Verbranding door waterstoffluoride

Dames en Heren,

Een chemische verbranding met waterstoffluoride veroorzaakt hevige pijn en ernstige weefselbeschadiging. Hiernaast kunnen ernstige elektrolytstoornissen ontstaan, met de dood als gevolg. Van origine wordt dit middel gebruikt in de metaal- en glasindustrie, maar tegenwoordig wordt het ook gebruikt als roestverwijderaar, gevelreiniger en schoonmaakmiddel. Dit leidt in toenemende mate tot blootstelling aan waterstoffluoride in de huiselijke omgeving en op het werk.

Het is van cruciaal belang dat artsen zich bewust zijn van het bestaan van dit type chemische verbranding, omdat de behandeling specifieke kennis en middelen vereist. Wij beschrijven 3 patiënten met een verbranding door waterstoffluoride en zetten aan de hand hiervan de basis van de behandeling uiteen.

Patiënt A, een 39-jarige man, had de gehele dag gewerkt met een ontroestingsmiddel (10% waterstoffluoride). Hoewel hij handschoenen had gedragen ontstond er pijn aan de wijsvinger van zijn rechter hand die zich uitbreidde naar alle vingers. Nadat hij zijn hand 30 min met kraanwater had gespoeld, meldde hij zich 2,5 h later op eigen initiatief op onze Spoedeisende Hulp (SEH).

Bij lichamelijk onderzoek was de gehele hand pijnlijk en zagen wij een witte verkleuring van de hand tot aan het polsgewricht. De huid van de vingertoppen vertoonde enkele defecten en onder de nagels werden paarsblauwe verkleuringen waargenomen. In totaal was 0,5% van het lichaamsoppervlak aangedaan. De serumconcentraties calcium en magnesium werden bepaald; deze bedroegen respectievelijk (referentiewaarden tussen haakjes) 2,36 mmol/l (2,10-2,50) en 0,8 mmol/l (0,7-1,0).

Onder axillaire zenuwblokkade verrichtten wij vervolgens een nagelextractie van alle nagels van de rechter hand. Daarna werd de volledige hand behandeld met topicale calciumgluconaatgel 2,5%, waarop de pijn afnam.

Patiënt werd opgenomen op de Cardiac Care Unit voor hartritmebewaking. De calciumconcentratie werd om de 3 h bepaald. Deze daalde tot 2,26 mmol/l en bleef daarna stabiel. Bij controle de volgende dag had patiënt geen pijn meer en waren er geen nieuwe huiddefecten ontstaan. De defecten aan de nagelbedden werden behandeld met fusidinezuur in zalf, waarna volledige genezing optrad en de nagels teruggroeiden.

Patiënt B, een 31-jarige man, werd naar ons ziekenhuis verwezen vanuit een SEH van een ander ziekenhuis. Hij had die dag een gevel gereinigd, waarbij hij een beschermend pak aan had. Tijdens het afronden van de werkzaamheden, waarbij hij zijn handschoenen had uitgetrokken, kreeg hij onverdunde gevelreiniger (24% waterstoffluoride) over beide handen. Binnen 1 uur was een hevige pijn aan beide handen ontstaan waarna hij deze langdurig had gespoeld met water en zeep. In verband met aanhoudende pijn had hij op eigen initiatief de SEH van een ziekenhuis in zijn woonomgeving bezocht. Circa 12 uur na het incident kwam patiënt aan op onze SEH.

Bij lichamelijk onderzoek zagen wij beiderzijds een rode gezwollen handrug met enkele bleke gebieden. Tevens had patiënt 2 necrotische laesies ter plaatste van digitus III en IV rechts. Onder de nagels van digitus II, III en IV rechts waren eveneens blauwe verkleuringen te zien, en dit gebied was ook pijnlijk bij aanraking (figuur 1a). In totaal was circa 3% van het lichaamsoppervlak aangedaan.

De serumconcentraties van calcium en magnesium werden bepaald; deze bedroegen respectievelijk 2,46 mmol/l en 0,8 mmol/l. De aangedane nagels werden verwijderd onder Oberst-anesthesie en het necrotische weefsel werd geëxcideerd (figuur 1b). Vervolgens werden de handen behandeld met topicale calciumgluconaatgel 2,5%, waarna de pijn snel afnam. Patiënt werd opgenomen in het brandwondencentrum zonder ritmebewaking. De calciumconcentratie, die na 3 h nogmaals was bepaald, bleef binnen de referentiewaarden.

De volgende dag had patiënt geen pijn meer en was het wondoppervlak van de nagelbedden vitaal. De open defecten werden met zilversulfadiazine behandeld. Na een week waren de huiddefecten genezen en in de loop van de tijd groeiden er weer nieuwe nagels.

Patiënt C, een 26-jarige man, werd vanuit een SEH elders verwezen naar ons ziekenhuis. Bij het verwijderen van roest had hij onverdunde roestverwijderaar (70% waterstoffluoride) over de vingers van zijn linker hand gegoten. Hij had direct pijn gekregen, waarna hij zijn hand anderhalf uur met water had gespoeld. De geconsulteerde huisarts had pijnstilling voorgeschreven en adviseerde het smeren van vaseline.

Wegens persisterende pijn meldde patiënt zich later die dag op eigen initiatief bij de SEH van het nabij gelegen ziekenhuis. Daar zag men bij lichamelijk onderzoek dat de nagels bleek waren met blauwe verkleuringen. Hierop werden de nagels geëxcideerd onder sedatie met propofol. Het laboratoriumonderzoek toonde een calciumconcentratie van 2,27 mmol/l. Patiënt werd vervolgens na overleg naar ons ziekenhuis verwezen.

De pijn persisteerde ondanks toediening van opioïden en de eerste 4 stralen van de linker hand waren bleek. Het wondbed na de nagelextracties was vitaal, maar de sensibiliteit was verminderd.

Een aanvullend ecg toonde geen afwijkingen en herhaald laboratoriumonderzoek toonde niet-afwijkende concentraties van calcium (2,13 mmol/l) en magnesium (0,9 mmol/l). Wij gaven lokale behandeling met calciumgluconaatgel 2,5% en patiënt werd opgenomen op de Intensive Care voor hartritmebewaking en het volgen van de calciumconcentratie, die stabiel bleef. De pijn verminderde gedurende de opname. De behandeling met calciumgluconaatgel werd poliklinisch gecontinueerd tot de pijn verdween. De restdefecten werden vervolgens behandeld met fusidinezuur in zalf tot de huid genezen was.

Beschouwing

Epidemiologie

Per jaar worden circa 8700 personen op een SEH behandeld in verband met brandwonden. Bij 2000 van hen is sprake van een arbeidsongeval, waarvan 17% (340 ongevallen) veroorzaakt wordt door een chemisch agens.1

In 2010 werden bij het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) 31 meldingen met betrekking tot waterstoffluoride – HF, fluorwaterstof – geregistreerd.2 Aannemelijk is dat de daadwerkelijke incidentie hoger ligt, aangezien het RIVM niet voor elk incident geraadpleegd wordt. Veelal zal men direct of na overleg met een brandwondencentrum met de behandeling van de patiënt beginnen.

Chemische verbrandingen door waterstoffluoride komen vooral bij mannen voor, met name omdat deze verbrandingen gerelateerd zijn aan het beroep. Bij de meeste patiënten zijn alleen de handen aangedaan. Het totale aangedane lichaamsoppervlakte blijft daarom vaak beperkt tot circa 2%.3

Pathofysiologie

Waterstoffluoride is een zwak zuur, dat wil zeggen: slechts een klein deel is gedissocieerd in ionen. De niet-gedissocieerde moleculen dringen gemakkelijk door in weefsel, zoals eelt en nagel. Er zijn 2 mechanismen waardoor waterstoffluoride weefselschade veroorzaakt.4

Het belangrijkste mechanisme is het effect van fluoride-ionen. Vrije fluoride-ionen binden het intracellulaire calcium en magnesium, waardoor celfunctiestoornissen en celdood optreden. Daarnaast zorgen ze voor blokkade van de natrium-kaliumpomp met lokale hyperkaliëmie als gevolg. Dit wordt gezien als oorzaak van de buitenproportionele pijn die de patiënten ervaren. De H⁺-ionen leiden tot vervloeiing en later ook necrose van de weke delen. Dit verklaart waarom de patiënt veelal pas enkele uren na blootstelling klachten krijgt en waarom de celschade zo groot is. Het zijn deze elektrolytstoornissen die uiteindelijk kunnen leiden tot ademhalingsstoornissen en hartritmestoornissen met mogelijk de dood als gevolg.

Het tweede mechanisme treedt in werking bij waterstoffluorideconcentraties boven de 50%. Het waterstoffluoride gedraagt zich dan als een sterk zuur. Hierbij kunnen corrosieve verbrandingen van het weefsel optreden.

Behandeling

De behandeling van waterstoffluoride(HF)-verbrandingen dient bij voorkeur in een brandwondencentrum plaats te vinden. Bij de behandeling dient de behandelaar zichzelf te beschermen met beschermende kleding, bril en handschoenen. Vervolgens dient eventuele kleding en schoeisel verwijderd te worden en moet er direct minimaal 45 minuten gespoeld worden met water. Als de patiënt blaren heeft moeten deze verwijderd worden.

Pijnstilling en wondbehandeling

Al onze patiënten hadden hevige pijn. De pijn bij HF-verbrandingen is zo hevig dat dit meestal de primaire reden is om medische hulp te zoeken. Lang niet altijd zijn er huiddefecten waarneembaar, en de typische verkleuring onder de nagels wordt door patiënten vaak niet opgemerkt (figuur 2). Een HF-verbranding wordt daarom niet altijd herkend en vaak is pijnstilling en een expectatief beleid de eerste behandelstrategie. Deze pijnstilling, zelfs in de vorm van opioïden, is echter dikwijls onvoldoende.

Figuur 3 geeft een schematisch overzicht voor de behandeling van patiënten met een HF-verbranding. Hoewel er nooit gerandomiseerde onderzoeken zijn gedaan naar calciumgluconaat, blijkt in de praktijk dat het lokaal aanbrengen van calciumgluconaatgel 2,5% de pijn sterk vermindert.5 De gel dient aangebracht te worden op de aangedane huid; dit wordt elke 2 min herhaald tot de pijn is afgenomen. Vervolgens kan een occlusief verband aangelegd worden.

Als de pijn niet afneemt onder topicale toediening van calciumgluconaatgel 2,5% kan overwogen worden om calciumcarbonaat/calciumlactogluconaat 10% oplossing in fysiologisch zout te injecteren in en onder het aangedane weefsel (maximaal 0,5 ml/cm²). Het injecteren van dit middel in de vingers wordt afgeraden omdat complicaties als compartimentsyndroom en uitbreidende necrose zijn beschreven.6

Het intra-arterieel toedienen van calciumgluconaat kan worden toegepast bij patiënten met ernstige HF-verbrandingen die niet reageren op topicale therapie. Deze toedieningsvorm zorgt voor snelle adequate pijnstilling.7

Calciumgluconaat wordt niet alleen beschouwd als pijnstiller, maar ook als primaire behandeling van de brandwond zelf. Door applicatie van calciumgluconaat worden de vrije fluoride-ionen gebonden tot het onoplosbare calciumfluoride. Of applicatie van dit middel ook daadwerkelijk leidt tot betere wondgenezing is nooit bij mensen onderzocht. In studies met proefdieren lijkt het wel te zorgen voor een afname van de ernst en oppervlakte van de brandwond en voor een snellere genezing.5,8

Nagelextractie

Omdat vooral de handen zijn aangedaan bij HF-verbrandingen, ziet men vaak dat ook de nagels van de patiënt zijn aangetast. Het kenmerkende beeld bij lichamelijk onderzoek is dan een paarsblauwe verkleuring onder de nagels (zie figuur 2).

Waterstoffluoride dringt door de nagels en beschadigt het nagelbed. Calciumgluconaatgel kan niet door de nagels heen dringen en is daardoor niet effectief zolang het nagelbed nog bedekt wordt. Inspectie van de nagels is daarom een essentieel onderdeel van het lichamelijk onderzoek. Als de nagels zijn aangedaan is een nagelextractie van eminent belang voor het succes van de behandeling.

Systemische effecten

Bij HF-verbrandingen bestaat het risico op systemische toxiciteit. Bij patiënten met een verbrand lichaamsoppervlak van in totaal meer dan 5% en bij verbrandingen met een waterstoffluorideconcentratie van meer dan 50% is het risico op systemische effecten het grootst.9 In de literatuur zijn enkele patiënten beschreven met verschijnselen van systemische toxiciteit bij een verbranding van 3% lichaamsoppervlakte met een HF-concentratie van 20%, maar dit is zeldzaam.10

De systemische effecten worden met name veroorzaakt door hypocalciëmie, hypomagnesiëmie en de directe toxiciteit van de fluoride-ionen. Hierbij treden symptomen op als braken, buikpijn, ademhalingsstoornissen en hartritmestoornissen. Het is daarom van belang bij deze patiënten de calciumconcentratie te bepalen en een ecg te vervaardigen om mogelijke aritmieën en QT-tijdverlenging uit te sluiten (zie figuur 3).

Als de calciumconcentratie verlaagd is dient de patiënt suppletie te krijgen. Bij deze risicopatiënten wordt ook bewaking met telemetrie aanbevolen, omdat de afwijkingen zich tot 24 h na de blootstelling nog kunnen manifesteren. Bij patiënten in deze groep wordt geadviseerd om profylactische calciumsuppletie te overwegen wanneer de calciumconcentratie niet-afwijkend is. De calciumverbinding kan oraal of intraveneus toegediend worden, op geleide van de calciumconcentratie en onder hartritmebewaking.10

Bij patiënt A werd vanwege de nog dalende calciumconcentratie besloten tot hartritmebewaking, hoewel deze patiënt strikt gesproken niet in de risicogroep viel. Bij patiënt B werd het risico op systemische effecten als laag ingeschat, omdat de calciumconcentratie 12 h na de blootstelling niet of niet meer afwijkend was en het percentage verbrande huidoppervlak relatief gering was; bij deze patiënt zagen wij af van monitoring. Bij patiënt C was er op basis van de risicofactoren een indicatie voor hartritmebewaking en controle van de calciumconcentratie.

Bedrijfsgeneeskundige aspecten

Alle casussen in deze klinische les betreffen bedrijfsongevallen. Bij patiënt A was de blootstelling mogelijk te wijten aan een onvoldoende bescherming biedende handschoen, bij patiënt B en C aan het niet gebruiken van beschermende kleding.

Werkgevers zijn niet alleen verplicht om hun medewerkers te voorzien van persoonlijke beschermingsmiddelen, maar moeten er ook op toezien dat deze gebruikt worden. Voor dit soort ongevallen geldt een meldingsplicht, waarbij de bedrijfsarts dit geanonimiseerd dient te melden bij het Nederlands Centrum voor Beroepsziekten. Daarnaast dient de werkgever een ongeval te melden bij de Inspectie Sociale Zaken en Werkgelegenheid.

Dames en Heren, wij beschreven 3 patiënten met een waterstoffluorideverbranding. Gezien de potentieel fatale gevolgen en de specifieke behandeling is kennis van dit type verbranding met name voor huisartsen en artsen op de SEH van belang. Bij patiënten met een waterstoffluorideverbranding dienen zo spoedig mogelijk aanvullende maatregelen genomen te worden. De behandeling van deze patiënten dient daarom ook plaats te vinden in de tweede lijn. Bij gebrek aan ervaring of middelen kan overleg met of opname in een brandwondencentrum geïndiceerd zijn.