《International Journal of Environmental Research and Public Health》:Micro- and Nanoplastic Exposure in Hospital Environments: A Scoping Review of Occupational Risks Among Healthcare Workers, with Particular Implications for Nursing
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医疗保健服务中塑料基材料的广泛使用引发了人们对医院环境中微塑料(MPs)和纳米塑料(NPs)污染的担忧,这可能对职业健康、环境卫生和公共卫生护理产生影响。本范围综述旨在绘制医疗环境中职业暴露于微塑料和纳米塑料的现有证据,识别暴露来源、途径、潜在健康影响以及知识
医疗保健服务中塑料基材料的广泛使用引发了人们对医院环境中微塑料(MPs)和纳米塑料(NPs)污染的担忧,这可能对职业健康、环境卫生和公共卫生护理产生影响。本范围综述旨在绘制医疗环境中职业暴露于微塑料和纳米塑料的现有证据,识别暴露来源、途径、潜在健康影响以及知识空白,特别关注医护人员和护理专业人员。该综述遵循JBI方法学进行,并根据PRISMA-ScR(系统综述和荟萃分析优先报告条目扩展版)报告。检索了PubMed/MEDLINE、Scopus、Embase、LILACS和SciELO数据库中2015年1月至2025年12月期间以英文、葡萄牙文或西班牙文发表的原始研究。在确定的759条记录中,有6项研究符合资格标准。证据主要来自高复杂度医疗环境,包括手术室、麻醉室、实验室、急诊科、理疗科、重症监护室、血库和临床区域。室内空气、沉降尘、一次性医疗器械、塑料包装、个人防护装备和增塑材料被确定为潜在的暴露源。吸入是最常报告/推断的途径,其次是皮肤接触和间接摄入。当前证据仍然有限且异质,直接对人体生物样本中的微塑料和纳米塑料颗粒进行生物监测以及流行病学数据有限。医院环境可能代表未被充分认识的职业暴露于微塑料和纳米塑料的场所,需要标准化的暴露评估、环境监测、生物监测以及符合职业和公共卫生护理的预防策略。
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引言
微塑料(MPs)和纳米塑料(NPs)已从主要的环境污染物演变为公共卫生、毒理学和职业健康的关键挑战。这些污染物由合成材料降解或制造为微观尺寸而成,已在多种环境区室中被检测到,包括水、食物、大气和室内环境,引发了对持续和累积性人类暴露的担忧。人类暴露于微塑料和纳米塑料主要通过摄入、吸入和皮肤接触发生。毒理学证据表明,这些颗粒可以穿过生物屏障到达内部组织和器官。除了与氧化应激、炎症和细胞毒性相关的直接物理损伤外,这些聚合物还可能通过“特洛伊木马”机制发挥作用,吸附和运输化学污染物及内分泌干扰物进入生物系统。尽管关于该主题的科学文献大幅扩展,但大多数研究仍集中于一般人群的暴露。职业环境持续未被充分探索,特别是以聚合物基材料密集使用为特征的环境。这种证据缺乏阻碍了对工作相关风险的全面理解,并限制了将微塑料暴露纳入职业健康监测策略。在医疗服务中,这一问题具有特殊相关性。医院护理严重依赖塑料基技术,体现在一次性医疗器械、个人防护装备、无菌包装、输液系统和其他含聚合物材料的广泛使用。持续处理这些材料、包装的机械磨损以及医疗废物常规管理可能导致微观塑料颗粒在医疗环境中持续释放和扩散。最近的研究日益强调,职业暴露于微塑料和纳米塑料是以合成聚合物密集使用为特征的场所中一个新兴问题。在此背景下,一些作者提出了“职业性塑料暴露(occupational plastamination)”概念来描述职业环境中持续和累积的塑料颗粒暴露。虽然该概念尚未正式纳入受控健康词汇,但它为讨论与微塑料和纳米塑料暴露相关的职业风险提供了有用视角。医护人员可能代表一个特别相关的职业群体,因为他们频繁且长时间接触一次性医疗器械、个人防护装备、塑料包装、医疗废物以及医疗活动中使用的其他聚合物基材料。然而,关于暴露来源、暴露途径、生物监测策略和潜在健康影响的系统证据仍然有限。在医疗专业人员中,护理人员可能构成一个优先亚组,因为他们在直接患者护理中持续参与,并在整个工作日频繁处理塑料基材料。然而,专门针对护理人员职业暴露于微塑料和纳米塑料的证据仍然稀缺。因此,本范围综述旨在绘制和综合医院环境中医护人员职业暴露于微塑料和纳米塑料的现有证据,识别暴露来源、途径、潜在健康影响以及知识空白。特别关注护理人员作为潜在暴露群体,以及作为促进环境监测、职业风险预防、可持续医疗实践和公共卫生行动的关键角色。
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材料与方法
2.1 方案与注册
研究人员采用先前制定的方案指导本范围综述,遵循JBI(Joanna Briggs Institute)证据综合方法学建议和PRISMA-ScR报告指南。方案已前瞻性注册并公开于开放科学框架(OSF),以确保方法学透明度和可重复性。
2.2 综述设计
鉴于医院和医疗环境中职业暴露于微塑料和纳米塑料的新兴性质,采用范围综述方法学来绘制现有文献范围并识别当前知识空白。
2.3 研究问题与PCC框架
研究问题根据JBI推荐的PCC框架(人群、概念、背景)构建:关于医院环境中职业暴露于微塑料和纳米塑料及其对医护人员健康潜在影响的现有证据是什么?PCC要素在表1中总结。
2.4 资格标准
纳入了调查医院环境、医疗环境或提供适用于医护人员暴露途径相关证据的原始研究。尽管特别关注护理人员,但资格不限于护理人员,涵盖在医院和医疗环境中职业暴露的其他医护人员。这包括涉及暴露来源、暴露途径、环境监测、塑料相关化合物的生物监测和工人潜在健康影响的研究。纳入2015年1月至2025年12月期间以英文、葡萄牙文和西班牙文发表的文章。排除综述、系统综述、范围综述、社论、信件、评论、会议摘要、学位论文以及不直接相关的研究。
2.5 检索策略与信息来源
于2026年6月8日至17日在PubMed/MEDLINE、Scopus、Embase、LILACS和SciELO中进行了全面文献检索。检索策略结合了受控词汇和自由词,涉及微塑料、纳米塑料、职业暴露、医护人员、医院环境、室内空气、空气颗粒、医院粉尘、个人防护装备和医疗废物。使用布尔运算符(AND和OR),并根据每个数据库的索引特征调整检索策略。
2.6 研究选择
检索完成后,所有记录导出至Zotero进行管理并去除重复。随后由三名研究人员根据资格标准独立进行筛选。标题和摘要独立筛选后,对潜在合格研究进行全文评估。分歧通过讨论达成共识。综述文章被排除在最终证据综合之外,但用于补充引文检索。选择过程使用PRISMA-ScR流程图记录。
2.7 数据提取
使用研究团队开发的标准化数据提取表提取纳入研究的数据。提取的信息包括作者、发表年份、国家、研究目的、方法学设计、研究人群、环境、暴露来源、暴露途径、采样基质、分析方法、颗粒特征、主要发现和职业健康意义。
2.8 数据综合
提取的数据按描述性组织,并使用表格和主题类别综合,遵循范围综述方法学目标。综合侧重于职业暴露来源、暴露途径、分析方法、潜在健康影响和医院环境中微塑料和纳米塑料的知识空白。
2.9 生成式人工智能的使用
在准备本手稿时,使用了生成式人工智能(ChatGPT-5.6,OpenAI)协助语言润色、科学写作改进和手稿组织。它未用于研究选择、数据提取、数据分析、结果解释或科学决策。所有方法学决策、证据解释和最终手稿批准均由作者独家执行,并对本工作内容承担全部责任。
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结果
电子数据库检索共获得759条记录。去除165条重复后,594条记录进行标题和摘要筛选。71篇文章进行全文评估,仅6项研究符合所有资格标准并纳入最终综述。整体研究选择过程和排除原因在图1中呈现。
3.1 纳入研究的特征
本范围综述纳入的6项研究发表于2022年至2025年,在六个国家进行:中国、英国、印度尼西亚、德国、伊朗和印度。大多数调查采用观察性设计,关注医院环境中微塑料的发生、职业暴露评估、环境监测和医护人员塑料代谢物的生物监测。研究环境涵盖广泛医疗环境,包括手术室、麻醉室、血库、病理实验室、重症监护室、门诊部、急诊服务、理疗科、内窥镜科和其他临床区域。五项研究调查了环境污染和潜在职业暴露途径,而一项研究通过人体生物监测评估了塑料代谢物的尿代谢物。室内空气和沉降尘是最常分析的基质。空气微塑料在手术室、麻醉室、急诊科、理疗科、实验室和内窥镜科被检测到,而从医院设施收集的沉降尘样本也显示出大量微塑料污染。此外,一项人体生物监测研究量化了常规处理增塑医疗器械的医护人员尿液中增塑剂代谢物。尽管这些发现表明职业暴露于塑料相关化学品,但它们不构成对微塑料或纳米塑料颗粒体内暴露的直接证据。傅里叶变换红外光谱(FTIR)是用于聚合物鉴定的主要分析技术。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和尼龙是最常报告的聚合物。纤维和碎片是主要的颗粒形态。在纳入的研究中,吸入是最常报告或推断的职业暴露途径,主要与空气颗粒和污染尘的再悬浮有关。皮肤接触也被确定为潜在暴露途径,特别是处理一次性医疗器械、个人防护装备、塑料包装和医疗废物的工人。
3.2 职业暴露来源
纳入的研究确定了医疗环境内职业暴露于微塑料的多个潜在来源。最常报告的来源包括室内医院空气、表面积聚的沉降尘、一次性医疗器械、医疗活动中使用的塑料包装以及临床和手术过程中常规使用的聚合物基材料。空气颗粒和污染尘是最一致报告的环境储库。此外,处理含塑料医疗器械和包装材料被认为是职业暴露的潜在贡献者。一项人体生物监测研究的证据表明,重复处理增塑医疗产品可能导致职业暴露于塑料相关化学品,这通过增塑剂代谢物而非直接检测微塑料或纳米塑料颗粒来指示。确定的主要职业暴露来源在表3中总结。
3.3 职业暴露途径与颗粒特征
吸入是最常报告的职业暴露途径,在六分之五的研究中被识别。该暴露途径主要与室内医院空气中的空气微塑料以及表面积累和设备上污染尘的再悬浮相关。皮肤接触在两篇研究中报告,主要与处理含塑料材料、一次性医疗器械、个人防护装备和污染表面相关。两项调查也暗示了间接摄入的可能性,源于颗粒在食物、物体和工作场所表面的沉积。可用研究报告纤维和碎片是主要的颗粒形态。在进行聚合物鉴定时,PET、PP、PE和尼龙是最常检测到的聚合物。颗粒大小在各研究间差异很大,反映了方法学异质性和缺乏标准化的职业暴露评估方案。职业暴露途径的分布如图2所示,而在医疗环境中识别的颗粒技术特征在表4中总结。
3.4 对医护人员的潜在健康影响
现有证据表明,职业暴露于微塑料可能具有潜在的生物学效应。最常报告或假设的影响包括炎症反应、氧化应激、呼吸改变和细胞毒性。一些研究还强调了微塑料颗粒吸收和运输化学污染物的能力,可能增加毒理学风险。
3.5 知识空白与研究重点
现有文献的综合揭示了关于医疗环境中职业暴露于微塑料的实质性知识空白。这些包括缺乏标准化的暴露评估方案、用于颗粒鉴定的分析方法异质性、有限的生物监测证据以及涉及医护人员的流行病学研究稀缺。额外的空白包括中低收入国家的代表性有限,以及缺乏专门关注医疗服务中职业暴露专业群体的调查。未来研究应优先考虑标准化暴露评估、纵向生物监测和流行病学调查,以阐明职业暴露于微塑料和纳米塑料对医护人员的潜在健康影响。
3.6 来源与暴露途径的综合综合
总体而言,本综述确定的证据表明,医疗环境中的职业暴露于微塑料和纳米塑料可能源于塑料基医疗材料、环境污染和常规临床活动之间的相互作用。一次性医疗器械、个人防护装备、塑料包装、医院粉尘和室内空气是纳入研究描述的主要来源或储库。这些来源主要与吸入相关,其次是皮肤接触和可能的间接摄入。尽管本综述涉及微塑料和纳米塑料,但直接分析证据仅适用于微塑料。没有纳入的研究直接识别或表征医院环境中的纳米塑料颗粒,这突出了未来职业暴露研究的一个重要知识空白。图3提出了一个整合纳入研究中识别的潜在来源和暴露途径的概念框架。尽管现有证据有限,该综合强调了医疗环境作为职业暴露于微塑料和纳米塑料潜在场所的相关性,并为未来医护人员暴露评估、环境监测和预防策略提供了基础。总体而言,本综述纳入的研究仅提供了微塑料的直接分析证据。尽管综述方案考虑了微塑料和纳米塑料,但没有纳入的研究直接识别或表征医院环境中的纳米塑料颗粒。因此,现有证据主要反映了职业暴露于微塑料,而关于医疗环境中职业暴露于纳米塑料的直接证据仍然有限。
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讨论
本综述的一个重要发现是,现有证据几乎完全集中在微塑料上,尽管综述涉及微塑料和纳米塑料。没有纳入的研究直接识别医院环境中的纳米塑料颗粒,这反映了当前分析方法的局限性和医疗环境中职业研究的稀缺。此外,本综述综合的证据包括两种互补但不同的方法:一些研究直接表征医疗环境中的空气或沉降微塑料颗粒,而一项研究评估了增塑剂代谢物的尿代谢物作为职业暴露于塑料相关化学品的生物标志物。这些方法提供不同类型的证据,不应解释为微塑料或纳米塑料颗粒体内暴露的等效测量。吸入作为潜在职业暴露途径的优势得到了最近调查人类呼吸系统中微塑料发生的研究的支持。尽管未纳入本综述,因为未特别关注医院环境中的医护人员,但Zhang等人的研究在鼻灌洗液中检测到微塑料,并观察到长时间使用口罩的个体中颗粒负荷更高。Nomeni等人的研究报告了痰、支气管肺泡灌洗液和胸膜液中微塑料的存在,提供了吸入颗粒可以到达人类呼吸道不同区域的直接证据。来自非医疗环境的额外职业证据也证明了暴露工人下呼吸道中微塑料的发生。这些发现共同加强了通过吸入职业暴露的合理性,并支持对医疗环境中空气微塑料的担忧。本综述的发现还表明,医疗材料本身可能构成相关暴露来源。一次性医疗器械、无菌包装和个人防护装备被认为是医院环境内微塑料污染的潜在贡献者。这些观察结果与De-la-Torre的工作一致,后者强调了使用和处理过程中一次性口罩和手套释放微塑料。一些研究证明静脉设备可能向输液溶液中释放微塑料和纳米塑料,而Rajendran和Chandrasekaran描述了微纳米塑料与血液成分的相互作用。尽管这些研究主要关注患者暴露,但它们说明了塑料颗粒在医护人员常规处理的材料中的广泛存在。另一个相关发现涉及职业暴露的多因素性质。纳入的研究表明,暴露可能源于室内和室外污染源之间的相互作用。支持这一观点,Amato-Louren?o在拉丁美洲最大医院建筑群周围识别出空气微塑料,表明环境污染可能促成医疗设施内观察到的颗粒负荷。在评估职业环境中空气微塑料个人暴露的研究中也报告了类似的担忧。因此,医疗环境中的职业暴露可能不仅受医院材料影响,还受通风系统、建筑特征和外部环境条件影响。与暴露于微塑料和纳米塑料相关的潜在健康影响仍然是积极调查的领域。实验和毒理学研究报道了与氧化应激、炎症、呼吸功能障碍、细胞毒性和内分泌干扰的关联。最近综述也强调了吸入暴露后呼吸道疾病和肺功能障碍的担忧。此外,微塑料可能作为化学污染物和微生物的载体,潜在增加毒理学风险。然而,大多数现有证据来源于实验室调查、环境监测研究和生物监测研究。将职业暴露与医护人员不良健康结局直接联系的流行病学证据仍然稀缺。本综述提出的一个重要观察是,对医疗服务中特定职业群体的关注有限。尽管护理人员频繁且长时间接触一次性医疗器械、个人防护装备、塑料包装和医疗废物,但没有任何纳入研究以他们为主要焦点。这一空白特别相关,因为护士是医疗系统中最大的专业群体之一,并可能在整个工作生涯中经历重复暴露。然而,该问题超出了护理,反映了更广泛缺乏对医护人员的一般职业研究。未来研究应优先考虑暴露评估、生物监测策略和纵向流行病学调查,以阐明医疗专业人员的暴露模式、剂量-反应关系和潜在健康影响。本综述的发现应考虑到某些局限性来解释。合格研究数量少、分析方法异质性以及环境调查的优势限制了就职业风险得出明确结论的可能性。此外,采样程序、颗粒表征方法和报告标准的差异阻碍跨研究比较。另外,未包括CINAHL数据库,该数据库专门针对护理和联合健康文献,这可能限制了检索在这些领域索引的潜在相关研究。检索策略也未经图书馆员或信息专家同行评审,在解释文献检索的全面性时应考虑这一点。尽管有这些局限性,本综述提供了当前知识状态的概述,并强调了医疗环境中职业健康和环境健康监测的重要研究重点。
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结论
本范围综述确定了关于医疗环境中职业暴露于微塑料和纳米塑料的有限但新兴的证据。现有研究表明,医院环境可能代表未被充分认识的重要暴露来源,特别是通过室内空气和沉降尘中的空气颗粒。吸入是最常报告或推断的暴露途径,而一次性医疗器械、塑料包装、个人防护装备和其他聚合物基材料被认为是环境污染的潜在贡献者。尽管有这些发现,关于标准化暴露评估、生物监测、剂量-反应关系以及医护人员长期健康结果的重要知识空白仍然存在。因此,未来研究应优先考虑稳健的环境和职业监测、流行病学调查和生物监测方法,以期为医疗环境中的职业健康监测、风险评估和预防策略提供信息。应特别关注护理人员,不仅作为因频繁和长时间接触塑料基材料而潜在暴露的职业群体,而且作为环境监测、职业风险预防、健康教育、可持续医疗实践和公共卫生行动的关键行动者。加强这一观点可能有助于更安全、更健康、更可持续的医疗环境。