2024年9月5日，Journal of Hazardous Materials（中科院一區，IF: 12.2）發表了首都醫科大學附屬北京安貞醫院冠心病中心三病區張銘教授團隊的研究，安貞醫院劉聖博士為第一作者，張銘教授為通訊作者。微塑膠（直徑小於5mm的塑膠）廣泛存在環境中，並潛在地威脅著人類健康，包括人體動脈在內的多種組織器官中均存在微塑膠。此前認為人體主要透過皮膚、消化道和呼吸道與微塑膠接觸，由於人體屏障作用，大型微塑膠不能進入人體，只有少數小顆粒（至多130μm）才能透過上述方式穿越生物屏障進入人體。然而，以經皮冠狀動脈介入（PCI）為代表的醫療行為可能為微塑膠進入人體提供了新的途徑，且無尺寸限制。這項研究首次探討了PCI對血液中微塑膠水平的影響，明確了PCI會導致大量微塑膠直接進入血液，而用於PCI的含塑膠材質的器械是微塑膠的主要來源。
圖文摘要
研究收集了23名患者PCI前後的血樣，透過直接雷射紅外（LDIR）技術對血樣中的微塑膠進行了檢測。與PCI前的血樣（4.96±3.40個/10mL血液）相比，PCI後血樣（93.57±35.95個/10mL血液）中微塑膠的濃度顯著升高，增多的微塑膠主要是聚醯胺（PA）、聚乙烯（PE）、聚氨酯（PU）和聚對苯二甲酸乙二酯（PET）。這提示以PCI為代表的多種醫療行為可能是微塑膠進入人體的新途徑。根據PCI後血樣中微塑膠濃度的升高值和人體血液量（約佔體重的7-8%）來推算，一次PCI會導致4萬餘個微塑膠直接進入血液。
為了探究這些微塑膠的來源，研究還對PCI過程中使用的八種器械（造影導絲、造影導管、指引導管、冠狀動脈導絲、冠狀動脈球囊和冠狀動脈支架、一次性輸液器和一次性注射器）進行了清洗，並檢測了清洗液中的微塑膠。在兩次清洗樣品中均檢測到大量的微塑膠，且以PA、PE、PU和PET為主，這與PCI後血液中增加的微塑膠的型別一致，提示這些塑膠器械是血液中增多的微塑膠的主要來源。值得注意的是一次性針筒和輸液器的清洗液中也含有微塑膠，儘管與其他器械的清洗液相比數量較少，這表明更常規的醫療操作，如注射和輸液，也會導致微塑膠進入人體內。PA、PE和PU是許多器械的主要製造材料，在使用過程中產生了大量微塑膠。而雖然大多數器械表面都有聚四氟乙烯（PTFE）塗層，但在PCI後血樣和器械洗滌樣中極少檢測到PTFE顆粒。這可能與PTFE材料具有低摩擦係數和耐磨性等物理性質有關，這表明醫療器械材料的進一步改進可能能夠透過醫療途徑減少微塑膠暴露。
研究還對不同樣本中微塑膠顆粒的尺寸進行了分析，PCI前血樣中微塑膠顆粒的最大直徑為50μm，而在PCI後血樣中檢測到了直徑為213μm的微塑膠顆粒，器械清洗液中甚至存在直徑為336μm的顆粒。先前的研究表明，只有小於130μm的MPs才有機會透過腸道進入體內，而這一結果表明，在PCI過程中較大尺寸的微塑膠顆粒也有機會進入體內，這是因為微塑膠顆粒在PCI過程中可以直接與血液接觸，而不需要穿越皮膚黏膜等機體生物屏障。
這項研究首次探討了PCI對血液中微塑膠水平的影響。在PCI後，患者血液中的微塑膠水平顯著增加，增加的微塑膠主要是PA、PE、PU和PET，這與在PCI器械上檢測到的微塑膠型別一致。這證實了PCI會導致大量微塑膠直接進入血液，而用於PCI的含塑膠材質的器械是微塑膠的主要來源。研究揭示了以PCI為代表的多種使用塑膠器械與人體直接接觸的醫療行為，是微塑膠進入人體的新途徑，且無尺寸限制。
未來有兩方面的工作值得去推進。一方面，要減少這類醫療行為對人體產生的微塑膠暴露，改進醫療器械的材料和包裝，制定減少微塑膠產生的醫療器械的使用流程。另一方面，需要探索這些微塑膠（尤其是那些通常不進入人體的較大尺寸的微塑膠）進入血液後在人體內的分佈情況，以及它們對人類健康的影響。
北京安貞醫院冠心病中心為國內首批專注於冠心病系統化診療的專科中心，是國家心血管病臨床醫學研究中心核心單元、國家衛健委冠心病介入診療培訓基地及中國胸痛中心示範單位。年冠脈介入手術量近4萬例，關注冠心病的臨床與基礎研究，致力於推動冠心病的規範化培訓與診療。
專家簡介
張銘 教授
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首都醫科大學附屬北京安貞醫院冠心病中心主任醫師，教授，博士生導師
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美國梅奧醫學中心訪問學者
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以第一作者或通訊作者在歐洲心臟病學雜誌（EHJ）、美國心臟病協會雜誌（JAHA）等國際知名專業期刊發表SCI論文30餘篇，累計影響因子200餘分
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主持國家自然科學基金等科研專案10餘項
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主編《心血管內科醫生成長手冊》，《心血管科醫師日記與點評》及《內科疑難病例討論-迴圈分冊》
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擅長包括左主幹、冠狀動脈慢性閉塞病變、冠狀動脈分叉病變等複雜冠心病的介入治療，協助全國各地30餘家醫院,開展冠心病的介入手術治療和業務指導，在患者的口碑和聲譽在全國名列前茅，連續5年入選好大夫榜單