中华放射医学与防护杂志  2023, Vol. 43 Issue (6): 447-456   PDF    
低剂量电离辐射对医务放射工作人员甲状腺影响Meta分析
杨勇 , 王强 , 杨陆婷 , 俞爱青 , 赵徵鑫 , 朱波 , 景丽艳     
杭州市职业病防治院职业卫生与放射卫生科,杭州 310014
[摘要] 目的 评估低剂量电离辐射对医务放射工作人员甲状腺的影响。方法 检索1996—2022年发表的相关文献,按照纳入和排除标准筛选文献,最终纳入27篇文献,涉及22 937人。采用Stata 16.0开展Meta分析,分析血清中三碘甲状原氨酸(T3)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、甲状腺激素(T4)、游离四碘甲状腺原氨酸(FT4)、促甲状腺激素(TSH)水平和甲状腺结节检出率,并开展不同职业分类放射工作人员甲状腺功能的亚组分析。结果 采用随机效应模型分析,放射工作人员T3、T4水平的标准化均数差(SMD)分别为-0.19(-0.37, -0.01) 和-0.34(-0.38, -0.30),与对照组比有降低的危险性(Z=2.07、-16.06, P < 0.05);放射工作人员FT4水平的SMD为0.22(0.06, 0.39),与对照组比有升高的危险性(Z=2.61, P < 0.05);放射工作人员甲状腺结节发生相对危险度为1.47(1.19, 1.82),与对照组比有升高的危险性(Z=3.58, P < 0.05)。亚组分析结果表明介入放射学工作人员T3、T4、TSH水平的SMD分比为-0.29(-0.51,-0.07)、-0.31(-0.47,-0.15)、-0.43(-0.73,-0.13)(Z=-2.55、-3.86、-2.82, P < 0.05),核医学工作人员T4水平SMD为-0.26(-0.45,-0.07),与对照组比有降低的危险性(Z=-2.70, P < 0.05)。结论 长期低剂量电离辐射可能影响放射工作人员甲状腺素水平和甲状腺结节,尤其是介入放射学工作人员,应重点关注其放射防护。
[关键词] 放射工作人员    电离辐射    甲状腺    Meta分析    
Meta-analysis of the effects of low-dose ionizing radiation on the thyroid of medical radiation workers
Yang Yong , Wang Qiang , Yang Luting , Yu Aiqing , Zhao Zhixin , Zhu Bo , Jing Liyan     
Hangzhou Hospital for Prevention and Treatment of Occupational Diseases, Hangzhou 310014, China
[Abstract] Objective To assess the effects of low-dose ionizing radiation on the thyroid of medical radiation workers. Methods Based on the inclusion and exclusion criteria, 27 articles, involving 22 937 individuals, were screened finally from relevant literature published from 1996 to 2022. Meta-analysis was carried out using Stata 16.0 for serum levels of triiodothyronine (T3), free triiodothyronine (FT3), thyroid hormone (T4), free thyroid hormone (FT4), thyrotropin-stimulating hormone (TSH) and thyroid nodule rates. As well, subgroup analysis were carried out of thyroid function in different types of radiation workers. Results The standardized mean difference (SMD) at T3 and T4 levels for radiation workers was -0.19 (-0.37, -0.01) and -0.34 (-0.38, -0.30), lower than that of control group (Z=2.07, -16.06, P < 0.05). The SMD at FT4 levels for radiation workers was 0.22 (0.06, 0.39), higher than control group (Z=2.61, P < 0.05). The relative risk of thyroid nodules in radiation workers was 1.47 (1.19, 1.82), higher than that of control group (Z=-3.58, P < 0.05). The analysis result for subgroup showed that the SMD for T3, T4 and TSH levels in the interventional radiology workers were -0.29 (-0.51, -0.07), -0.31 (-0.47, -0.15) and -0.43 (-0.73, -0.13) (Z=-2.55, -3.86, -2.82, P < 0.05), respectively, and the SMD for T4 levels in the nuclear medicine workers was -0.26 (-0.45, -0.07), which meaned a reduced risk compared to the control group (Z=-2.70, P < 0.05). Conclusions Long-term low doses of ionising radiation may have adverse effects on thyroid hormone and thyroid nodule in radiation workers, particularly in interventional radiology workers, and attention should be focused on their radiation protection.
[Key words] Radiation worker    Ionizing radiation    Thyroid    Meta analysis    

长期低剂量电离辐射可以影响放射工作人员血液系统、内分泌等多个系统。甲状腺是辐射敏感器官,国内外对长期接触低剂量电离辐射影响甲状腺的研究结果尚不一致。电离辐射对甲状腺影响包括甲状腺结构和功能,其中甲状腺结构异常主要表现为甲状腺结节,甲状腺功能异常主要表现为三碘甲状腺原氨酸(T3),游离三碘甲状腺原氨酸(FT3),甲状腺素(T4)、游离甲状腺激素(FT4)、促甲状腺激素(TSH)水平异常。Alawneh等[1]发现电离辐射可以影响T3和TSH水平,对T4和甲状腺结节没有影响;Benhawy等[2]研究发现低剂量电离辐射可以影响T4、TSH水平,对T3无影响;鲁碧峰等[3]研究结果表明,低剂量电离辐射与T4水平呈正相关,与T3、TSH水平呈负相关。Guo等[4]研究发现,低剂量电离辐射影响T3、T4水平。为探究低剂量电离辐射对医务放射工作人员甲状腺的影响,通过检索1996-2022年公开发表的文献进行Meta分析。

资料与方法

1. 资料来源:检索Pubmed、Embase、Web of Science、中国知网、万方数据库、维普。末次检索时间为2022年12月31日。

2. 研究方法:通过主题词、关键词、题目、摘要等组合形式,检索数据库得到相关文献。通过查阅题目和摘要,对文献进行筛选。本次文献检索的主题词包括低剂量电离辐射、放射工作人员、甲状腺、健康、结节;英文检索的主题词包括Thyroid Gland、Radiologist、Ironizing Radiation、Occupational Exposure、Health。

3. 纳入和排除标准:纳入标准:①1996年以后发表的文献。②研究电离辐射对甲状腺影响,设有放射组和对照组,放射组包含医务放射工作人员,对照组为不接触射线人员,两组研究对象性别和年龄构成相近或差异不显著。③文献提供甲状腺功能、甲状腺结节检查结果。④文献研究方法相似。⑤评价放射工作人员甲状腺情况。排除标准:①不符合纳入标准的文献。②综述性文献。③信息少或数据不全无法修正的文献。

4 统计学处理:采用Excel 2017对数据进行汇总,Stata 16.0对数据进行分析。根据异质性检验结果确定统计方法,异质性低采用固定效应模型,异质性高采用随机效应模型。甲状腺功能为连续性变量,采用标准化均数差(standardized mean difference, SMD)作为合并分析统计量,并计算95%置信区间,采用Z值表示SMD的可行性,P < 0.05认为Z值可信。其中,研究变量为中位数(25分位数,75分位数)表示的需依据文献[5-6]方法转化为x±s。甲状腺结节为计数资料,采用相对危险度(relative risk, RR)作为合并分析统计量。采用敏感性分析发现对合并结果影响较大的研究,采用Egger回归法判定纳入文献的发表偏倚,P>0.05认为无发表偏移。选择包含工种分类信息的文献,进行低剂量电离辐射对不同职业分类的放射工作人员甲状腺功能影响的亚组分析。

结果

1. 检索结果:共检索到694篇文献,通过阅读题目和摘要后排除无关文献648篇,依据纳入和排除标准再排除文献19篇,由于英文文献研究标准与国内标准不符,最终本研究纳入27篇文献,涉及22 937人(表 1)[3, 7-32]

表 1 纳入研究基本资料 (x±s) Table 1 Basic information included in literature (x±s)

2. 低剂量电离辐射对放射工作人员T3水平影响的Meta分析

(1) 异质性检验:异质性检验结果表明纳入研究存在异质性(I2=93.6%,χ2=249.61,P < 0.05),选用随机效应模型,SMD为-0.19(-0.37, -0.01),放射组T3水平低于对照组,差异有统计学意义(Z=-2.07,P < 0.05),结果见图 2

图 1 文献筛选流程图 Figure 1 Flow chart of literature screening

注:T3. 三碘甲状腺原氨酸 图 2 T3水平森林图 Figure 2 Forest plots of T3 level

(2) 亚组分析:开展低剂量电离辐射对不同工种放射工作人员T3水平的影响,结果表明从事介入放射学工作人员T3水平低于对照组(Z=-2.55,P < 0.05),SMD为-0.29(-0.51,-0.07),结果见图 3

注:T3. 三碘甲状腺原氨酸 图 3 不同职业分类放射工作人员T3森林图 Figure 3 Forest plots of T3 level in different types of radiation workers

(3) 敏感性分析:逐一剔除单个文献后的研究结果与总研究结果相似,表明纳入研究对结果影响相对稳定,亚组分析研究异质性降低,结果见图 3,考虑异质性来源于职业分类,敏感性分析结果见图 4

注:T3. 三碘甲状腺原氨酸 图 4 T3水平敏感性分析 Figure 4 Sensitivity analysis of T3 level

(4) 发表偏移:采用Egger回归法检测发表偏移,结果表明无发表偏移(P>0.05)。

3. 低剂量电离辐射对放射工作人员FT3水平影响的Meta分析

(1) 异质性检验:异质性检验结果表明纳入研究存在异质性(I2=97.8%,χ2=360.25,P < 0.05,),选用随机效应模型,SMD为0.13(-0.21, 0.47),放射组FT3水平与对照组差异无统计学意义(Z=0.74, P>0.05),结果见图 5

注:FT3. 游离三碘甲状腺原氨酸 图 5 FT3水平森林图 Figure 5 Forest plots of FT3level

(2) 敏感性分析:逐一剔除单个文献后的研究结果与总研究结果相似,各文献结果对合并效应值影响可以接受,敏感性分析结果见图 6

注:FT3. 游离三碘甲状腺原氨酸 图 6 FT3水平敏感性分析 Figure 6 Sensitivity analysis of FT3 level

(3) 发表偏移:采用Egger回归法检测发表偏移,结果表明无发表偏移(t=-1.64,P>0.05)。

4. 低剂量电离辐射对放射工作人员T4水平影响的Meta分析

(1) 异质性检验:异质性检验结果表明纳入研究存在异质性(I2=96.5%,χ2=454.52,P < 0.05),选用随机效应模型,SMD为-0.34(-0.38, -0.30),放射组T4水平低于对照组,差异有统计学意义(Z=-16.06,P < 0.05),结果见图 7

注:T4. 甲状腺素 图 7 T4水平森林图 Figure 7 Forest plots of T4 level

(2) 亚组分析:开展低剂量电离辐射对不同职业分类放射工作人员T4水平的影响,结果表明从事介入放射学(Z=-3.86,P < 0.05)和核医学放射工作人员(Z=-8.70,P < 0.05)T4水平低于对照组,SMD分别为-0.31(-0.47,-0.15)和-0.26(-0.45,-0.07),放射诊断、放射治疗工作人员T4水平与对照组相似(Z=-1.73、-1.58,P>0.05),结果见图 8

注:T4. 甲状腺素 图 8 不同职业分类放射工作人员T4森林图 Figure 8 Forest plots of T4 level in different types of radiological workers

(3) 敏感性分析:剔除邢美荣[12]后研究结果变为-0.24(-0.30,-0.10),与总研究结果一致,异质性降低(I2=86.3%)。亚组分析异质性降低,结果见图 8,考虑异质性来源于检测方法和职业分类不同,敏感性分析结果见图 9

注:T4. 甲状腺素 图 9 T4水平敏感性分析 Figure 9 Sensitivity analysis of T4 level

(4) 发表偏移:采用Egger回归法检测发表偏移,结果表明无发表偏移(P>0.05)。

5. 低剂量电离辐射对放射工作人员FT4水平影响的Meta分析

(1) 异质性检验:异质性检验结果表明纳入研究存在异质性(I2=90.5%,χ2=84.57,P < 0.05),选用随机效应模型,SMD为0.22(0.06, 0.39),放射组FT4水平高于对照组,差异有统计学意义(Z=2.61,P < 0.05),结果见图 10

注:FT4. 游离甲状腺素 图 10 FT4水平森林图 Figure 10 Forest plots of FT4 level

(2) 敏感性分析:剔除郭新峰等[30]后研究结果为0.29(0.17,0.40),与总研究结果一致,异质性降低(I2=76.8%),考虑异质性来源于职业分类不同,结果见图 11

注:FT4. 游离甲状腺素 图 11 FT4水平敏感性分析 Figure 11 Sensitivity analysis of FT4 level

(3) 发表偏移:采用Egger回归法检测发表偏移,结果表明无发表偏移(t=-0.06,P>0.05)。

6. 低剂量电离辐射对放射工作人员TSH水平影响的Meta分析

(1) 异质性检验:异质性检验结果表明纳入研究存在异质性(χ2=970.59,P < 0.05,I2=98.0%),选用随机效应模型,SMD为-0.16(-0.42, 0.10),放射组TSH水平与对照组相似,差异无统计学意义(P>0.05),结果见图 12

注:TSH. 促甲状腺激素 图 12 TSH水平森林图 Figure 12 Forest plots of TSH level

(2) 亚组分析:结果表明从事放射诊断学(Z=-2.44,P < 0.05)和介入放射学工作人员(Z=-2.82,P < 0.05)TSH水平低于对照组,SMD分别为-0.27(-0.49,-0.05)和-0.43(-0.73,-0.13),核医学和放射治疗工作人员TSH水平与对照组相似(P>0.05),结果见图 13

注:TSH. 促甲状腺激素 图 13 不同职业分类放射工作人员TSH水平森林图 Figure 13 Forest plots of TSH level in different types of radiation workers

(3) 敏感性分析:逐一剔除单个文献后的研究结果与总研究结果相似,各文献对结果影响相对稳定。亚组分析剔除陈满连和李鹤展[16]后,研究结果与总研究结果相似,异质性降低,结果见图 13,敏感性分析结果见图 14

注:TSH. 促甲状腺激素 图 14 TSH水平敏感性分析 Figure 14 Sensitivity analysis of TSH level

(4) 发表偏移:采用Egger回归法检测发表偏移,结果表明无发表偏移(P>0.05)。

7. 低剂量电离辐射对放射工作人员甲状腺结节影响的Meta分析

(1) 异质性检验:异质性检验结果表明纳入研究存在异质性(χ2=68.41,P < 0.05,I2=81.0%)。选用随机效应模型,RR为1.47(1.19, 1.82),放射组甲状腺结节检出率高于对照组,差异有统计学意义(Z=3.58,P < 0.05),结果见图 15

图 15 甲状腺结节相对危险度森林图 Figure 15 Forest plot of relative risk for thyroid nodules

(2) 敏感性分析:逐一剔除单个文献后的研究结果与总研究结果相似,各文献对结果影响相对稳定,剔除郭新峰等[30]后异质性降低(I2= 76.1%),考虑异质性来源于职业分类不同,结果见图 16

图 16 甲状腺结节敏感性分析 Figure 16 Sensitivity analysis of thyroid nodules

(3) 发表偏移:采用Egger回归法对发表偏移定量检测,结果表明无发表偏移(P>0.05)。

讨论

随着科学技术发展,电离辐射在医学中应用越来越广泛。电离辐射是把双刃剑,在医学应用的同时也会对放射工作人员健康产生不利影响。甲状腺是人体最大内分泌腺,是辐射中度敏感器官。甲状腺激素水平检测和甲状腺超声检查对发现甲状腺损伤及放射性甲状腺疾病的诊断和鉴定中具有重要作用。

低剂量电离辐射是致甲状腺疾病的重要原因之一,甲状腺素分泌异常均提示甲状腺功能损伤[32]。甲状腺激素包括T3、FT3、T4、FT4、TSH,其中T3和T4是甲状腺滤泡细胞合成及分泌的激素,一部分与血浆蛋白结合生成结合型T3和结合型T4,不能反映甲状腺的功能状态;另一部分不与蛋白质结合,呈游离状态,为游离甲状腺激素(FT3和FT4),可进入组织细胞发挥生理作用,是甲状腺激素的活性部分,直接反映甲状腺功能状态,敏感性和特异性高于T3和T4,不受血中甲状腺素结合蛋白浓度和结合力的影响,能准确反映甲状腺功能。

本调查通过收集全国各地区关于低剂量电离辐射对甲状腺影响的文献开展Meta分析,结果表明放射工作人员T3、T4水平低于对照组,FT4水平高于对照组,与高锦等[33]研究结果一致,不同之处为:①其发现性别组成与研究间异质性相关,本研究在纳入文献时将对照组和放射组年龄和性别构成一致作为纳入条件。②开展不同职业分类放射工作人员甲状腺功能的Meta分析。③开展低剂量电离辐射对放射工作人员FT3、FT4水平影响。④开展低剂量电离辐射引起甲状腺结节发生风险。

敏感性分析结果表明研究异质性来源于不同职业放射工作人员。为减少异质性对研究结果影响,本研究开展不同职业放射工作人员甲状腺激素水平亚组分析,介入放射学工作人员T3、T4、TSH水平均低于对照组,核医学工作人员T4水平低于对照组,不同职业分类放射工作人员由于受到的辐射剂量不同[34],对甲状腺功能损伤程度不同,提示更应该关注介入放射学和核医学放射工作人员。值得注意是是,影像诊断放射学工作人员TSH水平低于对照组,其原因有待进一步研究。

低剂量电离辐射引起甲状腺结节风险研究不一致,本研究发现低剂量电离辐射可以增加甲状腺结节风险。甲状腺结节发生风险受年龄、性别、遗传、地域、饮食习惯、环境等因素的影响,由于本研究纳入文献缺乏对这些因素描述,可能会造成研究结果出现偏移。

综上所述,本研究发现低剂量电离辐射损伤放射工作人员甲状腺,表现为甲状腺素水平异常和甲状腺结节,尤其是介入放射学工作人员。放射工作人员应提高放射防护意识,正确使用放射防护用品,做好甲状腺等辐射敏感器官的放射防护。但是,本研究由于各研究间人员年龄、工龄、性别、工种构成等混杂因素存在会造成研究结果出现偏移,在将来持续关注低剂量电离辐射与甲状腺影响文献研究,以得出更可靠的结论。

利益冲突  无

作者贡献声明  杨勇负责文献搜集、数据整理和分析、论文撰写;王强负责提出研究思路、研究设计和论文修改;杨陆婷和俞爱青负责文献收集、数据整理;赵徵鑫、朱波负责数据整理,校核;景丽艳负责数据录入

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