輸血本質上是血液細胞移植的過程。正常受血者(宿主)自身可識別、排斥和清除獻血者淋巴細胞(移植物)。若受血者存在免疫功能缺陷,異體淋巴細胞在體內存活、增殖并對宿主器官進行免疫攻擊,進而引發嚴重免疫性輸血反應:輸血相關移植物抗宿主病(transfusion-associated-graft-versus-host disease,TA-GVHD)。
TA-GVHD發病率不高(0.01~0.1%),但死亡率高達90%~100%。預防TA-GVHD的關鍵是阻止獻血者淋巴細胞在宿主體內存活和增殖。大多數國家將高危人群使用輻照血液作為TA-GVHD的標準預防方案。
二、血液輻照技術
電離輻射能夠對細胞DNA產生永久損傷,采用一定劑量伽馬(γ)射線或X射線照射血液制品(25~30Gy),可顯著降低淋巴細胞分裂增殖能力,有效預防TA-GVHD。
我國未明確規定輻照血液制品的使用范圍,可能發生TA-GVHD的高危患者應輸注輻照處理的血液制品。日本TA-GVHD發病率相對較高,提倡紅細胞、血小板、血漿等均進行輻照處理。英美等國家從嬰幼兒用血、特殊疾病等方面,制定了輻照血液的具體適用范圍。
臨床血液輻照設備主要有三種類型:
• γ射線輻照設備
• X射線輻照設備
• 直線加速器
γ射線輻照設備通常采用鈷60(60Co)或銫137(137Cs)作為同位素放射源,其危險程度和維護成本均較高。直線加速器和X射線輻照設備都可產生X射線,但是前者一般為放射治療設備,用于血液輻照存在諸多限制。
三、X射線血液輻照
X射線在醫學領域應用廣泛,防護技術成熟,無放射廢物產生,相對于γ射線,X射線在人員操作、管理維護等方面都更為安全可靠。
X射線血液輻照設備主要由自屏蔽柜式主機、X射線管組件、高壓發生器、控制系統、血杯容器等部分組成,利用X射線球管產生X射線來代替同位素放射源。球管上電時產生射線,電源關閉即可停止射線輸出,從工作原理上保證了環境放射性危害可控。血杯容器用于裝載待輻照的袋裝血液制品,為了杯內空間的輻照劑量分布均勻,往往采用旋轉式輻照的產品設計,按照球管數量還可細分不同的產品規格配置。
四、討論
γ射線同位素放射源的管理是個由來已久的難題,特別是137Cs放射源一般為氯化銫形態(粉末狀、易溶于水),管控難度更大。若137Cs和60Co等放射源不慎被遺棄,將造成嚴重的放射污染。永久放射源對機體鉛層屏蔽要求較高,導致γ射線血液輻照設備的整機非常笨重,其生產、安裝、管理和維護均較為復雜。
國際上關于X射線和γ射線血液輻照效應的比較研究,以及兩者用于預防TA-GVHD的研究,均已有數十年歷史。1998年,美國食品藥品監督管理局(FDA)批準了Rad-Source公司生產的RS 3000上市,該產品是全球首臺可用于臨床的X射線血液輻照設備。2010年,英國血液學標準委員會發布了新版《輻照血液使用指南》,指出γ射線和X射線具有等同的血液輻照效果,均可安全應用于臨床。
X射線血液輻照設備通過球管產生射線,輻射控制和劑量管理更為方便和安全,解決了以往需要放射性同位素作為永久放射源的技術瓶頸??紤]到全球對放射源管理的要求日趨嚴格,逐步采用X射線血液輻照設備替代相關同位素放射源設備,可以降低公眾對于放射源的心理恐慌,加快血液輻照技術的臨床應用,推動TA-GVHD預防工作。近期已有國產X射線血液輻照設備通過了醫療器械技術審評,并且也有同類進口設備啟動了注冊申報。待上述設備正式上市后,我國X射線血液輻照設備的臨床應用空白將有望得到逐步填補。