2019年電焊工塵肺高分辨率CT診斷及其病理學基礎.doc

1、電焊工塵肺高分辨率CT診斷及其病理學基礎1 電焊工塵肺的概念及HRCT技術(shù)塵肺病是由于在職業(yè)活動中長期吸入生產(chǎn)性粉塵并在肺內(nèi)潴留而引起的以肺組織彌漫性纖維化為主的全身性疾病1 。我國職業(yè)病目錄中包括十三種塵肺病, 即 : 矽肺、煤工塵肺、石墨塵肺、炭黑塵肺、石棉肺、滑石塵肺、水泥塵肺、云母塵肺、陶工塵肺、鋁塵肺、電焊工塵肺、鑄工塵肺及其它塵肺2 。以往塵肺根據(jù)是否存在纖維化一般分為致纖維性塵肺和非致纖維性塵肺, 矽肺、煤工塵肺、石棉肺、鈹肺、滑石塵肺為致纖維性塵肺, 有些粉塵如鐵、 鉬等 , 吸入后沉積于肺組織中, 呈現(xiàn)一般的異物反應, 對人體危害較小或無明顯影響 , 脫離粉塵后病變又逐漸減弱

2、或消失。電焊工塵肺曾一度被認為是非致纖維性塵肺, 即肺鐵末沉著癥3 。但近一二十年來由于焊接工藝的進展, 新的焊接材料, 尤其因手工電弧焊的焊藥成分復雜, 焊區(qū)周圍空氣中除了大量的氧化鐵或鉬等粉塵外, 尚有多種具有刺激性和促使肺組織纖維化的有毒因素, 如硅、硅酸鹽、錳、鉻、氟化物以及其它金屬氧化物。目前一般認為, 焊工塵肺既不是鐵末沉著癥, 也不同于矽肺, 而是由于長期吸入超標準容許濃度 , 并以氧化鐵為主的混合煙塵和有毒氣體, 對肺組織作用所致的混合型塵肺2 。根據(jù)國家塵肺病的診斷標準, 目前電焊工塵肺影像學診斷主要依靠胸部高千伏X 線攝影。 胸片由于分辨力的影響, 其顯示閾為3mm, 對于

3、3mm以下的病變往往難以清晰顯示, 一般胸片上所顯示的1.5mm或以上的小陰影多半是多個結(jié)節(jié)融合的結(jié)果2 。對于小陰影的診斷胸片存在較高的假陽性和假陰性。在胸片無異常的接塵工人中2330%CT上顯示符合塵肺的異常 , 在一組 72 例的密集度較低的煤工塵肺中, 胸片都發(fā)現(xiàn)肯定的小陰影, CT則顯示正常 2 。胸片的解釋難免主觀, HRCT 能驗證胸片的表現(xiàn)4 。 CT作為一種將計算機技術(shù)與斷層掃描技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物, 在臨床的應用日趨廣泛, 特別以高分辨率CT(HRCT)技術(shù)在塵肺診斷中的應用受到廣泛關注, 因其較高的分辨力, 在塵肺的診斷中有較大的優(yōu)勢, 可在肺小葉水平上認識肺的解剖結(jié)構(gòu)和基本

4、病變。但由于目前國家尚無塵肺的CT 診斷標準, 塵肺的診斷與勞動保險密切相關, 使用CT診斷塵肺尚處于研究和探討階段, 需謹慎解釋影像學表現(xiàn)。HRCT由于采用2mm以下的薄層掃描和高分辨重建等技術(shù), 分辨力有明顯的提高, 近年來隨著多層CT的應用 , CT掃描厚度最薄可達0.5mm, 0.5mm的 HRCT能分辨直徑大于600 m和管壁厚度大于50 m的細支氣管, 相當于人的終末支氣管水平5 。 以往高分辨CT為了提高圖像質(zhì)量強調(diào)使用較高的管電流和管電壓, 這勢必增加了受檢者的輻射量, 而Zwirewich 等研究發(fā)現(xiàn)HR CT在 20mA獲得的圖像的空間分辨力和圖像質(zhì)量與200mA的圖像相比

5、無明顯下降, 采用低的管電流使受檢者的輻射劑量明顯下降6 。 由于HRCT良好的分辨率 , 所顯示的塵肺的影像學表現(xiàn)與塵肺的病理改變更趨吻合。近年來多層CT的應用可對肺部進行多平面各向同性重建及多種技術(shù)的三維重建, 可進行各個方向的觀察, 特別對于p型和 q型影顯示率明顯優(yōu)于常規(guī)螺旋CT和高千伏胸片7, 對肺氣腫診斷的敏感性高于肺功能檢查 8 。2 電焊工塵肺的胸片及HRCT表現(xiàn)電焊工塵肺早期X 射線表現(xiàn)以不規(guī)則陰影為主, 多分布在兩中下肺野, 同時有肺紋理增多、增粗, 走行紊亂, 扭曲變形, 出現(xiàn)有“白點黑圈”或“毛玻璃狀”網(wǎng)狀陰影 2 。國內(nèi)倪為民等對51 例電焊工塵肺的胸片分析發(fā)現(xiàn), 電

6、焊工塵肺胸片主要以不規(guī)則陰影為主,間有 p 型類圓形陰影, 密度較淡, 邊緣不整, 多見于中下肺野, 也可彌散于各肺野, 無肺門影增大、致密, 也無伴發(fā)胸膜粘連、肺氣腫及肺癌9 。 HRCT主要表現(xiàn)為小葉中心的分支狀細線影、邊緣清晰的小結(jié)節(jié)影及邊緣模糊的磨玻璃結(jié)節(jié)、片狀磨玻璃密度影等。Han等 10對 85 例電焊工的肺部薄層CT表現(xiàn)進行分析, 54 例顯示異常, 其中55.6%表現(xiàn)為小葉中心的境界模糊的微結(jié)節(jié), 33.3%表現(xiàn)為分支狀細線樣影, 11.1%為磨玻璃密度影; 盡管吸煙者也可出現(xiàn)類似改變, 但作者認為主要還是由于焊塵所導致的表現(xiàn)。他還認為電焊工塵肺出現(xiàn)的肺氣腫與吸入的粉塵無明顯相

7、關性, 這與 Akira 等認為焊塵引起的灶周氣腫存在分歧11 。Akira 等發(fā)現(xiàn)71%的病人有邊緣模糊的小的小葉中心結(jié)節(jié), 伴有或不伴細的分支狀線影, 此外還可見肺氣腫、磨玻璃影、蜂窩樣改變、機化性炎癥和不規(guī)則胸膜增厚等11 。楊陽 12 總結(jié)了 24 例 I 期電焊工塵肺的HRCT表現(xiàn), 24 例均見不同密集度的致密小結(jié)節(jié)影和廣泛細網(wǎng)狀影, 5 例表現(xiàn)為“淡墨征”, 多呈類圓形, 部分形態(tài)不規(guī)則, 直徑 0.51.2 cm 不等 , 中心密度略高, 周邊與正常肺實質(zhì)無明確界限, 類似稀淡的墨水滴于宣紙上逐漸向外滲散的現(xiàn)象。病變多以細小支氣管、血管為中心。趙殿輝等13 分析了 76 例 X

8、線胸片疑似電焊工塵肺的工人HRCT表現(xiàn), 18 例 (23.7%) 表現(xiàn)為邊緣模糊的小葉中央磨玻璃密度微結(jié)節(jié), 20 例 (26.3%) 表現(xiàn)為分支狀細線影, 小葉中央磨玻璃密度微結(jié)節(jié)出現(xiàn)的年齡和工齡偏低。CT 上電焊工塵肺肺部病變以兩上中肺較明顯,不同于胸片顯示的兩側(cè)中下肺9-14 。 Akira 等 11 通過對不同塵肺的HRCT表現(xiàn)進行分析,認為胸片上p 型陰影在HRCT上表現(xiàn)為小葉中心的分支狀細線影, 并易伴發(fā)灶周氣腫; 55 例p 影的HRCT表現(xiàn)為微小的分支狀的線樣結(jié)構(gòu)和斑點樣結(jié)構(gòu), 這些結(jié)構(gòu)位于小葉中央, 分布較均勻 , 很少與胸膜接觸。在矽肺尸檢病理上表現(xiàn)為小葉中央動脈周圍的纖

9、維化, 而對于電焊工塵肺, Akira 并未獲得相應的組織學結(jié)果, 但對于矽肺和其他不同的塵肺HRCT無鑒別意義。3 HRCT診斷電焊工塵肺的影像學基礎及相關病理學表現(xiàn)肺組織內(nèi)粉塵的大量蓄積勢必引起肺結(jié)構(gòu)的損傷, 其表現(xiàn)不論吸入粉塵的理化特性或生物學活性如何, 一般的基本病變相似, 主要表現(xiàn)為巨噬細胞性肺泡炎、塵細胞肉芽腫和塵性纖維化3 。正常肺間質(zhì)分為3 部分 : (1) 軸心間質(zhì), 又稱中心間質(zhì)。軸心間質(zhì)圍繞肺動脈和支氣管分支, 從肺門到小葉支氣管周圍, 肺泡導管及肺泡囊。(2) 外圍間質(zhì), 外圍間質(zhì)分布在肺臟表面, 并伸入肺內(nèi)構(gòu)成小葉間隔。(3) 間隔間質(zhì), 又稱肺泡間質(zhì), 位于肺泡間隔

10、12 。正常的HRCT僅能顯示軸心間質(zhì), 偶見小葉間隔, 而間隔間質(zhì)不能顯示。支氣管血管束在解剖上為結(jié)締組織鞘包繞的支氣管及同級肺動脈, 屬軸心間質(zhì)。正常支氣管血管束邊緣光滑清楚, 逐漸分級變細, 在小葉中央部呈點狀或分支狀影, 稱小葉核影,為小葉中央動脈影像, 距小葉間隔或胸膜510mm, 其伴隨的小葉中央細支氣管正常時不能顯示 16,17 。小葉內(nèi)間質(zhì)增厚HRCT的征象為肺臟周邊的細線影, 交叉成細網(wǎng)狀、放射狀,血管、 小葉間隔及胸膜毛糙, 形成界面征。支氣管血管束異常表示支氣管、肺血管、淋巴管及中軸間質(zhì)病變, 還包括臨近肺實質(zhì)病變17 。電焊工塵肺HRCT顯示的分支狀細線影應為沿呼吸性細

11、支氣管、小血管及淋巴管周圍細微鐵顆粒的沉積11,14 。伴隨的支氣管血管束增粗、 邊緣毛糙、扭曲變形多表示肺間質(zhì)纖維化, 反映支氣管血管周圍肺組織纖維化及肺結(jié)構(gòu)破壞 , 是周圍肺組織牽拉的結(jié)果17 。電焊工塵肺很少出現(xiàn)此種改變13 。 電焊工塵肺可見肺內(nèi)小結(jié)節(jié)10-14 。 Ooi 等 18 用矽肺小結(jié)節(jié)在CT上進行分級, 0 級為無結(jié)節(jié); 1 級為少量小結(jié)節(jié), 血管影清晰; 2 級為較多結(jié)節(jié), 血管影輕度消失; 3 級為大量結(jié)節(jié), 血管影中度消失; 4 級為大量結(jié)節(jié), 血管影重度消失。肺內(nèi)小結(jié)節(jié)一般分為間質(zhì)結(jié)節(jié)和氣腔結(jié)節(jié)21 。 小氣道疾病在支氣管末梢引起的結(jié)節(jié)病灶, 稱為小氣道結(jié)節(jié)19 。

12、 間質(zhì)結(jié)節(jié)位于肺間質(zhì)內(nèi) , 包括支氣管血管束、小葉中心、小葉間隔和胸膜下。間質(zhì)結(jié)節(jié)的病理基礎為各種原因的肉芽腫、腫瘤、纖維組織及淀粉樣物質(zhì)等20 。 因結(jié)節(jié)周圍無滲出病變故邊緣清楚。常見的間質(zhì)結(jié)節(jié)主要為淋巴管周圍病變, 如癌性淋巴管炎、結(jié)節(jié)病、 塵肺 ; 血行播散性病變, 如血行轉(zhuǎn)移瘤及血行播散性肺結(jié)核也可引起間質(zhì)性結(jié)節(jié)。氣腔結(jié)節(jié)又稱磨玻璃樣結(jié)節(jié), 是肺泡內(nèi)的實變影像, 在HRCT檢查時見結(jié)節(jié)位于小葉中心 , 在肺臟外圍部較常見20 。其質(zhì)地均勻, CT 值常低于鄰近的血管, 表現(xiàn)為邊緣模糊的結(jié)節(jié)病灶, 也可為束狀或梅花瓣狀。其大小接近腺泡, 又稱為腺泡結(jié)節(jié)。氣腔結(jié)節(jié)可使鄰近的血管模糊不清。氣

13、腔結(jié)節(jié)的病理基礎為細支氣管周圍的氣腔實變, 常見于各種炎癥, 也見常見的氣腔結(jié)節(jié)病變?yōu)檫^敏性肺炎、嗜酸性肉芽腫、炎性感染及結(jié)核等。在電焊工塵肺也出現(xiàn)多發(fā)磨玻璃密度結(jié)節(jié), 往往多見于年輕的接塵工齡短的電焊工中13 。 有人認為因肺實質(zhì)對焊塵刺激的反應性肺泡炎, 也可能為肺泡蛋白沉積2,12 。其形成機制可能與肺泡上皮巨噬細胞的清除作用有關, 也可能因焊塵的各種成分對呼吸性細支氣管和肺泡上皮細胞有某種毒性效應, 致細胞膜通透性改變, 液體滲入肺泡。粉塵由氣道吸入, 結(jié)節(jié)在呼吸性細支氣管周圍產(chǎn)生, 形成小葉中心性結(jié)節(jié)。塵肺結(jié)節(jié)早期往往呈小葉中心分布, 但隨著病變進展可發(fā)生在小葉間隔、胸膜下和支氣管血

14、管束。吸入肺內(nèi)的粉塵一部分可在肺泡內(nèi)形成結(jié)節(jié), 另一部分突破肺泡上皮及基底膜至呼吸性細支氣管周圍、血管周圍、小葉間隔及胸膜的淋巴管內(nèi), 向淋巴結(jié)引流。部分塵粒在運轉(zhuǎn)過程中可被巨噬細胞所捕留, 在間質(zhì)內(nèi)誘導成纖維細胞長入塵細胞團中而形成塵肺結(jié)節(jié)20 。 電焊工塵肺結(jié)節(jié)主要因細支氣管和肺泡上皮對鐵塵斑結(jié)節(jié)沉積產(chǎn)生的直接包裹、吞噬和纖維化; 其次為間質(zhì)纖維化的表現(xiàn)之一。但也有專家指出, 微結(jié)節(jié)并不代表纖維化, 主要為粉塵顆粒的聚集, 以及沿小血管、小支氣管、淋巴管聚集的巨噬細胞, 在電焊工塵肺顯示為小葉中央的邊緣模糊的微結(jié)節(jié)11 。 國內(nèi)朱美芳等通過支氣管鏡肺組織活檢, 發(fā)現(xiàn)所研究的 10 例電焊工

15、塵肺均有不同程度纖維化的存在21 。反復吸入粉塵顆粒導致肺泡內(nèi)和小葉間隔內(nèi)巨噬細胞殘留時間過久, 大量的鐵顆粒引起了肺間質(zhì)纖維化22 。 由于不同物質(zhì)的致纖維化的機制不同, 對肺部病變所致的纖維化的程度也不同, HRCT 對病變纖維化的診斷有一定局限性, 但通過判斷病灶的形態(tài)、大小及密度可推測病變的轉(zhuǎn)歸。磨玻璃密度是指肺內(nèi)模糊的高密度病灶, 與其重疊的血管影像仍能顯示。病理所見為肺泡間隔水腫, 細胞浸潤, 間質(zhì)增生; 肺泡內(nèi)水腫和細胞浸潤。電焊工塵肺中出現(xiàn)磨玻璃密度影 , 可能是小葉中心磨玻璃結(jié)節(jié)的融合13, 也可能是焊塵中重金屬對肺部毒性作用所致的纖維性肺泡炎和巨細胞性間質(zhì)性炎癥23 。在以

16、間質(zhì)為主的病變中, 磨玻璃密度是間質(zhì)性纖維化形成和（ 或 ） 肺泡炎的表現(xiàn), 由于分辨率的限度, HRCT 不能區(qū)分肺泡炎和肺泡壁的間質(zhì)纖維化24 。在無毛細支氣管擴張和蜂窩肺時, 肺磨玻璃密度是肺泡炎的可靠征象22 。 以實質(zhì)為主的病變中, 磨玻璃密度反映了肺氣腔的不完全充填。在通氣- 血流障礙性病變中, 磨玻璃密度反映了局部血量的增加,可同時見到病變區(qū)肺動脈口徑的增粗。一般認為磨玻璃密度影像是間質(zhì)性纖維化的早期表現(xiàn)及活動期16 。 磨玻璃影像、胸膜下線和小葉內(nèi)間質(zhì)增厚是發(fā)生蜂窩肺的早期階段。這些征象的解剖基礎是軸心間質(zhì)的外圍部分和間隔間質(zhì)均位于小葉范圍內(nèi), 蜂窩影像也從小葉內(nèi)發(fā)生。小葉間隔

17、增厚HRCT表現(xiàn)為肺外圍與肺表面垂直的線樣影。Kang等 26 將小葉間隔線分為光滑型、結(jié)節(jié)型和不規(guī)則型。小葉間隔增厚因間質(zhì)增生和淋巴管擴張, 邊緣模糊因臨近肺內(nèi)有浸潤病變及機化, 邊緣毛糙因小葉內(nèi)間質(zhì)纖維化16; 結(jié)節(jié)及串珠樣改變因肉芽腫、腫瘤浸潤及塵肺結(jié)節(jié)形成。小葉間隔是肺內(nèi)淋巴管集中的部位, 塵肺的早期病理改變主要在肺的淋巴系統(tǒng)進行27 。 矽肺的小葉間隔增厚為結(jié)節(jié)型26, 而煤工塵肺的結(jié)節(jié)型少見, 這主要由于矽肺形成矽結(jié)節(jié), 煤工塵肺則為煤斑27 。電焊工塵肺很少見小葉間隔增厚13 。蜂窩影像在HRCT上可分為3mm以下、35mm及 5mm以上蜂窩。膠原病的肺間質(zhì)纖維化蜂窩多為3mm以

18、下, 5mm以上多見于特發(fā)性肺間質(zhì)纖維化和慢性支氣管炎合并肺纖維化, 最大可達10mm以上。組織學中為環(huán)形或不規(guī)則形結(jié)構(gòu), 有纖維組織增生的壁, 而支氣管及肺的正常結(jié)構(gòu)消失, 蜂窩結(jié)構(gòu)嚴重處常合并牽拉性支氣管擴張。CT 診斷肺間質(zhì)纖維化的主要根據(jù)是蜂窩影像和牽拉的支氣管擴張, 病變嚴重處肺臟的固有結(jié)構(gòu)消失。還可見肺小葉輪廓變形 , 小葉間隔和支氣管血管束粗糙、毛糙和界面征。電焊工塵肺所致的蜂窩肺改變可能并非氧化鐵所致, 而與現(xiàn)代焊接過程中使用多種金屬及硅等化合物所致嚴重纖維化有關11 ?！緟⒖嘉墨I】1. 中華人民共和國國家職業(yè)衛(wèi)生標準. 塵肺病診斷標準GBZ70 S-2002S. 中華人民共和

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