矽肺的发病机理、临床表现及诊治

矽肺的发病机理 临床表现及诊治矽肺的发病机理 临床表现及诊治 自 1870 年意大利解剖学家 visconty 命名矽肺 silicosis 以来 已有百余年历史 现代认为 矽肺是在生产过程中长期吸入超 过一定浓度的含游离二氧化矽粉尘引起的肺组织弥漫性纤维化 病变为主要表现的疾病 矽肺目前仍然是我国最重要的职业病 每年仍有大量新病例发 生 因此防治矽肺是我国劳动卫生与职业病工作的重任 1 发病机理 矽肺发病机理 50 年代偏重于化学毒性学说 60 年代强调免疫 学说 70 年代以来由于电镜和生物膜技术的进展 以生物膜损 伤学说最为流行 1 1 矽尘致纤维化作用 在矽尘作用下 肺泡巨噬细胞吞噬矽尘 后 二氧化矽表面的矽烷醇基团与肺泡巨噬细胞内的次级溶酶 体膜上脂蛋白中受体形成氢链 改变膜的通透性 促使膜裂解 次级溶酶体中的尘粒和水解酶被释放入胞浆 使线粒体受损害 促使肺泡巨噬细胞崩解死亡 崩解产物中成纤维细胞趋化因子 fcf 成纤维细胞激活因子 faf 促使成纤维细胞大量增 生 聚集 致纤维化因子 mff 刺激成纤维细胞合成羟脯氨 酸 产生胶原蛋白形成纤维化 在纤维化形成的同时 并损害 成纤维细胞超微结构 引起胶原质的改变和胶原透明变性 故 矽尘引起肺泡巨噬细胞破坏 死亡 是产生矽肺病理改变的主 要环节 1 2 肺泡巨噬细胞膜脂类过氧化反应 矽尘作用于肺泡巨噬细胞 激活肺泡巨噬细胞膜上酶的活性和粉尘表面催化活性致使肺形 成过多的活性氧 aof 导致细胞膜上脂类过氧化反应增强 脂质过氧化 lpo 反应过程中形成的中间产物 过氧化物和超 氧阴离子自由基 o ho oh o 以及最终分解产物丙二 醛 mda 造成肺泡巨噬细胞和成纤维细胞损伤 促使胶原 形成 导致矽肺病变的形成与发展 因此肺泡巨噬细胞接触矽 尘引起肺泡巨噬细胞膜上脂类过氧化反应是肺泡巨噬细胞受损 与破坏的始动机理之一 脂质过氧化反应增强 导致脂质过氧 化物的大量形成是肺结构和功能损害的基础 1 3 纤维结合素 纤维结合素 fibronectin 是由成纤维细胞 肺 泡巨噬细胞 中性白细胞 单核细胞 组织嗜碱细胞合成 在 矽尘作用下 刺激肺泡巨噬细胞和白细胞合成并分泌纤维结合 素 纤维结合素促使矽尘聚集 形成细胞 微小粉尘灶 即矽肺 i 期肉芽肿 所以纤维结合素在矽肺肉芽肿发病中具有重要作 用 1 4 生化异常 经对支气管分泌物生物化学的研究 发现在矽肺 早期支气管分泌物中总蛋白 唾液酸 已醣醛酸 肽结合羟脯 氨酸增加 晚期蛋白结合羟脯氨酸明显增加 余均明显降低 1 5 免疫学说 矽尘不仅能激活肺泡巨噬细胞 并可使肺泡巨噬 细胞破坏 崩解 释放出影响淋巴细胞和其他单核细胞的多种 因子 如白细胞介素 i interleukin i 白细胞介素 i 刺激 t 辅 助细胞 t helper 产生白细胞介素 ii interleukin ii 从而影 响一系列体液免疫和细胞免疫 矽肺患者 t 淋巴细胞减少 功 能活性降低 b 淋巴细胞增加或减少 免疫球蛋白失调 肺泡 巨噬细胞分泌的白细胞介素 i 和巨噬细胞生长因子 mdgf 有促进成纤维细胞生长的作用 从而促进胶原形成 矽肺慢性 肉芽肿炎症 系慢性无菌性炎症 属于免疫性炎症 1 6 遗传因素 在相同的劳动生产条件下 并非所有接触矽尘的 工人都发生矽肺 70 年代中期发现 hla 与矽肺发病有关 hla 与基因免疫反应 irgen 有关 通过检测 hla 遗传位点 a 和 b 发现个体素质中基因 gen 成分在矽肺发病中具有一定的 作用 综上表明 矽尘是致病因子 肺是靶器官 致病因子怎样作用 于靶器官才发病呢 这既取决于致病因子本身的性质 存在状 态 颗粒大小 数量多小 同时亦取决于靶本身 发病与否 与机体的敏感性 接尘时间的长短 劳动强度 防护措施等因 素有关 矽肺发病是外因与内因综合作用的结果 2 病理 肉眼见肺脏呈灰褐色 体积增大 失去弹性 重量增加 接触 肺表面有散在砂粒感或硬块 切面呈褐色或灰蓝色粟粒状和较 大灶性结节 境界分明 质地致密 半透明 微隆起 大块融 合病灶由于质硬不易切开 矽结节一般分布在两肺下叶较多 显微镜下典型的矽结节呈圆形或卵圆形 大量胶原纤维呈同心 圆均匀排列 中心部位透明变性并常可见一小血管 血管内膜 增厚 管腔狭窄甚至完全闭塞 单个矽结节的直径一般为 1 2 毫米左右 结节外周和纤维之间 见数量不等的尘粒 尘细胞 成纤维细胞 沿支气管 血管 肺小叶 肺泡周围纤维组织增 生 早期结节周围代偿性肺气肿 晚期形成肺大泡 肺门淋巴 结纤维化 淋巴结周围 蛋壳 样钙化 胸膜粘连 肥厚 矽性肉芽肿的细胞成分是巨噬细胞 成纤维细胞 依据肉芽肿 细胞组成的动态变化 分 4 期 i 期主要是巨噬细胞 噬尘细胞 淋巴细胞 组织嗜碱细胞 ii 期主要是巨噬细胞 成纤维细胞 纤维细胞 其中胶原纤维占 30 iii 期胶原纤维高达 50 iv 期主要是成纤维细胞和大量胶原纤维 少数巨噬细胞 i 期肉芽 肿称细胞 微小尘灶 ii iii iv 期肉芽肿称矽性肉芽肿或矽结节 按组织发生分为巨噬细胞期 i 期 和成纤维细胞期 iv 期 ii iii 期是巨噬细胞向成纤维细胞的转变阶段 3 临床表现 3 1 症状 起病缓慢 短者接尘 1 年发病 多数接尘 20 年左右发 病 矽肺患者可在较长期间内无明显症状 随着病情的进展 尤其是有合并症时 症状才日趋明显 主要症状为咳嗽 咯痰 胸痛 气短 3 1 1 咳嗽 一般多为轻微干咳 咳嗽往往是并发了慢性粉尘性 支气管炎 chronic dust brochitis 3 1 2 咯痰 干咳或咯白色泡沫痰 或咯淡灰色或黑色痰 合并 呼吸道感染 咯粘液痰或粘液脓痰 痰量增多 3 1 3 胸闷胸痛 其病理基础是胸膜粘连和肥厚 3 1 4 气短 气短大多是合并了慢性粉尘性支气管炎 阻塞性肺 气肿 慢性肺原性心脏病 早期劳累时气短 随着矽肺及其合 并症的进展 气短逐渐加重 晚期在静息情况下亦气短而丧失 劳动能力 3 2 体征 早期一般状况良好 多数无明显阳性体征 胸廓无改 变 呈 镶嵌形 叩诊音 即浊音 大的纤维性结节 与过清音 泡性肺气肿 相间 肺底和肺侧部过清音 肺上野呼吸音粗 糙 干罗音 下野呼吸音减弱 合并感染时出现捻发音 湿罗 音 少数可闻及胸膜摩擦音 合并阻塞性肺气肿 慢性肺原性 心脏病出现桶状胸 肋间隙增宽 叩诊过清音 肝肺浊音界下 移 肺下界移动范围缩小 心浊音界缩小 呼吸音减弱 心音 遥远 3 3 分型 3 3 1 按病理形态学分型 a 结节型 以弥漫性小结节为主 伴间质纤维化 x 线胸片表现 以类圆形小阴影为主 伴有不规则形小阴影 b 间质型 以间质纤维组织增生为主 x 线胸片呈不规则小阴影 较明显 结节阴影少而细 c 混合型 结节型与间质型同时存在 d 融合块状型 融合病灶达 2 1 厘米 各型矽肺晚期皆可出现 融合团块 3 3 2 按病程分型 a 急性型 急性矽肺 少见 系接触高浓度游离二氧化矽粉 尘 在短期内 1 个月 5 年内 发病 或在 2 3 年内晋级 病情 较重 反复发生呼吸道感染和急性肺部感染 发热 体温 38 左右 合并感染时可达 40 并持续不退 初始干咳 继咯粘 液谈 甚至血痰 疲乏 胸痛 盗汗 食欲不振 可突然发作 呼吸困难 且进展迅速 严重时端坐呼吸 常合并感染 胸膜 炎 结核 支气管炎 肺气肿 肺原性心脏病 气胸 因广泛 肺泡矽蛋白沉着致急性呼吸功能衰竭 或因合并重症结核于发 病后 1 个月 5 年内死亡 b 迅速进展型 系接触 30 40 游离二氧化矽粉尘所引起的矽 肺 在 5 10 年内病变晋级 多为结节融合型矽肺 c 缓慢进展型 多见 系接触游离二氧化矽浓度 10 20 粉尘所 致 晋级需 10 年以上 经长期动态观察病变稳定 多为小结节 型或间质型矽肺 d 迟发型 晚发矽肺 指脱离接尘作业时 x 线胸片无矽肺征 象 一般在终止接尘后 10 15 年经检查被确诊为矽肺新发病例 者 晚发矽肺晚发年限短者 1 年 长者 22 年 平均发病年限 8 11 15 5 年 e 不典型 诊断困难 易误诊为肺部其他疾病 3 4 分期 依据 x 线胸片所见分为 3 4 1 i 期 小结节阴影 结节数量不多 1 2p 1 2q 1 2r 线状 网状阴影 1 2s 3 4 2 ii 期 结节分布明显 小结节数目多 3p 3q 3r 3 4 3 iii 期 融合块状 a b c 4 合并症与并发症 矽肺自然病程的转归 目前认为是不可能逆转的 随着病情的 进展 必然累及多种脏器功能而产生一系列合并症与并发症 合并症和并发症可促使矽肺病情恶化 病势加重 甚至死亡 4 1 矽肺合并结核 矽肺合并结核发生率为 50 90 且与肺纤 维化程度密切相关 i 期矽肺合并结核占 15 20 ii 期占 25 30 iii 期占 75 80 矽肺合并结核一般是原先肺门淋巴结核灶再活动所致 以局灶 型结核为多见 支气管淋巴结结核 浸润型结核 慢性纤维空 洞型结核 结核性渗出性胸膜炎少见 矽肺结核的临床特点 结核发病缺乏急性过程 一般无低热 盗汗 乏力结核中毒症 咯血少见 排菌罕见 x 线胸片显 示 不同于单一形态的弥漫性播散性小结节 而呈多形态性阴 影 位于肺尖 锁骨下非对称性灶性损害 若未及时给予抗 结核药物治疗 可出现浸润性病变 甚至引起播散性毁损性改 变 出现结核中毒症状 经正规抗结核药物治疗 病情转为非 活动性 病变稳定 但难以治愈 其临床表现为肺部 x 线表 现不相适应 合并结核时 常促使矽肺期 型进展 4 2 呼吸系统感染 矽肺常并发支气管炎 粉尘性支气管炎 支 气管扩张 慢性肺炎 4 3 阻塞性肺气肿 慢性肺原性心脏病 矽肺晚期常并发阻塞性肺气肿 继而引起肺动脉高压和右心负 荷过重发生慢性肺原性心脏病 最终导致肺功能和心功能不全 常成为矽肺致死的原因 4 4 类风湿性关节炎 矽肺并发类风湿性关节炎占 0 4 类风湿 性关节炎一般在患矽肺后发病 亦可在患矽肺同时发病 或发 生于矽肺前 矽肺并发类风湿性关节炎称 caplan 综合征 4 5 自发性气胸 泡性肺气肿进一步发展 融合成肺大泡 矽肺 患者肺大泡检出率为 7 7 多为多发 左侧多于右侧 气肿肺 大泡破裂形成自发性气胸 但因矽肺常有胸膜粘连 气胸多为 局限性致使气胸症状不典型 易造成误诊 同时 矽肺常并发 双侧气胸 其临床特点 剧咳或用力后突然气急 发绀 两 侧肋间隙饱满 叩诊呈鼓音 两侧呼吸音明显减弱 一侧胸 腔插管排气后 气急未见缓解 而对侧呼吸音减弱 一侧气 胸好转或痊愈后 又突然气急 而患侧无气胸体征 一侧气 胸处理后 双侧又出现胸痛 气急 5 诊断 5 1 职业史 职业史包括接触生产性粉尘的化学组成 特别是粉 尘中游离二氧化矽含量与病变程度有关 含游离二氧化矽低于 10 肺部病变以间质纤维化为主 发展缓慢 不易融合 含 游离二氧化矽 70 以上的粉尘 肺部病变以结节为主的弥漫性 纤维化 进展较快 并易融合 粉尘的浓度愈高 危害愈大 粉尘的分散度愈高的粉尘 其在空气中悬浮的时间愈长 被 接尘工人吸入机会愈多 直径 5 10 m 的矽尘仅能侵袭上呼吸道 5 m 以下的矽尘可侵入下呼吸道 小于 2 m 的矽尘可侵入细支 气管与肺泡 接尘工龄愈长 接尘时间愈多 危害愈大 工种 以及防尘措施完善与否等 均与矽肺发病有关 5 2 临床表现 由于肺脏的代偿功能 患者可在较长期间内无明 显的临床表现 随着病情进展 尤其有合并症或并发症时 临 床表现才日趋明显 5 3x 线胸片 x 线胸片是确诊矽肺及其分期的主要方法 5 3 1 矽肺 x 线胸片所见 a 小阴影 指直径 1cm 以下的阴影 类圆形小阴影 结节阴影 胸片上呈散在 孤立的圆形或椭圆形 早期较小 较淡 较 少 随着病情进展 逐渐增大 增多 大多见于两肺中下野 继而扩展至全肺 不规则小阴影 肺间质纤维化阴影 胸 片上呈粗细 长短 形态不一的线状阴影或杂乱地交织成线状 网状阴影 早期因细网密集 肺野呈 毛玻璃样 多见于两 肺中下野 b 大阴影 小阴影增多 增大 靠拢重叠 融合成早期发白区或 班 片 条 逐渐增大成 2 1cm 融合团块 典型的在两上 肺呈 八字形 边缘清晰 周围见明显的周边性气肿 c 肺纹理改变 早期肺纹理普遍增多 增粗 延长至肺野外带 且模糊 毛糙 继尔肺纹理扭曲变形 紊乱 断裂 晚期因小 阴影增多或肺气肿加重 肺纹理反而逐渐减少 d 肺门阴影 早期肺门阴影增浓 扩大 结构紊乱 晚期肺门阴 影缩小 见 蛋壳样钙化 或因肺气肿加重及肺纹理相对减 少 而呈 残根样 肺门阴影 e 胸膜改变 胸膜粘连 肥厚 早期肋膈角变钝或消失 晚期肺 底胸膜增厚 膈面毛糙 呈 天幕状 影像 f 肺气肿 局限性肺气肿 见于肺上部或基底部 周边性肺 气肿 见于团块阴影的周围和叶间胸膜水平裂的上下 泡性 肺气肿 小叶中心性肺气肿 肺大泡 g 钙化 蛋壳样钙化 弥漫性结节钙化 融合团块内矽结节钙化 胸膜钙化 5 3 2 矽肺 x 线诊断与分级标准 a 无矽肺 代号 o 1 o 无矽肺的 x 线表现 2 o x 线表现尚不够诊断为 i 者 b 一期矽肺 代号 i 1 i 有密集 i 级的类圆形小阴影 分布范围不少于两个肺 区内各有一处 每处直径不小于 2cm 或有密集度 1 级的不规 则形小阴影 其分布范围不少于两个肺区 2 i 小阴影明显增多 但密集度与分布范围中有一项尚不 够定为 ii 者 c 二期矽肺 代号 ii 1 ii 有密集度 2 级的类圆形或不规则形小阴影 分布范围 超过 4 个肺区 或有密集度 3 级的小阴影 分布范围达到 4 个 肺区 2 ii 有密集度为 3 级的小阴影 分布范围超过 4 个肺区 或有大阴影尚不够定为 iii 者 d 三期矽肺 代号 iii 1 iii 有大阴影出现 其长径不小于 2cm 宽径不小于 1cm 2 iii 单个大阴影的面积 或多个大阴影面积的总和超过 右上肺区面积者 5 4 肺功能 早期肺活量减低 时间肺活量仍正常 随着病变进 展 肺活量进一步降低 第 1 秒时间肺活量 fev1 减少 最 大呼气中期流速 mmef 减少 残气 肺总量 rv tlc 此值增 加 以及最大呼气流速容量曲线 v50 v25 改变显示小气道功 能障碍 一次呼吸法产生的一氧化碳弥散量 dlcosb 降低显 示弥散功能障碍 5 5 实验室及其他检查 5 5 1 实验