簡介
石棉肺(asbestosis),是因長期吸入
石棉粉塵而引起的以肺間質纖維化為主要病變的職業性塵肺。
石棉礦的開採及運輸
工人,石棉加工廠和石棉製品廠的工人長期在操作過程中吸入石棉粉塵而導致石棉肺。本病在不知不覺中發病,患者逐漸出現
咳嗽、
咳痰、
氣急胸悶等症狀,晚期因並發
肺源性心臟病而出現
右心室肥大。
石棉是一種天然的
礦物結晶,其化學成分是含有
鐵、
鎂、
鋁、
鈣、
鎳等元素的
矽酸鹽複合物。
石棉纖維具有耐酸、鹼,隔熱,絕緣等特性,在工業上用途很廣。石棉礦的開採、選礦、運輸工,石棉加工廠的分類、彈棉工,石棉製品的絕緣、隔熱材料製品工等都可因長期吸入石棉粉塵而發生職業性石棉肺。發病工齡一般在10年左右。臨床上,患者主要出現
慢性支氣管炎、肺氣腫的症狀,如
咳嗽、
咳痰、
氣急、胸脹痛等,晚期出現肺
功能障礙和肺心病的症狀和體徵,患者痰內可檢見
石棉小體。
症狀體徵
石棉肺早期可無症狀及X線改變,僅有活動後氣短,患者起病多
隱匿,症狀出現多在接塵7~10年以上,但少數也有僅在接塵後1年左右而出現症狀者。
石棉肺典型症狀為緩慢出現、逐漸加重的呼吸困難,早期以勞力性為主,嚴重程度與接觸粉塵時間和濃度有關。一般為乾咳,嚴重吸菸者
咳嗽往往較重,且伴有黏液痰。胸痛往往較輕,常為背部或胸骨後鈍痛,咯血較少見,如合併腫瘤可發生咯血,合併感染時始有發熱、咳膿痰。早期體格檢查常無異常發現,有時兩下肺可聽到
捻發音,或有乾、濕性囉音,偶有
胸膜摩擦音。晚期患者可有
杵狀指(趾),可見於75%的患者,可有發紺、肺心病體徵。
石棉纖維刺入皮膚可發生石棉疣或
雞眼,見於手指屈側、手掌及足底。
疾病病因
石棉為一組含纖維素及不同濃度
鎂、鐵、
鋁、鈣及鈉的
矽酸鹽結合體,有兩種主要類型:蛇紋鹽類(濕石棉)和閃石棉(青石棉和鐵石棉等)。濕
石棉纖維短而細,柔軟捲曲,適用於紡織;青石棉、鐵石棉纖維粗、長、質硬,致病性較強。各種
石棉均具有細纖維、可彎曲晶體的共性。具有耐酸、耐鹼、隔熱、絕緣、柔韌性好、抗拉力強等特性,可製成多種耐壓、耐磨、隔熱、絕緣材料,廣泛用於工業。接觸
石棉主要引起四類
肺部疾病,即石棉肺、
胸膜斑和胸膜鈣化、
肺癌和
間皮瘤。引起與
石棉有關疾病的工種主要有從事石棉初級產品生產的石棉礦開採、選礦、粉碎及運輸等工種。從事二級
石棉產品加工工業有石棉廠的開包、軋棉、紡織石棉繩、
石棉瓦和石棉板等工種。而潛在接觸工種則非常多,如
造船廠、機車廠、鍋爐廠的建造工,汽車製造廠的制動器、離合器襯片製造與裝配工等,使用絕緣材料、隔熱材料、以及管道工等均可吸入
石棉粉塵,均為潛在接觸石棉者。均有發生與
石棉相關的疾病的可能性。
石棉在工業上廣泛用於製造絕緣電器材料、壓力板、剎車板(片、帶)、密封墊、
石棉瓦和隔熱保溫材料。在粉碎、篩選
石棉和石棉加工(彈松、梳棉、紡織)時,可產生大量粉塵。
石棉已是大氣污染物質之一,應引起重視。
病因及發病機制
石棉肺是由於
石棉纖維沉積於呼吸細支氣管和肺泡壁所致。
石棉纖維的致病力與其吸入的數量、纖維大小、形狀及溶解度有關。
石棉纖維有螺旋形和直形兩種。螺旋形纖維吸入後常可被呼吸道黏膜排出,直形纖維硬而易碎,在呼吸道穿透力較強,因而致病性亦較強。早期吸入的
石棉纖維多停留在呼吸細支氣管,僅部分抵達肺泡,穿過肺泡壁進入
肺間質被
巨噬細胞吞噬,並釋放致炎因子和致
纖維化因子,引起肺間質炎症和廣泛纖維化。
石棉纖維可直接刺激纖維母細胞合成並分泌膠原,形成
纖維化。此外,
石棉對肺組織中的巨噬細胞、肺泡上皮細胞、間皮細胞均有毒性作用,導致肺、胸膜的
纖維化。
臨床表現
石棉可引起
皮膚疣狀贅生物--
石棉疣。常發生於手指屈面、手掌和足底。是
石棉纖維進入皮膚引起的局部慢性增生性改變。疣狀物自針頭至綠豆大,表面粗糙,有輕度壓痛。病程緩慢,可經久不愈。
病理生理
石棉塵顆粒呈針形,吸入肺內時容易沿
支氣管進入下肺葉,直徑小於3μm的
石棉纖維沉積於
呼吸性細支氣管,部分到達肺泡。通過機械性刺激和化學作用,引起細支氣管肺泡炎。
石棉塵沉積在肺內後形成粉塵灶,巨噬細胞吞噬,繼之纖維組織增生,導致肺泡隔、小葉間隔血管、支氣管周圍及髒層胸膜呈現瀰漫性的肺
纖維化。組織培養結果表明,
石棉對
巨噬細胞的毒性比二氧化矽小,對成
纖維細胞毒性更小,說明肺
纖維化是由於石棉直接刺激成纖維細胞,促使脯氨酸轉化為羥脯氨酸,加速膠原合成,促進
纖維化形成。動物實驗顯示,長纖維具有致腫瘤活性。肺、
胸膜惡性腫瘤發生率顯著增高。
早期
石棉肺主要發生在兩肺中下部,外觀呈灰色,肺組織硬度增加,伴有胸膜纖維性粘連及增厚。半數以上患者
壁層胸膜有局限性
胸膜斑,其特點是僅附著於壁層胸膜,與髒層胸膜無粘連,邊界清楚,表面光滑有光澤,類似軟骨,多呈對稱性分布於雙側中下胸壁的後外側面。胸膜下肺間隔
纖維化增厚。中晚期肺
纖維化更明顯、廣泛,向兩上肺區發展,肺變得堅硬、蒼白,胸膜心包緊密粘連。顯微鏡下觀察
胸膜斑是一種無細胞無血管的透明板狀膠原,其間偶見成
纖維細胞。肺組織內可見
石棉粉塵灶引致脫屑性閉塞性肺泡炎。肺泡壁和呼吸性細支氣管內有粉塵性炎症改變,巨噬細胞集聚,膠原纖維增生,有時形成
異物性肉芽腫。
肺泡上皮脫落,阻塞細支氣管,使肺泡閉塞、消失。網狀纖維包繞著肺泡上皮增生,使肺泡壁增厚,進而引起
細支氣管周圍及血管周圍
纖維化,病變通常以
胸膜下及肺基底部最嚴重。晚期可見胸膜下廣泛肺組織損毀、纖維增生和閉塞,肺泡塌陷並炎性機化,使胸膜下肺組織幾乎完全被纖維組織所取代,小葉間隔纖維索條及網架粗大,並有大面積肺組織損毀或蜂窩狀改變,其間散布
石棉小體。由於血管肌層肥厚和內膜
纖維化,致使肺小動脈壁增厚。因而通常伴有肺動脈高壓。由於
石棉損害而引起的其他
胸膜病變包括胸腔積液、
胸膜粘連和廣泛
胸膜纖維化。支氣管
肺癌起病多隱蔽,通常在接觸
石棉粉塵20~30年後被臨床發現。腫瘤細胞類型以
腺癌為多,鱗癌亦不少見。有的患者發生
肺癌時並不顯示有
石棉肺。
間皮瘤潛伏期較
肺癌為長,可從開始接塵長達30~40年後發生。
病理改變
1、瀰漫性肺間質纖維化:基本病理改變;
以
胸膜下區、血管支氣管周圍、小葉間隔顯著,晚期兩肺縮小、變硬、表面瘢痕凹凸不平。
3、
石棉小體:肺組織中,
纖維化病灶,長10-100微米,粗1-5微米形如火柴、啞鈴狀。數量多少與
纖維化程度不一定平行。
注意:肺內查到
石棉小體僅僅是吸入石棉的標誌,並非疾病的證據。痰中查到石棉小體,說明有石棉接觸
病理變化
石棉肺的病變特點是肺間質瀰漫性
纖維化,石棉小體形成及髒層胸膜肥厚,壁層胸膜形成
胸膜斑。肺部病變以雙肺下葉為著。肉眼觀,病變早期,由於細支氣管周圍、肺泡壁、小葉間隔內纖維組織增生,使雙肺下葉呈明顯的纖維網狀結構。晚期,由於肺間質廣泛
纖維化,使肺體積縮小,質地變硬。常因伴明顯的肺氣腫和支氣管擴張,肺組織呈蜂窩狀改變。胸膜明顯增厚並有纖維性粘連,甚至形成
胸膜斑。
胸膜斑是指發生於
壁層胸膜上的局限性纖維瘢痕斑塊,境界清楚,凸出於胸膜,質地堅硬,呈灰白色,半透明。常位於兩側中、下胸壁。鏡下,早期病變是由於
石棉纖維刺激引起的
脫屑性間質性肺炎,肺泡腔內見大量脫落的Ⅱ型肺泡上皮細胞和巨噬細胞,肺間質內可見大量淋巴細胞、單核細胞浸潤。小動脈受累呈現閉塞性動脈內膜炎。細支氣管周圍、肺泡間隔、小葉間隔內纖維組織增生,並發展成肺組織瀰漫性
纖維化。在增生的纖維組織中可見多數
石棉小體,其表面有鐵蛋白沉積的
石棉纖維。小體大小不等,黃褐色,分節狀,兩端膨大,中央為棒狀,呈啞鈴形。其旁有時可見異物巨細胞,普魯氏藍染色時小體常呈陽性鐵反應。檢出
石棉小體是
病理診斷石棉肺的重要依據。
臨床表現
石棉肺較
矽肺發展更慢,往往在接觸10年後發病。主要症狀有氣急、
咳嗽、咯痰、胸痛等,可較早出現活動時氣急、乾咳。氣急往往較X線片上纖維化改變出現早。吸氣時可聽到兩肺基底部捻發音或乾、濕羅音。嚴重病例呼吸明顯困難,有紫紺、杵狀指,並出現
肺源性心臟病等表現。
石棉可引起皮膚疣狀贅生物--石棉疣。常發生於手指屈面、手掌和足底。是石棉纖維進入皮膚引起的局部慢性增生性改變。疣狀物自針頭至綠豆大,表面粗糙,有輕度壓痛。病程緩慢,可經久不愈。
石棉肺患者易並發
呼吸道感染、
自發性氣胸、肺源性心臟病等。合併肺結核的發病率較矽肺為低,且病情進展緩慢。
石棉工人的肺癌發病率較一般人群高2~10倍。發病率與接觸石棉的量有明顯關係。吸菸的石棉工人肺癌發病率更高。間皮瘤是極少見的腫瘤,但在石棉工人中,發生率很高,主要發生在胸膜和腹膜。一般在接觸石棉塵35~40年後發病,發病與劑量關係不如
肺癌明確。以青石棉和鐵石棉引起間皮瘤較多,可能與其堅硬挺直而易穿透到肺的深部有關。
病理說明
石棉纖維進入細支氣管和肺泡後被
巨噬細胞吞噬,短纖維(30μm)纖維使塵細胞行動不便,最終死亡。
石棉纖維再被吞噬。這些過程反覆發生,導致瀰漫性間質
纖維化。由於機械刺激,
石棉纖維引起
細支氣管黏膜出血、阻塞性細支氣管炎和上皮脫落性肺泡炎、終末細支氣管和肺泡壁瀰漫性結締組織增生、間質和
胸膜纖維化。在
壁層胸膜可出現不含細胞的膠原性結締組織的
胸膜斑。病變以兩側肺底部最為明顯,向上逐漸減輕,與
矽肺發展不同。
纖維化周圍可見代償性肺氣腫,肺氣腫往往在上肺野更為明顯。兩肺可以有不典型的小結節。肺門淋巴結病變不明顯。溫
石棉柔軟,易在
上呼吸道阻留,所致
纖維化較輕。
石棉肺發病機制不甚清楚。除了機械刺激作用外,
石棉對巨噬細胞生物膜的作用,可能是
石棉纖維化的重要機制。此外,
石棉可直接刺激成
纖維細胞,加速膠原合成。
接觸
石棉塵者,肺內產生
石棉小體(asbestosbody)可在
痰中找到。它是一種金黃色節段狀小體,呈啞鈴狀或蝌蚪狀,長15~150μm,寬1~5μm。一般認為
石棉引起
紅細胞破裂,鐵離子和蛋白質以粘多糖為基質,吸附到
石棉纖維上形成
石棉小體。它是機體對異物的反應,只說明有
石棉接觸史。
併發症
2.肺結核及肺心病
石棉肺晚期肺組織廣泛
纖維化使肺小動脈內膜增厚、閉塞,肺循環阻力增加,肺動脈高壓,故易發生
肺源性心臟病和
呼吸衰竭。此外,
石棉肺合併肺結核病者約10%,低於矽肺,且病情較矽肺輕。
診斷檢查
診斷
1.長期
石棉接觸史,如礦工、加工廠
工人、石棉廠周圍人群等。
2.
胸部X線檢查:診斷標準與分期參見
矽肺附錄。當肺部改變為“0+”時,若兩側胸壁局限性
胸膜斑,可定為“Ⅰ”;如肺部病變為“Ⅰ”,而胸膜改變涉及部分心緣膈面,使其變模糊時,可定為“Ⅱ”;若肺內陰影未達到“Ⅲ”的標準,但胸膜改變累及心緣,呈“蓬髮心”,可定為“Ⅲ”。
實驗室檢查
其他輔助檢查
1.肺功能改變
石棉肺肺功能改變為典型的肺容量減少和彌散功能受損,氣體交換異常。
石棉肺早期,
肺泡周圍
纖維化,在X線未出現改變前,肺彌散量即減少,隨著
肺間質纖維化發展,肺臟收縮,肺順應性減低,出現限制性通氣功能障礙,FVC,VC、TLC均減低,RV正常或稍增加,肺通氣/血流比例失調。晚期為混合性通氣功能障礙,部分病例合併阻塞性肺氣腫,FEV1下降,RV/TLC輕度增加。
石棉肺患者在休息狀態下PaO2常有所下降,當用力時則下降明顯。而PaCO2則很少升高。
2.X線表現
石棉肺的X線表現有胸膜改變和肺實質改變兩部分。近年來發現
胸膜斑往往比肺實質改變出現得早而且明顯。
(1)網狀陰影:是
石棉肺的主要改變,早期在中、下肺野的內中帶有細網,網眼直徑<3mm,後期形成粗網,晚期全肺粗大密集的網狀陰影呈蜂窩狀。肺野透光度降低,形成磨玻璃狀,肺野內常可見分布無規律的細小點狀陰影。
(2)融合灶:多見於雙肺基底部,為邊界不清,範圍不大的片狀陰影。
(3)胸膜改變:早期即可出現。
①
胸膜斑:雙側胸壁中、下部位對稱性三角形陰影,內緣清晰,偶見單側形態不規則者。部分
胸膜斑有鈣化。
②
胸膜增厚、粘連,肺尖胸膜、側胸壁、胸膜角、葉間胸膜增厚。壁層胸膜增厚常見於前胸壁與膈頂部中心。心包膜與壁層胸膜粘連可形成“蓬髮狀心影”。
③滲出性胸膜積液:雙側胸腔反覆發生。
對於常規CT掃描在
石棉肺診斷中的作用尚存在爭論。有人認為常規CT掃描在早期發現接觸
石棉的人群的
胸膜增厚及肺實質
纖維化等方面比常規X線胸片有明顯更高的敏感性。高
解析度CT(HRCT)的診斷價值可能更大。Aberle等對29例有職業性
石棉接觸史的患者比較了HRCT與常規CT在診斷石棉肺時的價值。這29例患者在標準的胸片上都有輕至重度的異常,提示為
石棉肺的診斷。他們發現在顯示
胸膜斑與肺實質性
纖維化中,HRCT比常規CT具有更高的敏感性。同時一些研究也顯示HRCT對一些普通胸片正常的患者可以發現其胸膜上的及肺實質內的異常。
石棉肺在HRCT上的特徵性表現包括:
①長度不等和胸膜平行的線條狀陰影;
②肺內貫通著長度為2~5cm的線條影,並可延伸到
胸膜的表面;
③小葉間隔線的增厚以及次級
肺小葉結構的增厚;④蜂窩樣肺改變。
診斷治療
應與各種間質性疾病和胸膜病變相鑑別。
石棉引起的
胸膜斑多為雙側,而創傷、
結核、膠原血管病等引起者多為單側,病變大小常固定,可數月無變化,這有助於與胸膜腫瘤的鑑別診斷。
而
胸膜增厚需與結核、胸腔手術、出血性胸腔創傷引起的炎症反應性纖維增生相鑑別,如合併雙下肺間質改變,
胸膜斑及胸膜鈣化則支持
石棉引起的胸膜增厚的診斷。
主要為對症治療和處理合併症。在早期肺泡炎階段使用皮質激素治療可能有效。
預後及預防
預後
預防
中國現行規定
石棉粉塵和含有10%以上石棉的粉塵的最高容許濃度為2mg/m3。其他
矽酸鹽的最高濃度為含有10%以下的
石棉粉塵為4mg/m3。降低
石棉粉塵濃度是防止車間和工地發生塵肺的基礎。密閉機器裝置,配備通氣除塵設備,並注意防止因通風對周圍環境的
污染。在和其他產品相混合和進行紡織時應事先將纖維濕化,能有效降低粉塵的產生。
工人上下班應更換衣服並進行清洗。禁止穿著工作服離開工作場所及防止污染家庭環境。採用少毒物質替代
石棉等。
流行病學
石棉主要成分有鐵、鎂、鎳、鈣、鋁等
元素。它具有耐酸鹼、耐熱、堅固、拉力強大、抗腐、
絕緣等特性,被廣泛套用於各類工業。職業接觸的人群有
石棉採礦工、選礦工、建築工、絕緣工、造船工、鐵路鍋爐工、引擎及維修工、剎車板製造及使用工、耐火材料工、石棉紡織工、燒窯工、造爐、石棉製品拆卸工、電焊工、保溫材料工等。發病工齡與粉塵濃度、工種及防護措施的健全與否有密切關係,一般為10年左右,但20世紀50年代後
石棉肺平均潛伏期有逐漸延長的趨勢。我國報導的
石棉肺發病工齡平均為22.07年。關於
石棉肺的發病率和患病率因對該病的定義和診斷標準不統一,各國報導不相一致,也難以對比。如
英國海軍船塢接觸
石棉的
工人,工齡在25年以上者,其X線
胸片表現有石棉性異常
檢出率為8.1%,中國石棉廠石棉肺累積患病率平均為12.5%。