前沿研究

临床应用 | Levitt CO呼气试验红细胞寿命测定应用——铅中毒辅助诊断

临床应用 | Levitt CO呼气试验红细胞寿命测定应用——铅中毒辅助诊断封面

引  言

近日,天水市发生的233名幼儿血铅异常集体中毒事件引发民众对铅中毒的高度关注。我国一直高度重视铅中毒防治工作,全民血铅水平较几十年前已显著下降,但是距离国际发达国家水平仍有一定差距,还需继续努力。铅中毒的诊断方法除了检测血铅、尿铅等能直接反映体内铅负荷的指标,还需要考虑铅中毒对各系统的损害影响,综合分析临床症状和检测相关功能指标,如反映溶血程度的红细胞寿命等。Levitt CO呼气试验作为目前临床上唯一可常规开展的红细胞寿命测定项目,简单快速,结果准确,在铅中毒临床综合诊断上具有重大助益。

背景介绍

01 天水幼儿血铅异常事件

2025年7月,甘肃天水褐石培心幼儿园233名幼儿血铅严重超标集体中毒的新闻震动全国。这一恶性事件受到高度重视,甘肃省已成立调查组提级调查;民众也保持高度关注。天水幼儿园血铅异常事件犹如一记警钟,敲响了铅中毒防治工作的重要性。

图源网络

02 我国铅中毒防治工作与现状

20世纪60年代以来,我国就对铅中毒防治工作高度重视。早在1999年,国务院便出台重要举措,一方面在全国范围内推行汽油无铅化,从源头削减环境中的铅污染负荷;另一方面明确将血铅检测纳入孕产期常规临床检验项目,通过早筛查、早干预守护母婴健康。对于需要铅作业的相关行业出台职业病防治相关法规、预防控制措施与诊疗标准,从企业管理、个人防护、诊疗指导等各方面有效防治铅中毒。

婴幼儿对铅的毒性比成人更敏感,不仅对铅的吸收率更高,而且排出率更低。再加上儿童的血脑屏障机制尚未发育完善,铅容易通过血脑屏障进入脑内,损害神经系统发育,影响智力发展、注意力集中和行为控制能力。 我国对于儿童铅中毒从20世纪80年代开始就深入研究和积极防治,并在2006年发布了《儿童高铅血症和铅中毒预防指南》及《儿童高铅血症和铅中毒分级和处理原则(试行)》,结合我国实际,规范儿童铅中毒的预防、诊断分级及治疗原则。

经过几十年的防控努力,我国血铅水平已得到很好的控制,成人血铅水平从2000-2002年的80.32μg/L,下降至2016-2018年的21.57μg/L;儿童血铅水平从 1991-1995 年的 88.74 μg/L下降到 2016-2020 年的 27.32 μg/L,但和发达国家依然有明显差距(如美国儿童的血铅水平到2016年已经下降到8.72 μg/L),需要各级部门与家长们继续努力,做好铅暴露的预防控制与健康教育工作。

铅中毒的分级处置与诊断方法

铅是一种具有神经毒性的重金属,无生理功能,且没有安全暴露阈值,即使低水平铅暴露也可能对人体(尤其是儿童)造成不可逆的健康损害。铅对全身各系统和器官均有毒性作用,主要累积造血、神经、消化、肾脏系统;对儿童危害最显著的是神经系统。亚临床和临床效果与血铅浓度有关,如下图所示。

图源《世卫组织铅暴露临床管理指南》

01 诊断标准

铅中毒分为急性和慢性,急性铅中毒指短期内吸入大量铅及其化合物出现相关症状,而慢性铅中毒是指密切接触铅及其化合物3个月以上出现相关症状。

对于职业性铅及其化合物中毒诊断如下图。

图源《GBZ 37-2024 职业性铅及其无机化合物中毒诊断标准》

对儿童血铅异常及铅中毒诊断,如下图。

图源《儿童高铅血症和铅中毒分级和处理原则》

我国100μg/L的血铅参考标准为2006年发布试行,已滞后于国际趋势。世界卫生组织推荐的参考值为50μg/L,美国自2021年起将参考干预值进一步降至35μg/L。日本为40μg/L,德国为35μg/L。数值下降的背后,反映的是各国对儿童铅暴露危害认识的深化,即使是低水平的铅暴露也会对儿童的神经发育造成不可逆的损害。

血铅参考值并非安全阈值,而是用于识别血铅水平相对较高、需要重点关注和干预的群体。一般是将全国血铅检测结果中排在前2.5%的值设为参考线,并根据全国血铅水平的变化定期下调。

鉴于我国儿童血铅水平已显著下降,专家呼吁我国儿童血铅参考值亟需更新。2021年,国家卫生健康委曾牵头制定《0-6岁儿童血铅参考限值标准》征求意见稿,明确提出将50μg/L作为儿童铅暴露导致血铅偏高的参考限值,但目前这一参考限值标准还未正式发布。

02 处置原则

铅中毒处置原则包括4个方面:脱离铅污染源,卫生指导,营养干预,驱铅治疗

其中考虑到驱铅药物均有一定毒性,儿童只有中度及重度铅中毒才可行驱铅治疗。

03 诊断方法

铅中毒诊断方法可分为检测生物标志物指标和临床症状与功能指标,其中生物标志物是诊断的核心依据。

(1)生物标志物指标

生物标志物指标包括血铅、尿铅、红细胞游离原卟啉(FEP)、锌原卟啉(ZPP)、尿 δ- 氨基乙酰丙酸(δ-ALA)等,其中血铅是反映近期(1-3个月)铅暴露和体内铅负荷的最灵敏指标,是铅中毒诊断的“金标准”。血铅检测方法包含石墨炉原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法和电化学分析法等,其中石墨炉原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法灵敏度高、准确性好,但因仪器较为昂贵,且消耗成本高,仅在少数医院及专业检测机构配备。大多数医院配备的是成本更低的电化学原理的专用血铅分析仪,但其灵敏度相对更低,抗干扰能力更差。

(2)临床症状与功能指标

临床症状与功能指标反映铅中毒对机体的损害。铅中毒可损害消化系统、神经系统、造血系统、肾脏等,造成腹绞痛、肝功能损伤、头痛、四肢麻木、记忆力减退、贫血、溶血、肾小管损伤等等。对这些症状及功能指标进行检测可辅助诊断铅中毒

Levitt CO呼气试验辅助诊断铅中毒

01 铅会诱导溶血

红细胞因各种原因被破坏,寿命缩短,即表明体内存在溶血;若破坏速度超过骨髓代偿能力,则会引发溶血性贫血。铅中毒对人体多个系统都有损害,其中对造血系统的影响会引发贫血和溶血。

铅会抑制造血和诱导溶血:铅可直接抑制血红素合成通路最后一步的亚铁整合酶代谢酶的活性,阻止原卟啉 IX与亚铁整合生成血红素,进而减少血红蛋白生成;同时引起大量原卟啉在红细胞内积聚,诱发细胞膜氧化应激、脆性增加,使其更易发生破裂。

02 诊断溶血的方法

诊断溶血的金标准是测定红细胞寿命

🔷 现有反映溶血的临床检测指标(如镜检红细胞碎片增多、血浆结合珠蛋白降低、游离血红蛋白升高等)敏感性和特异性不足,会有较高的漏诊率和误诊率。

🔷 而红细胞寿命测定的标准红细胞标记测试因为其有辐射风险且耗时长(近1个月)导致其临床应用受限。

🔷 1992年Levitt 提出了CO呼气试验法测定红细胞寿命,通过检测内源性CO排泄率以体现红细胞破坏速率。Levitt CO呼气试验因其简单快速,结果准确,成为了目前唯一可在临床常规开展的红细胞寿命测定项目。(了解更多Levitt CO呼气试验相关内容可以阅览往期文章:科普课堂 | Levitt CO呼气试验测定红细胞寿命)

03 CO试验应用于铅中毒临床辅助诊断

可见,Levitt CO呼气试验测定红细胞寿命可作为铅中毒的综合分析与辅助诊断工具之一。

2024年,康凌玲等报道了一例铅中毒误作卟啉病的病例报告,其中就应用了Levitt CO呼气试验测定红细胞寿命,以确认病患溶血状态。该报告中,由于2次电化学分析法测血铅结果均显示“正常”的误导,导致最初误诊卟啉病。但经过会诊,综合分析用药史和其他各项症状及指标(包括溶血),仍高度怀疑铅中毒,继而取样送外,换用标准的石墨炉原子吸收光谱法重新检测,结果血铅(503μg/L)、尿铅(295μg/L)均超出正常范围,从而确诊铅中毒。经依地酸二钠钙驱铅治疗后,患者症状缓解、指标改善。

该病例报告中电化学分析法测血铅结果“正常”,但最终确诊铅中毒的报道,体现了电化学分析法测血铅具有一定的局限性,也体现了综合多项症状及指标分析,不单纯依赖单一检验结果的重要性

其中Levitt CO呼气试验能够简单快速地测定红细胞寿命,突破标准红细胞标记法耗时长(近1个月)的局限,帮助医生快速诊断溶血,也是该病例最终能够确诊铅中毒从而尽早康复的助力之一。

【参考资料】

[1] 央视新闻. 2025. 甘肃天水幼儿园血铅异常事件跟踪:不可食用的彩绘颜料为何被用于食品制作?https://www.toutiao.com/article/7524550557441262095/upstream_biz=doubao&source=m_redirect

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