第二章_核医学工作中的辐射防护知识

1、第二章第二章 核医学工作中的辐射防护知识核医学工作中的辐射防护知识radiation protectionradiation protection （1 1）对病人主要是内照射（即放射性核素进入）对病人主要是内照射（即放射性核素进入人体内产生的照射），对医务人员主要是外照射人体内产生的照射），对医务人员主要是外照射（即放射性核素从人体外发射的射线对人体产生的（即放射性核素从人体外发射的射线对人体产生的照射），但管理不当也可产生内照射。照射），但管理不当也可产生内照射。 （2 2）由于放射性药物在体内的特殊分布，病人）由于放射性药物在体内的特殊分布，病人全身受照剂量小，个别器官、组织受照剂量高。

2、全身受照剂量小，个别器官、组织受照剂量高。核医学辐射的特点核医学辐射的特点第一节第一节 天天 然然 本本 底底 辐辐 射射一一. . 宇宙射线宇宙射线 （一）初级宇宙射线（一）初级宇宙射线（二）次级宇宙射线（二）次级宇宙射线 初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与空气分子发生核反应形成光子、电子、质子、中空气分子发生核反应形成光子、电子、质子、中子、子、介子等射线以及产生介子等射线以及产生3 3H H、1414C C、7 7BeBe、2222NaNa、8585KrKr等放射性核素，形成对地球的天然辐射。等放射性核素，形成对地球的天然辐射。 能量范围宽，强度

3、随海拔高度、纬度能量范围宽，强度随海拔高度、纬度的不同而变化。对人体产生外照射。的不同而变化。对人体产生外照射。 二二. . 地球辐射地球辐射 （一）天然存在的放射性系列衰变（一）天然存在的放射性系列衰变 （1 1）起始衰变的母体核素有可以与地球年龄相比的半衰期。）起始衰变的母体核素有可以与地球年龄相比的半衰期。（2 2）数十次系列衰变直到成为稳定性铅为止衰变产物均是）数十次系列衰变直到成为稳定性铅为止衰变产物均是放射性核素，衰变过程中有放射性氡气（放射性核素，衰变过程中有放射性氡气（222222RnRn2 2）产生。产生。（3 3）最终变成稳定性铅。）最终变成稳定性铅。 地球辐射对人体的影响

4、地球辐射对人体的影响有外照射和内照射。有外照射和内照射。 （二）（二）4040K K、1414C C等单独存在的天然放射性核素等单独存在的天然放射性核素三三. . 本底当量时间本底当量时间 表示在临床核医学防护工作中，病人所受的辐表示在临床核医学防护工作中，病人所受的辐射剂量的大小可以用相当于在多长时间（几月或几射剂量的大小可以用相当于在多长时间（几月或几年）内受的天然本底辐射的剂量。年）内受的天然本底辐射的剂量。 例如，一般病人在一次普通的核医学显像过程例如，一般病人在一次普通的核医学显像过程中全身接受的平均辐射剂量约为中全身接受的平均辐射剂量约为3.6 3.6 mSv mSv ，大约相大约

5、相当于世界上多数地区一年的平均天然本底辐射剂量当于世界上多数地区一年的平均天然本底辐射剂量(1-6 (1-6 mSv)mSv)。 第二节第二节 放射线对人体的影响放射线对人体的影响一一. .确定性效应和随机效应确定性效应和随机效应（一）确定性效应（一）确定性效应( (determinate effect) determinate effect) 确定性效应是指辐射损伤的严重程度与确定性效应是指辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正相关，有明显的阈值，剂量未所受剂量呈正相关，有明显的阈值，剂量未超过阈值不会发生有害效应。一般是在短期超过阈值不会发生有害效应。一般是在短期内受较大剂量照射时发生的急性损害

6、。内受较大剂量照射时发生的急性损害。 确定性效应确定性效应（二）随机效应（二）随机效应( (stochastic effects)stochastic effects) 随机效应研究的对象是群体，是辐射效随机效应研究的对象是群体，是辐射效应发生的几率（或发病率而非严重程度）与应发生的几率（或发病率而非严重程度）与剂量相关的效应，不存在具体的阈值。剂量相关的效应，不存在具体的阈值。 二二. .辐射损伤的化学基础辐射损伤的化学基础产生放射生物效应的最根本的原因产生放射生物效应的最根本的原因1.1.直接作用：放射线与物质的相互作用导致的生直接作用：放射线与物质的相互作用导致的生物分子的电离和激发物分

7、子的电离和激发2.2.间接作用：电离和激发产生的自由基导致的继间接作用：电离和激发产生的自由基导致的继发作用。发作用。 主要是水自由基对生物分子的损伤作用。主要是水自由基对生物分子的损伤作用。 对核酸分子主要作用于碱基、磷酸二对核酸分子主要作用于碱基、磷酸二酯键、核糖。酯键、核糖。 通过脂质过氧化作用造成体内包括细通过脂质过氧化作用造成体内包括细胞膜、线粒体膜、溶酶体膜、核膜等生物膜胞膜、线粒体膜、溶酶体膜、核膜等生物膜的损伤，使生物膜的能量传递、物质转运、的损伤，使生物膜的能量传递、物质转运、信息识别等功能受到影响。信息识别等功能受到影响。 自由基直接作用于自由基直接作用于生物大分子生物大分

8、子一定的低剂量对生物生命活动的一定的低剂量对生物生命活动的辐射兴奋效应辐射兴奋效应( (hormesis)hormesis)。 三三. .低辐射剂量的兴奋效应低辐射剂量的兴奋效应 曾报告的低辐射剂量兴奋效应：曾报告的低辐射剂量兴奋效应： 但由于辐射生物效应是一个复杂的问题，但由于辐射生物效应是一个复杂的问题，低剂量辐射的兴奋效应还有很多急待解决的低剂量辐射的兴奋效应还有很多急待解决的问题，问题， 与传统的随机效应的理论也相矛盾。与传统的随机效应的理论也相矛盾。 还有待于进一步的探索和验证。还有待于进一步的探索和验证。四四. . 辐射对机体组织的损伤辐射对机体组织的损伤 （一）组织的辐射敏感性（

9、一）组织的辐射敏感性 自然界中不同种类的动物，同种动物的不同自然界中不同种类的动物，同种动物的不同个体以及同一个体的不同组织在受到同样剂量的个体以及同一个体的不同组织在受到同样剂量的照射时引起的损伤都是不同的。照射时引起的损伤都是不同的。 总的来讲，高等动物比低等动物辐射敏感性总的来讲，高等动物比低等动物辐射敏感性高，分裂增殖活跃的细胞、分化程度较低的组织高，分裂增殖活跃的细胞、分化程度较低的组织细胞辐射敏感性高。以上的规律也有例外。细胞辐射敏感性高。以上的规律也有例外。（二）造血组织的辐射损伤（二）造血组织的辐射损伤 造血组织的辐射损伤可以通过外周血细胞的造血组织的辐射损伤可以通过外周血细胞

10、的变化反映，易于观测，故有变化反映，易于观测，故有生物剂量仪生物剂量仪之称。之称。 1 1. .造血组织损伤的特点造血组织损伤的特点 血液系统的辐射损伤主要是造血细胞增殖能力血液系统的辐射损伤主要是造血细胞增殖能力的抑制或丧失。的抑制或丧失。 造血组织受损伤的程度可以反映受照剂量的大造血组织受损伤的程度可以反映受照剂量的大小。血液系统的变化是辐射损伤的临床诊断和预后判小。血液系统的变化是辐射损伤的临床诊断和预后判断的指针。断的指针。 2 2. .造血干细胞有极高的辐射敏感性，受射线造血干细胞有极高的辐射敏感性，受射线照射后造血干细胞可因辐射致细胞坏死照射后造血干细胞可因辐射致细胞坏死（necr

11、osisnecrosis）和细胞凋亡和细胞凋亡( (apoptosis)apoptosis)，其数量随其数量随受照剂量呈指数规律下降。受较大剂量照射后，受照剂量呈指数规律下降。受较大剂量照射后，造血干细胞被破坏，数量急剧减少，余下的造血造血干细胞被破坏，数量急剧减少，余下的造血干细胞通过自我复制和分化为祖细胞以恢复造血干细胞通过自我复制和分化为祖细胞以恢复造血功能。故具有极大的潜在修复能力。在受到极其功能。故具有极大的潜在修复能力。在受到极其严重的辐射损伤后，才必须进行干细胞移植，轻严重的辐射损伤后，才必须进行干细胞移植，轻度损伤时可采取输血治疗等措施。度损伤时可采取输血治疗等措施。 3 3.

12、 .外周血细胞的变化外周血细胞的变化: :辐射对外周血细胞的作用辐射对外周血细胞的作用不明显，主要是抑制造血细胞的增殖能力使血细胞的不明显，主要是抑制造血细胞的增殖能力使血细胞的来源减少，引起外周血细胞数量的下降，较大剂量的来源减少，引起外周血细胞数量的下降，较大剂量的照射则能引起血细胞寿命的缩短。照射则能引起血细胞寿命的缩短。淋巴细胞嗜中性细胞血紅蛋白Days0 10 20 30 40 50 60血小板（三）睾丸和卵巢的辐射损伤（三）睾丸和卵巢的辐射损伤 放射线主要抑制精原干细胞和精原细胞的放射线主要抑制精原干细胞和精原细胞的分裂，总的效果就是精子数减少。女性性腺的分裂，总的效果就是精子数减

13、少。女性性腺的放射敏感性较男性性腺略低，放射敏感性较男性性腺略低， 据文献报道，男女受照人员全身一次据文献报道，男女受照人员全身一次1.5 1.5 GyGy照射时，可引起短时间的生殖能力降低，照射时，可引起短时间的生殖能力降低，5.0 5.0 Gy Gy 的全身一次照射可引起的全身一次照射可引起1 12 2年或更长的无生年或更长的无生育，一般育，一般8.0 8.0 Gy Gy 以上的全身一次照射可引起生以上的全身一次照射可引起生殖能力难以恢复的损害。殖能力难以恢复的损害。 （四）成年人中枢神经系统属放射（四）成年人中枢神经系统属放射敏感性不太高的组织，但一旦发生敏感性不太高的组织，但一旦发生损

14、伤，往往是不可逆的。损伤，往往是不可逆的。 ( (五五) )消化道粘膜，特别是小肠绒毛上皮细消化道粘膜，特别是小肠绒毛上皮细胞是更新快、增生活跃的组织，辐射敏感性很胞是更新快、增生活跃的组织，辐射敏感性很高，受射线照射后，很快引起上皮细胞的分裂高，受射线照射后，很快引起上皮细胞的分裂抑制，肠淋巴组织破坏。由于食物残渣等的刺抑制，肠淋巴组织破坏。由于食物残渣等的刺激，易于继发感染。所以受射线照射早期即出激，易于继发感染。所以受射线照射早期即出现恶心、呕吐、食欲不振，继而出现腹泻、血现恶心、呕吐、食欲不振，继而出现腹泻、血大便等消化道症状。大便等消化道症状。 ( (六六) )皮肤也是辐射敏感性较高

15、的组织之皮肤也是辐射敏感性较高的组织之一。常见的症状是毛发脱落、指甲发育不良一。常见的症状是毛发脱落、指甲发育不良等。较大剂量照射可引起局部红斑、溃疡等。等。较大剂量照射可引起局部红斑、溃疡等。（七）辐射致细胞凋亡（七）辐射致细胞凋亡 1 1. .辐射致细胞凋亡的特征辐射致细胞凋亡的特征 辐射引起的细胞凋亡具有一般的细胞凋亡的辐射引起的细胞凋亡具有一般的细胞凋亡的特征等。特征等。辐射所致凋亡还发生生物膜通透性的改变，辐射所致凋亡还发生生物膜通透性的改变，细胞膜结构和染色质形态结构的变化等。细胞膜结构和染色质形态结构的变化等。 2 2. .辐射所致细胞凋亡主要经历的几个过程辐射所致细胞凋亡主要经

16、历的几个过程3 3. .凋亡相关基因及其表达凋亡相关基因及其表达 4 4. .其它影响因素其它影响因素 第三节第三节 辐射防护的原则和措施辐射防护的原则和措施 一、辐射防护的目的一、辐射防护的目的 防止有害的确定性效应，防止有害的确定性效应，限制随机效应的发生率，使之达限制随机效应的发生率，使之达到可以接受的水平。到可以接受的水平。总之是使一切具有正当理由的照总之是使一切具有正当理由的照射保持在可以合理做到的最低水射保持在可以合理做到的最低水平。平。二、辐射防护的原则二、辐射防护的原则 三、外照射防护措施三、外照射防护措施 经典的外照射防护的三原则经典的外照射防护的三原则四、内照射防护四、内照

17、射防护 开放性放射源可能通过口、呼吸道、皮肤开放性放射源可能通过口、呼吸道、皮肤伤口进入人体。内照射防护的关键是重在预防。伤口进入人体。内照射防护的关键是重在预防。内照射防护的原则是尽一切可能防止放射性核内照射防护的原则是尽一切可能防止放射性核素进入体内，尽量减少实验场所及环境污染，素进入体内，尽量减少实验场所及环境污染，定期进行污染检查和监测，把放射性核素的年定期进行污染检查和监测，把放射性核素的年摄入量控制在国家规定的限值以内。摄入量控制在国家规定的限值以内。 内照射防护的措施包括以下几方面内照射防护的措施包括以下几方面 第四节第四节核医学工作人员和患者受辐射剂量比较核医学工作人员和患者受

18、辐射剂量比较 一、临床核医学检查受照剂量与一、临床核医学检查受照剂量与其它临床检查项目比较其它临床检查项目比较 核医学检查中脑、骨、心脏显像和肾脏功能核医学检查中脑、骨、心脏显像和肾脏功能检查给药剂量较大，所受的有效当量剂量辐射剂检查给药剂量较大，所受的有效当量剂量辐射剂量超过量超过5.0 5.0 mSvmSv，其余有效当量剂量均较低。其余有效当量剂量均较低。 X X线检查仅有少数部位的摄片检查所受辐射线检查仅有少数部位的摄片检查所受辐射剂量略低于核医学检查，大多数检查均远远高于剂量略低于核医学检查，大多数检查均远远高于核医学检查。核医学检查。 二、临床核医学检查受照剂量与二、临床核医学检查受照剂量与天然本底辐射比较天然本底辐射比较 据报道在美国一次普通的核医学显像全身据报道在美国一次普通的核医学显像全身接受的平均辐射剂量约为接受的平均辐射剂量约为3.6 3.6 mSvmSv，大约相当于大约相当于世界上平均天