粉尘与尘肺-大爱清尘讲座课件

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 什么是尘肺？ 尘肺尘 肺 病 ( pneumoconiosis ) 是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘而引起的以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病。其病理特点是肺部进行性、弥漫性纤维组织增生。国际劳工组织 (International Labour Organization - ILO)定义：尘肺是粉尘在肺内的蓄积和组织对粉尘存在的反应”（pneumoconiosis is th

2、e accumulation of dust in the lung and the tissue reaction to its presence ）。包括巨噬细胞性肺泡炎、尘细胞性肉芽肿和粉尘性肺组织纤维化所致的肺泡功能结构单位的损伤.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(211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

3、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

4、活动中产生的能够较长时间漂浮于生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；

5、水电业：水电行业中的隧道开凿及运输；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;尘肺的致病机制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

6、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

7、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 形成自由基可能性大粉尘的分散度 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

8、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。 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

9、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 SurfaceDiameter (um) of air area (um2/ml of air) 2.0 2 30 0.5 153 120 0.02 2,390,000 3000Large particleSmall particle颗粒数与表面积 10 mg/m3 airborne particles比表面积Surface area to volume ratioSmaller particles are more reactivePlatinumSmaller molecule

10、s are more toxicCarbon BlackNanotechnology Risks, Ethics, and Law, Hunt, Mehta ed. 2006Equivalent dia. 2 xSettling velocity 3-4 x Mechanical interlockingCapillary (surface tension)Van der Waals (cohesive force 1/d*2)Chemical bondsSingle particleEquivalent diameters of 10-1000 x are common 颗粒间相互作用与表面

11、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Stru

12、cture结构Solubility可溶性Reactivity反应性Surface Chemistry表面化学Aggregation Potential团聚能力Fresh particle, free radicalsSurface Area表面积Shape形状Density密度Particle Size尺寸Chemical RelatedPhysical 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

13、：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

14、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，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

15、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，胸痛和尘肺临床表现多无相关或平行关系。部位不一，且常有变化，多为局限性。一般为隐痛，也可胀痛、针刺样痛等。尘肺的症状和体征呼吸困难随肺组织纤维化程度的加重，有效呼吸面积减少，呼吸困难也逐渐加重。咯血较为少见，可由于呼吸道长期慢性炎症引起粘膜血管损伤，痰申带少量血丝；也可能由于大块纤维化病灶的溶解破裂损及血管而使血量增多。其它除上述呼吸系统症状外，可有程度不同的全身症状，常见有消化功能减。尘肺的并发症1、呼吸系统感染 主要是肺内感染，这

16、是尘肺病人常见的并发症。2、自发性气胸 较少见。3、肺结核 粉尘作业工人特别是矽尘作业工人，比一般人群易患肺结核。4、肺癌及胸膜间皮瘤 主要见于石棉作业工人及石棉肺患者。5、慢性肺源性心脏 病见于部分晚期病人.6、呼吸衰竭 上呼吸道及肺部感染、气胸等诱因是导致发生失代偿性呼吸衰竭的主要原因.尘肺的治疗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；尘肺病人应及时调离粉尘作业，并根据病情需要进行综合治疗，积极预防和治疗肺结核及其它并发症，以期减轻症状、延缓病情进展、提高病人寿命、提高病人生活质量。尘肺的预防粉尘危害的控制 Hazard（Toxicity） = Riskx expo

17、sure决定危险性的主要因素物质本身有危险 或毒性有接触机会发生危险危险性评价：对不良结果发生的机率进行描述和定量 的系统过程。 粉尘的浓度和接触评价浓度:单位体积气体中粉尘颗粒的质量或个数 (总粉尘浓度，呼吸性粉尘浓度) 累积暴露量浓度暴露时间 个体接触量个体采样浓度暴露时间通常可以通过现场记录资料以及工人问卷得到以往暴露资料；还可以通过现场采样和个体采样得到目前接触浓度。个体暴露监测 1.法律措施 立法和执法1956年，国务院颁布了关于防止厂、矿企业中的矽尘危害的决定，规定了矽尘最高容许浓度为2mg/m3。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；1987年

18、中华人民共和国尘肺防治条例；修订的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等。控制措施2.卫生技术标准粉尘最高容许浓度 1979年起相继颁布了生产性粉尘最高容许浓度， 2002年卫生部颁布了中华人民共和国国家职业卫生标准工作场所有害因素职业接触限值GBZ2-2002， 规定的粉尘标准有47项， 包括时间加权平均容许浓度， 短时间接触容许浓度；其中13项包括总尘和呼吸性粉尘浓度， 石棉又分总尘和纤维浓度。控制措施3. 技术措施改革工艺过程、革新生产设备湿式作业密闭抽风除尘 控制措施4. 卫生保健措施接尘工人健康体健 包括就业前体检和定

19、期检查以及脱尘检查;定期检查时间间隔根据接尘程度而定,包括职业史,自觉症状以及高千伏x线后前位胸片. 个人防护和个人卫生个人防护用品, 防尘安全帽,送风头盔等,以及防尘口罩.注意洗澡,杜绝将污染衣服带回家控制措施防尘“八字经验” 革、水、密、风、护、管、教、查革：改革工艺过程，革新生产设备。 水：湿式作业。密、风：密闭吸风除尘。护：个人防护。管：加强管理，建立健全防尘机构，制定规章制度。教：宣传教育。查：就业前及定期体检。ILO/WHO消除矽肺的全球计划2015年全球消除矽肺的规划：这是WHO号召在全球消灭的人类第三种疾病，也是第一种职业病。包括：建立消除矽肺的国际性规划和行动计划； 提供在工

20、程控制、安全生产、接触评价、矽肺早期诊断和医学监测方面专家的建议；开展流行病学评价；培训和健康教育；监督消除矽肺国际性规划的执行情况。治理前后Coal Workers Pneumoconiosis: Number of Deaths,Crude and Age-adjusted Mortality Rates, United States ResidentsAge 15 and over, 1968-1999Data source: NCHS预测在未来的几年内，尘肺将进入高发阶段，这批尘肺病人大都是因为90年代接触了高浓度粉尘，经过20年前后的潜伏期，而发病。尘肺的发生与制度相关，与经济发展相

21、关；中国集中在中小企业，煤炭和冶金行业。根据尘肺病的发病特点：预防尘肺至今没有很好的根治办法；防尘口罩目前还有很多是不标准和合格的；工人工作时间太长；环境恶劣；农民工尘肺在诊断方面，遇到劳动合同的纠纷和职业史的模糊；诊断技术本身是没有太多技术障碍的；制度管理是根本；政府要管；职业卫生预防是控制尘肺发生最有效的手段：现场粉尘浓度监测，评价，控制，预测等。粉尘的8字方针依然是最好的法宝； WARNING! Even when affected workers are removed from exposure, silicosis may continue to progress尘肺病人及家庭因为健康问题而备受影响；治疗过程花费很多而不能根除；因此，很值得政府，企业，监督和服务机构和社会广泛关注！谢谢研究热点： 大气颗粒物与纳米材料的毒性比较102030%0 2.5 m 10 m大气颗粒物的浓度，每增加 50-100 g/m3死亡率入院率死亡率入院率（美国25座城市, 欧洲16座城市）心血管和 肺部疾病超细颗粒物浓度增加 发病率和死亡率，