珪肺症は、結晶性シリカの吸入、滞留、および肺反応によって引き起こされる肺の線維性疾患です。 この障害の原因（シリカを含む粉塵への呼吸器曝露）についての知識にもかかわらず、この重篤で致命的な可能性がある職業性肺疾患は、世界中で依然として蔓延しています。 シリカ、または二酸化ケイ素は、地球の地殻の主要な成分です。 呼吸に適したサイズ (空気力学的直径 0.5 ～ 5 μm) のシリカ粒子への職業暴露は、採掘、採石、掘削、トンネル掘削、および石英含有材料を使用した研磨ブラスト (サンドブラスト) に関連しています。 シリカへの曝露は、石工、陶器、鋳造、粉砕シリカ、および耐火物労働者にも危険をもたらします。 結晶性シリカへの暴露は非常に広範囲に及んでおり、ケイ砂は多くの製造工程で安価で用途の広いコンポーネントであるため、世界中の何百万人もの労働者がこの病気のリスクにさらされています。 この病気の本当の有病率は不明です。
定義
珪肺症は、一般にシリカとして知られている二酸化ケイ素の吸入に起因する職業性肺疾患であり、通常は石英としての結晶形ですが、クリストバライトやトリジマイトなどのシリカの他の重要な結晶形としても知られています。 これらの形態は、ケイ酸塩と区別するために「遊離シリカ」とも呼ばれます。 砂岩、花崗岩、スレートなどのさまざまな岩層のシリカ含有量は、20% からほぼ 100% までさまざまです。
リスクの高い職業および産業の労働者
珪肺症は古くからある病気ですが、先進国と発展途上国の両方で依然として新しい症例が報告されています。 今世紀初頭、珪肺症は罹患率と死亡率の主要な原因でした。 現代の労働者は、さまざまな職業で依然としてシリカ粉塵にさらされています。新しい技術が適切な粉塵管理を欠いている場合、機械化されていない作業環境よりも危険なレベルの粉塵や粒子にさらされる可能性があります。 地殻が乱れ、シリカを含む岩石や砂が使用または加工されると、作業員に潜在的な呼吸器のリスクが生じます。 シリカのほぼ遍在する存在を反映して、これまで危険にさらされているとは認識されていなかった業界や作業環境からの珪肺症の報告が続いています. 実際、曝露が止まった後の珪肺症の発症と進行を含む、この障害の潜伏性と慢性性のために、現在曝露している一部の労働者は、次の世紀まで病気を発症しない可能性があります. 世界中の多くの国で、鉱業、採石、トンネル掘削、研磨ブラスト、および鋳造作業は、シリカ曝露の主要なリスクをもたらし続けており、先進国でさえ、珪肺症の流行が続いています.
珪肺症の形態—暴露歴と臨床病理学的説明
慢性、加速型、急性型の珪肺症が一般的に説明されています。 これらの疾患の臨床的および病理学的発現は、さまざまな曝露強度、潜伏期間、および自然史を反映しています。 慢性または古典的な形態は、通常、石英を含む呼吸性粉塵への XNUMX 年以上の暴露に続き、進行性大規模線維症 (PMF) に進行する可能性があります。 加速された形態は、より短く、より重い曝露に続き、より急速に進行します。 急性型は、数年ではなく数ヶ月単位で測定される期間、シリカ含有量の高い高レベルの呼吸性粉塵に短期間、激しく暴露された後に発生する可能性があります。
慢性（または古典的）珪肺症 無症候性であるか、潜行性に進行性の労作性呼吸困難または咳を引き起こす可能性があります (しばしば誤って老化プロセスに起因します)。 主に上葉に小さな (<10 mm) 丸みを帯びた陰影を伴う X 線異常として現れます。 暴露開始から 15 年以上の病歴が一般的です。 慢性型の病理学的特徴は、珪肺結節です。 病変は、同心円状に配置された渦巻き状のヒアリン化コラーゲン繊維の無細胞中央領域によって特徴付けられ、レチクリン繊維を含む細胞結合組織に囲まれています。 慢性珪肺症は、シリカ含有粉塵への曝露がなくなった後でも、PMF (複雑性珪肺症と呼ばれることもあります) に進行することがあります。
進行性大規模線維症 労作性呼吸困難を呈する可能性が高くなります。 この形態の疾患は、胸部 X 線写真で 1 cm を超える結節性陰影を特徴とし、一酸化炭素拡散能力の低下、安静時または運動時の動脈血酸素分圧の低下、肺活量測定または肺容量測定の著しい制限を伴うことが一般的です。 気管支樹のゆがみは、気道の閉塞や咳嗽を引き起こすこともあります。 気管支拡張症で見られるのと同じように、再発性の細菌感染が発生する可能性があります。 大きな混濁の体重減少とキャビテーションは、結核または他のマイコバクテリア感染の懸念を引き起こすはずです. 線維化した肺は再拡張が困難な場合があるため、気胸は生命を脅かす合併症となる可能性があります。 肺性心を伴う低酸素性呼吸不全は、一般的な終末期の出来事です。
珪肺症の加速 短期間（5～10年）のより強い曝露の後に現れることがあります。 症状、レントゲン所見、および生理学的測定値は、慢性型で見られるものと似ています。 肺機能の低下はより急速であり、病気が進行している多くの労働者はマイコバクテリア感染症を発症する可能性があります。 強皮症や全身性硬化症などの自己免疫疾患は、しばしば加速型の珪肺症とともに見られます。 自己免疫疾患が珪肺症に関連している場合、レントゲン写真の異常および機能障害の進行は非常に急速である可能性があります。
急性珪肺症 数か月から 2 年以内に大量のシリカにさらされると発生する可能性があります。 劇的な呼吸困難、衰弱、および体重減少がしばしば症状を示します。 びまん性肺胞充満の X 線所見は、より慢性的な形態の珪肺とは異なります。 肺胞タンパク症に似た組織学的所見が報告されており、肺外（腎臓および肝臓）の異常が時折報告されています。 重度の低酸素性換気不全への急速な進行は、通常の経過です。
結核は、あらゆる形態の珪肺症を複雑にする可能性がありますが、急性および進行性の疾患を持つ人々は、最もリスクが高い可能性があります。 珪肺症がなくても、シリカ曝露だけでもこの感染症の素因となる可能性があります。 結核菌 は通常の生物ですが、非定型抗酸菌も見られます。
X 線写真で珪肺症がなくても、シリカにさらされた労働者は、慢性気管支炎や関連する肺気腫など、職業上の粉塵への曝露に関連する他の病気にかかっている可能性もあります。 これらの異常は、シリカを含む粉塵を含む多くの職業上の鉱物粉塵への暴露に関連しています。
病因と結核との関連
珪肺症の正確な病因は不明ですが、肺胞マクロファージと肺に沈着したシリカ粒子との相互作用が関係していることを示す豊富な証拠があります。 シリカ粒子の表面特性は、マクロファージの活性化を促進するようです。 次に、これらの細胞は走化性因子と炎症メディエーターを放出し、多形核白血球、リンパ球、および追加のマクロファージによるさらなる細胞応答をもたらします。 ヒアリン化とコラーゲン沈着を促進する線維芽細胞刺激因子が放出されます。 結果として生じる病理学的な珪肺病変はヒアリン結節であり、図 1 に示すように、コラーゲンと線維芽細胞の渦巻きに囲まれた遊離シリカを含む中央の無細胞ゾーンと、マクロファージ、線維芽細胞、プラズマ細胞、および追加の遊離シリカで構成される活性な周辺ゾーンを含みます。
図 1. 典型的な珪肺結節、顕微鏡切片。 V. Vallyathan 博士の厚意による。
上記の肺反応を誘発するシリカ粒子の正確な特性は知られていませんが、表面特性が重要である可能性があります。 生物学的反応の性質と程度は、一般に曝露の強度に関連しています。 しかし、新たに破砕されたシリカは、シリカを含む古いダストよりも毒性が高い可能性があるという証拠が増えています。これは、おそらく新たに破砕されたシリカの劈開面の反応性ラジカル基に関連する影響です。 これは、最近破砕されたシリカへの暴露が特に激しいサンドブラスターと削岩機の両方で進行した病気の症例が観察されたことについて、病原性の説明を提供する可能性があります。
開始毒性傷害は、最小限の免疫反応で発生する可能性があります。 ただし、侮辱に対する持続的な免疫反応は、珪肺症の慢性症状の一部において重要である可能性があります。 例えば、抗核抗体は、珪肺症や強皮症の進行、およびシリカにさらされた労働者の他の膠原病で発生する可能性があります。 結核などの感染症に対する珪肺労働者の感受性 ノカルジア小惑星、肺マクロファージに対するシリカの毒性効果に関連している可能性があります。
珪肺症と結核の関連性は、20 世紀近くにわたって認識されてきました。 結核の地域有病率が高い場合、珪肺症労働者の活動性結核は XNUMX% を超える可能性があります。 繰り返しますが、急性珪肺症の人はリスクがかなり高いようです。
珪肺症の臨床像
主な症状は通常、呼吸困難であり、最初は活動または運動で認められ、その後、肺の肺予備能が失われるため安静時に認められます。 しかし、他の呼吸器疾患がない場合は、息切れがない可能性があり、胸部 X 線写真に異常のある無症候性労働者が現れる可能性があります。 レントゲン写真では、ごくわずかな症状しかない非常に進行した疾患が示されることがあります。 呼吸困難の出現または進行は、結核、気道閉塞または PMF などの合併症の発生を告げる場合があります。 咳は、職業上のほこりへの曝露、タバコの使用、またはその両方による慢性気管支炎に続発して現れることがよくあります。 咳は、気管または主気管支の大きな塊の珪肺リンパ節からの圧力が原因である場合もあります。
その他の胸部症状は、呼吸困難や咳ほど一般的ではありません。 喀血はまれであり、合併症の懸念を引き起こす必要があります。 喘鳴および胸部圧迫感は通常、関連する閉塞性気道疾患または気管支炎の一部として発生することがあります。 胸の痛みと指のバチバチは、珪肺症の特徴ではありません。 発熱や体重減少などの全身症状は、感染症や腫瘍性疾患の合併を示唆しています。 進行型の珪肺症は、肺性心を伴うまたは伴わない進行性呼吸不全と関連しています。 合併症がない限り、身体的徴候はほとんど認められないことがあります。
X線パターンと機能性肺異常
合併症のない珪肺症の初期の X 線写真の徴候は、一般に小さな丸い陰影です。 これらは塵肺の X 線写真の ILO 国際分類によって、サイズ、形状、および数のカテゴリ別に説明できます。 珪肺症では、「q」および「r」タイプの不透明度が優勢です。 線形または不規則な影を含む他のパターンも説明されています。 レントゲン写真で見られる不透明度は、病的な珪肺結節の合計を表しています。 それらは通常、主に上部ゾーンに見られ、後で他のゾーンに関与する可能性があります. 肺門リンパ節腫脹は、結節性実質陰影の前に認められることもあります。 卵殻の石灰化は珪肺症を強く示唆していますが、この特徴はめったに見られません. PMF は、大きな不透明度の形成によって特徴付けられます。 これらの大きな病変は、ILO 分類を使用して、カテゴリ A、B、または C としてサイズによって説明できます。大きな陰影または PMF 病変は、通常は上葉に収縮する傾向があり、代償性肺気腫の領域がその辺縁やしばしば肺底に残ります。 その結果、以前は明らかだった小さな丸みを帯びた不透明度が時々消えたり、目立たなくなったりする場合があります。 胸膜の異常が発生する可能性がありますが、珪肺症では X 線検査で頻繁に見られる特徴ではありません。 不透明度が大きいと、新生物に関する懸念も生じる可能性があり、古いフィルムがない場合の X 線写真による区別は困難な場合があります。 急速に空洞化または変化するすべての病変は、活動性結核について評価する必要があります。 急性珪肺症は、PMF の急速な発達または複雑な腫瘤病変を伴う放射線学的肺胞充満パターンを呈することがある。 図 2 と 3 を参照してください。
図 2. 胸部 X 線写真、地表の炭鉱掘削機における急性シリコタンパク症。 Dr. NL Lapp および Dr. DE Banks のご厚意により掲載。
図 3. 胸部 X 線写真、進行性大規模線維症を示す複雑な珪肺。
スパイロメトリーや拡散能などの肺機能検査は、珪肺症が疑われる人の臨床評価に役立ちます。 肺活量測定は、放射線変化に先行する可能性のある生理学的異常を検出する可能性があるため、職業上の粉塵曝露による健康への影響を早期に認識するのにも役立ちます。 珪肺症には、換気障害の唯一の特徴的なパターンは存在しません。 スパイロメトリーは正常である場合もあれば、異常な場合、トレースは閉塞、制限、または混合パターンを示す場合があります。 実際、閉塞はより一般的な所見である可能性があります。 これらの変化は、高度な放射線カテゴリでより顕著になる傾向があります。 ただし、レントゲン写真の異常と換気障害との間には相関関係があまりありません。 急性および加速性珪肺症では、機能の変化がより顕著であり、進行がより急速です。 急性珪肺症では、放射線学的進行に伴って換気障害とガス交換異常が増加し、呼吸不全に至り、最終的には難治性の低酸素血症による死亡に至ります。
合併症と特別な診断上の問題
曝露歴と特徴的なレントゲン写真があれば、一般に珪肺症の診断を確定するのは難しくありません。 問題は、放射線学的特徴が異常であるか、被ばく歴が認識されていない場合にのみ発生します。 診断を確立するために肺生検が必要になることはめったにありません。 ただし、合併症が存在する場合、または鑑別診断に結核、新生物またはPMFが含まれる場合、組織サンプルは一部の臨床設定で役立ちます。 生検材料は培養のために送付する必要があり、研究環境では、粉塵分析が有用な追加手段になる場合があります。 組織が必要な場合は、検査に十分な材料を得るために、一般に開放肺生検が必要です。
感染性合併症、特に結核に対する警戒は強調しすぎることはなく、咳や喀血の変化、発熱や体重減少の症状は、この治療可能な問題を除外するための精査を開始する必要があります.
シリカへの曝露、珪肺症、および肺がんとの関係についての実質的な懸念と関心は、議論とさらなる研究を刺激し続けています. 1996 年 XNUMX 月、国際がん研究機関 (IARC) の委員会は、「ヒトにおける発がん性の十分な証拠」に基づいて、結晶性シリカをグループ I 発がん性物質に分類しました。 シリカ曝露集団における肺がん発症の病原性メカニズムについては不確実性が存在し、曝露された労働者における珪肺症 (または肺線維症) とがんとの関係の可能性については研究が続けられています。 腫瘍性イベントの原因となる機序に関係なく、シリカへの暴露と珪肺症との関連性が知られているため、この病気のリスクにさらされている労働者の暴露を制御および削減する必要があります。
珪肺症の予防
予防は、この職業性肺疾患を根絶するための基礎です。 改善された換気と局所排気の使用、プロセス エンクロージャー、湿式技術、呼吸用保護具の適切な選択を含む個人保護、および可能であれば、シリカよりも危険性の低い薬剤の工業的代替のすべてが暴露を減らします。 シリカ粉塵への暴露の危険性と暴露を制御するための手段に関する労働者と雇用者の教育も重要です。
労働者に珪肺症が認められた場合、継続的な曝露からの離脱が推奨される。 残念ながら、さらにシリカに曝露しなくても病気が進行する可能性があります。 さらに、特に急性型または加速型の珪肺症の症例を発見した場合は、危険にさらされている他の労働者を保護するために、職場の評価を促す必要があります。
スクリーニングと監視
シリカおよびその他の鉱物粉塵にさらされる労働者は、粉塵暴露管理の代わりではなく、補足として、健康への悪影響を定期的にスクリーニングする必要があります。 このようなスクリーニングには、通常、呼吸器症状、肺機能異常、および腫瘍性疾患の評価が含まれます。 結核感染の評価も行う必要があります。 個々の労働者のスクリーニングに加えて、監視および予防活動のために労働者グループからのデータを収集する必要があります。 これらのタイプの研究のガイダンスは、推奨される読書のリストに含まれています。
治療、合併症の管理、および珪肺症の管理
予防が失敗し、珪肺症が発症した場合、治療は主に疾患の合併症に向けられます。 治療手段は、気道閉塞、感染症、気胸、低酸素血症、および他の肺疾患を合併する呼吸不全の管理に一般的に使用されるものと同様です。 歴史的に、エアロゾル化アルミニウムの吸入は、珪肺症の特定の治療法として成功していません。 実験動物を保護したポリマーであるポリビニルピリジン-N-オキシドは、人間には使用できません。 テトランドリンを用いた最近の実験室での研究は、 インビボの この薬剤で治療されたシリカ曝露動物における線維症およびコラーゲン合成の減少。 しかし、ヒトでの有効性を示す強力な証拠は現在不足しており、この薬剤の変異原性を含む潜在的な毒性が懸念されています。 一部の国では病気の有病率が高いため、薬物の組み合わせやその他の介入の調査が続けられています。 現在、成功したアプローチは出現しておらず、これまでの珪肺症の特定の治療法の検索は報われませんでした.
さらなる被ばくは望ましくないため、現在の仕事を辞めたり転職したりする際のアドバイスには、過去と現在の被ばく状況に関する情報を提供する必要があります。
珪肺症の医学的管理では、感染症、特に結核の合併に対する警戒が重要です。 ツベルクリン陰性の珪肺患者に BCG を使用することは推奨されませんが、結核の有病率が低い国では、ツベルクリン陽性の珪肺患者に予防的イソニアジド (INH) 療法を使用することをお勧めします。 珪肺症患者における活動性結核感染の診断は困難な場合があります。 体重減少、発熱、発汗、倦怠感などの臨床症状がある場合は、X 線検査と喀痰の抗酸菌株と培養を行う必要があります。 集塊病変または結節性混濁の拡大またはキャビテーションを含む X 線写真上の変化は、特に懸念されます。 喀痰に関する細菌学的研究は、珪肺結核では常に信頼できるとは限りません。 培養および研究のための追加の標本のための光ファイバー気管支鏡検査は、活動性疾患の診断を確立するのに役立つことがよくあります。 活動性感染症の証拠を確実に確立することは困難であるため、珪肺症における疑わしい活動性疾患に対する多剤療法の使用は、非珪肺症患者よりも低いレベルの疑いで正当化されます。 リファンピン療法は、結核を合併した珪肺の治療の成功率を高めたようであり、最近のいくつかの研究では、短期間の治療に対する反応は、珪肺結核の場合と一致する原発性結核の場合に匹敵しました。
呼吸不全に対する換気補助は、治療可能な合併症によって引き起こされた場合に適応となります。 自然気胸および人工呼吸器関連の気胸は、通常、胸腔チューブの挿入によって治療されます。 気管支胸膜瘻が発生する可能性があり、外科的診察と管理を考慮する必要があります。
急性珪肺症は急速に呼吸不全に進行することがあります。 この疾患が肺胞タンパク症に似ており、重度の低酸素血症が存在する場合、積極的な治療には、ガス交換を改善し、肺胞の破片を除去するために、全身麻酔下での大量の全肺洗浄が含まれます。 コンセプトは魅力的ですが、全肺洗浄の有効性は確立されていません。 グルココルチコイド療法は、急性珪肺症にも使用されています。 ただし、まだ証明されていない利点があります。
末期珪肺症の一部の若い患者は、この高価でリスクの高い手順を経験したセンターによって、肺または心肺移植の候補と見なされる場合があります。 この介入のための早期紹介と評価は、選択された患者に提供される場合があります。
移植などの積極的でハイテクな治療介入に関する議論は、珪肺症の深刻で致命的な可能性を強調するだけでなく、一次予防の重要な役割を強調するのに劇的に役立ちます. 珪肺症の制御は、最終的には職場の粉塵への曝露の削減と制御にかかっています。 これは、労働者の健康を維持することを約束しながら、基本的な労働衛生と工学の原則を厳格かつ良心的に適用することによって達成されます。