]。暴露史均通过询问患者本人、家属、送检医疗人员来确认。如果通过主诉无法判读的中毒途径,归为未知。

1.3.3 毒检结果信息

毒检结果信息中包括毒检的定性及定量结果。在送检的生物样本中检测出相关毒物/药物,并排除医源性治疗用药导致的暴露,定义为毒检阳性[3-4];未检出或检出结果为已知的医源性治疗用药为毒检阴性。收集阳性结果对应的具体毒物或药物种类和名称。对于阴性结果,重点关注其提供的暴露史、临床表现等,并结合采样情况分析毒检阴性的原因。

1.4 统计学方法

采用Microsoft Excel 2007和SPSS 23.0软件进行统计学处理。计量资料以均数±标准差(x±s)表示,各组之间的比较直接采用成组t检验;计数资料以率或构成比表示,两组之间比较采用χ2检验,以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果 2.1 一般情况

研究共纳入895位毒检患者,其中652例毒检结果表明患者明确接触过某毒性物质或过量药物,总阳性率为72.85%。

其中男性472人(52.74%),毒检阳性338例,阳性率69.07%;女性423人(47.26%),毒检阳性314例,阳性率74.23%(P>0.05)。本研究平均年龄为(37.2±15.1)岁。其中20~39年龄段292人,占比最多29.27%;40~59年龄段毒检阳性率最高,达75.31%(183/243)。

暴露史明确者541例,阳性率78.19%(423/541);暴露史不明确者354例,阳性率64.69%(229/354),两者比较差异无统计学意义(P>0.05)。542例故意中毒的患者阳性率94.46%(512/542),其中自杀344例,药物过量197例;无意中毒189例,阳性率74.07%(140/189)。暴露途径:口服接触毒物者767例,吸入接触22例,皮肤接触14例,静脉2例,接触途径不详89例,见表 1

表 1 毒检病例一般情况 Table 1 General characteristic of toxicant and drug detection cases
一般情况 病例数(%)a 毒检阳性病例数(%)b 阳性率(%)c
年龄(岁)
    0-19 135(15.08) 102(15.68) 75.56
    20-39 292(32.63) 203(31.01) 69.52
    40-59 243(27.15) 183(28.22) 75.31
    60-79 196(21.90) 144(21.95) 73.47
    ≥80 29(3.24) 20(3.14) 68.97
性别
    男性 472(52.74) 338(51.84) 69.07
    女性 423(47.26) 314(48.16) 74.23
暴露史
    明确 541(60.45) 423(64.88) 78.19
    不明确 354(39.55) 229(35.12) 64.69
暴露原因
    有意 542(60.56) 512(78.53) 94.46
    无意 189(21.01) 140(21.47) 74.07
    暴露途径
    经口 767(77.87) 623(90.48) 81.55
    吸入 22(2.46) 9(1.38) 23.08
    静脉 2(0.22) 2(0.31) 100.00
    皮肤接触 14(1.56) 5(0.77) 66.67
    肌肉注射 2(0.22) 1(0.15) 50.00
    不详 87(9.72) 14(2.15) 16.09
注:a在895例总送检病例中的占比,b在652例毒检阳性病例中的占比,c阳性率为组内阳性病例数占组内送检病例数的百分比
2.2 毒物种类

表 2示根据毒检结果,以农药中毒最多见,占50.31%(328/652),其中除草剂阳性占比最高30.98%(202/652);其次为药物过量,占38.19%(249/652)。按单一品种分,敌草快最多,共127例,占农药组内38.72%(127/328),占阳性总例数的19.48%(127/652)。其他常见的农药品种依次为百草枯、磷酸二甲酯(有机磷农药代谢产物)、溴敌隆、阿维菌素、草铵膦、草甘膦、乙酰甲胺磷、拟除虫菊酯、乙草胺,详细占比见表 3

表 2 毒检阳性病例毒物种类分布 Table 2 Distribution of toxicants in patients with positive test results
毒物种类 病例数 组内占比(%)a 总占比(%)b
农药 328 50.31
除草剂 202 61.59 30.98
杀虫剂 97 29.57 14.88
杀鼠剂 29 8.84 4.45
药物 249 38.19
镇静/精神类 151 60.64 23.16
解热/镇痛类 41 16.47 6.29
心血管类 27 10.84 4.14
中药 8 3.21 1.23
抗生素 5 2.01 0.77
其他 17 6.83 2.61
化工产品 45 6.90
醇类 22 48.89 3.37
有机化合物 8 17.78 1.23
气体 7 15.56 1.07
金属 6 13.33 0.92
其他 2 4.44 0.31
生物毒素 42 6.44
颠茄类 28 66.67 4.29
毒蕈类 8 19.05 1.23
其他 6 14.29 0.92
注:a各中毒种类组内占比,b在652例毒检阳性病例中的总占比

表 3 前十位农药暴露品种 Table 3 Distribution of the top ten pesticide-exposed varieties
农药 病例数(例) 组内占比(%)a 总占比(%)b
敌草快 127 38.72 19.48
百草枯 41 12.50 7.77
磷酸二甲酯 27 8.23 4.14
溴敌隆 22 6.71 3.37
阿维菌素 20 6.10 3.07
草铵膦 16 4.88 2.45
草甘膦 13 3.96 1.99
乙酰甲胺磷 8 2.44 1.23
拟除虫菊酯 6 1.83 0.92
乙草胺 5 1.52 0.77
注:a在328例经毒检确定农药暴露病例中的占比,b在652例毒检阳性病例中的总占比

在249例毒检示药物过量的病例中,混合药物过量有147例,其余为单一药品暴露。按种类分,镇静/精神类药物阳性率最高,达23.16%(151/652),其次为解热/镇痛类药物6.29%(41/652)。按单一品种分,艾司唑仑最多,占组内阳性12.05%(30/249),占阳性总例数的4.80%(30/652)。见表 4

表 4 前十位药物暴露品种 Table 4 Distribution of the top ten drug exposure varieties
药物 病例数 组内占比(%)a 总占比(%)b
艾司唑仑 30 12.05 4.80
对乙酰氨基酚 23 9.24 3.53
奥氮平 23 9.24 3.53
喹硫平 20 8.03 3.07
舍曲林 17 6.83 2.61
阿普唑仑 16 6.43 2.45
唑吡坦 14 5.62 2.15
佐匹克隆 13 5.22 1.99
氯氮平 10 4.02 1.53
氨氯地平 9 3.61 1.38
注:a在249例经毒检确定药物暴露病例中的占比,b在652例毒检阳性病例中的总占比

在45例毒检示化工产品暴露的病例中,液体最多,共32例,占阳性总例数的4.91%(32/652),其中醇类最多,共22例,占阳性总例数的3.37%(22/652),按单一品种分,甲醇最多,共11例,占组内24.44%(11/45),占阳性总例数的1.69%(11/652)。

在42例毒检提示有毒动植物暴露的病例中,颠茄类植物暴露最多见,共28例,占阳性病例总数的4.29%(28/652),按单一品种分,阿托品与东莨菪碱组合中毒最多,共26例,占组内61.90%(26/42),占阳性总例数的3.99%(26/652)。

2.3 毒检结果与采样特征分析

本研究记录了毒检患者毒物暴露/或发病至留取毒检样本的时间间隔,其中小于24 h留取样本患者共584例,毒检阳性率84.42%(493/584);大于24 h留取样本患者共311例,阳性率51.12%(159/584),两组阳性率差异有统计学意义(P<0.05)。见表 5

表 5 毒检结果与采样时间分布情况 Table 5 Distribution of poison test results and sampling time
暴露至采样时间间隔 送检病例数(%) 毒检阳性病例数(%)a 阳性率(%)b
≤24 h 584(65.25) 493(75.61) 84.42
>24 h 311(34.75) 159(24.39) 51.12
注:在895例总送检病例中的占比,a在652例毒检阳性病例中的占比;b阳性率为组内阳性病例数占组内送检病例数的百分比, 两组间比较,χ2=112.04,P < 0.05

在毒检阳性的652例病例中,共592例从血液及尿液中均检出毒物,有48例仅从尿液中检出毒物,9例为呕吐物或洗胃液中检出,3例为毛发中检出。

在541例暴露史明确的送检病例中,有296例暴露物的性质为液体,毒检阳性共252例;223例暴露物性质为固体,毒检阳性共197例;22例暴露物性质为气体,毒检阳性9例。

2.4 毒检结果与暴露史特征分析

在895例毒检患者中,有541例患者暴露史明确,其中386例毒检结果与暴露史一致、155例与暴露史不符。在这155例毒检结果与暴露史不符患者中,37例毒检阳性,118例阴性。

另有354例为暴露史不明确的患者,其中不明原因意识障碍213例,阳性率70.89%(151/213);不明原因凝血功能异常21例,阳性率66.67%(14/21);不明原因肝损22例,阳性率45.45%(10/22);不明原因消化道症状45例,阳性率37.78%(17/45);其余送检原因包括不明原因肾功能不全、呼吸困难、多脏器功能衰竭、皮肤黏膜改变以及呼吸心搏骤停,暴露史不明的毒检阳性总数为229例,总阳性率为64.69%(229/354)。见图 2

根据暴露史不明患者送检时提供的临床特征进行分组,共分9组,如横轴所示;纵轴为病例数,图中的数据标注为阳性例数/该临床特征对应的送检例数,以及该组临床特征的阳性率 图 2 暴露史不明患者特征分布 Fig 2 Characteristics distribution of patients with unknown exposure history

前十位暴露史不明检出毒物:镇静催眠类药物(82例,组内占比35.81%)、除草剂(26例,组内占比11.35%)、杀虫剂(22例,组内占比9.61%)等,见表 6

表 6 前十位暴露史不明检出毒物(药物)种类 Table 6 The top 10 toxicants (drugs) with unknown exposure history
毒物(药物)种类 病例数 组内占比(%)a 总占比(%)b
镇静精神类药物 82 35.81 12.58
除草剂 26 11.35 3.99
杀虫剂 22 9.61 3.37
颠茄类植物 19 8.30 2.91
杀鼠剂 17 7.42 2.61
解热镇痛药 15 6.55 2.30
心血管类药物 14 6.11 2.15
醇类 9 3.93 1.38
有毒蕈类 6 2.62 0.92
中药 5 2.18 0.77
注:a在229例暴露史不明且毒检阳性病例中的占比,b在652例毒检阳性病例中的总占比
3 讨论

本次研究的病例主要来源于江苏省内及周边地区,涵盖了农村人口与城市人口。在本研究的所有毒检病例中,有652例患者通过毒检明确了相应的中毒诊断,并得到了针对性的治疗;其余243例毒检阴性病例对于明确诊断也存在重要意义,其中一部分阴性结果可排除相关诊断,另一部分阴性结果也可用来评估患者病情的严重程度。大部分病例的暴露原因是有意暴露(542例,60.56%),其中以自杀(344例,38.44%)最多见。在年龄方面,与国内前期流行病学调查结果不一致[9-12],低年龄层的有意中毒比例升高,提示低年龄层的精神疾病问题需要着重关注[13-14]。阳性病例中男女比例为1.08:1,男性高于女性,与其他国家流行病学调查结果相似[15-17]。暴露毒物种类以农药(328例,49.69%)最多,其中敌草快比例最高(127例,19.48%);药物暴露最常见的是镇静/精神类药品(151例,23.16%),最多见的药物是艾司唑仑(30例,4.80%),特别对于不明原因意识障碍的病例,此类药物暴露的可能性极大,若排除器质性病变导致意识障碍,可行毒物检测进一步明确病因。

暴露史明确的病例最终送检结果阳性423例,组内阳性率78.19%,阴性比例占21.81%,说明患者主诉、暴露史也存在不确定性,笔者考虑以下几点可能导致毒检结果阴性:(1)暴露-采样时间间隔过长:患者接触的毒物可能通过自身代谢将毒物自行排出体外,暴露送检时间≤24h病例阳性率(84.42%)与暴露送检时间>24 h病例阳性率(51.12%)差异有统计学意义,因此建议越早越好,尽量在接触毒物的24 h内留取生物样本;(2)毒物本身性质:如易挥发的气体毒物或体内代谢速率快的毒物;(3)留取的标本不够全面:笔者发现某些病例在血样本中未检出毒物,但在尿液样本中可检出毒物,这表明生物样本应尽量留取全面,包括血液、尿液、洗胃时洗出的胃内容物、皮肤黏膜接触毒物后的组织等;(4)患者以为接触的毒物实际上是假毒物或过期毒物,这些阴性患者同时也无异常症状、体征及实验室检查结果,若无毒检佐证,经验治疗就会导致过度医疗。(5)患方隐瞒病史或欺骗:在暴露史明确的患者中,有37例虽然毒检阳性,但检出的毒物与提供的暴露史不符合,有的相较暴露史多检出一种或多种毒物,有的检出结果是另外一种毒物。一种毒物中毒的症状可能会掩盖另一种毒物导致的临床表现,或者,某些毒物的中毒表现可能是迟发的。通过毒检,临床医生能够及时把握临床救治时机,这就是毒检的价值所在。

暴露史不明确的患者仍然有64.69%的毒检阳性率,说明不论暴露史是否明确,只要临床怀疑中毒,均可行毒检。存在以下几点临床表现时建议完善毒检[18]:(1)不明原因突然出现恶心、呕吐、头昏,随后出现惊厥、抽搐、呼吸困难、发绀、昏迷、休克甚至呼吸、心搏骤停等一项或多项表现者;(2)不明原因的多部位出血,凝血功能异常;(3)无法解释的精神、意识状态突发改变,尤其既往有精神、心理疾病史的患者,突然出现意识障碍;(4)在相同地域内的同一时段内突现类似临床表现的多例患者;(5)不明原因的代谢性酸中毒;(6)急性多脏器功能损害,尤其累及肝脏时,用常见疾病难以解释;(7)不明原因的血红蛋白、血小板、白细胞减少;(8)不明原因的皮肤黏膜改变、呼出气体气味异常及其他排泄物出现特殊改变。

对于毒物检测的结果,需要谨慎评估[3-4],在阳性结果中,定性结果需考虑患者是否达到中毒标准,定量结果需考虑是否高于治疗剂量。在阴性结果中,也需考虑到目标毒物的性质(是否为挥发性毒物)、留取样本的时机、样本的储存时间、检测方法的适用性以及检测下限,同时需综合临床症状和暴露史情况综合分析。本研究通过收集多中心毒检病例,进行了毒检明确诊断下的急性中毒流行病学调查,由于受送检患者知情同意的影响以及各中心收集样本存在一定的滞后性,本研究所呈现出的结果也可能存在一定偏倚,今后,本中心将建立毒检样本及病例库并完善临床毒检标准化流程,以期为临床毒检和中毒控制与救治事业发展提供更多的科学建议。

利益冲突  所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明  夏振瑜:数据收集及整理、统计学分析、论文撰写;张劲松、陈峰:工作支持、研究设计;孙昊:研究设计、论文修改;毛征生、谢未然:采集数据、技术支持;姜丽丽、张丽、季学丽、孙虹:数据收集及整理

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