性腺及甲状腺是人体对电离辐射敏感性较高的器官,也是在急性放射损伤患者的诊治过程中应重点关注的靶器官。本研究通过对南京“5.7” 192Ir源辐射事故中1例外照射致轻度骨髓型急性放射病患者住院治疗期间的血中激素水平及精液质量进行定期监测,探讨外照射致急性放射损伤对生殖及内分泌功能的影响。
一、资料与方法1. 病例资料:2014年5月7日,江苏省南京市发生192Ir源放射事故,事故中,一名受照者“王”全身受到较大剂量不均匀照射,事故具体经过详见周启甫等[1]的报道,剂量估算详见本期戴宏等的报道。“王”全身等效剂量相当于一次急性全身均匀受照1.51 Gy,甲状腺局部受照剂量为0.03 Gy,睾丸局部受照剂量为9.16 Gy。受照后5 d,“王”被送至苏州大学附属第二医院接受治疗,入院后诊断为轻度急性骨髓型放射病。“王”于受照后171 d接受第1次肌皮瓣移植术,受照后263 d接受第2次肌皮瓣移植术,受照后383 d出院。
2. 检测指标与测定方法:根据“王”身体状况,在其住院的378 d期间,每1~5个月复查一次甲状腺功能,每5~42 d测定一次血中性激素水平,定期留精液样本行精液分析,同时定期进行甲状腺、睾丸及附睾的相关影像学检查。
(1)甲状腺功能:采用三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、游离甲状腺素(FT4)、促甲状腺激素受体抗体(TRAb)及促甲状腺激素(TSH) 6个指标进行评价,电化学发光法测定,检测仪器为瑞士罗氏公司生产的Cobas e 601,相应试剂由同公司提供,甲状腺超声检查所用仪器为意大利百胜公司Esaote Mylab。
(2)血清性激素:使用促卵泡刺激素(FSH)、促黄体生成素(LH)、泌乳素(PRL)及睾酮(T)、性激素结合蛋白(SHBG) 5个指标进行监测,电化学发光法测定,检测仪器为美国贝克曼公司Unicel DxI 800,相应试剂由贝克曼公司提供,睾丸及附睾的MRI扫描使用荷兰飞利浦1.5T磁共振成像系统,超声检查仪器同甲状腺。
(3)精液分析:于“王”受照后9、30及92 d进行精液分析,每次采集精液量2.5~4 ml,稀释比例为1:1,使用北京伟力彩色精子质量检测系统进行分析。
3. 雄激素替代治疗:受照后92 d,给予“王”雄激素替代治疗,口服十一酸睾酮胶丸40 mg/次,3次/d。
二、结果1. 垂体-甲状腺轴功能的改变:甲状腺超声检查结果提示,“王”甲状腺形态正常,未发现有明显异常,相关激素的监测结果见表 1。
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表1 “王”垂体-甲状腺功能轴受照后不同时间变化趋势 Table 1 The variation of "Wang"′s pituitary-thyroid axis function with days after exposure |
2. 垂体-性腺轴功能的改变:“王”住院期间,多次对“王”行睾丸及附睾MRI扫描,结果提示,“王”双侧鞘膜积液,符合放射性损伤改变,双侧睾丸及附睾未见其他明显异常,超声检查未见明显异常,多次影像学检查未见有明显改变。性激素水平变化见表 2。
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表2 “王”血清性激素水平随受照后不同时间的变化趋势 Table 2 The variation of sex hormones in "Wang"′s serum with days after exposure |
3. 精液分析:检查结果提示,“王”精子活力异常,精子存活率及精子密度进行性降低,至受照后92 d,“王”精子存活率降低至0,具体参数指标见表 3。
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表3 “王”的精液分析结果 Table 3 The semen analysis results of "Wang" |
甲状腺是对电离辐射中度敏感的器官,放射性甲状腺功能减低症是较常见的放射性甲状腺疾病[2]。对多例辐射事故患者进行观察,发现有甲状腺功能减低的趋势,且受照剂量越小,甲状腺功能减低的症状出现越晚[3]。“王”受照初期甲状腺功能正常,B超检查未见明显异常,受照121 d后才发现有甲状腺功能减低,这可能是因为“王”的甲状腺局部受照剂量较小,故甲状腺功能减低出现较晚。受照338 d后,“王”的血清T3、T4、FT3、FT4指标正常,TSH升高,出现亚临床甲状腺功能减低,监测结果与何玲等[4]对2010年成都60Co源辐射事故中1例中度骨髓型急性放射病患者的甲状腺功能的随访观察结果一致。
睾丸属于对辐射高度敏感的组织,受照后易引起生殖及内分泌功能障碍[5]。“王”入院后,多次对“王”行睾丸及附睾的超声及MRI检查,发现有双侧鞘膜积液,符合放射性损伤改变。而血清性激素检查提示,“王”的血清SHBG长期高于正常水平,说明受照后“王”的睾丸功能减退。“王”的血清PRL水平长期高于正常,根据Darzy和Shalet[6]的报道,下丘脑的放射敏感性要高于垂体,因此,即使下丘脑及垂体受照剂量较小,下丘脑仍有可能发生放射损伤,泌乳素抑制因子(RIF)分泌量减少,引起垂体PRL分泌量增多。
“王”的性激素分泌水平受到下丘脑-垂体-睾丸轴的调控,同时受到全身营养状况及感染防治情况的影响。“王”入院时处于高代谢应激状态,食欲及营养尚可,未发生明显感染,此时,“王”的性激素分泌水平主要受下丘脑-垂体-睾丸轴的调控。受照后初期,“王”的血清FSH、LH及T均处于正常水平,随着受照后时间的增加,“王”的血清FSH的水平明显升高,LH水平轻微升高,T的水平在正常范围内波动,这可能是由于曲精小管中的生精上皮的辐射敏感性较高,而间质细胞对辐射相对不敏感[7]。当生精上皮受损时,曲精小管中的支持细胞抑制素的分泌量下降,削弱了对FSH分泌的负反馈抑制作用,因此,垂体FSH分泌量明显增加,而分泌睾酮的间质细胞对辐射相对不敏感,因此,血清T浓度在正常范围内波动。有文献报道,血清FSH水平越高,睾丸支持细胞-曲细精管嵌合体受损越严重,而血清LH水平则提示间质细胞受损水平[8],这可以解释为何“王”的血清FSH升高幅度大于LH升高幅度。随着受照后时间增加,睾酮T水平降低,这可能是由于尽管睾丸间质细胞辐射抗性相对较大,其仍存在一定的放射损伤。
受照后171 d,“王”接受第1次肌皮瓣移植术,术后患者食欲欠佳,饮食量很少,血清前白蛋白下降明显,营养状况欠佳,行创面分泌物培养提示鲍曼不动杆菌阳性,复查血清性激素提示,“王”的FSH、LH水平骤降,T亦处于较低水平。在局部处理的基础上,联合使用多种抗生素,并调整营养支持方案,给予肠内营养,“王”的血清FSH及LH稍有升高,T仍处于较低水平。“王”于受照后263 d接受第2次肌皮瓣移植术,术后伤口再次发生感染,并出现多器官功能衰竭症状,伴电解质紊乱、严重消瘦。与此同时,“王”的血清FSH、LH及T水平再次出现骤降。考虑“王”的免疫力低下,且住院期间使用抗生素,真菌二重感染的可能性大,故加用抗真菌药物,同时采取肠外+肠内+进食少量半流质改善患者营养,随着感染的控制及营养状况的改善,“王”的血清FSH、LH及T水平逐渐上升。
“王”的睾丸受照剂量较大,约为9.16 Gy,其血清FSH、LH长期高于正常值,而T长期低于正常水平,精液分析结果提示,“王”的精子存活率进行性下降,至受照后92 d降低至0,直至出院时,未观察到精子存活率恢复。在河南“4.26”60Co辐射事故中,3例受照者“勇”、“民”、“义”睾丸受照剂量分别为2.2、1.9及1.6 Gy,3例受照者照后血清FSH均稍有升高趋势,血清睾酮水平有下降趋势,其中“民”FSH水平超过正常值上限,其余2例血清性激素指标均处于正常范围,3例受照者在受照后3个月左右均出现一过性无精子,后精子存活率逐渐恢复[9, 10]。不同发育阶段的生精细胞放射敏感性不同,精原细胞放射敏感性较高,较小剂量照射后存活率即降低,精子放射抗性较大,较大照射剂量才影响其活力,精子发育成熟约需10周,每个精子可存活4周或更久[11]。因此,尽管“王”与“勇”、“民”、“义”3例睾丸受照剂量差别较大,但均在受照后3个月左右出现精子存活率降低至0,推测这是由于精原细胞受损、精子储备耗竭的缘故。Beaulieu等[12]观察到,睾丸受到较小的受照剂量即可引起精子存活率下降;2~5 Gy的受照剂量可引起暂时性不育;5 Gy以上的受照剂量可造成终生不育。河南60Co辐射事故中3例受照者睾丸受照剂量均在2 Gy左右,因此,出现暂时性不育。“王”的睾丸受照剂量>5 Gy,目前尚未观察到有精子存活。推测有两方面原因,一方面由于睾丸受照剂量较大,另一方面可能由于“王”年龄较大,其本身精子存活率较低。
男性睾丸功能减退、血清T水平下降可引起诸多临床症状,如神经血管功能紊乱、记忆力减退、骨骼及肌肉功能减退等,雄激素替代治疗可有益于改善T水平下降引起的各种症状[13]。为改善患者生存质量,受照后92 d起,“王”开始口服十一酸睾酮胶丸行雄激素替代治疗,随着患者全身状况好转及激素替代治疗发挥作用,其血清T水平逐渐升高至正常水平,至出院时,血清T上升至503.8 ng/dl。
本研究对1例外照射轻度骨髓型急性放射病患者的内分泌及生殖功能进行了较为系统的观察。辐射源外照射可引起内分泌功能减低,并影响患者的生殖能力。血清相关激素水平的监测可动态评估患者的内分泌功能,生殖功能的评估可结合血清性激素水平及精液分析结果,相关影像学检查结果有重要参考价值。在患者的临床救治过程中,应注意全身营养状况及感染防治情况对激素分泌水平的影响。睾丸功能减退、血清T水平下降可影响患者的生存质量,应及时行雄激素替代治疗。该病例为今后核与辐射事故中相关病例的诊治提供了宝贵经验。
利益冲突 作者无利益冲突,排名无争议,作者的配偶、工作伙伴或子女不存在影响研究结果的财务关系 作者贡献声明 郭凯琳负责此论文的设计及撰写;刘玉龙主持了患者的临床救治工作,并在论文撰写过程中给予了指导;王优优、李元、卞华慧、陈炜博、郑旭、包明月均参与了患者住院期间的临床诊治工作。所有作者均阅读了论文稿件,并可以证明论文的原创性[1] | 周启甫,陈栋梁,周晓剑,等. 南京192Ir放射源辐射事故应急调查及分析[J]. 中华放射医学与防护杂志,2014,34(8):561-562. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2014.08.001. Zhou QF, Chen DL, Zhou XJ, et al. Emergency investigation and analysis of the 192Ir source accident in Nanjing[J]. Chin J Radiol Med Prot, 2014,34(8):561-562. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2014.08.001. |
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