ILD (사이질 폐질환)

Interstitial Lung Disease

 

 

A. DEFINITION : Chronic nonmalignant noninfectious disease of the lung parenchyme characterized by inflammation and derangement of the alveolar wall
  * 원인은 다양해도 pathologic course, clinical feature, management, Px.는 거의 비슷합니다.

 

B. ETIOLOGY, CLASSIFICATION
1. Unknown etiology
  a) Idiopathic interstitial pneumonia(IIP)(40%)
   (1) Idiopathic pulmonary fibrosis(IPF, UIP-usual interstitial pneumonia)
   (2) Other than IPF: NSIP, DIP, RB-ILD, COP, AIP
  b) Sarcoidosis(10%), Lymphangioleiomyomatosis(LAM), Histiocytosis X
  c) Collagen Ds(9%): SLE, RA, PSS, PM/DM
2. Known etiology
  a) Inhaled organic dust(Hypersensitivity pneumonitis): Farmer's lung, Japanese summer house HP, Mushroom worker’s lung
  b) Inhaled inorganic dust(Pneumoconiosis, 26%), Silicosis, Asbestosis, Coal worker's pneumoconiosis, Berylliosis
  c) Drug: Bleomycin, Busulfan, Amiodarone, Gold, Radiation, High O2, Paraquat

 

C. PATHOLOGY
** Etiologic agents.
______________ (Unknown or known)
1. Inflammatory cell infiltration in Interstitium increase in total number change in proportion of inflammatory cells 

  ALVEOLITIS : Distorsion of alveolar wall
2. Activation of inflammatory cells derangement of the alveolar wall interstitial fibrosis

  FIBROSIS and DESTRUCTION of LUNG PARENCHYME
3. Alveolar - capillary unit 기능소실, Alveolar ventilation to capillary 감소, Diffusion 감소, Hypoxemia

 

D. CLINICAL FEATURES , DX.
1. Sx. Hx

  a. Careful exposure history : smoking, occupation
    ** Smoking: DIP, RB ILD, PLCH
  b. Dyspnea on exercise, Dry cough
2. Physical finding : Dry crackle(Velcro-like), Rales at the posterior lung base, Tachypnea at rest, Cyanosis, Clubbing finger and toe, Rare RV failure sign
3. CXR
 HRCT: 매우 중요함
 Findings: early : Ground glass pattern / later : Reticulonodular pattern / finally : Honey combing pattern
4. PFT

  a. reduced lung volume: TLC(m.i), restrictive pattern(FEV1/FVC: NR)으로 FVC는 Px.와 밀접한 연관이 있습니다.
  b. DLCO↓: less specific하고 Ds stage와는 무관합니다.
5. Bronchioalveolar lavage(BAL, 기관지폐포 세척술)
  정상 = alveolar macrophage(85%), T lymphocyte(T4/T8=1.5)(7~12%), neutrophil(1~3%), eosinophil(1%)
  a. Sarcoidosis: T4/T8 >3.5
  b. IPF: Neutrophil >10%
  c. Hypersensitivity pneumonitis: Lymphocyte >50%, T8 증가, T4/T8 <1.0
  d. Eosinophilic pneumonia: Eosinophil >25%
6. Biopsy: 가장 정확, Open lung biopsy or Thoracoscopic biopsy
  * TBLB: Sarcoidosis, Eosinophilic pneumonia에서 유용합니다.
  * Bx 없이도 다른 임상적 조건을 구비하면 진단이 가능합니다.

 

 

 

E. TREATMENT
Principle : Suppression of alveolitis and fibrosis, 치료에도 불구하고 대부분 서서히 진행합니다.
1. Oral Corticosteroid: IPF(UIP)에서는 생존율 향상의 근거가 없습니다.
  * BAL fluid에서 Neutrophil이 많으면 효과가 약하고, Lymphocyte, Eosinophil이 많으면 비교적 효과가 좋습니다.
  a. improvement: Hypersensitivity pneumonitis, Sarcoidosis, IIP(IPF와 AIP 제외), Eosinophilic pneumonia, Radiation
  b. little improvement: IPF, Collagen disease, Pneumoconiosis
  c. CIx: Alveolar proteinosis
2. Lung transplantation

 

 

 

 

Idiopathic Interstitial Pneumonia, IIP

1. Idiopathic Pulmonary Fibrosis(IPF, 원발성 폐섬유증): 55%, Classic form of ILD(most of ILD),
  UIP(usual interstitial pneumonia): poor Px than DIP, NSIP; severe form, organizing diffuse alveolar damage
  SR5Y=30~50%(median survival=3~5y), Sx, Dx, Tx: 전기 기술 동일
Tx.

  a. FDA 공인: Pirfenidone(fibroblast 억제), Nintedanib (anti VEGF)
  b. Trial with C steroid : 반응률=10~20%, 생존율에는 별 효과가 없습니다.
2. NSIP(non-specific interstitial pneumonia): 25%, mild form, SR5Y=80%, C. steroid에 반응을 보입니다.
3. DIP(desquamative IP): 3%, better Px, 흡연자에 흔합니다. mild form(SR10Y=70%), 금연에 반응을 보입니다.
4. RB-ILD(respiratory bronchiolitis with ILD); 15%, favorable Px, 흡연자에 흔합니다. 금연과 C steroid에 반응을 보입니다.
5. AIP(acute IP) : Hamman-Rich syndrome: 1%, acute rapid diffuse fibrotic fatal damage, 6개월 이내의 사망률 >60%
difficult DDx with ARDS(ARDS=known cause; AIP=unknown cause), C. steroid에 반응이 없습니다.
6. COP(cryptogenic organizing pneumonia): 3%, Idiopathic Bronchiolitis Obliterance with Organizing Pneumonia
granulation이 증식되어 세기관지를 폐쇄시키면서(bronchiolitis obliterance) 폐포 내로 들어가 증식하는 질환(organizing pneumonia)입니다.
Tx. C. steroid에 2/3가 반응을 보이고, 신속한 효과가 나타나며, 재발하기도 하지만 재치료하면 성공적입니다.
 

** C. steroid의 반응 : 2,4,6=효과有/ 3=불확실/ 1,5=효과弱
   금연으로 호전 : DIP, RB-ILD,
   Smoking 연관 ; DIP, RB-ILD, PLCH(pulmonary Langerhans cell histiocytosis)

 

 

 

 

Eosinophilic Pneumonia

특징 : Peripheral blood, BAL의 eosinophilia를 흔히 동반한 eosinophilic pulmonary infiltration; eoinophil에서 free O2 radical, proteolytic enzyme 등의 조직파괴 물질이 나와서 폐를 손상시킵니다.
증상 : fever, cough, dyspnea, chills, malaise
종류 : Acute : 7일 이내의 fever, dyspnea. cough
        Chronic : 20-40대의 여자에서 흔합니다. fever, cough, dyspnea, chills, malaise
진단 : Eosinophilia - blood, BAL
Lung biopsy - eosinophilic pul infiltration, 확진법이지만 의심되면 일단 C steroid를 투여해서 2~3일 후 반응이 없으면 실시할 수 있습니다.
X-Ray : peripheral multifocal consolidation
치료 : Acute EP : C steroid : 12~48h 내에 호전되고 재발은 잘 없습니다.
        Chronic EP : C steroid : 1~2d 내에 호전되고, 방사선 소견은 2~4d 내에 호전되며, 6~12mon 치료하지만 50%에서 재발하게 됩니다.

 

 

 

 

* ABPA(Allergic Broncho Pulmonary Aspergillosis)

원인 : Aspergilus fumigatus에 대한 type 1 hypersensitivity(B Asthma)와 type 3 hypersensitivity(Pulmonary infiltration)
구성 : B Asthma, Pulmonary infiltration, Aspergilus fumigatus에 대한 skin test(Ig E)와 precipitin(Ig G), Eosinophil, Ig E의 증가, Central bronchiectasis
치료 : C. Steroid

 

 

 

 

* Alveolar proteinosis(폐포 단백증)

GM-CSF Ab.에 의한 Surfactant의 이상: Diffuse filling of the alveoli with lipoprotein
관련질환: Silicosis, Aluminium inhalation, CA, TB, Fungal disease
Tx: Whole lungs lavage
CIx: C. Steroid

 

 

 

 

* Lymphangioleiomyomatosis(LAM)

Estrogen이 관여하여 오직 가임기 여성에서만 발생하고, 임신에 의해 악화됩니다. Lymphatic vascular smooth m. proliferation
CT: thin walled air cyst
Sx: dyspnea, hemoptysis, pneumothorax, chylous pleurisy
Tx: Sirolimus(mTOR inhibitor)
CIx: Estrogen

 

 

 

* PLCH(Pulmonary Langerhans cell histiocytosis, Histiocytosis X)

Dendritic cell의 증식으로 인해 발생하고, young male smoker에서 호발합니다.
CT: thin walled air cyst
Tx; Stop smoking
C. steroid ; no effects

 

 

 

 

Sarcoidosis

 

1. Def: ILD의 일종으로 원인 불명의 면역기능장애에 의한 전신적인 noncaseating granulomatous inflammation입니다. 20~40세에 호발하고, 주로 Th cell, Macrophage에 의하며, 한국에서는 흔치 않은 편입니다.

 

2. Clinical features
30~60%는 무증상으로 우연히 흉부 영상에서 발견되며, 증상이 다양하고 자주 변하는 특징을 보입니다.
  전신 증상: fever, fatigue, malaise, anorexia, wt loss
  호흡기 증상: cough, dyspnea
  a. Lung(진단 당시 95%에서 침범): 주 침범장소, Bilateral Hilar LN enlargement, Pul. infiltration with fibrosis, ILD로서 dyspnea, dry cough, DLCO↓
    **Thoracic LN(75~90%에서 침범), Hilar LN, paratracheal LN
  b. Eye(12%): Uveitis
  c. Skin(24%): Erythema nodosum, Lupus pernio(눈 주위 침범)
  d. CNS(5%): Facial n. palsy
  e. Nose(20%): nose stuffiness
  f. Liver, Kidney, Heart, Endocrine organ

 

3. Dx.
a. Clinical: **젊은 사람이 호흡기 증상/erythema nodosum/시력장애/both hilar LN enlargement가 있으면 거의 100% 확실하다고 볼 수 있습니다.**
b. Chest CT: bilateral Hilar LN enlargement with pulmonary infiltration
c. PET
d. Biopsy(가장 확실): TBLB; TB, fungus가 아닌 mononuclear cellular noncaseating granuloma
e. BAL: T4/T8 >3.5
f. Chemistry: 혈중 ACE 증가(2/3에서), 혈중∙요중 Ca++ 증가

 

4. Tx.
  a. 50%: Spontaneous remission/ 30%: Stable unchanged/ 20%: Fibrotic progression
  b. Oral Corticosteroid for 6 mon
   Ix ; Dyspnea, Organ involvement(CNS, eye, heart)
  c. Alternative drug: MTX, Azathioprine, Hydroxychlorquine, Anti TNF(Infliximab)

 

5. Px: acute form=good
  50%: mild organ dysfunction/ 20%: chronic active or recur intermittently/ 10%: progression, fatal

** DDx: LN enlargement; Lymphoma, TB
ILD; IPF, Berylliosis, Silicosis
Granulomatous Ds; TB, Hypersensitivity pneumonitis, Eosinophilic granuloma. Silicosis, Berylliosis, Granulomatous vasculitis.(Wegener's granuloma, Churg Strauss syndrome)

 

 

 

 

 

Hypersensitivity Pneumonitis

 

A. DEFINITION : organic dust로 인한 ILD로서 organic dust가 흡입되어서 Type III/IV Hypersensitivity에
의해서 생기는 폐실질의 extrinsic allergic alveolitis입니다.

** Hypersensitivity of lung
  a. Type I: B. Asthma, Airway Ig E, 노출 10~15min 후에 천식 증상
  b. Type III: H. Pneumonitis, Lung parenchyme Ig G 노출 4~6h 후에 폐렴 증상
  c. Type IV: Pul. TB, Sarcoidosis, Lung parenchyme T cell 노출 장기간 후에 ILD 증상

 

B. ETIOLOGY
Fungus가 대부분을 차지하며, Farmer's lung을 일으키는 Thermophilic actinomycetes가 대표적입니다.
그 외에 grain, animal protein 등이 유발하기도 하며, ventilation, cooling, humidification system도 관련 있습니다.

 

C. TYPES:
  1. Farmer's lung(Thermophilic actinomycetes)
  2. Summer type HP(Trichosporon cutaneum) = Japanese summer house HP : 여름에 일본 목조주택의 짚방석의 진균에 의해 발생합니다.
  3. Bird breeder's lung(animal protein)
  4. Humidifier's, Air conditioner's, Ventilator's lung(contaminated water)
  5. Mushroom worker’s lung

 

D. CLINICAL FEATURES
: 습도∙온도의 상승에 따른 진균의 증식에 의한 경우가 많습니다.

  1. Acute form: 원인물질에 노출된지 4~8h 후에 cough, fever, dyspnea, rales 등의 폐렴 증상이 출현하고, 원인물질이 소실되면 수일 내에 증상이 소멸됩니다.
  2. Subacute form: 원인물질에 노출된지 수주 후에 cough, dyspnea 등의 증상이 서서히 발생합니다.
  3. Chronic form: 저농도에 지속적으로 4mon 이상 노출된 후에 서서히 진행되어 ILD로 이행하게 됩니다.

 

E. DIAGNOSIS
  1. Hx, Sx, Physical findings
    PFT: restrictive pattern, 현장에서 충분한 시간을 머무른 후에 실시합니다.
  2. Ab. 검출: serum precipitin(침강 Ig G 검출), 가장 중요한 방법입니다.
  3. CXR, HRCT: ground glass pattern.
  4. BAL: lymphocyte >50% (T4/T8 <1.0)
  5. Open Lung Bx: ILD like, with noncaseating granuloma

 

F. TREATMENT
  1. 원인물질 노출 회피: acute form은 spontaneous healing
  2. C. Steroid: subacute/chronic form에 사용합니다.

   ** 건초, 퇴비 등의 고온∙다습 환경에서 발생 가능한 같은 증상의 관련 질환들에 사용합니다.

    a. Farmer's lung: 비 온 후에 건초, 퇴비 등의 습도∙온도가 높아지면 Thermophilic actinomycetes가 증가하여 흡입된 4~8h 후에 wheezing 없이 cough, fever, dyspnea의 HP가 생기는 것입니다.
    b. Silo filler's disease: 같은 조건에서 NO2가 발생하여 일으킨 toxic material induced chemical pneumonitis입니다.
    c. Organic dust toxic syndrome: 같은 조건에서 발생한 endotoxin에 의해 발생한 pneumonitis입니다.

 

 

 

Pneumoconiosis

Def: ILD by inorganic dust
Deposit: ~10㎛ : Nose, 연소가스
  1. 10~2.5㎛ : Trachea, Bronchi, Silica, Al, Fe
  2. 2.5~㎛ : Alveoli, 연소가스 Sulfate, Nitrate
  3. 0.1~㎛ : Brown 운동(마음대로 돌아다님)

 

Damage mechanism;
  1. retention of particle
  2. immunologic injury(Alv MΦ 내에서)
  3. fibrosis
  4. carcinogenesis

Dx:

  1. Hx.(m.i)
  2. X-ray, HRCT: Simple = nodule size <1㎝
                      Complicated = nodule size >1㎝
  3. PFT

A. SILICOSIS
 : free silica(SiO2)가 흡입되어 발생하며, 돌가루, 연마제를 다루는 모든 작업에서 발생할 수 있습니다.

Types

  1. Chronic form: ≥15y 노출된 경우
    a. Simple silicosis: upper lung에 small silica nodule 형성
    b. Complicated form : 노출 중단 후에도 진행, 진행되면 PMF(progressive massive fibrosis)

  2. Acute form: 1y 이내의 노출, rapid, fatal

Patho: ILD with granuloma
Sx ; dyspnea, wt loss, recurrent infection
X-ray; 1. irregular miliary density in upper lung
        2. Egg-Shell calcification: Hilar LN calcification
Tx ; only supportive care
Cx : TB가 호발, Cor pulmonale, Pneumothorax

 

B. Coal Worker's Pneumoconiosis(CWP)
: 석탄분진의 흡입에 의한 장애로서 COPD와 비슷한 증상을 보이고, 역청탄보다 무연탄이 심한 증상을 보입니다.
 발생율: 무연탄(Anthracite): 20y 경력의 50%
           역청탄(Bituminous): 20y 경력의 ≤10%

1. Simple CWP
  X-ray 상에 ≤0.5㎝의 망상결절(reticulonodular) 양상의 coal macule이 주로 상부에 위치합니다.
  대개 무증상이고, 작업 중단 시에는 호전되며, 10% 정도가 PMF로 진행하게 됩니다.
2. Complicated CWP
  X-ray 상에 coal macule이 서로 엉겨서 ≥1.0㎝ 결절을 형성합니다.
  ≥3.0㎝이면 PMF로 이행되기 쉬운 편입니다.
   * Caplan's syndrome ; CWP + RA

 

C. Asbestosis

환경: 단열제, 배관공, 보일러, 타일, 자동차 클러치, 브레이크
주성분: chrysotile(온석면, 백색석면): 주로 사용
          amosite(갈색석면)
          crocidolite(청색석면)
Type:

  1. Pleural plaque: 석회화, mc type
  2. Pleurisy: 가장 먼저 발생. 노출 10y 후에 발생
  3. ILD(m/c): 석면 노출 최소 15y 후에 발생, 하엽에 호발, 더 이상 노출되지 않아도 병변은 진행합니다.
  4. Lung CA: amosite에 의해서 발생, 노출 15~19y 후에 발생, smoking은 악화인자입니다.
  5. Malignant mesothelioma(악성 중피종): crocidolite에 의해서 발생, pleura, peritoneum에 발생, smoking과 무관합니다.
단기 노출(1-2y)에도 발생 가능하며, 노출 20~30y 후에 집중적 발생합니다.

   DDx: Metastatic Adeno CA(Bx로 DDx 어려움), 평균생존기간=6~12mon
   * Silicosis, CWP는 upper lobe에, Asbestosis는 lower lobe에 호발합니다.

 

D. Berylliosis
합금, 전자산업, 방사능물질 취급자에게서 호발합니다. ILD with granuloma
Tx : Corticosteroid

E. Byssinosis
Cotton dust, ILD는 아님, Monday chest tightness, 점점 COPD로 진행합니다.
Tx : Bronchodilator