醫(yī)療機(jī)構(gòu)放射工作人員染色體畸變的差異分析

張忠新，張睿鳳，，劉曉明，孟倩倩，黨旭紅，張景云，翟紅艷

(1．中國(guó)輻射防護(hù)研究院，山西 太原 030006；2．美斯達(dá)醫(yī)藥開發(fā)有限公司，廣東 廣州510080；3．臨汾市人民醫(yī)院，山西臨汾 041081)

目前，隨著電離輻射的廣泛應(yīng)用，從事放射工作的職業(yè)人群日益增大，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2015年全國(guó)共有放射診療機(jī)構(gòu)54318 家，放射工作人員262884 人[1]，將近1/4 在醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)從事X 射線影像診斷、核醫(yī)學(xué)、介入放射學(xué)和放射治療工作，因此醫(yī)用輻射引發(fā)輻射損傷的潛在危險(xiǎn)性也越來越高。對(duì)放射從業(yè)人員而言，正常工作情況下接觸輻射的特點(diǎn)是長(zhǎng)期、低劑量照射。然而低劑量照射對(duì)放射工作人員的影響仍不能忽視，因?yàn)殡婋x輻射的輻射損傷效應(yīng)分為隨機(jī)性效應(yīng)和確定性效應(yīng)(組織反應(yīng))兩種類型。隨機(jī)性效應(yīng)存在“線性無閾”的特點(diǎn)，在輻射防護(hù)領(lǐng)域認(rèn)為無論劑量有多小，輻射都可能誘發(fā)個(gè)體或群體癌癥的發(fā)生[2-4]，受照劑量越大，發(fā)生癌癥的風(fēng)險(xiǎn)越高。因此對(duì)于長(zhǎng)期接受低劑量照射的放射工作人員而言，更要關(guān)注的是隨機(jī)性效應(yīng)。

因此，《放射診療管理規(guī)定》中要求放射工作人員進(jìn)行個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)與職業(yè)健康檢查[5]。《放射工作人員健康要求及監(jiān)護(hù)規(guī)范》中規(guī)定，放射工作人員職業(yè)健康檢查必須包括外周血淋巴細(xì)胞染色體畸變分析或淋巴細(xì)胞微核實(shí)驗(yàn)[6]。外周血淋巴細(xì)胞染色體畸變分析是生物劑量估算的金標(biāo)準(zhǔn)，是放射工作人員職業(yè)健康檢查的重要指標(biāo)之一。個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)與染色體畸變分析作為放射工作人員職業(yè)健康監(jiān)護(hù)的兩項(xiàng)重要指標(biāo)，其評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)原則上應(yīng)該是一致的，但實(shí)際情況未經(jīng)證實(shí)。為此，本課題組決定以某醫(yī)療機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，對(duì)其128 名放射工作人員的染色體畸變分析結(jié)果與個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，以期為醫(yī)療機(jī)構(gòu)如何更好地做好放射工作人員放射防護(hù)管理提供理論依據(jù)，并為后期完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試劑和儀器

秋水仙素、濃度為0.075 mol/L 的氯化鉀低滲液、Giemsa 原液、RPMI-1640培養(yǎng)基，均購(gòu)于青島萊佛生物工程研究所；pH值為7.4的PBS、甲醇-冰醋酸固定液(體積比為3∶1)、Giemsa 應(yīng)用液，均由本實(shí)驗(yàn)室自制。IT-61 型恒溫二氧化碳培養(yǎng)箱，購(gòu)于北京博奧恒信生物科技有限公司；BX53型顯微鏡，購(gòu)于日本奧林巴斯公司。

1.2 研究對(duì)象及資料收集

選取某醫(yī)療機(jī)構(gòu)2020年參加放射工作人員職業(yè)健康檢查的128名放射工作人員，收集研究對(duì)象2020年的個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果，并調(diào)查其年齡、性別、工種(X射線影像診斷、介入放射學(xué)、放射治療、核醫(yī)學(xué))、在崗時(shí)間(崗前、崗中、離崗)等信息。

1.3 染色體畸變分析

1.3.1 外周靜脈血采集和培養(yǎng) 采集受檢者靜脈血約2 mL，于肝素鈉抗凝管中，并搖勻。將采集的靜脈血0.3 mL加入到配好的5 mL RPMI-1640培養(yǎng)液中，輕輕搖勻，并在培養(yǎng)瓶上編號(hào)且注明培養(yǎng)開始時(shí)間。每人次重復(fù)培養(yǎng)2瓶。37 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)48 h后收獲外周靜脈血淋巴細(xì)胞。

1.3.2 染色體標(biāo)本制備及檢測(cè) 終止培養(yǎng)后經(jīng)過低滲-預(yù)固定-固定后進(jìn)行滴片、編號(hào)和Giemsa染色。

于顯微鏡下采用盲法閱片，每瓶樣品分析100 個(gè)中期分裂細(xì)胞，每人分析200 個(gè)中期分裂細(xì)胞。參與計(jì)數(shù)的分裂相選擇染色體數(shù)目為46±1，染色體分散良好，長(zhǎng)短適中，且各條染色體形態(tài)清晰可辨的中期細(xì)胞。主要分析計(jì)數(shù)穩(wěn)定性染色體畸變、著絲粒環(huán)(r)、無著絲粒斷片(ace)、雙著絲粒體(dic)。無著絲粒體畸變率正常參考值范圍0～3%。＞3%為異常。雙著絲粒體畸變率、著絲粒環(huán)畸變率、穩(wěn)定性染色體畸變率≥1%為異常[7]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

按照工種、性別、在崗時(shí)間3個(gè)變量對(duì)該機(jī)構(gòu)128名放射工作人員的染色體畸變結(jié)果進(jìn)行分析，并對(duì)染色體畸變分析結(jié)果與個(gè)人劑量檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SAS 9.4 軟件對(duì)染色體畸變的異常率進(jìn)行l(wèi)ogistics 回歸分析，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α＝0.05。診斷實(shí)驗(yàn)采用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)分析，對(duì)ROC 的一致性采用Kappa 檢驗(yàn)，對(duì)兩種方法陽(yáng)性率的一致性比較采用U檢驗(yàn)，P＜0.05為一致性較好。

2 結(jié) 果

2.1 工種對(duì)染色體畸變的影響

不同工種染色體畸變分析情況見表1。通過分析發(fā)現(xiàn)，不同工種染色體異常的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=8.84，P=0.031)，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，與X射線影像診斷組相比，核醫(yī)學(xué)科工作人員染色體異常有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.56，P=0.033)，放射治療、介入放射學(xué)工作人員染色體異常的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

表1 不同工種染色體畸變分析情況比較

2.2 性別對(duì)染色體畸變的影響

不同性別染色體畸變分析情況見表2。通過分析發(fā)現(xiàn)，不同性別工作人員之間染色體異常率的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

表2 不同性別染色體畸變分析情況比較

2.3 在崗時(shí)間對(duì)染色體畸變的影響

不同在崗時(shí)間染色體畸變分析情況見表3。通過分析發(fā)現(xiàn)，不同在崗時(shí)間染色體異常的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

表3 不同在崗時(shí)間染色體畸變分析情況比較

2.4 染色體畸變分析結(jié)果與個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果的ROC分析

假定放射工作人員個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果大于1 mSv為異常，則通過ROC分析(見表4)可知，染色體畸變分析結(jié)果與個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果的一致百分率為91.40%；靈敏度為53.85%，特異度為95.65%；ROC 曲線繪制如圖1。

圖1 兩種分析方法繪制的ROC圖

表4 染色體畸變分析結(jié)果與個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果的ROC分析

ROC結(jié)果表明診斷價(jià)值為80%。用染色體畸變分析和個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)兩種方法，對(duì)受檢者的異常率進(jìn)行估算，發(fā)現(xiàn)P=0.763，兩種方法對(duì)受檢者診斷的異常率之間無顯著性差異。對(duì)兩種方法檢測(cè)結(jié)果一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，Kappa=0.512，95%可信區(qū)間為(0.261，0.764)，經(jīng)U檢驗(yàn)，P＜0.01，可以認(rèn)為兩種診斷方法的異常率是一致的。

3 討論

長(zhǎng)期低劑量電離輻射對(duì)淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的輻射效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致染色體畸變率、微核率的增加并與放射人員個(gè)人累積吸收劑量密切相關(guān)[8]，所以放射工作人員的職業(yè)健康監(jiān)護(hù)越來越重要。外周血淋巴細(xì)胞染色體畸變分析是放射工作人員輻射損傷評(píng)價(jià)的一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，是輻射事故劑量估算的“金標(biāo)準(zhǔn)”[9]，在電離輻射領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，同時(shí)也是評(píng)價(jià)輻射遠(yuǎn)后效應(yīng)的重要生物學(xué)指標(biāo)，對(duì)放射損傷診斷具有重要參考意義[10]。

與X 射線影像診斷人員相比，本項(xiàng)目核醫(yī)學(xué)放射工作人員染色體異常率明顯偏高(χ2=4.56，P=0.033)，這與李明芳等[11]的研究結(jié)果一致，他們通過研究發(fā)現(xiàn)核醫(yī)學(xué)放射工作人員年均有效劑量分別高于X射線影像診斷、放射治療、介入放射學(xué)等組別，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。核醫(yī)學(xué)工作場(chǎng)所是非密封源操作場(chǎng)所，具有射線能量高，接觸范圍廣，容易沾污等特點(diǎn)，不可避免地會(huì)對(duì)工作人員造成一定的職業(yè)照射，因此加強(qiáng)核醫(yī)學(xué)工作人員的放射防護(hù)管理，提高工作人員的放射防護(hù)素養(yǎng)及風(fēng)險(xiǎn)防控意識(shí)，是減少潛在照射、保障職業(yè)安全的一種不可或缺的手段。

本次研究還發(fā)現(xiàn)介入放射學(xué)與X 射線影像診斷相比染色體異常的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，這與王永林等[12]的研究結(jié)果一致，卻不同于王暢[13]、遲欣[14]、那向杰[15]等的研究。他們分別對(duì)廣州、煙臺(tái)兩地部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)的放射工作人員的個(gè)人劑量情況進(jìn)行了研究，認(rèn)為介入工作者的年平均劑量最高。介入放射學(xué)工作人員的工作性質(zhì)屬于同室操作，且通常距離患者較近，來自于患者身體的散射輻射會(huì)對(duì)術(shù)者位的操作人員產(chǎn)生較大影響。而在本次研究中介入放射學(xué)與X射線影像診斷相比染色體異常的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的原因可以從以下幾個(gè)方面考慮：①本次研究中介入放射學(xué)人員基數(shù)較大，但并非所有人員都常開展介入手術(shù)。②經(jīng)了解，本次調(diào)查醫(yī)療機(jī)構(gòu)的移動(dòng)床旁機(jī)及移動(dòng)C 型臂較多，該類設(shè)備操作場(chǎng)所不固定，人員防護(hù)意識(shí)淡薄，必然造成部分X射線影像診斷工作人員的受照劑量偏高。

此次研究我們還發(fā)現(xiàn)不同性別的放射工作人員染色體畸變的異常情況無明顯區(qū)別。李建杰等[16]研究表明男女性在血常規(guī)檢查中表現(xiàn)出來的差異，提示射線對(duì)女性白細(xì)胞損傷比男性更嚴(yán)重，而男性放射工作人員的血小板降低高于女性，這與我們的研究結(jié)果不同。沈陽(yáng)[17]的研究結(jié)果與我們相同，他認(rèn)為男女放射工作人員淋巴細(xì)胞方面無顯著性差異。所以不同性別間低劑量電離輻射的差異還需要進(jìn)一步研究。

另外，我們通過研究還發(fā)現(xiàn)，不同在崗時(shí)間(崗前、崗中、離崗)放射工作人員間染色體異常差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。這與沈陽(yáng)[17]的相關(guān)研究結(jié)果不同，他的研究顯示，崗前、離崗兩類人員的放射相關(guān)異常檢出率均高于崗中。付強(qiáng)等[18]也認(rèn)為隨著接觸工齡的增加，遺傳物質(zhì)的損傷程度逐漸增加，故染色體畸變率和微核細(xì)胞率增加。單鐵梅等[19]的研究結(jié)果顯示：損害工齡大于20年的放射工作者染色體畸變率高于低工齡組，但不同損害工齡之間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。本文的研究結(jié)果與他們的不同，究其原因，可以從以下幾個(gè)方面考慮：①本次收集到的信息中有13 人在崗時(shí)間缺失，參與離崗統(tǒng)計(jì)的人數(shù)較少。②參與統(tǒng)計(jì)的放射工作人員除了接觸職業(yè)照射外還可能接受到醫(yī)療照射等其他額外照射。部分體檢機(jī)構(gòu)大規(guī)模體檢時(shí)血樣采集中心經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)人員擁堵現(xiàn)象，有時(shí)現(xiàn)場(chǎng)工作人員為了疏導(dǎo)擁堵，會(huì)引導(dǎo)受檢者先去接受無需排隊(duì)的檢查項(xiàng)目，對(duì)受檢者造成誤導(dǎo)，部分人員會(huì)出現(xiàn)先進(jìn)行放射影像檢查后接受血液采集的現(xiàn)象，造成染色體畸變分析的假陽(yáng)性率高。所以，要加強(qiáng)放射工作人員的放射防護(hù)管理及培訓(xùn)，確保他們職業(yè)健康檢查時(shí)先進(jìn)行血液采集后進(jìn)行放射影像檢查。

最后，我們針對(duì)此次放射工作人員染色體畸變分析的結(jié)果與該批人員的2020年個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了ROC分析，通過分析發(fā)現(xiàn)：兩種診斷方法的異常率是一致的，說明我們此次的染色體畸變分析的結(jié)果是可信的。在進(jìn)行ROC分析時(shí)，因當(dāng)?shù)匦l(wèi)生監(jiān)管部門的調(diào)查水平為5 mSv，我們假定個(gè)人劑量超過5 mSv 即為異常，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ROC一致性較差。因公眾的個(gè)人劑量限值為1 mSv，故我們?cè)俅尾捎? mSv 進(jìn)行ROC 分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與染色體畸變分析的異常率具有一致性。然而，放射工作人員的個(gè)人劑量限值為20 mSv，當(dāng)?shù)匦l(wèi)生監(jiān)管部門的調(diào)查水平為5 mSv，皆遠(yuǎn)高于1 mSv。所以我們認(rèn)為放射工作人員職業(yè)健康監(jiān)護(hù)的兩種手段(個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)與染色體畸變分析)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不一致。