珪肺症

珪肺症
その他の名前	炭鉱労働者肺結核、グラインダー喘息、陶工腐敗病、[1] 超微細珪火山肺症 [2] [3 ]
珪肺症に罹患した肺のスライス
専門	呼吸器科
種類	慢性珪肺症：単純性珪肺症と進行性広範線維症の2つのタイプ、加速性珪肺症、急性珪肺症が含まれます。
鑑別診断	肺タルク症、炭鉱労働者塵肺症

珪肺症は、結晶性シリカ粉塵の吸入によって引き起こされる職業性肺疾患の一種です。肺の上葉に炎症と瘢痕化が起こり、結節性病変を形成します。塵肺症の一種です。^[4]珪肺症、特に急性型は、息切れ、咳、発熱、チアノーゼ（青みがかった皮膚）を特徴とします。肺水腫（肺に水がたまる）、肺炎、結核と誤診されることがよくあります。職場で対策を講じれば、珪肺症はほぼ確実に予防可能な疾患です。^[5]

珪肺症は2013年に世界で少なくとも43,000人の死者を出したが、1990年の少なくとも50,000人から減少した。^[6]

珪肺症（ラテン語のsilex、またはフリントに由来）という名称は、もともと1870年にミラノのマッジョーレ病院の検死医アキッレ・ヴィスコンティ（1836-1911）によって使用された。 ^[7]塵を吸い込むことによる呼吸器疾患の認識は、古代ギリシャ人とローマ人にまで遡る。^[8] 16世紀半ばのアグリコラは、鉱山労働者の塵を吸い込むことによる肺疾患について書いている。1713年、ベルナルディーノ・ラマツィーニは、石工の肺に喘息の症状と砂のような物質があることに気づいた。粉砕された焼成フリントが労働者の肺に悪影響を及ぼすことは、1720年にイギリスの陶磁器産業に原料として導入されてから10年も経たないうちに注目されていた。^[9]

工業化に伴い、手工具に代わる粉塵の発生が増加した。空気圧式ハンマードリルは1897年に導入され、サンドブラストは1904年頃に導入されたが、^[10]どちらも珪肺症の蔓延に大きく貢献した。1938年、当時の労働長官フランシス・パーキンス率いる米国労働省は、 「Stop Silicosis（珪肺症を止めよう）」と題する映画を制作し、米国全土における珪肺症症例数の増加に関する1年間にわたる調査の結果を議論した。^[11]

21世紀初頭、石英（および黒曜石）を含む人工石カウンタートップの危険な製造により珪肺症が蔓延し、人気が高まりました。 ^[12]

慢性珪肺症は進行が遅いため、曝露後何年も経たないと兆候や症状が現れない場合があります。^[13]兆候と症状には以下が含まれます。

• 運動によって悪化する呼吸困難（息切れ）
• 咳はしばしば持続し、時には重度になる
• 倦怠感
• 頻呼吸（呼吸が速い）は、しばしば困難を伴う
• 食欲不振と体重減少
• 胸痛
• 熱
• 徐々に肌が黒くなる（青肌）
• 爪床内のタンパク質繊維が破壊され、爪に徐々に浅い黒い裂け目ができ、最終的にはひび割れにつながる。

進行した場合は、以下の症状も現れることがあります。

• チアノーゼ、上半身の蒼白（青い皮膚）
• 肺性心（右心室疾患）
• 呼吸不全

珪肺症の患者は、珪肺結核として知られる結核（TB）感染症に特にかかりやすい。発症率が3倍に増加するリスク増加の理由はよくわかっていない。シリカが肺マクロファージを損傷し、結核菌を殺す能力を阻害すると考えられている。珪肺症ではないがシリカに長期間さらされている労働者でも、同様に結核のリスクが増加する。^[14]

珪肺症の肺合併症には、慢性気管支炎や気流制限（喫煙によるものと区別がつかない）、非結核性マイコバクテリア感染症、真菌性肺感染症、代償性肺気腫、気胸などがある。特に急性または加速性珪肺症では、珪肺と腎炎、強皮症、全身性エリテマトーデスなどの特定の自己免疫疾患との関連を示すデータもある。^[15]

1996年、国際がん研究機関（IARC）は医療データを見直し、結晶シリカを「ヒトに対して発がん性がある」と分類した。リスクは基礎疾患として珪肺症がある場合に最も顕著で、肺がんの相対リスクは2～4であった。その後、このリスクを確認する多数の研究が発表された。2006年、ペルッキらは「珪肺症とがんの関連性は、他の研究やメタ分析と一致して確立された」と結論付けた。^[16]

小さなシリカの粉塵粒子を吸い込むと、酸素と二酸化炭素のガス交換が行われる肺の 小さな肺胞や管の奥深くまで入り込む可能性があります。肺は粘液や咳で粉塵を排出することができません。

結晶性シリカの微粒子が肺に沈着すると、その微粒子を摂取したマクロファージが腫瘍壊死因子、インターロイキン-1、ロイコトリエンB4、その他のサイトカインを放出して炎症反応を引き起こします。次に、これらは線維芽細胞を刺激して増殖し、シリカ粒子の周囲にコラーゲンを生成し、線維症と結節性病変の形成を引き起こします。結晶性シリカの炎症効果は、NLRP3インフラマソームによって媒介されているようです。^[17]

結節性珪肺症の特徴的な肺組織病理は、コラーゲン繊維の同心円状の「タマネギの皮」配列、中心の硝子化、および偏光下でわずかに複屈折する粒子が見られる細胞性周辺領域を伴う線維性結節から構成される。珪肺結節は、結晶性シリカに対する特定の組織反応を表す。^{[10]急性珪肺症では、顕微鏡病理学は、}過ヨウ素酸シッフ陽性の肺胞滲出液（肺胞リポタンパク質症）および肺胞壁の細胞浸潤を示す。 ^[18]

ケイ素(Si) は、地殻の中で酸素に次いで 2 番目に多い元素です。二酸化ケイ素 (SiO ₂ ) としても知られる複合シリカは、ケイ素と酸素の原子から形成されます。酸素とケイ素は地殻の約 75% を占めるため、複合シリカは非常に一般的です。花崗岩、砂岩、片麻岩、スレートなど多くの岩石や、一部の金属鉱石に含まれています。シリカは砂の主成分である場合があります。また、土、モルタル、漆喰、屋根板にも含まれています。これらの材料を切断、破壊、粉砕、掘削、研削、または研磨ブラストすると、微細から超微細の空中シリカ粉塵が発生する可能性があります。

シリカには、結晶質、微結晶質（または隠微結晶質）、非晶質（非結晶質）の 3 つの形態があります。「自由」シリカは、他の元素が結合していない純粋な二酸化ケイ素で構成されていますが、ケイ酸塩（タルク、アスベスト、雲母など）は、かなりの量の陽イオンが結合したSiO ₂です。

• 結晶性シリカは、形成温度に応じて7つの異なる形態（多形）で存在します。主な3つの多形は、石英、クリストバライト、トリジマイトです。石英は世界で2番目に一般的な鉱物です（長石に次ぐ）。^[19]
• 微結晶シリカは、非晶質シリカと結合した微細な石英結晶で構成されています。例としては、フリントやチャートなどがあります。
• 非晶質シリカは、珪藻土（珪藻類の骨格）と、結晶質シリカを加熱して急冷して生成されるガラス質シリカで構成されています。非晶質シリカは結晶質シリカよりも毒性が低いですが、生物学的に不活性というわけではなく、珪藻土は加熱するとトリジマイトまたはクリストバライトに変化します。

シリカ粉は、ほぼ純粋な SiO _{2 を}細かく粉砕したものです。シリカ粉は、研磨剤や緩衝剤として、また塗料の増量剤、研磨剤、化粧品の充填剤として使用されてきました。シリカ粉は、急性珪肺症を含むすべてのタイプの珪肺症と関連しています。

珪肺症は、アルファ石英、クリストバライト、またはトリジマイトの形で結晶性二酸化ケイ素を含む、呼吸可能な微細な粉塵（直径 10 マイクロメートル未満） の沈着によって起こります。

珪肺症の診断には3つの重要な要素がある。第一に、患者の病歴から、この病気を引き起こすのに十分な量のシリカ粉塵への曝露が明らかになること。第二に、胸部画像（通常は胸部X線）で珪肺症と一致する所見が明らかになること。第三に、異常を引き起こす可能性が高い基礎疾患がないことである。身体検査では、複雑な病気がない限り、通常は特筆すべき点は見られない。検査結果は珪肺症に特有のものではない。^[20]

肺機能検査では、気流制限、拘束性欠損、拡散能低下、混合欠損が明らかになる場合もあれば、特に合併症がない場合には正常となる場合もあります。珪肺症のほとんどの症例では診断に組織生検は必要ありませんが、他の疾患を除外するために、場合によっては組織生検が必要になることがあります。気管支肺胞洗浄液中の肺胞結晶量を評価すると診断に役立つ場合があります。^[21]

合併症のない珪肺症の場合、胸部 X 線検査で肺、特に肺上部に小さな (< 10 mm) 結節があることが確認されます。ILO 分類システムでは、これらは 1/0 以上の多さで、形状/サイズは「p」、「q」、または「r」です。肺領域の侵襲と多さは病気の進行とともに増加します。珪肺症が進行すると、特に肺上部で小さな不透明部分が癒合して大きな不透明部分 (> 1 cm) が発生します。

肺組織の陥没により、代償性肺気腫が発生します。慢性および進行性珪肺症では、肺門の拡大がよく見られます。約 5 ～ 10% の症例では、結節が周囲に石灰化し、いわゆる「卵殻」石灰化が発生します。この所見は珪肺症の診断的所見ではありません。場合によっては、肺結節も石灰化することがあります。

コンピューター断層撮影またはCT スキャンでは、肺の非常に詳細な分析も提供でき、同時発生している結核菌感染による空洞化を明らかにすることができます。

• 
  胸部X線写真で、合併症のない珪肺が確認
• 
  複雑性珪肺症
• 
  珪肺症 ILO 分類 2-2 RR
• 
  珪肺症による線維胸および胸水

珪肺症の分類は、病気の重症度（レントゲン写真のパターンを含む）、発症、進行の速さに応じて行われます。^[22] これらには以下が含まれます。

慢性単純性珪肺症

通常、比較的低濃度のシリカ粉塵への長期暴露（10年以上）によって生じ、通常、最初の暴露から10～30年後に発症します。^[23]これは最も一般的なタイプの珪肺です。このタイプの珪肺の患者は、特に初期の段階では、病気の明らかな兆候や症状がない場合がありますが、X線で異常が検出されることがあります。慢性の咳と労作時 呼吸困難（息切れ）がよく見られます。レントゲン写真では、慢性単純性珪肺では、通常は丸みを帯び、上肺野に多く見られる小さな（直径10mm未満の）陰影が多数見られます。

加速珪肺症

珪肺症は、高濃度のシリカ粉塵に初めて曝露してから 5 ～ 10 年後に発症します。症状と X 線所見は慢性単純珪肺症に似ていますが、発症時期が早く、進行が速い傾向があります。進行性珪肺症の患者は、進行性広範線維症 (PMF) などの合併症のリスクが高くなります。

複雑性珪肺症

珪肺症は、重度の瘢痕化（進行性広範線維化、または集塊性珪肺症とも呼ばれる）の発症によって「複雑化」する可能性があり、その場合、小さな結節が徐々に融合し、1 cm 以上の大きさになります。PMF は、単純な疾患よりも重篤な症状と呼吸障害を伴います。珪肺症は、結核、非結核性抗酸菌感染症、真菌感染症、特定の自己免疫疾患、肺がんなどの他の肺疾患によっても複雑化する可能性があります。複雑性珪肺症は、慢性珪肺症よりも進行性珪肺症でより一般的です。

急性珪肺症

珪肺症は、高濃度の吸入性シリカ粉塵にさらされてから数週間から 5 年後に発症します。これは、珪プロテイン症としても知られています。急性珪肺症の症状には、重度の障害となる息切れ、咳、衰弱、体重減少がより急速に発症することがあり、死に至ることも少なくありません。X 線検査では通常、びまん性の肺胞充満と空気気管支像が示され、すりガラスのような外観と表現され、肺炎、肺水腫、肺胞出血、肺胞細胞肺がんに類似しています。

制御の階層を使用すると、呼吸性結晶性シリカへの曝露を防ぐさまざまな方法があります。珪肺症を防ぐ最善の方法は、労働者が呼吸性結晶性シリカを含む粉塵に曝露しないようにすることです。^[24]次善の予防策は、粉塵を制御することです。特定の作業中に粉塵が発生する場所では、水と一体化したツールがよく使用されます。衣服や皮膚に粉塵が蓄積するのを防ぐには、使い捨ての防護服を着用するか、衣服を密閉袋に密封し、可能であれば帰宅したらシャワーを浴びてください。^[25]

職場の周囲に粉塵が蓄積し始め、水と一体化したツールの使用が不可能な場合は、工業用掃除機を使用して粉塵を封じ込め、安全な場所に運び、廃棄する必要があります。^[26] 粉塵は、個人用の乾燥空気フィルターによっても制御できます。^[27]個人用保護具（PPE）の使用は、呼吸可能な結晶性シリカへの曝露を制御しようとする場合の最後の手段です。

珪肺症の予防には特別な対策が必要になる場合があります。一例として、トンネル建設では、建設中に空気をろ過するための空気清浄機に加えて、専用に設計されたキャビンが使用されます。^[28]呼吸保護具を選択する際に考慮すべき事項には、適切なレベルの保護が提供されているかどうか、顔のフィットテストが提供されているかどうか、着用者に顔の毛がないかどうか、フィルターの交換方法などがあります。^[28]

陶磁器産業における珪質粉塵への曝露は、原材料を水性懸濁液または湿った固体として処理して使用するか、局所排気装置などの粉塵制御対策を使用することで軽減されます。これらは、1950年の陶器（健康および福祉）特別規則などの法律によって義務付けられています。^{[29] [30]英国の}健康安全局は、陶器における呼吸可能な結晶性シリカへの曝露を制御するためのガイドラインを作成しており、英国陶磁器連盟は、無料ダウンロードとしてガイダンスブックを提供しています。2023-04-19にWayback Machineでアーカイブされました

珪肺症は治癒不可能な永久的な病気です。^[18]現在利用可能な治療法は、症状を緩和し、病気の進行を防ぐことに重点を置いています。これには以下が含まれます。

• 全肺洗浄。この方法は、静脈麻酔下で機械的人工呼吸器とともに生理食塩水で肺を繰り返し洗浄し、病原性因子を除去するものである。
• ^{空気中のシリカ[15]}、シリカ粉塵、その他の肺刺激物質（喫煙を含む）へのさらなる曝露をやめること。
• 咳止め薬。
• 細菌性肺感染症に対する抗生物質。
• ツベルクリン反応検査またはIGRA血液検査が陽性の人に対する結核（TB）予防。
• 活動性結核患者に対する長期抗結核療法（多剤併用療法）。
• 気管支からの粘液の排出を助ける胸部理学療法。
• 低酸素血症がある場合は、酸素投与で治療します。
• 呼吸を楽にする気管支拡張薬。
• 損傷した肺組織を置き換える肺移植は最も効果的な治療法ですが、肺移植手術自体の重篤なリスクと、長期にわたる免疫抑制の影響（日和見感染症など）を伴います。
• 急性珪肺症の場合、気管支肺胞洗浄により症状が緩和される可能性がありますが、全体的な死亡率は低下しません。
• 人工結石関連珪肺症患者に対する全肺洗浄法を用いた予備研究では、全肺洗浄後に有意な放射線学的改善が示された。^[31]

世界的に、珪肺症による死亡者数は2013年には46,000人に達し、1990年の55,000人から減少した。^[6]

珪肺症は世界中で最も一般的な職業性肺疾患です。どこでも発生しますが、特に発展途上国でよく見られます。^[32] 1991年から1995年にかけて、中国では毎年24,000人以上が珪肺症で死亡していると報告されています。^[13]珪肺症は先進国にも影響を与えています。米国では、100万人から200万人の労働者が職業上結晶性シリカ粉塵にさらされており、そのうち59,000人が生涯のうちに珪肺症を発症すると推定されています。^{[13] [33]}

CDCデータによると、^[34]米国における珪肺症は比較的まれである。珪肺症による死亡率は1968年から1999年の間に84%減少し、1999年に珪肺症が根本原因または一因となった死亡者はわずか187人であった。^[35]さらに、ミシガン州、ニュージャージー州、オハイオ州における珪肺症の症例は、産業や職業と高い相関関係にある。^[36]

英国健康安全局の最新データによると、近年の珪肺による死亡者数は年間10～20人であり、過去10年間の平均は年間12人となっている。2019年の英国では、10年間で12人が死亡した。^[37]

珪肺症は何世紀にもわたって職業病として知られてきたが、鉱業の工業化によって症例が増加した。^{[要出典]鉱山での}空気圧掘削や、それほど一般的ではないが爆薬を使用した採掘では、微細から超微細の結晶性シリカの粉塵（岩石粉塵）が舞い上がる。米国では、1930年にウェストバージニア州ゴーリーブリッジ近くのホークスネストトンネルの建設により珪肺症が流行し、少なくとも400人の労働者が死亡した。他の報告では、死亡者数は1000人を優に超える労働者で、主に米国南部からのアフリカ系アメリカ人の一時的労働者であった。^[38]病気になった労働者は解雇されてその地域を去ったため、正確な死亡者数を把握することは困難である。^[39]ホークスネストトンネル災害は「米国最悪の産業災害」として知られている。^[40]珪肺症の蔓延により、できるだけ多くの粉塵を遮断しようと、一部の男性はいわゆる鉱夫の口ひげを生やすようになった。^[要出典]

慢性単純性珪肺症は、土壌中の珪素含有量が高く砂嵐が頻繁に発生する地域で、環境中の珪素への曝露によって発生することが報告されている。^[41]

また、ネバダ州デラマーゴーストタウンの鉱山施設は、珪肺症を引き起こす粉塵を発生させる乾式採掘プロセスによって破壊されました。珪肺症で何百人もの死者が出たため、この町は「ウィドウメーカー」というあだ名が付けられました。当時の問題は、ドリルにノズルを追加して水の霧を噴射し、掘削で発生した粉塵を泥に変えることである程度解決されましたが、採掘作業の妨げとなりました。

珪肺症は、シリカ粉塵への作業曝露により、建設、鉄道、^[42]解体、採鉱、サンドブラスト、採石場、トンネル工事、^[43] 陶磁器および鋳造作業員、ならびに研磨工、石材切断工、石材カウンタートップ、耐火レンガ作業員、墓石作業員、石油およびガス産業の労働者、^[44]陶芸作業員、グラスファイバー製造、ガラス製造、石材加工工などの職業上の危険因子である。低レベルの結晶性シリカ粉塵への短時間または偶発的な曝露では、臨床的に重大な肺疾患は引き起こされないと言われている。^[45]

労働条件が劣悪で呼吸器がほとんど使用されない発展途上国では、平均寿命は短い（例えば、ボリビアのポトシの銀鉱山労働者の場合、珪肺症のため平均寿命は約 40 年である）。

最近、トルコのデニムサンドブラスト作業員における珪肺症が、劣悪な労働環境の繰り返しによる新たな珪肺症の原因として発見されました。^[46]

カリフォルニア州の特定のクリストバライト含有土壌 からの粉塵を吸入した馬では珪肺症が見られます。

社会リアリズムの芸術家ノエル・カウニハンは、6枚の版画シリーズ『鉱夫たち』（1947年のリノカット）で、1940年代にオーストラリアの産業鉱山で働いていた男性が珪肺症で死んでいく様子を描いた。^[47]

オーストラリアでの最近の症例の増加は、キッチンやバスルームの人工石のベンチトップの製造と設置に関連している。^{[48] [49] [50]}人工石には非常に高い割合のシリカが含まれている。^[51]オーストラリア政府保健省は、2018年に報告された珪肺症の症例数に対応して、国家粉塵疾患タスクフォースを設置した。 ^[52] これを受けて、これらのベンチトップの切断に関する職場の安全衛生規制が強化された。オーストラリアの建設労働者を代表する主要な職場労働組合である建設、林業、海事、鉱業、エネルギー組合は、2024年までに高シリコン人工石を全国的に禁止するよう求めており、政府による禁止が実施されない場合は組合員によるこの材料の使用を禁止すると述べた。^[53]

珪肺症は、2001年9月11日のテロ攻撃の際の救急隊員の長期的健康影響の一つとしても特定されており、彼らは高濃度の呼吸可能な結晶性シリカやその他の金属や毒素を含む粉塵にさらされた。^[54]

職業性ではない珪肺症は、砂漠地帯での砂塵への長期曝露によって引き起こされると言われており、サハラ砂漠、リビア砂漠、ネゲブ砂漠で症例が報告されている。^[55]この疾患は、この砂塵が肺に沈着することで引き起こされる。^[56]砂漠肺疾患は、アルエスカン病と関連がある可能性がある。アルエスカン病は、有機抗原を含む砂塵への曝露が原因と考えられる肺疾患で、1990年の湾岸戦争後に初めて診断された。^[57]これらの健康影響におけるシリカ粒子自体とそれらが運ぶ微生物の相対的な重要性は不明である。^[58]

2016年3月、OSHAは、珪肺症、肺がん、その他のシリカ関連疾患を予防するために、シリカを扱う、またはシリカの周囲で作業する従業員に対して企業が特定の安全対策を講じることを正式に義務付けました。^[59]

OSHAのシリカ基準の主な改訂点の1つは、呼吸可能な結晶質シリカの許容暴露限界（PEL）を、8時間シフトの平均で1立方メートルの空気あたり250マイクログラムから50マイクログラムに引き下げたことです。^[60]改訂された基準では、シリカ暴露の制御の焦点も、PPE（呼吸器）の使用から、工学的制御（水統合ツールや真空システムの使用など）と管理的制御（シフトあたりの暴露時間の制限）の使用に移されています。工学的制御と管理的制御で暴露を適切に制限できない場合、雇用主は依然として呼吸器を提供する必要があります。^[60]

追加の規定には、高曝露エリアへの労働者のアクセス制限、高曝露エリアでの標識の要件、書面による曝露管理計画の作成、高曝露労働者の健康診断（曝露従業員の場合は任意）、シリカのリスクと曝露を制限する方法に関する労働者のトレーニングなどが含まれます。機械の水が蒸発して粉塵が残るのを防ぐために、特別な装置が必要になる場合があります。^[61]この規格では、水統合ツールをエンジニアリング制御として使用したときに残るスラリーを清掃するための要件も規定されています。

健康診断には、医師または認可医療提供者 (PLHCP) との過去の呼吸器系の健康状態に関する話し合い、胸部 X 線、肺機能検査、潜在性結核感染、および PLHCP が必要とみなすその他の検査が含まれます。これらの健康診断は、シリカへの曝露を含む最初の任務から 30 日以内に実施され、PLHCP が別途判断しない限り、少なくとも 3 年ごとに更新できるようにする必要があります。

更新された基準の一部として、OSHAは、固定式の石工用鋸から手持ち式のグラインダーの使用まで、シリカへの曝露を引き起こすことが知られている18の異なる用途で特定のツールを使用する際にシリカへの曝露を減らすための特定の工学的および管理的制御方法の表を作成しました。^[60]

中小企業向けには柔軟性が与えられる追加規定が存在する。^[62]

最終規則に含まれる両基準は 2016 年 6 月 23 日に発効し、その後、業界は以下のスケジュールに基づいて 1 年から 5 年以内にほとんどの要件に準拠する必要がありました。

• 建設– 発効日から1年後の2017年6月23日。
• 一般産業および海事 – 発効日から 2 年後の 2018 年 6 月 23 日。
• 水圧破砕法– 2018年6月23日、エンジニアリングコントロールを除くすべての規定の発効日から2年後。エンジニアリングコントロールの遵守日は2021年6月23日です。^[62]

• 塵肺症 – 長期間にわたり粉塵を吸入することで肺に瘢痕が形成される
• 石綿症 – 石綿繊維の吸入と保持によって引き起こされる塵肺症
• 9月11日の攻撃による健康への影響 – 9月11日の攻撃中および攻撃後の健康問題と影響
• ホークスネストトンネル災害 – ウェストバージニア州のトンネルで数百人の作業員が珪肺症に罹患
• 粉塵肺炎 – 病状Pages displaying wikidata descriptions as a fallback
• フランシス・パーキンス
• 職業上の粉塵曝露

ウィキメディア・コモンズには、珪肺症に関連するメディアがあります。

• 結晶性シリカ、米国国立労働安全衛生研究所。
• 建設作業員の珪肺症および死亡の予防、米国国立労働安全衛生研究所。
• OSHA の建設業向け呼吸可能な結晶性シリカ規格、米国労働安全衛生局。