近年来, 随着经济和科技的发展, 射线在各行各业日益广泛使用, 以医学应用普及最广、影响面最大, 医疗照射已成为人类所受电离辐射的最大人工辐射来源。医疗放射工作者已成为最大的一支放射性职业工作人群^[1]。尽管设备不断更新, 但从事医用X射线诊断、介入治疗、放射治疗、核医学等职业人员仍长期接受小剂量电离辐射, 可造成人体的损伤并具有累积效应。眼晶状体作为敏感器官之一, 可出现不同程度的混浊, 甚至形成白内障, 造成视力减退。笔者就长期小剂量电离辐射对医疗放射工作人员晶状体损害的几个问题作一综述。

1 晶状体损伤的定义

电离辐射造成人体眼晶状体损伤的程度取决于射线的照射量和组织细胞受损程度, 临床上可分为晶状体混浊和白内障。国际放射防护委员会规定:不影响视力的眼晶状体混浊称为晶状体混浊, 影响视力的晶状体混浊称为白内障^[2]。

2 放射性白内障诊断标准

根据中华人民共和国《放射性白内障诊断标准及处理原则》(GB8283-87)规定, 眼部有明确的长期超过剂量当量限值的外照射历史, 累积剂量2Gy以上, 并结合健康档案综合分析, 且必须排除如年龄、先天性因素及中毒等由眼科和全身疾病所引起的白内障, 方可诊断放射性白内障。Brown^[4]和Roy^[5]详细述说了引起眼晶状体混浊的20种病因, 故鉴别诊断极为重要, 而剂量则是诊断放射性白内障的重要依据, 因为较长时期的辐射积累正是造成晶状体损伤不可忽视的重要因素。IGRP-60附件B中对职业人员推荐眼晶状体的年剂量当量限值150mSv, 一般公认的Merriam报道的X射线和γ射线导致眼晶状体混浊的最低剂量是1.75Gy, 3个月以上多次照射的累积剂量为4.8Gy。白内障按混浊轻重可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期, Ⅰ期:晶状体后极部后囊下皮质内有细点状混浊并排列成环状可伴有空泡。Ⅱ期:晶状体后极部后囊下皮质内呈现盘状混浊且伴有空泡, 更甚者, 在盘状混浊的周围出现不规则的条纹混浊向赤道部伸延。盘状混浊也可向皮质深层扩展, 可呈宝塔状外观。前极部前囊下皮质内也可出现细点状混浊及空泡。Ⅲ期:后囊下皮质呈蜂窝状混浊, 后极部较致密, 向赤道部逐渐稀薄, 伴有空泡, 也可有彩虹点, 前囊下皮质内混浊加重。Ⅳ期:晶状体全部混浊。

3 晶状体损伤的横断面研究

针对医疗放射工作人员中被调查人群的专业构成以及调查的时间、所在地的不同要考虑到以下几点因素。

3.1 发病率

医用X射线工作人员晶状体混浊发病率为30.43%~64%, 与对照者比较差异有显著性^[5-10]; 白内障发病率为0.12%~1.88%^{[6, 9, 11]}。发病率的高低直接关系到小剂量长期辐射效应问题, 还涉及防护标准的制订。目前放射性白内障发病率报告结果有较大的差异, 可能由以下几种因素所致。

3.1.1 病名使用概念上的差异

目前对放射性晶状体混浊的名称不一, 有称"放射性晶状体改变", "晶状体放射性损伤"等等。发病率也有称"发生率"的, 在晶状体混浊中包括先天改变或不能除外与放射因素有关者。我们认为放射性白内障应指受照射者受到一定剂量的电离辐射后, 晶状体所产生的混浊, 且具有一定组合形态及程序, 同时伴有视力障碍等综合情况(诊断应结合病因, 病变性质, 混浊组合形态程度全面考虑)。

3.1.2 检查方法的差异

过去各家报道过的文章中有散瞳孔和不散瞳孔者, 两者结果有很大的差异。胡连仪等^[10]报道瞳孔放大直径≥ 6mm者晶状体混浊检出率比瞳孔放大直径＜6mm者检出率高37.2%。此外仪器、光度, 甚至检查者的耐心, 统计处理不当都会影响结果的准确性。

3.2 病因学研究

晶状体含65%的水分和35%的蛋白质且不含脂肪, 能吸收大量辐射能量, 被认为是电离辐射最易损伤的生物靶子^[12]。1974年我国放射防护规定中把晶状体列为第一类敏感器官和组织^[13]。电离辐射引起晶状体损害的发病机制至今尚未完全明了, 其过程似乎都与晶状体氧化损伤有关。电离辐射可使晶状体细胞内的H₂O电离或者使其受到激发而电离, 产生大量的具有很强氧化能力的活性氧族(reactive oxygenspecies, ROS), 使细胞内重要分子(如DNA、蛋白质和脂质等)受到损害^[14], 从而产生对晶状体的损伤作用。

3.2.1 活性氧族对核酸的作用

活性氧族可作用于晶状体细胞DNA, 与碱基发生加成反应而造成对核苷、糖苷的氧化改变; 还可从核酸戊糖中夺取氢离子而引起DNA的氢键断裂、碱基降解和主链解旋^[15]而引起细胞生物学活性改变, 导致基因突变、缺失和插入, 引起遗传信息改变, 细胞凋亡、死亡。采用非程序DNA合成测定(Unscheduled DNA synthesis, UDS), 从蛙、大鼠及培养的人晶状体均证实有DNA的损伤与修复过程的存在^[16]。在平阳霉素所致的白内障动物模型实验中, 发现晶状体上皮细胞DNA损伤的程度随晶状体混浊加重而增加。1995年Li^[17]测定20例白内障病人晶状体上皮细胞DNA碎片发现所有病人均含有4.4%~41.8%的凋亡晶状体上皮细胞, 对照组却很少发现, 从而认为眼内氧化应激反应致晶状体上皮细胞DNA损伤后未修复或错误修复而形成了白内障。

3.2.2 活性氧族对蛋白质的作用

蛋白质是晶状体的重要组成部分, McCarty认为长期持续接触射线, 活性氧族可攻击氨基酸残基, 引起蛋白质结构和空间构象变化, 导致蛋白质的交联、聚合和肽链的断裂; 亦可使蛋白质和脂质结合形成聚合物, 从而使蛋白质功能丧失, 晶状体混浊^[18]。

3.2.3 活化氧族对脂类的作用

晶状体细胞生物膜的脂质, 含多价不饱和脂肪酸, 极易受活性氧族的攻击而发生过氧化反应, 此反应一经启动便可自动催化, 产生脂质过氧化反应, 使膜的流动性发生改变, 通透性升高, 细胞内外离子分布异常, Na-K-ATP酶失活, 导致细胞凋亡、死亡。此外, 不稳定的脂质过氧化物最终拆解为丙二醛(MDA), MDA中的羰基可以与蛋白质和脂质的氨基成分结合成希夫氏碱共轭物, 形成高分子量的蛋白质聚集体使晶状体混浊形成白内障^[19]。

3.3 危险因素 3.3.1 放射工龄、年龄

目前国内外学者均认为医疗放射工作人员晶状体损害与其放射工龄、年龄成正比^[7]。李刚森等^[6]报道放射工龄＜5a者基本不发病, 5~10a者发病较少; 10a以内与10~20a、20a以上放射工龄人员之间差异有显著性(P＜0.01)。年龄20以下者不发病, 20~30岁者发病较少^[6]。这主要是年龄越大, 放射工龄越长, 意味着接触的射线累积剂量越多, 机体生物效应越显著。

3.3.2 性别

大多数学者认为晶状体发病率无性别差异, 但尚波等^[9]报道, 男女医疗放射工作人员眼晶状体混性发病率有显著性(P＜0.01), 男性明显高于女性, 其原因可能与男女工作人员工作强度差异有关。

3.3.3 医疗放射专业

不同医疗放射专业人员眼晶状体损伤发病率亦各不相同, 这可能与医疗放射各专业的防护条件好坏有关。黄润玲^[20]等报道, 从事核医学专业人员晶状体损害发病率最高。原因主要是其人均年剂量与当量相对较高所致。核医学医务人员, 除了受β、γ放射线物质造成的外照射外, 还受到放射性物污染环境造成的外照射和进入人体造成的内照射, 以及接受核治疗的病人四处走动造成的外照射, 这些额外照射都可加大对眼部的损害。

4 临床形态学特点

医疗放射工作人群眼晶状体损伤根据混浊形态可分为点状、条状(或放射状)、网状、环状、盘状及蜂窝状。不少医学杂志报道, 形态上多以点状为主, 达58.6%以上^{[5, 7, 8]}, P > 0.05^[11], 网状为12.61%~24.73%^{[5, 6, 7]}, 条状为6.98%~ 34.48%^{[7, 8, 10]}; 蜂窝状为2.17%~4.84%^{[5, 7, 8, 10]}。晶状体混浊可发生在晶状体各部位, 按晶状体混浊部位, 一般可分为晶状体周边部混浊, 晶状体前极前囊下皮质混浊, 晶状体后极后囊下皮质混浊, 赤道部等。以发生在赤道部为多, 以赤道部为主占55.6%, P>0.05^[9]; 也有以皮质为主占50.54%^{[5, 7, 10]}。当前国内外多数学者认为早期表现为晶状体周边部及后极部有点状混浊, 呈灰白色粉末状, 排列成环状, 晶状体皮质尚透明, 晶状体后极后囊下皮质内有空泡出现。在点状混浊基础上逐渐加重, 形成晶状体后极后囊下皮质盘状混浊甚至蜂窝状混浊, 其混浊区渐向赤道部伸延。晶状体前极前囊下皮质内也逐渐出现细点状混浊, 终致晶状体全部混浊。

5 结语

近年来绝大部分医疗工作人员个人剂量已降至比较低的水平了, 开展医疗放射工作人群眼晶状体损伤的研究, 了解在低剂量水平下医疗放射工作人员的健康状况仍是十分必要的。因为不同的电离辐射剂量表现为不同的质, 由大中剂量照射情况下外推的结果无法准确反映小剂量照射情况下的实际情况, 因此需要掌握小剂量电离辐射作用对医疗放射工作人群的健康危害的直接观察资料证据。其次, 研究的结果甚至包括某些阴性的结果, 可以用来验证根据大中剂量受照人群观察结果外推的小剂量危害估计值, 亦可用来进行危害概率估计, 这种估计所提供的上限值, 对放射防护的实践是很有意义的, 并可依此制定更加合理安全的防护措施, 保护这一特殊职业人群的身体健康。