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生产性粉尘与尘肺 劳动与环境卫生学教研室程淑群副教授 重庆医科大学 公共卫生与管理学院 2 我国目前职业病现状 尘肺病 据卫生部统计 全国约有7百万职工从事粉尘作业 只有29 4 接受职业性体检 估计每年造成直接经济损失90亿元人民币 间接损失300 400亿人民币 截至2006年 全国累计报告职业病676 562例 其中尘肺病616 462例 占91 11 其中23 7 已经死亡 不包括西藏 港 澳 台 在尘肺病病例中 矽肺和煤工尘肺占总病例数的90 8 中国职业病病例数占全世界的1 2 中国尘肺病病例数占全世界尘肺病总数的1 2 3 3年时间 照片上的34位尘肺病患者中间有9人相继离开了人世 职业病之痛系列报道 尘肺病央视国际2005年05月25日18 56 4 5 6 英国有史以来最高额的煤矿矿工职业病赔偿案 通过法律诉讼 矿工向政府和国有煤矿企业要求尘肺赔偿 有65 000名矿工获得政府赔偿 死亡的矿工家属也将获得10000 90000英镑赔偿 许多矿工从上个世纪五十年代开始采煤 虽然知道长期接触煤尘会导致尘肺病 但那时没有给他们提供防护口罩 前车之鉴 7 一 生产性粉尘 一 什么是生产性粉尘 生产性粉尘 在生产过程中产生的并且能够较长时间漂浮在空气中的固体颗粒状物质 8 二 来源 1 固体物质的破碎和加工 2 可燃物质的不完全燃烧 3 某些物质加热时产生蒸汽在空气中冷凝或氧化成粉尘 4 粉尘状物质的混合 过筛 包装 运输等 9 粉尘作业 打眼 隧道开凿 10 粉尘作业 矿石粉碎 水泥搬运 11 粉尘作业 采煤作业 12 粉尘作业 喷涂作业 金属削磨 13 粉尘作业 电焊烟尘 14 粉尘行业 水泥厂 15 粉尘行业 采石场 16 三 生产性粉尘的分类 无机粉尘矿物性粉尘 石英 石棉 滑石 煤尘等金属性粉尘 铝 铅 锰 锌 铁 锡等及其氧化物人工无机尘 水泥 玻璃纤维 金刚砂等有机粉尘动物性粉尘 皮毛 丝等植物性粉尘 棉 麻 谷物 甘蔗 木 茶尘等人工有机尘 合成染料 合成树脂 合成纤维 合成橡胶等混合性粉尘 多见 煤矽尘 电焊烟尘等 17 四 粉尘的理化特性及卫生学意义 1 化学组成 浓度和接尘时间化学成分决定的危害性质 浓度和接尘时间与危害程度呈正相关 18 我国作业场所空气中粉尘容许浓度 名称容许浓度 mg m3 二氧化硅粉尘 SiO250 80 1 5二氧化硅粉尘 SiO280 以上 1二氧化硅粉尘 SiO210 以上 石英等 2硅藻土粉尘 SiO210 以上 2硅藻土粉尘 SiO210 以下 10呼吸性煤尘 SiO210 以下 3 5呼吸性煤尘 SiO210 以下 2滑石粉尘 SiO210 以下 4呼吸性矽尘含10 50 游离二氧化硅1含50 80 游离二氧化硅0 5含80 以上游离二氧化硅0 3皮毛粉尘 SiO210 以下 3木粉尘 SiO210 以下 8 19 2 粉尘分散度 定义物质被粉碎的程度 以粉尘粒子直径大小 m 的数量或质量组成百分比来表示卫生学意义分散度越高 比表面积越大 生物活性越高 危害越大 分散度越高 沉降速度越慢 越易被人体吸入 粉尘分散度与其在呼吸道中的阻留部位有关 20 3 其他理化特性 粉尘密度影响沉降速度 硬度溶解度荷电性影响沉降速度和在呼吸道中阻留以及被吞噬的速度 爆炸性 21 2005年11月27日21时 黑龙江省龙煤矿业集团东风煤矿发生一起特大煤尘爆炸事故 死亡171人 伤48人 直接经济损失达4293 1万元 经调查 这起事故的直接原因是爆破人员使用非专用炸药违章作业处理煤仓堵塞导致煤尘飞扬达到爆炸浓度界限 爆破火焰引起煤尘爆炸 22 1960年5月9日13时45分山西大同矿务局老白洞煤矿发生煤尘爆炸事故 是新中国成立以来煤炭工业死亡人数最多的一起事故 井下当时共有职工912人 除228人脱险外 684名职工罹难 整个矿井惨遭破坏 该矿瓦斯含量较低 但煤尘积存却非常严重 一些进风巷道和某些生产场所煤尘积存厚度达30 50mm 这起事故的爆源是14号井翻笼 翻笼附近经常煤尘飞扬 连续翻煤时 3m外几乎看不见人 23 五 生产性粉尘对健康的影响 24 不同直径的粉尘粒子在呼吸道中的阻留 呼吸性粉尘 15 m 可吸入性粉尘 15 m 非吸入性粉尘 能够穿透人呼吸道自然防护体系 进入肺泡的 并会永久停留在肺部的微小颗粒物 粒径在5个微米以下 其粒度肉眼无法看见 25 人体自身的防御系统 鼻毛 纤毛 粘液 咳嗽 了解我们的身体 27 五 生产性粉尘对健康的影响 1 生产性粉尘在呼吸道的阻留和清除阻留机制撞击截留重力沉积静电沉积布朗运动 28 五 生产性粉尘对健康的影响 1 生产性粉尘在呼吸道的阻留和清除防御和清除机制呼吸道特殊的解剖结构粘液 纤毛系统肺泡巨噬细胞的吞噬作用 29 2 粉尘所致疾患 1 局部刺激作用 上呼吸道 皮肤 粘膜 眼角膜等 2 呼吸系统疾患肺尘埃沉着病 尘肺 pneumoconiosis 粉尘沉着症 一般异物反应 危害不大 不属于法定职业病 有机粉尘引起的肺部病变 棉尘病 职业性变态反应性肺泡炎等呼吸系统肿瘤粉尘性支气管炎 肺炎 支气管哮喘等 工作有关疾病 3 急慢性中毒 30 3 尘肺 pneumoconiosis 定义 由于长期吸入生产性粉尘并有粉尘在肺内阻留而引起的以肺组织弥漫性 进行性纤维化为主的全身性疾病 特征 肺内粉尘阻留伴胶原纤维增生 肺泡结构永久性破坏 煤工的尘肺标本 呼吸系统的疾病 石棉肺 镉肺 硅肺 煤尘肺 正常肺 32 尘肺 不死的癌症 二期矽肺 煤工尘肺 33 导致尘肺病的罪魁祸首 初期没有症状 在接尘后数年甚至十几年后发病 在体内导致的病变永不停止 病情逐步恶化 最终丧失劳动能力 吸烟会加重病情 世界上还没有医治尘肺病的方法 唯一避免的方法就是不吸入或少吸入粉尘 如果长期吸入呼吸性粉尘 典型煤肺病 34 尘肺按病因分为 矽肺 长期吸入含有游离二氧化硅粉尘 硅酸盐肺 长期吸入含有结合型二氧化硅粉尘如石棉 滑石 云母等 炭尘肺 长期吸入煤 石墨 碳墨 活性碳等 金属尘肺 如铁尘 铝尘等 混合性尘肺 含游离二氧化硅粉尘和其他粉尘 煤矽尘 铁矽尘 35 12种法定尘肺 2002年职业病目录 矽肺 煤工尘肺 石墨尘肺 碳黑尘肺 石棉肺 滑石尘肺 水泥尘肺 云母尘肺 陶工尘肺 铝尘肺 电焊工尘肺 铸工尘肺 36 六 粉尘危害控制 1 法律措施2 组织措施3 卫生保健措施 八字方针 革水密风护管教查 37 1950年建矿 1965年前没有抓防尘 结果 这15年进厂的职工全部得了矽肺 从1963开始出现病人死亡 从1966年到1983年 照料矽肺病人花920万元 今后13年内还要花780万元 前后30年相加 这个矿要为矽肺病人花去1700万元 超过全矿总投资约325万元 从1966年开始抓防尘 粉尘合格率达到94 17年里防尘经费261万元 今后13年尚需180万 30年内共用防尘经费441万元 如果数百职工不患尘肺病 节约1700万元的照料费 这些职工还可创造1 12亿元的财富 相当于防尘经费的25倍 38 法律措施 1956年 关于防止厂 矿企业中矽尘危害的控制 1958年 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 1979年 工业企业设计卫生标准 对9种生产性粉尘的最高容许浓度作了规定 1983 1996年又增加了40项粉尘卫生标准 1987年 中华人民共和国尘肺防治条例 粉尘作业工人医疗预防措施实施办法 1995年 中华人民共和国劳动法 2002年 中华人民共和国职业病防治法 全国人大常 GBZ1 2002 工业企业设计卫生标准 GBZ2 2002 工作场所有害因素职业接触限值 39 八字方针 革 是指进行生产工艺和设备的技术革新 水 是指进行湿式作业 密 是指把生产性粉尘密闭起来 再用抽风的办法将粉尘抽走 风 是指通风除尘 护 是指个人防护 管 是指加强防尘管理 教 是指进行宣传教育 查 是指定期接触粉尘的职工进行体格检查 40 除尘的设备技术 除尘设备 通风除尘 木工车间 湿式除尘器 密闭式喷砂 湿式球磨机 41 查 42 个体防尘用品 送风防尘头盔 送风防尘头罩 防尘口罩 呼吸防护器 护 44 呼吸防护用品 45 呼吸防护用品 46 矽肺 是工人生产过程中长期吸入了游离二氧化硅含量较高的粉尘所引起的以肺纤维化病变为主的一种职业病 二 矽肺 silicosis 47 某些发展中国家矽肺患病情况 国家接触人群患病率 备注玻利维亚锡矿工7 61986巴西磷岩工27 01988埃及矿工7 11986印度板石条工54 61985石匠35 21982玛瑙工18 51988泰国石臼工21 01988耐火砖工9 31988津巴布韦金属矿工20 01988引自 FengshengHe etal 2ndISSSC 1993 39 48 一 矽尘含游离SiO210 以上 以石英 游离SiO299 为代表 游离SiO2含量越高 致病能力越强游离SiO2晶体结构不同 致病能力也不同结晶型 如石英 隐晶型 如玛瑙 无定型 如硅藻土 磷石英 方石英 石英 柯石英 超石英 石英 玛瑙 硅藻土 49 影响矽肺发病的因素1 游离二氧化硅含量 二氧化硅类型2 粉尘浓度3 工龄速发型矽肺 acutesilicosis 晚发型矽肺 delayedsilicosis 4 个体差异 少数病例 由于持续吸入高浓度 高游离二氧化硅含量粉尘 经1 2年即发病 一部分病例 接触较高浓度的粉尘 但接触时间不长即脱离接尘作业 此时X线胸片未发现异常 从事非接尘作业若干年后发现矽肺 50 尘肺发病工龄变化50年代80年代矽肺9 54年26 25年煤工尘肺16 24年24 72年肺内粉尘总量与发病关系5g 期矽肺 6g 期矽肺 7g 期矽肺20g 采煤工 期煤矽肺 50g 铁矿尘 铁矽肺 51 二 矽肺的发病机制 1 尘细胞的损伤和死亡巨噬细胞吞噬 崩解死亡 尘粒被再吞噬 崩解是发病的首要因素巨噬细胞崩解死亡机制硅烷醇基团损伤细胞膜脂质过氧化 52 2 胶原纤维的增生和矽结节形成 型上皮细胞损伤超过 型细胞修复能力 肺间质裸露 在生物活性物质的刺激下 产生大量胶原纤维胶原纤维的产生为矽结节的形成提供了物质条件细胞因子网络调控纤维化进程免疫反应参与矽结节的形成 53 石英尘粒 肺泡 型上皮细胞肿胀 崩解脱落 巨噬细胞吞噬胞膜生物膜脂质破裂过氧化损伤 免疫系统 抗原抗体复合物 网状纤维 白细胞介素 1肿瘤坏死因子纤维粘连蛋白转变生长因子 成纤维细胞 胶原形成纤维化透明性变 型细胞增生 修复 肺泡基底膜受损 暴露间质 矽肺发病机制示意图 54 55 三 矽肺的病理改变 肉眼观察 肺表面黑色炭末沉着 见多个矽结节 矽结节呈青灰色 有陶瓷样光泽 部分结节融合 胸膜下见多个矽结节 56 三 矽肺的病理改变 矽结节 典型的矽结节 中间淡红色为增生的胶原纤维 正常肺的呼吸部分 包括呼吸性细支气管 肺泡管 肺泡囊和肺泡 57 三 矽肺的病理改变 矽结节 典型葱皮样结节 中央无细胞成分 旁侧有一血管 石粉厂磨粉工14年 58 三 矽肺的病理改变 弥漫性纤维化 肺间质明显纤维化 血管周围组织增加 肺泡腔狭窄 石粉厂装料工12年 肺间质和肺泡重度纤维化 胶原纤维大量形成 肺上皮细胞增生 矿山掘进工6年 59 三 矽肺的病理改变 团块型病变 融合团块 组织结构为大量纵横交错的变形胶原纤维 淋巴细胞浸润 肺泡毁损 VG染色 石工21年 60 三 矽肺的病理改变 矽结核结节 肺内不整形结节 低倍 中央干酪样坏死 周围纤维化及少数多核巨细胞 矽结核结节 铸造工17年 61 四 临床表现 1 症状体征无特异性 症状的多少和轻重与病情不一定呈平行关系 2 肺功能改变早期肺功能多正常 晚期以混合性通气功能障碍多见 62 四 临床表现 3 X线胸片表现 矽肺诊断 判断病情进展和评价治疗效果的客观依据小阴影和大阴影肺门改变肺纹理改变胸膜改变肺气肿 63 矽肺的X线胸片表现 小阴影和大阴影 64 矽肺的X线胸片表现 三期矽肺 胸片示右上和左上大阴影 密度较高 右上块影下方透亮区为局限性肺气肿 65 矽肺的并发症 肺结核 是矽肺最常见 最主要的并发症 1 发展迅速 大量的巨噬细胞死亡 全身免疫机能下降 粉尘增加了结核杆菌的毒力和活力 2 疗效不好 愈后差 3 诊断困难 肺心病肺炎自发性气胸 66 五 矽肺的诊断 根据 尘肺病诊断标准 GBZ70 2009 诊断依据包括 含游离SiO2粉尘接触史职业卫生调查资料质量合格的高仟伏摄像后前位X线胸片临床表现 实验室检查 67 五 矽肺的诊断 诊断分期无尘肺 一期矽肺 二期矽肺 三期矽肺 68 六 矽肺的治疗与处理 一经诊断 即调离接尘岗位采取综合措施治疗 药物 营养 锻炼等 预防肺结核大容量肺泡灌洗术 69 肺泡灌洗 70 三 硅酸盐肺 71 硅酸盐 硅酸盐是由二氧化硅 金属氧化物和结合水组成的矿物天然硅酸盐 石棉 滑石 云母等人造硅酸盐 玻璃纤维 水泥等纤维状 纵横径之比 3 1 如石棉 玻璃纤维 直径 3 m 长度 5 m 可吸入性纤维非纤维状如水泥 云母 高岭土 桎石 石棉 滑石 云母 玻璃纤维 72 硅酸盐肺 定义长期吸入硅酸盐尘所致的尘肺统称为硅酸盐肺 现行职业病目录中包括石棉肺 滑石尘肺 云母尘肺和水泥尘肺 73 硅酸盐肺 硅酸盐肺特点病理改变主要为弥漫性间质纤维化 组织切片中可见含铁小体 X线片以不规则小阴影为主 自觉症状和体征常较明显 多合并气管炎 肺部感染和胸膜炎 合并肺结核较矽肺低 74 石棉肺 75 一 石棉 Asbestos 蛇纹石 青石棉 白石棉 温石棉 铁石棉 直闪石 透闪石 阳起石 闪石类 石棉 76 石棉制品 石棉布 石棉刹车片 石棉绳 石棉板 石棉水泥瓦 石棉制品广泛用于保温 绝缘以及各种耐磨 耐热等材料 77 2 主要接触石棉的作业 石棉矿石棉加工厂石棉制品厂保温 耐火材料的制造维修旧建筑物拆除及其他石棉制品的检修 拆除 移除石棉防火材料 石棉梳纺车间 石棉瓦厂 中国开采量约为45万吨 暴露人群5 20万 78 3 石棉纤维的吸入与转归较长的石棉纤维被鼻毛所阻留 柔软而弯曲的温石棉纤维易在细支气管以上沉积 进入肺泡的石棉纤维长度大多小于5 m 直而硬的青 铁石棉纤维可穿透肺组织 4 石棉的致病机制纤维刺激学说细胞毒性学说 79 5 病理改变 弥漫性间质纤维化是基本病理改变胸膜增生性改变 表现有胸膜增厚和胸膜斑有无石棉肺结节性改变 国内外意见不一致石棉小体形成 有时称为 含铁小体 80 两肺胸膜胼胝样肥厚 肺肿胀 表面可见肋骨压痕 81 石棉肺 双肺胸膜高度纤维性肥厚上 下叶肺组织纤维化 胸膜斑