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铊中毒

铊中毒

(人体接触或摄入含铊化合物后产生的中毒反应)
铊[a]中毒(thallium poisoning)是人体接触或摄入含铊化合物后产生的中毒反应,包括急性铊中毒和慢性铊中毒。[1]
铊中毒资料
  • 外文名:thallium poisoning[1]是否传染病
  • 症状表现:胃肠道症状、周围神经症状、中枢神经系统症状、精神症状、运动无力及心脏、肝脏、肾脏损伤等[1]
    目录
  • 慢性铊中毒常发生于职业接触者,主要由吸入或皮肤接触途径引起。随着职业防护法规和制度的完善,职业性慢性铊中毒已少见。急性铊中毒为短期内大量摄入铊化合物产生的中毒反应,主要原因为误食或人为造成,亦可通过吸入大量含铊烟尘中毒。铊中毒的临床表现主要是胃肠道症状、周围神经症状、中枢神经系统症状、精神症状、运动无力及心脏、肝脏、肾脏损伤等,均为非特异性表现。[1]可通过实验室检查、电生理检查影像学检查等手段进行检查诊断。可通过清除毒物、血液净化、解毒药物、普鲁士蓝联合血液净化治疗等手段进行治理。铊自发现以来,被应用到多个领域。20世纪初,铊化合物被用于治疗梅毒、淋病、肺结核、毛发过度生长和癣等疾病,还被用于制作杀鼠剂。20世纪70年代以来,铊制剂在大多数国家被禁用。中国外急性铊中毒患者呈增多趋势,中毒原因多为误食或人为造成。1995至2005年,美国毒物数据中心报告了830例铊中毒患者。中国1965至2017年文献报道铊中毒患者375例。解放军全军中毒救治中心2002年9月至2018年8月共收治急性铊中毒患者52例,全部为人为造成。此外,贩卖或走私毒品(鸦片、海洛因)者在毒品中添加重金属以增加毒品重量获得更多利润,因此鸦片、海洛因等毒品滥用者出现铊中毒表现。[1]

    铊盐是一种剧毒物质,被列入恐怖性毒剂,熟悉急性铊中毒的临床表现特征,尽早进行毒物检测或毒物鉴别,及时准确地给予血液净化或普鲁士蓝及相关对症支持治疗后,绝大部分急性铊中毒患者都能康复治愈。漏诊、误诊和延迟诊断是导致急性铊中毒患者预后不良的最根本原因。对于高度疑似或病情危重的急性铊中毒患者,建议及时转诊至中毒救治专科中心进一步诊疗。[1]

    分类

    铊中毒是人体接触或摄入含铊化合物后产生的中毒反应,包括急性铊中毒慢性铊中毒。[1]

    慢性铊中毒

    常发生于职业接触者,主要由吸入或皮肤接触途径引起。随着职业防护法规和制度的完善,职业性慢性铊中毒已少见。[1]

    急性铊中毒

    为短期内大量摄入铊化合物产生的中毒反应,主要原因为误食或人为造成,亦可通过吸入大量含铊烟尘中毒。[1]

    作用机制

    铊中毒的作用机制复杂,主要有以下几种可能:[1]

    铊对钾离子的竞争性抑制作用

    铊离子电荷和离子半径都与钾离子十分相似,生物膜很难将二者区分。铊离子对细胞膜的亲和力是钾离子的10倍,因此铊离子可取代钾离子介入一系列酶类反应,从而影响生物代谢。[1]

    铊与巯基结合干扰其生物活性

    巯基在生物体内参与多种蛋白或酶类的合成,其独特的结构致使巯基易与重金属结合。铊和巯基结合可导致动物血清中的巯基含量下降,使能量代谢发生障碍。半胱氨酸和谷胱甘肽是体内重要的巯基化合物,前者在参与角蛋白合成中有重要作用,后者是生物体内重要的抗氧化剂,铊离子与前者结合会导致角蛋白生成障碍,影响皮肤棘层细胞生长,继而影响毛发和指甲的正常生长,这是铊中毒患者脱发的原因。[1]

    铊与核黄素结合形成不溶性复合物

    核黄素是人体必备的营养素,在能量代谢中起重要作用。铊与核黄蛋白结合形成不溶性复合物,引起核黄蛋白含量减少,从而影响氧化呼吸链的氧化磷酸化,造成能量代谢障碍,导致阴囊皮炎、口角糜烂、脂溢性皮炎、结膜充血等核黄素缺乏症状。此外,核黄素缺乏还会影响生物体对铁的吸收,使体内贮存铁减少,并发贫血。[1]

    铊的脂质过氧化作用

    经亚致死量铊染毒处理的大鼠,脑组织纹状体和小脑组织较未染毒对照组表现出明显的脂质过氧化。铊中毒后神经系统症状与铊所致脑组织脂质过氧化作用相关,铊可抑制谷胱甘肽和谷胱甘肽过氧化物酶的防御系统,导致过量自由基产生,在脑组织中蓄积造成损伤,引发相应的神经系统症状。脑之所以成为铊中毒的重要靶器官,与脑组织富含脂质且氧化代谢率高有关。[1]

    铊损害线粒体功能诱导氧化应激

    铊可与线粒体中的巯基结合,导致线粒体氧化磷酸化脱耦联,引起能量合成受阻。[1]

    其他作用机制

    铊其他可能的作用机制包括铊的细胞毒性,铊与核糖体结合干扰蛋白质的生成,铊改变脂质体膜的属性,以及铊透过血脑屏障、胎盘屏障对机体产生影响等。[1]

    临床表现

    铊中毒的临床表现主要是胃肠道症状、周围神经症状、中枢神经系统症状、精神症状、运动无力及心脏、肝脏、肾脏损伤等,均为非特异性表现。不同临床表现取决于中毒剂量、年龄、基础疾病、进入体内的方式、免疫功能等方面。特征性脱发是诊断铊中毒的重要线索。胃肠道症状、周围神经病及脱发是公认的急性铊中毒的典型三联征。其中,神经系统损伤是最主要的临床症状,但其严重程度与血铊、尿含量的高低并不一。典型的中毒症状一般出现在急性中毒后2~3周中毒病程分3期:早期症状一般在48h内出现,包括恶心、呕吐,腹胀、腹痛,便秘以及少见的腹泻,通常在摄入毒物数小时内发生,也可发生心动过速、高血压和胸痛。中期症状出现在2d~2周以神经系统症状为主,其他表现包括:毛发脱落、手掌和足底红斑样改变,以及色素沉着过度伴湿疹样皮肤改变;部分病例发生急性肾损伤、肝毒性、贫血等。晚期症状包括视神经萎缩伴视力丧失、运动障碍、言语障碍、智力异常、记忆障碍、焦虑及抑郁等。[1]

    症状

    临床表现

    消化系统症状

    急性中毒的消化系统症状较般重金属中毒少见,出现在中毒早期且缺乏特异性,表现为恶心、呕吐,也可有腹胀、腹痛、腹泻、便秘等症状。其中,便秘比腹泻更常见,表现为腹泻便秘交替出现,严重者可出现麻痹性肠梗阻、消化道出血及胰腺炎样表现等,常被误诊为“冒肠炎胰腺炎”等消化系统疾病

    神经系统症状

    神经系统症状为急性中毒主要症状,一般在中毒后3d~1周出现,临床过程以急性发展和逐渐改善为特征,其发病特点是诊断中毒的重要线索。神经系统症状开始为对称性下肢肢端麻木、酸痛,逐渐加重并向上蔓延至双腿躯干及上肢。早期表现为痛觉过敏、不能站立及抚摸,指(趾)端麻木伴烧灼样剧痛,痛觉极度过敏,双下肢拒触摸,称为“烧灼足综合征”;继而痛觉、触觉减退呈“手套、袜套样”分布,可伴跟睫反射减弱:也可出现运动障碍,开始为双下肢轻度无力,随后表现为下肢麻痹、肌肉萎缩。中毒性视神经病变可导致视神经萎缩、眼球麻痹和眼球震颤。严重者可出现周围性面瘫,中枢神经系统受损致中毒性脑病表现为嗜睡、澹妄、惊厥、抽搐或昏迷

    脱发

    脱发是急性中毒最具特异性的表现一般于中毒后1~3周出现。头发呈束状脱落表现为斑秃或头发全部脱掉;严重者在10~20d内阴毛、胡须、眉毛、腋毛等也同时脱落,但眉毛内侧1/3常不受累。毛发常在第4周开始再生,约3个月后可完全恢复

    皮肤黏膜损害

    米氏纹即甲面白色横纹,是蛇中毒后指甲处出现的白色新月形条纹常于中毒后3~4周出现。此外,还可出现皮肤过度角化、鱼鳞癣、棕褐色色素沉着、座疮、粉刺、口腔黏膜红黑色等非特异性症状

    精神症状

    急性中毒患者可出现精神心理状态改变和精神病改变。早期表现为冷漠、焦虑、抑郁记忆障碍、注意力不集中等神经衰弱症候群;继而出现幻觉、躁狂、定向障碍、智力下降、注意力不集中记忆力和语言流畅性受损、意识障碍等脑病症状。行为异常也可作为诊断急性中毒的重要线索

    其他系统症状

    中毒患者可以在48h内出现心脏毒性反应,表现为窦性心动过速、高血压、心绞痛、胸闷、心悸,心电图非特异性ST-T段改变等呼吸系统出现间质性肺炎、肺部感染、呼吸困难等表现;严重者亦可出现呼吸功能衰竭。因主要经肾排泄,常出现血尿、蛋白尿等泌尿系统表现

    参考资料:[1]

    检查诊断

    辅助检查

    实验室检查

    血、尿中含量明显增高是诊断急性中毒的“金指标”。人体内铊主要通过类便和尿液排泄,由于尿液取样更为便利、有效,因此尿蛇一定程度上可反映体内负荷,且尿较血持续时间更长。主要采用石墨炉原子吸收法或电感耦合等离子体质谱分析法测定含量

    电生理检查

    急性中毒患者病变早期表现为对称性肢端感觉障碍,无明显肢体运动障碍和肌肉萎缩,神经肌电图可有神经源性损害以及运动神经传导速度和感觉神经传导速度减慢。因此,神经肌电图是早期诊断中毒比较敏感的方法。随着病情加重,运动神经检测常出

    影像学检查

    因射线不能透过,针对经消化53道摄入的急性铠中毒患者早期可行腹部X线检查

    参考资料:[1]

    诊断依据

    有可疑铊接触史,存在胃肠道症状、周围神经病及脱发三联征,排除其他原因所致的类似疾病可初步诊断,结合血、尿铊增高可明确诊断。[1]

    病情分级

    分级

    详解

    轻度

    除存在恶心、呕吐,腹痛,腹泻或便秘乏力、食欲减退等症状以外,同时具备以下1项者:

    四肢远端特别是下肢痛觉过敏、麻木、疼痛,或痛觉、触觉减退呈“手套、袜套样”分布,可伴跟睫反射减弱

    明显脱发,指(趾)甲出现米氏纹

    神经肌电图显示有神经源性损害

    中度

    在轻度中毒基础上,同时具有以下1项者:

    四肢远端痛觉、触觉障碍达肘、膝以上,伴跟睫反射消失,或深感觉明显障碍伴感觉性共济失调

    四肢肌力减退至4级

    神经损害

    发生轻度心血管系统、呼吸系统、神经系统、肝脏、肾脏损害之一者

    重度

    在中度中毒基础上,同时具有以下1项者:

    四肢受累肌力减退至3级及以下,或四肢远端肌肉明显萎缩

    发生中-重度心血管系统、呼吸系统、神经系统、肝脏、肾脏损害之一者

    参考资料:[1]

    鉴别诊断

    中毒早期需要与胃肠炎、胰腺炎等消化道疾病鉴别。出现神经系统症状后需与格林-巴利综合征(Guillain-Barre syndrome,GBS)、肉毒毒素中毒、铅或碑中毒糖尿病神经病变急性一氧化碳中毒等鉴别。

    病症

    鉴别

    GBS

    GBS一般发病前1~4周多有胃肠道、呼吸道感染及疫苗接种史。急性或亚急性起病,单相病程多在2周左右达高峰,4周时停止进展。主要临床特征是进行性、对称性肌无力,伴深键反射减弱或消失

    肉毒毒素中毒

    通常有进食被污染的食物或注射肉毒毒素史,典型症状以复视、构音、发音和吞咽闲难为主,无感觉障碍,意识清楚。神经损伤表现为对称性肌无力相关的双侧颅神经病变,肌无力通常首先为躯干和上肢,然后是下肢,常见尿涨留和便秘。食源性中毒患者症状较重,常出现呼吸困难需要气管插管和机械通气辅助治疗

    铅中毒

    一般有铅接触史,症状包括腹痛(铅绞痛)便秘、关节痛、肌肉痛、头痛、厌食、性欲减退、注意力集中困难及短时记忆受损、易激惹、过度疲劳睡眠障碍等;重度中毒时可出现意识模糊、癫痛发作和脑病。查体可见贫血及铅线;血铅或尿铅增高

    砷中毒

    一般为职业接触或误食及人为所致,出现恶心、呕吐、腹痛、腹泻,米沿样类便(有时带血),可致肾功能不全甚至循环衰竭。神经系统症状为多发性周围神经炎和神经根炎,表现为肌肉疼痛四肢麻木、针刺样感觉、上下肢无力,症状由肢体远端向近端呈对称性发展的特点,感觉逐渐减退或消失;重症患者可出现垂足、垂腕,伴肌肉萎缩,跟腿反射消失。尿砷或血砷增高

    糖尿病神经病变

    糖尿病神经病变是糖尿病最常见的慢性并发症之一,病变可累及中枢神经和周围神经,后者尤为常见,以远端对称性多发神经病变最多见。主要表现为双侧肢体疼痛、麻木和感觉异常,如蚁走感、寒冷感及灼热感等,但多有长期糖尿病史且起病缓慢、病程较长,可资鉴别

    急性一氧化碳中毒

    有一氧化碳接触史,患者突然出现昏迷、皮肤黏膜呈樱桃红色,碳氧血红蛋白增高;重度中毒者可出现意识障碍,进入深昏迷,部分急性中毒患者于苏醒后,经2~30天的假愈期后再度昏迷,并出现痴呆木僵型精神病震颤麻痹综合征感觉运动障碍周围神经病等并发症,称为急性一氧化碳中毒迟发性脑病

    参考资料:[1]

    治疗

    措施

    治疗手段

    清除毒物

    早期急性中毒者给予洗胃、导泻利尿等治疗。经口中毒者尽快用清水、2%硫代硫酸钠或1%碘化钠洗胃,再灌入20%甘露醇或50%硫酸镁40~60mL口服导泻,国际公认方法是用聚乙二醇全胃肠道灌洗,促进肠道毒物排出,减少吸收。此后口服活性炭吸附毒物,经口摄入剂量较大者活性炭首剂量50~100g,之后每次10~20g、每天3次。急性中毒多为隐匿中毒,通常无法进行有效的早期处置由肾脏以原型排出,适当补液联合静脉注射利尿剂有利于维持适当的循环容量,适当补钾维持在正常参考值范围高限(4.5~5.0mmol/L)也有利于增加尿铠排出。但因钾能从细胞内动员出铊引起的再分布,从而可能引起神经系统症状恶化,所以急性中毒后最初48h内不主张补钾

    血液净化

    血液净化是清除体内毒物最有效的技术手段。重度钝中毒患者强烈建议使用血液净化.与肾脏和类便清除相比,血液净化能显著提高体内蛇的清除率[’。急性中毒使用血液净化的指征:

    根据病史或临床特征高度怀疑中毒

    血含量>400ug/L

    中毒导致的急性肾损伤血液净化应尽早实施,中毒后24~48h开始血液净化能最大程度清除体内铊总量。中毒后24h中枢神经系统等靶器官分布逐渐完成,在没完全分布到人体其他组织之前开始血液净化治疗,将最大程度降低体内铊负荷总量,改善中毒预后。停止血液净化指征:血含量<100ug/L持续至少72小时

    解毒药物

    美国食品药品管理局(Food and DrugAdministration,FDA)于2003年10月批准普鲁士蓝用于治疗铊中毒。普鲁士蓝中的钾离子可在胃、胆道及小肠内与铊离子交换,从而阻断蛇的肝肠循环并促进其经粪便排出,从而达到减少毒物吸收、促进排泄的效果。动物研究表明,普鲁士蓝上述作用可以降低的神经毒性。多项临床及基础研究表明,普鲁士蓝具有良好的治疗效果。中国军事科学院军事医学研究院生产的军用特需药品普鲁士蓝胶囊(每粒330mg)的推荐用法为白天连用10h,每小时2粒,夜间休息(6600mg/d,共15d)可根据中毒剂量调整药物用量

    普鲁士蓝联合血液净化治疗

    普鲁士蓝或HP均是治疗铠中毒的有效措施,基础研究和临床观察结果初步显示,两者联合使用具有“1+1>2”的治疗效应,尤其适用于中重度急性铠中毒患者的早期治疗。即使是延迟诊断的中毒患者,普鲁士蓝联合血液透析或HP也有一定的疗效

    支持治疗

    氧疗及机械通气

    急性铊中毒患者出现呼吸困难、低氧血症等情况时应常规给氧;出现呼吸衰竭或急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)时,应及时给予机械通气并做好气道管理

    抗菌药物的应用

    由于急性中毒可导致多器官损伤,免疫力降低,易造成肺部感染等并发症,应及时应用抗菌药物。推荐使用青霉素类、头抱类、大环内酷类等对肝、肾损伤较小的抗菌药物。一旦有感染的确切证据,应立即针对性应用敏感抗菌药物

    疼痛处置

    中毒周围神经损伤可引起神经性疼痛,出现严重的痛觉过敏,轻微触摸都会引起剧烈疼痛,影响患者的睡眠和精神状况等,因此需要及时处置。神经性疼痛治疗包括阿片类药物、抗惊厥药和抗抑郁药的组合[13]。阿片类药物包括派替淀和吗啡等,抗惊厥药包括加巴喷丁和卡马西平等,抗抑郁药包括阿米替林等

    营养支持

    急性中毒可引起能量代谢障碍中毒早期胃肠道症状明显,应鼓励清淡饮食。当出现麻痹性肠梗阻等严重胃肠道症状时,应加强肠外营养支持。肠内、肠外营养支持对急性铊中毒预后的影响有待探讨

    其他治疗

    急性中毒可引起周围神经及中枢神经损伤,确诊患者应给予营养神经药物治疗,并补充足够的B族维生素。补钾可提高血钾浓度促进钾离子与铊离子交换,使离子移出细胞入血以促进排出,也可能是与钾竞争性阻断肾小管对铠的吸收。应用普鲁士蓝也会引起低钾,治疗上要注意补钾。便秘患者给予乳果糖治疗;出现湿疹、癌痒者给予抗组胺药和炉甘石洗剂缓解症状;出现精神症状者可给予抗精神病药物,如奥氮平等。

    对严重中毒病例可以使用血液灌流(hemoper-fusion,HP)疗法。中国医学科学院北京协和医院通过对出现严重肝损害的中毒患者应用Adsorba300c(Gambro)进行HP治疗取得较好的效果有望成为铊中毒的首选治疗手段。此外还可适量补充氯化钾,高钾能增加肾脏对的清除,可能与钟竞争性阻断肾小管对轮的吸收有关。但钾也能动员细胞内到细胞外,增加血含量,可使临床病情加重,因此要慎用。对症和支持治疗包括维持呼吸循环功能,保护肝脏、肾脏、心脏等主要脏器,给予足够的B族维生素。对重度中毒者可使用糖皮质激素

    参考资料:[1][2]

    预后

    经过及时有效的治疗,急性中毒患者可完全康复:但重度中毒者病死率高,也可遗留不同程度后遗症。死亡原因与延迟诊断、漏诊、误诊和误治密切相关,主要死于呼吸衰竭。有些患者存在下肢远端感觉神经纤维轻度或中度后遗症,其他后遗症包括运动障碍、视力下降、言语障碍、智力异常、记忆障碍焦虑及抑郁等,通过积极康复锻炼可有所恢复。[1]

    相关事件

    清华女生朱令“铊中毒”事件

    朱令出生于1973年,是清华大学1992级化学系学生。1994年11月24日起,朱令开始出现奇怪的中毒症状,肚子痛、掉头发,入院未愈。1995年3月26日,朱令再次病重被送入协和医院,昏迷长达5个月。那时互联网还未普及,朱令的多名同学将这种不明的病症翻译成英文,通过互联网向全球发出求救电子邮件,收到了两三千条回复,其中约1/3的回复认为这是典型的铊中毒现象。后来,北京市职业病卫生防治所确认,朱令曾两次铊中毒,第二次中毒后朱令体内铊含量远远超出致死剂量。朱令父母怀疑有人蓄意投毒,由清华大学向警方报案。与朱令同宿舍的女生孙某当时被认为是唯一能够合法取得铊盐并接近朱令的人。警方曾对孙某展开调查,但由于铊中毒测试报告出得太晚,朱令宿舍的物品被破坏,使得证据缺失,案情始终没有突破性的进展。2006年,孙某发表声明,坚决否认自己投毒,并称自己并非唯一能接触到铊盐的学生。经过多年的康复治疗,由于铊中毒损伤的不可逆转性,朱令的智力、视觉、肌体和语言功能都没有得到恢复,留下永久的严重后遗症,朱令的生活根本无法自理,必须由年迈的父母照料生活起居。2023年12月22日,朱令在北京去世。[3]

    中国矿业大学铊中毒事件

    2007年5月22日,中国矿业大学(徐州)大学生常某以非法手段通过网购从四川某化工厂获取了250g剧毒物质硝酸铊。同年5月29日16时许,犯罪嫌疑人常某使用注射器将高毒性物质硝酸铊分别注入了被害人石某、牛某和李某的水杯中,致使这3名被害人中毒。警方通过ICP-MS法对被害人水杯、注射器等送检材料进行检测,确定了嫌疑人作案途径与作案工具,最终确定侦查方向,划定了侦察范围,为侦破案件提供了帮助。[4]

    注释

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    [a]1861年,英国物理化学家克鲁斯在研究硫酸厂废渣的光谱时,意外发现了一个新的元素“铊”。因其光谱颜色为翠绿色,取名为thallium(TI),即希腊语“绿色”。铊是自然界中存在的稀有元素,天然度为8×10-7,地壳中的平均含量为1mg/kg。铊是一种伴生元素,几乎不单独成矿,大多以分散状态同晶形杂质存在于铅、锌、铁、锡、铜等金属的硫矿中,常作为金属冶炼的副产物回收和提取。铊为略带淡蓝色的银白色柔软金属,不溶于水和碱性溶液,易溶于酸;其熔点为303.50C,沸点为1457℃,相对原子质量为204.39,位于元素周期表的第六周期ⅢA族,为第81号元素。主要以氧化物、硫化物、卤化物、硫酸盐、碳酸盐及醋酸盐化合物存在。铊盐一般无色、无味,溶于水形成亚铊化物。[2]

    参考资料

    展开

    [1]中国毒理学会中毒与救治专业委员会/中华医学会急诊医学分会中毒学组. 中国急性铊中毒诊断与治疗专家共识(2021). 《中华危重病急救医学》, 2021年, 33(4): 385-391. [2023-12-25]. (7)

    [2]汪颖, 何跃忠. 铊中毒与急救的研究进展[J]. 国际药学研究杂志, 2010-01-01, 37(2): 118-120. [2023-12-23]. (3)

    [3]Sina Visitor System.新浪微博. [2023-12-23].

    [4]李锦, 姜红. 铊、汞中毒及检验方法[J]. 四川化工, 2021-02-28, 24(1): 31-32. [2023-12-23]. (2)

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