接塵煤工慢阻肺臨床及支氣管黏膜病理研究

張群 孫學會 陳繼忠 侯杰 郭輝 侯樂志

接塵煤工慢阻肺臨床及支氣管黏膜病理研究

張群①孫學會①陳繼忠①侯杰①郭輝①侯樂志①

目的：探討影響接塵煤礦工人慢性阻塞性肺疾病臨床療效的因素。方法：選取2010年1月-2013年4月本院呼吸內科住院的93例慢阻肺患者及煤工塵肺患者作為研究對象，將其隨機分為接塵煤工慢阻肺組35例、非煤工慢阻肺組30例及煤工塵肺組28例。所有患者填寫慢阻肺患者自我評估測試問卷（CAT）評估病情，患者支氣管鏡檢查知情同意書簽字后，進行支氣管鏡檢查及活檢，通過對各組患者支氣管鏡下的大體觀察及活檢組織學改變對比研究；對前兩組慢阻肺患者使用相同治療方案，觀察其臨床療效。結果：使用相同治療方案發現，接塵煤礦慢阻性組的CAT和FEV1均明顯低于非煤工慢阻肺組，差異均有統計學意義（P<0.05）。接塵煤礦慢阻肺組的大氣道黏膜改變與煤工塵肺組大致相同，但程度較輕。而與非煤工慢阻肺組比較，其表現出特殊變化：如黏膜表面發黑區、管腔狹窄變形、黏膜下纖維組織增生等。結論：支氣管形態及組織學改變是導致接塵煤礦工人慢性阻塞性肺疾病患者比相同病情的非煤礦工人慢性阻塞性肺疾病患者的臨床治療效果差的主要原因。

煤礦工人； 慢性阻塞性肺疾病； 支氣管鏡檢查； 病理學

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一種以持續氣流受限為特征的可以預防和治療的疾病，其氣流受限多呈進行性發展，與氣道和肺組織對煙草煙霧等有害氣體或有害顆粒的慢性炎癥反應增強有關。COPD主要累及肺臟，但也可以引起全身（或稱肺外）的不良效應，COPD可存在多種合并癥[1]。COPD是一個重要的公共健康問題。根據世界銀行/世界衛生組織發表的研究，預計到2020年COPD將成為世界疾病經濟負擔的第5位。盡管COPD近年來在醫學界逐漸受到重視，但臨床療效并不盡如人意。而在臨床上，筆者發現接塵煤礦工人COPD患者臨床療效差，為探討其中原因，筆者對接塵煤礦工人慢性阻塞性肺疾病患者、非煤礦工人慢性阻塞性肺疾病患者、煤工塵肺患者支氣管鏡下的大體觀察及活檢組織學改變進行對比研究及臨床療效觀察，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2010年1月-2013年4月本院呼吸內科住院的93例慢性阻塞性肺疾病患者及煤工塵肺患者作為研究對象，研究內容主要對入選慢性阻塞性肺疾病患者行肺通氣功能測定、確定研究對象后，將其分為接塵煤工慢阻肺組35例和非煤工慢阻肺組30例及煤工塵肺組28例。三組患者一般資料比較差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法 對所有患者分別進行肺通氣功能測定，肺功能測定后，FEV1/FVC<70%，FEV1%占預計值50%～79%的患者成為納入對象。分組后的三組患者均給予止咳、化痰、平喘、抗感染等相同治療方案，分別于治療前及治療1周后填寫慢阻肺患者自我評估測試問卷（COPD assessment test，CAT）[2]，評估病情。患者支氣管鏡檢查知情同意書簽字后，進行支氣管鏡檢查及活檢，通過對各組患者支氣管鏡下的大體觀察及活檢組織學改變進行對比研究。慢阻肺患者自我評估測試問卷（分）：有8個問題，每個問題分6種程度，依次分值0～5分，每個問題只標記1個分值。（1）我從不咳嗽～我總是咳嗽；（2）我一點痰也沒有～我有很多很多痰；（3）我沒有任何胸悶的感覺～我有很嚴重的胸悶感覺；（4）當我爬坡或上1層樓梯時沒有氣喘的感覺～當我爬坡或上1層樓梯時感覺嚴重喘不過氣來；（5）我在家里能夠做任何事情～我在家里做任何事情都很受影響；（6）盡管我有肺部疾病，但對外出很有信心～由于我有肺部疾病，對離開家一點信心都沒有；（7）我的睡眠非常好～由于我有肺部疾病，睡眠相當差；（8）我精力旺盛～我一點精力都沒有。

1.3 統計學處理 采用SPSS 11.0軟件對所得數據進行統計分析，計量資料用（±s）表示，比較采用t檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 前兩組規范治療前后CAT和FEV1的比較 使用相同治療方案發現，接塵煤礦慢阻性組的CAT和FEV1均明顯低于非煤工慢阻肺組，差異均有統計學意義（P<0.05），見表1。

表1 前兩組規范治療前后CAT和FEV1的比較（±s）

表1 前兩組規范治療前后CAT和FEV1的比較（±s）

*與非煤工慢阻肺組比較，P<0.05

組別 時間 CAT（分） FEV1（L） FEV1%（%）接塵煤礦慢阻性組（n=35）治療前 26.8±2.9 1.4±0.4 53.0±13.7治療后 20.2±3.7* 1.5±0.8* 60.4±15.1*非煤工慢阻肺組（n=30）治療前 25.1±3.1 1.5±0.6 55.2±10.5治療后 15.2±2.7 1.8±0.4 66.6±12.7

2.2 電子支氣管鏡下表現 從表2及圖1～3可以看出，35例接塵煤工慢阻肺組患者和28例煤工塵肺患者葉、段支氣管黏膜除充血、水腫等非特異性改變外，還可見散在的發黑區，以葉、段支氣管開口處較多，多數患者可見不同程度的多處管口狹窄，發黑區越多，狹窄越明顯，多在右上和左上支氣管開口處，狹窄為不規則性，多處支氣管扭曲變形，上述改變接塵煤礦工人慢阻肺組患者較煤工塵肺患者為輕。在狹窄處，黏膜肥厚，有較多縱型皺褶，碰之有堅韌感，此處活檢時出血較少。而非煤工慢阻肺組患者僅有支氣管黏膜的非特異性炎癥改變，如充血、水腫等，無明顯的管腔狹窄、變形等改變。

2.3 黏膜病理變化 從表3及圖4～6可以看出接塵煤工慢阻肺組、煤工塵肺組以及非煤工慢阻肺組患者的支氣管黏膜在顯微鏡下均有纖毛倒伏、纖毛脫落、炎細胞浸潤、平滑肌肥厚等改變，而與非煤工慢阻肺患者相比，接塵煤礦工人慢阻肺組患者和煤工塵肺患者的突出改變是黏膜下煤塵沉著（發黑區）和黏膜下層纖維組織增生，纖維組織增生在發黑區最明顯，部分患者有平滑肌扭曲變形。

表2 電子支氣管鏡下表現 例

表3 支氣管黏膜病理改變 例

圖1 非煤工慢阻肺鏡下表現

圖3 煤工塵肺鏡下表現

圖2 接塵煤工慢阻肺鏡下表現

圖4 接塵煤工慢阻肺支氣管黏膜（HE×100）

3 討論

圖5 非煤工慢阻肺支氣管黏膜（HE×100）

圖6 煤工塵肺支氣管黏膜（HE×100）

由于接塵煤礦工人特殊的工作環境，長期暴露于煤礦井下煤塵，易患慢性阻塞性肺疾病。職業性暴露是一個被低估的COPD危險因素，這些暴露包括有機與無機粉塵、化學物質、煙霧[3-5]。職業性暴露可導致10%～20%符合COPD表現的癥狀與功能受限[6]。筆者在臨床工作中發現，接塵煤礦工人慢阻肺患者療效較差，本研究也提示接塵工人慢阻肺組患者接塵煤礦慢阻性組的CAT和FEV1均明顯低于非煤礦工人慢阻肺組，且接塵工人慢阻肺組患者FEV1值下降較非煤礦工人慢阻肺組患者嚴重，提示接塵工人慢阻肺組患者氣道高反應可能影響其臨床癥狀改善，成為此類COPD患者的主要危險因素。國外有類似報道，在歐洲社區呼吸健康調查中，氣道高反應是僅次于吸煙的重要的COPD危險因素，占人群歸因風險15%（吸煙的人群歸因風險為39%）[7]。

導致支氣管形態、黏膜組織學改變的主要原因，筆者認為與煤塵有關。煤塵隨著呼吸進出支氣管的過程中容易損害氣道纖毛上皮，久之使纖毛裝置排出異物的過程發生障礙，致使煤塵顆粒在氣道黏膜上滯留、附著，撞擊作用使煤塵更易停滯在較大氣道分叉處。這在氣管鏡下可以觀察到，發黑區多在葉、段支氣管開口處，而發黑區在顯微鏡下被證實是煤塵在黏膜上的沉積所致。沉積的煤塵作為異物受到吞噬細胞吞噬并損害細胞線粒體，刺激纖維組織增生，由于纖維組織收縮、牽拉，終使支氣管管腔狹窄、變形，國內學者也曾有類似報道[8]。本研究發現，接塵煤礦工人慢阻肺組患者的支氣管形態及黏膜組織學改變較煤工塵肺組輕，與非煤礦工人慢阻肺組比明顯加重，除黏膜水腫、充血外，碳末沉著、管腔狹窄、變形。顯微鏡下可見炎細胞浸潤、平滑肌肥厚、黏膜下層纖維組織增生明顯。這些支氣管形態、組織學改變必然使接塵工人慢阻肺組患者在中央氣道，炎癥細胞浸潤表層上皮，黏液分泌腺增大和杯狀細胞增多使黏液分泌增加。在外周氣道內，慢性炎癥反應導致氣道壁損失與修復的過程反復發生。致氣道壁結構重塑，形成氣道狹窄，引起固定性氣道阻塞，進而引起肺實質、肺血管病變，加重COPD病情。

綜上所述，本研究認為支氣管形態及黏膜組織學改變是導致接塵煤礦工人慢性阻塞性肺疾病患者比相同病情的非煤礦工人慢性阻塞性肺疾病組患者臨床治療效果差的主要原因。至于沉積的煤塵是否為始動因素，激活以肺泡巨噬細胞為主的炎癥細胞，釋放多種炎性介質，進而破壞肺的結構的具體發病機制，有待進一步研究。本研究也提示，氣道高反應可能是接塵煤礦工人慢性阻塞性肺疾病患者的重要重要高危因素之一，影響患者病情改善。

[1]中華醫學會呼吸病學分會慢性阻塞性肺疾病學組.慢性阻塞性肺疾病診治指南（2013年修訂版）[J].中華結核和呼吸病雜志，2013，36（1）：1-10.

[2] Jones P W，Harding G，Berry P，et al.Development and first validation of the COPD Assessment Test[J].European Respiratory Journal，2009，34（3）：648-654.

[3] Trupin L，Earnest G，San Pedro M，et al.The occupational burden of chronic obstructive pulmonary disease[J].Eur Respir J，2003，22（3）：462-469.

[4] Matheson M C，Benke G，Raven J，et al.Biological dust exposure in the workplace is a risk factor for chronic obstructive pulmonary disease[J].Thorax，2005，60（8）：645-651.

[5] Hnizdo E，Sullivan P A，Bang K M，et al.Airflow obstruction attributable to work in industry and occupation among US race/ethnic groups：a study of NHANES Ⅲ data[J].Am J Ind Med，2004，46（2）：126-135.

[6] Balmes J，Becklake M，Blanc P，et al.American Thoracic Society Statement：occupatianal contribution to the burden of airway disease[J].Am J Respir Crit Care Med，2003，167（5）：787-797.

[7] De Marco R，Accordini S，Marcon A，et al.Risk factors for chronic obstructive pulmonary disease in a European cohort of young adults[J].Am J Respir Crit Care Med，2011，183（7）：891-897.

[8]侯樂志，楊仁恒，張群，等.井下礦工慢性支氣管炎患者纖維支氣管鏡檢查分析[J].中國內鏡雜志，2005，11（3）：332.

The Clinical and Bronchial Mucosa Pathological Study of Workers Exposed to Dusts with Chronic Obstructive Pulmonary Disease

ZHANG Qun，SUN Xue-hui，CHEN Ji-zhong，et al.

Objective：To investigate the influence factors on clinical curative effect of workers exposed to dusts with chronic obstructive pulmonary disease（COPD）.Method：93 patients with chronic obstructive pulmonary disease and coal-worker’s pneumoconiosis in our hospital from January 2010 and April 2013 were selected as researchsubjects，they were randomly divided into workers exposed to dusts with chronic obstructive pulmonary disease group（35 cases） and non workers exposed to dusts with chronic obstructive pulmonary disease group（30 cases） and coalworker’s pneumoconiosis group（28 cases）.All patients’ disease were evaluated by COPD assessment test.And patients were treated with bronchoscopy and biopsy after informed consent，the changes of bronchoscope of gross observation and biopsy histology in each group were compared and researched.The first two COPD patients were given the same treatment，and observed its clinical effect.Result：Used the same treatment found that the CAT and FEV1of workers exposed to dusts with COPD patients were significantly lower than those in non workers exposed to dusts with COPD patients.Large airway mucosa changes of workers exposed to dusts with COPD patients and coal worker's pneumoconiosis patients roughly the same，but to a lesser degree.Compared with non workers exposed to dusts with COPD group，it showed that special change：such as mucosal surface of the black area，deformation of luminal stenosis，submucosal fibrous tissue hyperplasia and so on.Conclusion：Bronchial morphological and histological changes are the main reason lead to the poor clinical therapy effect on workers exposed to dusts with COPD compared with non workers exposed to dusts with COPD in the same condition of COPD.

The Central Hospital of Zaozhuang Mining Group，Zaozhuang 277800，China

Coal mine workers； Chronic obstructive pulmonary disease； Bronchoscopy； Pathology

Medical Innovation of China，2014，11（15）：074-077

①山東棗莊礦業集團中心醫院 山東 棗莊 277800

張群

10.3969/j.issn.1674-4985.2014.15.027

2014-03-10） （本文編輯：歐麗）