中国辐射卫生  2020, Vol. 29 Issue (5): 470-472  DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.05.006

引用本文 

钱小莲, 方慧莲. 核型自动扫描系统在淋巴细胞染色体畸变检测中的价值[J]. 中国辐射卫生, 2020, 29(5): 470-472. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.05.006.
QIAN Xiaolian, FANG Huilian. The value of karyotype automatic scanning system in the detection of lymphocyte chromosome aberrations[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2020, 29(5): 470-472. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.05.006.

通讯作者

方慧莲,E-mail:1143441983@qq.com

文章历史

收稿日期:2020-04-25
核型自动扫描系统在淋巴细胞染色体畸变检测中的价值
钱小莲 , 方慧莲     
南京市职业病防治院检验科,江苏 南京 210042
摘要目的 探讨核型自动扫描成像系统在淋巴细胞染色体畸变检测中的优点。方法 以192名医疗单位的放射工作人员为研究对象,分别用核型自动扫描系统检测法和人工双盲检测法对其外周血淋巴细胞染色体畸变细胞率和染色体畸变率进行检测分析。结果 对同一批标本阅片,扫描组平均用时(15.3 ± 0.69) min小于人工组(42.0 ± 0.56) min,差异有统计学意义(P < 0.05)。对同一批标本,扫描组的染色体畸变细胞率(0.193%)和染色体畸变率(0.227%)均高于人工组(0.065%,0.102%,),差异均有统计学意义( P < 0.05)。结论 核型自动扫描系统可以提高淋巴细胞染色体畸变的检出率,提高阅片的速度,缩短发报告的周期,减轻实验室人员的工作量,适合标本量较多的单位使用。
关键词核型自动扫描系统    染色体畸变细胞率    染色体畸变率    
The value of karyotype automatic scanning system in the detection of lymphocyte chromosome aberrations
QIAN Xiaolian , FANG Huilian     
Nanjing Prevention and Treatment Center for Occupational Diseases, Nangjing 210042 China
Abstract: Objective The study is to investigate the value of karyotype automatic scanning system in the detection of lymphocyte chromosome aberrations. Methods 192 radiation workers in medical units were selected and measured the rate of chromosome aberrations and chromosome aberration cells by two ways which are karyotype automatic scanning system and manual double blind experiment. Results Reading the same batch of specimens, the average time (15.3 ± 0.69, min ) of scanning system is shorter than that (42.0 ± 0.56, min ) of manual double blind way, there were statistically significant differences (P < 0.05). Using scanning system, the rate (0.193%) of chromosome aberrations and (0.227%) chromosome aberration cells were higher than those (0.065%, 0.102%)with manual double blind experiment which was statistically significant differences ( P < 0.05). Conclusion The karyotype automatic scanning system can improve the detection rate of chromosome aberrations and the reading speed. Moreover, it can shorten the reporting period and reduce the workload of laboratory personnel. It is suitable for units with more specimens.
Key words: Karyotype Automatic Scanning System    Chromosome Aberration Cell Rate    Chromosome Aberration Rate    

根据GBZ 98—2017《放射工作人员的健康要求》,外周血淋巴细胞染色体畸变是观察辐射早期生物效应的重要指标。这个项目的检测步骤比较繁琐,主要有六个环节,分别为采血—培养—收获淋巴细胞—滴片—染色—阅片,其中阅片是最关键的步骤,也是最花费时间的。一直以来,阅片主要是依靠人工在显微镜下完成,费时费力,出报告周期长,且标本量多时可能会发生漏检。随着科技的发展,染色体核型自动扫描系统应运而生。为了科学评估该扫描系统在淋巴细胞染色体畸变检测中的优势,本研究分别用两种阅片方法对192例放射工作人员的外周血淋巴细胞染色体畸变进行检测,结果如下。

1 对象和方法 1.1 研究对象

192名在我院进行职业健康检查的医疗单位的放射工作人员。

1.2 设备和试剂

肝素锂真空采血管(BD公司),外周血细胞培养基(广东达晖生物科技有限公司),全自动染色体收获系统(美国HANABI-PIII plus),奥林巴司光学显微镜BX-53,Metafer染色体核型自动扫描系统(蔡氏公司),冰乙酸和甲醇(南京化学试剂厂),吉姆萨染液(珠海贝索)等。

1.3 方法

用肝素真空采血管采集1 ml静脉血,在无菌的环境里接种0.5 ml于外周血细胞培养基中,加入稀释好的秋水仙素,使其最终浓度为0.015~0.03 μg/mL,置(37 ± 0.5)℃温箱,培养48~52 h收获细胞,制备两张玻片,其中一张玻片吉姆萨染色后晾干,用于染色体畸变分析,另一张用作备用片。对同一样本分别用核型自动扫描系统阅片和人工双盲法在显微镜下阅片,每个受检者分析200个中期分裂细胞。

1.4 计算方法[1]
$ {\text{染色体畸变细胞率}} = \frac{\text{染色体畸变细胞数}}{\text{分析细胞数}} \times 100\% $
$ {\text{染色体畸变率}} = \frac{\text{染色体畸变数}}{\text{分析细胞数}} \times 100\% $
1.5 质量控制

实验室有2名专业技术人员,均在南京医科大学经过专业培训;人工检测法实行双盲法,两种阅片法的所有畸变必须由另一名专业人员审核确认。实验操作以及畸变的分析与判定依据国家职业卫生标准GBZ/T 248—2014进行。

1.6 统计学方法

统计分析采用Stata9.2软件进行分析。计量资料用 $\bar { x }$ ± s表示,两组间均数的比较采用成组t检验,计数资料用率表示,率的比较采用秩和检验,P < 0.05表示有统计学差异。

2 结果 2.1 两种阅片法所需时间的比较

表1我们可以看出,对同一批标本阅片,扫描系统组的平均用时短于人工组的平均用时,经统计学分析,t = 416.3234,差异有统计学意义(P < 0.001)。见 表1。

表 1 两种阅片法所需时间的比较
2.2 两种阅片法检测染色体畸变细胞率的结果

表2我们可以看出,扫描系统组的染色体畸变细胞率高于人工组的染色体畸变细胞率,差异有统计学意义(P < 0.001)。见 表2。

表 2 两种阅片法检测染色体畸变细胞率的结果
2.3 两种不同阅片方法检测染色体畸变率的结果

表3我们可以看出,扫描系统组的染色体畸变率高于人工组的染色体畸变率,差异有统计学意义(P < 0.001)。见 表3。

表 3 两种阅片法检测染色体畸变率的结果
2.4 两种阅片方法的七种畸变类型情况

表4我们可以看出,两种阅片法发现的每种畸变类型所占总畸变数的比例差不多,用扫描系统阅片时,除了倒位,其余6种类型畸变的数量都比人工在显微镜下阅片多一倍左右。

表 4 两种阅片方法的七种畸变类型情况
3 讨论

长期接触低剂量辐射会影响放射工作人员的造血系统,导致外周血淋巴细胞染色体畸变,造成细胞染色体损伤[1]。电离辐射诱发的染色体型畸变,主要包括无着丝粒断片、微小体、无着丝粒环、着丝粒环、双着丝粒体、相互易位和倒位,这7种畸变都可作为评价辐射损伤的指标,尤其双着丝粒体可作为估算剂量的首选指标[2]

外周血淋巴细胞染色体畸变的检测,按照GBZ/T 248—2014[3],每位受检者至少分析100个中期分裂细胞,但作为慢性放射病诊断参考指标时至少分析200个中期分裂细胞。中期细胞选择的标准是染色体数目为46 ± 1,染色体分散良好,长短适中,各条染色体可清楚辨认。查阅相关文献[4-9]发现,目前淋巴细胞畸变的检测主要依靠人工在显微镜下阅片完成的。仅少数文献[10-11]报道的是用核型自动扫描系统完成阅片的。

核型自动扫描系统是先在低倍镜下把整张玻片上的所有中期分裂细胞扫描出来,然后系统根据设置好的筛选标准,自动在油镜下扫描出符合要求的较好中期分裂细胞,阅片人员在电脑屏幕上进行分析。此研究每份标本分析200个中期分裂细胞,为了预防扫描出来的个别中期分裂细胞不能用来分析,我们将系统设置为每张玻片扫描250个符合要求的中期分裂细胞。如果一张玻片扫描不到250个符合要求的中期分裂细胞时,我们将备用的片子染色后扫描分析。

人工阅片时,先在低倍镜下寻找分散以及着色良好的中期分裂细胞,然后转换到油镜下进行分析,分析一份标本需要消耗大量的时间。本研究中192份样本,人工组阅片需要耗时128 h,加上前期的培养和收获细胞、滴片和染色,此批标本要将近一个月的时间才能出报告。核型自动扫描系统扫描一份标本的时间约为5 min,且可以24 h不间断扫描,熟练的技师们完成一份标本的阅片和审核时间约为15 min左右,则此批标本大约半个月的时间就可以出报告,效率提高近一倍,这与相关文献报道基本一致[11]

人工在显微镜下阅片时,有时在低倍镜下看似较好的分裂相,到油镜下却发现不能用来分析。而且,在油镜下进行分组和计数,阅片人员的主观因素会很大程度地影响检测结果。当标本量较大时,阅片人员的眼睛非常疲劳,阅片质量会有下降的可能。阅片者分析的中期分裂细胞,也许在玻片的某个局部区域,这就存在漏检的可能。用核型扫描系统阅片时,系统先在低倍镜下对整张玻片进行扫描,然后根据实验室设置的标准,自动在油镜下扫描出最好的250个符合要求的中期分裂细胞,而且,对所有的双着丝粒体进行标记,屏幕上的分裂细胞放大了6000倍,阅片人员在电脑屏幕上进行阅片,这不仅避免了眼睛的疲劳,更是有利于每条染色体的辨别和分组。扫描系统带有计数和标记双着丝粒体的功能,大大提高了分析的速度。核型自动扫描系统有着强大的储存功能,每份标本都有唯一的编号,且每份标本的中期分裂细胞从1开始依次排序,顺序不会发生改变,方便记录和审核阳性的分裂细胞。

人工在显微镜下阅片时,发现畸变的细胞,即使很准确的记录下该细胞的显微镜坐标,审核者也要花费一些时间才能找到该细胞。而且当有异议时,很难互相讨论或请同行的专家进行确认。用扫描系统进行阅片,阅片者发现畸变细胞时,记录下该细胞的唯一编号,审核者很快就可以找到该细胞的图片进行审核确认。当结果有异议时,可以对着图片讨论,也可以把图片拷贝下来,通过网络请同行的专家进行确认,这样确保结果的准确性。

本次研究中,扫描系统组和人工组的染色体畸变细胞率分别为0.193%和0.065%,染色体畸变率分别为0.227%和0.102%,差异均有统计学意义,表明核型扫描系统可以大大提高染色体畸变的检出率。

核型自动扫描系统在提高阅片效率和质量上有着很大的优势,但也有不足的地方,例如,有时会把两条靠在一起的染色体当作双着丝粒体进行标记;未能实现完全自动化阅片;设备昂贵等。总之,核型自动扫描系统可以减轻实验室人员的工作压力和工作量,更是为广大放射工作人员的职业健康提供保障。

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