Miten tulkitsen biomonitorointituloksia?

Biomonitoroinnin viite- ja toimenpiderajat

Biomonitorointitulosten tulkinnassa oleellisia ovat biomonitoroinnin viiterajat: altistumattomien viiteraja ja toimenpideraja.

Altistumattomien viiteraja kertoo sen pitoisuuden, jota suomalaiset eivät yleensä ylitä ilman ylimääräistä, yleensä työperäistä altistumista tietylle kemikaalille. Altistumattomien viiterajan ylitys kertoo henkilön altistuneen kyseiselle aineelle, mutta ei vielä siitä, onko tästä altistumisesta odotettavissa terveydellistä haittaa.

Toimenpideraja on pitoisuus, jonka alapuolella pysyminen yleensä tarkoittaa, että vakavia terveyshaittoja ei ole odotettavissa. Toisaalta kertaluonteinen toimenpiderajan ylittäminen ei tarkoita sitä, että sairastumista olisi odotettavissa, koska yleensä raja-arvoihin liittyy jonkinasteinen turvamarginaali.

Biomonitoroinnin toimenpideraja on johdettu joillekin kemikaaleille käyttäen suoraan kliinisepidemiologista tietoa altistumista osoittavan biologisen mittarin pitoisuuden ja terveysvaikutusten välisestä suhteesta. Tällaisia kemikaaleja ovat esimerkiksi elohopea, häkähemoglobiini, kadmium ja lyijy, joiden kohdalla on olemassa kattavasti tietoa biomarkkerin ja aineen terveysvaikutusten välisestä annosvastesuhteesta.

Joillekin kemikaaleille toimenpideraja on johdettu työhygieenisestä raja-arvosta (HTP-arvosta), jolloin se on myös periaatteessa terveysperusteinen, sillä HTP-arvo on määritelmänsä mukaisesti terveysperusteinen arvo. Toimenpideraja on tällöin toksikokineettisten tutkimusten perusteella asetettu sellaiseksi, että se vastaa 8 tunnin altistumista työhygieeniselle raja-arvolle. Tällaisia toimenpiderajoja on annettu mm. tolueenille, trikloorietyleenille, arseenille, bentseenille ja styreenille.

Joillekin aineille, jotka joutuvat elimistöön normaalissa työympäristössä ensisijaisesti ihon kautta ja joille tästä syystä ei voida asettaa HTP-perusteista toimenpiderajaa, toimenpideraja on saatettu johtaa hyvästä työkäytännöstä pitoisuutena, jota hyvin hoidetussa työpaikassa ei yleensä ylitetä. Tällaiset raja-arvot on annettu aniliinille, metyleenibis(2-kloorianiliini)lle (MOCA) ja metyleenidianiliinille (MDA). Näidenkin raja-arvojen asettamisessa on toksikologisen tiedon perustella arvioitu se, että terveysriskit näillä hyviin työtapoihin perustuvilla tasoilla ovat pienet.

Toimenpiderajojen asettamisen perusteena oleva tietopohja eri aineiden biologisista- tai terveysvaikutuksista vaihtelee suuresti. Joistakin aineista, esim. lyijystä tai kadmiumista on olemassa runsaasti epidemiologista tietoa niiden haittavaikutuksista ja haittavaikutusten annos-vastesuhteista, kun taas toisten aineiden kohdalla tieto perustuu yksinomaan eläinkoetietoon. Uusien tutkimusten avulla saamme jatkuvasti lisää tietoa eri aineiden haittavaikutuksista. Kun uutta tietoa aineen haittavaikutuksista tulee, sen merkitys raja-arvoon arvioidaan ja tarvittaessa raja-arvoa muutetaan (yleensä lasketaan) ottaen huomioon uusi tieto. Biomonitoroinnin toimenpiderajoja onkin viimeisen vuoden aikana muutettu seuraavien altisteiden kohdalla (kuva « Viimeisen vuoden aikana muuttuneet biomonitoroin»1).

Miten suhtautua mittaustuloksiin, jotka jäävät altistumattomien viiterajan ja toimenpiderajan väliin?

Tulosten tulkinnassa saattaa nousta esille se, miten suhtautua mittaustuloksiin, jotka jäävät altistumattomien viiterajan ja toimenpiderajan väliin, ja miten kiireellisesti pitäisi altistumiseen puuttua missäkin tilanteessa. Raja-arvot eivät vielä sellaisenaan kerro kuinka aktiivisesti altistumiseen olisi puututtava tai kuinka usein altistumista olisi työterveyshuollossa seurattava. Tällaisessa arvioinnissa tulee ottaa huomioon, millaisesta kemikaalista on kyse: onko kyseessä erityistä vaaraa, esimerkiksi syöpävaaraa, aiheuttava aine vai vain vähäisempiä haittaominaisuuksia omaava aine.

Arvioinnin helpottamiseksi Työterveyslaitos on kehittänyt biomonitoroinnin analyysivastausten yhteydessä antamaansa informaatiota. Analyysilausuntoihin lisätään ainekohtaista ohjeistusta tulosten merkityksestä ja toimenpiteiden tarpeellisuudesta. Näiden ainekohtaisten ohjeiden on tarkoitus helpottaa työterveyshuoltojen työtä tulosten merkityksen arvioinnissa antamalla viitteellistä ohjetta siitä, miten millaiseenkin biomonitorointitulokseen tulisi suhtautua. Esimerkki tällaisesta ainekohtaisesta tulkinta- ja arviointiohjeistuksesta on esitetty kuvassa « Esimerkki veren tolueenianalyysin tulosten tulk»2. Ainekohtaisia ohjeita laadittaessa on käytetty pohjana kuvassa « Yleinen malli kemikaalialtistumisen merkityksen»3 esitettyä yleistä mallia toimenpidetarpeiden arvioinnista, jota on sovellettu jokaiseen aineeseen erikseen.

On kuitenkin tärkeä huomioida, että tulkittaessa tuloksia näiden ohjeiden mukaan on oltava varmuus siitä, että näyte on otettu ohjeiden mukaisesti ja se edustaa tutkittavaa työtilannetta (ks. kappale biomonitoroinnin virhelähteistä alla). Etenkin tehtäessä päätöksiä seurantavälin harventamisesta monitorointitulosten pohjalta, on oltava varmuus, ettei näyte ole otettu vääränä ajankohtana tai ajankohtana, jolloin altistavaa työvaihetta on tehty poikkeuksellisen vähän verrattuna normaalitilanteeseen. Usein kattavan kuvan saaminen päätöksenteon pohjaksi vaatii useamman näytteen tai useamman henkilön monitorointia. Lisäksi on muistettava, että työolosuhteissa tapahtuva muutos johtaa seurantatarpeen uudelleen arviointiin.

Biomonitorointi erityistä vaaraa aiheuttavien aineiden arvioinnissa

Biomonitorointi on hyvä apuväline erityisesti arvioitaessa altistumista erityistä vaaraa aiheuttaville aineille eli syöpävaarallisille, mutageenisille ja lisääntymismyrkyllisille aineille sekä esimerkiksi arvioitaessa erityisäitiysvapaan tarvetta näitä aineita käytettäessä. Erityisäitiysvapaaohjeistuksen (Taskinen ym., 2006) mukaan syöpävaarallisiksi, lisääntymismyrkyllisiksi ja mutageenisiksi luokitelluille aineille ei tule altistua ollenkaan raskauden aikana. Altistumisen arvioinnissa ongelmaksi saattaa joidenkin aineiden kohdalla muodostua tausta-altistuminen. Esimerkiksi tolueenille, joka on EU:ssa luokiteltu sikiövaaralliseksi ei erityisäitiyslomaohjeistuksen mukaan tule altistua ollenkaan raskauden aikana. Vaaraa aiheuttavan tolueenialtistumisen arviointi ilmamittausten perusteella tulee kuitenkin vaikeaksi, koska mikrogrammatasoisia tolueenipitoisuuksia on mm. jokaisessa kodissa. Tästä syystä 0-rajaa ei voida soveltaa. Tolueenialtistumista voidaan mitata verestä biomonitoroimalla. Työssään altistumattomien veren tolueenipitoisuus jää yleensä alle 50 nmol/l. Tätä rajaa suositellaan sovellettavan raskaana olevan tolueenialtistumisen rajaksi (Santonen ja Taskinen, 2008). Koska tolueeni harvoin esiintyy ainoana kemikaalina työpaikalla, on kuitenkin erityisäitiysvapaan arvioinnissa huomioitava myös muut mahdolliset liuottimet ja niiden vaikutus erityisäitiysvapaatarpeeseen. Kuvassa « Biologisia mittareita erityisäitiysvapaasäädöksi»4 on lueteltu erityisäitiysvapaasäädöksessä mainitut kemialliset altisteet ja niille olemassa olevia biologisia mittareita.

Työterveyslaitos ylläpitää rekisteriä ammatissaan syöpäsairauden vaaraa aiheuttaville aineille altistuvista (ASA- rekisteri). Työnantajan tulee ilmoittaa ASA-rekisteriin työntekijät, jotka ovat altistuneet syöpäsairauden vaaraa aiheuttaville aineille kyseisenä vuonna merkittävän osan työajastaan, vähintään 20 työpäivän ajan tai joiden altistuminen on todettu esim. työhygieenisillä mittauksilla. Syöpävaarallisen aineen käyttö ei kuitenkaan aina tarkoita altistumista; esimerkiksi jos syöpävaarallista ainetta käytetään suljetussa järjestelmässä eikä altistumista pääse tapahtumaan, ilmoitusta ei tarvitse tehdä. Biomonitorointi voi monessa tapauksessa auttaa arvioimaan ASA-ilmoituksen tarvetta tunnistamalla altistumiset, jotka johtavat aineen tai sen metaboliitin pitoisuuden nousuun elimistössä yli normaaliväestön viiterajojen.

Huomioi mahdolliset virhelähteet tuloksia tulkittaessa!

Tuloksen arvioinnin lähtökohta on, että näyte on otettu ohjeiden mukaisesti ja edustaa tutkittavaa työtilannetta.

Elimistöön kertyvien altisteiden kuten lyijyn ja kadmiumin näytteenottoajankohta ei ole kriittinen, mutta nopeasti joissain tunneissa poistuvien aineiden mittaaminen päivän kahden päästä ei kerro enää altistumisesta vaan elimistön taustakuormasta. Toisaalta esimerkiksi mitattaessa tolueenialtistumista, tulee verinäyte ottaa vasta seuraavana aamuna, jotta pitoisuus on tasoittunut elimistössä. Heti altistumisen jälkeen otettu näyte kuvaa paikallista ihoimeytymistä siinä kädessä, josta näyte otetaan. Tällaisesta näytteestä tehdyllä mittauksella ei ole mitään merkitystä kokonaisaltistumisen kanssa. Tolueenialtistumisen kohdalla on erittäin tärkeää, että työntekijä ei ole myöskään aamulla ollut työpaikalla ennen näytteenottoa.

Styreenialtistumisen mittarina käytetty virtsan manteli- ja fenyyliglyoksyylihapponäyte tulee ottaa seuraavana aamuna, koska tällöin aineen metaboliatuotteiden määrä virtsassa on eri henkilöillä vertailukelpoinen ja kuvaa edellisen päivän altistumista. Joissain altistumisissa käytetään henkilön omaa näytettä ennen altistumista vertailuarvona altistumisen jälkeiseen näytteeseen; esimerkiksi orgaanisen fosfori-insektisidin inhiboima koliiniesteraasi. Tulosta ei voida arvioida ilman lähtöarvoa.

Mitattaessa itse altistetta elimistön nesteistä on huolehdittava työvaatteiden vaihdosta ja peseytymisestä ennen näytteenottoa. Näyte voi likaantua myös näytteenottovälineistä ja lähetysastioista. Verinäytteen osalta on myös huomioitava, että hyytymisenestoaineet pitää olla vapaita tutkittavasta aineesta ja esimerkiksi värillisistä korkeista ei irtoa metalleja. Virtsanäytteiden kohdalla ongelmana on usein liiallinen nesteiden nauttiminen, jolloin virtsa on usein hyvin laimeaa, eikä näyte ole enää edustava altistumisen arvioinnin kannalta.

Myös elintapatekijät saattavat toimia sekoittavina tekijöinä biomonitorointituloksia tulkittaessa. Tupakansavussa on mm. kadmiumia. Tupakoijilla onkin korkeampi veren ja virtsan kadmiumpitoisuus kuin tupakoimattomilla. Myös veren häkähemoglobiinipitoisuus nousee tupakoidessa niin korkeaksi, ettei työperäistä altistumista voida enää arvioida. Tästä syystä käytettäessä häkähemoglobiinimittausta työperäisen altistumisen arviointiin henkilön tuleekin olla tupakoimatta vähintään 10 tuntia ennen näytteenottoa. Myös lääkeaineet voivat vaikuttaa elimistön pohjatasoon, esimerkkinä näistä vatsahappoja neutraloivat alumiinipitoiset aineet. Myös tietyt ravintoaineet/-lisät sisältävät mitattavia aineita. Pellavansiemenissä on aineita, jotka nostavat elimistön tiosyanaattipitoisuutta. Tämä tulee merkittäväksi suuremmilla annoksilla.

Tuloksen tulkinnan kannalta on myös merkittävää, että tulosta verrataan raja-arvoihin, jotka ovat määritetty samalla menetelmällä suomalaisesta taustamateriaalista ja jonka näytteenkeräys ja näytteen standardointi on tapahtunut samalla tavoin kuin varsinaisen altistumismittausnäytteen. Lähempiä ohjeita näytteenotosta saa Työterveyslaitoksen julkaisemasta Kemikaalialtistumisen biomonitorointi näytteenotto –ohjekirjasta, joka on saatavina painettuna tai laitoksen internetsivuilta osoitteesta www.ttl.fi/biomonitorointi.

Yhteenveto

Työntekijöiden altistumisen arvioimisessa on tärkeää, että tiedetään millaisissa olosuhteissa hän työskentelee, mitä aineita/materiaalia ja tekniikkaa hän käyttää työskennellessään ja millaiset henkilönsuojaimet hänellä on käytössä. Työhygieenisillä mittauksilla voidaan arvioida työpaikan ilman kemikaalipitoisuutta, mutta yksilöllistä altistumista voidaan arvioida vain biomonitoroinnilla, joka ottaa huomioon kaikki altistumisreitit. Se on ainoa tekniikka, jolla voidaan arvioida henkilönsuojanten tehokkuutta altistumisen hallinnassa yksilötasolla.

Biomonitorointitulosten tulkinnan oleellisia apuvälineitä ovat altistumattomien viiterajat ja toimenpiderajat. Kun altistumattomien viiteraja kuvaa pitoisuutta, jota suomalaiset eivät ylitä ilman ylimääräistä, yleensä työperäistä altistumista tietylle kemikaalille, toimenpideraja puolestaan kuvaa pitoisuutta, jonka alapuolella pysyminen yleensä tarkoittaa, että vakavia terveyshaittoja ei ole odotettavissa. Toimenpideraja-arvoja päivitetään aina tutkimustiedon karttuessa. Toimenpideraja-arvot eivät kuitenkaan yksittäisinä numeroarvoina anna ohjeita toimenpidetarpeiden kiireellisyydestä tai jatkoseurantatarpeesta, eivätkä ota huomioon kriittisen terveysvaikutuksen vakavuutta altistumisen merkityksen ja toimenpidetarpeiden kiireellisyyden arvioinnissa. Tähän avuksi on luotu tässä artikkelissa esitetty malli tulosten merkityksen arvioimiseksi. Mallia sovellettaessa tulosten merkityksen arvioinnissa on kuitenkin muistettava varmistaa, että näyte on ollut edustava työtehtävän arvioinnin kannalta, se on otettu oikeaan aikaan ja näytteenkeräys on tapahtunut annetun ohjeistuksen mukaisesti.

Kuva 1.

Viimeisen vuoden aikana muuttuneet biomonitoroinnin raja-arvot perusteineen. Lisätietoa, mukaanlukien toimenpiderajan ainekohtaiset perustelumuistiot, löytyy osoitteesta: www.ttl.fi/biomonitorointi => tulosten tulkinta

Kuva 2.

Esimerkki veren tolueenianalyysin tulosten tulkinnasta.

Kuva 3.

Yleinen malli kemikaalialtistumisen merkityksen arvioimiseksi ja biomonitoroinnin seurantatarpeen määrittämiseksi (muokattu Rantanen ja Pääkkönen, 2003 mallin pohjalta).

Kuva 4.

Biologisia mittareita erityisäitiysvapaasäädöksissä mainituille kemiallisille altisteille.