医疗机构放射工作人员染色体畸变的差异分析.pdf

2 1 5CARCINOGENESIS，TERATOGENESIS&MUTAGENESIS检测研究癌变畸变突变2023 年 5 月第 35 卷第 3 期医疗机构放射工作人员染色体畸变的差异分析张忠新1，张睿凤1，*，刘晓明1，孟倩倩1，党旭红1，张景云2，翟红艳3(1中国辐射防护研究院，山西太原030006；2美斯达医药开发有限公司，广东广州510080；3临汾市人民医院，山西临汾041081)Differential analysis ofchromosomal aberrations amongradiation workers in medicalinstitutionsZHANG Zhongxin1,ZHANG Ruifeng1,*,LIU Xiaoming1,MENG Qianqian1,DANG Xuhong1,ZHANG Jingyun2,ZHAI Hongyan3(1.China Institute for Radiation Protection,Taiyuan 030006,Shanxi;2.MacroStat Clinical Research Co.,Ltd.,Guangzhou 510080,Guangdong;3.Linfen Peoples Hospital,Linfen 041081,Shanxi,China)收稿日期：2022-11-20；修订日期：2023-05-12基金项目：山西省重点研发计划项目(201903D321015)作者信息：张忠新，E-mail：。*通信作者，张睿凤，E-mail：【摘要】目的：为了解工种、性别、在岗时间对医疗机构放射工作人员受照剂量的影响，及染色体畸变分析法与热释光个人剂量监测法对放射工作人员职业健康监护评判尺度的一致性。方法：通过logistics回归分析对某医疗机构128名放射工作人员的染色体畸变率，按照工种、性别、在岗时间3个变量进行分析，并与个人剂量监测结果构建受试者工作特征曲线(ROC)。结果：与开展X射线影像诊断放射工作人员相比，核医学工作者的染色体异常率较高，差异有统计学意义(P0.05)。性别与在岗时间对放射工作人员染色体异常率的影响差异无统计学意义(P0.05)。染色体畸变分析的异常率与个人剂量监测结果异常率(以超过1 mSv为异常)的一致性较好。结论：核医学科工作人员的受照剂量明显大于放射诊断、放射治疗及介入工作人员；放射工作人员职业健康监护的两种手段(个人剂量监测与染色体畸变分析)的评判标准不一致。【关键词】染色体畸变分析；个人剂量监测；ROC分析；放射工作人员中图分类号：TL72文献标志码：A文章编号：1004-616X(2023)03-0215-04doi：10.3969/j.issn.1004-616x.2023.03.010【ABSTRACT】OBJECTIVE：To understand the impact of job type，gender，and employment duration onexposuredosesofradiationworkersinmedicalinstitutions，andtocompareefficiencyofchromosomalaberrationanalysisandthermoluminescencemonitoringinassessingoccupationalhealthoftheworkers.METHODS：By using logistic regression analysis，the chromosomal aberration rates from different groups ofradiation workers were analyzed based on three variables：job type，gender，and employment duration.TheROC curve was constructed based on individual dose monitoring results.RESULTS：Chromosome aberrationrates of nuclear medicine workers were significantly higher than those who carried out X-ray imaging diagnosis(P0.05).There was no significant(P0.05)impact from gender and employment duration on thechromosome aberration rates.The consistency between the chromosome aberration analysis and the abnormalratesofthermoluminescencemonitoring(assumingthatitexceeded1mSvasabnormal)wasgood.CONCLUSION：The radiation exposure doses of staff in the nuclear medicine department were significantlyhigher than that of staff in radiation diagnosis，radiotherapy and intervention.The evaluation criteria for thetwo means of occupational health monitoring(personal dose monitoring and chromosome aberration analysis)ofradiation workers were inconsistent.【KEY WORDS】chromosome aberration analysis；personal dose monitoring；ROC analysis；radiation workers目前，随着电离辐射的广泛应用，从事放射工作的职业人群日益增大，经统计，2015年全国共有放射诊疗机构54 318家，放射工作人员262 884人1，将近 1/4 在医疗卫生机构从事 X 射线影像诊断、核医检测研究癌变畸变突变2 1 6CARCINOGENESIS，TERATOGENESIS&MUTAGENESISVol.35No.3May 2023学、介入放射学和放射治疗工作，因此医用辐射引发辐射损伤的潜在危险性也越来越高。对放射从业人员而言，正常工作情况下接触辐射的特点是长期、低剂量照射。然而低剂量照射对放射工作人员的影响仍不能忽视，因为电离辐射的辐射损伤效应分为随机性效应和确定性效应(组织反应)两种类型。随机性效应存在“线性无阈”的特点，在辐射防护领域认为无论剂量有多小，辐射都可能诱发个体或群体癌症的发生2-4，受照剂量越大，发生癌症的风险越高。因此对于长期接受低剂量照射的放射工作人员而言，更要关注的是随机性效应。因此，放射诊疗管理规定中要求放射工作人员进行个人剂量监测与职业健康检查5。放射工作人员健康要求及监护规范中规定，放射工作人员职业健康检查必须包括外周血淋巴细胞染色体畸变分析或淋巴细胞微核实验6。外周血淋巴细胞染色体畸变分析是生物剂量估算的金标准，是放射工作人员职业健康检查的重要指标之一。个人剂量监测与染色体畸变分析作为放射工作人员职业健康监护的两项重要指标，其评判标准原则上应该是一致的，但实际情况未经证实。为此，本课题组决定以某医疗机构为研究对象，对其128名放射工作人员的染色体畸变分析结果与个人剂量监测结果进行分析，以期为医疗机构如何更好地做好放射工作人员放射防护管理提供理论依据，并为后期完善相关标准的修订提供数据参考。1材料与方法1.1试剂和仪器秋水仙素、浓度为0.075 mol/L的氯化钾低渗液、Giemsa原液、RPMI-1640培养基，均购于青岛莱佛生物工程研究所；pH值为7.4的PBS、甲醇-冰醋酸固定液(体积比为31)、Giemsa应用液，均由本实验室自制。IT-61型恒温二氧化碳培养箱，购于北京博奥恒信生物科技有限公司；BX53型显微镜，购于日本奥林巴斯公司。1.2研究对象及资料收集选取某医疗机构2020年参加放射工作人员职业健康检查的128名放射工作人员，收集研究对象2020年的个人剂量监测结果，并调查其年龄、性别、工种(X射线影像诊断、介入放射学、放射治疗、核医学)、在岗时间(岗前、岗中、离岗)等信息。1.3染色体畸变分析1.3.1外周静脉血采集和培养采集受检者静脉血约2 mL，于肝素钠抗凝管中，并摇匀。将采集的静脉血0.3 mL加入到配好的5 mL RPMI-1640培养液中，轻轻摇匀，并在培养瓶上编号且注明培养开始时间。每人次重复培养2瓶。37 恒温培养箱内培养48 h后收获外周静脉血淋巴细胞。1.3.2染色体标本制备及检测终止培养后经过低渗-预固定-固定后进行滴片、编号和Giemsa染色。于显微镜下采用盲法阅片，每瓶样品分析100个中期分裂细胞，每人分析200个中期分裂细胞。参与计数的分裂相选择染色体数目为461，染色体分散良好，长短适中，且各条染色体形态清晰可辨的中期细胞。主要分析计数稳定性染色体畸变、着丝粒环(r)、无着丝粒断片(ace)、双着丝粒体(dic)。无着丝粒体畸变率正常参考值范围03%。3%为异常。双着丝粒体畸变率、着丝粒环畸变率、稳定性染色体畸变率1%为异常7。1.4数据分析按照工种、性别、在岗时间3个变量对该机构128名放射工作人员的染色体畸变结果进行分析，并对染色体畸变分析结果与个人剂量检测结果进行比较。1.5统计学分析采用 SAS 9.4 软件对染色体畸变的异常率进行logistics回归分析，检验水准0.05。诊断实验采用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristiccurve，ROC)分析，对ROC的一致性采用Kappa检验，对两种方法阳性率的一致性比较采用U检验，P0.05)。2.2性别对染色体畸变的影响不同性别染色体畸变分析情况见表2。通过分析发现，不同性别工作人员之间染色体异常率的差异无与X射线影像诊断组比较，2=4.56，P=0.033.表1不同工种染色体畸变分析情况比较组别X射线影像诊断放射治疗核医学介入放射学正常(n=115)49(42.61%)17(14.78%)7(6.09%)42(36.52%)异常(n=13)3(23.07%)03(23.07%)7(53.86%)合计(n=128)52(40.63%)17(13.28%)10(7.81%*)49(38.28%)P0.031检测研究癌变畸变突变2 1 7CARCINOGENESIS，TERATOGENESIS&MUTAGENESIS2023 年 5 月第 35 卷第 3 期统计学意义(P0.05)。2.3在岗时间对染色体畸变的影响不同在岗时间染色体畸变分析情况见表3。通过分析发现，不同在岗时间染色体异常的差异无统计学意义(P0.05)。2.4染色体畸变分析结果与个人剂量监测结果的ROC分析假定放射工作人员个人剂量监测结果大于1 mSv为异常，则通过ROC分析(见表4)可知，染色体畸变分析结果与个人剂量监测结果的一致百分率为91.40%；灵敏度为53.85%，特异度为95.65%；ROC曲线绘制如图1。ROC结果表明诊断价值为80%。用染色体畸变分析和个人剂量监测两种方法，对受检者的异常率进行估算，发现P=0.763，两种方法对受检者诊断的异常率之间无显著性差异。对两种方法检测结果一致性进行 检 验，Kappa=0.512，95%可 信 区 间 为(0.261，0.764)，经U检验，P0.01，可以认为两种诊断方法的异常率是一致的。3讨论长期低剂量电离辐射对淋巴细胞产生的辐射效应会导致染色体畸变率、微核率的增加并与放射人员个人累积吸收剂量密切相关8，所以放射工作人员的职业健康监护越来越重要。外周血淋巴细胞染色体畸变分析是放射工作人员辐射损伤评价的一项非常重要的指标，是辐射事故剂量估算的“金标准”9，在电离辐射领域广泛应用，同时也是评价辐射远后效应的重要生物学指标，对放射损伤诊断具有重要参考意义10。与X射线影像诊断人员相比，本项目核医学放射工作人员染色体异常率明显偏高(2=4.56，P=0.033)，这与李明芳等11的研究结果一致，他们通过研究发现核医学放射工作人员年均有效剂量分别高于X射线影像诊断、放射治疗、介入放射学等组别，差异均有统计学意义(P0.05)，这与王永林等12的研究结果一致，却不同于王畅13、迟欣14、那向杰15等的研究。他们分别对广州、烟台两地部分医疗机构的放射工作人员的个人剂量情况进行了研究，认为介入工作者的年平均剂量最高。介入放射学工作人员的工作性质属于同室操作，且通常距离患者较近，来自于患者身体的散射辐射会对术者位的操作人员产生较大影响。而在本次研究中介入放射学与X射线影像诊断相比染色体异常的差异无统计学意义的原因可以从以下几个方面考虑：本次研究中介入放射学人员基数较大，但并非所有人员都常开展介入手术。经了解，本次调查医疗机构的移动床旁机及移动C型臂较多，该类设备操作场所不固定，人员防护意识淡薄，必然造成部分X射线影像诊断工作人员的受照剂量偏高。此次研究我们还发现不同性别的放射工作人员染色体畸变的异常情况无明显区别。李建杰等16研究表明男女性在血常规检查中表现出来的差异，提示射线对女性白细胞损伤比男性更严重，而男性放射工作人图1两种分析方法绘制的ROC图个人剂量检测异常正常合计染色体畸变分析异常7613正常5110115合计12116128表4染色体畸变分析结果与个人剂量监测结果的ROC分析组别岗前岗中离岗缺失正常(n=115)19(16.52%)82(71.30%)1(0.87%)13(11.31%)异常(n=13)2(15.38%)9(3.76%)02(15.38%)合计(n=128)21(16.41%)91(71.09%)1(0.78%)15(11.72%)P0.904表3不同在岗时间染色体畸变分析情况比较组别男女正常(n=115)82(71.30%)33(38.70%)异常(n=13)7(53.85%)6(46.15%)合计(n=128)89(69.53%)39(30.47%)P0.214表2不同性别染色体畸变分析情况比较检测研究癌变畸变突变2 1 8CARCINOGENESIS，TERATOGENESIS&MUTAGENESISVol.35No.3May 2023员的血小板降低高于女性，这与我们的研究结果不同。沈阳17的研究结果与我们相同，他认为男女放射工作人员淋巴细胞方面无显著性差异。所以不同性别间低剂量电离辐射的差异还需要进一步研究。另外，我们通过研究还发现，不同在岗时间(岗前、岗中、离岗)放射工作人员间染色体异常差异无统计学意义(P0.05)。这与沈阳17的相关研究结果不同，他的研究显示，岗前、离岗两类人员的放射相关异常检出率均高于岗中。付强等18也认为随着接触工龄的增加，遗传物质的损伤程度逐渐增加，故染色体畸变率和微核细胞率增加。单铁梅等19的研究结果显示：损害工龄大于20年的放射工作者染色体畸变率高于低工龄组，但不同损害工龄之间比较差异无统计学意义(P0.05)。本文的研究结果与他们的不同，究其原因，可以从以下几个方面考虑：本次收集到的信息中有13人在岗时间缺失，参与离岗统计的人数较少。参与统计的放射工作人员除了接触职业照射外还可能接受到医疗照射等其他额外照射。部分体检机构大规模体检时血样采集中心经常会出现人员拥堵现象，有时现场工作人员为了疏导拥堵，会引导受检者先去接受无需排队的检查项目，对受检者造成误导，部分人员会出现先进行放射影像检查后接受血液采集的现象，造成染色体畸变分析的假阳性率高。所以，要加强放射工作人员的放射防护管理及培训，确保他们职业健康检查时先进行血液采集后进行放射影像检查。最后，我们针对此次放射工作人员染色体畸变分析的结果与该批人员的2020年个人剂量监测结果进行了ROC分析，通过分析发现：两种诊断方法的异常率是一致的，说明我们此次的染色体畸变分析的结果是可信的。在进行ROC分析时，因当地卫生监管部门的调查水平为5 mSv，我们假定个人剂量超过5 mSv即为异常，结果发现ROC一致性较差。因公众的个人剂量限值为1 mSv，故我们再次采用1 mSv进行ROC分析，结果发现与染色体畸变分析的异常率具有一致性。然而，放射工作人员的个人剂量限值为20 mSv，当地卫生监管部门的调查水平为5 mSv，皆远高于1mSv。所以我们认为放射工作人员职业健康监护的两种手段(个人剂量监测与染色体畸变分析)的评判标准不一致。参考文献1赵锡鹏,刘晓惠,刘建香,等.全国放射工作人员2015年职业健康监测结果分析J.中国职业医学,2017,44(4):473-477.2KATHREN R L.Pathway to a paradigm:the linear nonthresholddose-response model in historical context.The AmericanAcademy of Health Physics 1995 Radiology Centennial HartmanOrationJ.Health Phys,1996,70(5):621-635.3BRENNER D J,HALL E J.Computed tomography:anincreasing source of radiation exposureJ.N Engl J Med,2007,357(22):2277-2284.4PUSKIN J S.Perspective on the use of LNT for radiationprotection and risk assessment by the U.S.EnvironmentalProtection AgencyJ.Dose Response,2009,7(4):284-291.5中华人民共和国国家卫生健康委员会.中华人民共和国卫生部令第46号 放射诊疗管理规定S.北京:中国标准出版社,2016.6国家卫生健康委员会.放射工作人员健康要求及监护规范:GBZ 982020S.北京:中国标准出版社,2020.7国家卫生和计划生育委员会.放射工作人员职业健康检查外周血淋巴细胞染色体畸变检测与评价:GBZ/T 2482014S.北京:中国标准出版社,2014.8张素英,李全开.低剂量电离辐射对放射工作人员细胞遗传学影响J.中国公共卫生,2011,27(1):48-50.9唐大川,杨占山,杨淑琴.中子辐射诱发人外周血染色体畸变、微核HPRT基因突变的比较研究J.苏州大学学报:医学版,2009,29(4):660-663.10 郝建秀,王彦,徐畅,等.天津市放射工作人员外周血淋巴细胞染色体畸变分析J.中华劳动卫生职业病杂志,2019,37(7):533-535.11 李明芳,刘小莲,邱美娇,等.广东省2015年部分医疗机构放射工作人员个人剂量分析J.中国职业医学,2018,45(3):395-397.12 王永林,孙慧,宋志方,等.20122016年徐州市某医院放射工作人员职业健康现况分析J.中国校医,2018,32(10):757-759.13 王畅,莫素芳,张静波,等.2011至2014年某市市属及以下医疗机构放射工作人员个人剂量监测J.中华劳动卫生职业病杂志,2017,35(8):594-597.14 迟欣,王淑杰,阎西革.烟台市医疗机构放射工作人员个人剂量监测结果分析J.中华劳动卫生职业病杂志,2019,37(11):820-823.15 那向杰,付丽丽,单铁梅,等.介入放射工作人员染色体畸变和微核观察J.中国辐射卫生,2020,29(1):13-16.16 李建杰,莫素芳,张静波,等.低剂量电离辐射对人体外周血象影响流行病学分析J.医学动物防制,2016,32(10):1146-1148.17 沈阳.3260例放射工作人员健康体检结果分析J.国际感染病学:电子版,2019,8(4):7-9.18 付强,汪国海,王强,等.常州市3021例放射工作人员染色体畸变率和微核细胞率状况及影响因素分析J.中华劳动卫生职业病杂志,2018,36(10):759-761.19 单铁梅,付丽丽,王丽东,等.电离辐射对放射工作者职业健康的影响J.中国辐射卫生,2021,30(4):402-406.