第4章_对人体危害.ppt

1、1,第四章 电离辐射对人体危害,天然辐射是人类的主要辐射来源,4.2 辐射生物效应,4.1,2,天然辐射,宇宙射线,宇生放射性核素,原生放射性核素,一般场所： 天然本底为 2.4mSv/year, 多为内照射 (222Rn, 60%),一、天然本底照射,(宇宙射线与大气原子核相互作用而产生的),3,宇宙射线（Cosmic rays）是一种来自于宇宙中的、具有相当大能量的带电粒子流。宇宙射线的组成粒子中，98%是质子和重原子核，剩下的2%为电子和其他物质 。在星际中的宇宙射线，我们称之为初级宇宙射线。 初级宇宙射线进入地球大气层后，会与大气中的N,O作用，转变为次级宇宙射线。,（1）宇宙射线,4

2、,（1）宇宙射线,初级宇宙射线 来自外层空间，由重带电粒子组成，其中质子（氢核）85.9%; 粒子（氦核）N，O，Ne，C，Si，Mg，Fe核1.4%。 能量高达10GeV。,次级宇宙射线 主要由介子，中子及高能组成。,5,背景：地磁场,地磁场，即把地球视为一个磁偶极子（magnetic dipole），其中一极位在地理北极附近，另一极位在地理南极附近，这两极所产生的球体磁场即为地磁场。通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。,地球的磁场向太空伸出数万公里形成地球磁圈,Image Credit:EPA,（1）宇宙射线,6,地磁场、空气浓度 63 min FT,TI

3、PS placement 511” 250 lb; 13-16h PT,Radiofrequency Ablation 17 yo; 90 120 min FT,Coronary angioplasty 350 lb; 50 min FT,Coronary angioplasty 75 yo woman; 42 min FT,Uterine Embolization 270 lb, 52”; 34 cm thick,Long fluoroscopy times and/or thick body masses,97,1. 血液和造血器官的辐射效应,1.1 急性大剂量照射，血液和造血器官的效应,

4、1.0Gy时，骨髓遭到破坏； 2.04.0Gy时，骨髓的破坏就相当明显，淋巴细胞受到大量破坏；,（1）造血器官的效应,1. 血液和造血器官的辐射效应,98,骨髓型急性放射病病程：,（1）初期反应期：乏力、恶心、呕吐、白细胞数； （2）假愈期：症状消失、白细胞数、脱发； （3）极期：这是关键病期，造血功能严重障碍、感染、体温、出血、消化道症状； （4）恢复期：造血功能恢复，受照后4周造血功能开始再生。 原则上说，造血型急性放射病经适当抢救和治疗，都是可以治愈的。,1. 血液和造血器官的辐射效应,99,受照24 Gy 人员白细胞数变化示意图,（2）外周血象的变化,受照12Gy的人员，最初12天白细

5、胞数增高，然后逐渐下降，可能到正常值，也可能很低。约5周后恢复。,白细胞：,1. 血液和造血器官的辐射效应,100,淋巴细胞：,（淋巴细胞计数随时间变化与吸收剂量的关系）,1正常值； 2 5.06.0Gy,1. 血液和造血器官的辐射效应,101,血小板：,（血小板计数随时间变化与吸收剂量的关系）,1正常值； 2 5.06.0Gy,1. 血液和造血器官的辐射效应,102,红细胞对辐射的敏感性较低； 2.0Gy的照射，红细胞无明显变化； 3.06.0Gy可致贫血。,红细胞：,1. 血液和造血器官的辐射效应,103,（3）血细胞的恢复,血细胞有强大的潜在修复能力，其中淋巴细胞出现损伤时间最早，达到最

6、大损伤的时间最短，修复能力最差。,1. 血液和造血器官的辐射效应,104,一次小剂量外照射后 血细胞数 变化,一般来说，0.25Gy低LET辐射的照射才能引起临床上有意义的外周血象改变,1. 血液和造血器官的辐射效应,105,（2）长期小剂量照射时周围血液的变化,重水反应堆工作人员受照剂量（n+）情况,对职业辐射工作人员情况的分析未能发现明显的规律,1. 血液和造血器官的辐射效应,106,造血器官是机体中对辐射作用敏感性高的器官； 引起50受照人员在60天内死亡所需的急性照射剂量约在2.55Gy之间，而低于0.51.0Gy照射只能引起造血细胞的轻微减少，不至影响受照人员的存活； 高于710Gy

7、的急性照射则被认为是可引起100受照人员死亡的剂量，但是这也取决于是否接受有效的治疗； 如果照射延迟数月，造血系统的耐受剂量可达310Gy； 由于骨髓的再生能力，在职业性照射下，可察觉造血功能障碍的剂量阈值可能高于0.45Sv年，而致死性骨髓再生障碍的阈剂量可能高于1.0Sv年。,结论：,1. 血液和造血器官的辐射效应,107,（不同剂量受照后，精子数目的变化）,男性:,影响：,有较强的敏感性； 生育能力一时性或永久性降低，性细胞突变中断妊娠或后代出现遗传效应，生殖器官癌变，但发生几率极小； 对生育的影响随性别、年龄而异。,2. 性腺的辐射效应,108,睾丸辐射损伤后有两个显著的特点： （一）

8、受照剂量相同时，分次照射的损伤高于单次受照。如每周0.15Sv，总照射量为4.75Sv，可使狗产生永久性无精子；但单次照射15.0Sv，对永久性绝育来说，还不是一个很大的量； （二）产生严重性性腺损伤的阈剂量与安全剂量间差距甚小，如每周30mSv， 一年内能发生绝育或精子严重减少； 而每周6mSV时，12一13年后末发现对精子计数或对生育力的影响。,2. 性腺的辐射效应,109,卵巢辐射损伤后的特点： （一）卵巢也有较高辐射敏感性但略低于睾丸； （二）年龄是决定性因素，35岁以下耐受力最强； （二）含有生殖细胞的数量是一定的 (成人约100000个)，一旦完全破坏，就绝育了； （三）对性激素的

9、生成有较大影响。,2. 性腺的辐射效应,110,3.胚胎和胎儿的辐射效应,植入前期(08天) 主要器官发生时期 (960天) 胎儿发育时期(60270天),自受精卵至孕龄8周前称为胚胎， 8周以后称 为胎儿。,孕体发育：,111,胚胎不同发育阶段，2Gy X射线照射下死胎或畸形的发生率,3.胚胎和胎儿的辐射效应,112,（宫内受照智力低下与剂量和孕龄的关系）,胚胎和胎儿的辐射效应：,主要器官形成期 损害导致的畸形，主要是对中枢神经系统的致畸。,影响：,3.胚胎和胎儿的辐射效应,113,严重智力障碍存在阈值。对群体估计阈值位于0.10.2Gy，个体约0.48Gy。,儿童智力障碍发生率与孕龄关系的

10、分析，孕龄10一17周时最为敏感。孕龄18周后也可能发生，但其危险度已降至其前的14。 孕龄7周和26周者，未发现诱发智力低下。 每年接受0.01Sv的女性群体中胚胎的平均危险度约为10-5年。,114,（辐射白内障的发生概率）,4.眼晶体的辐射效应,影响：,眼晶体混浊（lens opacities），白内障（cataract）,115,ICRP估算的辐射致白内障的阈剂量为：单次照射210 Gy； 放疗病人致白内障阈剂量的估算：单次照射2Gy，在313周分次照射达5.5Gy；,4.眼晶体的辐射效应,116,5.皮肤的辐射效应,特点：,人类认识最早的辐射效应，临床最为常见。,大剂量受照,低剂量率

11、长期照射,皮肤效应,急性型,慢性型,影响因素：,辐射性质和辐射量，剂量率和间隔时间，受照面积，受照者情况,117,前苏联切尔诺贝利核电站事故,现场紧急处理受害者共225名，其中死亡4名。需要治疗的143名人员中送往莫斯科115名，其中死亡27名（大面积射线皮肤烧伤死亡19名，骨髓型死亡6名，胃肠型死亡2名），即事故共死亡31名。,118,辐射所致的寿命缩短,电离辐射所致寿命缩短尚有争议，目前现状是： 1、美国早年调查医用X射线工作者，平均寿命比非放射性工作人员缩短5.2年，但随防护条件的改善，2组人群的期望寿命逐渐接近； 2、英国的统计资料却未见到寿命缩短现象。 3、日本原子弹爆炸幸存者死亡调

12、查表明，其死亡率比一般日本居民高，主要是白血病和恶性肿瘤死亡增长率增加所致，未见其他引起早死的原因。 4、动物实验有寿命缩短，小鼠每照射1Gy寿命缩短5%,119,不同组织和器官对辐射致癌作用的敏感性,120,121,辐射致癌的潜伏期：,白血病：1013年； 甲状腺癌：20年； 乳腺癌：23年； 皮肤癌：25年； 一般潜伏期取25年。,辐射致癌,122,（2）甲状腺癌：,“善良的”恶性肿瘤，自然发生率高，女性比男性高2.5倍，死亡率低。,据估计，外照射诱发甲状腺癌的有意义的剂量，成人为2.0Gy，小儿为1.5Gy。131I诱发甲状腺癌的放射性活度，成人为5.5108Bq，小儿为7.4 107B

13、q。 潜伏期与剂量、年龄相关。,辐射致癌,123,（3）肺癌：,恶性程度高，生长快，易转移。,辐射致癌,124,吸烟的作用：加快了辐射诱发肿瘤出现。,125,（4）乳腺癌：,乳腺癌也是“善良的”癌症，诱发率高，尤其是青年女性，死亡率低。,辐射诱发乳腺癌的剂量效应关系接近于直线。,辐射致癌,126,影响电离辐射致癌的因素 1、敏感性因素： 人体不同组织对辐射致癌效应明显不同，敏感性最高的组织是甲状腺和骨髓而前列腺、 睾丸和子宫几乎不被辐射所诱发。 2、年龄因素： 年龄是影响自发癌的重要因素，10岁以下白血病危险系数最高；20岁左右的女性乳腺癌危险系数最高；肺癌随受照时年龄增加而增加。,辐射致癌,127,3、性别因素： 乳腺癌、甲状腺癌女性高于男性，白血病男性略高于女性。其他类肿瘤在性别上差别不大。 4、其他因素： 辐射致癌还受遗传因素和环境因素的影响 如犹太人儿童的甲状腺癌发生率