粉尘与尘肺研究进展课件

粉尘与尘肺研究进展粉尘与尘肺研究进展 “ “粉尘职业危害监测与评价粉尘职业危害监测与评价” ” 国际学术会议内容简介国际学术会议内容简介 劳动卫生与环境卫生学系 彭 开 良 l2001年11月68日”粉尘职业危害监测与评价” 国际学术专题研讨会在同济医学院召开。会议 代表有来自美国、德国、加拿大及国内同行专 家约30余人。中外专家共同交流和探讨了粉尘 职业危害这一世界性难题及前沿研究动态。值 此，就会议的主要内容特作简要介绍。以便达 到交流、促进提高、探讨未来的目的。 一、一、 我国尘肺现状我国尘肺现状 （一）尘肺危害现状 l我国是世界上尘肺危害最严重的国家之一，尤其是在那些 小型企业，尘肺病例数仍在上升。据统计到1998年底在中 国尘肺病例累积达到54万例，与1986年数据相比增长了 40%。所有病例中累积死亡人数达到12万例。统计还显示 ，有1000万工人接触粉尘，其中60万人为可疑尘肺病例。 现患病例为41万例，比1986年增加30%。主要是矽肺（ 169595例）和煤工尘肺（184426例），占总数的85%。而 且每年大约10000到15000新病例发生在集体和国营企业中 。每年有5000例尘肺病人死亡。 l在中国约有2000多家乡镇企业。拥有职工一亿 人，16%的工人从事粉尘作业。目前在乡镇企 业中，存在着许多问题，比如落后的生产技术 ，对粉尘危害缺乏认识，缺乏预防粉尘的设备 与措施，以及使用轮换工人，季节工人和临时 工人。所有这些因素均导致粉尘危害的传播与 转移。因此尘肺病新的高发危险性依然存在。 l（二）粉尘控制的法律措施 l1956年国务院颁布了关于防止厂、矿企 业中的矽尘危害的决定 l1957年卫生部、劳动部等联合公布了工 厂防止矽尘危害技术措施办法、矿山 防止矽尘危害技术措施暂行办法 l1958年卫生部公布了职业病范围和职业 病患者处理办法的规定 l1959年制订预防矿山二氧化硅粉尘危害的暂 时技术措施 l1963年制订矽尘作业工人医学预防措施 l1980年 卫生部制订了职业病诊断和治疗措 施 l1987年 国务院颁布了中华人民共和国尘肺 防治条例和粉尘作业工人医疗预防措施办 法 l1987年卫生部制订了职业病范围及病 人治疗规定 l1995年颁布了劳动法 l2002年颁布实施职业病防治法 l（三）卫生标准的制订： l关于工作场所卫生标准已有243项，其中 41项与粉尘有关。 l1957年制订尘肺诊断标准 l1963年、1986年和1999年三次修改尘 肺诊断标准 l（四）存在的主要问题 l1、经济发展中忽视了对职业危害因素的控制 。 l2、法制不健全，法律观念淡薄，管理混乱。 l3、缺乏职业安全的防护知识和意识。 l（五）消除尘肺的措施 l1、建立健全法制体系。 l2、促进和使用防尘降尘的技术措施。 l3、提高企业的管理水平。 l4、教育和提高有关粉尘危害和粉尘防护 的意识。 二、尘肺流行病学调查二、尘肺流行病学调查 l我校自1986年始与美国NIOSH合作对我国29个 厂矿的调查对象进行接尘、尘肺和肺癌关系的 流行病学队列研究。研究目的是比较中国锡矿 、钨矿和瓷厂接矽尘队列的矽肺危险度。三个 队列具有类似的受雇经历以及对矽肺发生的摄 片追访，并结合粉尘样本进一步研究呼吸性石 英尘的表面组成对矽肺危险度的作用。 材料和方法材料和方法 l1、队列 l1950年进入该锡矿、钨矿和瓷厂且1960-1974年 间从事粉尘作业至少1年的所有工人均纳入队 列，共27972人，包括锡矿4735名工人（男 4471，女264），钨矿16484名工人（男15876 ，女608），瓷厂6753名工人（男4798，女 1955）。 l2、矽肺 l矽肺摄片追访从1950年开始到1994年底，为了 各厂矿矽肺原始诊断的可比性，以及中国阅片 和ILO（国际劳工组织）阅片、分级比较，由 同济医科大学组织了12名放射科专家分为4组 ，采用1986年中国尘肺X线诊断标准重读胸片 。在和ILO的比较研究中，中国矽肺的分级分 别与ILO根据小结节密集度分级（0/1，1，2， 3期）相符合。 l3、接尘 l本研究比较了瓷厂、锡矿和钨矿男性工 人的矽肺危险度，三个队列都是从1950 年开始接尘，一直持续到1994年。三个 队列的对象在平均年龄和开始工作年份 上没有显著差异，但队列之间总粉尘接 触量有差异，瓷厂工人与锡矿、钨矿相 比接触方式相似，但总尘接触量高。 l瓷厂工人有较高的累积总尘接触，平均 总尘浓度和较长的接触时间，但是在较 长的潜伏期后，仅有少的矽肺病例，且 发病年龄较锡矿、钨矿高。 l计算每个工人的累积总粉尘接触量（CTD）， l l n lCTD=（CjTj） l j=1 l lCTD = 累积总粉尘接触量（mg/m3.years） ln=研究对象在其工作历史内所从事的工种数 lC j=第j个工种和工作期间以8小时加权的平均 总粉尘浓度（mg/m3.years） lTj=第j 个工作和时间段的工作时间（年数） l4、结果 l矽肺危险度瓷厂为45.6%,锡矿76.7%,钨矿70.2% 。工人多在50和60年代患矽肺。瓷厂工人患矽肺 百分率明显低于锡矿和钨矿工人，平均为28年， 矿山工人患矽肺百分率平均为15年。相比之下， 钨矿工人在最年轻时发生尘肺，最早脱离粉尘作 业，而瓷厂工人工作时间最长。矽肺严重程度上 ，锡矿和钨矿工人患期、期矽肺的比例较瓷 厂工人高。CTD与矽肺累积危险度呈明显接触-反 应关系。瓷厂工人CTD高于矿工，而矽肺累积危 险度在相同CTD水平明显较矿工低。 l在300400mg/m3.years 接尘水平97%的矿工发生 矽肺，几乎所有矿工都会发生矽肺，这些较高接 触多发生在50、60年代。这与其他硬质矿山研究 资料相比是最高的危险度，但其发病趋势一致。 瓷厂工人在700mg/m3.years的高接尘水平约50%的 人发生尘肺。意大利、荷兰陶瓷工人患矽肺危险 度在年轻组比中国调查的要高，而老年组则近似 。总之，矿山矽尘致纤维化程度明显高于瓷厂。 锡矿和钨矿工人的矽肺危险度大大高于瓷厂工人 。 l矽肺危险性可受到下列因素的影响： l所接触总尘和呼尘的量。 l呼尘中结晶型石英含量。 l矽尘的组成和物理特性。 l影响接尘水平的那些因素如峰值及不接 尘时间。随访调查时间的长短。 l此外，个体易感性也是影响尘肺发病的 因素， 三、矽尘表面特性研究三、矽尘表面特性研究 l采用高电压扫描电镜-能量散射X线谱分析 术（multiple-voltage scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy, SEM-EDS）分析中国锡矿、 钨矿和瓷厂作业点尘粒表面夹杂有铝-硅酸 盐的呼吸性粉尘。 l首先在20 KeV电子光束以X 线谱分析术 测定矽尘，找出那些硅含量高的粉尘颗 粒，再经20 KeV及5 KeV电子光束测定 其硅/（硅铝）的比值。两种伏特扫描 结果的改变值作为指数区分是硅尘粒均 匀地被污染，还是纯硅核表面被夹杂有 铝硅酸盐的粘土包裹。 l总共分析了7个瓷厂691个粉尘、3个锡矿 293个尘粒，7个钨矿1493个尘粒。瓷厂 样本中硅含量的改变量与类似的玻璃尘 粒结果和金属矿尘粒比较，其大于九十 分位值的尘粒数最多。差异具有统计学 意义，瓷厂样本这类尘粒最明显，P 0.0001；锡矿样本具有此类尘粒的P 0.01；钨矿样本的P0.02。表明不同类 型工作场所间尘粒有显著差异。 l矽尘的测定结果表明，瓷厂矽尘比锡矿 和钨矿明显多具有铝-硅酸盐粘土的包裹 层（clay alumino-silicate coating）,而两 个矿山矽尘表面包裹铝-硅酸盐的情况相 近似，这与上述厂矿尘肺流行病学调查 结果一致。说明矽尘表面沾染有氧化铝 或铝-硅酸盐可抑制或延缓致纤维化作用 。石英表面结构与致纤维化的关系值得 进一步研究。 四、中美粉尘采样方法的比较四、中美粉尘采样方法的比较 l比较用中国总尘采样法和美国呼吸性粉 尘采样法所测得的空气粉尘浓度。并比 较了结晶型硅的测定方法。研究两国测 定方法之间的关系，以便把中国粉尘作 业工人的流行病学调查结果与美国的相 比较。 中国总尘和美国呼尘采样仪器比较 l l 采气流量 采气时间 SiO2测定方法 l （L/mim） (min) l中国总尘采样仪器 25 15-20 焦磷酸重量法 l美国呼尘采样仪器： X线衍射法 l 旋风式采样器 1.7 240-360 l 冲击式采样器 2.0 240-360 l l中国的总尘采样器在33mm直径进口以敞开的 滤膜采集粉尘，采样气流一般为25L/min。美 国采样器通过尼龙旋风器（它有42mm长方形 进口）以1.7 L/min气流采样。除了仪器的差别 之外，采样策略也有明显的差异。中国是采集 工作班内相当短时间的样本，（10-20min）， 美国在于采集时间加权平均样本，它代表全工 作班的平均水平。 中国SiO2含量（%）=0.79 美国SiO2含量（%）+12 l其相关性r2 = 0.79 若回归曲线通过零点，中国方法 测定SiO2含量是美国测量的1.08倍。那些不可溶矿 物使得焦磷酸重量方法测定的结果偏高。 l中美两组总尘数据经直线回归分析，计得下列幂曲 线： l中国总尘=1.52 (美国总尘)0.77 l该转换系数变化很大，部分原因在于：中国采 样器一般在高浓度时采样15-20min，而美国采 样器采集的是全工作班或部分工作班的时间加 权平均浓度。除采样策略差异的转换系数外（ 短时与时间加权平均采样），也需反映采样仪 器差别的转换系数（例如总尘和呼尘采样）。 因此，比较了美国仪器测定的呼尘与总尘间的 关系。77对数据的分析表明，呼尘平均为总尘 浓度的0.32，对数转换的数据经直线回归分析计 得下列幂曲线： l呼尘=0.28(总尘)0.90 l中国总尘与美国呼尘间的转换需要考虑 两个因素：（1）采样策略差异的转换（ 即依据工作任务的瞬时与全工作班的时 间加权平均两种采样），（2）总尘与呼 尘之间的转换。因此，将呼尘占总尘的 最佳比值0.3除以中国总尘与美国总尘的 转换系数1.5计得0.2，中国总尘与美国呼 尘适宜的转换系数为0.2。 l如果现场粉尘浓度高低变化十分迅速，中 国采样的瞬时浓度会比美国测定的时间加 权平均浓度高得多。如果在浓度比较恒定 的生产环境采样，两种测定值的差异则在 于其仪器采样的效率 l美国ACGIH提出呼吸性石英重量浓度 TLV公式： lTLV=10/（石英%含量+2）mg/m3 五、痰液细胞学图像分析五、痰液细胞学图像分析 l传统细胞学方法检测痰液中恶性细胞的 敏感性不高，只有约20-40%，结果阳性 率很有限。而DNA非整倍体已被证实是 一种检测肿瘤细胞的敏感而特异的标志 物。痰液细胞学方法在肺癌的检测中是 一种非损伤性方法。但为了降低肺癌的 死亡率，需要一个早期的诊断方法。 痰液样品的收集和准备痰液样品的收集和准备 从广西锡矿437名矿工中取痰液样本，经 灭活固定、溶解、离心，将细胞颗粒置于 载玻片上。细胞计数检查则用Feulgen法 染色，应用全自动细胞图象分析系统（ Cyto-Savanvt）测定DNA量。 全自动图像系统对样本的处理全自动图像系统对样本的处理 l载玻片通过机械手置入，并根据条形码（编号）自 动鉴别。每个载玻片用完全自动扫描方式收集呈现 在玻片上2000个细胞核和任何非典型细胞和一些白 细胞。所收集的细胞图像存储于电脑，通过先进的 分类软件以DNA组图进行评价。将细胞图像定量地 分为三类：双倍体DNA指数（DI=0.81.2）,异倍体 （1.21.8）和大于5C的细胞 结果结果 l在437个痰样本中，435个痰样本的DNA柱形图 表现为DNA整倍体峰。临床追访资料表明上述 435例中除了 1例X线检查怀疑为肺癌外，其它均 无与癌症相关疾病表现。其中有2例的DNA柱形 图表现为异倍体。一例DNA异倍体柱形图在高 度三倍体区域有一个DNA指数，其胸部X片为阴 性表现，没按要求进行CT检查。另一例有DNA 指数从1.5到5的异倍体细胞。虽X片为阴性，但 CT诊断为肺癌，上述两例中传统方法均无阳性 发现。 讨论讨论 l两例肺癌用传统方法检查为阴性，图像细胞检 测确诊为肺癌，表明图像细胞检测术在诊断肺 癌方面有较高的灵敏度。 l当细胞的损伤不明显或者损伤程度不高时，单 纯应用细胞和组织形态学难以早期诊断肺癌。 许多肿瘤细胞中出现的染色体结构改变可提供 一个额外的参数，该参数可能用于肿瘤的诊断 和分级。 l该法可作为筛选高危险度人群中肺癌病 人的一种价格低廉的活性痰液细胞检测 技术。与染色体异倍体相当的细胞定量 检测称为DNA异倍体。DNA异倍体和染 色体异倍体被公认为是肿瘤标志物。已 研究证实DNA计数法对癌细胞有诊断学 价值。因而测定痰液中恶性细胞的DNA 异倍体的出现率，具有重要诊断意义。 六、国际癌症中心（六、国际癌症中心（IARCIARC）对对1010个个 接尘队列的分析研究接尘队列的分析研究 l矽尘在世界范围内是最常见的一种职业 性有害物质，1997年IARC把可吸入的结 晶游离二氧化硅归为人类致癌物质，但 尚缺乏流行病学资料证实。本次为研究 肺癌汇集了10个接触矽尘队列进行接触 反应分析。 方法方法 l合并的队列总共有65980个工人（44160 个矿工，21820个非矿工），1072例肺癌 死者（663例矿工，409例非矿工）。队 列间的定量接触估算根据工种及其历年 接触时间。 Table 1. Description of ten studies. Studies nonmine/mine Reference Num. Num. End of Median Median Median Dead Workers Followup Cum.Exp. Duration Ave exp Resp. silica Exp(yrs) resp.silica (mg /m3 -yre) (mg /m3) US diatomaceous Checkoway et al. 1997 749 2342 1994 1.05 4.3 0.18 (nonmine) Finnish granite(nonmine) Koskela et al. 1993 418 1026 1993 4.63 9.2 0.59 US granite (nonmine) Costello et al. 1988 1762 5408 1982 0.71 18.0 0.05 US ind sand (nonmine) Steenland et al. 2000 860 4027 1996 0.13 3.7 0.04 China pottery (nonmine) Chen et al. 1992 1592 9017 1994 6.07 26.4 0.22 China tin (mine) Chen et al. 1992 956 7858 1994 5.27 25.4 0.19 China tungsten (mine) Chen et al. 1992 4549 28481 1994 8.56 25.9 0.32 S.Africa gold(mine) Hnizdo et al. 1997 1009 2260 1986 4.23 23.8 0.19 U.S. gold (mine) Steenland et al. 1993 1925 3348 1996 0.23 5.4 0.05 Australia gold (mine) De Klerk et al. 1998 1351 2213