X射线血液辐照技术及其临床应用

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。

可能发生TA-GVHD的高危患者均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、粒细胞等均进行辐照处理。英美等国家从免疫低下、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。

X射线血液辐照设备进入临床应用的主要挑战，是辐照剂量的准确性和均一性，由于X射线穿透性较弱，X射线容易被血液制品衰减，均一性差。为了保证血液辐照的质量，必须有合适的照射方式，保证X射线穿过的血液制品厚度不至过大。

Rad Source 创新性的Quastar X射线球管，具有360°辐照范围，可以同时辐照多个辐照杯，很好地解决了这个难题，并且大幅度提高了辐照速度和通量，缩短了辐照时间，提升了安全性。

四、总结

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。