电离辐射可影响活细胞内的原子,从而破坏细胞的遗传物质[1]。幸运地是,机体内细胞足以修复这种破坏;然而,一旦DNA损伤无法有效修复,细胞可能死亡甚至癌变[2]。高剂量辐射暴露可能导致皮肤烧伤和急性辐射综合征,并可诱发恶性肿瘤、心血管疾病等长期健康效应[3]。环境中的低剂量辐射暴露不会立刻导致健康效应,但会增加恶性肿瘤发生风险[4]。
电离辐射已广泛用于医学、工业、农业和科研领域,而人类98%的人造辐射剂量来源自医疗领域:每年全球有超过36亿·次影像诊断检查、3700万次核医学检查以及750万次放疗[5]。据推测,24%的辐射暴露来自CT扫描,双能X线吸收法已广泛用于测定身体成分组成变化;介入影像学已成为医疗辐射暴露的第二大来源,与核医学共同成为医疗卫生人员的最大辐射暴露源;超过半数恶性肿瘤患者接受放疗治疗[6-10]。合理应用电离辐射有利于改善患者临床预后、推动生物医学研究,但误用、滥用可能导致致命性结局;科学、客观评价医疗辐射带来的可能健康危害、建立有效的预防措施对于管控辐射暴露风险具有重要意义。本文主要就医疗辐射的健康危害及其防控作一综述。
1 文献检索在中国知网、万方数据、维普、PubMed、Web of Science、Scopus数据库中,以辐射、健康效应、风险、危害、防护、干预为关键词,收集自数据库建库至2023年4月1日公开发表的有关医疗辐射导致的健康危害及其防护的相关文献,排除综述性、会议报告、通讯类文献。删除重复文献后,以Microsoft Excel 2010建立数据库,系统整理医疗辐射的健康危害与防护措施。
2 医疗辐射的健康危害 2.1 医疗辐射对心血管疾病的影响既往接受高剂量辐射治疗的恶性肿瘤患者随后发生心血管并发症风险较高[11];< 200 mGy剂量的电离辐射有益,低剂量辐射可促进心脏健康、减轻氧化应激和炎症导致的损害,但动物实验和人体研究亦显示低剂量辐射对心脏的有害影响[12]。近期纳入93项研究的meta分析结果显示,电离辐射暴露增加全部心血管疾病(每Gy暴露剂量超额相对危险度 = 0.11,95% CI:0.08~0.14)以及缺血性心脏病、其他心脏病、脑血管疾病、其他心血管疾病等4种主要心血管疾病相对危险度;推测心血管疾病死亡风险主要来源于脑血管疾病(每Gy暴露剂量为0.94%~1.26%),其次为缺血性心脏病(每Gy暴露剂量为0.30%~1.20%)[13]。对加拿大63 707例和美国马萨诸塞州13 568例接受多次低剂量(< 0.5 Gy)X射线透视检查的结核患者分析显示,0.5 Gy剂量辐射暴露导致缺血性心脏病发生呈上升趋势(每Gy暴露剂量超额相对危险度为0.267,95%CI:0.003~0.552,P = 0.048)[14]。对瑞士1992—2012年接受乳腺癌辅助放疗的57 066例患者随访发现,乳腺癌诊断后25年冠脉事件累计发病率在左侧乳腺接受放疗的患者中为7.0%、在右侧乳腺接受放疗的患者中为4.4%[15]。对瑞典斯德哥尔摩-哥特兰区域癌症中心登记的8 015例乳腺癌患者随访到2017年,发现乳腺癌辅助化疗增加心律失常和心衰发生风险[16]。对1958—2001年瑞典和丹麦接受放疗的2 168例乳腺癌患者进行病例-对照研究,发现主要冠脉事件发生率随心脏暴露剂量呈线性增加,这种上升自放疗后5年开始、直至放疗后30年[17]。此外,辐射暴露还可以增加高血压发生风险[18]。
2.2 医疗辐射对代谢性疾病的影响对1996—2022年发表的27篇符合纳入和排除标准的文献进行meta分析,发现放射工作人员血清中三碘甲状原氨酸(T3)、甲状腺激素(T4)水平较对照人群显著降低(P < 0.05)、游离四碘甲状腺原氨酸(FT4)水平较对照人群显著升高( P < 0.05),发生甲状腺结节的相对危险度显著高于对照人群( P < 0.05),提示长期低剂量辐射暴露可能影响放射工作人员甲状腺素水平和甲状腺结节发生 [19]。鲁碧峰等[20]调查发现,武汉市放射工作人员甲状腺功能异常率(8.49% vs. 4.80%)、血清总甲状腺素[(8.26±1.41) μg/dL vs.(7.95±1.07) μg/dL]和FT4水平[(17.15±2.42) pmol/L vs.(16.33±2.19) pmol/L]均显著高于非放射工作人员(P < 0.05);且年龄、年辐射暴露累积剂量越大,甲状腺功能异常风险越高。对江苏省679例暴露于低剂量辐射的放射工作人员调查发现,放射工作人员血清T3、T4水平显著低于未暴露对照者( P < 0.05) [21]。徐汉丽等[22]对暴露于电离辐射的心血管内科医务人员研究发现,长期暴露于低剂量电离辐射可能增加心血管内科医务人员亚临床甲状腺功能减退症发生风险。对杭州市5所医院572例医务人员进行对照-对照研究发现,男性医务人员代谢综合征患病率随暴露时间延长而升高(P < 0.05);二元logistic回归分析发现,调整体质量指数、年龄因素后,辐射暴露时间 ≥ 10年是空腹血糖升高的独立危险因素( OR = 3.052,P < 0.05);调整性别、年龄因素后,辐射暴露时间是代谢综合征发生的独立危险因素( OR = 4.132,P <0.05),提示长期电离辐射暴露可能增加慢性代谢性疾病的发生风险 [23]。
2.3 医疗辐射对血液系统疾病的影响人体造血系统是放射性辐射的敏感靶系统,外周血指标改变是辐射损伤的早期表现。对新疆维吾尔自治区388家医疗机构随机抽取的260例放射工作人员问卷调查结果显示,放射工作人员血常规指标异常率随年龄增长而上升(P < 0.05) [24]。刘亚奇和于夕荣[25]调查发现,介入放射工作人员白细胞数(5.82 × 109/L)低于非介入放射工作人员(6.03 × 109/L)(P < 0.05),且白细胞数和血小板数随辐射暴露时间延长呈下降趋势( P < 0.05)。对2016年济南市916例放射工作人员健康状况评价发现,白细胞计数异常率为7.75%、血红蛋白异常率为28.60%、血小板计数异常率为7.75% [26]。对2002—2011年聊城市放射工作人员进行职业健康检查,结果发现白细胞计数异常率为5.48%~21.76%、染色体畸变率为0.52%~6.12%[27]。对2021年5—6月土耳其一所大学附属医院169例放射工作人员和170例非放射工作人员调查,发现暴露于电离辐射< 10年者白细胞和中性粒细胞计数均下降,而暴露于电离辐射 ≥ 10年者白细胞计数、血红蛋白水平和中性粒细胞计数均下降、但红细胞体积分布宽度上升(P < 0.005),且红细胞体积分布宽度和淋巴细胞水平随放射工作年限延长而显著上升 [28]。近期一项纳入10项研究的meta分析结果显示,医疗辐射工作者和非医疗辐射工作者平均红细胞血红蛋白浓度、白细胞计数、血小板水平、平均红细胞体积、单核细胞、淋巴细胞计数差异均无统计学意义(P > 0.05) [29]。
2.4 医疗辐射对恶性肿瘤的影响既往研究发现,儿童青少年时期电离辐射暴露者甲状腺癌发生风险上升[30]。荟萃分析结果显示,< 15岁儿童暴露于电离辐射后,甲状腺癌发生风险与暴露剂量呈显著线性剂量-效应关系;儿童期暴露于每Gy电离辐射后,甲状腺癌超额危险度为7.7(95%CI:2.1~28.7)[31]。Veiga等[32]开展系统meta分析,发现甲状腺癌危险度在2~4 Gy辐射剂量时增加、在10~30 Gy时趋于平缓,随后下降,在> 50 Gy时显著上升。Lubin等[33]研究发现,在辐射剂量< 0.2 Gy时,甲状腺癌危险度随甲状腺辐射剂量增加而上升(P < 0.01)。近期一项纳入25项研究、111 639 943例研究对象的meta分析结果显示,成人接受CT扫描后癌症发生风险增加( OR = 5.89,95% CI:3.46~10.35),且恶性肿瘤发生风险随辐射剂量(OR = 33.31,95% CI:21.33~52.02)和扫描频次(OR = 14.08,95% CI:6.60~30.05)增加而上升[34]。对1950—1980 我国24个省(自治区、直辖市)27 011名医用X射线工作者和同期25 782名非放射科室医务人员评估发现,X射线工作者恶性肿瘤发病率显著高于对照组医务人员(RR = 1.2),其中白血病、皮肤癌、女性乳腺癌、肺癌、肝癌、膀胱癌和食道癌RR值分别为2.2、4.1、1.3、1.2、1.2、1.8和2.7[35]。此外,1、5、10岁儿童接受胸部CT扫描后,肺癌和女性乳腺癌终生归因风险较高,其中女性乳腺癌终生归因风险分别为10.9/105、30.8/105和34.5/105[35]。
3 医疗辐射防护对于患者,放射工作者应确保各种有辐射的检查合理使用、避免过度滥用,同时确保辐射剂量合理;对于放射工作者,应向患者提供最合理的影像学诊断技术;对于监管部门,应与辐射安全机构合作,加强放射工作者辐射安全和辐射防护知识宣传教育、提高对辐射防护法律、法规、政策的依从性。个体应限制、降低辐射暴露频次,远离辐射源,穿戴防护设备。同时,医院应开展辐射事故应急演练,从而增强医务人员安全意识、提升辐射事故应急处置能力[36-37]。
4 结 语电离辐射已广泛用于临床疾病诊断和治疗,使患者获益;但辐射暴露亦可能增加皮肤、心血管系统、血液系统和代谢性疾病发生风险,甚至可能导致恶性肿瘤发病率上升。因此,在临床实践中因尽可能避免辐射暴露或降低辐射暴露剂量,及时、客观、科学评估辐射引发的急慢性毒性、强化辐射安全与防护健康教育[38],从而有效降低电离辐射造成的健康危害。
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