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　　职业新暴露的风险提示

　　铝暴露引起的肺部疾病最早于1941年被报道，当时Goralewski和Jaeger观察到一家铝和黄铜冲压厂的工人出现肺部疾病，最初认为是由金属粉尘引起的。1947年，Goralewski和Shaver与Riddell分别独立描述了一系列铝暴露导致的人类肺部疾病案例。Shaver的名字后来与谢弗氏病（Shaver's disease）联系在一起，这是一种认为与职业暴露于含铝和硅的铝土矿烟尘相关的肺纤维化形式。此后，众多病例报告和病例系列将肺部疾病归因于在焊接、研磨、造船和采矿等多种工业过程中的铝暴露。已提出了几种疾病机制，包括金属的直接毒性、铝的免疫佐剂效应、诱导类似肉芽肿的疾病以及遗传易感性。尽管铝土矿开采和加工等特定铝行业的暴露明显与肺功能下降有关，但关于铝以其不同形式对肺部病理类型和程度的影响仍存在争议。虽然流行病学研究缺乏详细的暴露信息，但动物研究和流行病学研究均报告了铝暴露与肺纤维化之间的关联。此外，一些病例系列表明，铝暴露的工人患间质性肺病与肺部铝含量升高有关。

　　2014年，有一例肺部疾病被归因于使用Corian®，这是一种由三分之二（按重量计）三水合铝和三分之一聚甲基丙烯酸甲酯组成的固体表面材料。

　　本文提出了第2例暴露于包括Corian®在内的丙烯酸固体表面产品的工人的病例报告。该报告包括估计的暴露水平、肺部病理学和肺组织分析，进一步支持间质性肺病与三水合铝暴露之间的关联。在被诊断出患有间质性肺病后，该工人向美国职业安全与健康管理局（OSHA）提起申诉。随后的OSHA检查包括一次现场检查和两次定性及定量取样。现场检查结果支持了铝暴露的存在。根据这些发现，OSHA依据呼吸保护标准，因未进行医学评估和适配测试而发出了处罚通知。

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　　职业风险暴露对健康的渐进影响

　　一名48岁男性在从事橱柜和台面制造工作26年后出现肺纤维化症状。他职业生涯的前24年，主要从事制作橱柜以及木质和石质台面的工作。后来，他转而为一家新公司工作，该公司在生产线中引入了含有三水合铝的复合台面材料。在开始新工作后的6个月内，该工人出现了雷诺综合征。随后的一年里，他的呼吸困难症状逐渐加重，并被诊断为弥漫性肺纤维化，最初认为是系统性硬化症所致。

　　患者随后被推荐给职业医学医师以评估其疾病与工作相关性以及进行损伤评估。初次检查时，患者在轻微活动下出现劳力性呼吸困难，静息状态下室内空气脉搏血氧饱和度为95%。体格检查发现双肺底湿啰音、指端硬化和指尖溃疡。患者没有家族自身免疫性疾病史。患者曾是一名烟民，有20包年的吸烟史，但在两年前戒烟。

　　实验室检查结果支持系统性硬化症的诊断，表现为抗平滑肌（anti-Sm）抗体阳性、抗核抗体（ANA）1:640阳性、RO-52抗体阳性、环瓜氨酸肽（CCP）抗体阴性和类风湿因子弱阳性。

　　肺功能测试显示中度至重度的限制性肺功能缺陷 (表1）。

　　表1  肺功能研究

　　增强型胸部CT扫描显示上叶出现磨玻璃样改变，下叶间质标记增多，右侧肺门淋巴结肿大 (图1)。

　　图1  CT扫描显示（A）上叶出现磨玻璃样改变和（B）下叶间质标记（白箭头）增多以及右侧肺门淋巴结肿大（黑箭头）。

　　四个月后的复查CT扫描显示磨玻璃样改变和下肺区纤维化改变有所进展。尽管接受了泼尼松的经验性治疗，第3次CT扫描未显示出任何改善。

　　在第2次CT之后不久进行了肺活检。肺组织的光学显微镜检查显示出密集的瘢痕形成和蜂窝样改变 (图2)。此外，还观察到巨噬细胞局部积聚，其中含有混合的不透明和双折射尘埃。未发现硅石结节和石棉体。

　　图2  肺活检样本显示的间质纤维化和局部混合的不透明和双折射尘埃

　　左侧为亮场图像，右侧为偏振光图像。

　　进行了铁染色检查。扫描电子显微镜结合能量色散X射线光谱分析（SEM/EDS）（图3）显示，肺组织中保留的巨噬细胞含有混合颗粒，以铝（即铝金属或氧化物）为主要类型，其次是硅石和铝硅酸盐，还存在一些钛。SEM/EDS元素分析无法区分氧化铝和三水合铝。

　　图3  肺活检样本中铝颗粒的能量色散X射线光谱（EDS）显示了几个颗粒；其他谱图未显示

　　在转诊到职业医学提供者后不久，患者停止工作以防止在工作场所进一步暴露。九个月后，肺功能进一步下降，需要在日常生活活动中使用家用氧气支持。

　　在最初评估后将近5年，患者接受了双肺移植。移植物病理学显示严重的间质性纤维化（终末期，蜂窝状）区域和含有混合不透明和双折射颗粒的巨噬细胞（图4）。移植肺的元素分析显示铝颗粒是最普遍的类型（图5）。

　　图4  肺植入物的光学显微镜照片显示广泛而均匀的间质纤维化（左）和蜂窝状区域（右）。插图显示混合尘埃的聚焦，包括不透明和双折射颗粒，这些颗粒在偏振光显微镜下可见。

　　图5  肺植入物样本图像显示巨噬细胞包含多个颗粒，以及选定颗粒的能量色散X射线光谱（EDS）谱图，显示了四个谱图。右上至下：钛（Ti）、铝（Al）、铝硅酸盐和硅。底部：铝。

　　在活检和肺移植组织中对肺部灰尘负荷的定量分析显示，与没有已知职业暴露背景的病例相比，铝的颗粒浓度升高最明显，而其他颗粒类型（如铝硅酸盐、硅石和其他类型）的增加较小（图6）。

　　图6  显示了本案例中肺活检组织中的颗粒浓度，并与没有职业暴露史的背景案例进行了比较。通过扫描电子显微镜与能量色散X射线光谱分析（SEM/EDS）确定，单位为每立方厘米肺组织中的百万颗粒数。钢类颗粒含有铁和铬以及/或镍。所示浓度为N=19比较案例的中位数。Al代表铝。

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　　临床医生也有必要知晓的新近出现的职业风险暴露物

　　本案例报告中的患者经历了三种可能与肺部疾病相关的职业暴露，包括二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯和三水合铝。此外，他还暴露于已知与系统性硬化症相关的甲苯。在临床评估早期，患者的临床表现符合系统性硬化症（雷诺综合征），实验室研究提示存在自身免疫性疾病。鉴于其职业暴露的潜在公共卫生影响，我们有责任深入研究，以确定最可能解释其肺部疾病的职业暴露因素。

　　在评估早期阶段，我们首先考虑了二氧化硅和甲苯与系统性硬化症和肺纤维化的关系。然而，通过暴露分析发现，在工作场所中，二氧化硅受到了良好的控制，并且在空气采样分析中无法检测到。尽管在肺组织的扫描电镜/能谱分析中检测到了二氧化硅颗粒，但其浓度仅略高于背景水平，远低于已知硅肺病病例中观察到的浓度。此外，患者的临床疾病表现与通常描述的硅肺病形式不符。对于甲苯，个人环境暴露量远低于职业暴露限值 (表3)。

　　表2  2013年春季进行的二氧化硅和金属散装样品分析结果

　　表3  2013年春季空气样品的结果

　　因此，我们认为，尽管患者暴露于二氧化硅和甲苯，但这两种暴露不太可能是导致其肺部疾病的主要原因。相反，通过对其职业暴露进行深入分析，我们发现他的肺部疾病更可能与三水合铝暴露有关。因此，我们建议在职业健康监测中应更加重视对三水合铝的暴露评估，以减少类似疾病的风险。

　　关于第三种已知的工作场所暴露物——甲基丙烯酸甲酯，尽管有一些报告提到与其相关的间质性疾病，但这些报告所述的组织学表现基本不同。鉴于这些发现排除了二氧化硅、甲苯和甲基丙烯酸甲酯作为患者临床疾病原因的可能性，作者将注意力转向丙烯酸固体表面，包括Corian®，这是一种含有三水合铝的复合材料，可能是导致患者肺部疾病的潜在原因。患者的病史和工作场所评估详细情况显示，在切割和打磨丙烯酸固体表面过程中产生了大量无法控制的空气和表面粉尘。最初的关注点是“空气粉尘”（PNOR），即讨厌的粉尘，最初并未考虑到空气中的铝，因为Corian®的安全数据表中未提及铝。因此，OSHA在实地检查和环境采样过程中未包括直接或特定的空气中铝的采样方法。随后的研究揭示了杜邦TM Corian®产品概述，指出Corian®的成分大约是从铝土矿石提取的三分之二的三水合铝。由于OSHA调查的独特性质，包括OSHA在初始实地评估后对工作场所的访问受限，因此无法进行后续的额外采样。患者初始肺活检组织的元素分析显示了大量的铝浓度，金属颗粒占据主导地位，而其他颗粒类型则较少。此外，患者接受移植手术后，从其取出的肺组织进行的扫描电镜/能谱分析显示了相似的颗粒组成，其中铝颗粒最为突出。与Raghu等人报道的病例相比，这位工人暴露的年数较少，肺纤维化程度和光镜下可见的粉尘量也较少。然而，本案中进行的SEM/EDS定量分析（Raghu等人案例中未使用的方法）却证实了铝颗粒浓度高于背景水平。

　　此外，美国国家职业安全卫生研究所（NIOSH）的一项研究最近证实，在对Corian®锯片进行实验室测试时产生的可吸入粉尘中，铝，特别是三水合铝，是存在的金属化合物中最丰富的一种。

　　本文介绍的是目前报道的第2例可能与含铝固体表面粉尘暴露和肺部疾病有关的案例。尽管这篇单一病例报告中的数据不能确认这种粉尘暴露与肺纤维化之间的因果关系，但像这样的案例研究强调了在现代工作场所中持续职业铝暴露的重要性，以及继续关注铝暴露与肺部疾病可能关联的重要性。

　　参考文献

　　Corwin C, Waterhouse H, AbrahamJL, et al. Interstitial pulmonary disease and aluminumtrihydrate exposure: A single case report and detailed workplace analysis. Am J Ind Med. 2024;67:274‐286.

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