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1、生产性粉尘与尘肺,陈章健 北京大学医学部 劳动卫生与环境卫生学系 博士研究生 2014.3.15,主要内容,中国生产性粉尘与尘肺的危害现状 尘肺的致病机制 尘肺的诊断标准 尘肺的治疗 尘肺的预防与控制,中国生产性粉尘与尘肺的危害现状,尘肺分类,由于粉尘的性质、成分不同，对肺所造成的损害，引起纤维化程度也有所不同，从病因上分析，可将尘肺分为六类: 矽肺(吸入含有游离二氧化硅粉尘); 硅酸盐肺(结合型二氧化硅如石棉肺); 炭尘肺(煤炭、石墨、碳黑等); 金属尘肺; 混合性尘肺(游离二氧化硅和 其他某些粉尘的混合性粉尘); 有机尘肺,十二种法定尘肺,2002卫生部与劳动保障部联合发布的职业病目录(2
2、11法监发E2002108号)公布的职业病名单中，列出了十二种法定尘肺，即矽肺、煤工尘肺、电墨尘肺、炭黑尘肺、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。 还包括：根据尘肺职业病诊断标准诊断的,尘肺特点,中国目前为止最严重的一类职业病，发病率和患病率最高；职业病中最受关注的一类； 近几年尘肺发病进入新的高发期，潜伏期和发病年龄提前； 除传统致病行业外，珠宝加工和蔺草编制榻榻米等也出现尘肺患者以及电焊工尘肺等；,尘肺特点,肺盥洗成为目前尘肺治疗中的重要手段；但这种方法效果仅仅是暂时的； 尘肺是中国拥有法律和条例最多最早的一类疾病；中华人民共和国尘肺病防治条例于1
3、987年12月3日颁布，以及职业病防治法，2002年实施； 尘肺病新的诊断标准 2009年颁布；,尘肺病仍是我国最严重的职业病，占职业病报告总例数的87.42%； 建国以来，累计报告尘肺病67 6541例，死亡14 9110例，现患52 7431例； 多为煤工尘肺和矽肺，主要分布在煤炭行业，中、小型企业； 尘肺病发病工龄有缩短的趋势；,生产性粉尘来源与分类,粉尘与生产性粉尘,粉尘：以气溶胶状态或以烟雾状态存在的能较长时间漂浮于空气中的固体微粒。人类的生产活动和生活活动及自然界的风化、腐蚀、气体流动均可产生粉尘。典型的环境颗粒物如沙尘暴； 生产性粉尘：在人类的生产活动中产生的能够较长时间漂浮于生
4、产环境中的固体微粒。,几个基本概念,雾 悬浮于空气中的液体微滴，如喷漆产生 的漆雾； 烟 悬浮于空气中的直径小于0.1m的固体微 粒； 粉尘 粒子直径在10 m以下的固体微粒则称为粉尘。 气溶胶 粉尘、烟和雾的统称。,固体物质的破碎或机械加工 粉碎、钻孔、研磨、切割等 可燃物质的不完全燃烧 燃煤产生的煤烟雾 某些物质加热时蒸气的冷凝或氧化 金属冶炼、铸造、电焊 粉末状物质的加工处理 包装、搬运、混合、过筛,生产性粉尘的来源,产生粉尘的行业,矿山开采业：金属矿山和非金属矿山的开采； 机械加工业：铸造业； 冶炼业：炼铁、炼钢等矿石粉碎、烧结、选矿； 筑路业：铁路、公路修建中的隧道开凿及铺路； 水电
5、业：水电行业中的隧道开凿及运输；,无机性粉尘(inorganic dust) 矿物性粉尘、金属性粉尘、人工无机性粉尘。 有机性粉尘(organic dust) 动物性粉尘、植物性、人工有机性粉尘 混合性粉尘(mixed dust) 系指上述各种粉尘混合存在，在生产环境中， 最常见的是混合性粉尘。,生产性粉尘的分类,无机性粉尘,矽尘：一般指含游离Si02 10%以上的矿物粉尘； 硅酸盐尘：含有Al、Mg、Ca、Fe等金属元素的硅酸盐，如：石棉、水泥、滑石、云母、高岭土； 含炭粉尘：煤尘、石墨、炭黑等； 金属粉尘：金属冶炼、电焊、切削、抛光； 人工无机粉尘:玻璃纤维、金刚砂、矿物棉;,尘肺的致病机
6、制,生产性粉尘的理化性质及其卫生学意义,粉尘的化学组成以及化学性质 粉尘的分散度 粉尘的溶解度 粉尘的比重、形状和硬度 粉尘的浓度,理化特性,粉尘的化学组成以及化学性质,游离Si02含量的多少 游离二氧化硅大于70，短期暴露后即可发病，病理以胶原性结节为主； 游离二氧化硅小于 10，病变发展较慢，病理上以间质纤维化为主； 致纤维化能力依次为: 鳞石英 方石英 石英 柯石英 超石英 可溶性金属 可经血液循环进入机体，引起中毒如铅尘、铬酸盐粉尘等,矽尘,肺泡巨噬细胞聚集,尘细胞,黏液纤毛 排出,肺泡间隔巨噬细胞吞噬 游离状态,慢性增殖性淋巴管炎,尘粒和尘细胞逆肺门堆积,矽结节和肺弥漫性纤维化,矽结
7、节形成,尘细胞 成纤维细胞 炎性细胞 胶原纤维,胶原纤维变粗、密 细胞成分减少,胶原纤维 透明性变,典型矽结节,晚期 细胞成份少，纤维成份多,早期 细胞成份多，纤维成分少,矽结节横断面呈同心圆排列-圆葱头状,矽结节形成原理-,游离SiO2尘粒,巨噬细胞吞噬 胞膜 生物膜脂质 破裂 过氧化损伤,肺泡型上皮细胞肿胀、崩解脱落,细胞不能 增生、修复,肺泡基地膜受损暴露间质,成纤维细胞增生,免疫系统,抗原抗体 复合物,网状纤维,胶原形成 纤维化 透明性变,间隔内成纤维细胞移出,矽结节形成 肺组织纤维化,刺激,颗粒的形态和表面活性,圆形： 易沉降 不规则形： 不易沉降 新鲜粉碎的颗粒：表面活性高 形成自
8、由基可能性大,纤维状粉尘与颗粒状粉尘,粉尘的分散度 Distribution of particulate size,指物质被粉碎的程度，用来表示粉尘粒子大小组成的百分构成，通常以粉尘粒径大小的数量或质量组成百分比来表示，前者称为粒子分散度，粒径较小的颗粒数越多，分散度越高； 后者为质量分散度，粒径较小颗粒占总质量百分比越大，质量分散度越高。 分散度高的粉尘，沉降速度较慢，悬浮在空气中的时间较长，因此被吸入的机会就越多，它是粉尘监测的常用指标。,空气动力学直径,颗粒在空气中的沉降速度与一种密度为1的球形粒子的沉降速度一样时， 则球形粒子的直径即为该种粒子的空气动力学直径(AED) 15m的粒子
9、可进入呼吸道， 10-15 m上呼吸道,称为可吸入性粉尘 5 m以下,可到达呼吸道深部和肺泡区, 称为呼吸性粉尘 0.5um以下的粉尘，因其重力小，不易沉降，随呼气排出，故阻留率下降； 0.1um以下的粉尘因布朗运动，阻留率反而增高。,Size-selective deposited,Inhalable (15- m), hazardous when deposited anywhere in the head airway region Thoracic (-10 m), hazardous when deposited in the lung airways Respirable (5-
10、m), hazardous when deposited in the gas exchange regions of the lungs,Regional Lung Deposition不同粒径肺内沉积规律,10-100nm,了解分散度的卫生学意义,了解粉尘的吸入机会： 漂浮时间长, 吸入机会多。 了解粉尘的致病能力： 表面积大,参与理化反应的机会就越多,对人体危害大。 粉尘工程控制方面，通风除尘技术选择的依据,Particle Particles/ml Particle Surface Diameter (um) of air area (um2/ml of air) 2.0 2 30 0
11、.5 153 120 0.02 2,390,000 3000,Large particle,Small particle,颗粒数与表面积 10 mg/m3 airborne particles,比表面积Surface area to volume ratio,Smaller particles are more reactive Platinum Smaller molecules are more toxic Carbon Black,Nanotechnology Risks, Ethics, and Law, Hunt, Mehta ed. 2006,Equivalent dia. 2 x
12、 Settling velocity 3-4 x,Mechanical interlocking,Capillary (surface tension),Van der Waals (cohesive force 1/d*2),Chemical bonds,Single particle,Equivalent diameters of 10-1000 x are common,颗粒间相互作用与表面化学 受颗粒大小及团聚的影响,粉尘的硬度,粒径较大，外形不规则坚硬的粒尘可能引起呼吸道黏膜机械损伤； 进入肺泡的粉尘，受肺泡表面活性物质影响，机械损伤作用可能不太明显。,溶解度,有毒物质溶解度高,毒性
13、强,如铅、砷等,可引起全身中毒； 相对无毒的粉尘,溶解度高,作用会低,如面粉； 石英粉尘，溶解度低, 在体内持续作用,危害严重；,荷电性,粉碎、相互摩擦或吸附其他离子而荷电； 受粒径大小、比重以及温度、湿度影响； 荷电影响在空气中沉降以及在呼吸道阻留和被巨噬细胞吞噬速度；,粉尘爆炸性,可氧化的粉尘如煤，面粉等，遇到明火或电火花和放电时，可发生爆炸； 防爆采样器的选择依据；,影响毒性的主要理化特性,Composition组成 Structure结构 Solubility可溶性 Reactivity反应性 Surface Chemistry表面化学 Aggregation Potential团聚能
14、力 Fresh particle, free radicals,Surface Area表面积 Shape形状 Density密度 Particle Size尺寸,Chemical Related,Physical Related,影响粉尘致病作用的机体因素,接触时间的长短， 呼吸系统保护机制的正常或异常， 遗传易感性， 个体防护， 生活习惯如吸烟,尘肺的发生由以下因素决定,工龄 粉尘中游离二氧化硅的含量 二氧化硅的类型 生产场所粉尘浓度 分散度 防护措施以及个体条件等有关 潜伏期：一般在接触矽尘5-10年才发病，有的可长达15-20年,尘肺病的诊断标准,诊断原则,确切可靠的生产性粉尘接触史基
15、本条件 X射线后前位胸片表现主要依据 现场职业卫生学调查 尘肺流行病学调查资料 临床检查和实验室检查,生产性粉尘接触史,工作单位 工种 不同时段接触生产性粉尘的起止时间 接触粉尘的名称和性质,X射线胸片,对照尘肺诊断标准片作出X射线分期，分为三期： 一期尘肺是指有总体密集度1级的小阴影，分布范围至少达到2个肺区。 二期尘肺是指有总体密集度2级的小阴影，分布范围超过4个肺区；或有总体密集度3级的小阴影，分布范围达到4个肺区。 三期尘肺是指有下列情形之一者：有大阴影出现，其长径不小于20毫米，短径不小于10毫米；有总体密集度3级的小阴影，分布范围超过4个肺区并有小阴影聚集；有总体密集度3级的小阴影
16、，分布范围超过4个肺区并有大阴影。,现场职业卫生学调查,判断接触程度和累计接触量： 接触粉尘的性质 粉尘中游离二氧化硅的含量 粉尘分散度 粉尘浓度检测和监测 作业场所防尘降尘设施 个人防护情况,尘肺流行病学调查资料,企业尘肺病发病情况 企业尘肺病患病情况,临床检查和实验室检查,临床呼吸系统症状和体征 某些实验室检查 不具有特异性，只是为了排除其他X射线胸片表现与尘肺病相似的疾病，进行鉴别诊断,尘肺的症状和体征,尘肺病无特异的临床表现，其临床表现多与合并症有关。 咳嗽 早期尘肺病人咳嗽多不明显，但随着病程的迸展，病人多合并慢性支气管炎，晚期病人多合并肺部感染，均可使咳嗽明显加重。 咳痰 咳痰主要是呼吸系统对粉尘的不断清除所引起的。一般咳痰量不多，如合并肺内感染及慢性支气管炎，痰量则明显增多。 胸痛 尘肺病人常常感觉胸痛，胸痛和尘
