1、华北煤炭医学院,第三节 煤矿粉尘和煤工尘肺 coal mine dust and coal workers pneumoconiosis,华北煤炭医学院,煤矿粉尘(coal mine dust ),在煤炭生产、运输、加工、利用过程中产生的粉尘称煤矿粉尘。包括：矽尘、煤尘、煤矽混合粉尘,华北煤炭医学院,是指煤矿工人长期吸入生产性粉尘所引起的尘肺的总称。在煤矿开采过程中由于工种不同，工人可分别接触煤尘、煤矽尘和矽尘，从而引起肺的弥漫性纤维化，统称之为煤工尘肺-现代职业医学。,煤工尘肺 (coal workers pneumoconiosis),华北煤炭医学院,矽肺(发病工龄10-15年） 煤工尘肺
2、 煤肺(发病工龄20-30年）煤矽肺(发病工龄15-20年）PMF（progressive massive fibrosis)simple pneumoconiosis （no)complex pneumoconiosis (yes),煤工尘肺,华北煤炭医学院,一些国家煤工尘肺患病率,一、煤工尘肺的流行情况(prevalence),华北煤炭医学院,全国有10万吨以上的煤矿2.6万多个（2007年10月），其中乡镇煤矿23500个，占煤矿总数的90%。我国煤矿有接尘工人600多万，尘肺患者20多万人占尘肺病例的39.9%。我国地域广大，地层结构复杂，各地煤工尘肺患病率有很大差异。尘肺患病率在0.
3、92%-24.1%之间。,一、煤工尘肺的流行情况(prevalence),华北煤炭医学院,1、煤炭开采过程 1）井工矿开采 巷道掘进：凿岩爆破装渣运输 采煤:机采：割煤机割煤运输支柱炮采：电钻打眼爆破落煤,二、煤矿生产性粉尘的来源(source),华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,二、煤矿生产性粉尘的来源,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,二、煤矿生产性粉尘的来源,华北煤炭医学院,二、煤矿生产性粉尘的来源,华北煤炭医学院,2）露天矿开采,二、煤矿生产性粉尘的来源,剥离 采煤,钻孔装药爆破电铲装载 卡车运输（火车运输） 斗轮机挖掘皮带运输,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,华北煤炭医学
4、院,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,2、选煤、洗煤,二、煤矿生产性粉尘的来源,原煤,破碎,皮带输送,洗选,精煤,过筛,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,1、粉尘成份 1）岩尘：岩尘中游离二氧化硅（SiO2）含量多数在30-50% 常见围岩中游离二氧化硅含量（%）,三、煤矿粉尘特性,华北煤炭医学院,煤矿围岩构成及粉尘中游离SiO2含量,华北煤炭医学院,岩尘成分：游离二氧化硅硅酸盐：长石、云母、高岭土氧化物：Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3金属元素：Ni、Zn、Ca、Al、Ba、Zr,三、煤矿粉尘特性,华北煤炭医学院,2)煤尘煤尘中游离二氧化硅含
5、量均在10%以下，一般煤尘中游离二氧化硅含量小于5%的粉尘称为单纯性煤尘。煤尘成分：游离二氧化硅 10%可然基炭：无烟煤92%左右烟 煤83%左右褐 煤72%左右灰分：全部为矿物质，如粘土、氧化物、硫化物、碳酸盐、石英,三、煤矿粉尘特性,华北煤炭医学院,2、煤矿粉尘的浓度和分散度掘进工作面、掘场粉尘浓度较低10 mg/m3左右，分散度较高，湿式凿岩时5um以下的颗粒可达90%以上。采煤工作面、选煤场粉尘浓度较高，20-30 mg/m3，少数达数百毫克，小于5um的颗粒占35-60%。,三、煤矿粉尘特性,华北煤炭医学院,1、岩尘：致病性较强我国制定卫生标准一般以游离二氧化硅10%为界，划分为矽尘
6、和非矽尘。国际上则认为肺内粉尘中游离二氧化硅含量大于18%时，其病理形态为矽肺。,四、煤矿粉尘的致病作用,华北煤炭医学院,5mg石英大鼠：病理改变严重 100mg煤尘大鼠：病理改变轻微 30% SiO2粉尘（尸解肺）大鼠出现典型的矽肺胶原结节。 2% SiO2（尸解肺）大鼠肺内没有典型的细结节，纤维化程度很轻。,四、煤矿粉尘的致病作用,华北煤炭医学院,两煤矿粉尘中游离二氧化硅含量与尘肺患病率（%）,四、煤矿粉尘的致病作用,华北煤炭医学院,2、煤尘(影响煤尘致病性的因素) 1）煤尘中的含碳量 2）煤的变质程度：无烟煤烟煤褐煤 3）煤尘中的灰分 4）煤尘中氧化物含量 5 金属元素含量 6）游离二氧
7、化硅含量,四、煤矿粉尘的致病作用,华北煤炭医学院,1、矽肺（silicosis）煤矿掘进工作面的凿岩工、装岩工、支护工等，他们所接触的是岩石粉尘，所患尘肺在病理上有典型的矽结节改变，故称为矽肺。特点：发病率高、发病工龄短（5-10年）、病变进展快。,五、煤工尘肺的种类,华北煤炭医学院,2、煤肺（anthracosis）发生在单纯采煤、选煤、装卸煤的工种，接触的煤尘游离二氧化硅在5%以下。特点：发病率低（一般不到5%）、发病工龄长（20-30年）病变轻、进展缓慢、很少发展到期。,五、煤工尘肺的种类,华北煤炭医学院,3、煤矽肺（anthracosilicosis）我国多数煤矿工人既在岩巷工作过，也
8、在采煤工作面工作过，他们接触煤尘和矽尘，这些人所患尘肺兼有矽肺和煤肺的病理改变，称之煤矽肺，是我国煤矿最常见的尘肺类型。其原因： 煤矿工人工种常有变动有的煤矿煤层和岩层交杂在一起开采薄煤层，煤尘中常混有岩尘,五、煤工尘肺的种类,华北煤炭医学院,不同工种工人尘肺患病情况比较,四、煤工尘肺的种类,华北煤炭医学院,在生产过程中长期吸入煤尘引起的尘肺。 一、病理变化 基本病变：煤尘细胞灶及煤尘纤维灶灶周肺气肿间质弥漫性纤维化,煤肺（anthracosis）,华北煤炭医学院,1、肉眼肺胸膜表面有直径大小不等的煤斑，0.5-1cm，呈星形、不整形、多边形、长条形，有的煤斑融合成薄片状，直径可达2cm，肺实
9、质较软，色乌黑。切片见散在黑色点状或斑灶性病变，煤尘灶周围常伴有气肿。,一、煤肺病理改变,华北煤炭医学院,1、肉眼肺门及气管旁淋巴结轻度肿大，质地较正常稍硬，切片呈黑色，有煤黑的光泽。,一、煤肺病理改变,华北煤炭医学院,2、镜下煤尘细胞灶：在肺泡腔、肺泡壁、支气管周围和血管周围组织内，胸膜下可见数量不等的煤尘和煤尘细胞集聚，形成煤尘细胞灶。主要集聚在级呼吸性支气管的管壁及其周围肺泡。,一、煤肺病理改变,华北煤炭医学院,尘细胞灶：尘细胞充填在小血管周围的肺泡腔内,仍有肺泡轮廓,尘细胞灶：粉尘环绕呼吸性细支气管壁大量沉着，管腔缩小而变实，并向肺泡间隔伸延呈蜘蛛样尘细胞灶，伴灶周气肿,华北煤炭医学院
10、,煤尘纤维灶：形态不规则，呈星芒状，周边呈伪足状。煤尘细胞灶大小不等，在煤尘细胞灶基础上出现纤维化。早期以网状纤维为主，后期出现少量或中等量纤维组织，呈条索状或不规则排列，构成煤尘纤维灶。切片灰烬图显示一般没有游离二氧化硅颗粒。,一、煤肺病理改变,华北煤炭医学院,煤尘纤维灶：相邻的肺泡腔内大量尘细胞充填，肺泡壁消失，纤维组织增生，边缘遗留肺泡的拱形轮廓，发展成尘纤维灶,煤尘纤维灶：尘纤维灶沿肺泡壁向周围呈放射状伸延，一侧见尘细胞密集，另一侧见纤维增生,华北煤炭医学院,灶周肺气肿：是煤工尘肺病理的又一特征。多见于煤尘纤维灶周围，为散在分布于煤斑旁的扩大气腔，与煤斑共存；由于煤尘和尘细胞在级呼吸性
11、支气管周围堆积，使管壁平滑及等结构受损，而形成小叶中心性肺气肿。如果病变进一步发展，向肺泡道、肺泡管及肺泡扩展，即波及全小叶形成全小叶肺气肿。,一、煤肺病理改变,华北煤炭医学院,粉尘沉积在小血管及呼吸性细支气管壁，肺泡道及肺泡隔，伴小叶中心肺气肿,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,间质纤维化改变 在肺泡间隔、小叶间隔、小血管和细支气管周围和胸膜下，出现程度不同的间质细胞和纤维增生，并有煤尘和尘细胞沉着，间质增宽变厚，晚期形成粗细不等的条索和弥漫性纤维网架，肺间质纤维增生。,一、煤肺病理改变,华北煤炭医学院,小血管周、呼吸性细支气管壁、肺泡道、肺泡隔弥漫性大量粉尘沉积，伴轻度纤维组织增生，致使上述
12、部位增宽变厚,华北煤炭医学院,肺内小血管周围早期有大量的煤尘和尘细胞，成套管样排列，紧接血管壁为增生的纤维组织，外层为煤尘和尘细胞。,华北煤炭医学院,淋巴结皮质、髓质可有散在的煤尘颗粒及煤尘细胞，其中部分集聚形成煤尘细胞灶。,华北煤炭医学院,1、圆形小阴影以中小结节为主，有的病例表现为针尖样结节（p、q），多不整齐，似星芒状，结节的密度低于矽结节，结节边缘一般较矽结节模糊。早期分布中下肺区，晚期分布于全肺野。,二、x线表现,华北煤炭医学院,2、不规则小阴影肺间质纤维化是构成网影的病理基础。由于间质纤维化发生在细小血管、细支气管周围，和肺泡间隔，在x线胸片上十分纤细，不易清晰显示，常表现为视野模
13、糊，成毛玻璃状改变。,二、x线表现,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,位于小血管、细支气管、小淋巴管、小叶周围的纤维化。X线上表现为界线模糊不清，边缘不整的索条阴影交织成网，网格索条状影比较粗，密度也较高，网眼常为泡性肺气肿所构成，故网眼密度较低，形成白圈黑点影像。随着病变的进展，网影一般不减少，有的甚至进一步增加。,二、x线表现,华北煤炭医学院,3、肺门轻度增大，密度轻度增高，很少有肺门形态改变及淋巴结肿大。 4、肺纹理明显增多、增粗、扭曲变形。,二、x线表现,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,一、病理特点：具有矽肺和煤矽肺两种病理特性1、煤矽混合结节形成煤尘纤维灶弥漫分布2、煤尘细胞灶伴周围气
14、肿3、弥漫性间质纤维化4、晚期可形成大块纤维化（progressive massive fibrosis，PMF）5、肺门及胸膜病变,煤矽肺（anthracosilicosis）,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,矽结节与煤尘纤维灶形态特征的区别,华北煤炭医学院,1、圆形小阴影以圆形小阴影为主者较为多见，多为p类和q类形小阴影。圆形小阴影的病理基础是矽结节、煤矽结节及煤尘纤维灶。2、不规则形小阴影较圆形小阴影少见。多呈网状，有的密集呈蜂窝状，其病理基础是煤尘灶、弥漫性间质纤维化、细支气管扩张、肺小叶中心性肺气肿。,二、X线特征,华北煤炭医学院,纯掘进工种患者可为典
15、型矽肺表现；以掘进作业为主，接触含游离二氧化硅较多的混合性粉尘工人，以典型的小阴影居多；以采煤作业为主的工人，主要接触煤尘并混有少量岩尘所患尘肺，胸片上圆形小阴影，不太典型，边缘不整齐，呈星芒状，密集度低。,二、X线特征,华北煤炭医学院,3、大阴影 矽肺和煤矽肺患者胸片上可见到大阴影，多是由小阴影增大、密集、融合而形成；也可由少量斑片、条索状阴影逐渐相连并融合呈条带状。周边肺气肿比较明显，形成边缘清楚、密度较浓、均匀一致的大阴影。煤肺患者罕见大阴影。,二、X线特征,华北煤炭医学院,4、肺门肺门阴影增大，密度增高，有时还可见到淋巴结蛋壳样钙化或桑椹样钙化阴影。5、肺纹理增多、增粗、扭曲变形，成串
16、珠样。纹理紊乱，交错呈蜂窝状，这是煤矽肺的主要特征之一。,二、X线特征,华北煤炭医学院,6、肺气肿多为弥漫性、局限性和泡性肺气肿。泡性肺气肿表现为成堆小阴影，直径为1mm-5mm，即所谓“白圈黑点”，晚期可见到肺大泡。7、胸膜改变增厚、钙化改变者较少见，但常可见到肋膈角闭锁及粘连。,二、X线特征,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,矽肺、煤肺、煤矽肺X线表现比较,华北煤炭医学院,类风湿性尘肺结节(Caplan综合征),华北煤炭医学院,是接触粉尘的工人在类风湿病的影响下，在X线胸片中出现密度高而均匀、边缘清晰的圆形块状阴影，常伴有类风湿性关节炎的一种特
17、殊类型的尘肺。1953年Caplan首先在英国南威尔士煤矿工人及尘肺患者中发现，并加以描述，故称Caplan综合征。,类风湿性尘肺结节,华北煤炭医学院,此病多见于煤矿工人，1953年Caplan调查了 1.4万接尘工人，发现51例类风湿尘肺（0.4%），占尘肺病人的6.2%。1967年Lindars对英国中部2.1万名接尘工人进行尘肺普查，发现类风湿尘肺55例，占受检人数的0.26%，占尘肺病人数2.3%。,一、发病情况,华北煤炭医学院,国内在煤矿工人中报道了10几例（杨德昌6例，山东1例，鸡西2例）。除煤矿工人外，在陶瓷和铸造工人中也观察到类似的病例。3.67%的煤工尘肺患者合并类风湿性关节
18、炎，比普通人群高出7-9倍。,一、发病情况,华北煤炭医学院,本病发病必须具备2个条件： 1、必须接触粉尘 2、具有类风湿或类风湿素质,二、病因及发病机制,华北煤炭医学院,在轻度尘肺的基础上出现类风湿性尘肺结节，其早期为胶原纤维增生，很快转为特殊性坏死，围绕坏死的核心发生成纤维细胞炎性反应而形成类风湿肉芽肿。,三、病理特征,华北煤炭医学院,大结节一般由数个小结节组成，每个结节轮廓清楚，最外为共有的多层胶原纤维所包绕。病理检查结节直径在3mm-20mm之间，融合可达50mm以上。结节切面呈一种特殊的明暗相间的多层同心圆排列。浅色区多为活动性炎症，而暗区则为坏死带，较暗区多是煤尘蓄积带。,三、病理特征,华北煤炭医学院,类风湿尘肺病变往往突然出现，每隔几个月就有新的病变发生，全身症状和呼吸系统症状较少。X线表现为两肺可见散在的圆形或类圆形、密度均匀的结节，直径在0.5mm-5cm 。结节的分布没有规律，可为单发，更多的为多发。注意与结核球、转移性肺癌、期尘肺等病鉴别。,四、临床表现,华北煤炭医学院,粉尘作业工人胸片有典型的特殊阴影，并伴有风湿性关节炎，皮下结节和血清试验阳性（类风湿因子阳性可达80%）即可诊断。,五、诊断,华北煤炭医学院,思考题,煤矿粉尘的特点 煤肺、煤矽肺的病理特点 煤肺、煤矽肺的x线特征 何谓类风湿尘肺,美丽的香格里拉,
