三、硅酸盐肺
长期吸入硅酸盐尘所致尘肺,统称硅酸盐肺。其中常见的有石棉肺、滑石肺、云母肺、陶土肺和漂土、硅灰石、霞石、模来石、硅线石等天然硅酸盐所致各类尘肺。近年有报道,人造硅酸盐如玻璃纤维、硅酸钙和硅酸纤维等大量吸入肺内,也可引起病变。石棉肺是其中危害最严重的一种,现以石棉肺为例阐述如下:
石棉肺是在生产过程中长期吸入石棉粉尘所引起的以肺纤维化为主的疾病。其特点是全肺尘性弥漫性纤维化,不出现或极少出现结节性损害。
(一)石棉的种类
石棉是两类硅酸盐矿物(蛇纹石类和闪石类)的总称。蛇纹石类只有温石棉一种,闪石类包括5种。温石棉主要产于加拿大、俄罗斯和中国,为银白色片状结构,形成中空的管状纤维丝,质柔软、可弯曲,因而具有可织性,使用量占世界全部石棉产量的95%以上。闪石类石棉纤维为硅酸盐的链状结构,直硬而脆,主要产于南非、澳大利亚、芬兰等国家。20世纪80年代末,世界石棉总产量为419万吨,其中温石棉占98.8%。
(二)接触石棉的主要作业
石棉矿开采,石棉纤维加工和纺织,建筑、造船等的保温材料、耐火材料制造,石棉制品检修、刹车片制造,旧建筑的拆除与翻修等。
(三)影响石棉肺发病的因素
影响石棉肺发病的主要因素包括:石棉种类、纤维长度、纤维尘浓度、接触时间(工龄)、接触者个体差异等。较柔软而易弯曲的温石棉纤维易被阻留于细支气管上部气道并清除.不易穿透肺组织深部;直而硬的闪石类纤维,如青石棉和铁石棉纤维可穿透肺组织,并可达到胸膜,导致胸膜疾患。过去认为只有长的石棉纤维,即>20μm者,才有致纤维化作用;现已证实<5μm的石棉纤维也能引起肺纤维化。粉尘中含石棉纤维量越高,接触时间越长,越易引起肺纤维化,发生石棉肺的可能性越大。此外,接触者个体差异及生活方式,特别是吸烟,与石棉肺发病关系极密切。
(四)石棉肺的病理改变与发病机制
1.病理改变 石棉肺的病变特点是肺间质弥漫性纤维化,可见石棉小体及脏层胸膜肥厚和在壁层胸膜形成胸膜斑。
(1)肺间质弥漫性纤维化:由于吸入的石棉纤维易随支气管长轴进入肺下叶,故纤维化以两肺下区为重,有别于矽肺病变的两肺中区为重的特点。肉眼观察,早期仅两肺胸膜轻度增厚,并丧失光泽。随着疾病进展,两肺切面出现粗细不等的灰黑白色弥漫性纤维化索条和网架,为石棉肺的典型特征。纤维化病变以胸膜下区、血管支气管周围和小叶间隔最为显著,以两下叶底后部病变尤为突出。晚期病例,两肺明显缩小、变硬,表面因瘢痕下陷与结节样隆起而凹凸不平,切面为典型的弥漫性纤维化伴蜂窝状变。
(2)石棉小体:系石棉纤维被巨噬细胞吞噬后,由一层含铁蛋白颗粒和酸性黏多糖包裹沉积于石棉纤维所形成;铁反应呈阳性,故又称含铁小体。石棉小体可长达300μm,一般多为30~50μm,粗2~5μm,金黄色,典型者呈哑铃状、鼓槌状,分节或念珠样结构,轴心为无色透明的石棉丝。石棉小体可见于巨噬细胞内外单个或成群地存在于肺泡或呼吸细支气管腔内,或包埋于纤维化病灶之中,数量多少与肺纤维化程度不一定平行。肺内查见石棉小体仅仅是吸入石棉的标志,并非疾病的证据。(https://www.daowen.com)
(3)胸膜斑:被看作是接触石棉的又一个病理学和放射学标志,它可以是石棉接触者的惟一病变,而不伴有石棉肺。石棉作业工人胸膜斑发生率可高达40%。从接触石棉到临床出现明显胸膜斑一般间隔时间在10~20年以上,出现率随年龄增长而升高。典型的胸膜斑主要在壁层形成,最常见部位为胸壁下后的外侧面和脊柱旁,以及膈肌的中心腱上,可单侧或双侧。局限性胸膜斑块,常高出表面,与周围组织分界清楚,呈乳白色或象牙色,表面光滑;面积小者数平方厘米,大者可达数百平方厘米。厚度一般为l~3mm,个别可达5~6mm。
2.发病机制 石棉肺纤维化的主要发病机制有以下两个假说。
(1)物理作用:已知所有纤维型石棉品种都能致纤维化,可能与其共有的物理特性即纤维性、坚韧性和多丝结构有关。长纤维石棉(>10μm)致纤维化能力更强,短纤维(<5μm)石棉因其具有更强的穿透力而大量进入肺深部,甚至远集胸膜,因而不仅具致弥漫性纤维化潜能,而且能引起严重的胸膜病变:胸膜斑、胸膜积液,或间皮瘤。
(2)细胞毒性:温石棉纤维的细胞毒性作用似强于闪石类纤维。当温石棉纤维与细胞膜相接触时,其表面的膜离子及其正电荷与巨噬细胞的膜性结构相互作用,致膜上的糖蛋白,特别是唾液酸基团丧失活性,形成离子通道,钾钠泵功能失调,使细胞膜的通透性增高和溶酶体酶释放,导致细胞肿胀、崩解。同时,肺泡巨噬细胞崩解后所释放的酶类和炎性介质,可产生大量的含氧自由基(O2和H2O2等)。通过对细胞膜的脂质过氧化作用,引起细胞和基质成分损伤,导致整个肺泡结构单位破坏,这是形成不可逆性纤维化的前提。
(五)临床表现、诊断和处理
1.症状和体征 石棉肺最主要的症状是咳嗽和活动时呼吸困难。咳嗽一般多为阵发性干咳,有少量黏液性痰,难于咳出。石棉肺若累及胸膜,即有一时性尖锐胸痛;若持续性胸痛,首先要考虑并发肺癌或恶性胸膜间皮瘤。
石棉肺早期重要的特征性的体征是双下肺区出现捻发音,只在吸气期间闻及,随病情进展而增多,可在肺中区甚至肺上区闻及,由细小声变为粗糙声。杵状指(趾)在石棉肺晚期出现,随着病变加重而趋于明显;杵状指(趾)加剧,可能是合并肺癌的信号,预后不良。石棉肺晚期可出现唇、指发绀,表明病情已发展至肺心功能不全。
2.肺功能改变 石棉肺早期肺功能改变较早,往往X射线胸片未显示石棉肺之前肺活量(VC)已开始降低,呈渐进性下降,这是石棉肺病人肺功能损害的特征。弥散量(DLCO)是发现早期石棉肺的敏感指标之一,有报道认为它的下降早于VC。
3.X射线胸片表现 主要的是肺部不规则小阴影和胸膜变化。不规则小阴影是石棉肺X线表现的特征,早期多在两肺下区近肋膈角处出现密集度较低的不规则小阴影,随着病情进展而增多增粗,呈网状并逐渐扩展至肺中区,但很少到达肺上区。
胸膜变化包括胸膜增厚、胸膜斑和胸膜钙化。胸膜斑分布多在双下肺侧胸壁6~10肋间,不累及肺尖和肋膈角,不发生粘连。斑影外缘与肋骨重合,内缘清晰,呈致密条状或不规则阴影。胸膜斑也可发生于膈胸膜和心包膜,但较少见。弥漫性胸膜增厚呈不规则阴影,中、下肺区明显,有时可见到条、片或点状密度增高的胸膜钙化影。
4.肺内非特异性感染 是石棉肺的主要并发症,尤其中、晚期病人的肺内感染往往促使纤维化过程加重、加快,但石棉肺并发结核比矽肺少。由于全肺弥漫性纤维化伴一定程度的肺气肿,晚期容易导致肺心病,当肺内反复继发感染时,肺心病持续加重,可引起心肺功能衰竭。肺癌和胸、腹膜恶性间皮瘤发病率远高于普通人群和其他尘肺病人。
石棉肺诊断与处理按“尘肺病诊断标准(GBZ70-2002)”执行。目前对石棉肺尚无特效疗法,应积极防治并发症。