錢慶增 曲藝 王光大 李蔚
·論著·
醫院放射人員染色體畸變與累積輻射劑量的關系研究
錢慶增 曲藝 王光大 李蔚
目的 探討醫院放射人員染色體畸變與累積輻射劑量的關系。方法 選取唐山市各級醫院放射人員1 217例,行染色體檢查和累積輻射劑量監測,根據工種、工齡、醫院級別進行分組。選取具有可比性的非放射人員170例為對照組,行染色體檢查。分析染色體畸變與累積輻射劑量的關系。結果 工種間比較,依對照組、放射診斷組、介入治療組、放射治療組、核醫學組順序,染色體畸變率(dic畸變率、ace畸變率、染色單體型畸變率、合計)呈增長趨勢;依放射診斷組、介入治療組、放射治療組、核醫學組順序,累積輻射劑量呈增長趨勢(P<0.05)。工齡間比較,依對照組、≤10年、10<~≤20年、20<~≤30年、30<年順序,染色體畸變率(dic畸變率、ace畸變率、染色單體型畸變率、合計)呈增長趨勢;依≤10年、10<~≤20年、20<~≤30年、30<年順序,累積輻射劑量呈增長趨勢(P<0.05)。醫院級別間比較,依對照組、二甲以下、三甲、二甲順序,染色體畸變率(dic畸變率、ace畸變率、染色單體型畸變率、合計)呈增長趨勢;依二甲以下、三甲、二甲順序,累積輻射劑量呈增長趨勢(P<0.05)。染色體畸變與累積輻射劑量呈明顯正相關性。結論 工齡越長,累積輻射劑量越大,染色體畸變率越高。醫院放射人員應該注重防護工作。
醫院放射人員;染色體畸變;累積輻射劑量;關系
隨著醫療科技水平的不斷提升,電離輻射廣泛應用于醫療行業,而接觸放射線的醫務人員也逐年增多,由于放射工種和放射崗位多樣化,長期接觸低劑量的放射人群由于受照而引發的各種生物學效應也逐漸受到人們的關注[1,2]。染色體畸變是電離輻射造成的常見損傷[3,4],但累積輻射劑量與染色體畸變的關系,國內外研究中鮮有報道。因而開展此次研究,以探討醫院放射人員染色體畸變與累積輻射劑量的關系,報道如下。
1.1 一般資料 選取唐山市各級醫院放射人員1 217例,男632例,女585例;年齡20~59歲,平均年齡(38.7±11.4)歲。根據工種分組:放射診斷組585例,男301例,女284例;年齡20~59歲,平均年齡(37.9±10.3)歲;介入治療組213例,男110例,女103例;年齡21~59歲,平均年齡(39.2±9.3)歲;放射治療組237例,男122例,女115例;年齡20~59歲,平均年齡(38.8±7.6)歲;核醫學組182例,男99例,女83例;年齡20~59歲,平均年齡(39.0±8.5)歲。根據工齡分組:≤10年387例,男197例,女190例;年齡20~49歲,平均年齡(31.2±8.9)歲;10<~≤20年392例,男203例,女189例;年齡26~52歲,平均年齡(40.6±5.8)歲;20<~≤30年371例,男198例,女173例;年齡39~56歲,平均年齡(46.2±8.1)歲;30<年67例,男34例,女33例;年齡47~59歲,平均年齡(50.2±2.1)歲。根據醫院級別分組:二甲以下259例,男134例,女125例;年齡20~59歲,平均年齡(38.1±8.4)歲;三甲651例,男331例,女320例;年齡20~59歲,平均年齡(39.4±7.9)歲;二甲307例,男167例,女140例;年齡20~59歲,平均年齡(38.4±6.8)歲。選取具有可比性的非放射人員170例為對照組,男89例,女81例;年齡20~59歲,平均年齡(38.2±6.4)歲。研究取得放射人員同意,簽訂知情同意書,經倫理委員會通過。
1.2 方法
1.2.1 染色體檢查:①采樣接種。在無菌狀態下由專業的采血人員對所有研究對象進行靜脈抽血,將0.5 ml 的外周血加入到裝有培養基的小瓶內,輕搖均勻。②培養。將裝有血樣和培養基的小瓶置于37℃的二氧化碳培養箱中,培養72 h。③抑制分裂。細胞收獲前4~6 h,向培養瓶內加入一定量的秋水仙素,將其最終濃度控制為0.02 μg/ml培養液,充分搖勻后將培養瓶繼續放于二氧化碳培養箱中進行培養。④終止培養。培養結束后,從二氧化碳培養箱中取出培養瓶,充分搖勻后將其轉移到10 ml尖底的離心管中,2 000 r/min下,離心8 min。⑤低滲處理。丟棄上清液,向離心管中加入37℃下預溫的0.075 mol/L氯化鉀溶液8 ml,將其迅速打勻,并放置于37℃培養箱或水浴鍋中10~20 min。⑥預固定。取出低滲的尖底離心管,向其中輕輕加入新配制的2 ml甲醇-冰乙酸混合液(體積比為3∶2),用相應編號的滴管用汽泡輕輕軟打3下。將其在1 000 r/min下,離心10 min。⑦固定。離心結束后,丟棄上清液。加入10 ml新配制的甲醇-冰乙酸混合液(體積比為3∶2),輕打混勻,封口后置室溫30 min以上。將其在2 000 r/min下,離心10 min,重復操作3次。⑧制片。使用蒸餾水制備冰水片進行滴片。留下離心后的細胞沉淀,加入新配制的固定液,制成細胞混懸液,取 1~2 滴于載玻片上進行滴片。將載玻片編號后,放置于80℃的烤箱中烤片2 h。待烤箱自然冷卻后,取出烤片,以備進行顯帶處理。⑨鏡檢。將做好的標本玻片進行Giemsa染色,然后在普通光學顯微鏡油鏡下進行觀察。
1.2.2 光學顯微鏡觀察:在光學顯微鏡下,選擇分散良好、形態清晰的完整的中期分裂相淋巴細胞進行分析,每份樣本觀察分析200個細胞。油鏡下觀察其染色體畸變情況,凡所觀察細胞核中期分裂相中出現環狀染色體、雙著絲粒染色體、無著絲粒斷片和微小體者均視為染色體異常。盲法閱片,觀察到畸變時,需經第二者確認。
1.2.3 累積輻射劑量監測:采用熱釋光法按照GBZ128—2002《職業性外照射個人監測規范》要求對個人受照劑量進行監測,個人熱釋光劑量計為TLD MODEL 469,TLD熱釋光劑量元件為LiF(Mg、Cu、P)粉末,將LiF(Mg、Cu、P)玻璃管熱釋光劑量元件裝于塑料盒中,在發放前需經HW-3型熱釋光精密退火爐高溫退火(240±2)℃ 10 min,消除先前殘留的輻射信息,恢復元件的原始性能,并將其編號發放給醫院管理人員,再下發給放射人員。按規定要求放射人員應將劑量計佩戴在左胸前部,同一位置布放2個,進行全天候個人累積受照劑量監測。監測周期為3個月,每年監測4次。采用“RGD-3A熱釋光劑量儀”對放射人員個人累積受照劑量進行測讀,每個劑量計測2次,取其平均值作為監測結果。檢測結果通過“TLP-熱釋光劑量數據處理系統”進行處理。如發現異常數據應及時進行調查,剔除虛假數據保證數據的可靠性與真實性。

2.1 不同工種間放射人員染色體畸變與累積輻射劑量比較 依對照組、放射診斷組、介入治療組、放射治療組、核醫學組順序,染色體畸變率(dic畸變率、ace畸變率、染色單體型畸變率、合計)呈增長趨勢(P<0.05)。依放射診斷組、介入治療組、放射治療組、核醫學組順序,累積輻射劑量呈增長趨勢(P<0.05)。見表1,圖1、2。

表1 不同工種間放射人員染色體畸變與累積輻射劑量比較 ±s
注:ace為無著絲粒斷片,dic為雙著絲粒;與對照組比較,*P<0.05;與放射診斷組比較,#P<0.05;與介入治療組比較,△P<0.05;與放射治療組比較,☆P<0.05

圖1 無著絲粒斷片(HE×100)
2.2 不同工齡間放射人員染色體畸變與累積輻射劑量比較 依對照組、≤10年、10<~≤20年、20<~≤30年、30<年順序,染色體畸變率(dic畸變率、ace畸變率、染色單體型畸變率、合計)呈增長趨勢(P<0.05)。依≤10年、10<~≤20、20<~≤30年、30<年順序,累積輻射劑量呈增長趨勢(P<0.05)。見表2。

圖2 雙著絲粒(HE×100)

表2 不同工齡間放射人員染色體畸變與累積輻射劑量比較 ±s
注:與對照組比較,*P<0.05;與≤10年比較,#P<0.05;與10<~≤20年比較,△P<0.05;與20<~≤30年比較,☆P<0.05
2.3 不同醫院級別間放射人員染色體畸變與累積輻射劑量比較 依對照組、二甲以下、三甲、二甲順序,染色體畸變率(dic畸變率、ace畸變率、染色單體型畸變率、合計)呈增長趨勢(P<0.05)。依二甲以下、三甲、二甲順序,累積輻射劑量呈增長趨勢(P<0.05)。見表3。
2.4 染色體畸變與累積輻射劑量的相關性分析 經Pearson相關性分析,顯示染色體畸變與累積輻射劑量呈明顯正相關性(r=0.627,P=0.000)。見圖3。
放射工作是醫院常規服務項目之一,包括CT、核磁共振等多項檢查手段,還包括具有透視功能的手術器械等工具,放射人員在接觸電離輻射的工作中,如果采用的防護措施不當或者違反了操作規程,當機體的受照劑量超過一定限度后,則會發生一系列的損傷作用。而機體對電離輻射的反應程度主要取決于電離輻射的種類、劑量、照射條件及機體的敏感性等因素[5,6]。電離輻射可引發人體多種放射病的出現,它是一種機體的全身性反應,幾乎患者所有的器官和系統均會發生病理性改變,尤其以神經系統、造血系統和消化系統的改變最為明顯[7,8]。電離輻射對人體的損傷主要分為急性放射性損傷和慢性放射性損傷。短時間內接受大劑量的輻射照射,可以誘發機體的急性放射性損傷,平時主要見于核事故受照人員和放射治療的患者。長時間接受較小劑量的輻射照射,可以引起機體的慢性放射性損傷,例如眼晶狀體損傷、造血障礙、生育受損等,嚴重時還會導致機體組織或器官的癌變。因此,在充分利用電離輻射為人類造福的同時,必須盡可能控制其帶來的潛在輻射危害。由于輻射防護效果的好壞直接關系到放射人員的健康權益,近些年來降低放射人員所受到的輻射劑量,保障放射工作人員職業健康已成為一個備受關注的問題,同時也有必要進行電離輻射對放射人員健康狀況影響方面的研究。

表3 不同醫院級別間放射人員染色體畸變與累積輻射劑量比較 ±s
注:與對照組比較,*P<0.05;與二甲以下比較,#P<0.05;與三甲比較,△P<0.05

圖3 染色體畸變與累積輻射劑量的相關性分析圖
目前,國內外就電離輻射的劑量與染色體畸變之間的關系做了大量研究,但對于多年累積劑量與細胞微核和染色體畸變的關系以及細胞微核和染色體畸變與外周血象的關系研究較少。外周血淋巴細胞染色體分析是長期接觸低劑量輻射照射的最敏感指標之一[9,10]。定期檢測淋巴細胞染色體畸形發生情況,有助于了解放射人員的身體健康狀況,具有重要的臨床意義。此次研究中,工種間比較,依對照組、放射診斷組、介入治療組、放射治療組、核醫學組順序,染色體畸變率(dic畸變率、ace畸變率、染色單體型畸變率、合計)呈增長趨勢;依放射診斷組、介入治療組、放射治療組、核醫學組順序,累積輻射劑量呈增長趨勢。說明不同工種間,放射人員的染色體畸變率存在明顯差異,這可能與放射人員所受累積輻射劑量密切相關[11,12]。放射人員接觸累積輻射劑量越大,染色體畸變率升高越明顯,從dic畸變率、ace畸變率、染色單體型畸變率等諸多指標方面均有所體現。
依對照組、≤10年、10<~≤20年、20<~≤30年、30<年順序,染色體畸變率(dic畸變率、ace畸變率、染色單體型畸變率、合計)和累積輻射劑量呈增長趨勢。說明工齡越長,放射人員所受累積輻射劑量也就越大,染色體畸變率的風險也會隨之增加,機體損傷越明顯[13,14]。
依對照組、二甲以下、三甲、二甲順序,染色體畸變率(dic畸變率、ace畸變率、染色單體型畸變率、合計)和累積輻射劑量呈增長趨勢。說明不同級別醫院的防護級別是明顯不同的[15,16],二甲以下醫院的設備運轉率較低,接觸射線的時間較少,故累積輻射劑量不高。而三甲與二甲醫院的運轉率較高,接觸射線的時間較長,三甲醫院的設備較為新進,防護措施較二甲醫院更好,故累積輻射劑量較二甲醫院更低,相應的染色體畸變率較二甲醫院更低。因而認為,醫院及時更新檢查設備,定時維修,是確保安全性的重要手段。
經Pearson相關性分析,染色體畸變與累積輻射劑量呈明顯正相關性。說明工齡越長,累積輻射劑量越大,染色體畸變率越高。醫院放射人員應該注重防護工作,針對不同工種、不同級別的醫院放射人員,應該制定不同的細胞遺傳學指標檢測周期,爭取做到級別的早發現、早診斷、早治療,將有助于降低電離輻射累積效應,提高安全性,并保護從業人員的身心健康。但此次研究的樣本量較少,仍需要進一步擴大樣本量再進行研究,同時放射人員接觸射線種類不同,是否對染色體畸變率產生的影響不同,仍有待進一步研究確定。
1 郭曉鵬,張苗苗,繆建順,等.重離子束輻射生物學效應研究熱點及其進展.輻射研究與輻射工藝學報,2015,33:7-12.
2 王玉玨,岳敏,林繼紅,等.不同劑量X射線輻射對睪丸生物學效應的影響.實用醫學雜志,2015,31:17-20.
3 Katsube T,Wang B,Tanaka K,et al.Effects of chronic restraint-induced stress on radiation-induced chromosomal aberrations in mouse splenocytes.Mutat Res,2017,813:18-26.
4 Jacquet P,van Buul P,van Duijn-Goedhart A,et al.Radiation sensitivity of the gastrula-stage embryo:Chromosome aberrations and mutation induction in lacZ transgenic mice:The roles of DNA double-strand break repair systems.Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen,2015,792:26-34.
5 周鑫,王振華,張紅,等.電離輻射引起的線粒體DNA損傷及突變研究進展.原子核物理評論,2012,29:399-405.
6 賀許良,盧先州,陳枚,等.免疫器官輻射損傷與防護的研究進展.現代生物醫學進展,2014,14:997-1000.
7 康紅,楊慧,柯少波,等.電離輻射對不同放射敏感性細胞中高遷移率簇蛋白B1的誘導表達作用.中華放射醫學與防護雜志,2016,36:486-490.
8 宋夢姣,張繼青.電離輻射對細胞應激反應相關信號轉導的影響.國際醫學放射學雜志,2012,35:566-569.
9 張素英,李全開.低劑量電離輻射對放射工作人員細胞遺傳學影響.中國公共衛生,2011,27:48-50.
10 周齊紅,俞慧娟,付風云,等.放射工作人員外周血淋巴細胞染色體畸變和微核率分析.中華勞動衛生職業病雜志,2016,34:275-277.
11 馬婭,劉偉,信亞周,等.不同劑量率的低劑量X射線誘導早熟染色體斷片的劑量效應關系.輻射防護,2015,35:209-213.
12 王春燕,佟鵬,茍巧,等.用早熟凝集染色體環法研究中子誘發染色體畸變的劑量效應關系.癌變·畸變·突變,2011,23:449-451.
13 李崇尚.濮陽市放射工作人員淋巴細胞染色體畸變情況分析.河南預防醫學雜志,2016,27:565-566,579.
14 劉征宇,楊學琴,惠長野,等.深圳市放射工作人員周圍血淋巴細胞染色體畸變分析.職業與健康,2013,29:1549-1551.
15 賴專華,張克儉,楊海峰,等.醫用射線放射工作人員染色體畸變-劑量分析.職業與健康,2015,31:2911-2913.
16 包天宇,錢斌.無錫市醫院放射工作人員所受放射電離輻射現狀分析.職業與健康,2012,28:2095-2096,2099.
Correlation between chromosome aberration and cumulative radiation dose in hospital radiation personnel
QIANQingzeng*,QUYi,WANGGuangda,etal.
*PublicHealthCollege,NorthChinaUniversityofScienceandTechnology,Hebei,Tangshan063000,China
Objective To investigate the correlation between chromosome aberration and cumulative radiation dose in hospital radiation personnel.Methods The 1217 hospital radiation personnel who were selected from Tangshan hospitals and received chromosome examination and cumulative radiation dose monitoring,were divided into groups according to work type,working years,hospital level.Moreover 170 comparable non radiation workers were enrolled as control group,who received chromosome examination.The correlation between chromosome aberration and cumulative radiation dose was analyzed.Results According to comparison among different work types, the chromosome aberration rates (dic aberration rate,ace aberration rate,chromatid aberration rate,total aberration rate) were increased in order of control group,radiation diagnosis group,interventional treatment group,radiotherapy group,nuclear medicine group,however, the cumulative radiation dose showed an increasing trend in order of radiation diagnosis group,interventional treatment group,-radiotherapy group,nuclear medicine group (P<0.05).Accordingtocomparisonamongdifferentworkingyears,thechromosomeaberrationrates(dicaberrationrate,aceaberrationrate,chromatidaberrationrate,totalaberrationrate)showedanincreasingtrendinorderofcontrolgroup,≤10yearsgroup,10<~≤20yearsgroup,20<~≤30yearsgroup, 30 hospital radiation personnel; chromosome aberration; cumulative radiation dose; relationship 10.3969/j.issn.1002-7386.2017.07.002 063000 河北省唐山市,華北理工大學公共衛生學院(錢慶增);河北省醫學情報研究所(曲藝);河北醫科大學第四醫院(王光大);河北醫科大學第二醫院(李蔚) 李蔚,050000 石家莊市,河北醫科大學第二醫院; E-mail:quyi9992t@163.com R 818 A 1002-7386(2017)07-0968-05 2016-08-06)