在电离辐射事故发生后, 应快速、准确地估算人员所受的剂量, 为伤员早期分类、病情判断、治疗措施的选择、预后判断和事故分级提供依据。生物剂量的估算包括: ①对已知受照者进行剂量估算; ②对可疑受照者判断是否受到照射, 对被确定受照的个体给出受照剂量。

临床应急生物剂量指标是指人体一次或短时间(数日)内分次受到大剂量急性照射情况下, 为临床分型、分度和应急处理提供粗略估计受照剂量或病情的生物学方法和指标。这些指标是以电离辐射的确定性效应为基础的, 主要包括临床症状、体征以及各类临床检验。而在生物剂量估算中, 外周血淋巴细胞染色体畸变分析是一种最广泛采用的可靠方法^[1]。我国有些实验室已建立了良好的剂量-效应关系曲线和计算模式^{[2 ~ 5]}。笔者应用临床应急生物剂量指标和染色体畸变分析技术, 对2002年河南省鹤壁市⁶⁰Co源放射事故^[6]受照者的生物剂量进行估算, 结果报道如下。

1 材料和方法 1.1 事故经过

鹤壁市某医院的一台二手⁶⁰Co远距离放射治疗机在2001年12月为病人进行治疗时, 出现源出入不畅现象, 停机一个月。一名维修工(男性, 29岁) 2002年1月2日在维修该治疗机过程中, 违反了一系列操作规程, 使压缩气管误碰到手动开关, ⁶⁰Co源(活度约122TBq)被气动系统打出, 当时右手正在清理辐照窗, 掌心与源的距离不超过10cm。因为打开了排风扇, 所以并没有听到源被打出的声音, 当看到源指示杆时, 才发觉受到了照射, 立即将手动开关弹起, 源回到储位。自己估计受照时间约10 s。

1.2 临床表现

事故发生后, 受照者无任何不适。照后8 d患者感觉右手发红、肿胀、麻木、瘙痒、灼痛。照后10 d上述症状加重, 右手掌心及其五指出现水泡, 在当地医院外科予水泡切开引流并外敷烧伤Ⅱ号(自制), 同时给予抗生素(不详)治疗。当时查外周血白细胞(WBC) 7.6 ×10⁹/L, 血红蛋白(Hb)和血小板(PLT)均正常。经上述治疗3d后右手掌肿胀减轻, 但渐感乏力, 于照后24 d发觉右手掌心出现糜烂并有渗出液。照后26 d WBC下降至1.3 ×10⁹/L, 同时出现食欲不振, 乏力加重, 在当地输血200 ml。照后33 d来北京大学第三医院立即收入病房进一步诊治。入院检查: ①右手掌远侧50 %皮肤溃疡、坏死呈黄白色、较多分泌物、无异味; 右手背及食指、中指、无名指皮肤溃疡、坏死, 边缘正常, 皮肤红肿。右手损伤总面积约占全身面积的2 %。体格检查未见其他明显异常。②外周血常规检查WBC1.22 ×10⁹/L, Hb140g/L, PLT30 × 10⁹/L, 白细胞分类:中性粒细胞占27.9 %, 淋巴细胞67.2 %。③骨髓细胞形态学分析提示骨髓有核细胞增生减低, 粒:红=1.27: 1;粒系增生减低可见中毒颗粒, 巨核细胞可见分叶, 血小板减少。

1.3 临床应急生物剂量指标的判断标准

结合受照史和临床症状、体征以及临床检验结果进行综合分析, 依据《外照射急性放射病诊断标准及处理原则》^[7]和《放射性皮肤疾病诊断标准及处理原则》^[8]进行早期粗略的生物剂量估计。

1.4 染色体畸变分析估算生物剂量的方法 1.4.1 标本的制备和观察

照后33 d, 中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所生物剂量室取静脉血。为分析第一次有丝分裂(M₁)细胞, 采用培养开始加秋水仙素法^{[5, 9]}检查淋巴细胞染色体畸变, 其要点是将0.3 ml肝素化静脉血加入4 ml混合培养基中, 同时加入秋水仙素, 终浓度为0.03 μg/ml, 37 ℃恒温培养48 h, 常规制片, Giemsa染色。观察染色体数目为46 ±1、分散良好、长度适中的中期分裂细胞, 主要记录染色体型畸变的非稳定性畸变。一位观察者所见到的畸变必须由另一位观察者进行审核, 并记录显微镜坐标。结果以双着丝粒体加着丝粒环(“双+环”)畸变率(%)或每细胞“双+环”数表示。

1.4.2 生物剂量估算

采用白玉书等^{[2, 4]}用⁶⁰Co γ射线照射离体血建立的染色体畸变的剂量-效应曲线, 其回归方程式为:

(1)

式中Y₁为每细胞“双+环”数, D为剂量(Gy)。

1.4.3 照射是否均匀的判断

用“双+环”泊松分布u检验, 判断是否为均匀照射^[2]。公式如下:

(2)

(3)

式中: σ²为方差, n为观察细胞数, ∑_xo为观察到的“双+环”总数, 其中x为每细胞含“双+环”的个数, o为观察相应的细胞数, y每细胞含“双+环”数(∑_xo/n)。当均匀照射时“双+环”在细胞间的分布符合泊松分布, u值< 1.96, 方差与均值之比(σ²/ y)接近1.00, 而不均匀或局部照射时, “双+环”不符合泊松分布, u值>1.96, σ²/y不接近于1.00, σ²/y < 1. 00为欠离散分布, σ²/y >1.00为过离散分布。

2 结果 2.1 根据临床应急生物剂量指标估算结果 2.1.1 全身剂量

患者有明确的γ射线外照射急性受照史, 早期无明显的症状, 无恶心、呕吐、腹泻发生, 仅在10 d后出现乏力、纳差, 病程分期不明显, 病程中未出现脱发、出血和感染等临床表现, 结合外周血WBC变化, 依据《外照射急性放射病诊断标准及处理原则》^[7], 估计全身等效剂量约1 ~ 2 Gy, 初步诊断为轻度骨髓型急性放射病。

2.1.2 右手皮肤剂量

右手在近距离、短时间内受到强源的γ射线外照射, 受照局部皮肤初期出现红斑、水肿、麻木、瘙痒、灼痛, 临床症状明显期相继出现水泡、溃疡、坏死, 根据《放射性皮肤疾病诊断标准及处理原则》^[8]诊断为急性放射性右手皮肤损伤Ⅳ°, 粗略估算右手皮肤受到的辐射剂量≥20 Gy。

2.2 染色体畸变分析生物剂量估算结果 2.2.1 生物剂量估算

共分析300个中期分裂相, 发现双着丝粒体59个, 着丝粒环7个, “双+环”为66个。由此估算的受照者的吸收剂量(相当于全身均匀照射等效剂量)为1.54 Gy, 95 %可信限下限值为1.32 Gy, 上限值为1.75 Gy。

2.2.2 “双+环”泊松分布u检验

受照者“双+环”在细胞间的分布见表 1。将数据代入上述公式, 求出σ² =0.2542, 方差与均值之比(σ²/y)为1.1475, u值为1.8173。“双+环”畸变在细胞间的分布大致符合泊松分布。

3 讨论

本次事故受照者违反《放射工作人员健康管理规定》(卫生部令第52号)有关要求, 在不持有放射工作人员证、未接受职业健康检查、未佩戴个人剂量计的情况下维修⁶⁰Co远距离放射治疗机, 并违反一系列操作规程, 导致自身受照的重大放射事故的发生。事故发生后由于没有意识到后果的严重性, 未按照《放射事故管理规定》(卫生部、公安部令第16号)及时向有关部门报告, 受照后33 d方到设有放射病专科的医院就诊。由于物理剂量的阙如和就诊延误, 快速确定诊断更多依赖于生物剂量估算。

轻度骨髓型急性放射病病人的临床症状较少, 一般也不大严重, 约有1/3的病人无明显的症状, 病程分期也不明显^[10]。接诊后根据受照史、临床应急生物剂量指标的综合分析, 结合有关标准^[7]做出轻度骨髓型急性放射病的诊断。外周血WBC最低值明显低于轻度骨髓型急性放射病的分度标准, 这可能与受照剂量率高或在治疗过程中使用抗生素或一过性病毒感染有关, 给予重组人粒细胞集落刺激因子(rhG -CSF) 150 μg皮下注射, 每日1次, 并采取其他对症支持治疗, 6 d后WBC上升至10.4 ×10⁹/L、PLT上升至62 × 10⁹/L而停药, 血象于照后46 d恢复并稳定在正常范围。照后74 d骨髓细胞形态学分析提示骨髓有核细胞增生骨髓有核细胞增生活跃, 粒:红=2.25: 1, 粒系可见轻度中毒颗粒、其他各系细胞正常。整个病程中未出现脱发、出血和感染。这说明轻度骨髓型急性放射病的诊断是正确的, 与用染色体畸变分析估算生物剂量的结果也是一致的。

右手皮肤出现水泡、溃疡、坏死的表现, 提示局部皮肤剂量≥20 Gy, 为急性放射性皮肤损伤Ⅳ°。于照后61 d行左大腿取皮、右手创面小皮片植皮术。术后因创面长期愈合不良在当地医院行右手截除手术。

为了快速估算剂量, 进行淋巴细胞微核分析也是可行的, 最好在照后7 d内取样, 最迟不宜超过30 d^{[1~ 3]}, 因为照后30 d后微核率有较明显的下降。而淋巴细胞染色体畸变分析是估算受照剂量的可靠生物学方法, 大量研究证明, 在照射后60 d内取血, 用“双+环”畸变对辐射事故受照者可以做出较为准确的剂量估算^{[2, 3]}。本事故受照者于照射后33 d检查染色体畸变, 因此, “双+环”剂量是比较可靠的, 与临床诊断相吻合。虽然右手局部皮肤受到较大剂量, 但是, “双+环”畸变在细胞间的分布大致符合泊松分布, 表明总体而言, 该患者受到比较均匀的全身照射。