综述：焊接与钎焊烟雾及肺癌风险：系统综述与Meta分析

《Journal of Occupational Medicine and Toxicology》：Welding and brazing fumes and lung cancer risk: a systematic review and meta-analysis

　　

摘要

背景
既往系统综述多采用二元暴露分类，而未对焊接烟雾暴露的异质性进行表征。本研究旨在基于工艺类型、母材类型及金属烟雾成分，对焊接烟雾所致肺癌风险进行系统暴露表征与估计，并考察相关高温金属加工工艺的证据。

方法
研究人员检索了截至2025年7月的PubMed、Embase和Web of Science，纳入队列研究、病例-对照研究及其他流行病学研究。研究人员从全文描述中系统提取暴露信息，并按焊接工艺、母材及金属烟雾成分进行分类。对比较性风险估计值与标准化比值估计值分别实施随机效应（random-effects）Meta分析。

结果
在符合纳入标准的86项研究中，排除12个重叠队列和16项高偏倚风险研究后，58项研究被纳入定量综合；其中分析了39项比较性风险研究和22项标准化比值研究。合并相对危险度（relative risk, RR）为1.51（95%置信区间（confidence interval, CI）：1.36–1.67；I²?=?39.4%），合并标准化比值为1.32（95% CI：1.24–1.40；I²?=?76.6%）。该关联在各亚组分析中均较稳健：对吸烟进行调整的研究（RR?=?1.55；n?=?31）和对石棉进行调整的研究（RR?=?1.53；n?=?12）所得估计值与总体结果一致。比较性风险研究（p?=?0.03）和标准化比值研究（p?=?0.013）均观察到显著剂量-反应梯度。气体保护金属电弧焊（gas metal arc welding, GMAW）和气体保护钨极电弧焊（gas tungsten arc welding, GTAW）显示风险点估计升高，不锈钢焊接显示出风险增加的提示性证据；然而，次级分析基于少量研究，且置信区间较宽。检测到发表偏倚证据，但校正后估计值仍具有统计学显著性。比较性风险证据确定性为中等，标准化比值证据确定性为低。

结论
焊接烟雾暴露与肺癌风险约增加50%相关，且敏感性分析结果一致。基于工艺的分析提示GMAW和不锈钢焊接风险升高，但由于数据有限，仍需进一步研究，同时应优先推进预防措施。关于钎焊、软钎焊和火焰切割的数据有限，构成未来研究的证据空白。

试验注册
PROSPERO CRD420251238410

Background

论文首先界定了研究问题的重要职业卫生背景。肺癌仍是全球癌症相关死亡的首位原因，尽管吸烟是主要危险因素，但职业暴露亦构成重要疾病负担。焊接烟雾因暴露人群规模巨大而具有突出的公共卫生意义。国际癌症研究机构（IARC）已于2017年将焊接烟雾列为对人类致癌的1类致癌因素，但既往系统综述多采用“暴露/未暴露”的二元分类，未能揭示不同焊接工艺、不同母材以及不同金属烟雾组分之间的风险差异。文章据此提出核心研究目标：通过更精细的暴露表征，估计焊接烟雾与肺癌的关联强度，并同时考察钎焊、软钎焊和火焰切割等相关高温金属加工过程的证据状况。

Methods

Protocol and registration
研究遵循系统综述与Meta分析优先报告项目（PRISMA）2020声明，并在PROSPERO完成前瞻性注册。作者明确指出，本研究是在WHO/ILO关于职业性焊接烟雾暴露与肺癌系统综述基础上的扩展，重点不在于单纯更新总体效应值，而在于形成按焊接工艺、母材和烟雾成分分层的暴露特异性风险估计。

Eligibility criteria
研究采用人口-暴露-对照-结局（PECO）框架制定纳入标准。纳入对象为工作年龄成人，研究类型包括队列研究和病例-对照研究，要求报告职业性焊接烟雾或相关高温金属加工暴露与肺癌发病或死亡之间的定量效应估计。比较性风险研究以无暴露或最低暴露工人为参照；标准化比值研究则采用一般人群年龄、性别和日历时期特异率构建期望值。

Information sources and search strategy
文献检索覆盖PubMed、Embase和Web of Science Core Collection，检索时间截至2025年7月26日，不限制发表时间和语言。除数据库检索外，研究还通过纳入文献的前向、后向引文追踪，以及对既往WHO/ILO综述、IARC专著和既有Meta分析参考文献的系统核查，尽可能提高证据捕获的完整性。

Study selection
文献筛选由两位研究者独立完成，包括标题、摘要和全文评估，不一致之处通过讨论或第三方裁决解决。该流程体现了系统综述在研究选择环节中的标准化与重复性控制。

Data extraction
数据提取不仅包括研究特征、效应值及混杂因素调整情况，还特别强调对暴露信息的系统提取。作者从全文的方法、结果和讨论等部分检索关于具体焊接工艺、母材和金属烟雾成分的描述，并区分“原研究已作为单独暴露类别分析”与“仅在职业史中提及但未单独分析”两类信息。该文本基础暴露提取策略是本研究的方法学创新之一，使后续暴露分层综合成为可能。对于多重效应值，优先选取吸烟调整后的估计，并进一步优先纳入调整最充分的结果。

Risk of bias assessment
偏倚风险采用Navigation Guide框架评价，涵盖源人群代表性、暴露和结局测量有效性、混杂控制等多个维度，并将研究总体质量划分为低、中、高偏倚风险。该评价为后续主分析和敏感性分析中排除高偏倚研究提供了依据。

Effect measures
作者依照WHO/ILO框架，将研究分为比较性风险估计和标准化比值估计两类，分别对应内部参照与外部参照的流行病学设计逻辑。若同一研究同时报告两类指标，则分别进入对应分析。

Statistical analysis
统计学上，研究对比较性风险和标准化比值分别实施随机效应Meta分析，采用限制性极大似然法估计研究间方差τ²，并报告95% CI及95%预测区间。异质性以I²、τ²和Cochran’s Q检验评估。预设亚组包括性别、地区、研究设计、发表时期、行业场景、暴露评估方法及混杂因素调整情况。作者还进行了针对具体焊接工艺、母材和金属成分的次级合并分析，并通过排除高偏倚研究、逐一排除研究（leave-one-out）以及固定效应模型比较来检验稳健性。发表偏倚则通过漏斗图、Egger回归检验、Begg秩相关检验及trim-and-fill方法评估。

Certainty of evidence
证据确定性采用Navigation Guide对GRADE的职业卫生适配框架进行评价。观察性研究起始为中等确定性，再根据偏倚、间接性、不精确性、不一致性、发表偏倚及剂量-反应关系等因素进行上调或下调。

Results

Study selection
检索共获得大量初始记录，经去重、题录筛选和全文评估后，共有86项研究符合纳入标准。进一步排除12项重叠队列研究和16项高偏倚风险研究后，主分析纳入39项比较性风险研究和22项标准化比值研究。该结果说明作者在强调证据全面性的同时，也通过质量筛选控制主分析的内部效度。

Study characteristics
比较性风险研究发表于1983—2019年之间，以病例-对照研究为主，研究地区主要集中于欧洲和美洲，男性样本占主导，行业分布包括船舶制造、金属制造及基于一般人群的研究。暴露评估方法包括问卷、职业名称、职业暴露矩阵（job-exposure matrix, JEM）和专家评估。大多数研究对吸烟进行调整，但对石棉和社会经济地位的调整比例相对较低。标准化比值研究则以职业队列研究为主，发表时间更早，欧洲研究占多数。整体来看，不同研究在暴露定义与评估深度方面存在明显差异，这也是后续异质性的重要来源。

Risk of bias in studies
比较性风险研究中，多数为中等或低偏倚风险；标准化比值研究的高偏倚比例更高。主要方法学问题包括石棉等混杂因素调整不充分、基于粗略职业名称的暴露错分，以及外部比较设计固有的健康工人效应（healthy worker effect）。

Results of syntheses / Main analysis
主分析显示，规律职业性暴露于焊接烟雾的工人，其肺癌合并相对危险度为1.51，提示风险升高约51%，且异质性为中等。95%预测区间仍高于1，说明即使在新的研究场景中，也较可能观察到风险升高。标准化死亡/发病比值的合并估计为1.32，尽管异质性较高，但方向一致。分层结果显示，病例-对照研究和队列研究均提示风险升高；发病结局和死亡结局亦呈相似方向。随机效应模型下研究权重分布较为均衡，相比固定效应模型更适合本研究存在真实异质性的证据结构。

Subgroup analyses
亚组分析表明，风险升高在不同性别构成、地区、行业和暴露评估方法中均较一致。船舶制造业风险较高，提示密闭空间作业、通风不足及历史性石棉共暴露可能加重危险。按研究设计分层时，病例-对照研究效应值高于队列研究。重要的是，无论是否调整吸烟、石棉或社会经济地位，整体关联均保持稳定，说明这些混杂因素不足以完全解释观察到的肺癌风险升高。

Sensitivity analyses
敏感性分析进一步证实主结论稳健。将分析限制于低偏倚风险研究后，合并效应值与主结果相近甚至略高；逐一排除单项研究亦未见总体估计发生实质改变。固定效应模型所得估计虽然较低，但仍具有统计学显著性，表明关联并非由个别小样本研究驱动。

Secondary analyses
在暴露特异性分析中，气体保护金属电弧焊（GMAW/MIG）和气体保护钨极电弧焊（GTAW/TIG）均显示风险升高。母材分析提示，不锈钢焊接和低碳钢/碳钢焊接都可能与肺癌风险增加相关，其中不锈钢焊接在标准化比值分析中达到统计学显著，而比较性风险分析置信区间较宽，显示证据仍有限。金属烟雾成分方面，铬和镍相关暴露的点估计较高，但定量证据数量不足，精确性有限。与之相比，关于火焰切割、钎焊和软钎焊的独立研究极少，尚不足以形成可靠合并估计。

Additional analyses
Meta回归显示，在比较性风险研究中，发表年份与效应量呈负相关，提示较新的研究效应值略有下降趋势；而偏倚评级与效应量无显著关系。剂量-反应分析是本文的重要证据强化点：无论在比较性风险研究还是标准化比值研究中，焊接暴露持续时间更长者均表现出更高肺癌风险，支持生物学梯度存在。探索性分析进一步纳入“文中提及但未单独分析”的工艺或材料信息，其结果方向与正式次级分析大体一致，但不确定性更高。

Publication bias
作者发现两类主分析均存在小样本效应与发表偏倚迹象。经trim-and-fill校正后，合并效应值有所衰减，但仍保持统计学显著。这表明原始估计可能略高，但焊接烟雾与肺癌的正相关关系并未因偏倚校正而消失。

Certainty of evidence
比较性风险证据最终被评为中等确定性。虽然存在发表偏倚，但剂量-反应关系明确，且某些残余混杂更可能将效应低估而非夸大。标准化比值证据由于高偏倚比例和较强异质性，被评为低确定性，但方向上的一致性仍支持总体关联存在。针对具体工艺、母材和金属成分的次级分析，由于研究数量少、置信区间宽，证据等级普遍较低。

Discussion

讨论部分强调，本研究的核心贡献在于突破既往二元暴露分类方式，建立了基于工艺、材料和烟雾成分的精细化风险综合框架。总体上，研究确认焊接烟雾与肺癌风险增加存在稳定关联，并提供了剂量-反应证据。作者认为，GMAW/MIG、GTAW/TIG以及富含铬、镍的烟雾可能代表更高风险暴露场景，这与不锈钢焊接过程产生六价铬和镍化合物的生物学合理性相一致。文章据此提出，单纯依据总烟雾质量浓度制定职业接触限值，可能不足以反映真实致癌危险，烟雾成分可能比总颗粒物浓度更具风险预测价值。

作者还将本研究结果与既往WHO/ILO综述及IARC专著进行了比较，指出总体效应值略高，但真正的新意在于暴露特异性刻画。对于钎焊、软钎焊和火焰切割，文章认为当前证据空白本身就是重要发现。这些工艺在温度条件、颗粒物粒径分布、金属成分及肺泡沉积效率上与典型电弧焊不同，因此不能简单套用焊接烟雾的风险判断。尤其火焰切割在切割不锈钢或涂层金属时，仍可能产生接近电弧焊的铬、镍暴露，应成为后续研究重点。

Conclusions

结论部分指出，本系统综述与Meta分析确认职业性焊接烟雾暴露与肺癌风险增加约51%相关，且证据确定性为中等。进一步的暴露分层分析提示，GMAW/MIG、不锈钢焊接以及含铬、含镍烟雾可能具有更高危险，但由于数据仍有限，相关结论主要用于提出研究假设与预防优先级。文章最终强调，应将工程控制、局部排风和呼吸防护优先用于高风险焊接场景，同时加强对钎焊、软钎焊和火焰切割等相关高温金属工艺的独立流行病学研究。