Chromosomal Aberrations Induced in Human Lymphocytes by in vitro Irradiation with $^{60}Co\;{\gamma}-rays$

체외 방사선조사시 인체 말초혈액 임파구의 염색체이상 빈도에 관한 연구

  • Ahn, Yong-Chan (Department of Therapeutic Radiology, College of Medicine Seoul National University) ;
  • Ha, Sung-Whan (Department of Therapeutic Radiology, College of Medicine Seoul National University)
  • Published : 1993.11.30

Abstract

As guides to decision-making in the management of the victims in case of acute whole body or partial body radiation exposure, we studied the relationship between radiation dose and the frequency of chromosomal aberrations observed in peripheral lymphocytes that were irradiated in vitro with $^{60}Co\;{\gamma}-rays$ at doses ranging from 2Gy to 12Gy. The yields of cells with unstable chromosomal aberrations (dicentric chromosomes, ring chromosomes, and acentric fragment pairs) were 32% at 2Gy, 47% at 4Gy, 80% at 6Gy, 94% at 8Gy, and 100% at 10Gy and over. Ydr, which reflect average dose to the whole body in case of acute whole body exposure, were 1.373 at 2Gy, 0.669 at 4Gy, 1.734 at 6Gy, 2.773 at 8Gy, 3.746 at 10Gy and 5.454 at 12Gy. The relationship between radiation dose (D) and the frequency of dicentric plus ring chromosomes per cell(Ydr) could be expressed as $Ydr=9.322{\times}10^{-2}/Gy {\times}D+2.975{\times}10^{-2}/Gy^2{\times}D^2$. Qdr, which are used in estimating dose of partial body exposure and dose of past exposure, were 1.166 at 2Gy, 1.436 at 4Gy, 2.173 at 6Gy, 2.945 at 8Gy, 3.746 at 10Gy and 5.454 at 12Gy. To see how confidently this dosimetry system may be used, we obtained Qdr values from those who received one fraction of homogenous partial body irradiation of 1.BGy, 2.5Gy, and 7.OGy therapeutically; in vivo Qdr values were 1.109, 1.222 and 2.222 respectively. The estimated doses calculated from these in vivo Qdr values using the equation $Qdr=Ydr/(1- e^{-Ydr})$ were 1.52Gy, 2.48Gy, and 6.54Gy respectively, which were very close to the doses actually given.

급성 전신 및 부분 피폭시 피해자들에 대한 치료방침의 결정에 있어 참고자료로서 사용하기 위하여 저자들은 체외에서 말초혈액을 ${60}Co\;{\gamma}-$선으로 2Gy에서 12Gy까지 방사선 조사하여 말초 임파구에서 관찰되는 염색체이상의 빈도와 방사선량과의 관계를 실험적으로 연구하였다. 관찰된 세포중 불안정 염색체이상(dicentric 염색체, ring 염색체, acentric fragment쌍)이 나타난 세포의 비율은 2Gy에서 32%, 4Gy에서 47%, 6Gy에서 80%, 8Gy에서 94%, 10Gy이상에서는 100%였다. 급성 전신 피폭시 평균 흡수선량을 반영하는 지표인 Ydr은 2Gy에서 0.373, 4Gy에서 0.669, 6Gy에서 1.734, 8Gy에서 2.773, 10Gy에서 3.746 그리고 12Gy에서 5.454였다. 방사선량(D)과 염색체이상(dicentric염색체와 ring염색체의 합) 빈도(Ydr)와의 관계는 $Ydr=9.322{\times}10^{-2}/Gy{\times}D+2.975{\times}10^{-2}/Gy^2{\times}D^2$로 나타났다. 신체의 부분피폭시의 선량 및 과거의 피폭선량을 계산할 때 사용하는 지표인 Qdr은 2Gy에서 1.166, 4Gy에서 1.436, 6Gy에서 2.173, 8Gy에서 2.945, 10Gy에서 3.746, 그리고 12Gy에서 5.454였다. 이와 같은 선량측정방법의 신빙도를 검증하기 위하여 신체의 부분에 균일한 선량분포의 1.8Gy, 2.5Gy 및 7.0Gy의 방사선치료를 일회 받은 환자들로부터 구한 Qdr은 각각 1.109, 1.222, 2.222였으며 이로부터 $Qdr=Ydr/(1-e^{Ydr})$의 관계식을 이용하여 계산해 낸 피폭선량은 1.52Gy, 2.48Gy 및 6.54Gy로서 실제 조사한 선량과 매우 근사한 결과를 얻었다.

Keywords