南非西开普省2022至2024年间致命一氧化碳中毒事件的三年回顾性研究

《Forensic Science International: Reports》：A 3-Year Retrospective Review of Fatal Carbon Monoxide Toxicity in the Western Cape, South Africa (2022-2024)

　　非火灾性一氧化碳中毒死亡在西开普省的流行病学特征、来源及预防策略研究。2022-2024年回顾性分析68例病例，其中50%为意外事故，30.9%为自杀，主要与炭烧（50%）、车辆尾气（16.2%）及自制燃烧装置（11.8%）相关，男性占比69.1%，冬季高发，需加强安全教育和能源替代措施。

　　碳 monoxide（CO）中毒是一个全球范围内的重大公共卫生问题，其危害性在于它是一种无色、无味、无嗅的有毒气体，通常由有机材料不完全燃烧产生。由于其特性，CO 在封闭或通风不良的环境中容易积累，进而对人体造成严重威胁。在南非的开普敦省，CO 中毒事件尤其是与火灾无关的案例，近年来引起了广泛关注。本研究回顾了2022年至2024年间，该地区与火灾无关的CO中毒死亡案例，旨在揭示其流行趋势、特征以及相关社会背景，从而为制定有效的预防策略提供依据。

### 1. 研究背景

CO 中毒在世界各地都具有严重的公共卫生影响。其产生的机制是由于碳基物质在不完全燃烧过程中释放出的气体，这些气体在封闭空间内可能达到危险浓度。CO 与血红蛋白的结合能力比氧气强200至300倍，导致血液的携氧能力下降，引发缺氧。此外，CO 还可能影响肌肉和细胞色素氧化酶的正常功能，从而干扰细胞的有氧代谢，造成直接的细胞损伤。在临床表现上，COHb（血红蛋白中结合CO的比例）超过10%表明中毒已经发生，而超过50-60%则常与昏迷、抽搐甚至死亡相关。然而，个体的耐受性受到多种因素的影响，如心肺疾病、怀孕、药物使用和吸烟习惯等，这些因素可能改变一个人对CO的敏感度。

在法医学领域，CO中毒的诊断需要依赖详细的现场调查、尸检结果以及毒理学检测。尽管CO中毒与火灾相关的死亡案例较为常见，但与火灾无关的CO中毒案例在法医学实践中同样重要，尤其是在一些社会经济条件较差的地区。例如，在南非，由于能源短缺和缺乏安全的取暖、烹饪和照明替代品，居民常常使用易燃的固体燃料，如木炭、煤炭、汽油和煤油灯，这增加了CO中毒的风险。尤其是在低收入社区和非正式居住区，通风不良和缺乏CO检测设备使得这类中毒事件更加难以预防。

本研究聚焦于开普敦省与火灾无关的CO中毒死亡案例，探讨其在人口密集、经济条件较差的区域中的分布情况。研究发现，这类死亡事件在冬季尤为突出，这与人们在寒冷季节更倾向于使用不安全的取暖方式有关。此外，非火灾相关的CO中毒事件在法医学实践中可能被忽视，导致其诊断和预防措施的不足。因此，本研究旨在提高对这类事件的认识，并通过分析其流行趋势和特征，为政策制定者和公共卫生专家提供参考。

### 2. 研究方法

本研究采用回顾性分析的方法，收集了2022年至2024年间开普敦省法医毒理学单位（FTU）接收的与火灾无关的CO中毒死亡案例。研究对象包括了所有通过法医病理服务（FPS）进行调查的非自然死亡案例，这些案例通常涉及潜在的CO暴露和中毒。研究团队从FTU的内部样本数据库中提取了相关数据，包括样本的接收、提交、检测以及结果分析。研究对象的筛选标准为：CO中毒被确认（通过COHb水平检测），且没有火灾痕迹（如外部烧伤、烟雾吸入或火灾相关的历史记录）。

为了确保研究的可靠性，研究团队对所有病例进行了全面的尸检和毒理学检测，包括血液酒精浓度（BAC）和药物滥用的检测。此外，研究还涵盖了地理分布、季节变化、死亡原因以及可能的中毒来源等因素。数据采集和分析通过Microsoft Excel进行，统计分析则使用R软件，结合多种分析工具（如ggplot2、sf和FatoMineR）对数据进行可视化和多变量分析。所有分析均采用Fisher精确检验和Welch双样本t检验进行，显著性水平设定为p < 0.05。

### 3. 研究结果

研究共纳入68例与火灾无关的CO中毒死亡案例，占FTU在该地区接收的总毒理学案例（5026例）的1.4%。这些案例在三年内保持相对稳定，但冬季的死亡人数显著增加，达到60.3%。这表明冬季的低温和供暖需求是CO中毒事件的一个重要驱动因素。

在性别分布方面，男性占所有案例的69.1%，其中大部分被归类为意外死亡（67.6%），而女性则更多与自杀或仍在调查中的案例相关。年龄分布显示，中年人（30-44岁）是主要受害者群体，占44.1%。这一年龄段的人群在意外死亡和自杀死亡中均占较大比例，这可能与中年人的健康状况、经济压力以及社会心理因素有关。此外，所有低于20岁的案例均为意外死亡或仍在调查中，这可能反映了儿童和青少年在非火灾相关CO中毒事件中的特殊脆弱性。

在地理分布上，开普敦市及其周边区域（即开普敦市都市区）的案例数量最多，占69.1%。其他地区如开普敦葡萄酒产区、花园之路、西海岸和中央卡鲁地区也有一定数量的案例，但相对较少。这表明在城市中心的非正式居住区和低收入社区中，CO中毒事件更为集中。

在中毒来源方面，木炭燃烧（CB）是最常见的CO来源，占50%的案例，其次是车辆尾气（VE）和“沟渠”或“imbawulas”（一种简易的金属桶或容器，用于燃烧木炭、煤炭或废弃物）。CB通常与自杀行为相关，而VE则多与自杀有关。值得注意的是，所有VE相关的死亡均被归类为自杀，这表明车辆尾气作为CO中毒的来源，其使用方式往往具有故意性。

在毒理学检测结果方面，COHb的平均值为60.7%，范围在31.4%至78.4%之间。其中，自杀死亡的COHb水平显著高于意外死亡（p < 0.001），这可能与自杀行为中CO暴露的持续时间或浓度有关。此外，BAC的平均值为0.07 g/100 mL，范围在0.01至0.26 g/100 mL之间。在部分案例中，BAC与COHb之间存在非显著的正相关，这可能反映了酒精摄入对CO中毒的间接影响，如镇静作用和呼吸抑制。

在药物滥用方面，9例案例中检测到与CO中毒相关的物质，如苯二氮?类药物（如阿普唑仑、地西泮）、对乙酰氨基酚、非法兴奋剂（如甲基苯丙胺、可卡因代谢物）以及大麻代谢物THC-COOH。这些药物的使用可能加重CO中毒的后果，特别是在某些个体中，药物和CO的共同作用可能导致更严重的临床表现。

### 4. 讨论

本研究的结果表明，CO中毒在开普敦省是一个重要但未被充分记录的公共卫生问题。尽管全球范围内对CO中毒的报道较为广泛，但在南非，尤其是与火灾无关的案例，相关数据仍然有限。这可能与该国在法医学领域的研究重点不同有关，也可能与信息收集和报告机制的不足有关。

从人口学角度来看，男性在CO中毒案例中占主导地位，这一现象与全球范围内的研究结果一致。然而，意外死亡和自杀死亡在性别分布上存在差异，男性更常见于意外死亡，而女性则更多与自杀相关。这一现象可能与性别在社会角色、健康行为以及对CO中毒风险的认知差异有关。

年龄分布上，中年人是CO中毒的主要受害者，这与全球范围内CO中毒的流行趋势相符。值得注意的是，意外死亡多发生在年轻人中，而自杀死亡则更多出现在中老年人群。这一差异可能与不同年龄段的生活方式、健康状况以及社会心理因素有关。例如，年轻人可能更频繁地在封闭空间中使用木炭或煤炭进行取暖和烹饪，而中老年人可能因孤独感、心理健康问题或慢性疾病而更容易采取极端行为。

从地理分布来看，开普敦市及其周边地区的案例数量最多，这与这些区域的非正式居住状况和能源使用模式密切相关。在这些地区，居民往往缺乏安全的取暖和照明设备，只能依赖木炭、煤炭或其他易燃燃料。这种能源使用模式不仅增加了CO中毒的风险，也反映了该地区社会经济条件的脆弱性。

在中毒来源方面，木炭燃烧是最常见的CO来源，这与全球范围内的研究结果一致。然而，在南非，木炭燃烧的使用模式可能与当地的气候、经济状况以及文化习惯有关。此外，车辆尾气作为CO中毒的来源，其使用方式通常具有故意性，这可能与自杀行为的策略有关。例如，一些自杀案例中，受害者通过将车辆尾气导入室内以达到CO中毒的目的。

从毒理学角度来看，COHb水平是判断CO中毒的重要指标。然而，由于CO中毒的诊断需要结合现场调查、尸检结果和毒理学检测，因此不能仅凭COHb水平进行判断。此外，CO中毒的临床表现可能受到多种因素的影响，如个体的健康状况、饮酒习惯以及药物使用情况。这些因素在CO中毒的诊断和预防中需要被充分考虑。

在公共卫生干预方面，本研究强调了以下几个关键点：首先，需要加强公众教育，提高对CO中毒风险的认识；其次，改善住房条件，特别是在非正式居住区，确保通风良好和CO检测设备的普及；再次，增加对安全能源来源的可及性，减少对易燃燃料的依赖；最后，针对高风险产品（如木炭）进行强制性警告标签的使用，并在这些产品上提供自杀预防热线信息，以减少相关死亡事件的发生。

### 5. 研究的局限性

尽管本研究提供了重要的数据，但其研究结果仍然存在一定的局限性。首先，研究样本仅限于开普敦省法医毒理学单位接收的案例，未能涵盖未进行毒理学检测的案例或被转送到国家法医化学实验室的案例。因此，研究结果可能无法完全反映该地区CO中毒的整体情况。其次，研究时间跨度仅为三年，这可能限制了对时间趋势的分析。为了更全面地了解CO中毒的流行趋势，需要更长时间的数据收集和分析。最后，由于当时毒理学检测的范围有限，部分案例未能进行更广泛的药物滥用检测，这可能影响对联合中毒情况的评估。

### 6. 结论

本研究揭示了南非开普敦省与火灾无关的CO中毒事件的流行趋势、特征及其社会经济背景。结果显示，意外死亡在该地区更为常见，而自杀死亡则主要与车辆尾气或木炭燃烧有关。这一发现强调了CO中毒在不同人群中的差异性，并提出了针对不同风险群体的预防策略。从法医学角度来看，全面的现场调查、详细的尸检分析以及有针对性的毒理学检测对于准确诊断CO中毒至关重要。此外，研究还指出了在南非开展此类研究的重要性，填补了当地文献中的空白，并为公共卫生政策的制定提供了数据支持。

未来的研究应进一步扩大样本规模，延长研究时间，并探索更全面的毒理学检测方法，以更准确地评估CO中毒的流行趋势和相关风险因素。同时，应加强公众教育，提高对CO中毒的预防意识，并推动政策干预，以减少该地区的CO中毒事件。只有通过多方面的努力，才能有效应对这一公共卫生挑战，保障居民的生命安全。