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文档简介
电离辐射远后效应的传说北京大学医学部放射医学教研室李载权
电离辐射远后效应的传说北京大学医学部放射医学教研室目次电离辐射生物学效应的基本概念远后效应流行病学评估及其结论电离辐射危害研究结果应用目次电离辐射生物学效应的基本概念临床影像诊断人体电离辐射暴露方式外照射确定性效应治疗与诊断内照射肿瘤放疗其他经管道植入式核事故暴露核素介入与治疗实验室核素吸入仪器操作接触基本概念电离辐射生物学效应的基本概念临床影像诊断人体电离辐射暴露方式外照射确定性效应治疗与诊断内电离辐射产生人体健康影响的简单机理辐射对人体健康损伤的发展过程辐射自由基对细胞DNA的直接与间接损害基本概念电离辐射产生人体健康影响的简单机理辐射对人体健康损伤的发展过
电离辐射确定性效应(deterministiceffects)又称必然性效应,是指效应的严重程度与辐射剂量大小相关的一类生物学效应,如急性放射病、慢性放射病、放射性白内障、皮肤损伤、出生缺陷与儿童照射等。
电离辐射随机性效应(stochasticeffects)是指效应的发生几率(而非严重程度)与剂量大小相关的效应,如致癌效应、遗传效应。电离辐射对人体健康的生物学影响基本概念电离辐射确定性效应(deterministice
-剂量的高低
-身体受暴露的位置
-急性或慢性暴露等三个条件电离輻射确定性效应
不同组织器官对辐射的敏感度不同,右表显示有些器官較易受到傷害,有些則否。根據廣島、長崎調查,若是全身均匀受到急性曝露超過250毫西弗以上,就會開始显现受傷害的症狀,剂量愈高,傷害嚴重程度愈大,甚至死亡。
胎兒、淋巴組織、生殖腺、骨髓、脾臟(正在分裂中的細胞)皮膚、水晶體、消化道肝臟、血管肌肉、骨骼、神經(已經分化成熟的細胞)高稍高普通低細胞名稱敏感度不同組織器官輻射敏感性(非機率效應)資料來源:ICRP26(1977)、ICRP60(1991)
基本概念-剂量的高低电离輻射确定性效应不同组急性全身均匀曝露的確定效應症狀基本概念一次剂量(希)症
狀
說
明小於0.10無可察覺症狀,但遲延輻射病的產生仍可能發生。0.10-0.25能引起血液中淋巴球的染色體變異。0.25-1.00可能發生短期血球變化(淋巴球、白血球減少),有時有眼結膜炎發生,但不致產生機能之影響。1.00-2.00疲倦、噁心、嘔吐,血液中淋巴及白血球減少後恢復緩慢。2.00-4.0024小時內會噁心、嘔吐,數週內有脫髮、食慾不振、虛弱、腹瀉及全身不適等症狀,可能死亡。4.00-6.00與前者相似,僅症狀顯示的較快,在2-6週內死亡率為50%。6.00以上若無適當醫護,死亡率為100%。急性全身均匀曝露的確定效應症狀基本概念一次剂量(希)症不同曝露部位引发确定性效应之低限剂量值組織與效應低
限
劑
量急性(一次)曝露(毫西弗)慢性(每年)曝露(毫西弗/年)睪丸
暫時不孕
永久不孕
卵巢
不孕
水晶體
混濁
白內障
骨髓
造血障礙
發育不全
胚胎與胎兒
畸形
皮膚
紅斑症
乾性脫板
濕性脫板
皮膚壞死
甲狀腺
功能降低急性發炎
150
3,500-6,500
2,500-6,000500-2,000
5,000
500
1,500
100
3,000-5,000
3,000-5,000
20,000
50,000
2,500-30,000
小孩1,000-10,000
大於200,000以上
400
2,000
200以上
100以上
150以上
400以上
1,000以上資料來源:ICRP41(1984),ICRP(60)1991)
基本概念不同曝露部位引发确定性效应之低限剂量值組織與效應低限
随机效应的特点:发生概率与剂量大小有关;严重程度与剂量大小无关;电离辐射的人体生物学效应随机性效应致遗传病致癌作用确定性效应慢性辐射病急慢性辐射病其他辐射病,如儿童损伤电离辐射随机性效应基本概念随机效应的特点:电离辐射的随机性效应致遗传病致癌作电离辐射人体健康的急性与远后效应电离辐射人体影响确定性效应,白内障眼等急性效应
远后效应急性辐射病白血病放疗时急性辐射损伤随机效应辐射致遗传改变辐射致癌电离辐射人体健康的急性与远后效应电离辐射人体影响确定性效应,电离辐射远后效应是指表现在受照本人(躯体效应)的,也可是后代身上(遗传效应)显现的一种较远期才发生的与电离辐射相关的身体疾患,它是确定性效应的,但不包括其中的急、慢性辐射病等,因此,远后效应主要是随机效应一类反应。电离辐射远后效应基本概念远后效应人群流行病学研究方法电离辐射远后效应是指表现在受照本人(躯体效应)的,也队列研究分析型流行病学调查前瞻性回顾性病例对照病例对照研究是选择患有和未患有某特定疾病的人群分别作为病例组和对照组,调查各组人群过去暴露于某种或某些可疑危险因素的比例或水平,通过比较各组之间暴露比例或水平的差异,判断暴露因素是否与研究的疾病有关联及其关联程度大小的一种观察性研究方法。队列研究(cohortstudy)是将一个范围明确的人群按是否暴露于某可疑因素或暴露程度不同分为不同的亚组,追踪未来各组人群的结局并比较其差异,从而判定暴露因素与结局之间有无关联及关联程度大小的一种观察性研究方法。基本概念原子弹爆炸幸存者健康效应的研究主要采用病例对照的方法,因此在因果关联上存在一些不足。队列研究分析型流行病学调查前瞻性回顾性病例对照病例对照研究结果应用结果应用流行病学研究中危险性指标绝对危险(absoluterisk)是照射组癌症发生率与对照组发生率之差,因此绝对危险又称超额绝对危险(excessabsoluterisk,EAR),写成EAR是为了与归因危险AR相区别。相对危险(relativerisk,RR)是照射组与对照组两组发生率之比。由于对照组发生率RR=1,所以相对危险额RR>1时,称为相对危险增加或超额相对危险(ExcessRR,写成ExRR或ERR)。
归因危险(attributablerisk,AR)是绝对危险EAR与癌症总数之比,AR说明全部癌症中有多少(%)癌症发生是起因于照射的。受照且已患癌症个体的辐射病因概率(PC)可用该受照群体的超额危险RR来估算,PC=RR/(1十RR),式中RR即相对危险增加值(ERR)。流行病学研究中危险性指标绝对危险(absoluter关注电离辐射危害问题的国际机构:UNSCEAR,联合国原子辐射效应科学委员会,UnitedNationsScienceCommitteeontheEffectofAtomRadiation,UnitedNationsBEIR,美国国家科学院电离辐射生物效应委员会,CommitteeontheBiologicalEffectsofIonizingRadiation,NationalAcademyofSciences,UnitedStatesICRP,国际放射学会国际辐射防护委员会,InternationalCommissiononRadiologicalprotection,theInternationalSocietyofRadiology关注电离辐射危害问题的国际机构:UNSCEAR,联合国原子关注电离辐射的其他重要研究学会有:RERF,日本放射线影响研究所NCRP,美国辐射防护与测量国家委员会NIH,美国国立卫生研究院IEAE,联合国国际原子能机构NAS,美国国家科学院关注电离辐射的其他重要研究学会有:RERF,日本放射线影响比较重要的工作报告联合国UNSCEAR、美国BEIR系列报告国际放射学会ICRP-60报告日本RERF报告比较重要的工作报告辐射致癌诱因概率课件ThefactthatthesenewrecommendationsaremoreamatterofconsolidationofpreviousICRPrecommendationsandguidanceshouldprovideconfidencethatthesystemofprotectionestablishedbyandlargeinitspresentformseveraldecadesagohasreachedacertainlevelofmaturity.Assuch,nomajorchangestoradiologicalprotectionregulationsbasedonthe1990recommendationsshouldbenecessary.
ICRP辐射防护建议Thefactthattheseconf远后效应流行病学评估案例1.日本原爆人群调查各种癌症相对、绝对和归因危险2.核工厂工作人员(男性)核照射人群队列调查3.核电站历届严重核事故事件调查4.大气层核试验灰受照人群的癌症危险5.居室中氡及其子体危险度病例对照研究6.医疗照射再次致癌危险调查7.几种确定性迟后效应评价8.辐射致遗传改变作用研究远后效应流行病学评估案例1.日本原爆人群调查各种癌症相对、1.日本原爆人群各种癌症相对、绝对和归因危险癌症部位平均器官剂量(Gy)相对危险(RR)(Gy-1)绝对危险(EAR)(I0-4年-1Gy-1)归因危险(AR)(%)白血病0.2426.21(4.83-8.12)58.6(48.4-69.5)实体癌0.2231.41(1.32-1.51)10.13.(7.96-12.44)8.1(6.4-10.0)食管0.2281.58(1.13-2.24)0.45(0.I0-0.88)13.0(3.0-25.5)胃0.2281.27(1.14-1.43)2.42(1.26-3.72)5.7(3.0-8.7)结肠0.2231.85(1.39-2.45)0.81(0.40-1.30)16.3(8.0-26.2)肺0.2401.63(1.35-1.97)1.68(0.97-2.49)12.3(7.2-18.3)女性乳癌0.2402.19(1.56-3.09)1.20(0.61-1.91)22.1(11.3-35.0)卵巢0.2112.33(1.37-3.86)0.71(0.22-1.32)22.3(6.9-41.4)泌尿道0.23I2.27(1.53-3.37)0.68(0.31-1.12)21.5(9.8-35.7)多发性骨髓瘤0.2423.29(1.67-6.31)0.26(0.09-0.47)31.8(11.0-57.6)表中所列分析是不久前UNSCEAR(l988),BEIRⅤ(l990)和ICRP(l99l)提出的辐射致癌危险系数的主要基础。流行病学评估-致癌1.日本原爆人群各种癌症相对、绝对和归因危险平均器官剂量相2.核工厂工作人员(男性)核照射人群队列调查资料中国美国美国美国英国元件扩散厂反应堆后处理厂HahfrodRockyflatsUNCAEA核设施核武器厂核元件厂核工业开始受照年196519661944195219561949随访截止年1985I9851974I979I9781979受照人员数31557167130755413261320382预期死亡(%)3.43.216.012.17.78.5人均累积剂量(mSv)5.064.447.541.35.022.46SMR全部死因0.860.720.800.630.830.76全部癌症0.930.820.910.710.970.78注:SMR(standardizedmortality)标化死亡比,是随防期间实际观察到的死亡数O与合计预期死亡数E之比(O/E)。流行病学评估-致癌2.核工厂工作人员(男性)核照射人群队列调查资料中国美国美3.核电站历届严重核事故事件案例1,1957年英国温茨开尔(Windscale)案例2,1957年俄罗斯乌拉尔山附近(Kyshtym)案例3,1979年美国三里岛(Threemileisland)案例4,1986年前苏联切尔诺贝(Chernobyl)案例5,2011年日本福岛核电站(Fukushima-ken)流行病学评估-致癌3.核电站历届严重核事故事件案例1,1957年英国温茨开尔l957年10月英国温茨开尔气冷石墨堆核事故,起因于操作错误,堆心熔化,石墨起火,造成131I40TBq(7.4×10l4Bq)和137Cs44TBq的厂外释放。厂区附近最大个人剂量成人甲状腺暴露为10-2Gy量级,儿童10-1Gy量级。甲状腺集体当量剂量负担为1.8×104人·Gy,其中吸入占25%,食入占75%,没有发现甲状腺癌有增加的报道。
流行病学评估-致癌l957年10月英国温茨开尔气冷石墨苏联南乌拉尔地区核工厂1949一1956年间大约有1017Bq(2.75MCi)废物流入Techa河,其中90Sr占20.4%,137Cs占l2.2%,排放地点照射量率高达4.64×10-2C.kg-1.h-1(180R.h-1)。7500人因受到35~1700mSv照射从20个村庄撤离,部分居民骨髓剂量达2~4Sv。对25152人进行随访,癌症死亡率明显高于对照组;尽管受到较高剂量239Pu内照射,但骨癌没有增加。骨髓剂量主要来自90Sr,受照者白血病死亡率(10-5)为5.82;白血病危险系数为(0.48~1.1)×10-4人年-1Gy-1,是原爆受照人群值1/5~1/3,但高于对照组2.97倍,高峰出现时间于1967-1972年。苏联南乌拉尔地区核工厂1949一1956年间大
苏联南乌拉尔Helyabinsk附近kyshtym核工厂贮存高放射性废物的混凝土槽,于1957年9月因冷却系统故障发生爆炸,导致大量放射性裂变产物排入大气,主要是l44Ce和95Zr,总量为740PBq,波及附近3.4万居民。当地撤离的1万居民中发现接受外照射剂量为0.0068~0.l7Sv。当时体检未发现有白细胞减少和其它异常,随访迄今也没有看到癌症和白血病死亡增加。
流行病学评估-致癌苏联南乌拉尔Helyabinsk附近k1979年3月美国三里岛压水堆事故,起因于阀门故障和操作错误,结果引起包壳破裂,放射性物质进入一冷却水回路中,进而向厂外环境释放,主要是131I共0.74TBq和l33Xe0.37TBq,厂区周围8km区域内人均暴露剂量仅l5μGy,没发现癌症的增加。1979年3月美国三里岛压水堆事故,起因于阀门故障和l986年4月苏联切尔诺贝利石墨慢化沸水堆核事故,起因于错误关闭安全保护系统导致堆心失火熔化,结果厂房爆炸起火。10天之内共排出放射性核素1.85EBq(1.85×l0l8Bq),占事故当时反应堆内核素总量35%。污染区居民受到照射,早期来自131I,被污染的牛奶是主要来源;事故3个月后碘己衰变殆尽,照射主要来自摄入137Cs的内照射和环境137Cs的外照射。1996年IAEA(国际原子能机构)、WHO(世界卫生组织)和欧盟主办的国际会议论文中报道了预计的长期辐射诱发癌症死亡和非致命性甲状腺癌,报告预测约有3500例辐射诱发癌症死亡,主要发生在他们的晚年。流行病学评估-致癌l986年4月苏联切尔诺贝利石墨慢化沸切尔诺贝利事故后核设施周围公众受照人群长期健康影响人数其它原因导致癌症死亡辐射导致癌症死亡(%增加)应急工作人员1000180
20(2.0)清理工作人员(全国范围)650000900002000(0.3)1986年撤离居民11500017000400(0.3)严格控制区居民300000400001000(0.3)1986年婴幼儿(0-4岁)1000000aba50例甲状腺癌(可医治);b几千例甲状腺癌(可医治)来源:0neDecadeafterChernobyl:SummarizingtheConsequencesoftheAccident(Proc.Conf.Viena,1996),IAEA,Viena,(1996)。流行病学评估-致癌切尔诺贝利事故后核设施周围公众受照人群长期健康影响人数其它原4.大气层核试验灰受照人群的癌症危险案例1,马绍尔群岛核试验案例2,美国在内华达州的核试验案例3,英国儿童核实验落下灰暴露案例4,中国在新疆罗布泊的核试验场流行病学评估-致癌4.大气层核试验灰受照人群的癌症危险案例1,马绍尔群岛核试1954年3月美国在太平洋马绍尔(Marshall)群岛中比基尼(Bikini)岛进行氢弹爆炸试验,放射性落下灰使位于150、160和480km之外的Rongelap、Alingnae和Utirik三个珊瑚岛的居民受到照射。其中Rongelap岛居民接受剂量最高,全身照射剂量为1.75Gy,放射性碘所致甲状腺剂量(连同外照射的贡献)对儿童为8~20Gy,成人3.35Gy,其中短寿命碘同位素132I,133I和135I的剂量贡献分别为131I的2~3倍。流行病学评估-致癌案例1,马绍尔(Marshall)群岛1954年3月美国在太平洋马绍尔(Mar地点(距比基尼岛km)受照年龄(岁)受照人数剂量发病率(%)(Gy)甲低结节甲癌Rongelap(153)16>1583.366.702-9168-1525.081.26.2>10453.4—88.913.36.7Alingnae(161)<1072.8-4.5028.60>10121.4-1.98.333.30Utirik(483)<10640.6-1.007.81.6>101000.3-0.61.012.02.0对照区<10229-0.42.60.9>10371-0.37.80.8马绍尔群岛居民甲状腺损害发病率(%)流行病学评估-致癌地点受照年龄受照人数剂量发病率(%)(Gy)甲低结节甲癌Ro案例2美国内华达州核试验Zeighami及Morris(1986)曾对经历过50年代内华达州核试验落下灰影响的22928名居民甲状腺癌终生危险进行预测,其中剂量大于0.25mGy者占10%。假定低剂量131I致癌危险上限取γ射线外照射值,即5×l0-4人年-1Gy-1(女)和1×l0-4人年Gy-1(男),然后将终生(40年)增加甲癌13例,即人群预期值1/5,分配各年之后很难出现可供检出的增加。实际131I的致癌效应是γ外照射的1/5,这时终生增加不到3例。13lI诊断用剂量通常为0.5-20Gy,高于试验污染区居民,但是也没有看到有甲癌的增加。
流行病学评估-致癌案例2美国内华达州核试验ZeDarby等(1992)利用1951-1979年间核试验落下灰造成英国儿童骨髓暴露,按照剂量把它分为高中低3个年代。与1948-1987年间北欧5个国家儿童白血病的RR相比,结果看到在落下灰高剂量年代儿童骨髓受到的剂量可达1.5mSv,高剂量年代诊断的儿童白血病的RR仅稍高于相邻的中剂量年代,相差7%–11%。近年落下灰剂量转低后,被诊断的儿童白血病RR与高剂量年代相同,而且高剂量年代出生儿童白血病的RR值并不增加。案例3英国儿童落下灰骨髓暴露Darby等(1992)利用1951-1979案例4中国新疆罗布泊核试验多数大气层核试验是在70年代进行的,1982-1987年对核试验场周围居民进行调查,结果室内外γ辐射水平、土壤中90Sr、137Cs、239Pu水平与对照区均无显著差别。估算1983年以前周围居民因全球放射性沉降物产生的有效剂量负担为1.55mSv,来自我国核试验的贡献只有0.06mSv,占来自全球的4%。对1974-1984年间当地恶性肿瘤进行回顾性调查,累积54万人年,结果与对照区居民相比没显著差别。流行病学评估-致癌案例4中国新疆罗布泊核试验多数大气层核试验5.居室中氡及其子体危险度病例对照研究年份病例RRa
(100Bq/m3)b95%CI1中国沈阳19903080.980.58-0.942芬兰19912381.191.06-1.343美国新泽西州19924331.501.10-2.034斯德哥尔摩19922101.501.10-1.845美国密西西比19945381.080.95-1.236加拿大温尼泊19947330.970.90-1.057瑞典199412811.111.01-1.288芬兰1996、85171.110.94-1.311-8总的分析c199742631.091.01-1.099英国d19989821.080.97-1.2010捷克地区200120011.061.01-1.10a,RR=相对危险;b,氡浓度;c,LubinandBoyce,1997;d,Darbbyetal.1998;e,捷克中部波希米亚地区观察流行病学评估-致癌5.居室中氡及其子体危险度病例对照研究年份病例RRa95室内氡浓度增加与肺癌危险增加的相对危险流行病学评估-致癌室内氡浓度增加与肺癌危险增加的相对危险流行病学评估-致癌6.医疗照射导致的再次致癌案例1,强直性脊椎炎放疗案例2,子宫颈癌放疗案例3,头癣放疗案例4,131I治疗和诊断案例5,核素内照射6.医疗照射导致的再次致癌案例1,强直性脊椎炎放疗案例1,强直性脊椎炎χ线放疗
经不同年后癌症发生的相对危险性
癌症类别(总例数)RR,放疗后经过时间(年)<2.52.5~5~10~15~20~25~全部全部肿瘤(727)l.771.531.481.611.511.151.081.33白血病(39)5.4512.514.672.412.191.461.943.17结肠癌(47)2.400.542.411.38I.870.461.021.30全部其它癌(639)1.571.281.301.601.471.191.071.28流行病学评估-致癌案例1,强直性脊椎炎χ线放疗
经不同年后癌症发生的相对危险性案例2,子宫颈癌放疗子宫颈癌放疗使受照患者成为研究医疗照射后二次原发癌的最大一组人群,因此它与早巳被放弃的脊椎χ线治疗不同,但是它更具有重要的现实意义。在WHO资助下建立了由8个国家15个单位参加的宫颈癌患者国际辐射研究组(IRSCCP),Boice等多次报道过IRSCCP的研究结果,于1988年再次统计了全部癌症发生的结果(病例数4188,配对对照6880)。子宫、阴道妇女最常见的二次原发癌共953例,其次是胃、结肠、直肠、卵巢和子宫颈癌等。可见,宫颈癌和阴道癌放疗是因为使用了较大剂量照射,而直肠、膀胱、胃和白血病(急淋、慢淋)RR增加才具显著意义。流行病学评估-致癌案例2,子宫颈癌放疗子宫颈癌放疗使子宫颈癌放疗后二次原发癌的相对危险流行病学评估-致癌子宫颈癌放疗后二次原发癌的相对危险流行病学评估-致癌案例3,头癣放疗后癌症增加
肿瘤种类人数和肿瘤例数RRRR(cGy)EAR(10-4人年-1Gy-1)照射组对照组总人数1083416226甲状腺癌43164.0(1.3-3.0)1.27(1.15-1.42)12.5良性肿瘤55412.0(1.3-3.o)1.08(1.07-1.09)14.8腺瘤26172.3(1.2-4.3)1.08(1.07-1.10)6.5结节29242.8(I.1-3.1)1.08(1.07-1.09)8.3儿童头癣经X线治疗甲状腺肿瘤的发病例数、RR及RR和EAR系数(95%CI)该人群平均甲状腺剂量只有9cGy,可使甲状腺恶性肿瘤和良性肿瘤增加,RR分别为4和2;说明甲状腺肿瘤的剂量效应相关符合通向零点的线性模型,拟合的相对危险在剂量为4~7cGy(平均6.2)达到3.0。流行病学评估-致癌案例3,头癣放疗后癌症增加肿瘤种类人数和肿瘤例数RRRRE案例4,131I在治疗和诊断过程中致癌131I治疗甲亢从40年代开始持续至今,131I在甲状腺疾病诊断中应用比甲亢治疗更广泛。UNSCEAR-1994认为131I治疗和诊断引起甲状腺和其它部位肿瘤所有证据都是不充分的。Shore(1992)对131I诱发甲癌的危险进行综述,认为幼年接受131I诊断者可使甲癌增加,但90%CI下限≤0。经计算,诱发幼年甲癌的危险是外照射的20%–25%,与NCRP(1985)提出的比例1/3大体相似。英国牛津大学和癌症研究中心(2004)对15个国家统计发现,每年诊断的癌症病例中有0.6%是由X射线检查所致。在X射线和CT检查更为普遍的日本,每年新增癌症病例中有3.2%是由这两种检查造成的。流行病学评估-致癌案例4,131I在治疗和诊断过程中致癌131I治疗甲亢从4案例5,核素内照射辐射致癌危险放射性核素内照射在人类辐射致癌中占重要地位,224Ra治疗脊椎炎可再次诱发骨肉瘤,镭表盘工人因摄入226Ra与228Ra可引起骨癌,239Pu作业工人已有骨肉瘤发生等的报道。流行病学评估-致癌案例5,核素内照射辐射致癌危险放射性核素7.几种确定性迟后效应案例1,宫内辐射损伤出生缺陷的危险案例2,儿童照射迟发确定性效应案例3,人体不同组织器官远后效应的敏感性7.几种确定性迟后效应案例1,宫内辐射损伤出生缺陷的危险
出生前子宫内受照射是否引起癌症增加一直受到重视。1964年起,历次UNSCEAR都对收集的大量资料进行讨论,不久前原爆人群的调查终于得到明确的阳性结果,才使出生前受照的癌症危险增加得到更多人的承认。*直接按每月拍片接受0.34cGy,妊娠头3个月拍片4.78张,后6个月拍片2.16张计算,调查结果发现有宫内出生儿影响。案例1宫内辐射引起出生癌症增加流行病学评估-远后出生前子宫内受照射是否引起癌症增加一直受到重1:出生前死亡;2:胎儿畸形;3:新生儿死亡流行病学评估-远后怀孕期妇女受照时期对胎儿畸形类型的影响1:出生前死亡;2:胎儿畸形;3:新生儿死亡流行病学评估-远
对原爆人群出生前宫内受照者的调查延伸到1984年,这时受照后出生儿童已经39岁,1630人中发生癌症有18例,其中2例白血病,确认癌症相对危险随受照剂量增大而增加,如下表所示。项目子宫DS86剂量(Gy)00.01~0.290.30~0.59>0.60平均剂量(Gy)00.0870.4161.372人数710682129109人年21702165940953287癌症观察数5733相对危险a1.001.242.184.7895%置信区间-1.01-2.101.06-6.321.19-17.93a出生前接受原爆照射者癌症发病率流行病学评估-远后对原爆人群出生前宫内受照者的调查延伸到198BEIRⅢ(1980)出生前照射引起癌症增加的研究报告
0.73妊娠后6个月250645.001.471.62妊娠头3个月ERR(cGy-1)RR(0/R)组织平均剂量*(cGy)受照时间(平均)流行病学评估-远后
该研究结果表明妊娠头3个月受照射的相对危险(5.0)是后6个月受照(1.47)人群危险的3.4倍。BEIRⅢ(1980)出生前照射引起癌症增加的研究报告0器官 效应 剂量(Gy) 睾丸 生殖细胞耗竭 0.5
Leydig细胞功能障碍 10 卵巢 闭经 >0.5 不育 4 甲状腺机能完全丧失 20
甲状腺功能低下 >1 脑 认知功能变化 18 组织病理学变化 18(10)* 神经内分泌效应>18(>1)*
案例2儿童照射迟发确定性效应阈剂量流行病学评估-远后案例2儿童照射迟发确定性效应阈剂量流行病学评估-远后器官效应 剂量(Gy) 乳腺 发育不全 2 眼 白内障 2 肺脏 纤维增生 8~11 肝脏 纤维增生 12 肾脏 肌酐廓清率降低12 骨骼 骨骼变化 10 心血管系统 心肌病 40 骨髓机能低下 缺乏资料
*括弧内为单次全身照射值。儿童迟发确定性效应阈剂量(续)流行病学评估-远后器官效应 器官效应剂量(Gy)睾丸生殖细胞耗竭0.5Leydig细胞功能障碍10卵巢闭经>0.5不育4甲状腺机能完全丧失20甲状腺功能低下>1脑认知功能变化18组织病理学变化18(10)*神经内分泌效应>18(>1)*乳腺发育不全2眼白内障2肺脏纤维增生8~11肝脏纤维增生12肾脏肌酐廓清率降低12骨骼骨骼变化10心血管系统心肌病40骨髓机能低下缺乏资料*括弧内为单次全身照射值,儿童接受辐射照射引起晚期确定性效应最低剂量。案例3人体不同组织器官敏感性器官效应剂量(Gy)睾8.辐射致遗传改变作用研究人类对辐射致遗传改变的关心最早源于穆勒用X射线诱变果蝇发生畸变的实验,后来人们还发现电离辐射打击的主要靶点是染色体及其遗传物质DNA;遗传物质的改变是导致生物体当代癌症和子代遗传改变的重要原因。过于关心辐射致遗传改变甚至超过对癌症产生的影响,因为对遗传的影响更加深远,甚至会毁灭整个人类种族。有时这种深远影响的漫长过程会使我们很快好了伤疤忘了痛。遗传改变的观察需要几代甚至是几十代人不断地努力才会发现结果;过于关心辐射致遗传改变还源于我们怎样定义什么叫遗传改变本身,它不像癌症定义明确,例如流产算不算遗传改变?电离辐射致人类遗传改变研究的复杂性?8.辐射致遗传改变作用研究人类对辐射致遗传改变的关心最早源小鼠辐射遗传倍加剂量观察实验,1Sv人群急性照射后遗传效应(E)倍加剂量(Sv)及95%置信区间下界UNSCEAR和BEIR汇总的各种遗传病自然发生率(%)利用倍加剂量法计算性腺遗传有意义剂量0.0lGy,低LET低剂量/率的慢性照射时每代人群遗传危险增加ICRP-60(1991)提出低剂量/率照射诱发严重遗传效应的危险系数(10-2Sv-1性腺剂量)每代接受0.01Sv慢性照射遗传效应的估计结果(倍加剂量1Sv),BEIRV(1990)自然本底辐射剂量调查,人群医疗照射暴露量调查等流行病学评估-致突变当今国际上主要辐射遗传改变研究资料种类:小鼠辐射遗传倍加剂量观察实验,1Sv流行病学评估-致突变当一个新的评价指标倍加剂量倍加剂量是指与天然本底辐射相比,天然本底辐射导致的人类遗传改变发生率增加一倍所需要的辐射剂量值。倍加剂量越高,说明辐射对人类遗传的影响越小。一个新的评价指标倍加剂量人群急性照射后遗传效应(E)倍加剂量(Sv)及95%置信区间下界观察指标回归系数(SE)本底发生率a本底突变贡献b突变份额b/a倍加剂量(Sv)β(Sv)截矩α(%)(%)(%)95%CI下界1.异常妊娠结局(UP0)0.00364±0.00277o.03856±O.005820.05020.0017-0.00273.4-5.40.0182.F1死亡率0.0076±0.001540.06346±0.001810.04580.0016-0.00263.5-5.70.683.F1癌亡率-0.00008土0.000280.00104±0.000330.00120.00002-0.000052.0-4.00.054.性染色体非整倍体0.00044±0.0O069O.00252±0.000430.00300.00301001.605.蛋白质变异0.00001±0.000010.00001±0.000010.000013(0.000013)1002.27合计0.003750.00632E=α+βD,倍加剂量D=α/β流行病学评估-致突变人群急性照射后遗传效应(E)倍加剂量(Sv)及95%置信区间疾病UN-77UN-82UN-86UN-88BEIR-ⅢBEIR-Ⅴ常染色体显性及X连锁1.001.001.001.001.001.04常染色体隐性0.110.250.250.250.110.25染色体:数目异常—0.300.34(0.34)—0.38结构异常0.400.040.040.040.600.06多因素:先天畸形(生后出现)4.304.30(6.00)(6.00)9.002-3其它(较晚出现)4.704.70(60.00)(60.00)(120.00)合计值10.5110.591.631.2910.713.73-4.73UNSCEAR和BEIR汇总的各种遗传病自然发生率(%)
流行病学评估-致突变疾病UN-77UN-82UN-86UN-88BEIR报告倍加剂量(Gy)自然发生率0.01Gy预期新增10-6活产儿10-6活产第1代新增遗传平衡新增UNSCEAR1977110510063185UNSCEAR1982110590022约150UNSCEAR198611630018104UNSCEAR19881约13000约18约110BEIRⅢ19800.5-2.510700015-7560-100BEIRⅤ1990137300-4730015-40115-215利用倍加剂量法计算性腺遗传有意义剂量0.0lGy,低LET或低剂量/率的慢性照射时,每代人群遗传危险增加流行病学评估-致突变报告倍加剂量(Gy)自然发生率0.01Gy预期新增10-6活遗传异常的种类当前发生率增加病例/(106活产后代.0.01Sv.每代)活产后裔10-6第1代新增遗传平衡新增常染色体显性临床严重25005-2025临床轻微75001-15)75X连锁400<1<5常染色体隐性2500<1增长甚慢染色体病不平衡易位600<5增加甚小三体型3800<1<1先天畸形20000-300001010-100其它综合病因异常心脏病600000未估计未估计癌症300000未估计未估计其它300000未估计未估计每代接受0.01Sv慢性照射遗传效应的估计结果(倍加剂量1Sv),BEIRV(1990)流行病学评估-致突变遗传异常的种类当前发生率增加病例/(106活产后代.活产后裔时间期限疾病种类生育人群(%)全体人群(%)(职业人员)全部后代单基因及染色体病1.20.5多因素病1.20.5合计2.41.0(0.6)最初两代单基因及染色体病0.30.1多因素病0.230.09合计0.530.19ICRP-60(1991)提出低剂量/率照射诱发严重遗传效应的危险系数(10-2Sv-1性腺剂量)
流行病学评估-致突变时间期限疾病种类生育人群(%)全体人群(%)(职业人员)全部来源典型值升高值*宇宙线0.392.0环境γ线0.464.3体内放射性核素0.23**0.6氡及其子体1.310共计2.4成人接受天然本底照射年均剂量(mSv)及近五十年来变动情况*升高值是指大面积的代表值。某些局部区域的数据可高于此升高值。**不包括氡及其子体。结果应用来源典型值升高值*宇宙线0.392.0环境γ线0.4医疗照射应用IIIIIIIV全世界平均诊断合计1.10.10.050.050.3民用X线检查1.00.10.040.040.3牙科X线检查0.010.0010.00030.00030.003核医学0.090.0080.0080.0080.03治疗合计0.70.20.030.020.3放射治疗0.70.20.030.020.3核医学0.0040.00090.00090.00040.002世界居民医疗照射估计值年人均有效计量(mSv)UNSCEAR把保健水平分为4级,发达国家保健水平较高为Ⅰ级,我国属Ⅱ类保健水平,北京接近于Ⅰ类结果应用医疗照射应用IIIIIIIV全世界平均诊断合计1.10照射来源基础相当于天然辐射照射时间天然照射全年365天医疗照射以现有剂量率计算全年90天核武器实验整个试验的负担2.3年核动力至今总实践10天1年的实践1天严重核事故至今全部事故20天职业照射1年的实践现时比率8小时各种人工源照射相当于天然辐射的照射时间结果应用照射来源基础相当于天然辐射天然照射全来源人均剂量说明天然放射性2.4范围1-10,对部分人可达10-20mSv其中氡及其子体1.2主要是内照射医学诊断检查0.4范围0.04-1.0mSv大气层核实验0.0051963年最高,为0.15mSv,以后逐年下降切尔诺贝利事故0.0021986年是0.04mSv,以后逐年下降核电生产0.0002随核电生产增加会增高,随防护改进会降低合计
4.12000年人体接受的照射剂量平均值(mSv)
结果应用来源人均剂量说明天然放射性终生死亡概率系数(10-2Sv-1)199119771991/1977膀胱0.30--骨髓0.500.202.5骨表面0.050.051.0乳腺0.200.250.8结肠0.85--肝脏0.15--肺脏0.850.204.3食管0.30--卵巢0.10--皮肤0.02--胃1.10--甲状腺0.080.051.6其余癌症0.500.501.0癌症合计5.001.254.0性腺1.000.402.5全部合计6.001.653.6ICRP-60(l991)推荐低LET辐射照射致死性癌症终生概率系数结果应用终生死亡概率系数(10-2Sv-1)1991实验研究表明动物辐射遗传的倍加剂量为1Sv,人类辐射遗传流行病学调查发现估算的人类辐射遗传倍加剂量为4Sv。这提示人类并没有动物那样敏感,而且由动物实验获得的结论外推到人类是否合适值得关注。人群实际暴露辐射的接触总量远低于4mSv,故辐射遗传效应远不像当初动物实验时曾经设想的那么严重。目前很多资料研究表明,人类遗传影响仍然主要是来自环境中化学诱变剂,辐射遗传影响所占比例更小。但是生育期妇女、婴幼儿以及儿童是电离辐射敏感人群,应当注意避开额外的辐射暴露,应当说明的是实际自然本底的辐射剂量是不足以引起遗传有大的改变辐射遗传效应评价结论实验研究表明动物辐射遗传的倍加剂量为1Sv,人类辐射遗传流行远后效应流行病学评估结论50年前曾认为遗传学效应可能是原爆所带来影响中最为重要的危害,现在看来辐射遗传效应远不像当初曾经设想的那么严重。目前最基本结论是辐射致癌危险实际比辐射遗传影响更重要,因为环境化学诱变剂作用实际比环境辐射污染遗传学上更重要。远后效应流行病学评估结论50年前曾认为遗传学效应可能是原爆所电离辐射危害剂量效应
研究结果的应用预测不同照射剂量对人群远后效应的影响预测危险概率的人群转移和不同时间的危害转移充分认识低剂量辐射生物学效应,制定辐射卫生防护体系与剂量限制标准,为核技术与核科学利用提供人体健康保障条件。电离辐射危害剂量效应
研究结果的应用预测不同照射剂量对人群远
先后推荐有线性型(L)、平方型(Q)和线性平方型(L-Q),目前一般采用线性平方型(L一Q)可表示为:F(D)=a1D十a2D2
式中,F(D)为当剂量等于D时危害概率,其中参数al、a2因白血病或实体癌各自生物学性质不同而有所不同。Ⅰ、用于剂量外推的剂量一效应相关模型结果应用先后推荐有线性型(L)、平方型(Q)和线性平方型(L-几种剂量一效应相关模型图形几种剂量-效应相关曲线图解,F(D)为剂量D时效应发生率结果应用几种剂量一效应相关模型图形几种剂量-效应相关曲线图解,F(D式中,不同种类射线的效应F与剂量D之间的模型一样?原子弹爆炸的高剂量向低剂量外推是否适当?线性模式通用模式线性平方模式F=a0+a1DF=a0+a1D+a2D2F=(a0+a1D+a2D2)exp(-b1D-b2D2)平方模式F=a0+a1D2几种主要的剂量一效应相关模型函数式结果应用式中,不同种类射线的效应F与剂量D之间的模型一样?原辐射致癌终生危险预测的相加模型(a)和相乘模型(b)(Xe为受照时年龄,l为最短潜伏期)Ⅱ、危险概率(发生率)在不同年龄间的转移结果应用辐射致癌终生危险预测的相加模型(a)和相乘模型(b)Ⅱ、危险绝对危险预测模型(相加模型)相对危险预测模型(相乘模型)一生中癌症的超额数(观察数-预期数)是恒定的一生中癌症的超额数(观察数/预期数)是恒定的结果应用绝对危险预测模型(相加模型)相对危险预测模型(相乘模型)一生III.低剂量电离辐射剂量效应的假说低剂量有益线性无阈假设线性有阈假设流行病学调查遗传损害辐射致癌结果应用
低剂量电离辐射对人体健康是否产生影响?什么影响?它是否存在一个阈值?III.低剂量电离辐射剂量效应的假说低剂量有益线性无阈假
①从辐射致癌的分子机理看,只要有一个细胞接受辐射打击,便可使分子发生突变,都有诱发细胞发生癌症突变的可能;
②尽管目前研究结果没有找到低剂量人群有发生癌变或遗传改变的证据,这也并不证明现有实验方法一定是最正确且可靠的;
③為輻射安全緣故,國際放射防護委員會(ICRP)做了一個很保守又很重要的假設:人體只要接受到輻射,不管劑量是多少,都有引發癌症和不良遺傳的機率存在,即沒有低限劑量的阈值,而且致癌或不良遺傳的機率與接受劑量成正比(直線關係),劑量愈高罹患的機率也愈大,這種情況稱為機率效應。1.谨慎的線性無阈值假設(LNT)结果应用①从辐射致癌的分子机理看,只要有一个细胞接受辐射打击2.可行性的線性有阈值假設(LTT)
①從日本核爆生存者長期調查顯示,接受低劑量(約250毫西弗以下)者,並無任何臨床症狀,白血病或其他實體癌的發生率都和一般人相同;
②许多遗传病有天然的本底疾病发生,这些本底是由于非电离辐射(如化学污染)造成的,因此应当扣除这些本底疾病发生的影像,所以公正的评价是应到有一个恰当的阈值界值;
③机体本身具有各种各样修复机制,这本身为辐射损伤的修复以及有线性有阈假说提供了最好的注释。结果应用2.可行性的線性有阈值假設(LTT)①從日疯狂的石头---独居石(monazite)独居石成分为(Ce,La,Nd,Th)〔PO4〕的磷酸盐矿物。单斜晶系,晶体为板状或柱状。因经常呈单晶体而得名。棕红色、黄色,有时褐黄色,油脂光泽,解理完全,莫氏硬度5~5.5,比重4.9~5.5。常具放射性。主要作为副矿物产在花岗岩、正长岩、片麻岩和花岗伟晶岩中,与花岗岩有关的热液矿床中也有产出。疯狂的石头---独居石(monazite)独居石成印度南部沿海地区有大量含钍的独居石,Kerala邦和TamilNadu邦海岸独居石中钍含量达8%~10.5%,空气吸收剂量率为150~1000nGy.h-1,这里大约有7万人居住,所接受全身照射剂量率为430nGy.h-1,或3.8mGy.a-1。当地居民先天愚型和染色体畸变率增加。巴西Guarapari镇土壤中富含钍的独居石。该镇有1.2万人,街道上空气吸收剂量率1~2μGy.h-1海滩可达20μGy.h-1,居民接受陆地辐射的平均年剂量为6.4mSv,是全球本底值大约6倍(不包括氡子体)。检查当地居民200人,与对照人群相比较,染色体畸变率增加。印度、巴西和中国高本底地区研究结果表明,尽管高本底地区居民受照剂量是对照区居民的数倍,末梢血染色体畸变率增加,但迄今并没发现高本底地区居民癌症增加的证据,高本底地区居民的经验对评价类似剂量的职业性照射和环境照射的致癌危险有重要参考价值。印度南部沿海地区有大量含钍的独居石,Ker
1993年聯合國原子輻射效應科學委員會(簡稱UNSCEAR)定義200毫西弗以下為低劑量。在這個劑量水平之下,全世界長期的流行病學調查仍未找出具體有害的輻射傷害證據。因此,低輻射劑量是否對健康有不利的影響,一直在爭議之中;
美國保健物理學會針對這個問題,於1996年3月發表立場聲明稱:接受輻射劑量每年低於50毫西弗,或終生除了自然背景輻射劑量之外,接受低於100毫西弗劑量,並無明顯的健康(致癌)效應發生。3.
争议不断的低輻射劑量健康有益学说结果应用1993年聯合國原子輻射效應科學委員會(簡稱UNS但是,1982年美國拉基教授(Luckey)却提出低劑量對人體健康有益的調查結果。①1986年日本近籐宗平教授(Kondo)從廣島、長崎追蹤調查亦發現低劑量使致癌率較正常人低的現象,他們稱這個現象為激效(hormesis);②此外,經過長期對美國核子潛艇工作人員,加拿大接受乳癌X光攝影患者,以及匹茲堡大學住戶氡氣效應研究等所進行低輻射劑量流行病學調查,結果也都顯示出低輻射劑量具有正面的健康效應,致癌的機率反而比全國平均值低。结果应用但是,1982年美國拉基教授(Luckey)③广东省阳江县高本底地区是含独居石花岗岩被冲刷沉积后形成的,土壤中铀、镭、钍含量为对照地区的4-7倍。当地居民陆地γ辐射吸收剂量平均1.83mGy,为对照地区(0.5mGy)的大约4倍。如计入宇宙射线贡献,年吸收剂量之比将为2.08mGy/0.75mGy=2.8。室内外空气中222Rn浓度为31.8和16.4Bq.m-3,是对照地区室内外浓度的2.9和1.5倍。因吸入222Rn及其子体造成的合计年均有效剂量为2.8mSv,是对照地区和全球本底值大约3倍。广东高本底和对照地区1979-1986年间的人口资料分析,分别累积观察1008769和995070人年。全部癌症标化死亡率(10-5)分别为48.82和51.09,白血病为3.02和3.39。高本底不但不高,相反稍低于对照地区,但其差别无显著意义。高本底地区儿童先天愚型0.87‰与国内其它省市相比无显著差别,但显著高于对照地区值0.18‰。结果应用③广东省阳江县高本底地区是含独居石花岗岩被冲刷沉UNSCEAR1994年報告中结论
但是,UNSCEAR在1994年報告「低輻射劑量的生物效應」一書中持有的態度認為,雖然已知接受高劑量(250毫西弗以上)會增加致癌的機率,而低劑量卻顯示相反的現象,然而輻射有益的證據還不夠多。因此仍然必須沿用ICRP严谨保守的假設:輻射致癌增加率與接受劑量成線性正比例,即線性無阈值劑量關係。
UNSCEAR1994年報告中结论但辐射剂量定义、生物剂量计电离辐射防护的基本原则电离辐射卫生防护的应用IV、剂量限量标准制定在卫生防护中作用结果应用辐射剂量定义、生物剂量计IV、剂量限量标准制定在卫生防护中作1.1辐射剂量的定义与测算1.辐射剂量定义,生物剂量计1.2日本原子弹爆炸模型的DS86系统与T65D系统之争1.3生物剂量计原理简介美国1965年建立的内华达原子弹爆炸试验场,即T65D系统。染色体畸变率或微核率与剂量之间的线性关系进行外推的。新ICRP指南就当量剂量转换中射线品质因数Q进行了更新。结果应用1.1辐射剂量的定义与测算1.辐射剂量定义,生物剂电离辐射职业暴露致癌的法定条件必要的电离辐射接触史,以工作健康档案为主,工作时务必佩戴辐射检测笔并记入健康档案;接触者体内生物剂量计估计值符合档案暴露值;接触者终生任何时候,本人经诊断已出现癌症;辐射致癌诱因概率PC符合要求,公式如下:电离辐射职业暴露致癌的法定条件必要的电离辐射接触史,以工作健辐射致癌诱因概率(probabilityofcausation,PC)
是指职业受照组中某人患某类癌症可归因于其接受了电离辐射照射的可能性估计值。PC超过一界限时就表明该患者应当获得法定的职业性补偿。PC计算公式为辐射导致的癌症危险与辐射危险及基线危险之和的比值,1985年由美国NIH提出该值的计算公式,我国已纳入国家标准(GB16386-1996,GBZ97-2002)。超额危险度(PC)=ExEx+IEx照射可致危险度增加值I本底危险度辐射致癌诱因概率的推算结果应用辐射致癌诱因概率(probabilityofca实践正当性原则(Thejustificationofpractice)防护最优化原则(Theoptimizationofprotection)2.电离辐射卫生防护的基本原则结果应用应用个人剂量限制(Theindividualdosepermission)实践正当性原则(Thejustificationofp目前ICRP和各国(包括中国)电离辐射防护门均采用线性无阈假说作为制定卫生防护措施的依据。许多研究资料表明随机效应的概率与辐射剂量之间的关系主要为:E=aD+bD2因此,控制剂量称为放射防护的主要依据,最为明显的就是据此制定个人剂量和危险限值标准。3.电离辐射卫生防护的应用结果应用目前ICRP和各国(包括中国)电离辐射防护门均采用线剂量限值应用范围职业工作者公众有效剂量5年100mSv,每年平均20mSv,任何一年不大于50mSv,剂量约束不得大于20mSv.a-1每年1mSv,在特殊情况下,在单独的一年内可高于1mSv,但五年内的平均值不得大于1mSv;剂量约束值应小于1mSv.a-1
年当量剂量眼晶体150mSv15mSv皮肤500mSv50mSv手和足500mSv对胎儿在确诊后的余下妊娠期内,孕妇下腹部表面的剂量限值不应大于2mSv《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)剂量限值结果应用剂量限值应用范围职业工作表面类型α放射性物质β放射性极毒性其它工作台、设备、墙壁、地面控制区1)44×104×10监督区4×10-144工作服、手套、工作鞋控制区4×10-14×10-14监督区手、皮肤、内衣、工作袜4×10-24×10-24×10-11)该区的高污染子区除外工作场所放射性表面污染控制水平(单位:Bq/cm2)结果应用表面类型α放射性物质β放射性极毒性其它工作台、应用注意1)表中所列数值系指表面上固定污染和松散污染的总数。2)手、皮肤、内衣、工作袜污染时,应及时清洗,尽可能清洗到本底水平。其他表面污染水平超过表中所列数值时,应采取去污措施。3)设备、墙壁、地面经采取适当的去污措施后,仍超过表中所列数值时,可视为固定污染,经审管部门或审管部门授权的部门检查同意,可适当放宽控制水平,可为表中所列数值的5倍。4)β粒子最大能量小于0.3MeV的β放射性物质的表面污染控制水平,可为表中所列数值的5倍。5)227Ac、210Pb、228Ra等β放射性物质,按α放射性物质的表面污染控制水平执行。6)氚和氚水的表面污染控制水平,可为表中所列数值的10倍。7)表面污染水平可按一定面积上的平均值计算:皮肤和工作服取100cm2,地面取1000cm2。结果应用应用注意1)表中所列数值系指表面上固定污染和松散污染的后记电离辐射对人体健康的远后影响实际是一个很复杂的问题,除了与剂量大小有关外,还涉及人体照射部位,射线种类,一次多次,传能线密度,剂量率,照射时程,照射条件等等多种技术层面的考虑还关乎着一个国家政治文化、发展水,经济布局、以及人文思考等非技术层面的考量鼓励有志者加入到电离辐射危害与防护的科学研究与管理队伍中来,为实现我国核能技术强国与核技术和平利用做出自己的贡献后记电离辐射对人体健康的远后影响实际是一个很复杂主要参考文献郑钧正.研究电离辐射水平与效应的重要文献--UNSCEAR报告书.中华放射医学与防护杂志,2002,22(1):71-72卓维海,郑均正.ICRP2007新建议书概要.辐射防护,2008,28(1):61-64从慧玲.辐射致癌危险估计的剂量学基础--广岛、长崎原爆幸存者剂量的重新认定.辐射防护,1998,18(2):139-145主要参考文献郑钧正.研究电离辐射水平与效应的重要文献--U
电离辐射远后效应的传说北京大学医学部放射医学教研室李载权
电离辐射远后效应的传说北京大学医学部放射医学教研室目次电离辐射生物学效应的基本概念远后效应流行病学评估及其结论电离辐射危害研究结果应用目次电离辐射生物学效应的基本概念临床影像诊断人体电离辐射暴露方式外照射确定性效应治疗与诊断内照射肿瘤放疗其他经管道植入式核事故暴露核素介入与治疗实验室核素吸入仪器操作接触基本概念电离辐射生物学效应的基本概念临床影像诊断人体电离辐射暴露方式外照射确定性效应治疗与诊断内电离辐射产生人体健康影响的简单机理辐射对人体健康损伤的发展过程辐射自由基对细胞DNA的直接与间接损害基本概念电离辐射产生人体健康影响的简单机理辐射对人体健康损伤的发展过
电离辐射确定性效应(deterministiceffects)又称必然性效应,是指效应的严重程度与辐射剂量大小相关的一类生物学效应,如急性放射病、慢性放射病、放射性白内障、皮肤损伤、出生缺陷与儿童照射等。
电离辐射随机性效应(stochasticeffects)是指效应的发生几率(而非严重程度)与剂量大小相关的效应,如致癌效应、遗传效应。电离辐射对人体健康的生物学影响基本概念电离辐射确定性效应(deterministice
-剂量的高低
-身体受暴露的位置
-急性或慢性暴露等三个条件电离輻射确定性效应
不同组织器官对辐射的敏感度不同,右表显示有些器官較易受到傷害,有些則否。根據廣島、長崎調查,若是全身均匀受到急性曝露超過250毫西弗以上,就會開始显现受傷害的症狀,剂量愈高,傷害嚴重程度愈大,甚至死亡。
胎兒、淋巴組織、生殖腺、骨髓、脾臟(正在分裂中的細胞)皮膚、水晶體、消化道肝臟、血管肌肉、骨骼、神經(已經分化成熟的細胞)高稍高普通低細胞名稱敏感度不同組織器官輻射敏感性(非機率效應)資料來源:ICRP26(1977)、ICRP60(1991)
基本概念-剂量的高低电离輻射确定性效应不同组急性全身均匀曝露的確定效應症狀基本概念一次剂量(希)症
狀
說
明小於0.10無可察覺症狀,但遲延輻射病的產生仍可能發生。0.10-0.25能引起血液中淋巴球的染色體變異。0.25-1.00可能發生短期血球變化(淋巴球、白血球減少),有時有眼結膜炎發生,但不致產生機能之影響。1.00-2.00疲倦、噁心、嘔吐,血液中淋巴及白血球減少後恢復緩慢。2.00-4.0024小時內會噁心、嘔吐,數週內有脫髮、食慾不振、虛弱、腹瀉及全身不適等症狀,可能死亡。4.00-6.00與前者相似,僅症狀顯示的較快,在2-6週內死亡率為50%。6.00以上若無適當醫護,死亡率為100%。急性全身均匀曝露的確定效應症狀基本概念一次剂量(希)症不同曝露部位引发确定性效应之低限剂量值組織與效應低
限
劑
量急性(一次)曝露(毫西弗)慢性(每年)曝露(毫西弗/年)睪丸
暫時不孕
永久不孕
卵巢
不孕
水晶體
混濁
白內障
骨髓
造血障礙
發育不全
胚胎與胎兒
畸形
皮膚
紅斑症
乾性脫板
濕性脫板
皮膚壞死
甲狀腺
功能降低急性發炎
150
3,500-6,500
2,500-6,000500-2,000
5,000
500
1,500
100
3,000-5,000
3,000-5,000
20,000
50,000
2,500-30,000
小孩1,000-10,000
大於200,000以上
400
2,000
200以上
100以上
150以上
400以上
1,000以上資料來源:ICRP41(1984),ICRP(60)1991)
基本概念不同曝露部位引发确定性效应之低限剂量值組織與效應低限
随机效应的特点:发生概率与剂量大小有关;严重程度与剂量大小无关;电离辐射的人体生物学效应随机性效应致遗传病致癌作用确定性效应慢性辐射病急慢性辐射病其他辐射病,如儿童损伤电离辐射随机性效应基本概念随机效应的特点:电离辐射的随机性效应致遗传病致癌作电离辐射人体健康的急性与远后效应电离辐射人体影响确定性效应,白内障眼等急性效应
远后效应急性辐射病白血病放疗时急性辐射损伤随机效应辐射致遗传改变辐射致癌电离辐射人体健康的急性与远后效应电离辐射人体影响确定性效应,电离辐射远后效应是指表现在受照本人(躯体效应)的,也可是后代身上(遗传效应)显现的一种较远期才发生的与电离辐射相关的身体疾患,它是确定性效应的,但不包括其中的急、慢性辐射病等,因此,远后效应主要是随机效应一类反应。电离辐射远后效应
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