铍中毒
什么是铍中毒?
铍中毒是由于铍及其化合物,主要侵蚀肺并可累及其他器官的全身性疾病。常用的铍化合物有氢氧化铍[beryllium nydroxide,Be(OH)2]、氧化铍(berylliumoxide,BeO)、氟化铍(beryllium fluoride,BeF2)、氯化铍(beryllium chloride,BeCI2)、硫酸铍(beryllium sulfate,BeSO4)、碳酸铍(beryllium carbonate,BeCO3)、硝酸铍[beryllium nitrate,Be (NO3)2]等。
详细介绍
疾病症状:
临床表现: 患者呼吸系统的表现没有特异性,可以出现咳嗽、呼吸困难及全身不适的症状。气道受累可以表现出类似哮喘的症状。如果在接触过程中铍渗入皮肤中,可看见形成的皮肤结节。 (一)急性铍病 主要因吸入大量可溶性铍化合物如氟化铍、氧氟化铍、硫酸铍等所致。吸入后经3~6小时潜伏期,可有咽痛、咳嗽、气短、胸闷、胸痛等呼吸道刺激症状,两肺可闻及啰音,X线胸片显示肺纹理增多。重者可有“金属烟雾热”样表现,如头痛、头晕、全身酸痛、乏力、畏寒、发热、胸闷、憋气、咳嗽、咳痰等,且逐渐加重,并出现血痰、胸痛、呼吸急促、心悸、发绀等化学性肺炎表现,肝脏亦可肿大、压痛,甚至出现黄疸;此时查体示肺内散在湿啰音,X线胸片显示肺内有絮状或点片状散在阴影,肺门增大,实验室检查可见血白细胞总数及嗜酸性粒细胞增多,血清谷丙转氨酶(ALT)及胆红素增高,尿铍显著增高(>5μg/L)。 急性铍病经积极治疗,症状可在2~4周内消失,但肺部病变需3~4个月才能完全吸收;少数病人肺内可残留纤维化病变,甚至转化为慢性肉芽肿。 (二)慢性铍病 多因接触小剂量难溶性铍化合物,主要是金属铍、氧化铍等引起。其潜伏期多较长,可为数年至十余年,但妊娠、分娩、手术、呼吸道感染、吸入刺激性气体等可成为发病诱因,而使潜伏期缩短。主要临床表现为乏力、食欲不振、消瘦、胸闷、胸痛、气短、咳嗽,还可有头晕、头痛、失眠、低热、肝区胀痛、腹胀、腹泻等症状;早期体征不明显,尔后肺部可出现啰音,并有桶状胸、发绀及端坐呼吸等右心衰竭表现;部分病人可并发肾结石。胸部X线检查是慢性铍病的主要诊断依据,其主要特点为在网状阴影改变的背景上出现颗粒或结节样阴影,肺透明度降低,肺门上提;肺内改变相对较为静止。肺功能检查,早期仅见通气功能略有降低,晚期除有通气功能明显降低外,换气功能也明显障碍,动脉血氧张力下降。尿铍可检出,但多低于5μg/L,因尿铍仅是近期接触水平的反映,且与慢性铍病的有无及程度无平行关系,故尿铍阴性(正常人尿铍亦为阴性)并不能完全否定慢性铍病的存在,尿铍阳性亦仅能表明近期有铍接触,而不能因此诊断慢性铍病。 特异性免疫指标检查是慢性铍病的重要诊断依据之一。常用指标有:①铍皮肤斑贴试验。有资料表明,慢性铍病患者阳性率可在99%以上,铍病观察对象阳性率约22%,铍接触者为4.3%,非接铍者及矽肺病人阳性率仅为2.2%。②以铍为抗原的淋巴细胞转化试验。慢性铍病患者阳性率可达77%~80%,铍接触者阳性率仅为6%,无铍接触者为阴性。③以铍为抗原的白细胞移动抑制试验。可随胸部病变的进展而阳性率增高,慢性铍病患者阳性率可达97%以上。上述指标对鉴别铍病及肺内其他性质的纤维化及肉芽肿病变具有重要价值。 (三)铍的皮肤损伤 金属铍或可溶性铍盐可致接触性皮炎(contact dermatitis)或过敏性皮炎(allergic dermatitis),夏季尤易发病,皮损多在暴露部位或易搔抓的部位,常为斑疹、丘疹、疤疹,严重时可发生水疱,脱离接触后3~7天可愈,不留痕迹。可溶性铍化合物污染创口可引起皮肤溃疡并向深部发展,溃疡边缘隆起成堤,状如鸟眼,数月方能愈合并遗留瘢痕。金属铍及不溶性铍化合物刺人皮肤,可形成皮肤深部肉芽肿,并反复溃破,长期不愈。
疾病检查:
诊断检查:确诊的标准为:铍的接触史,铍淋巴细胞增殖实验异常,以及肺组织活检发现有非干酪性肉芽肿形成。 (一)急性铍病 诊断困难多不大,根据短期内确切的可溶性铍化合物接触史、以急性呼吸系统炎症为主的临床表现,X线检查证实肺内有点片状阴影且对抗炎治疗反应不佳,即可考虑急性铍病的诊断。尿铍明显增高对确诊有重要提示作用。 我国已颁布《职业性铍病诊断标准》(GB267-2002),但尚未被国家标准列入诊断依据。该标准将急性铍病分为二级: 1.轻度 急性铍接触者出现鼻咽部干痛、剧咳、胸部不适等呼吸道刺激症状,胸部X线显示出现肺纹理增强,扭曲及紊乱等表现。 2.重度 有气短、咳嗽、咳痰、咯血、发热等表现,肺部可闻及湿性啰音,胸部X线可见肺野内弥漫云絮状或斑片状阴影,有时可出现肺水肿、呼吸衰竭或其他脏器损害。 急性铍病应注意与肺内感染、急性左心衰竭、刺激性气体中毒等相鉴别。 (二)慢性铍病 确切的铍接触史,明显的渐进性呼吸系统症状及全身衰竭表现,X线检查显示肺部有网状阴影及结节阴影,肺功能显示有弥散功能障碍为本病重要临床特点;特异性免疫指标阳性,对激素治疗反应良好等对诊断慢性铍病有重要提示意义,但尚未被国家标准列为诊断条件。《职业性铍病的国家诊断标准》(GB267-2002)将慢性铍病的病情分为三级: 1.观察对象铍的长期接触者出现胸闷、咳嗽等症状,胸部X线表现为在不规则小阴影基础上,在一个肺区内仅有散在少数小颗粒阴影(密集度在2cm范围内少于10个,并占肺区而积2/3以下)。本期病人尚未被列入职业病范围。 2.慢性轻度铍病 患者出现胸闷、咳嗽、活动时气短,胸部X线表现为在不规则小阴影基础上,在1~4个肺区内有较多小颗粒阴影(密集度在2cm范围内有10个以上,且占肺区面积2/3以上)。 3.慢性重度铍病 患者胸闷痛症状明显,安静时感有气短或出现呼吸困难,有发绀现象,胸部X线为在轻度表现基础上小颗粒状阴影分布范围超过4个肺区。 慢性铍病应注意与粟粒性肺结核、矽肺或其他尘肺、结节病、肺泡癌等鉴别。铍引起的皮肤损害可参照《职业性皮肤病诊断标准总则》(GB218-2002)、《职业性接触性皮炎诊断标准》(GB220-2002)等,但未被列入“铍病’’范围。 (三)实验室检查 铍淋巴细胞增殖实验是一个特异性的检查手段,用于监测和诊断铍中毒。来源于患者BAL或外周血的单核细胞与不同浓度的铍盐相混合,通过检测上述所有细胞对放射性核苷酸标记的胸腺嘧啶的摄取量来测定增殖试验的结果。不同实验室阳性结果的判定标准不同,没有统一的标准。肺功能检查可以表现为阻塞性通气功能异常,晚期患者可出现限制性通气功能异常。 鉴别诊断: 主要的鉴别诊断为结节病,如果考虑铍病,职业史及铍淋巴细胞增殖实验可以帮助诊断。
疾病治疗:
铍中毒的治疗概要: 铍中毒患者应立即脱离铍接触,淋浴换衣,卧床休息。治疗原则除对症支持疗法外,尚无特殊驱排药物可用。糖皮质激素为唯一有效的药物。皮炎患者应脱离铍接触,洗净皮肤,局部可用2%硼酸及0.1%雷佛奴尔湿敷,急性期后可用激素软膏。 铍中毒的详细治疗: 治疗:铍病应用肾上腺皮质激素治疗认为是有效的,但没有随机对照的临床试验证实。 (一)急性铍病 患者应立即脱离铍接触,淋浴换衣,卧床休息,避免体力活动;可给予止咳、祛痰、解痉、镇静等药物,及吸氧、抗感染治疗。特效疗法为糖皮质激素治疗,如地塞米松每日20~40mg肌注(分次),3~5天后改为泼尼松口服治疗,症状改善后可逐渐减量。 经治疗后,急性铍病患者原则上不再从事铍作业。应密切观察,每半年一次胸部X线检查,如连续两年无变化,则可按铍作业人员进行动态观察。 (二)慢性铍病 观察对象一般不调离铍作业,可不治疗,但应进行为期两年的密切临床观察(每半年一次胸部X线检查)。如未见病情发展,则按铍作业人员要求安排定期健康检查。慢性铍病一经诊断,即应调离铍作业及其他粉尘作业;轻度病例可安排适当的工作,重度病例应住院治疗及休养。 治疗原则除对症支持疗法外,尚无特殊驱排药物可用。糖皮质激素为唯一有效的药物,可用泼尼松15~30mg/d,3个月为一疗程,尔后视病情逐渐减量,并长期小剂量维持(每日5mg或更低)。 (三)皮肤损伤 皮炎患者应脱离铍接触,洗净皮肤,局部可用2%硼酸及0.1%雷佛奴尔湿敷,急性期后可用激素软膏,也可全身投用抗过敏药及钙剂;溃疡应注意清创,外用激素软膏、10%鱼肝油软膏或中药生肌消炎膏;皮下肉芽肿则应行外科手术切除,以助早期愈合。 预防: 除概述所述原则外,铍作业工人每年应至少体检一次(包括X线胸片、至少一项特异性免疫指标检查),并坚持做好就业前体检。下列疾患应视为职业禁忌证:各种过敏性疾病(如哮喘、枯草热、药物或化学物质过敏等),各种心脏、肺、肝脏、肾脏疾病,严重皮肤病。
预防预后:
铍中毒的病因概要: 铍中毒主要是由于铍的接触机会增加有关。这些途径会引起铍接触机会升高:铍的提炼过程、制造合金、核和航天工业、电子、航天、军事等其他因素。铍中毒的毒性机制:铍及其化合物都具有较大的毒性,毒性强弱与铍化合物的种类、理化性质、剂量、接触时间、侵入途径以及个体敏感性等因素有密切关系。急性铍中毒和慢性铍中毒的发病机制并不相同。 铍中毒的详细解释: 流行病学: 铍中毒仅见于吸入铍粉尘的患者,是吸入铍粉尘所导致的少见疾病。铍是一种高强度的轻金属,优点是不致燃,常用于国防工业、航空航天、电子行业、核武器加工、陶瓷、机械加工车间及其他需要重量轻、强度大的金属的高科技工业。对于此病,最早发现于第二次世界大战后从事荧光灯泡加工生产行业的工人。 接触机会: (一)铍的提炼过程 铍主要以氧化铍(BeO)的形式存在于某些宝石中,其中仅绿柱石(3BeO·Al2O3·6SiO2)具有工业开采价值,含铍量约为9%~13%。矿石开采引起中毒的报告不多,但矿石粉碎过程中则有机会接触含铍粉尘;矿粉经煅烧、浸出、沉淀制得Be(OH)2后,再锻烧成BeO,并将其转化为卤化物,然后用镁还原法或熔盐电解法制得金属铍,这些过程中有较多机会接触铍或其化合物粉尘。 (二)制造合金 这是铍的主要用途,如铍铜合金可制备耐腐、抗震、抗冲击部件;镀镍合金可大大增加金属硬度及延展强度,可用以制作钻石钻头;还可与铝、锌、钴、镁、铁等制成合金而极大地改进其机械性能,因而在电子电讯器材、航空航天、军事等领域具有重要用途。 (三)核和航天工业 铍可用作原子反应堆的中子减速剂、反射体材料、中子源、核研究用核靶、X线管和闪烁计数器探头、高级仪表部件(如导航系统陀螺仪等);铍单品还用于制造中子单色器等。 (四)其他 如氧化铍可用于制造耐高温陶瓷制品,在电子、航天、军事等领域有特殊用途。 毒性机制: 完整的皮肤不吸收铍或其化合物,仅损伤部位可有铍侵入,但以局部作用为主,进入体内的量不多。胃肠道的摄取率也很低,因铍和难溶性铍化合物很难吸收,可溶性铍化合物则在胃肠内生成不溶性磷酸盐沉淀,随粪便排出,故胃肠道对铍类的摄取率一般不会超过0.2%。相对之下,呼吸道是铍的主要侵入途径,粒子较小(直径<5μm)的金属铍或其化合物可进入呼吸道深部并滞留在肺泡或小气道;水溶性较强的可被间质血管或淋巴管吸收;难溶的化合物则可为巨噬细胞吞噬,部分随痰排出,部分进入肺间质。 进入血液的铍多与血浆中的α球蛋白结合,小部分形成磷酸铍或氢氧化铍,成为向组织转运的主要形式,两者构成动态平衡;游离状态存在于血中的铍含量极微。进入体内的铍最初可分布于各个组织,以肺、肺淋巴结、肝、骨骼、肾为多;随后由于各组织的清除能力的差异,肺淋巴结和骨骼成为铍在体内的主要蓄积地。有实验表明,铍可通过胎盘屏障,但很难透过血脑屏障。体内的铍主要经尿排出,速率甚慢,半衰期可达数年。 铍及其化合物都具有较大的毒性,毒性强弱与铍化合物的种类、理化性质、剂量、接触时间、侵入途径以及个体敏感性等因素有密切关系。皮肤接触金属铍或可溶性铍盐可致过敏性皮炎;可溶性铍盐侵入皮肤创口尚可致皮肤溃疡;金属铍或不溶性铍盐进入皮肤,则可引起皮肤肉芽肿。短期内吸入较大量可溶性铍盐可致急性化学性肺炎,长期吸入少量金属铍或不溶性铍盐可致肺内肉芽肿(granuloma),并使肺癌发病率升高。 急性铍中毒和慢性铍中毒的发病机制并不相同。前者主要由可溶性铍化合物引起,属于一种化学刺激和损伤作用,具有明显的剂量-反应关系,如可溶性铍化合物对肺的直接刺激,可使溶酶体酶大量释出,引起细胞损伤;后者则为金属铍及其不溶性化合物引起,属于变态反应,因铍在体内可作为半抗原与蛋白质结合形成特异抗原,激活细胞免疫和体液免疫反应,临床可见患者血清中γ球蛋白、IgG、IgA均明显升高,将实验动物的淋巴细胞转移给健康动物,也可引起铍病(berylliosis)。病理研究亦显示,急性中毒时,肺内主要呈现炎症及水肿改变,肺泡表而有透明膜形成,肺泡壁有轻度增厚及浆细胞、淋巴细胞浸润,肺泡腔内充满成纤维细胞和单核细胞、浆细胞、脱落上皮细胞;而慢性铍中毒时,肺内主要病变为广泛而散在的非干酪性结节性肉芽肿,早期多由单核细胞及少量淋巴细胞、浆细胞构成,后期肉芽肿内出现巨细胞,其中心区可发生玻璃样变性,最后形成胶原。 此外,铍还是DNA复制或修复的抑制剂,并可能增加核苷的错误掺入,此种作用是否与其致癌性有关,尚待证实。 病理生理: 该病是由金属物质引发的大量淋巴细胞致敏,从而导致过敏性的肺泡炎症反应。在肺活检组织中可见到等同于结节病的非干酪性肉芽肿的病变。患者有特定的HLA-DPβ1变异时,可增加致敏淋巴细胞的敏感性,并且促进该病的发生发展。