第二节 矽肺的三级预防

矽肺（silicosis）是由于作业人员长期大量吸入含有较高浓度的矽尘所引起，以肺部弥漫性纤维化病变为主，进而影响肺功能，导致全身疾病，丧失劳动能力的一种疾病。其接触行业众多、发病机制复杂。一旦发生，呈进行性发展，严重危害工人健康，降低其劳动能力和生活质量。自然界中的二氧化硅分布极广，各类矿石中都含有各种形态的石英。通常将含游离二氧化硅10%以上的粉尘作业称为矽尘作业。矽尘作业所涉及的工种有很多，主要包括采矿业的凿岩工、放炮工、支柱工、运输工及煤矿的岩石掘进工等；开山筑路、隧道和涵洞的风钻工、爆破工等；钢铁冶金业的原料破碎工等；机械制造业的翻砂、清砂、喷砂工等；耐酸、耐火材料业的制造、焙烧等工种；玻璃、搪瓷、陶瓷业的原料破碎、研磨、运输等各工种。矽肺发病与作业人员接触粉尘中游离二氧化硅含量、粉尘浓度、接触时间有密切关系。一般发病比较缓慢，多在接触粉尘5～10年开始发病。矽肺为尘肺病主要病种，天津市2009—2018年新发尘肺病4 657例，其中矽肺1 587例，占34.08%（1 587/4 657）。1958—2018年广州市共诊断尘肺病1 194例，其中矽肺占60.10%（718例）；病例主要集中在土木工程建筑业，占41.5%（298/718）和非金属矿采选业，占26.0%（187/718）；病例的平均接尘工龄为13.0年。2006—2018年柳州市共诊断尘肺病160例，以Ⅰ期矽肺为主，占70.00%（112例）；病例主要集中在金属冶炼及压延加工行业，占整个尘肺病例总数的82.50%（132例）；病例工种以冶炼及辅助工、烧结工、采矿工为主，分别占整个尘肺病例数的23.13%（37例）、27.50%（44例）、18.13%（29例）。

一、矽肺概述

（一）矽肺定义

矽肺是由于在生产过程中长期吸入矽尘而引起的以肺部弥漫性纤维化为主的全身性疾病。

（二）矽肺主要接触作业

游离二氧化硅的含量≥ 10%的无机粉尘，也称为矽尘，结晶型二氧化硅粉尘。其广泛存在于采石、建筑、冶金、制造、加工、铸造、交通运输等国民经济建设的多个领域中。接触矽尘的作业非常广泛，例如矿山采掘作业中的凿岩、掘进、爆破、运输等；修建公路、铁路、水利电力工程开挖隧道等；冶炼厂、石粉厂、玻璃厂、耐火材料厂生产过程中的原料破碎、研磨、筛分、配料等工序；机械制造业铸造车间的原料粉碎、配料、铸型、打箱、清砂、喷砂等工序；陶瓷厂原料准备，珠宝加工，石器加工等均能产生大量含游离二氧化硅粉尘，见表2-1。

（三）矽肺发病机制

石英是如何引起肺纤维化的存在多种假说，如机械刺激学说、化学中毒学说、硅酸聚合学说、表面活性学说以及免疫学说等。石英表面具有很强的氧化还原能力，可与碳、氧、氢以及氮发生活性反应，其粉碎的断裂面可产生羟基活性基团，其与肺泡巨噬细胞构成氢键，产生氢的交换和电子传递，使细胞膜通透性增高、流动性降低，进而破裂。结晶型二氧化硅粉尘引起的细胞膜损伤被认为是矽肺发病的主要起因，而脂质过氧化的增加是导致膜损伤的主要原因。肺泡巨噬细胞是结晶型二氧化硅粉尘作用的主要靶细胞，其在吞噬结晶型二氧化硅粉尘颗粒时可产生大量的致纤维化因子和炎性因子，能够直接或间接损伤肺泡上皮细胞，激活成纤维细胞，诱导成纤维细胞的增殖及其表型转化为肌成纤维细胞，造成肺组织的不可逆损伤，最终导致肺间质纤维化。在矽肺纤维化发生发展过程中，存在着多种信号通路的激活与相互作用，通过不同信号通路调控纤维化相关因子的基因表达，形成瀑布效应最终导致纤维化病理改变。其中丝裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase，MAPK）信号通路、转化生长因子-β/Smad蛋白（transforming growth factor-β，TGF-β）信号通路和Wnt/β-连环蛋白（β-catenin）信号通路与矽肺纤维化的相关研究较多。MAPK信号通路能够调控许多转录因子继而调节纤维化相关因子的表达。TGF-β₁一般通过Smad通路促进胶原纤维化，也可不依赖该通路由MAPK通路直接激活Smad3进而导致细胞外基质沉积。Wnt/β-catenin信号通路的关键因子β-catenin与矽肺纤维化的发生发展密切相关，干扰β-catenin的表达能够抑制小鼠矽肺模型中TGF-β₁、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、基质金属蛋白酶2（matrix metallopeptidase 2，MMP2）和基质金属蛋白酶9（matrix metallopeptidase 9，MMP9）的表达，并能够阻抑小鼠矽肺纤维化。总之，各种转录因子间、各信号通路的信号分子间存在“cross-talk”，形成了复杂的信号网络系统，参与调控矽肺纤维化相关基因的表达，见图2-1。

（四）矽肺诊断和临床表现

矽肺发病与作业人员接触的粉尘中游离二氧化硅的含量、粉尘浓度、接触时间有密切关系。一般发病比较缓慢，多在接触粉尘5～10年开始发病。接触含游离二氧化硅量较高粉尘、粉尘浓度大、缺乏个人防护措施、接触粉尘1～2年就发生的矽肺，称为“速发性矽肺”。有的作业人员接触过一定量的矽尘，当时并没有查出患有矽肺，而在脱离粉尘若干年后才查出矽肺，称为“晚发性矽肺”。矽肺的临床表现主要包括：

1.症状与体征

矽肺患者可在很长的一段时间内无自觉症状，随着病情深入可出现咳嗽、咳痰、胸痛、气短、胸闷等症状。听诊检查常伴有呼吸音改变，合并慢性支气管炎时可有呼吸音增粗、干性啰音或湿性啰音；晚期矽肺患者由于长期咳嗽导致肺气肿，检查可见桶状胸、肋间隙变宽；合并肺心病心衰者可见心衰的各种临床表现。

2.胸部X线表现

主要为圆形小阴影、不规则形小阴影、大阴影、胸膜增厚、弥漫性肺气肿、肺门和肺纹理增厚等改变。矽肺的特征性影像学表现为肺内多发结节状、斑片状及条索状影像、肺纹理加重、肺气肿以及小叶间隔增厚。

3.肺功能变化

可出现肺活量及肺总量降低。伴肺气肿和慢性炎症时，时间肺活量降低，最大通气量减少，所以矽肺患者的肺功能以混合性通气功能障碍多见。Ⅰ期矽肺患者肺功能障碍类型以阻塞性通气功能障碍和混合性功能障碍为主，Ⅱ期、Ⅲ期矽肺患者肺功能障碍类型以限制性通气功能障碍为主。

二、矽肺的三级预防

（一）一级预防

矽肺一级预防的目的是从根本上消除或控制粉尘对人体健康的危害。主要通过改进生产工艺和生产设备：减少原材料中游离二氧化硅含量，或以不含游离二氧化硅的材料来代替，例如以石灰石砂代替石英砂用于铸钢造型；以铁丸代替石英砂用于喷砂作业；用酸洗清理金属表面氧化层及铁锈代替干冲砂除锈等。在生产条件允许的情况下，应尽可能用湿法生产工艺，产生粉尘的作业区宜采用地面洒水措施；实现生产过程机械化、密闭化、自动化；把生产性粉尘的发生源密闭起来；工作环境通风，尽可能降低接尘作业过程中游离二氧化硅的产生和泄漏，从而达到降低二氧化硅浓度的目的。作业人员还应采取个人防护措施，工作期间必须佩戴符合卫生标准的防尘口罩、防尘服、防尘帽等。企业应加强技术管理，建立必要的防尘制度，做好宣传教育等。对新入职工人和转岗员工进行上岗前职业健康检查。详见本章第一节尘肺病的一级预防。

（二）二级预防

矽肺的二级预防主要以早发现、早诊断、早治疗为目的，主要包括定期粉尘监测、职业健康检查、早期生物标志物筛查以及诊断鉴定等措施。

1.职业病危害因素的识别与检测

矽尘指的是游离二氧化硅含量≥ 10%的无机粉尘，因此在进行现场采样前，应该按照《工作场所空气中粉尘测定　第4部分：游离二氧化硅含量》（GBZ/T 192.4—2007）对粉尘中游离二氧硅的含量进行检测，确认是矽尘以后，再按照《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》（GBZ 159—2004）对工作场所空气中矽尘进行采样，由于《工作场所有害因素职业接触限值　第1部分：化学有害因素》（GBZ 2.1—2019）中，矽尘的限值既有总尘又有呼尘，按照《工作场所空气中粉尘测定　第2部分：呼吸性粉尘浓度》（GBZ/T 192.2—2007）对工作场所空气中矽尘的浓度进行检测，具体采样方法参考本章第一节尘肺病的内容。如果工作场所空气中粉尘浓度职业接触限值超过国家标准，及时查找超过职业接触限值的原因，加以改进。

2.职业健康检查

依据《职业健康监护技术规范》（GBZ 188—2014）要求，接触矽尘的作业工人，其在岗期间和离岗时职业健康检查内容与本章第一节尘肺病的内容相同。

3.新型生物监测指标

目前，很多研究者致力于矽肺的早期诊断生物标志物的研究，并取得了一定的进展。

克拉拉细胞蛋白（claracellprotein，CC16）对矽肺的炎症损伤和纤维化都起着负调节作用。研究显示血清CC16水平的变化可能反映二氧化硅颗粒对呼吸道上皮细胞的早期毒性影响，因此血清CC16可能成为检测矽肺早期毒作用的灵敏生物标志物，监测矽肺患者血清CC16水平的变化，对了解患者病情的发生和发展、临床诊断和预后判断具有重要的临床意义。新蝶呤是由活化的T淋巴细胞和自然杀伤细胞产生的一种γ干扰素，检测体液中新蝶呤的表达水平，能够间接反映矽肺的发病进程。矽尘接触研究结果显示矽尘接触工人组血清和尿液新蝶呤水平均高于健康对照组，这提示新蝶呤可作为一个潜在的早期发现、诊断矽肺的生物标志物。血小板衍生生长因子（platelet-derivedgrowthfactor，PDGF）是一种强有力的趋化因子，参与早期肺纤维化的发生发展，研究表明矽肺患者血清中PDGF水平明显高于正常对照组，并且随着硅肺由早期向中晚期发展，血清中PDGF的表达逐渐降低，提示血清中PDGF水平可作为硅肺的早期诊断指标。单核细胞炎性蛋白-1（monocyte chemotactic protein 1，MCP-1）是直接诱导胶原基因表达的因子，研究表明接尘组MCP-1表达水平显著高于正常对照组，而矽肺患者血清MCP-1水平明显高于接尘组，提示MCP-1在矽肺纤维化形成中也起了非常重要的作用，有望成为监测矽肺纤维化临床发生、发展过程的早期、灵敏的指标。除上述研究外，TGF-β、TNF-α、IL-1、IL-6、IL-16、IL-17、IL-18、可溶性细胞间黏附分子-1（Soluble intercellular adhesion molecule-1，sICAM-1）、CCAAT增强子结合蛋白β（CCAAT enhancer-binding proteinβ，C/EBPβ）、纤维蛋白降解产物（fibrinogen degradation product，FDP）和表面活性物质结合蛋白（SP）等均被作为可能具有矽肺早期诊断价值的生物指标进行了大量研究。但是，由于矽肺的发生发展机制到目前为止还没有完全阐述清楚，上述生物指标在矽肺的早期诊断中的灵敏度和特异度均不理想，还很难应用于矽肺患者的早期发现。今后应进一步研究其发病机制，并能在此基础上研究出一种或几种对矽肺早期诊断具有特异性和敏感性的生物标志物，对于探索矽肺早期诊断和筛检、预防和治疗措施有极大的帮助。

4.职业病的诊断与鉴定

矽肺诊断的前提条件是必须有确切的职业性矽尘接触史，其诊断与鉴定内容与本章第一节尘肺病的内容相同。

（三）三级预防

矽肺的三级预防主要是给予患者积极治疗和促进康复的措施，采用的治疗方法主要根据病情需要进行对症治疗、并发症治疗、保健康复治疗等综合治疗方式，具体治疗方法参见本章第一节尘肺病的治疗。

（王　欣　高　申　杨雪莹）