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作者：杨盼 李刚 研究回顾 本研究的目的是监测X线检查对口腔颊黏膜脱落细胞的遗传毒性和细胞毒性效应以及研究这些效应与其口腔黏膜累积吸收剂量之间的关系。对98例受试者进行不同的口腔X线片检查，在检查前和检查后10天分别收集其口腔颊黏膜脱落细胞。对脱落细胞进行Feulgen和快速绿色染色，并在光学显微镜下进行观察分析，计数微核与其他细胞的细胞率。采用人体模型和剂量芯片的方法计算颊黏膜的累积吸收剂量，剂量范围在0.18~3.54 mGy之间。实验结果表明X线检查前后微核细胞率（P＝0.008）、核固缩率（P＜0.001）以及核溶解细胞率（P＝0.0021）具有显著性差异。吸收剂量低于1 mGy的受试者颊黏膜细胞中，实验结果显示X线检查前后核溶解细胞率（P＝0.0313）有统计学差异，其余细胞率均无显著性差异。此外，细胞变化率与口腔黏膜累积吸收剂量具有相关性（r＝0.25，P＝0.0118）。 当进行一系列包括CBCT在内的口腔X线检查时，口腔颊黏膜微核细胞率会相应增加。 研究概述 1口腔颌面诊断用X线的有效剂量 口腔颌面诊断用X线一直是口腔临床中广泛应用的诊断方法，随着三维影像技术的发展，口腔颌面锥形束CT（Cone Beam CT，CBCT）广泛应用于口腔临床诊断医学。由于CBCT分辨率较高，且成像迅速，对硬组织成像效果好，尤其对于确定牙齿根管数目、口腔种植检查、口腔颌面部囊肿、骨折以及口腔颌面部畸形等疾病等诊断上比曲面体层片所获得的二维图像更为精准，可以为医生制定完善的术前方案提供更为可靠的依据，深受口腔临床医师及科研工作者的青睐。与此同时，患者接受来自口腔诊断用X线的放射剂量也在不断增加。 口腔X线平片检查根据临床需要主要分为口内和口外X线检查两大类，口内X线平片检查主要包括根尖片、合翼片和咬合片。 最常用的口外X线平片检查主要有曲面体层、头颅正位片和头颅侧位片。一般来说，拍摄一张曲面体层片时，患者接受的有效剂量在3.85~30 μSv之间；拍摄一张头颅正位片或一张头颅侧位片接受的有效剂量不高于6 μSv。与口腔常用的X线平片检查不同，口腔颌面锥形束CT是能够提供三维影像的X线检查技术。2014年JB Ludlow等人对以往文献报道的关于CBCT剂量的数据资料进行了meta分析，结果显示平均成人大视野投照有效剂量均值212 μSv,中视野177μSv，小视野84 μSv；平均儿童大/中视野投照有效剂量均值为175 μSv，小视野103 μSv。不同品牌、不同型号的CBCT机器检查，患者的有效剂量差别很大。 2放射线对人体的生物学影响 已有诸多研究表明，放射线对人体的损伤作用具有累积性，且放射线的生物学随机效应具有难以预测性，多次低剂量辐射可能对人体造成的潜在危害已引起了国内外医师和大众的广泛关注。 微核是指位于细胞胞浆内且独立于主细胞核之外的核小体。主要是外界损害因素（生物、物理、化学等因素）作用于细胞后，导致细胞染色体的丢失或断裂，从而在胞浆中形成的一个或数个小核结构。微核试验通过检测总体细胞中微核细胞的率，来检测各种药物、放射线、有毒化学物质的遗传毒性，从而反应其对人体细胞或体外培养细胞遗传学损伤的一个重要方法。微核实验作为一种快速、简便、经济的检测方法，已成为监测辐射生物学的常规分析手段。为了研究不同累积剂量X射线检查后对人体所造成的生物学效应，本研究采用了颊黏膜微核实验的方法，通过对微核细胞率以及凋亡细胞（染色质固缩细胞、核碎裂细胞、核固缩细胞、核溶解细胞）率进行分析来监测X线检查对口腔颊黏膜脱落细胞的遗传毒性和细胞毒性效应。 主要研究结果 本研究共纳入来自北京大学口腔医院正畸科及正颌外科的受试者98例，所接受X线检查剂量如表1所示。 实验中所观察到的细胞如图1所示。 表1 X线检查的拍摄片位、放射剂量及受试人数 图1 实验中观察到的各种类型细胞图例： a.基底细胞 b.双核细胞 c.微核细胞 d.核芽细胞 e.染色质固缩细胞 f.核固缩细胞g.核碎裂细胞 h.核溶解细胞 98例受试者X线检查前后各细胞率改变如表2所示，X线检查前后微核细胞率（P＝0.008），核固缩率（P＜0.001）以及核溶解细胞率（P＝0.0021）具有显著性差异。大剂量组受试者X线检查前后各细胞率改变如表3所示，X线检查前后微核细胞率（P＝0.0098），核固缩率（P=0.0001）以及核溶解细胞率（P＝0.0003）具有显著性差异。小剂量组受试者X线检查前后各细胞率改变如表4所示，实验结果显示X线检查前后核溶解细胞率（P＝0.0313）有统计学差异，其余细胞率均无显著性差异。对各种细胞变化率与口腔黏膜累积吸收剂量进行Spearman相关性分析，发现微核细胞率与吸收剂量具有相关性（r＝0.25，P＝0.0118），结果如表5所示。 表2 98例受试者X线检查前后每1000个细胞中各类型细胞均数，中位数以及四分位数 注:*为小于显著性水平0.05 表3 大剂量受试者X线检查前后每1000个细胞中各类型细胞均数及四分位数 注:*为小于显著性水平0.05 表4 小剂量组受试者X线检查前后每1000个细胞中各类型细胞均数及四分位数 注:*为小于显著性水平0.05 表5 各种细胞变化率与口腔黏膜累积吸收剂量的Spearman秩相关系数和P值 注:*为小于显著性水平0.05 此外，在本研究中，大剂量组中有9名受试者年龄低于18岁者，小剂量组中有8名受试者年龄低于18岁者。分别对大剂量组及小剂量组中年龄大于18岁及小于18岁者的细胞率进行比较分析，结果显示均无统计学差异(P=0.118~0.729以及P=0.080~1.0)。 研究讨论 1口腔X线平片检查或可促进口腔黏膜的细胞毒性效应 本研究表明，一系列口腔X射线检查后，微核细胞率显著增加。然而，仅对低剂量组进行分析，微核细胞率前后变化不明显。这与此前的研究相一致，证实了口腔X线平片检查与基因诱变无显著性相关。 此前的研究表明，核溶解细胞率、核固缩细胞以及核碎裂细胞在口腔X线平片检查后显著增加。然而，在本研究中只有核溶解细胞率在口腔X线平片检查后显著增加。可能原因为在低剂量组的研究中，本实验的样本量相对较少。在大剂量组中，核固缩及核溶解细胞率在X线检查前后具有显著性差异。这些结果验证了口腔X线检查可促进口腔黏膜的细胞毒性效应。 2累积剂量与遗传毒性和细胞毒性效应 通过观察X射线照射前后的细胞变化率进一步揭示口腔X射线检查的累积剂量与遗传毒性和细胞毒性效应之间的关系。 虽然实验结果表明口腔颊黏膜微核细胞的变化率及累积吸收剂量之间存在相关性，但相关系数仅为0.250，属于边界值。 结果表明两者之间几乎没有关系或仅有少量关系。扩大样本可能将进一步揭示这种关系。我们发现进行CBCT检查后累积吸收剂量显著增加，这也间接的证明了CBCT的辐射剂量显著高于传统X线片检查。 3染色体损伤发生于上皮细胞基底层 位于基底层的细胞具有分裂增值的能力，通过基底层细胞的分裂增值，从而不断补充表层脱落的上皮细胞。 而染色体损伤所导致的微核发生于上皮组织的基底层。 因此，在暴露于遗传毒性剂后1到3周可以观察脱落细胞中的最大微核率以及其他类型细胞率。 这也是本研究选择了X射线照射后10天进行取样观察的主要原因。 4未成年人与成年人 一些观点认为,年龄小于18岁的未成年人受到辐射的的风险要高于成年人，尤其青少年风险更高。 为了监测不同年龄的效应，将本研究纳入的患者分为年龄大于18岁以及年龄小于18岁两组。 结果表明，两组受试者之间的遗传毒性和细胞毒性效应差异均无统计学意义。 这可能是由于本研究中年龄小于18岁的患者数量相对较少。 5本实验的局限性 为了证明不同细胞改变率是由于X射线检查引起的，我们抽取了其中8位受试者，一年半后再次进行无X线检查实验。结果显示10天前后各细胞率无统计学差异。因此证明微核细胞率的增加是由X线检查所引起的。 虽然本实验存在一定的局限性，如吸收剂量以身高在170~175 cm的男性为代表，因此可能与实际吸收剂量存在一定的偏差。但是如果考虑本实验大剂量组仅有9名受试者低于18岁，而且小剂量组实验结果与其他文献报道相一致，我们有理由相信吸收剂量的偏差在可接受范围之内。 专家简介 李刚,医学博士，北京大学口腔医学院主任医师、教授、博士研究生导师。2004年获得瑞典卡罗林斯卡医学院口腔学校博士学位，随后在荷兰阿姆斯特丹大学口腔医学院（ACTA）做博士后，主要参与了欧共体立项的“智能影像探头”（Intelligent Imaging Sensors ）的研制工作，并参加了日常临床和教学工作。2007.3至今在北京大学口腔医学院口腔颌面放射科工作。现任中华口腔医学会口腔颌面放射专业委员会常委兼学术秘书，欧洲口腔颌面放射学会创始会员，国际口腔颌面放射学会官方刊物《牙颌面放射学》（Dentomaxillofacial Radiology）杂志副主编, 《牙科影像科学》（Image Science in Dentistry）杂志、《国际放射学杂志》（International Journal of Radiology）、《法医病理学杂志》（Journal of Forensic Pathology）等英文杂志编委。在SCI收录及英文期刊发表论文80余篇，专著一部。主要研究方向有：数字化口腔医学影像、口腔颌面放射生物学及法齿学。 |
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