中国辐射卫生  2020, Vol. 29 Issue (1): 13-16  DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.01.003

引用本文 

那向杰, 付丽丽, 单铁梅, 李业明, 孙素梅. 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. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.01.003.
NA Xiangjie, FU Lili, SHAN Tiemei, LI Yeming, SUN Sumei. Observation of chromosome aberration and micronucleus in interventional radiology workers[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2020, 29(1): 13-16. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.01.003.

基金项目

辽宁省重点研发项目(2018225044)

通讯作者

孙素梅,E-mail:cyksm@163.com

文章历史

收稿日期:2019-09-03
介入放射工作人员染色体畸变和微核观察
那向杰 , 付丽丽 , 单铁梅 , 李业明 , 孙素梅     
辽宁省疾病预防控制中心,辽宁 沈阳 110005
摘要目的 探讨X射线对介入放射工作者外周血淋巴细胞染色体和微核的影响,确保介入放射工作人员的健康与安全。方法 选择363名从事介入放射学的工作人员作为研究对象,未接触电离辐射的435名健康从业人员为对照组,采取微量全血培养法对外周血淋巴细胞染色体和微核进行培养、检测和分析。结果 介入放射组的淋巴细胞染色体总畸变率(0.11% ± 0.373%)显著高于对照组(0.02% ± 0.126%),结果差异有统计学意义(t = 5.080, P< 0.01);无着丝粒体率(0.04% ± 0.199%)和双着丝粒体率(0.06%± 0.234%),也明显高于对照组(0.01% ± 0.107%)、(0.00% ± 0.068%),差异均有统计学意义(t = 2.693,4.529,P 均< 0.01);微核率(0.78‰ ± 0.996‰)与对照组(0.65‰ ± 0.853‰)比较,差异亦有统计学意义(t = 2.000,P< 0.05)。不同工龄间的染色体畸变率、无着丝粒体率和双着丝粒体率差异均无统计学意义(P > 0.05);微核率的差异具有统计学意义( P < 0.01)。其中工龄 ≥ 20a工龄组与其他组的微核率差异有统计学意义( P < 0.01)。介入组与普通放射组(放射诊断、放射治疗、工业应用)相比,染色体总畸变率、双着丝粒体率差异均具有统计学意义( P < 0.01,P < 0.05),组间两两比较,介入组染色体总畸变率(0.10% ± 0.299%)显著高于放射诊断(0.06% ± 0.312%)、放射治疗(0.03% ± 0.170%)和工业应用组(0.04% ± 0.189%),差异均有统计学意义( P < 0.01);介入组染色体双着丝粒体率(0.06% ± 0.234%)亦显著高于放射诊断(0.03% ± 0.239%)、放射治疗(0.01% ± 0.121%)和工业应用组(0.02% ± 0.135%),差异均有统计学意义( P< 0.05);介入组与各组之间的染色体无着丝粒体率和微核率差异无统计学意义。结论 X射线对介入放射工作人员染色体畸变率及微核率有一定的影响。长期接触低剂量的电离辐射,可以导致外周血淋巴细胞染色体畸变率和微核率显著增加,并随着工作年龄的增加而逐渐增加。
关键词介入放射工作人员    染色体畸变    微核率    电离辐射    
Observation of chromosome aberration and micronucleus in interventional radiology workers
NA Xiangjie , FU Lili , SHAN Tiemei , LI Yeming , SUN Sumei     
Liaoning Center for Disease Control and Prevention,Shenyang 110005 China
Abstract: Objective To investigate the effects of X-ray on chromosome and micronucleus of peripheral blood lymphocytes of interventional radiologists, and to ensure the health and safety of interventional radiologists. Methods 363 medical workers who were engaged in interventional radiology were selected as the study subjects and 435 health workers who were not exposed to radiation were selected as the control group. Results The total chromosome aberration rate (0.11% ± 0.373%) in the interventional radiation group was significantly higher than that in the control group (0.02% ± 0.126%), and the difference was statistically significant (t = 5.080, P < 0.01). Acentric fragment rate (0.04% ± 0.199%) and bicentric fragment rate (0.06% ± 0.234%) were also significantly higher than the control group (0.01% ± 0.107%) and (0.00% ± 0.068%), with statistically significant differences ( t = 2.693,4.529 P < 0.01). The difference between the micronucleus rate (0.78‰ ± 0.996‰) and the control group (0.65‰ ± 0.853‰) was also statistically significant ( t = 2.000, P < 0.05). There was no significant difference in chromosome aberration rate, acentric fragment rate and bicentric centromere rate between different working years ( P > 0.05). The difference of micronucleus rate was statistically significant ( P < 0.01). The difference of micronucleus rate between the group with working age ≥ 20a and other groups was statistically significant ( P < 0.01). Intervention group and normal emission (diagnostic radiology, radiotherapy, industrial application) compared to the total chromosome aberration rate, double kinetochore rate differences were statistically significant ( P < 0.01, P < 0.05), between two groups, intervention group (0.10 %± 0.299%) total chromosome aberration rate is significantly higher than diagnostic radiology (0.06% ± 0.312%) radiotherapy (0.03% ± 0.170%) and industrial application group (0.04% ± 0.189%), differences were statistically significant ( P < 0.01), The rate of chromosome dicentriomere in the interventional group (0.06% ± 0.234%) was significantly higher than that in the radiotherapy group (0.03% ± 0.239%), the radiotherapy group (0.01% ± 0.121%), and the industrial application group (0.02% ± 0.135%), with statistically significant differences ( P < 0.05). There was no significant difference in the rate of chromosome acentric fragment and micronucleus between the intervention group and each other. Conclusion X- ray can affect the rate of chromosome aberration and micronuclei. Long-term exposure to low doses of ionizing radiation can significantly increase the chromosome aberration rate and micronucleus rate of peripheral blood lymphocytes, which gradually increase with the increase of working age.
Key words: Interventional Radiation Workers    Chromosome Aberration    Micronucleus Rate    Ionizing Radiation    

介入放射学是一门融医学影像、临床诊断和治疗为一体的新兴学科。它在临床实践中的应用越来越广泛,从事介入放射学的工作人员越来越多,工作人员需要在X射线下长时间近距离操作,因此介入人员接受的辐射剂量远高于传统X射线诊断工作人员接受的辐射剂量[1-2]。为深入了解X射线对介入放射工作者健康的影响,并为监管部门制定科学防护措施提供依据,我们对2017—2018年363名从事介入放射学的医务人员进行了外周血淋巴细胞染色体畸变和微核检测和分析。

1 对象与方法 1.1 对象

选择2017—2018年在本单位职业体检的放射工作人员1 198名,其中介入放射组363名,男性251名,女性112名,年龄为21~60岁,放射工龄1~38年。834名普通X射线组(岗位包括放射诊断、放射治疗、工业应用)554名男性,280名女性,年龄在23~60岁,放射工龄为1~41年。对照组435人,未接触放射线和毒物,性别年龄等基本条件与介入放射工作者相似。

1.2 方法

外周血淋巴细胞染色体标本的制备与畸变分析[3],用肝素钠抗凝管抽取外周静脉血2 ml,取0.5 ml加入到5 ml RPMI1640培养基(山东潍坊生物科技有限公司)中,加入终浓度为0.03 μg/ml的秋水仙素,37℃培养48~52 h后,收获细胞,制片。姬姆萨染液染色,获得充足数量和分散良好的中期细胞,用德国蔡司核型分析仪进行分析,每人至少分析100个形态清楚的中期细胞,分析所有染色体型畸变,包括:无着丝粒体、无着丝粒环、微小体、着丝粒环,记录有丝分裂染色体非稳定畸变,无着丝粒体畸变率大于3%,双着丝粒体、着丝粒环和稳定性染色体畸变率大于等于1%为异常。仪器分析结果需经人工复核确认。

外周血淋巴细胞微核标本制备及分析,在无菌条件下,每瓶培养基接种0.5 ml肝素钠抗凝血,置37℃恒温培养箱中,培养72 h后,收获细胞,制片。姬姆萨染液染色,镜检,根据微核形态学特征,在高倍镜下选择计数1 000个胞质完整、染色形态清晰的细胞进行分析。观察到游离于胞质中,与主核完全分开,呈圆形和椭圆形,边缘光滑,嗜色性与主核一致或略浅,为1/3的小核,每次观察到异常结果时需经两人复核确认[4],微核率大于8‰为异常。

1.3 统计学分析

采用SPSS17.0统计软件进行t检验和方差分析。

2 结果 2.1 介入组与对照组染色体和微核检测结果

介入组的淋巴细胞染色体总畸变率(0.11% ± 0.373%)显著高于对照组(0.02% ± 0.126%),结果差异有统计学意义(t = 5.080,P < 0.01);无着丝粒体畸变率(0.04% ± 0.199%)和双着丝粒体畸变率(0.06% ± 0.234%),也明显高于对照组(0.01% ± 0.107%)、(0.00% ± 0.068%),差异均有统计学意义( t = 2.693,4.529,P均 < 0.01);微核率(0.78‰ ± 0.996‰)与对照组(0.65‰ ± 0.853‰)比较差异亦有统计学意义( t = 2.000 ,P < 0.05),见 表1

表 1 介入组与对照组染色体和微核检测结果
2.2 不同工龄介入放射工作人员染色体和微核检测结果

不同工龄之间的染色体畸变率、无着丝粒体畸变率和双着丝粒体畸变率差异均无统计学意义(P > 0.05)。在对工龄进行两两比较时,< 5a工龄组和 ≥ 20a工龄组,染色体总畸变率差异具有统计学意义( P < 0.05)。不同工龄之间的微核率的差异具有统计学意义( P < 0.01)。其中工龄 ≥ 20a工龄组与其他各组间微核率差异有统计学意义( P 均< 0.01)。见表2

表 2 不同工龄介入放射工作人员染色体和微核检测结果
2.3 对照组不同工龄微核检测结果

不同工龄之间的微核率的差异具有统计学意义(P < 0.01)。其中工龄 ≥ 20a工龄组与其他各组间微核率差异有统计学意义( P < 0.01,P < 0.05)。见 表3

表 3 对照组不同工龄微核检测结果
2.4 介入组与普通放射组(放射诊断、放射治疗、工业应用)染色体和微核检测结果

介入组与普通放射组(放射诊断、放射治疗、工业应用)相比,染色体总畸变率、双着丝粒体率差异均具有统计学意义(P< 0.01、P < 0.05),组间两两比较,介入组染色体总畸变率(0.11% ± 0.373%)显著高于放射诊断(0.06% ± 0.312%)、放射治疗(0.03% ± 0.170%)和工业应用组(0.04% ± 0.189%),差异均有统计学意义( P < 0.01),介入组染色体双着丝粒体率(0.06% ± 0.234%)亦显著高于放射诊断(0.03% ± 0.239%)、放射治疗(0.01% ± 0.121%)、和工业应用组(0.02% ± 0.135%),差异均有统计学意义( P < 0.05);介入组与各组之间的染色体无着丝粒体率和微核率差异无统计学意义( P > 0.05)。见 表4

表 4 介入组与普通放射组(放射诊断、放射治疗、工业应用)染色体和微核检测结果
3 讨论

慢性辐射损伤主要是由较长时间分次的小剂量低剂量率辐射引起的,染色体畸变是评估受小剂量照射人群辐射损伤的首要指标[5]。电离辐射诱导的染色体结构畸变主要是染色体型畸变,染色体中的双着丝粒体及着丝粒环是电离辐射诱导的特异性标志,是判断辐射损伤最好的指标[5]。外周血淋巴细胞微核检测是一种简便而有价值的细胞遗传学方法,用于评估放射工作人员辐射效应[6]。当射线与间期细胞染色体相互作用时,它可能导致染色体损伤,包括染色单体断裂和染色体断片,在细胞分裂末期形成子细胞时,这些单体断裂和断片可滞留于胞质中形成微核,因此微核的水平可以间接反映身体的吸收剂量[7]

本次调查结果显示,介入放射工作人员外周血淋巴细胞染色体畸变率及无着丝粒体率和双着丝粒率、微核率均显著高于对照组。这与文献[8-10]结果相似。这表明长期低剂量电离辐射可能对机体遗传物质造成损伤,这可能给介入放射工作者带来一定的健康风险。并且介入组的染色体总畸变率、双着丝粒率明显高于放射治疗、放射诊断、工业应用[11-12],两两比较,介入组染色体总畸变率、双着丝粒率分别与放射诊断、放射治疗、工业应用组之间差异均有统计学意义。介入组与其他组之间的无着丝粒体率和微核率差异无统计学意义。可能是由于介入放射工作人员操作时与X射线球管之间距离近,有时直接暴露于X射线下,由于外科手术的阻碍,介入人员在个人防护设备的有效佩戴方面受到限制,并且每次暴露操作时间都很长,甚至达数小时,介入放射工作人员的暴露剂量也比传统的X射线诊断高几倍甚至几十倍[13-14]。介入放射工作人员不同工龄间染色体总畸变率及各型染色体畸变率随着放射工龄的增加而增高,但差异无统计学意义,与文献[15]报道的结果一致。在对工龄进行两两比较时,< 5a工龄组与≥ 20a工龄组染色体总畸变率差异有统计学意义。这可能与长期接受辐射的累积剂量显著增加有关,导致染色体畸变率显著增加。不同工龄组之间的微核率随着工龄的增加而增加[16],差异有统计学意义,并且当进行两两比较时,≥ 20a工龄组与其他工龄组之间均有统计学意义。对照组不同工龄间比较差异有统计学意义,与文献[17]显示微核的自发率与年龄呈正相关关系相一致。一般而言,年龄越大,其工龄越长。因此本次调查结果尚不排除年龄作为混杂因素造成的影响。需要进一步研究辐射工龄与微核率之间是否存在因果关系。

总之,长期暴露于低剂量辐射的放射工作者尽管采取了相应的辐射防护措施,但介入放射防护措施有限,导致外周血淋巴细胞染色体畸变率和微核率相对增高。这表明长期低剂量暴露对介入放射工作者仍有一定的损伤效应,应予以重视。建议介入放射工作人员按照《中华人民共和国职业病防治法》的规定,在上岗前、在岗期间、离岗时进行健康检查和应急健康检查,并建立职业健康档案、个人剂量档案,尽量减少辐射对人体的伤害,保护自身的职业健康和安全。

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