Chest Volume 116 Number 5 November 1999

Заболеваемость, распространенность и серьезность саркоидоза среди Нью-Йоркских пожарных

David J. Prezant MD, FCCP, Atheya Dhala MD, Andrew Goldstein MD, FCCP, Denise Janus MD, Felipe Ortiz MD, Thomas K. Aldrich MD, FCCP, Kelly J. Kelly MD
New York City Fire Department, Bureau of Health Services, The Albert Einstein College of Medicine, Montefiore Medical Center, Department of Medicine, Pulmonary Division, Bronx, NY.

Реферат

Цель: хотя этиология саркоидоза неизвестна, факторы окружающей среды могут играть важную роль в развитии саркоидоза. Поскольку пожарные подвергаются действию различных токсичных веществ, мы задались вопросом, действительно ли заболеваемость саркоидозом увеличена в этой профессиональной группе. Объект исследования: отдел пожарной охраны Нью-Йорка (FDNY), имеющий на службе более 11,000 пожарных и почти 3,000 служащих (HCWs) и работников скорой помощи (EMS). Дизайн исследования: в 1985 г. FDNY начал программу наблюдения, чтобы определить заболеваемость, распространенность и серьезность подтвержденного биопсией саркоидоза среди пожарных. Группа контроля была набрана из HCWs и EMS. Результат: в период 1985-1998 г. было идентифицировано 4 ранее известных и 21 новый случай саркоидоза. Ежегодная заболеваемость находилась в диапазоне 0-43.6/100,000, средняя заболеваемость составляла 12.9/100,000. К 1 июля 1998 г. максимальная распространенность составила 222/100,000. Для группы контроля ежегодная заболеваемость была равна нулю. Рентгенографическая стадия I саркоидоза была обнаружена у 19 пожарных (76 %) и стадия III у 1 пожарного (4 %). Легочная функция (FVC, FEV1и DLco) была нормальной у 17 пожарных (68 %) и ухдшилась у 2 пожарных (8 %). Максимальное потребление кислорода (MV_O2) было нормальным у 10 из 17 пожарных (59 %) и уменьшено до 65 % у 3 пожарных (12 %). 5 из 7 пожарных (71 %) с патологией MV_O2 имели нарушения газообмена, ни один не имел десатурации O₂. Все пожарные с саркоидозом вернулись к работе. Заключение: ежегодная заболеваемость у пожарных FDNY увеличена по сравнению с группой контроля.

Введение

Саркоидоз - мультисистемое, гранулематозное заболевание, которое обычно проявляется двусторонней внутригрудной лимфаденопатией и легочными инфильтратами. Самая высокая заболеваемость наблюдается среди взрослых среднего возраста, различается в разных популяциях и зависит от географических факторов [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10]. В США, заболеваемость располагается в диапазоне 2.5-7.6/100,000 для белых и 13.2-81.8/100000 для чернокожих [11] [12]. В Нью-Йорке, заболеваемость составляет 17/100,000 для белых и 64/100,000 чернокожих [10]. Этиология саркоидоза остается неизвестной. Генетические факторы могут играть важную роль, так как саркоидоз более обычен среди афро-американцев и пуэрториканцев, чем среди белых или азиатов и наблюдается чаще у женщин чем у мужчин [1] [2] [3] [9] [11] [12]. Сообщалось о семейном саркоидозе [1] [3].

Исследовалось воздействие факторов окружающей среды, инфекционных агентов (Chlamydia pneumoniae и микобактерии) и различных аллергенов [3] [4] [13] [14] [15]. Сообщалось о случаях саркоидоза или болезней, патологически подобных саркоидозу в профессиональных группах, контактирующих токсическими или инфекционными агентами - работники здравоохранения [2] [4], служащие ВМФ США на авианосцах [12] и рабочие, контактирующие с бериллием [17].

Немногие профессии имеют большую опасность контакта с ядовитыми выделениями, чем профессия пожарного. В 1993 г. Kern [18] сообщил о группе из трех случаев саркоидоза у пожарных из Род-Айленда. Так как функция легокого у пациентов не изучалась, серьезность заболевания не может быть оценена, но результаты исследования говорят о том, что пожарные могут иметь увеличенный риск саркоидоза.

Отдел пожарной охраны Нью-Йорка (FDNY) - самый большой отдел в Соединенных Штатах, где на службе состоит приблизительно 11,000 пожарных. С 1985 г. в FDNY была начата программа наблюдения. Главная цель состояла в том, чтобы определить заболеваемость и серьезность доказанного биопсией саркоидоза в этой профессиональной группе. При постановке диагноза, серьезность оценивалась на основании измерения DLco, увеличения реактивности дыхательных путей и максимального потребления кислорода (MV_O2). В 1995 г. в эту программу была включена группа контроля, состоящая из служащих и работников скорой помощи.

Материалы и методы

Идентификация

В 1986 г. был произведен обзор медицинских карт всех работающих на тот момент в FDNY, чтобы идентифицировать пожарных, имевших диагноз саркоидоз до 1985 г. Начиная 1985 г. все пожарные FDNY с признаками легочной болезни исследовались пульмонологом в Бюро Медицинского Обслуживания. Результаты заносились в базу данных. В настоящем сообщении мы используем данные, полученные с 1 января 1985 г. до 31 декабря 1998 г. Оценка рентгенограмм была выполнена следующим образом: (1) все рентгенограммы интерпретировались сертифицированным рентгенологом, не знавшим о проведении исследования; (2) если он оценивал рентгенограмму как патологическую, рентгенограмма изучалась сертифицированным пульмонологом, который знал о проведении исследования. Пожарные FDNY проходят медицинское обследование при приеме на работу и затем примерно один раз в 3 года. В течение этого исследования (с 1985 до 1998), у каждого пожарного было проведено по крайней мере два дополнительных медицинских обследования. Были рассмотрены все случаи временной нетрудоспособности и заяления об увольнении. Представители профсоюзов по охране здоровья и безопасности поддержали наше исследование.

Группа контроля состояла из сотрудников скорой помощи (парамедики) и технических работников. Скорая помощь была объединена с FDNY в 1995 г. и вошла в состав Bureau of Health Services. До этого времени, скорая помощь входила в EMS Health Service. После слияния компаний, методы, используемые для установления случаев саркоидоза в FDNY не изменились.

Заболеваемость

Заболеваемость расчитывалась на 1 июля каждого года. Для пожарных заболеваемость по годам была следующей: 12,211 (1985); 12,397 (1986); 12,386 (1987); 12,214 (1988); 12,990 (1989); 11,860 (1990); 11,545 (1991); 11,482 (1992); 11,433 (1993); 11,299 (1994); 11,436 (1995); 11,319 (1996); 11,348 (1997); и 11,315 (1998). Для группы контроля заболеваемость была следующей: 2,844 (1995); 2,746 (1996); 2,909 (1997); и 2,689 (1998). Расовый состав в течение исследования оставался относительно устойчивым, белые составляли приблизительно 94 % пожарных и 44 % в группе контроля. В 1998 г. расовый состав пожарных был следующим: 10,609 белых мужчин (93.8 %); 342 чернокожих мужчины (3 %); 314 испанских мужчины (2.8 %); 14 азиатских мужчин (0.1 %); 34 белых женщины (0.3 %); и 2 чернокожих женщины (0.01 %). В 1998 г. расовый состав группы контроля был следующим: 1,181 белых мужчин (43.9 %); 430 чернокожих мужчин (15.9 %); 412 испанских мужчин (15.3 %); 46 азиатских мужчин (0.2 %); у 10 мужчин раса была неизвестна; 293 белых женщины (10.9 %); 179 чернокожих женщин (6.6 %); 124 испанских женщины (4.6 %); 4 азиатских женщины; у 10 женщин раса была неизвестна.

Рентгенографические исследования

У всех пожарных и служащих скорой помощи, у которых подозревалось наличие саркоидоза, проводилась рентгенограмма и КТ. Чтобы определить, имелись ли признаки саркоидоза до начала работы пожарным, мы рассмотрели предыдущие медицинские данные (история, физикальная экспертиза и ЭКГ); независимый рентгенолог, не знавший об исследовании и предполагаемом диагнозе, исследовал рентгенограммы легких. Функция легких не оценивалась. Мы ожидали найти единичные случаи саркоидоза, потому что до 1995 г. постановка этого диагноза исключала прием на работу в FDNY.

Идентификация случев саркоидоза

У пожарных и служащих скорой помощи, у которых подозревался саркоидоз, была проведена биопсия вовлеченного органа и, если их личный врач настаивал, проводился тест Квейма. Два человека (1 пожарный и 1 в группе контроля) отказались от биопсии и были исключены из исследования. Включение в исследование требовало наличия неказеозных гранулем в материале биопсии.

Функция легкого

При постановке диагноза проводилось исследовании функции легкого и DLco. За норму были приняты стандарты Американского Торракального Общества [21] [22].

Увеличение реактивности дыхательных путей

Начиная с 1985 г. у всех пожарных (но в группе контроля) при наличии диагноза саркоидоз был проведен бронхопровокационный тест, чтобы оценить увеличение реактивности дыхательных путей. Спирометрия проводились до и после провокации холодным воздухом каждые 2 минуты, до появления уменьшения FEV1 на 20 %, но не более 12 минут [25]. Существенное увеличение реактивности дыхательных путей было определено как уменьшение FEV1 более чем на 20 %.

Результаты

Гистологически подтвержденный саркоидоз был обнаружен у 25 пожарных и у 1 работника скорой помощи в группе контроля. Все 25 пожарных были мужчинами, 1 пожарный был афро-американцем. Ретроспективный обзор принятых на работу до 1985 г. позволил обнаружить 4 пожарных с саркоидозом, диагностированным после приема на работу и одного работника скорой помощи с саркоидозом, диагностированным до приема на работу. Для 25 пожарных, медицинское обследование, проведенное при приеме на работу не позволило предположить присутствие саркоидоза или любой другой внелегочной болезни. Рентгенограммы первоначально были интерпретированы как нормальные для всех 25 пожарных, но при повторном рассмотрении в рамках этого исследования, у 2 пожарных были обнаружены изменения, характерные для саркоидоза. Оба случая были диагностированы до 1985 г. и, таким образом, не учитывались при определении заболеваемости. Рентгенограмма у служащего скорой помощи, сделанная до приема на работу, также показала результат, совместимый со стадией II саркоидоза. В конце этого исследования, на 1 июля 1998 г. все 25 пожарных и служащий скорой помощи оставались на службе без ограничений и продолжали иметь стабильные рентгенограммы.

Для пожарных FDNY, ежегодная заболеваемость в течение этого исследования (с 1985 до 1998 г.) располагались в диапазоне от 0 до 43.6/100,000 и составила в среднем 12.9/100,000. Для служащих скорой помощи (с 1995 до 1998 г.), ежегодная заболеваемость была нулевая. В течение того же самого периода, заболеваемость у пожарных составила в среднем 11/100,000. На 1 июля 1998 г. пиковая распространенность для пожарных была 222/100,000 а для работников скорой помощи 35/100,000. Для чернокожих мужчин-пожарных, пиковая распространенность была 292/100,000. Однако, поскольку чернокожие мужчины составляют только 3 % пожарных и это только 1 случай, это скорее описательный чем статистический результат.

Обсуждение

Саркоидоз - мультисистемная, гранулематозная болезнь, воздействующая на людей среднего возраста. Поскольку саркоидоз обычно бессимптомен, его заболеваемость и распространенность зависит от метода установления случаев болезни [1] [3]. В нашем исследовании были использованы все методы, включая оценку пациентов с выраженными симптомами и рентгенографическое исследование бессимптомных индивидуумов.

Мы включили в исследование только доказанные биопсией случаи и имели возможность рассмотреть все предыдущие рентгенограммы. В нашем исследовании, средняя заболеваемость у пожарных составила 12.9/100,000. 1 июля 1998 г. был отмечен пик распространенности 222/100,000.
Эти результаты контрастируют с результатами в группе контроля, для которой ежегодная заболеваемость была нулевая, а распространенность на 1 июля 1998 г. была 35/100,000. Интересно, что новых случаев саркоидоза среди служащих скорой помощи обнаружено не было, несмотря на то, что (1) среди служащих скорой помощи было больше не белых работников (42 %) чем среди пожарных (6 %); (2) предыдущие исследования показали, что саркоидоз может непропорционально воздействовать на работников здравоохранения [2] [4] [16].

Единственным различием между пожарными и служащими скорой помощи был фактор времени. Мы исследовали группу контроля только в течение 4 лет, после слияния компаний в 1995 г. Хотя методы установления случаев заболевания были идентичны, возможно, что до этого времени существовали неустановленные факторы, которые могли повлиять на заболеваемость в этих группах. Мы считаем, что это маловероятно из-за (1) в начале исследования никаких существенных различий между группами найденоне было; (2) правила приема на работу в службу скорой помощи не запрещают большинству индивидуумов с саркоидозом выполнять эти обязанности; (3) заболеваемость для служащих скорой помощи была нулевая.

Сравнение результатов этого исследования с другими сделать сложно. Предшествующие исследования не оценивали заболеваемость, а сообщили о максимальной заболеваемости, определенной в крупном рентгенографическом скриниге. Таких исследований больше всего было проведено в Европе [1] [3] [5] [6] [7] [8]. В 60-х, заболеваемость располагалась от 3.4/100,000 в Чехословакии [6] до 55/100,000 в Швеции [7]. Большой процент пожарных имели Ирландское происхождение (39 % в 1998 г.). В Ирландии, заболеваемость саркоидозом была 33.3/100,000 [8]. Даже если бы 100 % пожарных имели Ирландские корни, пик заболеваемости был в семь раз больше чем можно было ожидать.

В Соединенных Штатах, одно из немногих крупных рентгенологических исследований проводилось в Нью-Йорке в период с 1956 до 1962 г. [10]. Пиковая заболеваемость была 17/100,000 в районах, где население было в основном белым (> 80 %) и 64/100,000 в районах, где население было в основном не белым (> 40 %). На основанный этих данных, пиковая заболеваемость среди белых пожарных была в 13 раз большее ожидаемой.

Недавно, ВМФ США и National Institute for Occupational Safety and Health сообщили о заболеваемости саркоидозом у служащих флота в период 1971-1993 г. [11]. Рентгенограммы проводились у всех новобранцев, служащих с признаками болезни, при изменении места службы или увольнении со службы. Большинство диагнозов было подтверждено гистологически. Средняя ежегодная заболеваемость снизилась с 73.3 до 13.2/100,000 среди чернокожих военнослужащих (возрастная группа от 21 до 30 лет) и с 46.5 до 27.8/100,000 (возрастная группа от 31 до 40 лет). Для белых военнослужащих, заболеваемость была более низкой, значительно не различалась среди возрастных групп и оставалась относительно устойчивой в течение исследования [12]. По сравнению со средней заболеваемостью 2.5/100,000 для белых во Флоте США (с 1985 до 1993), средняя заболеваемость среди белых пожарных в этот период была в пять с половиной раз больше.

Самое большое исследование гражданских лиц в США было проведено в Детройте, Мичиганской организацией медицинского обслуживания (HMO). Средняя ежегодная заболеваемость (с 1990 до 1994) составляла 10/100,000 среди белых мужчин и почти 20/100,000 у чернокожих мужчин в возрасте 20-49 лет [9]. В отличие от нашего исследования, исследование HMO использовало ретроспективные данные и не требовало подтверждения диагноза биопсией (биопсия не была проведена у 37 % белых мужчин). Наше исследование требовало гистологического подтверждения во всех случаях, таким образом исключая обычные болезни, которые могут походить на саркоидоз (туберкулез, гистоплазмоз и лимфома). Наиболее важным различием между этими исследованиями было то, что в исследовании HMO в категорию ''заболеваемость'' попадали случаи, которые, возможно, относились к категории ''распространенность''. Случаи рассматривались как новые, если в медицинской истории пациента не имелось упоминания о первичном заболевании. Предыдущие рентгенограммы не требовались для регистрации пациента в исследовании HMO, и даже если они были доступны, в протокол исследования не было включено их сравнение с текущей рентгенограммой, чтобы дифференцировать заболеваемость саркоидоза от распространенности. Это относится не только к бессимптомным, но и к симптоматическим случаям, поскольку последние могут быть не новыми случаями заболевания, а скорее внезапным обострением болезни у пациентов с ранее необнаруженным заболеванием, наличие которого было бы очевидно, если предшествующие рентгенограммы груди были бы исследованы. Только исследование ВМФ США и наше исследование являются достоверным изучением заболеваемости саркоидозом.

Несколько аспектов исследования заслуживают дополнительного комментария. Во-первых, за исключением двух случаев, мы считаем, что в этой группе саркоидоз развился только после начала работы пожарными. До 1995 г. диагноз саркоидоз исключал прием на работу в качестве пожарного. Полное медицинское исследование (включая медицинскую историю, лабораторные исследования и рентгенограмму легких) было проведено у всех кандидатов, и эти отчеты подтверждают наше предположение. Во-вторых, в нашем исследовании проводилось исключение возможного влияния предшествующей или последующей профессии. Мы рассмотрели отчеты и беседовали с каждым из пожарных. Ни один из них ранее не работал пожарным и не имел профессию, связанную с высоким риском саркоидоза или другой гранулематозной болезни, например работы с бериллием [17], работы в здравоохранении [2] [4] [16] или службы во Флоте США [11] [12]. Один пожарный был на военной службе, но служил в не во Флоте, а в Армии США. В-третьих, мы уверены, что ''эффект оздоровления'', вследствие изменения условий занятости, и/или увольнения со службы не значительно влиял на наши результаты.

''Эффект оздоровления'' скорее бы ухудшил наши результаты, и его влияние было минимизировано, так как наши методы установления случаев заболевания включали рссмотрение рентгенограмм у бессимптомных пожарных. Либеральные условия занятости, политика предоставления непринудительного отпуска по медицинским показаниям, способствуют сообщению пожарными о медицинских жалобах. Из-за понимания, что болезнь является неизбежной, почти все пожарные проходят полное медицинское обследования до и после отставки. Как следствие этого процесса, в рапоряжении Бюро Медицинского Обслуживания были все патологические результаты. Таким образом, мы полагаем, что в этом исследовании представлен настолько полный обзор, насколько это возможно.

Увеличенная заболеваемость саркоидозом у пожарных не является неожиданной. Факторы окружающей среды (инфекционные болезни, аллергены и токсины) давно подозревались как возможная причина саркоидоза [13] [14] [15] [16] [17]. Немногие профессии имеют более высокий риск контакта с токсическими веществами, чем профессия пожарного. Хотя индивидуальный дыхательный аппарат и относительно непроницаемая одежда используется всеми пожарными, в процессе борьбы с огнем нередко приходится снимать маску и перчатки. Поскольку интенсивность пожаров в Нью-Йорке одна из самых высоких в мире (более 2,200 пожаров в месяц), индивидуальные отчеты пожарных не сохраняются и невозможно определить воздействие какого агента могло бы стимулировать клеточный иммунный ответ [15]. Максимально, что мы можем утверждать - это то, что они не служили в одной команде. В качестве альтернативы, можно предположить, что саркоидоз у пожарных представляет собой аллегрический пневмонит. Однако, это маловероятно, так как не имелось никакого свидетельства острой болезни, общего для всех пожарных воздействия токсинов, во многих случаях имелись артралгии или в материалах биопсии были обнаружены неказеозные гранулемы (включая два теста Квейма и одну биопсию печени) не обнаруживаемые при аллергическом пневмоните.

Нью-Йорк - не единственное место, где сообщалось о увеличенной заболеваемости саркоидозом у пожарных. В 1993 г. Kern [18] сообщил о группе из трех случаев гистотлогически подтвержденного саркоидоза у белых пожарных в Провиденс, Род-Айленд. О исследовании легочной функции не сообщалось. Уровни неоптерина были увеличены, что указывает на индуцированную интерфероном-гамма активацию T-клеток [30] [31]. Причина, по которой активация T-клеток увеличена у пожарных неизвестна, но это может быть связано с воздействием токсинов в течение борьбы с огнем.

Хотя мы обнаружили увеличение заболеваемости саркоидозом среди пожарных, функциональное ухудшение было минимальным. Только два пожарных имели сердечно-легочные признаки (одышка или боль в груди) которые были достаточно серьезны, чтобы ограничить их в работе. Один пожарный имел умеренное ухудшение легочной функции. Один пожарный имел минимальное ухудшение легочной функции и превосходный результат теста с циклической эргометрией. Мы ожидали более значительного ухудшения в этой группе, так как борьба с огнем, как известно, является значительной нагрузкой [32] [33] [34] а саркоидоз воздействует на органы и физиологические процессы, ответственные за обмен кислорода. V_O2 требуемый для борьбы с огнем был оценен в 39 mL/kg/min [32] [33]. Интересно, что хотя только 3 из 17 пожарных (18 %) имели MV_O2 более 39 mL/kg/min, большинство из них были бессимптомными или имели признаки, которые не препятствовали выполнению работы. В профессиях, непосредственно не связаных с борьбой с огнем, MV_O2 более 25 mL/kg/min считается достаточным для всех, кроме тех, к кому предъявляются повышенные физические требования [35]. Из 17 пожарных, MV_O2 более 25 mL/kg/min было обнаружено у 13 пожарных (76 %). Мы полагаем, что причиной отсутствия серьезного функционального ухудшения, наблюдаемого в этом исследовании является отсутствие признаков умеренного или серьезного легочного вовлечения. Ни у одного из пожарных не обнаружено увеличения реактивности дыхательных путей и достаточно существенных нарушений газообмена, чтобы вызвать десатурацию. Таким образом, отсутствие серьезного ухудшения функции легкого вместе возможностью выбора менее тяжелой работы, объясняет отсутствие профессиональных проблем в работе.

Заключение

Заболеваемость саркоидозом среди Нью-Йоркских пожарных выше по сравнению с работниками с группой контроля. Пожарные в этом исследовании не были связаны общим местом работы. Рентгенологические исследования, измерение легочной функции и другие исследования показали, что для большинства пожарных функциональное ухудшение было минимальным. В дальнейших исследованиях предполагается установить, существует ли общий инфекционный, аллергический или токсический антиген, определиить степень активации T-клеток и стабильность саркоидоза в этой группе пожарных.