2009年3月到2010年10月，中國醫科大學第一附屬醫院教授滕衛平等人曾對中國十城市進行過甲狀腺疾病流行病學調查，結果發現全國甲狀腺結節患病率為18.6%。武漢是這次被調查的城市之一，其甲狀腺結節患病率為18%。
但在這次的事件中，武漢協和醫院的甲狀腺癌患病率可謂是高得離譜。三位患病女副教授都認為，她們集體患癌，一定有某種特殊的原因。
手術室疑云
武漢協和醫院的手術室位于外科大樓的四樓和五樓，三位患病醫生的手術室固定在四樓的23號、24號，對應正上方分別是五樓的2號和3號骨科手術室。這兩間手術室內各有一臺移動式C臂X線機(以下簡稱“C臂機”)。作為X射線影像診斷設備，C臂機在骨科手術中頻繁使用。
兩三年前，婦產科也有一位女教授和一位女主治醫生罹患甲狀腺癌。“當時，我愛人就聽說骨科的這兩個手術室沒有任何放射的防護措施。”李生回憶道，“我愛人向院領導詢問過此事，但院方表示沒問題，我們也就沒再深究下去。”
生病后，三位女醫生通過各種渠道了解到，2號和3號屬于后來增設的手術室，并未按相關法規做專業防護，也沒有定期的放射環境監督檢測。這令她們堅信，頻繁放射對她們的健康造成了影響。
沙慧蘭表示，最初為了顧及醫院的形象，她們沒有向社會公開質疑，而是與院方溝通。李生說，第一次找協和醫院談的時候，院方是比較重視的。溝通中，患病醫生提出了不同訴求：趙虹想提前辦理正式退休，沙慧蘭則想調到門診工作。
根據沙慧蘭提供的對話錄音，醫院相關領導承認在未做放射防護的情況下開展了放射手術，并感謝沙慧蘭等人推動了醫院防護制度的完善，醫院未來會把防護補上。
“既然醫院承認了他們有錯，考慮到我們后期治療需要巨額醫藥費，我們提出讓院方各補償300萬元的要求，具體數額雙方也是可以再協商的。但院方堅持他們有錯無責，拒絕賠償。”沙慧蘭說。
2013年2月5日，武漢協和醫院院長王國斌又分別與各家屬進行了一次單獨面談，相互之間仍然沒有達成一致。但這次之后，董衛紅退出。
“一位院領導甚至表示，你們要能證明樓上手術室的輻射和樓下醫生患癌有關系，可以直接得諾貝爾獎了，還說你們要去舉報就去好了。幾次交涉只有威逼，沒有利誘。”李生說。
于是，2月7日，患者家屬將起草好的舉報信發到了湖北省衛生廳公布的官方網絡郵箱里。2月18日晚，一封求助信又發到了有“打假斗士”之稱的方舟子手中。自此，事件開始迅速發酵。
衛生廳調查無異常
2月21日上午，武漢協和醫院官網發出《針對“協和醫院手術室工作環境造成醫生患癌”網絡傳言的聲明》。
聲明稱，該傳言與客觀事實嚴重不符，并強調武漢協和醫院一直按照國家衛生、環保行政部門要求，依法開展相關放射診療活動。僅2012年12月至2013年2月，湖北省疾病預防控制中心對三位職工所在手術室工作環境及周圍輻射劑量進行了3次嚴格檢測。檢測報告表明：“協和醫院外科大樓手術室環境輻射水平符合《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB18871-2002)的要求。”
武漢協和醫院向部分湖北省內媒體介紹情況時，院方讓院內相關專家出面解釋：“射線不是甲狀腺癌發病主因，更不是唯一原因”，“為什么骨科醫生沒有患甲狀腺癌，其他科室的醫生也沒有得，就婦產科的三名女醫生得病了呢？這足以說明，兩者之間沒有必然的聯系。”
當天晚些時候，湖北省衛生廳也在其官網上公布了調查結果公告：協和醫院手術室無放射性核素；信訪反映協和醫院外科大樓五樓骨科2、3號手術室所使用的移動式C臂X線機屬X射線影像診斷設備；協和醫院外科大樓五樓骨科2、3號手術室移動式C臂X線機開機工作時，工作場所及周圍環境輻射水平符合《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB18871-2002)的要求。