ในการดำเนินงานด้านอาชีวเวชศาสตร์นั้น การตรวจยืนยันการสัมผัสสารเคมีด้วยตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ (biological marker หรือ biomarker) เป็นสิ่งสำคัญอย่างหนึ่ง บทความนี้เป็นบทความที่แพทย์อาชีวเวชศาสตร์ โรงพยาบาลสมิติเวช ศรีราชา เขียนไว้นานพอสมควรแล้ว เห็นว่าเป็นประโยชน์ จึงจะขอนำมาลงเผยแพร่ไว้ค่ะ
ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ (Biomarker)
นพ.วิวัฒน์ เอกบูรณะวัฒน์
แพทย์อาชีวเวชศาสตร์ รพ.สมิติเวช ศรีราชา
บทนำ
- ในการทำงานทางด้านอาชีวอนามัยนั้น การดูแลสุขภาพผู้ที่สัมผัสสารเคมีต่างๆ ในที่ทำงานถือเป็นเรื่องสำคัญเรื่องหนึ่ง
- ซึ่งการดูแลสุขภาพผู้ที่ทำงานสัมผัสสารเคมีนั้น วิธีหนึ่งคือการเฝ้าระวังทางสุขภาพ ซึ่งหมายถึงการประเมินเป็นระยะ เพื่อจะได้ทราบว่าพนักงานมีความเสี่ยงต่อการสัมผัสสารเคมีจนเป็นอันตรายแล้วหรือยัง
เราจะประเมินการสัมผัสสารเคมีของพนักงานได้อย่างไร?
ตอบ : ทำได้โดยใช้ข้อมูลจากหลายทาง คือ
- สอบถามจากพนักงานโดยตรง (ถามอาการเช่น เคืองตา, เวียนหัว, แสบจมูก ฯลฯ)
- ตรวจร่างกายพนักงาน (ดูอาการเช่น ซีด, ตัวเหลือง, จิตประสาทสับสน ฯลฯ)
- ตรวจวัดปริมาณสารเคมีในสิ่งแวดล้อม (environmeatal monitoring)
- ตรวจตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในร่างกายพนักงาน (biologic monitoring)
Biomarkers คืออะไร?
จำง่ายๆ
- Environmental monitoring : วัดที่สิ่งแวดล้อม
- Biologic monitoring : วัดที่สิ่งมีชีวิต (คน, สัตว์, พืช)
(ในบทความนี้จะขอกล่าวเน้นแต่เฉพาะในคนเท่านั้น และมุ่งเป้าไปที่กลุ่มพนักงานโดยเฉพาะ)
Biological marker หรือเรียกย่อๆ ว่า biomarker ก็คือสารที่เราตรวจวัดจากร่างกายของพนักงาน เพื่อดูว่าพนักงานได้รับผลกระทบจากสารเคมีที่สัมผัสอยู่ในที่ทำงานหรือยัง เช่นโรงงานทำแผงวงจรอิเลคทรอนิกส์ที่ใช้ตะกั่วในการบัดกรี ถ้าต้องการตรวจดูว่าพนักงานมีการสัมผัสตะกั่วมากน้อยเพียงใด ก็ต้องตรวจสารตะกั่วในเลือด อย่างนี้กล่าวได้ว่า “สารตะกั่วในเลือด” เป็น biomarker ของตะกั่ว
ชนิดของ Biomarkers
Biomarker of exposure
- หรืออาจเรียก Direct biomarker คือตัวสารนั้นเองหรือ metabolite ของสารนั้นที่วัดได้ในตัวอย่างทางชีวภาพ (เลือด, ปัสสาวะ, อากาศที่หายใจ, ฯลฯ) ของพนักงาน
- เช่น การตรวจตะกั่วในเลือด จัดเป็น direct biomarker ของสารตะกั่ว
- หรือ Styrene เมื่อเข้าไปในร่างกายจะเปลี่ยนแปลง ผ่านกระบวนการทางเคมีในร่างกาย จนกลายเป็น mandelic acid (เรียกสารที่มีลักษณะเช่นนี้ว่า metabolite) เราก็จัดว่า การตรวจ mandelic acid ในปัสสาวะ เป็นการตรวจ direct biomarker ของ styrene
Biomarker of effect
- หรืออาจเรียก Indirect biomarker คือการตรวจผลเปลี่ยนแปลงทางเคมี, ชีวภาพ, สรีรวิทยา หรือในระดับโมเลกุล ที่จะเกิดขึ้นแก่ร่างกายเมื่อได้รับพิษจากสารเคมีนั้นๆ
- เช่น เราทราบว่า การสัมผัส n – hexane จะทำให้เกิดอัมภาพที่เส้นประสาทได้ การตรวจการนำกระแสไฟฟ้าของเส้นประสาท(Nerve Conduction Velocity) เพื่อดูว่าเส้นประสาทเป็นอัมภาพไปหรือยัง ก็จัดได้ว่าเป็น Indirect biomarker ของ n – hexane
Biomarker of susceptibility
- คือการวัดระดับความสามารถในการรับพิษของสารเคมีของคนแต่ละคน ทำให้คาดคะเนได้ว่าบุคคลที่ตรวจเมื่อได้รับสารพิษชนิดที่ระบุแล้วจะมีโอกาสเกิดพิษได้มากหรือน้อย (ส่วนใหญ่มักเป็นการตรวจทางพันธุกรรม)
สิ่งควรรู้
สารเคมีตัวหนึ่ง อาจมี biomarker หลายตัวได้
- เช่น toluene มี biomarkers หลายตัวคือ o – cresol ในปัสสาวะ, hippuric acid ในปัสสาวะ หรือ toluene ในเลือด
สารเคมีหลายตัวก็อาจมี biomarker เป็นสารตัวเดียวกันได้
- เช่น ยาฆ่าแมลงทั้ง Organophosphate, Parathion และ Carbamate ล้วนแต่ใช้ % depression of RBC Cholinesterase เป็น biomarker ได้
สารเคมีบางชนิด อาจไม่มี biomarker ก็ได้ (หรือมีแต่ยังไม่มีการศึกษาค้นพบ)
- เนื่องจากสารเคมีในโรงงานมีอยู่มากมายหลายหมื่นชนิด สารเคมีใหม่บางตัวก็ยังไม่มีการศึกษาผลต่อสุขภาพของมนุษย์ที่เพียงพอ จึงยังไม่มี biomarker
ในโรงงานเดียวกัน พนักงานไม่จำเป็นต้องตรวจ biomarkers เหมือนกันทุกคนก็ได้
- เช่น โรงงานทำลูกสูบรถยนต์แห่งหนึ่ง มีการหลอมโลหะที่มีสารตะกั่วปนอยู่ในขั้นแรก แล้วเอามาเทลงเบ้า จากนั้นดำเนินการตาม line การผลิตมาเรื่อยๆ และในขั้นตอนสุดท้าย จะมีการใช้ตัวทำละลายคือ hexane ล้างคราบน้ำมันออกจากผิวลูกสูบ เพื่อดูรอยตำหนิของชิ้นงาน
- มีพนักงาน 3 คน คนหนึ่งอยู่หน้าเตาหลอม อีกคนอยู่ที่แผนกตรวจชิ้นงาน ส่วนอีกคนอยู่ที่แผนกการเงินในออฟฟิศของบริษัท
- คนที่อยู่หน้าเตาหลอมสัมผัสตะกั่ว ก็ควรจะตรวจตะกั่วในเลือด, คนที่สองที่สัมผัส hexane ก็น่าจะตรวจ 2,5 hexadione ส่วนคนสุดท้าย ทำงานอยู่ในออฟฟิศที่อยู่อีกตึกหนึ่ง และไม่เคยเดินเข้ามาใน line การผลิตเลย อาจจะไม่ต้องตรวจ biomarkers ของสารเคมีใดๆ ก็ได้ เนื่องจากไม่ได้สัมผัส
แล้วสัตว์กับพืชล่ะ ?
คำถาม : หลักการของ biomarker นำไปใช้กับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ได้หรือไม่?
ตอบ : ในกระบวนการพิสูจน์ความเป็นพิษของสารเคมีก่อนนำขายออกสู่ท้องตลาดนั้น การทดลองความเป็นพิษในเบื้องต้นก็เริ่มจากการทำในสัตว์ทดลองอยู่แล้ว เช่น หนู ลิง กระต่าย จากนั้นข้อมูลความเป็นพิษในสัตว์จะถูกนำมาใช้เป็นส่วนหนึ่งในการคำนวณเป็นระดับความเป็นพิษในคน (extrapolation) หลักการของตัวบ่งชี้ทางชีวภาพจึงสามารถใช้ได้ในสัตว์และพืชเช่นกัน
เช่น เจ้าของฟาร์มเลี้ยงวัว กลัวว่าวัวกินน้ำที่ไหลมาจากเหมืองแร่ที่ปนเปื้อนโลหะแคดเมี่ยมแล้วจะทำให้วัวตาย ถ้าจะตรวจหา biomarker ของแคดเมี่ยมในวัวก็สามารถทำได้ แต่ในทางปฏิบัติการตรวจในสัตว์ไม่ค่อยมีการทำกันมากนัก เนื่องจากการตรวจ biomarker ต้องใช้ค่าใช้จ่ายสูง การตรวจในสัตว์หรือในพิษมักจะทำในกรณีที่ต้องการพิสูจน์การปนเปื้อนเป็นมลพิษในสิ่งแวดล้อมเป็นหลัก
Lab ตัวไหนเป็น biomarker?
มีคำถามอีกว่า lab ที่เราตรวจสุขภาพประจำปี อยู่ทั่วไปในปัจจุบันเป็น biomarker ด้วยหรือไม่?
- ตอบ : เป็น มี lab หลายๆ ตัวที่เป็น indirect biomarker
- เช่น เราทราบว่าโรคพิษตะกั่วจะมีอาการโลหิตจาง ฉะนั้นก็กล่าวได้ว่าการตรวจความเข้มข้นเลือด (Hematocrit) เป็น indirect biomarker ของตะกั่ว
- หรือเรารู้ว่าการสัมผัส styrene มากๆ ทำให้ตับอักเสบ การตรวจการทำงานของตับ (liver function test) ก็เป็น indirect biomarker ของ styrene เช่นกัน
ตรวจอย่างไรให้ถูกต้อง?
ตรวจ biomarker ให้ถูกต้องต้องดูต่อไปนี้
ถูกตัว
- ถ้าตรวจผิดตัว ก็ย่อมจะแปลผลผิด เช่นพนักงานสัมผัสสาร xylene ต้องทำการตรวจ biomarker คือ methylhippuric acid ในปัสสาวะ แต่ไปตรวจผิดตัวเป็น hippuric acid ในปัสสาวะแทน จึงไม่สามารถแปลผลได้
ถูกเทคนิค
- การเก็บตัวอย่าง biomarkers บางตัวต้องมีเทคนิคพิเศษ รายละเอียดปลีกย่อย ซึ่งควรปฏิบัติให้ถูกด้วย เช่น การตรวจตะกั่วในเลือด ต้องใช้เข็มและหลอดเก็บที่ไม่มีสารตะกั่ว, การตรวจสารหนูในปัสสาวะ ต้องงดอาหารทะเล 2 - 3 วันก่อนตรวจ, การตรวจhippuric acid ในปัสสาวะ ซึ่งเป็น biomarker ของ toluene ต้องงดอาหารรสเปรี้ยวและน้ำอัดลม 1 วันก่อนตรวจ เป็นต้น
ถูกเวลา
- การเก็บตัวอย่างส่งตรวจให้ถูกเวลา เป็นสิ่งที่สำคัญมาก และมักจะถูกละเลยเป็นประจำ อย่าลืมว่าสารเคมีต่างๆ ที่เข้าสู่ร่างกาย มีการเปลี่ยนแปลง ทำปฏิกิริยา และขับออกอยู่ตลอดเวลา บางตัวอยู่ในร่างกายแค่ช่วงเวลาสั้นๆ นับเป็นนาที การเก็บตัวอย่างจึงต้องทำหลังสัมผัสสารทันที แต่บางตัวอยู่ในร่างกายนานเป็นสัปดาห์ จะเก็บตัวอย่างตรวจเวลาใดก็ได้ การเก็บตัวอย่างส่งตรวจจึงต้องทำให้ถูกเวลาด้วย
- ตัวอย่างเช่นสารเคมีหลายตัว แนะนำให้เก็บตัวอย่างส่งตรวจหลังเลิกกะ (end of shift, EOS) เช่น methyl ethyl ketone ในปัสสาวะ
- ถ้าพนักงานโรงงานทำกาว ที่สัมผัสสาร methyl ethyl ketone ทำงานตั้งแต่เวลา 8.00 - 17.00 น. ก็ควรเก็บตัวอย่างปัสสาวะตรวจในช่วงเวลา 17.00 - 17.30 น. ถ้าไปเก็บในเวลา 10.00 น. ค่าที่ได้ ก็อาจจะต่ำกว่าความเป็นจริง
ระยะเวลาในการเก็บ
อ้างอิงวิธีการเก็บจากหนังสือ Current Occupational and Environmental Medicine 4th edition [1]
DS (During Shift)
- เก็บเวลาใดก็ได้ระหว่างกะ แต่ต้องสัมผัสสารนั้นมาแล้วอย่างน้อย 2 ชั่วโมง
- เช่นพนักงานที่เข้ากะบ่าย 16.00 – 24.00 น. ต้องเก็บหลัง 18.00 ไปแล้วเท่านั้น
EOS (End Of Shift)
- เก็บหลังหยุดการสัมผัสสารให้เร็วที่สุดเท่าที่ทำได้
- ในทางปฏิบัติอาจเก็บประมาณ 15 – 30 นาทีหลังเลิกกะ
EWW (End of Work Week)
- เก็บที่วันสุดท้ายของสัปดาห์การทำงาน หลังเลิกกะ
- โดยต้องทำงานมาแล้วอย่างน้อย 4 – 5 วันติดกัน
L2H (Last 2 Hours of shift)
- เก็บในช่วง 2 ชั่วโมงสุดท้ายก่อนเลิกกะ
L4H (Last 4 Hours of shift)
- เก็บในช่วง 4 ชั่วโมงสุดท้ายก่อนเลิกกะ
NC (Not Critical) หรือ Discretionary
- เก็บเวลาไหนก็ได้ (แสดงว่าสารนั้นมี terminal half life ยาวมาก)
PNS (Prior to Next Shift)
- หมายถึง เก็บก่อนเข้ากะใหม่
- โดยต้องหยุดการสัมผัสสารนั้นมาแล้ว อย่างน้อย 16 ชั่วโมง
อุปสรรคในการเก็บให้ถูกเวลา (แก้ไขได้)
- ในปัจจุบัน เรานิยมให้หน่วยตรวจสุขภาพ มาบริการตรวจสุขภาพที่โรงงานกันมาก เนื่องจากสะดวกรวดเร็ว ใช้เวลาในการตรวจทั้งโรงงานเพียงแค่วันเดียว ในการเก็บตัวอย่างส่งตรวจ ไม่ว่าเลือดหรือปัสสาวะ ก็มักจะทำในวันที่หน่วยตรวจสุขภาพเข้ามาตรวจด้วยเลย
- แต่ในกรณีนี้ ถ้าหน่วยตรวจสุขภาพมาตรวจในช่วงเช้า สาร biomarker ที่แนะนำให้เก็บ หลังเลิกกะ (end of shift) จะเก็บไม่ถูกเวลา (เร็วเกิน, จะให้ถูกต้องเก็บ “หลังเลิกกะ” ไม่ใช่ช่วงเช้า)
- การแก้ไขปัญหานี้ ในกรณีที่มีพยาบาลประจำโรงงาน (ไม่ว่า full-time หรือ part-time ก็ตาม) และพนักงานจำนวนไม่มาก น่าจะพอทำได้ไม่ยาก โดยให้พยาบาลประจำโรงงานเก็บตัวอย่างส่งตรวจ ของพนักงานคนที่ต้องตรวจ biomarker ไว้ (ในช่วงหลังเลิกงานของวันก่อนที่จะมีการตรวจสุขภาพ)
- ในกรณีที่มีพนักงานจำนวนมาก ควรปรึกษาหน่วยตรวจสุขภาพที่มาให้บริการ แก่โรงงานเพื่อจัดหาเจ้าหน้าที่มาเก็บตัวอย่างในเวลาที่ถูกต้อง
ตรวจ Biomarker ผิดมีข้อเสียอย่างไร?
พนักงานเจ็บตัว
- เนื่องจากถูกเจาะเลือดไปตรวจแต่ค่าการตรวจนั้นไม่สามารถเอามาแปลผลได้
โรงงานเสียเงิน
- เนื่องจากต้องจ่ายค่าตรวจ biomarkers ให้แก่พนักงาน แต่ไม่สามารถนำค่าที่ได้มาใช้ประโยชน์ เพราะเลือก biomarkers ผิดชนิด, ผิดเทคนิคการเก็บ, ตรวจผิดเวลา, ตรวจผิดวิธี
ทำให้เกิดการแปลผลผิดๆ
- ผลการตรวจที่ไม่ถูกต้อง ทำให้แพทย์อาชีวเวชศาสตร์และโรงงานไม่สามารถประเมินผลต่อสุขภาพที่แท้จริงของพนักงานได้ เช่น พนักงานที่สัมผัสสาร trichloroethylene ในโรงงานซักแห้ง ถ้าทำการตรวจ biomarker คือtrichloroacetic acid ในปัสสาวะ ต้องทำการตรวจปลายสัปดาห์ (end of workweek) แต่ผู้ตรวจไปทำการตรวจในเช้าวันอังคาร จึงได้ค่าที่ต่ำกว่าความเป็นจริง ทำให้เกิดความชะล่าใจว่าพนักงานยังมีผลตรวจที่ปกติดี ยิ่งถ้าประกอบกับการตรวจวัดในสิ่งแวดล้อมที่ผิดพลาดแล้ว ยิ่งจะทำให้เกิดการละเลยต่อการป้องกันโรคจากสารชนิดนี้มากขึ้น
สถานที่ส่งตรวจ Biomarker
ในประเทศไทยท่านสามารถส่งตรวจ biomarker ได้หลายหน่วยงาน เช่น
- ศูนย์อ้างอิงทางห้องปฏิบัติการและพิษวิทยา สำนักโรคจากการประกอบอาชีพและสิ่งแวดล้อม ตึกศูนย์ห้องปฏิบัติการกรมอนามัย กระทรวงสาธารณสุข จ.นนทบุรี หมายเลขโทรศัพท์ 02-9687633
- หน่วยพิษวิทยา ภาควิชาพยาธิวิทยา และโครงการศึกษาประสิทธิภาพของยาและโลหะหนักเป็นพิษ รพ.รามาธิบดี อาคาร 1 ชั้น 3 ศูนย์การแพทย์สิริกิติ์ หมายเลขโทรศัพท์ 02-2011338, 1358, 1268
- ห้องแลปของโรงพยาบาลรัฐบาลขนาดใหญ่หลายแห่งทั่วประเทศ
- ห้องแลปเอกชนซึ่งมีหลายแห่งให้เลือกใช้บริการ
โดยแต่ละแห่งก็มีความสามารถในการตรวจได้มากน้อยแตกต่างกัน ทั้งในด้านเทคนิคการตรวจ, จำนวนชนิดของ biomarker ที่ตรวจได้, คุณภาพ, ราคา, ระยะเวลา, ความน่าเชื่อถือ ซึ่งท่านสามารถสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้จากแต่ละแห่งโดยตรง
อยากทราบค่ามาตรฐาน
ปกติเมื่อส่งตรวจ biomarker ทางห้องปฏิบัติการจะมีช่วงค่ามาตรฐานอย่างคร่าวๆ มาให้เปรียบเทียบอยู่ในใบรายงานผลอยู่แล้ว
แต่ถ้าต้องการทราบค่ามาตรฐานที่เป็นที่ยอมรับในวงกว้าง อาจดูจาก Biological Exposure Indices (BEI) ซึ่งจัดทำโดย American Conference of Governmental Industrial Hygienist (ACGIH) [2] หนังสือเล่มนี้จะรวบรวมและปรับปรุงค่ามาตรฐาน biomarker ของสารเคมีชนิดต่างๆ เพิ่มเติมทุกปี มีความน่าเชื่อถือสูง ซื้อทาง internet ได้ที่ http://www.acgih.org/home.htm แต่ราคาขายค่อนข้างสูง (ขณะที่เขียนบทความนี้ เล่มล่าสุดที่องค์กร ACGIH ทำออกมาจำหน่ายคือ BEI 2009 มีราคา 49.95 $) [3]
สิ่งควรทราบอีกอย่างหนึ่งคือ ค่ามาตรฐานของ biomarker ที่กำหนดว่า “ไม่มีผลเสียต่อสุขภาพ” นี้ ไม่ได้รวมถึงผลเสียในด้านการก่อมะเร็งและผลทางพันธุกรรมที่ส่งไปถึงบุตรหลานของผู้สัมผัสสารเคมีนั้นด้วย และคำว่า “ไม่มีผลเสียต่อสุขภาพ” นั้นหมายถึงสุขภาพของคนส่วนใหญ่ (ตามหลักสถิติ) กรณีที่มีพนักงานบางคนร่างกายไวต่อการรับพิษสารเคมีมาก (susceptible group) โอกาสเกิดผลเสียต่อสุขภาพของพนักงานเฉพาะบุคคลนั้นก็ยังคงมีได้
เอกสารอ้างอิง
- Meister RK, Zheng Y. Biological monitoring. In: Ladou J, ed. Current Occupational and Environmental Medicine 4thedition. New York: McGraw-Hill 2007.
- American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH). TLVs and BEIs 2007. Cincinnati: ACGIH 2007.
- American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH). ACGIH Product detail. [cited 3 May 2009]; Available from: http://www.acgih.org/store/ProductDetail.cfm?id=2039
ความคิดเห็น