謝苗苗，毛翎

同濟(jì)大學(xué)附屬上海市肺科醫(yī)院，上海 200433

石材加工是典型的可導(dǎo)致矽肺的作業(yè)工種之一，含有游離二氧化硅的石材在切割、打磨等加工過程中產(chǎn)生大量呼吸性粉塵，如防護(hù)不到位，粉塵可在肺內(nèi)沉積，引發(fā)特征性炎性反應(yīng)、肺組織廣泛結(jié)節(jié)性纖維化，并聚集成纖維團(tuán)塊，同時合并有肺氣腫、肺大泡［1］。根據(jù)臨床表現(xiàn)、病程和病理改變的不同，一般將矽肺分為慢性和急性兩種。矽肺的嚴(yán)重程度及進(jìn)展速度主要取決于粉塵中游離二氧化硅含量、作業(yè)場所空氣中粉塵濃度、暴露時間、粉塵顆粒分散度以及個體易感性［2］。結(jié)晶型二氧化硅是地殼的常見成分，多在石英砂、花崗巖等天然石材中發(fā)現(xiàn)。近20年來，人造石材的制造和加工在世界范圍內(nèi)興起，并出現(xiàn)人造石材加工相關(guān)的矽肺病例，有其特征性影像學(xué)、進(jìn)展和預(yù)后表現(xiàn)。本文對石材加工工人相關(guān)矽肺進(jìn)行綜述。

1 石材的分類與組成

石材是通過加工天然巖石，用于建筑裝飾、碑石、工藝品等行業(yè)的材料，包括天然石材和人造石材。天然石材主要分為五類：花崗石、大理石、石灰石、砂巖和板石?；◢徥允ⅰ⑩涢L石、斜長石等為主要組成礦物，其二氧化硅含量多在10%～75%之間［3］?；◢徥示罱Y(jié)構(gòu)，質(zhì)地堅硬，耐磨，不易風(fēng)化，主要應(yīng)用于大型公共建筑或裝飾等級要求較高的室內(nèi)外裝飾。大理石是一種變質(zhì)巖，包括方解石大理石、白云石大理石和蛇紋石大理石，絕大多數(shù)大理石的二氧化硅含量在5%以下［3］。大理石易加工、開光性好，常被制成拋光板材，但大理石抗風(fēng)化能力差，易腐蝕，一般只宜用于室內(nèi)裝飾。石灰石的二氧化硅含量多在5%以下，是由白云石、方解石或兩種礦物混合經(jīng)化學(xué)沉淀形成［3］。砂巖是由巖屑和其他副礦機(jī)械沉積形成的巖類，成分以石英和長石為主，根據(jù)礦物組成分為雜砂巖（石英含量在50%～90%）、石英砂巖（石英含量大于90%）、石英巖（二氧化硅含量與石英砂巖相當(dāng)，通常大于85%）三類；石英巖是指經(jīng)變質(zhì)的石英砂巖。板石呈板片狀，泥質(zhì)、碳酸鹽質(zhì)成分居多，主要用于地板和墻體裝修［4］。

天然石材有獨一無二的紋理，但由于鋪貼存在色差、天然孔隙滲入、自然資源有限等問題，應(yīng)用較局限。而人造石材擁有花色可調(diào)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢，因此當(dāng)前被廣泛用于裝飾建筑石材行業(yè)。人造石材1965年誕生于美國，是以不飽和聚酯樹脂、水泥為黏合劑，配以天然石材碎（粉）料、氫氧化鋁粉等無機(jī)物粉料以及顏料、適量阻燃劑等，經(jīng)混合、振動、擠壓等工序成型固化而成，主要包括人造石實體面材、人造石英石和人造大理石。人造石實體面材以不飽和聚酯樹脂、甲基丙烯酸甲酯為基體，氫氧化鋁為填料，經(jīng)澆鑄成型、真空模塑或模壓成型。人造石材以有機(jī)物高分子材料為主體，因此具有可加熱彎曲、耐污染、抗沖擊等天然石材不可比擬的優(yōu)勢，主要應(yīng)用于廚房臺面、衛(wèi)浴設(shè)施等。人造大理石以大理石、石灰石等的碎粉料為主要原材料，大多數(shù)用于室內(nèi)墻面、地面裝飾。人造石英石主要原材料為天然石英石砂粉、硅砂、尾礦渣，二氧化硅含量高達(dá)90%以上，因此質(zhì)地堅硬，結(jié)構(gòu)致密，具有耐高溫、抗腐蝕、耐磨、耐壓等特性，主要用于浴室及廚房臺面［5］。

2 石材加工工人矽肺的流行特征

我國石材加工工人矽肺發(fā)病十分嚴(yán)重，主要是由于工作中需要開采和加工游離二氧化硅含量較高的花崗石。新中國成立后50年代采石廠主要生產(chǎn)方式是手扒錘敲、人工篩粉，60年代安裝顎式破碎機(jī)機(jī)械替代手工，并開始濕式作業(yè)。1985—1990年江蘇武進(jìn)縣12 個采石廠工作現(xiàn)場粉塵樣品平均游離二氧化硅含量55.15%，平均粉塵質(zhì)量濃度（濃度）40.4 mg·m-3，5 μm以下粉塵顆粒占88%～90%。武進(jìn)縣2 131名縣辦采石廠作業(yè)工人矽肺患病率22.63%［6］。個體石工矽肺發(fā)病也不容樂觀，2015—2017年四川樂山市173名個體石工矽肺檢出率58.38%，其中貳期矽肺占44.56%，年齡集中在40～60歲，接塵工齡低于10年的占55.45%［7］。石材加工行業(yè)粉塵危害現(xiàn)仍非常嚴(yán)重，主要原因在于防塵降塵措施遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，導(dǎo)致工作場所空氣中粉塵濃度超過國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。2014年對上海市120 家石材加工行業(yè)305 個固定作業(yè)點的矽塵和大理石粉塵濃度進(jìn)行檢測顯示：游離二氧化硅含量介于10%～50%，矽塵和大理石粉塵合格率分別為80.7%（121/150）和88.0%（81/92），矽塵所含游離二氧化硅含量在50%～80%之間的作業(yè)點合格率僅為9.5%（9/63）；而矽塵（50%＜游離二氧化硅含量≤80%）總粉塵、呼塵時間加權(quán)平均濃度超標(biāo)率遠(yuǎn)高于前兩種粉塵，分別是90.3%（56/62）和80.6%（50/62）［8］。國外石工矽肺的發(fā)病也曾非常嚴(yán)重。1951年英國210名花崗石石工體檢發(fā)現(xiàn)37名矽肺患者，這些石工接塵工齡均超過15年，而工齡超過35年的石工矽肺發(fā)病率高達(dá)78.6%［9］。

然而近年來人造石材在廚房和浴室臺面裝飾行業(yè)廣泛應(yīng)用，多集中在小型企業(yè)及加工作坊，由于管理尚不完善以及防護(hù)不當(dāng)，陸續(xù)出現(xiàn)相關(guān)矽肺病例報道，且發(fā)病年齡多集中在30～40 歲［10］。2010年在西班牙阿斯圖里亞斯首次報道［11］，后在西班牙其他城市以及以色列、意大利、美國、比利時等國家都出現(xiàn)報道［12-14］，患病人數(shù)較多。2018年9月5日澳大利亞昆士蘭兩家人造石材臺面加工廠35 名工人中有12 例診斷為矽肺，截至2019年2月15日共有99 例人造石矽肺確診病例，其中15 例表現(xiàn)為大塊纖維化，年齡最小的工人年僅23 歲，只有6年粉塵暴露史［15］。2005年人造石英石進(jìn)口材料進(jìn)入中國，2007年先后有廠家推出國產(chǎn)人造石英石。2019年上海報道98 名人造石英石加工工人矽肺，平均年齡38.5 歲，平均工齡5.6年，工齡最短的只有1年；加工作坊和安裝現(xiàn)場空氣中平均粉塵濃度分別為351 mg·m-3和127 mg·m-3，叁期病例占44.8%，復(fù)查胸片的23 例患者中，56.5%診斷晉期，平均0.8年晉期［16］。

3 石材加工工人矽肺的發(fā)病機(jī)制

一般認(rèn)為矽肺發(fā)生發(fā)展分為三個階段：①肺泡巨噬細(xì)胞捕捉游離石英粉塵后在肺間質(zhì)內(nèi)聚集、激活，產(chǎn)生活性氧，引發(fā)特征性的炎癥。②由于炎癥因子不斷損害肺實質(zhì)，進(jìn)而啟動肺組織修復(fù)機(jī)制，炎癥區(qū)域產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)，逐漸形成肉芽腫組織。③最終形成纖維化組織［17］。

流行病學(xué)資料表明人造石英石相關(guān)矽肺通常表現(xiàn)為快進(jìn)性矽肺，2016年P(guān)avan 等［18］的研究表明，人支氣管上皮細(xì)胞BEAS-2B 與人造石英石粉塵（去除或不去除樹脂）孵育96 h 后，細(xì)胞完全喪失了原先緊密的結(jié)構(gòu)，呈錐形、尖端細(xì)長突起，呈成纖維細(xì)胞樣、平行排列的外觀。同時伴隨著上皮細(xì)胞的鈣黏附蛋白E表達(dá)的顯著缺失，間充質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物波形蛋白和α-平滑肌肌動蛋白的表達(dá)增強(qiáng)。這說明人造石粉塵是纖維化的強(qiáng)激活劑，具有致纖維化的高反應(yīng)性，顆粒表面殘留樹脂不影響其致纖維化活性。另外，人造石粉塵具有強(qiáng)大的產(chǎn)自由基的能力，羥自由基等在石英顆粒誘導(dǎo)的基因毒性、炎癥和纖維化反應(yīng)中具有很高的反應(yīng)性，可能與人造石粉塵中含有大量氧化還原活性的過渡金屬離子有關(guān)［19］。

4 石材加工工人矽肺的臨床特征

近年來由于人造石材在世界范圍內(nèi)廣泛使用，導(dǎo)致相關(guān)矽肺的發(fā)病人數(shù)增多，多表現(xiàn)為快進(jìn)型矽肺，因此在與天然石材比較的基礎(chǔ)上，了解人造石材矽肺的臨床表現(xiàn)、肺功能、計算機(jī)斷層掃描術(shù)（computer tomography，CT）征象等指標(biāo)的差異對于預(yù)測疾病嚴(yán)重程度十分重要。

4.1 臨床表現(xiàn)

石材加工工人矽肺一般發(fā)病早，矽肺早期即可出現(xiàn)咳嗽、胸悶、胸痛、氣喘等癥狀，隨著病情加重合并氣胸、肺部感染、肺結(jié)核等，原有癥狀加重或出現(xiàn)咯血、黃膿痰、發(fā)熱等癥狀。

人造石加工工人因粉塵造成的肺泡炎反應(yīng)嚴(yán)重，矽結(jié)節(jié)形成前患者可出現(xiàn)明顯胸悶、咳嗽，病情進(jìn)展快，易并發(fā)肺大泡和氣胸，易合并肺結(jié)核，預(yù)后差［16］。2018年澳大利亞報道人造石相關(guān)矽肺7 例，所有患者都表現(xiàn)咳嗽和進(jìn)行性加重的呼吸困難，其中1 例有體重減輕和咯血［20］。而部分患者可無明顯癥狀或僅表現(xiàn)為輕微的咳嗽與呼吸困難。Guarnieri 等［14］報道意大利北部24 名人造石英石矽肺患者中超三分之二無明顯癥狀，僅7名表現(xiàn)為輕微勞力性呼吸困難，2名表現(xiàn)為咳嗽。González 等［21］分析了96 例人造石矽肺患者的臨床特征，發(fā)現(xiàn)有接近一半的患者無明顯癥狀，僅在胸部影像學(xué)上有不同程度的表現(xiàn)。

4.2 肺功能

慢性矽肺患者早期肺功能檢查無異常，隨著病情進(jìn)展，肺功能逐漸出現(xiàn)損傷。一般首先表現(xiàn)為阻塞性和/或限制性通氣功能障礙，出現(xiàn)大陰影和肺氣腫后，彌散功能逐漸下降。金礦工人無矽肺人群第一秒用力呼氣量（percentage of forced expiratory volume in first second，F(xiàn)EV1）平均每年下降37 mL，按照國際勞工組織（International Labour Organization，ILO）塵肺病胸片分類指南判定為1 級、2 級、3 級密集度矽肺的FEV1平均每年分別下降57、100、128 mL，用力肺活量（forced vital capacity，F(xiàn)VC）和一氧化碳彌散量表現(xiàn)為類似的下降模式［22］。

相較于天然石材矽肺，人造石矽肺肺功能下降更為迅速，常在肺泡炎階段就出現(xiàn)限制性通氣功能障礙和彌散功能減退。2019年北京報道9 例人造石英石矽肺患者肺功能主要表現(xiàn)為中度限制性通氣功能障礙和彌散功能損傷，其中4 例患者經(jīng)隨訪，顯示肺功能急劇下降，F(xiàn)VC、FEV1年平均下降分別是587 mL 和625 mL［23］。最近西班牙報道了人數(shù)最多的人造石矽肺隊列，通過4年隨訪，有超過25%的患者FEV1、FVC分別每年平均下降133 mL和157 mL以上，有56%的患者晉級2個期別以上，多變量分析表明診斷時FVC較低，且接塵時間長短與疾病進(jìn)展為大塊纖維化有關(guān)［24］。

4.3 影像學(xué)表現(xiàn)

采石場和石板廠石工矽肺早期胸片表現(xiàn)以q 影為主，部分r 影或p 影，中上肺區(qū)較密集，肺尖與下肺區(qū)較少，發(fā)展較快。矽肺在胸部CT 上首先表現(xiàn)為小葉中心和胸膜下微結(jié)節(jié)，以兩上肺分布為主。隨著病情進(jìn)一步發(fā)展，小結(jié)節(jié)影在兩上肺后部融合形成邊緣不規(guī)則的團(tuán)塊，多位雙側(cè)性，融合團(tuán)塊周圍瘢痕型肺氣腫，同時肺門區(qū)和縱隔淋巴結(jié)增大、硬結(jié)［2］。

人造石加工工人因粉塵所致肺泡炎反應(yīng)明顯，出現(xiàn)反復(fù)胸悶、咳嗽，此時CT 可見肺部彌漫分布、兩中上肺為主的小葉中央性磨玻璃影，而胸片可完全正常。隨著病情進(jìn)一步發(fā)展，在磨玻璃影基礎(chǔ)上出現(xiàn)廣泛微小結(jié)節(jié)，仍以兩中上肺分布為主，胸片上表現(xiàn)為p 影。上肺、肺底、胸膜下多發(fā)疏松斑片影，伴支氣管充氣征，斑片影逐漸收縮聚集形成邊緣不規(guī)則、密度均勻的大團(tuán)塊影，如慢性矽肺一樣分布，以兩上肺后部為主，兩側(cè)對稱［16，25-27］，團(tuán)塊周圍肺大泡、肺氣腫，肺間質(zhì)纖維化改變。國內(nèi)一項研究指出，與自然石材矽肺相比，人造石矽肺磨玻璃影，肺氣腫和肺動脈增寬更常見，而縱隔淋巴結(jié)病變更少見［25］，且進(jìn)展更快，更易發(fā)生肺氣腫、肺大泡以及氣胸。相較于胸片，胸部高分辨率CT（high resolution CT，HRCT）診斷更敏感，來自意大利北部的24 名人造石材矽肺工人中只有9 名工人胸片異常，在80%的HRCT 結(jié)果中檢測到小葉中央性磨玻璃影［14］。澳大利亞也有報道稱胸片對于診斷人造石矽肺的敏感性較低，具有相關(guān)矽肺HRCT 特征的67 例工人中竟有43%胸片正常［28］，故應(yīng)將胸部HRCT 用于高濃度二氧化硅暴露人群的常規(guī)篩查。

4.4 進(jìn)展與預(yù)后

與天然石材矽肺相比，人造石矽肺發(fā)病年齡小、工齡短，病情進(jìn)展快，肺移植率和死亡率都更高，是以廣泛的肺結(jié)構(gòu)破壞為特征的快進(jìn)型矽肺。國外文獻(xiàn)報道，99 例從事人造石材加工的簡單矽肺患者隨訪4年后，33%患者出現(xiàn)塊狀纖維灶，按照《ILO 塵肺胸片分類指南》，56%患者小陰影密集度晉升2 級或以上［24］。國內(nèi)文獻(xiàn)報道在2 個月～2年期間復(fù)查胸部CT 的67 例人造石英石矽肺患者，60 例（占病例數(shù)89.6%）患者CT小結(jié)節(jié)影增多，出現(xiàn)團(tuán)塊影、肺氣腫加重或出現(xiàn)空洞等，期間復(fù)查胸片的患者23 例，56.5%病例晉期，晉期時間最短的2 個月，最長的2年，平均0.8年［16］。天然石材矽肺進(jìn)展相對緩慢，Lee 等［29］回顧性分析141 例花崗巖采石工矽肺患者的胸片變化，經(jīng)過7.5年隨訪，36.9%患者胸片表現(xiàn)進(jìn)展，16.4%簡單矽肺患者胸片出現(xiàn)大陰影。國內(nèi)有研究比較18 例人造石矽肺患者與63 例天然石材矽肺患者，發(fā)現(xiàn)前者從粉塵暴露到發(fā)病平均6.4年，而后者平均29.3年，兩組患者肺移植率及死亡率分別為38.9%、27.8%和3.2%、0%［25］。

5 總結(jié)

近年來，人造石材這一新型環(huán)保復(fù)合材料廣泛用于建筑裝飾行業(yè)，特別是廚房和浴室人造石英石臺面，其所含游離二氧化硅濃度遠(yuǎn)高于天然石材。由于企業(yè)和個體經(jīng)營者沒有采取保護(hù)工人健康的預(yù)防措施以及工人對粉塵致病性沒有足夠重視，導(dǎo)致近年來人造石矽肺發(fā)病明顯增加。不同于經(jīng)典矽肺，人造石材相關(guān)矽肺臨床上多發(fā)生于年輕人，粉塵暴露時間短，主要表現(xiàn)為以廣泛的肺結(jié)構(gòu)破壞為特征的快進(jìn)型矽肺，進(jìn)展快，預(yù)后差，危害極大。因此必須加強(qiáng)小型加工企業(yè)的管理，大力提高企業(yè)和工人對人造石材制造和加工粉塵致病性的認(rèn)識，安裝防塵設(shè)備，采取濕式作業(yè)，加強(qiáng)個人防護(hù)，切實降低作業(yè)場所空氣中粉塵濃度，定期開展職業(yè)健康監(jiān)測，以期真正達(dá)到保護(hù)勞動者健康的目的。