c形臂x光机急性扫描诱导的生物效应研究

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1、C形臂X光机急性扫描诱导的生物效应TheresearchofbiologicaleffectsinducedbyC-armXrayacutescan作者姓名：杨博专业名称：外科学指导教师：李宏伟教授学位类别：医学硕士答辩日期：2015年6月1日中文摘要目前，越来越多的C形臂X光机扫描被应用到骨科手术当中。虽然C形臂的和患者的健康产生了辐射损害。C形臂X光机的高频使用或者滥用导致医护人员和患者受到低剂量电离辐射照射，累积的电离辐射可能导致受照人群（医护人员、患者和家属）发生随机性效应或确定性效应。此外，如何做好C形臂

2、X光机在术中的辐射防护也是放射防护领域亟需解决和关注的问题。低剂量电离辐射诱导的效应主要包括损伤效应和有益效应，这两种生物效应存在巨大的争议。低剂量电离辐射诱导的有益效应包括兴奋性效应和适应性反应，而损伤效应则包括确定性效应和、随机性效应、旁效应、遗传效应和基因组不稳定性等。根据人群流行病学资料（日本原子弹爆炸幸存者数据），低剂量电离辐射诱导的损伤效应呈线性无阈模型，即辐射人群的癌症风险和与辐射剂量呈线性关系。科学家对线性无阈模型（LNT）的主要存在有两种截然不同的观点，一是线性无阈模型可能过高评估了辐射致癌风险，

3、①100mSv-50mSv的辐射剂量不能诱发显著的生物效应；②辐射高本底的研究结果不能充分证实辐射损伤效应；③低剂量电离辐射能诱导有益效应；④电离辐射导致机体的DNA损伤，未必一定诱发癌症或者恶性肿瘤。二是线性无阈模型可能低估了电离辐射诱导的癌症风险，①电离辐射可以诱导旁效应；②存在辐射超敏感人群和基因组不稳定性。研究表明C形臂单次扫描或者少量多次扫描均在低剂量电离辐射的范围内，低剂量电离辐射诱导的生物效应尚且存在较大争议。所以研究C形臂X光机辐射诱导的生物效应不仅能丰富低剂量电离辐射理论，还能为辐射暴露人群提供相

4、应的理论依据。目的研究C形臂X光机急性扫描对小鼠机体的生物效应方法将健康雄性BALB/c小鼠60只随即分为对照组、单次、四次、八次、十二次扫描组，每组12只。对照组小鼠不扫描，扫描组用C形臂X光机对小鼠进行全身扫描。用热释光剂量计测量每个实验组小鼠的吸收剂量率。在照射24小时后，制备并冻存细胞悬液、血清和小鼠的甲状腺组织。采用生物化学方法检测小鼠甲状腺组织中超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）的水平；采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清中IL-4和IFN-γ的变化；流式细胞仪检测各照射组小鼠外周血淋巴和

5、骨髓细胞的凋亡水平。结果1.不同次数C形臂X光机扫描对小鼠甲状腺组织中MDA水平的影响甲状腺组织上清经试剂盒检测结果：和对照组相比，八次和十二次C形臂扫描显著增加了甲状腺中MDA的水平，并且MDA的水平在十二次C形臂扫描后达到顶峰，甲状腺组织中的MDA水平分别升高了2.39、3.49倍，差异具有统计学意义（F=8.31，P<0.05）。2.不同次数C形臂X光机扫描诱导的SOD水平变化甲状腺组织上清经试剂盒检测结果：和对照组相比，四次、八次和十二次C形臂扫描极大的降低了甲状腺中的SOD活性，SOD水平分别降低了19.

6、23%、25.80%和27.95%（F=4.61,P<0.05）。3.不同次数C形臂扫描诱导的血清IFN-γ和IL-4水平血清经ELISA试剂盒检测结果：和对照组相比，血清IFN-γ和IL-4水平在四次、八次、十二次C形臂扫描后呈下降趋势，在十二次C形臂扫描后两者水平达到最低值，血清IFN-γ和IL-4水平在四次以上扫描后分别降低了14.71%和22.60%、22.99%和44.05%、31.70%和44.43%，差异有统计学意义（F=59.26，P<0.05）;IFN-γ/IL-4比值在不同次数照射后均无显著变化

7、，差异无统计学意义（F=12.47，P>0.05）。4.不同次数C形臂扫描诱导外周血淋巴细胞凋亡水平变化外周血淋巴细胞经流式细胞仪检测结果：和对照组相比，八次和十二次C形臂扫描增加了小鼠外周血淋巴细胞的凋亡水平，凋亡水分别增加了1.68、2.40倍，差异有统计学意义（F=23.56，P<0.05）。5.不同次数C形臂扫描诱导骨髓细胞的凋亡水平变化骨髓细胞经流式细胞仪检测结果：和对照组相比，十二次C形臂扫描增加了骨髓细胞的凋亡水平，凋亡水平增加了2.02倍，差异有统计学意义（F=19.31，P<0.05）。结论C形臂

8、X光机多次扫描改变了机体的氧化水平和免疫学相关指标。另外，机体通过启动凋亡来为维持基因组稳定性。关键词C形臂X光机；氧化水平；免疫水平；造血系统AbstractAtpresent,moreandmoreC-armXrayscanswereusedintotheorthopedicsurgery.AlthoughtheusageofC-armXrayscans