地方性氟中毒流行現狀與法醫(yī)學鑒定

龔 藝，鄭 丹，陳芳萍，于燕妮，官志忠，樓迪棟1，

（1.貴州中醫(yī)藥大學 基礎醫(yī)學院 法醫(yī)學教研室，貴州 貴陽 550005； 2.貴州省法醫(yī)中藥毒理學特色重點實驗室，貴州 貴陽 550005；3.貴州醫(yī)科大學 法醫(yī)學院，貴州 貴陽 550004； 4.貴陽市婦幼保健院，貴州 貴陽 550004；5.貴州醫(yī)科大學 地方病與少數民族疾病教育部重點實驗室，貴州 貴陽550004）

氟元素以無機化合物或有機化合物的形式廣泛存在于自然界，人類通過攝入適量的氟來促進骨骼發(fā)育、防止齲齒發(fā)生等，但如果長期攝入過量氟，會導致氟大量蓄積，可引起慢性全身性疾病。 該病具有地域性特點，也稱為地方性氟中毒，簡稱“地氟病”。 根據損傷組織的不同，可將氟中毒致機體損傷分為骨相系統(tǒng)損傷和非骨相系統(tǒng)損傷。 骨相系統(tǒng)損傷包括骨骼、牙齒，非骨相系統(tǒng)損傷包括中樞神經系統(tǒng)損傷、心血管系統(tǒng)損傷等多個系統(tǒng)損傷，最終導致全身多器官的慢性病變和功能障礙。 因此，應考慮將地氟病區(qū)患者的基礎病變作為法醫(yī)學鑒定工作者合理評估并得出科學規(guī)范鑒定報告的重要基礎資料。 筆者針對地方性氟中毒致骨相系統(tǒng)損傷及非骨相系統(tǒng)損傷與法醫(yī)學鑒定的關系予以綜述，以期為法醫(yī)學工作者提供參考意見。

1 地氟病的臨床流行病學

環(huán)境中氟的來源主要有飲用水、食物、燃煤和工業(yè)污染等，可通過胃腸道、呼吸道進入人體，攝入的氟主要通過腎臟排出。 地方性氟中毒根據攝入氟來源方式的不同，可分為飲水型氟中毒、飲茶型氟中毒和燃煤型氟中毒，我國飲水型氟中毒主要分布在東北、西北、華北和西南，而燃煤型氟中毒則主要分布在西部和北方地區(qū)。 2006年，張穎研究顯示，我國地氟病分布有1 230 個縣，約占全國縣級行政單位總數的43%，病區(qū)人口約2 億，而氟斑牙患者有 4 288.54 萬，氟骨癥患者 237.5 萬。 2020年，倪娜等研究表明，當水中氟的質量濃度分別為0.30～1.13mg·L和 1.80～4.50 mg·L時，氟斑牙檢出率分別為 31.48 %（85/270）和 56.67%（119/210），即水中氟的質量濃度與氟斑牙患病率及其嚴重程度呈明顯的正相關關系，水氟濃度越高，氟斑牙患病率越高，且病情越嚴重；當燃煤含氟量超過80 mg·kg時，該地區(qū)即可能會發(fā)生燃煤型地方性氟中毒，且含氟量越高，病情越嚴重。

貴州省主要以燃煤型氟中毒為主，這歸因于其獨特的地理和地貌環(huán)境，導致取食、取暖都主要依靠燃煤，而煤中含氟量較高，易引起室內空氣氟污染和食物氟吸附污染。2005年，孫玉壯研究數據表明，統(tǒng)計至2001年，貴州省有氟中毒病例1115 萬人，其中氟斑牙患者1 048 萬人，氟骨癥患者67 萬人。全省30 余個縣發(fā)現有地方性流行病氟中毒，以織金、大方、威寧石門坎最為嚴重。 在2017年，柳青等關于織金縣氟中毒重度病區(qū)的研究調查中，在1 616 人中確診氟骨癥患兒122 例，有2 例出現了嚴重的骨骼畸形。 2016年，李琴等報道，在貴陽的739 個氟中毒病區(qū)中，調查人口總計46 071 人，患有氟斑牙者4 405 人。此外，氟中毒致神經系統(tǒng)損傷也可引起智力發(fā)育異常，表現為智力低下。 在2017年，駱艷等在貴州省大方縣的流行病學調查研究結果中發(fā)現，55 例氟斑牙兒童中，兒童總智商存在損害的人數占比44%；氟斑牙組兒童語言智商有損害人數占比58%，表明氟中毒可引起智力低下，與大多數流行病學研究結果一致。為此，我國采取改水改灶及健康教育等綜合治理措施防治地氟病，魏娜等有關流行病學調查研究結果表明，目前雖然已采取一系列措施來防止地氟病中氟斑牙、氟骨癥和智力損害的發(fā)生，但是貴州省燃煤型氟中毒的病情依然嚴峻，不僅嚴重危害人們的身心健康，還給國家?guī)砹司薮蟮慕洕摀?/p>

2 骨相系統(tǒng)損傷的臨床表現及機制

氟元素對骨組織有較強的親和力，導致骨組織內大量的氟蓄積，關于地方性氟中毒致骨骼損傷的機制主要有兩種：一是鈣磷代謝機制，低劑量氟與鈣、磷以羥基磷灰石結晶形式沉積于骨組織中，導致骨密度增加，而大量含氟結晶沉積易引起骨骼鈣、磷代謝紊亂及丟失與鈣化不足，最終導致機體骨質疏松、骨骼斷裂等癥狀；二是細胞代謝機制，低劑量的氟刺激原骨細胞、成骨細胞活性，骨基質形成增加，骨質硬化，而高劑量氟使骨細胞活性過度增強，破骨細胞活性增加，骨質逐漸變得軟化、疏松。 氟中毒致骨相組織損傷的主要表現為骨骼和牙齒的病理改變，輕度氟斑牙肉眼觀可見白堊樣變、著色、牙釉質缺損，重度氟斑牙可表現為牙脫落、折斷和缺損。 氟骨癥的臨床癥狀為骨關節(jié)疼痛，臨床體征包括軀體畸形、關節(jié)活動受限、肢體運動功能障礙和關節(jié)的纖維性強直。有學者提出，氟斑牙嚴重程度與牙齒創(chuàng)傷間可能存在關聯性，原因是氟斑牙引起牙釉質孔隙增加，導致應對外力的機械系阻力降低，易引起牙齒創(chuàng)傷，而在氟水平非常高的地區(qū)，氟骨癥可引起骨密度下降和骨質疏松，應對外力的機械系阻力降低，易發(fā)生骨折，且人群中骨質疏松和氟斑牙的患病率很高。 綜上，氟中毒引發(fā)的氟斑牙和氟骨癥損傷后果嚴重，都易發(fā)再損傷和功能障礙，在法醫(yī)學鑒定中應予以重視。

3 非骨相系統(tǒng)損傷的臨床表現及機制

3.1 中樞神經系統(tǒng)

DEL 等研究表明，氟元素可穿透胎盤和血腦屏障并在胎兒體內及神經元中蓄積，細胞學變化表現為神經元細胞骨架中微管結構發(fā)生紊亂、軸突退化、浦肯野細胞數量減少，影響神經元的能量代謝，正常的氧化磷酸化過程受阻而導致氧化應激，造成氧化與抗氧化系統(tǒng)的協(xié)調失衡，從而導致腦組織的新陳代謝紊亂、炎癥和凋亡。 此外，腦內葡萄糖不能得到有效轉運和吸收，大量聚集的葡糖糖可與蛋白質和脂肪形成糖基化終產物（advanced glycation end-products，AGEs），加重新陳代謝紊亂、炎癥和凋亡，最終導致神經元結構的病變以及神經元的供能不足、神經膠質活化以及神經遞質（主要有谷氨酸能神經遞質和乙酰膽堿能神經遞質）分泌傳遞異常，這一系列損傷都會對大腦結構造成永久性損害，在臨床上表現為頭痛、頭暈、食欲不振、反應遲鈍和其他神經功能異常。 調查研究和動物實驗均發(fā)現，氟化物會損害兒童的智力、學習和記憶發(fā)展，主要表現為語言、理解和記憶等方面顯著低于正常兒童。 因此，筆者認為在地氟病人的法醫(yī)精神病學鑒定中有必要對此加以重視。

3.2 心血管系統(tǒng)

心血管系統(tǒng)容易受到高濃度氟化物的破壞。 氟化物引起的氧化應激會促進炎癥、動脈粥樣硬化、血管僵硬、心肌細胞損傷，氟化物也可通過細胞外基質溶解和鈣代謝改變誘導心肌細胞凋亡，從而導致心肌細胞損傷。其中，氟化物主要通過脂質過氧化引起動脈粥樣硬化，如氧化的低密度脂蛋白和血紅蛋白是動脈粥樣硬化的危險因素。 張三明等流行病學調查發(fā)現，氟中毒人群患者血漿中總膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）和低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）含量明顯上升，高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）含量下降，這表明氟中毒會造成體內正常的脂質代謝紊亂，從而導致發(fā)生動脈粥樣硬化的風險增加。 此外，流行病學調查結果顯示，地方性氟中毒患者升主動脈彈性受到損害和左心室舒張功能發(fā)生障礙，主要表現為心電圖的異常改變，如P-R 間期明顯延長。

血管生成（Angiogenesis）是指從先前存在的血管中形成新的血管，主要包括：基底膜的降解，血管內皮細胞的激活、增殖、遷移，形成新的血管。 氧化還原調節(jié)機制在調節(jié)血管生成中起關鍵作用，氧化還原調節(jié)失衡引起的氧化應激會產生活性氧類（reactive oxygen species，ROS），低水平的 ROS 有利于體內正常的血管生成，這是由于ROS 可以調節(jié)血管生成的多種下游信號途徑，主要是ROS 與血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）及其受體信號傳導途徑，低水平的ROS 會誘導VEGF 的分泌，促進新血管的生成；持續(xù)性氧化應激產生大量的ROS 可導致內皮細胞毒性，血管生成受損。 而長時間攝入過量氟化物引起持續(xù)性的氧化應激可致ROS 大量聚集，故推測氟中毒患者體內可伴有不同程度的血管生成受損。 傷口愈合和組織修復的主要階段包括有炎癥、增殖、上皮形成、血管生成、重塑和瘢痕形成，所以新血管生成是組織修復和創(chuàng)口愈合中必不可少的組成部分，由此考慮地氟病高發(fā)地區(qū)的氟中毒患者可因不同程度的血管生成受損導致創(chuàng)口愈合較差、組織修復時間延長。CHEUNG 等研究發(fā)現，骨質疏松患者的骨折處可見血管生成水平低下，愈合時間延長，該研究側面反映了氟骨癥骨質疏松患者可由于血管生成水平低下而導致骨組織修復較差和愈合時間延長。 所以筆者認為在對地氟病患者骨損傷的法醫(yī)臨床學鑒定中應予以重視。

4 臨床診斷

地氟病的診斷主要依據流行病學特點、臨床表現和組織氟的測定。 氟中毒致骨相系統(tǒng)損傷的診斷，可通過觀察有無氟斑牙、有無骨骼畸形，利用X線檢查直接反映骨密度情況，有無骨質疏松或骨質硬化。 目前有許多指標檢測診斷氟斑牙，如Dean指數、Thylstrup-Fejerskov 指數（TF 指數）和氟中毒總表面指數（TSIF），其中TSIF 敏感性較高，操作簡單，易于實施，實用性也較高。 根據分值的大小評估氟斑牙的嚴重程度， 間接體現氟中毒的嚴重程度，按照《氟斑牙診斷》（WS/T 208—2011）進行評價，氟斑牙指數在 0～0.4 時，為陰性；在 0.4～0.6 時，為邊緣線；在 0.6～1.0 時，為氟斑牙輕度；在 1.0～2.0 時，為氟斑牙中度；在 2.0～3.0 時，為氟斑牙重度；在3.0～4.0 時，為氟斑牙極重度。 氟中毒致中樞神經系統(tǒng)損傷的診斷可利用不同年齡段的智力量表進行智力測試。 氟中毒致心血管系統(tǒng)損傷的診斷可利用心電圖監(jiān)測和心臟X 線等方法。 目前一般采用氟離子選擇電極法測定骨氟、血氟、尿氟和發(fā)氟含量，此法靈敏度較高，適用范圍寬，水樣渾濁、有顏色均可測定，測量范圍為0.05~1 900 mg·L，可以作為地氟病診斷的可靠指標。

目前，國內外尚未明確普通人群和地氟病病區(qū)人群的尿氟和血氟含量統(tǒng)一的正常范圍值。 根據黃燕子等研究表明，當兒童尿氟含量小于參考限值1.59 mg·L時可預防兒童氟中毒，如果兒童的尿氟含量超過該限值并伴有一定的臨床表現，即可診斷為慢性氟中毒。 由于研究樣本數較少，地區(qū)差異大，不足以體現血氟和尿氟含量與氟中毒嚴重程度間的關系，但有望通過增加不同地區(qū)和不同途徑的樣本數量來統(tǒng)一規(guī)范。 根據國家司法鑒定標準體系建設和法庭科學血液、尿液中氟離子氣相色譜-質譜檢驗方法（GA/T 1320—2016），筆者認為應該加強對地方性氟中毒患者的組織氟測定的行業(yè)標準建設，重視地方性氟中毒重癥患者的法醫(yī)臨床學檢查、法醫(yī)精神病學檢查和法醫(yī)病理學檢測。

5 法醫(yī)學鑒定

目前很少有文獻提出地方性氟中毒患者的法醫(yī)學鑒定應加以注意的事項。 鑒于地氟病患者的骨相系統(tǒng)損傷包括氟斑牙和氟骨癥，重度氟斑牙可伴有牙齒缺損，牙齒自身病變導致應對外力的阻力降低，牙齒易于折斷；氟骨癥可伴有骨密度降低和骨質疏松，使骨骼易于發(fā)生骨折。 法醫(yī)學鑒定結果理應是嚴謹客觀的科學證據，所以，當氟中毒病區(qū)的患者做骨損傷法醫(yī)學鑒定時，需要考慮患者伴有骨骼氟中毒時易發(fā)生骨質疏松和骨折，施暴者給予該患者稍輕微的力便可導致骨折，而非氟中毒患者的健康人群受到同樣的力不一定導致骨折；需要考慮患者可因自身重度氟斑牙缺損而誤認為他人所致。法醫(yī)學鑒定工作者遇到類似情況可通過調查患者有無長期居住在氟病高發(fā)地區(qū)，有無相應的臨床表現，必要時可做組織氟的測定。 目前，尚未見研究表明氟斑牙和氟骨癥發(fā)生后，此類病變與損傷程度鑒定、傷殘等級鑒定間關系的研究報道，但有望加強進一步的研究探索。

鑒于氟中毒致神經系統(tǒng)損傷可引起智力低下，表現為學習記憶能力障礙，在交通事故或者打架斗毆中，頭部被撞擊后引起頭部損傷，嚴重者也可引起智力低下。 所以，在此類案件的法醫(yī)學鑒定時，如果患者患有氟斑牙則明確為氟中毒患者，該患者在傷后一旦評估為智力低下，此時除了要考慮患者的損傷部位和損傷程度外，還需調查患者傷前有無智力下降，即基礎智商，評估傷前智力與傷后智力間的關系，有無加重變化。 由于氟中毒患者多生活在偏遠山區(qū)，經濟落后，較少重視智商的測定，所以基礎智商難以獲取。 目前，對于氟暴露濃度與智力低下兩者間的聯系，DING 等、YU 等報道，當暴露氟化物的質量濃度為（1.31±1.05）mg·L時，尿氟濃度在 0.262～2.956mg·L區(qū)間時， 尿氟濃度每增加1mg·L，智商得分便降低0.59分；當水氟暴露濃度在3.4～3.9mg·L時，兒童智商得分明顯下降，且水氟濃度每增加0.5mg·L，智商得分值便降低4.29分。綜上，在地氟病區(qū)的法醫(yī)學鑒定中，有望通過相關進一步的研究引入智力殘疾鑒定的校正參數。

鑒于組織修復和創(chuàng)口愈合都離不開正常的血管生成，氟中毒引起的氧化應激會影響血管內皮生長因子及其受體信號傳到途徑，導致異常的血管生成，由此考慮地氟病患者的創(chuàng)口愈合和組織修復可能會較非地氟病的健康人群慢，嚴重者形成畸形愈合。 所以，在法醫(yī)學鑒定中，需要考慮地氟病患者創(chuàng)口愈合和組織修復較慢者，可能會相應地延長誤工期限、護理期限和營養(yǎng)期限，且創(chuàng)口和骨折的畸形愈合都會影響法醫(yī)鑒定工作者對其傷殘等級評估的鑒定。 所以，對于類似案件的發(fā)生，特別是在地氟病高發(fā)地區(qū)，組織氟含量的測定和其他相應臨床診斷都是十分必要的。 雖然氟化物造成心血管系統(tǒng)損傷的相關病理機制目前還未有完全闡明，但是在地氟病高發(fā)地區(qū)做法醫(yī)病理學心源性猝死鑒定時，應該予以重視，并加強死因分析。

總之，對于地氟病患者法醫(yī)學鑒定，可綜合案情和地氟病史情況多方面分析損害的作用力大小，具體可概括為：（1）案情明確，作用力較大，足以讓正常人形成骨折和牙齒脫落，傷后智力低下且傷前沒有智力低下，則不考慮地氟病患者自身疾病情況，應依據標準條款評定；（2）案情明確，作用力不清楚，若患者經明確診斷為氟骨病致骨質疏松和牙齒松動，傷后智力低下伴傷前有智力低下，查清傷前基礎智商得分，根據傷后傷前智商得分差值，應依據標準條款降級評定；（3）案情明確，作用力較小，不足以讓正常人形成骨折、牙齒脫落和神經系統(tǒng)損傷的，而患者經明確診斷為氟骨病致骨質疏松、牙齒松動和智力低下的，且傷后傷前智商得分差值為零，則不宜依據標準進行損傷程度評定。 由于地氟病致心血管系統(tǒng)損傷的研究較少，對于地氟病高發(fā)地區(qū)的法醫(yī)病理學心源性猝死鑒定進行回顧性分析，可進一步闡述地氟病在心源性猝死中的參與度。

6 結語

現如今人們越來越意識到過量攝入氟化物對機體的危害，且相關部門已經采取了防控措施，如改水改灶工程和健康教育的宣傳。 目前，貴州省因燃煤型氟中毒引起的氟斑牙和氟骨癥的患病率仍然較高，但在地氟病患者的法醫(yī)學鑒定中是否考慮地氟病的因素卻沒有引起足夠的重視。 法醫(yī)學鑒定結果作為司法審判的依據，而對于在地氟病高發(fā)地區(qū)的法醫(yī)學鑒定層面如何參考及標準化體內氟含量沒有明確的規(guī)定，但有望通過進一步的研究加強對地氟病患者的法醫(yī)學鑒定地方行業(yè)標準的探索。