Meta-analysis of relationship between occupational exposure to welding fumes and risk of chronic obstructive pulmonary disease
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+ English摘要:目的 探讨职业接触电焊烟尘与慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）的关系。方法 检索从建库到2022年有关电焊烟尘和COPD的文献，数据库包括PubMed、Springer、中国知网和万方等。采用美国医疗保健研究和质量局（AHRQ）量表对符合标准的文章进行质量评估。根据I2和P值对文章进行异质性判断，并选用相应的效应模型。通过敏感性分析检验研究结果的稳定性；通过Begg’s和Egger’s检验评估发表偏倚。结果 共检索到相关文献108篇，最终有2项队列研究和6项横断面研究共11项研究纳入本次meta分析，未接触电焊烟尘的有3 425例COPD患者，接触电焊烟尘的有193例COPD患者。文献质量评分均在5分以上。各研究间异质性较低（I2 = 11.8%），采用固定效应模型对合并优势比（OR）进行分析。合并OR值表明接触电焊烟尘会增加COPD的发病风险（OR = 1.39，95%CI = 1.15 ~ 1.69），在控制了吸烟因素后依旧显示接触电焊烟尘会增加COPD的发病风险（OR=1.34，95%CI：1.10 ~ 1.63）。敏感性分析证实本次研究结果稳定。结论 劳动过程中接触电焊烟尘可增加职业人群患COPD的风险，应重视电焊烟尘工作人员的健康监护，及早控制可能的病情，在脱离岗位后要保持定期随访。
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慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一种慢性致残呼吸系统疾病，是世界范围内的第四大死亡原因，预计到2030年将成为全球第三大死亡原因[1-4]。近几十年来，每年有2.1亿人患有慢性呼吸系统疾病[5]，COPD在世界范围内普遍存在[6]。职业暴露在阻塞性气道疾病中起着重要作用[7]，职业暴露是慢性支气管炎和肺功能损害等呼吸系统疾病的危险因素[8]，可能导致COPD [9]。造成COPD的职业因素包括有机和无机粉尘、金属烟雾、化学气体等[10]。众所周知，电焊烟尘会对健康造成不利影响，包括尘肺病和纤维化。尽管已确定电焊烟尘对肺的危害性，但对COPD的流行病学研究并没有确定其对人体的定量危害程度，有多种结论不一的结果。许多研究报告了两者之间有正相关关系[11-13]，而也有一些研究[14-18]报告并没有显著的关联。为了明确这一问题，对职业性接触电焊烟尘与COPD风险之间关系的流行病学证据进行了系统综述和meta分析，现将结果报告如下。
1. 方法
1.1 数据检索
检索从建库到2022年的有关电焊烟尘和COPD的文献，其中英文文献来自PubMed和Springer数据库，检索词为particles，welding，welders和chronic obstructive airway diseases，COPD，chronic respiratory diseases。中文文献来自中国知网和万方数据库，中文检索词为电焊烟尘、电焊工和慢性阻塞性肺疾病、呼吸系统疾病、COPD。
1.2 研究选择与提取
1.2.1 入选标准
入选标准：（1）队列研究、病例对照研究（对照组为未患慢性阻塞性肺疾病或COPD的人群）或横断面研究；（2）职业暴露的结果是慢性阻塞性肺病或COPD；（3）暴露条件为电焊烟尘或电焊工；（4）具备关键效应量[hazard ratio（HR）、relative risk（RR）或OR、置信区间（CI）]和其他必备的信息。
排除标准：（1）研究中未表明暴露因素为电焊烟尘；（2）综述、病例报告、会议、信件和动物研究；（3）没有提供OR值的研究或提供的原始数据不能计算出OR值和95%CI值的研究。
1.2.2 数据提取
首先，通过阅读，删除重复文献。其次，仔细浏览论文的标题和摘要，根据纳入和排除标准，对照组为未接触电焊烟尘或者虽接触但浓度较低组，接触组为接触电焊烟尘的工人或高浓度接触组。再次，查阅结局是否符合本次研究目的。为了进一步完善研究内容，还对符合要求的相关文献的参考文献进行了比对。本研究关注、提取的内容包括作者（发表年限）、研究类型、国家、样本量、研究对象年龄、COPD确诊来源、OR（95% CI）值及调整的混杂因素。
1.2.3 文献质量评估
依据美国医疗保健研究和质量局的量表（AHRQ）[19]评估文献质量。自评量表共有11个项目（分别用“是”“否”及“不清楚”作答[11]：（1）是否明确了资料的来源（调查，文献回顾）？（2）是否列出了暴露组和非暴露组（或病例和对照）的纳入及排除标准或参考了以往的出版物？（3）是否给出了鉴别患者的时间阶段？（4）如果不是人群来源的话，研究对象是否连续？（5）评价者的主观因素是否掩盖了研究对象其他方面情况？（6）描述了任何为保证质量而进行的评估（如对主要结局指标的检测、再检测）；（7）解释了排除分析的任何患者的理由；（8）描述了如何评价和（或）控制混杂因素的措施；（9）如果可能，解释了分析中是如何处理丢失数据的；（10）总结了患者的应答率及数据收集的完整性；（11）如果有随访，查明预期的患者不完整数据所占的百分比或随访结果。每个项目值1分。文献由2名研究人员按照评估方案进行评分，任何不一致的分数都通过小组讨论解决。文献质量分为以下几类：低质量= 0 ~ 3分；中等质量= 4 ~ 7分；高质量= 8 ~ 11分。
1.2.4 统计学分析
应用Stata 13.0进行统计学分析。通过I2和P值进行异质性判断，当P > 0.10且I2 ≤ 25.0%时，认为异质性低，采用固定效应模型分析；否则采用随机效应模型分析[20]。通过敏感性分析探索研究的异质性来源[21]。采用Begg’s或Egger’s法和漏斗图[22]检验发表偏倚。
2. 结果
2.1 文献检索
检索过程如图 1所示。共检索到相关文献108篇（其中PubMed 87篇、Springer 10篇、中国知网11篇）。根据纳入和排除标准，剔除不符合研究目的和要求的文献后，最终有8篇研究[11-18]入选进行下一步的meta分析。
本次研究共检索到8篇文章，其中队列研究2篇[11, 14]，横断面研究6篇[12-13, 15-18]，共11项研究结果，未接触电焊烟尘的有3 425例COPD患者，接触电焊烟尘的有193例COPD患者。暴露人群为电焊作业或电焊工或整车焊接等工种。根据研究区域，3项[13-14, 17]来自美国，2项[12, 16]来自韩国，瑞典[11]、新西兰[15]、挪威[18]各1项。纳入文献的基本特征见表 1。
表 1 纳入文献的基本特征作者（发表年份） 研究类型 国家 病例/非暴露 病例/暴露 年龄/岁 COPD确诊来源 OR（95%CI）值 调整的混杂因素 质量评分 Silver等[14](2020） 队列研究 美国 1 100/7 144 13/48 50 ~ 62 医生诊断 1.52（0.81 ~ 2.85） 性别，民族，文化，家庭收入，吸烟 8 Grahn等[11](2021） 队列研究 瑞典 930/20 069
1 195/22 30261/1 016
6/6925 ~ 70 医生诊断 男：1.22（0.94 ~ 1.58）
女：1.92（0.86 ~ 4.29）年龄，吸烟 9 Koh等[12](2015） 横断面研究 韩国 未提供 37/240 ＞20 FEV1/FVC < LLN 3.77（1.03 ~ 16.20） 年龄，身高 7 Hansell等[15](2014） 横断面研究 新西兰 52/448
33/32012/126
14/10225 ~ 75 FEV1/FVC < LLN，医生诊断 0.98（0.44 ~ 2.19）
0.95（0.39 ~ 2.33）性别，年龄，吸烟，民族，家庭收入 6 Ryu等[16](2013） 横断面研究 韩国 3/102 15/222 31 ~ 53 FEV1/FVC < 70% 2.83（0.74 ~ 10.80） 年龄，体质量，工龄 5 Hammond等[17](2005） 横断面研究 美国 8/357 7/365 < 30，30 ~ 60，> 60 医生诊断 1.69（0.57 ~ 4.97） 年龄，呼吸系统疾病家族史，民族，吸烟，性别 7 Hunting等[13](1993） 横断面研究 美国和加拿大 30/74 20/333 48 ~ 71 FEV1/FVC < LLN > 4年：
4.09（1.27 ~ 13.22）
1 ~ 3年：
2.86（0.95 ~ 8.58）年龄，工龄，吸烟 6 Bakke等[18](1991） 横断面研究 挪威 74/未提供 8/未提供 18 ~ 73 FEV1/FVC < 70% 1.20（0.50 ~ 2.90） 性别，年龄，吸烟 5 注：LLN（lower limit of normal），正常值下限；FEV1（forced expiratory volume in the first second），第一秒用力呼气量；FVC（forced vital capacity），用力肺活量。 2.2 meta分析
纳入的11项研究存在较低的异质性（I2 = 11.8%，P = 0.332），因此采用固定效应模型进行分析。合并OR值表明接触电焊烟尘会增加COPD的发病风险（OR = 1.39，95%CI = 1.15 ~ 1.69），森林图分析见图 2。同时根据混杂因素中是否吸烟进行了调整，在控制了吸烟因素后显示接触电焊烟尘会增加COPD的发病风险（OR = 1.34，95%CI：1.10 ~ 1.63）。
2.3 敏感性分析
为了进一步探讨可能的异质性来源，我们对文献进行了敏感性分析。敏感性分析结果见图 3。图中结果显示的是在删除一项研究后，剩余文献的合并OR值。11项研究合并的OR值范围为1.35（95%CI = 1.11 ~ 1.65）~1.64（95%CI = 1.23 ~ 2.21）。没有发现个别研究显著影响整体OR值，表示本次研究的稳定性较好。
2.4 发表偏倚
对纳入分析的文献和数据进行发表偏倚检验，Begg’s等级相关检验和Egger’s直线回归法结果均提示该研究存在发表偏倚（P = 0.008、0.032），见图 4。由于研究数量较少，采用减补法进一步评估发表结果的稳定性。在初步meta分析中添加了4个假设的研究，以满足无发表偏倚的要求，增加4个假设研究后的结果为OR = 1.27（95%CI = 1.05 ~ 1.52），与原结果范围一致，依旧支持电焊烟尘会导致患COPD的风险增加的结论。
3. 讨论
本次研究甄选得到的11项研究结果综合表明，劳动过程中接触电焊烟尘是COPD发病的危险因素（OR = 1.39，95% CI：1.15 ~ 1.69），且各研究间异质性较低，结果可靠性较好。
不同职业类别的劳动者在职业活动中若接触有害气体、灰尘和烟雾，均可增加患COPD的风险，如农民、采矿工人、建筑工人和其他行业（如接触镉和铝等金属烟雾）的操作工[23]，同时暴露于职业有害因素和吸烟会显著增加患COPD的风险。吸烟是研究得最多的COPD相关的风险因素，许多研究一致认为吸烟是COPD疾病发展的主要危险因素。由于COPD和吸烟之间的联系较强，COPD经常被视为吸烟者的疾病。然而，现有足够的证据表明不吸烟者也可能患COPD。在日本、英国和美国均约有近四分之一确诊的COPD病例发生在非吸烟者中[24]。因此在本次meta分析中，对吸烟因素进行了调整，调整后汇总的OR = 1.34（95%CI：1.10 ~ 1.63），显示不吸烟者暴露于电焊烟尘中发生COPD的风险依旧增加。接触电焊烟尘导致的COPD致病机制尚不清晰，但有研究发现劳动者接触生产性粉尘后支气管黏膜反复受刺激，因此其清除异物的能力降低，细菌更容易侵入呼吸道而引起感染，出现不可逆性的气流受限[25]；长期吸入粉尘可导致呼吸道纤毛缩短，诱导COPD的发生[26]；以上在老年患者中尤其容易出现。当前我国大部分人群对COPD缺乏充分的认识，这导致了我国大多数已患COPD的人群（尤其是退休老年人）没有得到有效重视和及时控制。Violi等[27]研究发现，COPD是导致老年人肺部感染发病住院风险最高的基础疾病，造成的直接和间接经济损失呈现逐年升高的趋势。
本次meta分析有一些局限性：第一，本研究虽然对中英文文献都进行了检索，但并没有符合要求的中文文献纳入。第二，未根据接触电焊烟尘的工龄进行分析，因为多数纳入的研究只评估了参与者是否接触过电焊烟尘。第三，未进一步考虑接触的电焊烟尘浓度，因为纳入的研究只有1篇测量了接触浓度。第四，本研究存在一定的发表偏倚，提示当前可能有灰色文献未被查询到。
作者声明 本文无实际或潜在的利益冲突 -
表 1 纳入文献的基本特征
作者（发表年份） 研究类型 国家 病例/非暴露 病例/暴露 年龄/岁 COPD确诊来源 OR（95%CI）值 调整的混杂因素 质量评分 Silver等[14](2020） 队列研究 美国 1 100/7 144 13/48 50 ~ 62 医生诊断 1.52（0.81 ~ 2.85） 性别，民族，文化，家庭收入，吸烟 8 Grahn等[11](2021） 队列研究 瑞典 930/20 069
1 195/22 30261/1 016
6/6925 ~ 70 医生诊断 男：1.22（0.94 ~ 1.58）
女：1.92（0.86 ~ 4.29）年龄，吸烟 9 Koh等[12](2015） 横断面研究 韩国 未提供 37/240 ＞20 FEV1/FVC < LLN 3.77（1.03 ~ 16.20） 年龄，身高 7 Hansell等[15](2014） 横断面研究 新西兰 52/448
33/32012/126
14/10225 ~ 75 FEV1/FVC < LLN，医生诊断 0.98（0.44 ~ 2.19）
0.95（0.39 ~ 2.33）性别，年龄，吸烟，民族，家庭收入 6 Ryu等[16](2013） 横断面研究 韩国 3/102 15/222 31 ~ 53 FEV1/FVC < 70% 2.83（0.74 ~ 10.80） 年龄，体质量，工龄 5 Hammond等[17](2005） 横断面研究 美国 8/357 7/365 < 30，30 ~ 60，> 60 医生诊断 1.69（0.57 ~ 4.97） 年龄，呼吸系统疾病家族史，民族，吸烟，性别 7 Hunting等[13](1993） 横断面研究 美国和加拿大 30/74 20/333 48 ~ 71 FEV1/FVC < LLN > 4年：
4.09（1.27 ~ 13.22）
1 ~ 3年：
2.86（0.95 ~ 8.58）年龄，工龄，吸烟 6 Bakke等[18](1991） 横断面研究 挪威 74/未提供 8/未提供 18 ~ 73 FEV1/FVC < 70% 1.20（0.50 ~ 2.90） 性别，年龄，吸烟 5 注：LLN（lower limit of normal），正常值下限；FEV1（forced expiratory volume in the first second），第一秒用力呼气量；FVC（forced vital capacity），用力肺活量。 
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1. 徐丽丽，栗继祖，徐新华. 基于智能综采集控台人机系统的认知负荷研究. 中国煤炭. 2023(08): 54-64 . 
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