课件：内照射放射损伤.ppt

1,内照射放射损伤,2,1954年3月1日6点54分,马绍尔群岛比基尼环礁,3,不久渔民们都出现了恶心、腹泻、脱发等现象。,随后数年，甲状腺疾病和恶性肿瘤成为当地的常见病。,日本渔船“福龙丸” 的渔民看见巨大的火球和光亮，以为是太阳从西边升起，随即传来巨大的爆炸声，接着晴朗的天空飘落下“大雪” 。 岛上一些孩子看到地面落下多彩的灰尘，觉得好奇，就用手拿着玩。,4,美国试爆氢弹，预计600万吨TNT当量，实际1500万吨，是广岛原子弹威力的1000多倍 。,估算错误，没有及时撤走渔民和渔船,马绍尔群岛核实验,太平洋上最大的核污染事件,5,什么叫核污染？ 它会引起哪些损伤呢？,为何数年后在马绍尔群岛会出现甲状腺疾病和实体恶性肿瘤？,因为放射性核素进入体内形成内照射损伤,6,放射性核素在体内的代谢 内照射损伤效应 内照射损伤临床特点 诊断 救治,本章主要内容,7,相关概念,位置,剂量超限,损伤效应,8,放射性核素进入体内，作为放射源对人体产生照射。 易产生内照射的核素：、放射性核素，如238U、239Pu、3H、90Sr等,内照射(internal exposure),内照射放射损伤 (radiation injury from internal exposure),放射性核素经多种途径进入人体，沉积于某些组织器官和系统引起的放射损伤。,注意：与放射性内污染相区别,9,体内放射性核素其自然存在量,放射性核素内污染 (internal contamination of radionuclides),正常人体含有微量的天然放射性核素,概念,内照射放射病(Radiation sickness from internal exposure)：内照射全身性疾病（电离辐射所致的全身性表现+该放射性核素靶器官的损害。,基础与前提,10,年摄入限值（annual limit on intake， ALI):一年内，摄入体内的某种放射性核素量所产生的待积剂量达到职业性照射的年当量剂量限值 。 待积当量剂量：个人在单次摄入放射性物质之后，某一特定组织中接受的当量剂量率在时间内的积分。 待积有效剂量：将单次摄入放射性物质后产生的待积器官或组织当量剂量乘以相应的权重因子WT，求和。,11,发生条件,战时： 核武器爆炸 贫铀武器爆炸 脏弹：,放射性落下灰,气溶胶吸收,碘131，锶-90 铯-137,12,平时： 从事开放源工作：核医学科，描仪表女工； 核事故等,发生条件,13,第一节 放射性核素在体内的代谢,14,一、放射性核素进入体内的途径,15,污染的水、食品及手接触食物等,食物链 水鱼人 草牛人,（一）经消化道进入,易溶性化合物易吸收 难溶性化合物吸收率低,16,（二）经呼吸道进入,放射性气体或气溶胶,粒子粒径与吸收的关系,粒径1m ，阻挡,粒径0.01m ，自由来往（气态）,粒径0.011m危害最大 其中： 25进入血液 75沉积在肺部,17,（三）经皮肤粘膜和伤口进入,完整皮肤可阻挡大部分核素的侵入。,放射性核素吸收率 伤口 十倍完好皮肤,18,二、放射性核素在血液内存在的形式,存在形式,离子状态-45Ca、90Sr等,与血浆蛋白结合-59Fe等,形成复合离子或络合离子-,形成氢氧化物胶体,离子状态和可溶性复合物易于扩散和转移 与蛋白质结合的呈胶体氢氧化物的核素较大分子在血液内 较长时间滞留或局部聚集.,19,三、代谢和分布,代谢途径,稳定核素,同族元素,90Sr、226Ra Ca,131I I,59Fe Fe,24Na Na,137Cs K、Na,20,分布类型,均匀性分布,选择性分布,如3H 、14C、24Na,131I 甲状腺,90Sr、45Ca 骨骼,239Pu、140La 肝脏,238U、235U 肾脏,21,四、排出,排出途径,胃肠道： 呼吸道：气态及挥发性放射性核素 泌尿道：吸收入血的放射性核素，如131I等，3d 内排出90% 腺体分泌物：,22,排出速度,物理半衰期(Physical half-life, Tp)： 该放射性核素自身衰变一半所需要的时间。 生物半排期(Biological half-life, Tb )： 该放射性核素通过生物代谢排泄一半所需要的时间。,23,有效半减期(Effective half-life, Te)： 体内放射性核素沉积量减少一半所需要的时间。 TpTb Te TpTb,24,第二节 内照射损伤效应简介,25,致癌效应,内照射 损伤效应,确定性效应,随机性效应,急性放射病,遗传效应,主要靶器官的损伤 物质代谢异常 免疫功能障碍 体细胞染色体畸变 致畸效应,26,主要靶器官的损伤,骨髓、骨骼损伤,肺损伤,90Sr,气溶胶,胃肠道损伤,肾脏损伤,肝脏损伤,甲状腺和其它内分泌腺损伤,消化道进出,235U,140La,131I,27,一、内照射急性放射病,一次或短期内多次摄入放射性核素量 几十 几百个年摄入限值（ALI）内照射急性放射病可能,核辐射警示新标志,28,二、主要靶器官的损伤,（一）骨髓损伤：亲骨性核素 （二）骨骼损伤：骨质疏松，病理性骨折。 （三）肝脏损伤：亲网状内皮核素 （四）肺损伤：放射性肺炎、肺水肿、纤维化。 （五）胃肠道损伤： （六）甲状腺和其他内分泌腺损伤 ： （七）肾脏损伤：肾小管上皮细胞变性、坏死和脱落。晚期纤维增生，肾硬化,29,肾脏病变,30,三、物质代谢异常,核酸与核蛋白分解代谢增强； 蛋白质分解增强，合成抑制，体内负氮平衡； 糖、脂肪、水电解质代谢障碍；,31,四、免疫功能障碍,淋巴细胞减少，免疫功能受抑制。 免疫功能障碍是产生并发症、影响转归和远期病变发展的一个重要因素。,L：正常 ：照射后,32,五、体细胞染色体畸变 外周血淋巴细胞或骨髓细胞染色体畸变 （观察机体辐射损伤的指标） 六、致畸效应,33,七、致癌效应,放射性核素,DNA分子受损,修复,正常分裂,修复缺陷或错误修复,细胞死亡,基因突变,细胞异常增殖,恶性转化,辐射致癌效应,34,内照射诱发肿瘤的特点,与核素的滞留部位一致； 多发性和广谱性； 多是上皮组织的癌、间叶组织的肉瘤和白血病； 完全致癌因子，兼有始动和促进作用； 在一定范围内，肿瘤发生率随剂量的增大而增加。最适致癌剂量、最低致癌剂量,35,八、遗传效应,包括基因突变和染色体畸变。,36,第三节 常见核素内照射损伤的临床表现,37,内照射损伤的临床特点,临床特点,选择性损伤,潜伏期较长,病程发展缓慢,病程分期不明显,进入和排出途径的局部损伤,38,危象器官（critical organ) 放射性核素沉积较多、吸收剂量大而排泄慢受内照射损伤最重的组织器官。,1. 选择性损伤,大多数放射性核素选择性蓄积于组织器官中。,碘131,甲状腺,锶90,骨骼,39,物理衰变和生物排泄，使沉积的放射性核素量不断减少,2. 潜伏期较长,病程发展缓慢,放射性核素持续照射沉积组织和器官,损伤持续,损伤减少,40,马绍尔群岛居民是在核爆炸后9年才出现第1例甲状腺异常。,如进入体内数mCi水平，潜伏期约数月至数年。,骨棕色肿瘤伴甲旁亢,41,42,因病程长、病情发展缓慢，损伤和抗损伤反应同时存在，尽管病情可能会逐渐加重，临床症状也会渐渐显现出来，但病程分期不明显。,核素的损伤作用,机体的抗损伤反应,3.病程分期不明显,43,4. 进入和排出途径的局部损伤,呼吸道进出时：咽喉炎、鼻炎、支气管炎和肺炎，肺癌；,胃肠道：胃肠功能紊乱，粘膜出血、炎症、溃疡和坏死性病变；,伤口污染：易感染和出血，难愈性溃疡和皮下组织肿瘤,44,常见核素的损伤特点,一、钚 239Pu 高能辐射源，物理半衰期 2.44104年。 呼吸道、消化道及皮肤进入，事故- 吸入。 肠道、肾脏排除（速度非常缓慢）。 极毒类放射性核素严重的辐射损伤效应 靶器官：骨骼和肝脏，吸入肺及淋巴结损伤。 急性损伤效应：食欲不佳、腹泻、体重，贫血、内出血、脾萎缩、骨髓严重破坏，白细胞数 ，再障。 可溶性钚骨肉瘤和肝癌； 吸入肺癌。,45,二、铀,进入途径：呼吸道、胃肠道、皮肤和伤口、眼结膜吸收。 滞留部位：6价铀在肾脏和骨骼，4价铀在肝脏和脾脏。 排除途径： 食入或吸入-肠道排除 ；吸收入血-肾脏排除。,46,化学和放射毒性，以肾脏损伤（肾功能衰竭）为主要表现。 肾脏的主要病理改变是肾小管上皮细胞变性、坏死和脱落，尤其是近曲小管中段最严重。 肾功能的生化指标变化是早期损伤的敏感指标。 浓缩铀慢性中毒或急性中毒晚期辐射致癌效应。,急性铀中毒时，白细胞升高，随后波动性下降，红细胞和血红蛋白下降。骨髓细胞明显增生。,48,吸入粉尘,肺部,咳嗽等排出,沉积在肺部,吸收入血,嵌入弹片,被体液溶解,血 液,食 入,易溶性化合物,难溶性化合物,皮肤接触,从粪便排泄,肾脏,骨骼,生殖器官,肝、脾,排泄,蓄积,铀在体内的代谢及分布,辐射灶,49,三、裂变产物（碘、铯、锶）,早期混合裂变产物：核爆炸后几天内，主要是放射性碘，甲状腺是主要靶器官。 晚期混合裂变产物：主要是90Sr、137Cs、144Ce等，骨骼是主要靶器官。,50,（一）早期混合裂变产物,放射性碘可作为监测核爆炸或反应堆泄漏事故的信号核素。 进入途径：胃肠道、呼吸道、完整皮肤及伤口快速吸收。 蓄积：选择性浓集于甲状腺。 排除：以肾脏排除为主。,51,放射性碘对甲状腺的损伤：,数Gy剂量：甲状腺功能增高；,30Gy：永久性甲状腺功能低下；,100Gy：甲状腺遭受严重破坏；,长期刺激：甲状腺腺瘤和结节、甲状腺癌。,滤泡,碘131,52,53,晚期混合裂变产物： 铯 137Cs,放射性铯也是核电站事故的信号核素。 铯极易被迅速吸收。 全身相对均匀性分布于软组织（肌肉）中，与钾类似 。,54,急性损伤 类似外照射急性放射病，主要表现为体重下降，胃肠道损伤，骨髓破坏和出血症侯群。 慢性损伤 刺激期，主要表现为血象波动 假愈期，血象变化和功能失调有所恢复 症状明显期，造血功能，各组织器官炎性病变 137Cs内污染，可引起眼晶体混浊,55,致癌效应 骨组织肉瘤（如骨肉瘤），白血病,软组织肿瘤，包括甲状腺癌、卵巢癌、乳腺癌、和淋巴肉瘤等。,56,晚期混合裂变产物：,锶 85Sr、89Sr、90Sr 可溶性锶易经各种途径吸收，难溶性锶吸收率很低。 在体内的生物转运与钙相似。 分布在含钙多的组织，如骨骼和牙齿。 锶经口进入或吸入时，主要由粪便排除；吸收入血后，主要由尿排除。,57,锶90主要位于长骨近骨髓腔,粒子照射骨髓,全血细胞减少,再生障碍性贫血,白血病,骨组织肉瘤,、骨骼,骨钙化受抑,自发性骨折 骨质疏松,58,锶在口服或静脉注入时，多诱发骨肉瘤；吸入时出现肺肿瘤。,眼晶体混浊，继发白内障。,锶的远期效应,59,其它,氚的物理半衰期是12.33年 胃肠道、呼吸道和皮肤粘膜都能吸收氚水 氚呈全身相对均匀性分布 经尿、呼气和汗排除 急性氚水中毒时急性放射病,氚,60,急性氚水中毒时表现为急性放射病。 对人的急性致死量：740GBq。 致癌作用：除白血病外，所有组织均可，无特殊的靶组织。 生殖细胞对氚很敏感 精原细胞染色体易位- 研究氚水遗传效应的重要指标。,61,放射性锝（99mTc）,医学上最常用的核素，在溶液中以TcO4形式存在。 辐射源，物理半衰期是6.02h。 肠道吸收率80，肌肉注射吸收率达100。 主要蓄积在唾液腺、甲状腺、胃肠道。 自肾脏和肠道排除，生物半排期是48h。 99mTc在事故性大剂量摄入情况下，主要是中度化学毒性，年摄入量限值为200MBq。 Na99mTcO4对睾丸的损伤较大。,62,第四节 诊 断,63,放射性物质的接触史 临床症状和实验室检查 体内污染监测：放射测量结果 甲状腺和造血功能检查,64,最新国家标准,职业性放射性疾病 诊断标准,内照射疾病诊断标准,65,全面收集接触史,急性摄入： 一次或较短时间(数日)内进入的放射性核素，累积有效剂量可能1.0Sv 慢性摄入： 长时间内，放射性核素多次进入体内；或者较长有效半减期的核素一次或多次进入体内 ALI的几十倍以上。,66,临床症状和详细医学检查,全身性表现与外照射急性放射病相似（不典型的初期反应、造血障碍和神经衰弱症候群） 局部损伤：靶器官损害+初始进入途径的损伤 放射性碘甲低、甲状腺结节形成等； 镭、钚等骨质疏松、病理性骨折等； 稀土元素和胶体形式进入体内网状内皮系统损害。,67,体内污染的监测,特异性强。 因放射性物质大多在进入体内后的最初几天排出体外，尽早进行。,68,（一）体外直接测量,1整体测量装置：定性和定量 发射或射线的核素 高能辐射产生的韧致辐射：90Sr、32P等,69,2.局部器官测量装置 肺部计数器： 甲状腺测量装置：,70,（二）生物样品分析,人体排泄物：尿、粪便、呼出气及血液、毛发等。 根据测得的计数率和测定时间，估算内照射剂量。,71,检查靶器官的功能,甲状腺功能：放射性碘 造血功能：亲骨性放射核素,72,第五节 救 治,73,原 则,消除体表沾染 减少吸收 加速排除 综合对症治疗 摄入量2个ALI，应医学观察及治疗； 20个ALI，应进行长期严密的医学观察和积极治疗，注意远期效应,74,防护： 穿防护服防止皮肤污染 戴呼吸面具或特制口罩,一、消除体表沾染,穿防护服的医护人员,75,一、消除体表沾染,全身洗消 局部和伤口的洗消 衣物和装备的洗消,洗消车,洗消帐篷,76,洗消点的选址： 下风方向 靠近水源 靠近公路 安全隐蔽,一、消除体表沾染,77,一、消除体表沾染,健康皮肤的洗消： 普通肥皂水：95 6EDTA洗消皂：效果更好 无水干擦：60 239Pu ：DTPA复合剂 核素不明 ：次氯酸钠、有机氯胺,78,一、消除体表沾染,洗消遵循的顺序 轻重，身体上面下面 用单一的向内运动 注意皮肤皱褶、腔隙部位的清洗,洗消次数：-次 洗消水温：约40 难去除的污染：弹力粘膏敷贴23h，用水清洗,79,一、消除体表沾染,伤员洗消： 伤口周围洗消时应用塑料布或塑料袋盖严，更换干净止血带，将其放到离原止血带12cm处。,伤员洗消,80,一、消除体表沾染,伤口处理： 反复冲洗 避免扩大面积 必要时手术（深创口） 促排剂冲洗 静滴促排剂,81,二、减少吸收,3. 服用缓泻剂（4h）：硫酸镁,2. 口服吸附剂、沉淀剂等： 褐藻酸钠：锶、钡等元素；普鲁士蓝：137Cs； 硫酸铁或硫酸铋：磷 鸡蛋清：重金属； 碳酸氢钠，磷酸氢钠，果胶：铁,消化道： “上吐下泻” 1. 催吐洗胃（12h）：阿朴吗啡、温生理盐水或弱碱性溶液洗胃,82,呼吸道： 疑有贫铀气溶胶吸入时- 清洗鼻腔：0.1%麻黄素缩血管 祛痰： 洗肺：全麻，单侧肺叶灌注CaNa2-DTPA液,83,三、加速排出：已吸收入血时,服用影响代谢的药物： 骨 氯化铵 脱钙 水 大量饮水 利尿 甲状旁腺素 磷,127,131,应用络合剂：加速金属离子自肾脏排出,口服碘化钾片,84,常见放射性核素的促排治疗,85,核应急医学处理药箱,86,四、综合对症治疗,促进造血功能 改善靶器官功能（如甲状腺） 抗感染 提高机体抵抗力,87,小 结,内照射损伤,有效半减期,危象器官,(radiation injury from internal exposure)： 放射性核素经多种途径进入人体后，沉淀于体内某些组织器官和系统引起的放射损伤。,(Effective half-life, Te)： 指因物理衰变和生物排泄使体内放射性核素沉积量减少一半所需要的时间。 TpTb Te= TpTb,是指某放射性核素沉积较多，比放射性活度较大，引起内照射损伤最重的器官。,88,小 结,放射性核素在体内代谢和分布的特点,代谢方式： (一)参与