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手臂振动病临床表现诊断治疗及预防措施

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振动(vibration)系指质点或物体在外力作用下,沿直线或弧线围绕平衡位置 (或中心位置)作往复运动或旋转运动。由生产或工作设备产生的振动称为生产性振 动。长期接触生产性振动对机体健康可产生不良影响,严重者可引起齐乐娱乐。 (一)振动卫生学评价的物理参量 描述振动物理性质的基本参量包括振动的频率、位移、振幅、速度和加速度。频 率(frequency)指单位时间内物体振动的次数,单位为赫兹(Hz)。位移(displace?ment) 指振动体离开平衡位置的瞬时距离,单位为mm。振动体离开平衡位置的最大 距离称振幅(amplitude)。速度(velocity)指振动体单位时间内位移变化的量,即 位移对时间的变化率,单位为m/s。加速度(acceleration)指振动体单位时间内速度 变化的量,即速度对时间的变化率,以m/s2或以重力加速度g (lg=9. 81m/s2) 表位移、速度、加速度均是代表振动强度的物理量,取值时可分别取峰值(peakvalue)、峰峰值(peak-to-peak value)、平均值(average value)和有效值。有效值也 称均方根值(root mean square value,rms)。在位移、速度和加速度三个振动物理量中,反映振动强度对人体作用关系最密切 的是振动加速度。但振动对人体健康的影响是振动位移、速度和加速度联合作用及其 与机体相互作用的结果,因此,振动评价常用的物理参量多采用振动频谱、共振频率 和4小时等能量频率计权加速度有效值。 1.振动频谱振动频率是影响振动对人体作用的重要因素之一。20Hz以下低频 率大振幅的全身振动主要影响前庭及内脏器官;40?300Hz高频振动对末梢循环和 神经功能的损害较明显。生产性振动很少由单一频率构成,绝大多数都含有极其复杂 的频率成分,因此,通过对振动的频谱特性分析可了解振动频谱中振动强度分布特征 及其对机体的危害性,为制定防振措施提供依据。 2. 共振频率任何物体均有其固有频率(natural frequency),给该物体再加上 一个振动(称为策动)时,如果策动力的频率与物体的固有频率基本一致时,物体的 振幅达到最大,该现象称为共振,因此,该物体的固有频率又可称为共振频率(res?onant frequency) 。 物体产生共振时,因其从外界的策动源处获得最多的能量,可使 其振动强度加大。人体各部位或器官也有其固有频率(表2-3-8),人们接触振动物体 时,如果策动力的频率与人体固有频率范围相同或相近,则可引起共振,从而加重振 动对人体的影响。 3. 4小时等能量频率计权加速度有效值振动对机体的不良影响与振动频率、 强度和接触时间有关。为便于比较和进行卫生学评价,我国目前以4小时等能量频率计权力口速度有效值〔four hour energy equivalent frequency weighted accelerationrms, ahw (4)〕作为人体接振强度的定量指标,即在固定接振时间为4小时的原则 下,以1/3倍频带分频法将振动频谱中各振动加速度有效值乘以相应的振动频率计权 系数(表2-3-9)后所得的加速度有效值表示人体接振强度。若每日接振时间为4小 时,其频率计权加速度有效值(ahw)即为ahw (4);若每日接振时间不足或超过4 小时,则需换算为ahw (4)。 (二)振动的分类与接触机会 根据振动作用于人体的部位和传导方式,可将生产性振动划分为局部振动(seg?mental vibration) 和全身振动(whole body vibration)。局部振动常称作手传振动(hand-transmitted vibration)或手臂振动(hand-arm vibration)系指手部接触振动工具、机械或加工部件,振动通过手臂传导至全身。有 机会接触局部振动的作业,常见的是使用风动工具(如风铲、风镐、风钻、气锤、凿 岩机、捣固机或铆钉机)、电动工具(如电钻、电锯、电刨等)和高速旋转工具(如 砂轮机、拋光机等)。全身振动系指工作地点或座椅的振动,人体足部或臀部接触振动,通过下肢或躯 干传导至全身。在交通工具上作业如驾驶拖拉机、收割机、汽车、火车、船舶和飞机 等,或在作业台如钻井平台、振动筛操作台、采矿船上作业时,作业工人主要受全身 振动的影响。有些作业如摩托车驾驶等,可同时接触全身振动和局部振动。 (三)振动对机体的影响 适宜的振动有益于身心健康,具有增强肌肉活动能力,解除疲劳,减轻疼痛,促 进代谢,改善组织营养,加速伤口恢复等功效。在生产条件下,作业人员接触的振动 强度大、时间长,对机体可以产生不良影响,甚至引起疾病。 1. 全身振动(whole~body vibration)人体接触振动最敏感的频率范围,对垂直 方向的振动(与人体长轴平行)为4?8Hz,对水平方向的振动(垂直于人体长轴) 为1?2Hz。超过一定强度的振动可以引起不适感,甚至不能忍受。大强度剧烈的振 动可引起内脏移位或某些机械性损伤,如挤压、出血,甚至撕裂,但这类情况并不多 见。长期慢性作用可能出现前庭器官刺激症状及自主神经功能紊乱,如眩晕、恶心、 血压升高、心率加快、疲倦、睡眠障碍;胃肠分泌功能减弱,食欲减退,胃下垂患病 率增高;内分泌系统调节功能紊乱,月经周期紊乱,流产率增高;工龄较长的司机、 驾驶员中腰背痛、椎间盘突出、脊柱骨关节病变的检出率增加。 低频率、大振幅的全身振动,如车、船、飞机等交通工具的振动,可引起运动病 (motion sickness),也称晕动病,是振动刺激前庭器官出现的急性反应症状。常见表现为眩晕、面色苍白、出冷汗、恶心、呕吐等。脱离振动环境后经适当休息可以缓 解,必要时给予抗组胺或抗胆碱类药物,如乘晕宁、氢溴酸动莫蓉碱,但不宜作为交 通工具司乘人员的预防用药。 全身振动,因其直接的机械作用或对中枢神经系统的影响,可使姿势平衡和空间 定向发生障碍,外界物体不能在视网膜形成稳定的图像,而出现视物模糊,视觉分辨 力下降,动作准确性降低;或因全身振动对中枢神经系统的抑制作用,注意力分散、 反应速度降低、疲劳,从而影响作业效率或导致工伤事故的发生。 2. 局部振动(segmental vibration)局部振动对人体的影响也是全身性的。长期接触较强的局部振动,可以引起外周和中枢神经系统的功能改变,表现为条件反射 抑制,潜伏时间延长,神经传导速度降低和肢端感觉障碍,如感觉迟钝、痛觉减退 等。检查可见神经传导速度减慢、反应潜伏期延长。自主神经功能紊乱表现为组织营 养障碍,手掌多汗等。局部振动还可以引起外周循环功能改变,外周血管发生痉挛, 表现为皮肤温度降低,冷水负荷试验时皮温恢复时间延长,出现典型的雷诺现象(Raynaud’s phenomenon)。振幅大,冲击力强的振动,往往引起骨、关节的损害, 主要改变在上肢,出现手、腕、肘、肩关节局限性骨质增生,骨关节病,骨刺形成, 囊样变和无菌性骨坏死;也可见手部肌肉萎缩、掌挛缩病等。局部振动对听觉也可以 产生影响,引起听力下降,振动与噪声联合作用可以加重听力损伤,加速耳聋的发生和发展。局部振动还可影响消化系统、内分泌系统、免疫系统功能。局部振动对健康的危害主要为手臂振动病(hand-arm vibration disease)。 (四)手臂振动病 手臂振动病是长期从事手传振动作业而引起的以手部末梢循环和(或)手臂神经 功能障碍为主的疾病,并可引起手、臂骨关节-肌肉的损伤。其典型表现为振动性白指(vibration-induced white finger, VWF)。手臂振动病在我国发病的地区和工种分布相当广泛,多发工种有凿岩工、油锯工、砂轮磨光工、铸件清理工、混凝土捣固 工、铆工、水泥制管工等。 【发病机制】手臂振动病的发病机制目前尚不明确。巳有的研究认为可能与以下 因素有关:①手部长期接触振动和握持工具,使局部组织压力增加,内皮细胞受损, 致使内皮细胞产生的收缩因子(endothelium-derived constricting factor, EDCF)释放增加,引起局部血管收缩。内皮细胞损伤引起血管内膜增厚、管腔狭窄甚至阻塞, 同时,因内皮细胞产生的松弛因子(endothelium-derived relaxing factor,EDRF)释放减少,血管舒张反应性降低,抗血小板凝聚功能减低而致局部血管阻塞过程加剧;②振动刺激可通过躯体感觉-交感神经反射使手指血管运动神经元兴奋性增强,使血 管平滑肌细胞对去甲肾上腺素(NA)的反应增强。振动损伤了存在于血管平滑肌中 的肾上腺素能受体,导致血管舒张功能减退;③动静脉吻合中的卩-肾上腺素能血管舒 张机制也可受损,进而使血管对寒冷的扩张反应降低。振动性白指患者血清中具有血 管收缩作用的内皮素明显增高。 寒冷刺激可引起手指血管平滑肌收缩,导致局部血管痉挛,组织缺血缺氧,诱发白指发生。此外,尚有免疫学说,中枢和自主神经功能紊乱学说等,但都难以解释白 指发作的一过性特点。 【临床表现】局部振动病早期表现多为手部症状和类神经征。其中以手麻、手 痛、手胀、手僵等较为普遍。类神经征常表现为头痛、头昏、失眠、乏力、记忆力减 退等,也可出现自主神经功能紊乱表现。检查可见皮温降低、振动觉、痛觉阈值升 高,前臂感觉和运动神传导速度减慢和远端潜伏时延长,肌电图检查可见神经源性 损害。 手臂振动病的典型表现是振动性白指(VWF),又称职业性雷诺现象,是诊断本 病的重要依据。其发作具有一过性特点,一般是在受冷后,患指出现麻、胀、痛,并 由灰白变苍白,由远端向近端发展,界限分明,可持续数分钟至数十分钟,再逐渐由 苍白变潮红,恢复至常色。其判定依据应以专业医务人员检查所见为主。主诉白指, 同时又有同工作场所有关人员相符的旁证,也应作为重要参考。如有必要,可以进行 白指诱发试验。但是,常规冷水诱发试验等局部受冷方法,诱发率较低。白指常见的 部位是示指、中指和无名指的远端指节,严重者可累及近端指节,以至全手指变白。 足趾阵发性变白的病例也有报道。严重病例可见指关节变形和手部肌肉萎缩等。 【诊断】根据长期从事手传振动作业的职业史,手臂振动病的主要症状和体征, 结合末梢循环和手臂周围神经功能检查,参考作业环境齐乐娱乐学调查资料综合分 析,排除其他病因所致类似疾病,方可按我国《职业性手臂振动病诊断标准》 (GBZ7-2002)进行诊断分级。 【处理原则】目前尚无特效疗法,基本原则是根据病情进行综合性治疗。应用扩 张血管及营养神经的药物,改善末梢循环。也可采用活血化淤、舒筋活络类的中药治 疗并结合物理疗法、运动疗法等,促使病情缓解。必要时进行外科治疗。患者应加强 个人防护,注意手部和全身保暖,减少白指的发作。 观察对象一般不需调离振动作业,但应每年复查一次,密切观察病情变化。轻度 手臂振动病调离接触手传振动的作业,进行适当治疗,并根据情况安排其他工作。中 度手臂振动病和重度手臂振动病必须调离振动作业,积极进行治疗。如需做劳动能力 鉴定,参照《职工工伤与齐乐娱乐致残程度鉴定》(GB/T16180)的有关条文处理。 (五)影响振动对机体作用的因素 1. 振动的频率一般认为,低频率(20Hz以下)、大振幅的全身振动主要作用 于前庭、内脏器官。振动频率与人体器官固有频率一致时,可产生共振,使振动强度 加大,作用加强,加重器官损伤。 低频率、大强度的局部振动,主要引起手臂骨-关节系统的障碍,并可伴有神经、 肌肉系统的变化。如30Hz?300Hz的振动对外周血管、神经功能的损害明显; 300Hz以上的高频振动血管的挛缩作用减弱,神经系统的影响较大,而1000Hz以上 的振动,则难以被人体主观感受。据调查,许多振动工具产生的振动,其主频段的中 心频率多为63Hz、125Hz、250Hz,容易引起外周血管的损伤。频率一定时,振动的强度(振幅、加速度)越大,对人体的危害越大。 2. 接触振动的强度和时间手臂振动病的患病率和严重程度取决于接触振动的 强度和时间。流行病学调查结果(表2-3-10)表明:VWF检出率随接触振动强度和接触时间延长而增高,严重程度亦随着接触振动时间延长而加重。 3. 环境气温、气湿环境温度和湿度是影响振动危害的重要因素,低气温、高 气湿可以加速手臂振动病的发生和发展,尤其全身受冷是诱发VWF的重要条件。所 以手臂振动病多发生在寒冷地区和寒冷季节。 4. 操作方式和个体因素劳动负荷、工作体位、技术熟练程度、加工部件的硬 度等均能影响作业时的姿势、用力大小和静态紧张程度。人体对振动的敏感程度与作 业时的体位及姿势有很大关系,如立位时对垂直振动比较敏感,卧位则对水平振动比 较敏感。有些振动作业需要采取强迫体位,甚至胸腹部直接接触振动工具或物体,更 加容易受到振动的危害。静态紧张影响局部血液循环并增加振动的传导,加重振动的 不良作用。据研究,常温下女性皮肤温度较低,对寒冷、振动等因素比较敏感。年龄较大的 工人更易产生振动危害,并且治疗效果较差,较难康复。 (六)振动危害的预防措施 1.控制振动源 改革工艺过程,采取技术革新,通过减振、隔振等措施,减轻 或消除振动源的振动,是预防振动职业危害的根本措施。 2.限制作业时间和振动强度 通过研制和实施振动作业的卫生标准,限制接触 振动的强度和时间,可有效地保护作业者的健康,是预防振动危害的重要措施。 我国实施的《局部振动卫生标准》(GB10434-1989)规定,使用振动工具或工件的作业,工具手柄或工件的振动强度,以4小时等能量频率计权加速度有效值(ahw (4)不得超过5m/s2。这一标准限值可保护90%作业工人工作20年(年接振250天, 日接振2. 5小时)不致发生VWF。当振动工具的振动暂时达不到标准限值时,可按 振动强度大小相应缩短日接振时间(表2-3-11)。 3. 改善作业环境,加强个人防护合理配备和使用个人防护用品,如防振手套、减振座椅等,能够减轻振动危害。 4. 加强健康监护和日常卫生保健 依法对振动作业工人进行就业前和定期健康 体检,早期发现,及时处理患病个体。加强健康管理和宣传教育,提高劳动者保健意 识。定期监测振动工具的振动强度,结合卫生标准,科学地安排作业时间。长期从事 振动作业的工人,尤其是手臂振动病患者应加强日常卫生保健:日常生活应有规律, 坚持适度的体育锻炼。可使血管收缩,吸烟者血液中一氧化碳浓度增高,可影响组织中氧的供应和利用诱发 VWF。因此,要力求戒烟。 一般认为,手臂振动病的预后取决于病情。经脱离振动作业,注意保暖,适当治 疗,多数轻症可逐渐好转和痊愈。曾报道,林业链锯工首次出现VWF即脱离振动作 业者,10年后VWF检出率为57.7±2.9%,而继续接振者高达94.1%,VWF检出 率随继续接振时间延长而明显增高。忽视振动作业工人健康管理,延误治疗等是影响 振动病预后的主要因素。因此,加强振动作业工人健康管理应予重视。

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