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第一部分γH2AX分析技术用于评价双源CT前瞻性心电门控大螺距Flash扫描模式及回顾性心电门控小螺距扫描模式下的辐射损伤实验研究目的比较双源CT前瞻性心电门控大螺距Flash扫描模式(大螺距Flash组)与回顾性心电门控小螺距扫描模式(小螺距常规扫描组)的辐射剂量及低剂量辐射对人外周血淋巴细胞DNA损伤情况,评价γH2AX作为低剂量X线辐射损伤生物剂量计的可行性及应用前景。方法冠状动脉CTA(MSCTCA)检查者按扫描时心率情况分别行前瞻性心电门控大螺距Flash模式扫描(心率≤70次/分且心律整齐)或回顾性心电门控小螺距模式扫描(心率>70次/分或心律不齐)。搜集大螺距Flash组检查者18例,小螺距常规组22例。在CT检查前及CT检查后30min各抽取检查者4ml静脉血,用γH2AX分析技术检测CT辐射导致的外周血淋巴细胞DNA双链断裂(DSBs)情况。采用卡方检验比较两组间性别构成比的差异,采用独立样本t检验比较两组间(BMI、焦点/细胞(前)、焦点/细胞(后))的差异,采用配对样本t检验比较全部MSCTCA检查者焦点/细胞(前)与焦点/细胞(后)的差异,采用Mann-Whitney U检验比较两组间(焦点/细胞(差)、CTDIvol、DLP、ED)的差异,采用Spearman(r)等级相关分析DLP与焦点/细胞(差)间的相关关系。结果两组检查者的基本情况(性别构成比、BMI)具有较好的可比性。大螺距Flash组的CTDIvol、DLP与ED值明显低于小螺距常规组,分别为(12.29±1.68)m Gy、(100.28±30.60)m Gy?cm、(1.41±0.43)m Sv与(39.11±10.75)m Gy、(537.27±152.74)m Gy?cm、(7.52±2.14)m Sv,两组差异均有统计学意义。40例检查者的焦点/细胞(前)及焦点/细胞(后)分别为(0.137±0.036)与(0.244±0.072),MSCTCA检查后检查者外周血淋巴细胞内DSBs数量增多(t=10.294,P<0.01)。大螺距Flash组与小螺距常规组的焦点/细胞(差)分别为(0.058±0.034)与(0.148±0.058),小螺距常规组的数值明显大于大螺距Flash组(U=27.50,P<0.01)。小螺距常规组的DLP与焦点/细胞(差)存在等级线性相关关系(r=0.781,P<0.01),但Flash组未显示此相关关系。结论双源CT大螺距Flash组的辐射剂量及检查者外周血淋巴细胞内DSBs数量明显低于小螺距常规扫描组。MSCTCA检查能引起检查者外周血淋巴细胞DSBs数量增加,且与剂量存在潜在的量效关系,γH2AX作为低剂量X线辐射损伤生物剂量计有独特的优势,应用前景广。第二部分基于GC-MS代谢组学方法用于双源CT前瞻性心电门控大螺距Flash扫描模式及回顾性心电门控小螺距扫描模式下的辐射生物效应的初步研究目的比较双源CT前瞻性心电门控大螺距Flash扫描模式(大螺距Flash组)与回顾性心电门控小螺距常规扫描模式(小螺距常规扫描组)CT前后检查者血浆中小分子代谢物水平的变化情况,寻找与辐射损伤相关的体内代谢组差异,为阐明MSCTCA的辐射生物效应提供实验依据,并评价代谢组学方法用于低剂量电离辐射损伤生物效应及机制研究中的可行性与应用前景。方法冠状动脉CTA(MSCTCA)检查者按扫描时心率情况分别行大螺距Flash模式扫描(心率≤70次/分且心律整齐)或小螺距常规模式扫描(心率>70次/分或心律不齐)。搜集大螺距Flash组检查者24例,小螺距常规组检查者37例。在CT检查前及CT检查后30min各抽取检查者4ml静脉血,采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术进行代谢组学分析。采用Fisher确切概率法对两组患者的血压、血脂、血糖情况进行比较,采用独立样本t检验进行两组间BMI比较,采用卡方检验比较两组间性别构成比的差异,采用Mann-Whitney U检验比较两组间DLP的差异。采用正交信号校正法(OSC)对数据进行滤噪处理,采用正交信号校正-偏最小二乘法(OPLS-DA)进行模式识别及潜在辐射生物标志物的筛选,并采用单变量t检验验证辐射生物标志物的筛选结果。结果两组检查者的基本情况((性别构成比、BMI)、三高情况)具有较好的可比性。大螺距Flash组的DLP明显低于小螺距常规组,分别为(93.08±29.57)m Gy?cm、(689.70±278.10)m Gy?cm,P<0.01。OPLS-DA分类模型能将大螺距Flash组与小螺距常规扫描组的样本较好地分离。OPLS-DA辐射生物标志物的筛选结果显示大螺距Flash组CT前后血浆样本中有5种化合物含量发生了显著性变化,对模型分类贡献较大,被认为是潜在的辐射生物标志物。分别是乳酸、尿素含量在CT检查后较CT检查前样本下降,而硬脂酸、软脂酸及一种未鉴定化合物(unknown)含量较CT前样本增加。小螺距常规组CT检查前后血浆样本中除上述代谢物变化趋势与大螺距Flash组相一致外,另发现了脯氨酸含量的下降及磷酸含量的增加,因此,共筛选出7种化合物作为潜在的辐射生物标志物。单变量t检验验证了小螺距常规组CT前后7种代谢物在检查前后发生了显著变化,乳酸、尿素、磷酸、脯氨酸、软脂酸、硬脂酸、unknown的P值分别为(0.000、0.000、0.000、0.000、0.046、0.042、0.032),达统计学差异。结论运用GC-MS代谢组学方法能灵敏的检测到CT检查所引起的人体血浆小分子代谢物的变化,小螺距常规组的变化较大螺距Flash组明显。乳酸等七种小分子代谢物对MSCTCA检查前后的样本分类贡献较大,可作为潜在的CT辐射损伤生物标志物。代谢组学方法有望成为研究低剂量电离辐射生物效应机制的有力工具,应用前景广。