Lungefunktion og luftvejssygdom hos mineraluldsarbejdere

Introduktion: Formålet var at undersøge, om danske mineraluldsarbejdere har nedsat lungefunktion og øget forekomst af luftvejssygdom.

Materiale og metoder: Alle med mere end fem års ansættelse i Rockwool-produktionen i Hedehusene blev tilbudt deltagelse (n=377). Deltagerne rapporterede om luftvejssymptomer, rygevaner og arbejdsanamnese via spørgeskemaer og blev efterfølgende undersøgt med dynamisk spirometri og måling af diffusionskapacitet. Kontrolgruppen var en aldersmatchet gruppe af arbejdere uden eksponering for mineraluld (n=381).

Resultater: Responsraten var 63%. Mineraluldsarbejderne havde som helhed en lungefunktion, der var på niveau med kontrolgruppens. Der var dog en større andel af de mineraluldseksponerede, der havde et obstruktivt flowmønster (14,5% vs. 5,3%, p=0,001). Den forøgede risiko for luftvejsobstruktion blandt de mineraluldseksponerede var begrænset til en subgruppe af storrygere. Diffusionskapaciteten og forekomsten af luftvejssymptomer og luftvejssygdom var ens for de mineraluldseksponerede og kontrolgruppen.

Diskussion: Der var ikke tegn på øget forekomst af luftvejssygdom ved langvarig eksponering for mineraluld, og der var heller ikke tegn på øget forekomst af lungefibrose. Der sås en overhyppighed af luftvejsobstruktion vurderet ved spirometri blandt de mineraluldseksponerede, men uden overhyppighed af obstruktive symptomer. Overhyppigheden er begrænset til personer med et stort tobaksforbrug, og der er muligvis en synergistisk virkning mellem rygning og mineraluldsfibre med hensyn til udvikling af luftvejs- obstruktion.

Man-made vitreous fibres (MMVF) er den fælles betegnelse for syntetiske fibre indeholdende siliciumdioxid og en række andre metaloxider. Den væsentligste kommercielle anvendelse er isoleringsuld, kendt i Danmark under handelsnavnene rockwool og glasuld. De fleste undersøgelser har ikke kunnet påvise nogen overhyppighed af luftvejssygdom eller lungefibrose ved langtidseksponering for MMVF (1-3), men i en dansk undersøgelse af isoleringsarbejdere blev der dog fundet signifikant lavere værdier af FEV1 hos 340 isoleringsarbejdere end hos 166 buschauffører (4). Risikoen for udvikling af malign sygdom, specielt cancer i lunger og pleura er vurderet i International Agency for Research on Cancers (IARC) regi, hvor 22.000 arbejdere fra 14 MMVF-fabrikker i syv europæiske lande foreløbig er blevet observeret i knap 500.000 personår med hensyn til død af cancer, og ca. 11.500 arbejdere er blevet observeret i knap 250.000 personår med hensyn til cancerincidens (5). Kohorteundersøgelsen er suppleret med en case-kontrol-undersøgelse fra IARC. I undersøgelsen fandt man ikke, at moderne MMVF-produktion var associeret med en øget kræftrisiko (6).

Danske Rockwoolarbejdere indgår i den europæiske cancerundersøgelse, men er ikke på kontrolleret vis undersøgt for udvikling af ikkemalign luftvejssygdom. Vi undersøgte derfor lungefunktionen samt forekomsten af selvrapporterede luftvejssymptomer og lungesygdom hos danske Rock-woolarbejdere sammenlignet med en kontrolgruppe, der ikke havde været eksponeret for MMVF.

Materiale og metoder

Deltagere

Rockwool i Hedehusene har produceret MMVF til isoleringsformål siden 1937. Vi fandt mandlige arbejdere, der havde været beskæftigtet i produktionen i perioden 1955 til 1987, på baggrund af virksomhedens optegnelser sammenholdt med data fra Cancerregisteret. Arbejdere, der havde været ansat mindre end fem år i produktionen eller var fyldt 70 år på undersøgelsestidspunktet, blev ekskluderede. Kontrolgruppen var en alders- og socialmatchet stikprøve fra befolkningen i de vestlige kommuner i Københavns Amt, som tidligere havde været indkaldt til undersøgelse ved Københavns Amts Center for Sygdomsforebyggelse i Glostrup, og som nu blev geninviteret til denne undersøgelse.

Metode

Deltagerne fik tilsendt et spørgeskema, hvori de skulle oplyse om rygevaner, arbejdsforhold og helbredsforhold. Efter returnering af spørgeskemaet blev deltagerne indkaldt til en lungefunktionsundersøgelse. De ikkeresponderende blev kontaktet op til to gange mere.

Alle lungefunktionsundersøgelser blev foretaget af den samme laborant, som forinden var oplært heri på en klinisk-fysiologisk afdeling. Der blev anvendt et MedGraphics system PF/Dx til såvel dynamisk spirometri som måling af diffusionskapacitet. Undersøgelserne var standardiserede i henhold til American Thoracic Societys rekommandationer med mindst tre målinger af FEV1 og FVC og mindst to målinger af diffusionskapaciteten (7, 8). Diffusionskapaciteten blev korrigeret for hæmoglobinniveauet, som blev målt på kapillærblod med en reflotron. Enkelte deltagere ønskede ikke at få taget blodprøve og indgik da i undersøgelsen med en ukorrigeret diffusionskapacitet. Den eksponerede gruppe blev undersøgt på Rockwools bedriftssundhedstjeneste i Hedehusene, hvorefter apparaturet blev flyttet til Københavns Amts Center for Sygdomsforebyggelse i Glostrup, hvor undersøgelsen af kontrolgruppen fandt sted.

Af de 130 eksponerede deltagere, som ikke responderede på tre skriftlige henvendelser, blev der udtaget en stikprøve på 32, som fik tilbudt en undersøgelse i deres eget hjem. De, der accepterede, blev besøgt af en læge (EFH), og der blev lavet tre målinger af FEV1 og FVC med et mikrospirometer. Rygehistorie og luftvejssymptomer blev ved samme besøg registreret via et intervieweradministreret spørgeskema.

Statistik

Data blev analyseret med et SPSS-statistikprogram til Windows. Lungefunktionsværdier blev justeret for alder og højde ved hjælp af europæiske referenceformler (9, 10), og en eventuel luftvejsobstruktion blev kvantificeret i henhold til den europæiske konsensusrapport om kronisk obstruktiv lungesygdom (11). Lungefunktionsparametre blev testet for signifikans med en tosidet t-test, mens hyppigheder af sym-ptomer og sygdom blev testet med en tosidet χ2 -test.

Der blev anvendt multivariat lineær regressionsanalyse til at undersøge associationen mellem lungefunktionsparametrene og forklarende variable, mens der blev anvendt multivariat logistisk regressionsanalyse til at undersøge associationen mellem luftvejssymptomer og forklarende variable.

Der anvendtes overalt et signifikansniveau på 5%. Ved dette niveau beregnede vi at have en styrke på 95% til at se en forskel mellem de to grupper på 5% i alders- og højdejusterede lungefunktionsmål, forudsat at der var en standarddeviation på 15%.

Resultater

Deltagelse og demografi

Inklusionskriterierne blev opfyldt af 377 eksponerede personer, som blev tilbudt deltagelse. Kontrolgruppen bestod af 381 personer uden eksponering for MMVF. I den eksponerede gruppe blev spørgeskemaet returneret af 247 (66%), hvoraf 235 (62%) fik foretaget lungefunktionsundersøgelse, mens de tilsvarende tal i kontrolgrupen var hhv. 246 (65%) og 243 (64%). Den mediane alder var 53 år i begge grupper, og de eksponerede havde en median ansættelsestid i Rockwoolproduktionen på 15 år (5-46 år). Fordelingen af ikkerygere, eksrygere og nuværende rygere var ikke signifikant forskellig mellem de to grupper, men den gennemsnitlige rygeanamnese var større i den eksponerede gruppe (23,7 vs. 19,1 pakkeår, p=0,01). Asbesteksponering blev rapporteret af 26% i den eksponerede gruppe mod 21% i kontrolgruppen (NS), de øvrige angav ikke at være eksponeret eller ikke at have kendskab hertil. De asbesteksponerede blev inkluderede i analyserne, da de ikke adskilte sig fra de øvrige deltagere på demografiske variable eller på lungefunktionsvariable.

Lungefunktion

Middelværdier for alders- og højdejusterede lungefunktionsparametre er vist i Fig. 1 . Der var ingen signifikant forskel mellem de to grupper, fraset en lavere FEV1 /FVC-ratio i procent af forventet i den eksponerede gruppe (98,6% vs. 101,4%, p<0,001). Blandt de eksponerede var der 34 personer (14,5%), som havde en reduktion i FEV1/FVC til under 88% af det forventede og dermed definitorisk havde luftvejsobstruktion, mens det tilsvarende tal i kontrolgruppen var 13 (5,3%), hvilket var signifikant lavere (p=0,001). Hovedparten af de obstruerede havde mild eller moderat obstruktion, og kun fire i den eksponerede gruppe og tre i kontrolgruppen havde svær obstruktion, karakteriseret ved, at FEV1 var under 50% af det forventede. Overhyppigheden af luftvejsobstruktion i den eksponerede gruppe var fortsat signifikant, selv om personer med selvrapporteret asthma blev udeladt af analyserne. Ved stratificering efter rygeanamnese fandtes overhyppigheden af obstruktion at være begrænset til gruppen med et tobaksforbrug på over 40 pakkeår, hvor 16 af 45 (35,6%) havde luftvejsobstruktion i den eksponerede gruppe mod tre af 35 (8,6%) i kontrolgruppen (Fig. 2 ). I de tre grupper med lavere tobaksforbrug var eksponering for MMVF ikke forbundet med en signifikant overhyppighed af obstruktiv lungesygdom.

I den eksponerede gruppe fik 221 personer foretaget måling af diffusionskapaciteten (DL,CO ) og diffusionskonstanten (KCO ) mod 213 personer i kontrolgruppen. Der var ikke signifkant forskel mellem de to grupper på andelen med reduktion i DL,CO eller KCO til under 80% af forventet.

Ved en multivariat lineær regressionsanalyse undersøgtes sammenhængen mellem lungefunktionsparametre og de forklarende variable: alder, højde, rygning, MMVF-eksponering og asbesteksponering. Rygning indgik i analyserne med den nuværende rygestatus (ryger/ikkeryger) og antal pakkeår, mens MMVF-eksponering indgik med eksponeringsstatus (eksponeret/ikke-eksponeret) og antal år i produktionen. Med undtagelse af FVC var alle lungefunktions- parametre (FEV1 , FEV1 /FVC, DL,CO og KCO ) negativt associeret til rygning målt i pakkeår. Ingen af lungefunktionsparametrene var negativt associeret til varigheden af MMVF-eksponering, men FEV1 /FVC var associeret med eksponeringsstatus, idet den var 3,6% lavere (p<0,005) i den eksponerede gruppe end i kontrolgruppen. En interaktionsvariabel mellem rygning og MMVF-eksponering udviste en negativ association til FEV1 (p=0,004), FEV1 /FVC (p=0,002) og DL,CO (p=0,02). Selvrapporteret asbesteksponering havde ingen signifikant association til nogen af lungefunktionsparametrene.

Symptomer og sygdom

Hyppigheden af selvrapporterede symptomer og sygdom er vist i Fig. 3 . Der var ingen signifikant forskel mellem den eksponerede gruppe og kontrolgruppen i forekomsten af asthma eller kronisk bronchitis og heller ikke i forekomsten af hoste, ekspektoration og dyspnoea. Der var ni personer i den eksponerede gruppe, der angav at have emfysem (3,8%) mod to personer i kontrolgruppen (0,9%), hvilket medførte en relativ risiko på 4,5 (95% CI: 1,0-20,6). Ved multivariat logistisk regression var hoste, ekspektoration og dyspnoea associeret til rygning og alder. Ingen af symptomerne var associeret til eksponering for MMVF.

Ikkerespondere

Ud af 32 tilfældigt udvalgte ikkerespondere blev 18 besøgt, mens seks ikke kunne kontaktes, og otte fortsat ikke ønskede at deltage. Ikkerespondere var karakteriseret ved at være lidt ældre (medianalder 58 år) og have en større rygeanamnese (30,9 pakkeår) end de øvrige deltagere. Den gennemsnitlige FEV1 for de 18 besøgte var 89,3% af det forventede (95% CI: 82,1-96,6%). FVC var i gennemsnit 92,4% af det forventede (95% CI: 85,8-98,9%). Tre personer havde mild til moderat luftvejsobstruktion og havde en betydelig rygeanamnese på hhv. 56, 58 og 35 pakkeår.

Diskussion

Denne undersøgelse af de danske Rockwoolarbejderes lungemæssige helbred har ikke kunnet påvise en overhyppighed af luftvejssymptomer eller lungesygdom hos disse. Lungefunktionsværdierne er generelt på niveau med værdierne hos en ikkeeksponeret kontrolgruppe, dog med en overhyppighed af luftvejsobstruktion blandt MMVF-eksponerede storrygere, sammenlignet med ikkeeksponerede med et tilsvarende tobaksforbrug. Vi finder imidlertid ingen negativ association mellem lungefunktionsværdier og varigheden af MMVF-eksponering, målt som ansættelseslængde i produktionen; tværtimod findes en svag positiv association. Dette indikerer en healthy worker effect , som i øvrigt i designet af studiet blev søgt minimeret ved at inkludere personer, som havde forladt MMVF-produktionen.

Ansættelseslængden er en surrogatmarkør for eksponering, idet den kun tager højde for varigheden, men ikke koncentrationen af eksponering. De fleste arbejdere har imidlertid haft skiftende job i produktionen, hvilket har medvirket til at udjævne de individuelle forskelle i eksponeringsniveauet. Generelt vil de fleste arbejdere have været udsat for koncentrationer af luftbårne, respirable fibre på 0,1-0,2 fibre/ml, som har været den gennemsnitlige koncentration omkring produktionsfaciliteterne siden 1955 (12).

Vi brugte bestemmelsen af diffusionskapaciteten som den eneste parameter på forekomsten af pneumokoniose, da det er påvist, at denne markør i epidemiologisk sammenhæng er meget effektiv til at skelne individer med pneumokoniose fra raske individer (13). Vi fandt normale værdier for såvel diffusionskapacitet som diffusionskonstant i den eksponerede gruppe, og der var ingen forskel i forekomsten af subnormale værdier i de to grupper. Dette stemmer overens med observationer fra andre studier, der ved røntgenkontrol ikke har kunnet påvise øget forekomst af pneumokoniose i relation til MMVF-eksponering (2, 3). Hyppigheden af selvrapporteret lungesygdom var beskeden i begge grupper, med deraf følgende ringe statistisk styrke til at erkende forskelle i prævalens. Symptomer blev rapporteret noget hyppiger e, men uden signifikante forskelle mellem de to grupper. Den manglende association mellem symptomer og eksponering for MMVF er i overensstemmelse med andre undersøgelser på dette område (1, 2, 14).

Confoundere er et centralt problem, og uanset at vi har kontrolleret for den væsentligste, nemlig rygning, må andre muligheder overvejes. I de tidlige faser af MMVF-produktionen har arbejderne principielt risikeret udsættelse for asbest, formaldehyd, polycykliske aromatiske kulbrinter og arsenforbindelser med generelt aftagende risiko i takt med den forbedrede industrielle hygiejne (15). Kilderne til asbesteksponering har primært været forskellige former for varmebeskyttelse (asbestforklæder, asbesthandsker, etc.) men enkelte arbejdere har også været udsat for løse asbestfibre i en kortere periode (15). Vi spurgte deltagerne om tidligere asbesteksponering, men fandt det ikke muligt at kvantificere denne; de fleste svar indikerede dog en kortvarig og beskeden grad af asbestudsættelse, og der var ingen øget forekomst af asbesteksponering i MMVF-gruppen i forhold til kontrolgruppen. Asbestudsættelse var ikke negativt associeret til diffusionskapacitet eller andre lungefunktionsparametre, og vi antog, at asbesteksponeringen var beskeden og uden betydning for forekomsten af ikkemalign lungesygdom. De øvrige kendte confoundere er ligeledes primært relevante ved vurdering af cancerhyppighed, fraset formaldehyd som kan fremkalde asthma.

Det mest markante fund i denne undersøgelse er, at en større andel af storrygerne i den eksponerede gruppe end storrygerne i kontrolgruppen havde luftvejsobstruktion. Dette kan skyldes confoundere, som vi ikke har kontrolleret for, men alternativt kan man formode, at der er en additiv eller synergieffekt af rygning og MMVF-eksponering, hvilket underbygges af den signifikante interaktion i den multivariate regressionsanalyse. Det er velkendt, at rygning reducerer den mukociliære clearance og supprimerer makrofagernes evne til fagocytose (16). Begge mekanismer vil forstærke en ugunstig effekt af fibre på de små luftveje pga. reduceret elimination af fibrene. Der er tidligere publiceret observationer, der støtter en hypotese om interaktion mellem rygning og støveksposition i forbindelse med manganstøv, (17) støv fra kul- og guldminer (18) og keramiske fibre (19), men interaktion er ikke tidligere observeret i forbindelse med MMVF.

Denne undersøgelse viser ingen sammenhæng mellem langtidseksponering for MMVF og reduceret lungefunktion eller forekomst af ikkemalign lungesygdom og luftvejssymptomer. Et samspil mellem rygning og MMVF-eksponering kan dog ikke udelukkes og bør afklares i et longitudinalt studie med en kvantitativ vurdering af individuel fibereksponering.

Ejvind Frausing Hansen , lungemedicinsk klinik 223, H:S Hvidovre Hospital, DK-2650 Hvidovre.

E-mail: Frausing@dadlnet.dk

Antaget den 8. marts 2002.

Amtssygehuset i Glostrup, Københavns Amts Center for Sygdomsforebyggelse,

Hillerød Sygehus, medicinsk afdeling B, og

Rockwool International A/S, Hedehusene.

This article is based on a study first reported in the American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 1999; 160: 466-72.

Rockwool International har støttet denne undersøgelse med faciliteter og økonomiske midler til indkøb af apparatur samt laborantansættelse. Undersøgelsen har endvidere modtaget støtte fra Danmarks Lungeforening.

1. Weill H, Hughes JM, Hammad YY, Glindmeyer HW 3d, Sharon G, Jones RN. Respiratory health in workers exposed to man-made vitreous fibers. Am Rev Respir Dis 1983; 128: 104-12.
2. Hughes JM, Jones RN, Glindmeyer HW, Hammad YY, Weill H. Follow up study of workers exposed to man made mineral fibres. Br J Ind Med 1993; 50: 658-67.
3. Insulation Wools Research Advisory Board and Institute of Respiratory Medicine, Royal Prince Alfred Hospital, NSW, Australia. Respiratory health of workers in the Australian glasswool and rockwool manufacturing industry. Sydney: Institute of Respiratory Medicine,1994.
4. Clausen J, Netterstrøm B, Wolff C. Lung function in insulation workers. Br J Ind Med 1993; 50: 252-6.
5. Boffetta P, Saracci R, Andersen A, Bertazzi PA, Chang-Claude J, Cherrie J et al. Cancer mortality among man-made vitreous fiber production workers. Epidemiology 1997; 8: 259-68.
6. Boffetta P, Kjærheim K, Cherrie J, Chang-Claude J, Eilber U, Ferro G et al. A case-control study of lung cancer among European rock and slag wool production workers. IARC Internal Report No. 00/004. Lyon: IARC, 2000.
7. Standardization of Spirometry - 1987 Update. Statement of the American Thoracic Society. Am Rev Respir Dis 1987; 136: 1285-98.
8. Single breath carbon monoxide diffusing capacity (transfer factor). Recommendations for a standard technique. Statement of the American Thoracic Society. Am Rev Respir Dis 1987; 136: 1299-307.
9. Quanjer PH, Tammeling GJ, Cotes JE, Pedersen OF, Peslin R, Yernault JC. Lung volumes and forced ventilatory flows. Report working party standardization of lung function tests, European Community for Steel and Coal. Official statement of The European Respiratory Society. Eur Respir J 1993; 6 (suppl 16): 5-40.
10. Cotes JE, Chinn DJ, Quanjer PH, Roca J, Yernault JC. Standardization of the measurement of transfer factor (diffusing capacity). Report working party standardization of lung function tests, European Community for Steel and Coal. Official statement of The European Respiratory Society. Eur Respir J 1993; 6 (suppl 16): 41-52.
11. Siafakas NM, Vermeire P, Pride NB, Paoletti P, Gibson J, Howard P et al. Optimal assessment and management of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The European Respiratory Society Task Force. Eur Respir J 1995; 8: 1398-420.
12. Krantz S, Cherrie JW, Schneider T, Öhberg I, Kamstrup O. Modelling of past exposure to MMMF in the European rock/slag wool industry. Arbete och Hälsa 1991; 1: 1-42.
13. Hedenström H, Malmberg P. Optimal combinations of lung function tests in the detection of various types of early lun