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X射线血液辐照技术及其临床应用

2021-08-20 15:16     来源:New Discovery     血液辐照X射线伽马射线

一、输血相关移植物抗宿主病

输血本质上是血液细胞移植的过程。正常受血者(宿主)自身可识别、排斥和清除献血者淋巴细胞(移植物)。若受血者存在免疫功能缺陷,异体淋巴细胞在体内存活、增殖并对宿主器官进行免疫攻击,进而引发严重免疫性输血反应:输血相关移植物抗宿主病(transfusion-associated-graft-versus-host disease,TA-GVHD)。

TA-GVHD发病率不高(0.01~0.1%),但死亡率高达90%~100%。预防TA-GVHD的关键是阻止献血者淋巴细胞在宿主体内存活和增殖。大多数国家将高危人群使用辐照血液作为TA-GVHD的标准预防方案。

二、血液辐照技术

电离辐射能够对细胞DNA产生永久损伤,采用一定剂量伽马(γ)射线或X射线照射血液制品(25~30Gy),可显著降低淋巴细胞分裂增殖能力,有效预防TA-GVHD。

我国未明确规定辐照血液制品的使用范围,可能发生TA-GVHD的高危患者应输注辐照处理的血液制品。日本TA-GVHD发病率相对较高,提倡红细胞、血小板、血浆等均进行辐照处理。英美等国家从婴幼儿用血、特殊疾病等方面,制定了辐照血液的具体适用范围。

临床血液辐照设备主要有三种类型:

• γ射线辐照设备

• X射线辐照设备

• 直线加速器

γ射线辐照设备通常采用钴60(60Co)或铯137(137Cs)作为同位素放射源,其危险程度和维护成本均较高。直线加速器和X射线辐照设备都可产生X射线,但是前者一般为放射治疗设备,用于血液辐照存在诸多限制。

三、X射线血液辐照

X射线在医学领域应用广泛,防护技术成熟,无放射废物产生,相对于γ射线,X射线在人员操作、管理维护等方面都更为安全可靠。

X射线血液辐照设备主要由自屏蔽柜式主机、X射线管组件、高压发生器、控制系统、血杯容器等部分组成,利用X射线球管产生X射线来代替同位素放射源。球管上电时产生射线,电源关闭即可停止射线输出,从工作原理上保证了环境放射性危害可控。血杯容器用于装载待辐照的袋装血液制品,为了杯内空间的辐照剂量分布均匀,往往采用旋转式辐照的产品设计,按照球管数量还可细分不同的产品规格配置。

四、讨论

γ射线同位素放射源的管理是个由来已久的难题,特别是137Cs放射源一般为氯化铯形态(粉末状、易溶于水),管控难度更大。若137Cs和60Co等放射源不慎被遗弃,将造成严重的放射污染。永久放射源对机体铅层屏蔽要求较高,导致γ射线血液辐照设备的整机非常笨重,其生产、安装、管理和维护均较为复杂。

国际上关于X射线和γ射线血液辐照效应的比较研究,以及两者用于预防TA-GVHD的研究,均已有数十年历史。1998年,美国食品药品监督管理局(FDA)批准了Rad-Source公司生产的RS 3000上市,该产品是全球首台可用于临床的X射线血液辐照设备。2010年,英国血液学标准委员会发布了新版《辐照血液使用指南》,指出γ射线和X射线具有等同的血液辐照效果,均可安全应用于临床。

X射线血液辐照设备通过球管产生射线,辐射控制和剂量管理更为方便和安全,解决了以往需要放射性同位素作为永久放射源的技术瓶颈。考虑到全球对放射源管理的要求日趋严格,逐步采用X射线血液辐照设备替代相关同位素放射源设备,可以降低公众对于放射源的心理恐慌,加快血液辐照技术的临床应用,推动TA-GVHD预防工作。近期已有国产X射线血液辐照设备通过了医疗器械技术审评,并且也有同类进口设备启动了注册申报。待上述设备正式上市后,我国X射线血液辐照设备的临床应用空白将有望得到逐步填补。


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