辐射对生物体的影响与所造成的急性伤害高雄医学大学附设中.ppt

輻射對生物體的影響與所造成的急性傷害高雄醫學大學附設中和紀念醫院急診部郭美娟醫師,輻射傷害形成步驟,吸收輻射,游離/激活,化學性損害,酵素修復或傷害形成,主要低劑量效應,基因突變誘發病症胎兒效應,主要高劑量效應,殺害細胞組織器官效應全身效應,輻射對生物體的影響,高雄醫學大學急診科郭美娟醫師,輻射的生物效應(I),機率效應:無低限劑量發病潛伏期長誘發疾病的可能性隨曝露量的增加而增加誘發疾病的嚴重程度與曝露量的多寡無關生物效應:致癌、遺傳基因突變,非機率效應:超過低限劑量才會發生短時間內曝露於大的輻射劑量所致誘發疾病的嚴重度隨暴曝露量的增加而增加急性效應:急性輻射症候群延遲效應:白內障及不孕症等,輻射的生物效應(II),隨機與非隨機效應,頻率,嚴重性,劑量,劑量,頻率,嚴重性,隨機,非隨機,0%,50%,100%,劑量,劑量,(a)(b),曝露個案敏感度變異,病變表現的低限值,(c),生殖細胞突變點突變終結刪除雙中結轉位,輻射遺傳效應,異常體染色體顯性X-性聯隱性染色體先天異常癌症,對體細胞的輻射效應癌細胞的起始其他增強癌細胞增長的因素,輻射誘發的症狀,引致疾病上皮細胞癌血癌肉瘤,輻射對胎兒的效應,對胚胎/胎兒細胞的輻射效應突變細胞殺傷致變移轉模式,引致疾病癌症先天性異常功能變化,低劑量輻射生物效應的原則(1),小於100mGy的輻射生物效應主要為對遺傳，胎兒發育及癌症的影響這些效應常因非致死性細胞變化而引起在人類，自發性的遺傳及胎兒發育改變，及癌症的機率不低,KenethL.Mossman,Ph.D.,M.Ed.:,低劑量輻射生物效應的原則(2),相較於自發效應，輻射誘發效應是不明顯的輻射誘發機率常不易評估，因同時或先後有接觸到其他化學，物理或生物因子低劑量輻射對於遺傳、胎兒發育及癌症影響的誘發機率非常低，並很難以現行的流行病學方法去量測,輻射劑量,平均背景輻射:0.36侖目(rem)/每年胸部X光:0.01-0.025侖目(rem)骨盆腔電腦斷層:1.5-2.5侖目(rem)/片核醫掃描:0.45侖目(rem)職業安全劑量:5侖目(rem)/每年LD50:400侖目(rem)治療癌症:6000侖目(rem)/6星期,曝露劑量對人體的影響,全身性劑量，12雷得(rad):精虫數目減少全身性劑量，20-50雷得(rad):骨髓抑制合併淋巴球數目減少,輻射激效RadiationHormesis,低劑量輻射在某些方面可能有助益或刺激的效果,曾被報告的輻射激效,增進動物的生長與發育延長壽命改善幼體存活率改善傷口癒合增強對感染的抵抗力降低致癌機率,目前對輻射激效的認知,輻射激效值得作嚴謹的科學評估輻射激效超越低限值的觀念流行病學研究很難以統計學來確認有些研究顯示在輻射曝露後使癌症減少多數的輻射激效研究顯示證據薄弱或無證據低劑量輻射可能刺激修復或非酵素自由基清除(調適反應)調適反應可能支持低限值的觀念低劑量輻射有害?有益?沒有影響?,輻射意外事件所造成的急性傷害,高雄醫學大學急診科郭美娟醫師,輻射傷害,由於輻射曝露(體外曝露，由食入或呼吸道吸入等途徑)，造成器官及組織的損傷輻射傷害的程度與下列二項有關曝露劑量之大小身體曝露範圍的大小,輻射傷害的作用機轉,直接作用:游離作用自由電子直接作用於人體生物分子造成生物分子損害(1/3)間接作用:游離作用自由電子作用於人體生物分子外之其它分子(H2O)，產生自由基攻擊生物分子造成生物分子損害(2/3),輻射意外事件之急性傷害,輻射導致之傷害:急性局部輻傷急性輻射症候群慢性輻射傷害其它傷害,急性局部輻傷的特點,局部曝露所導致的損傷，常見於四肢大部份為皮膚表現，類似熱傷害，但疼痛較晚發生(5000雷得以上除外)傷口脆弱、不易癒合、植皮不易存活注意有無污染及全身曝露,急性局部輻射傷害,300雷得(rad):曝露後第十七日開始掉髮600雷得(rad):紅疹，與燙傷無法區別曝露後幾分鐘到幾星期不等，與劑量有關1000-1500雷得(rad):乾性脫皮2000-5000雷得(rad)濕性脫皮曝露後2-3星期不等，與劑量有關5000雷得(rad):壞死、深部潰瘍,第一星期:無症狀，或可能有紅疹第二星期:紅疹、毛髮掉落、汗腺及皮脂腺功能逐漸喪失第三星期:皮膚發熱、水腫、局部疼痛第四星期:脫皮，色素沉澱，癢第五星期:由皮膚邊緣開始長出新皮,高劑量局部輻射傷害,幾星期至幾個月漸進性、慢慢的萎縮色素掉落，產生白斑磨擦處或反複受傷處可能會有潰瘍,高劑量局部輻射傷害-早期遲延性反應,皮膚萎縮、喪失彈性1-6年後或更久後產生薄的皮膚可見血管擴張毛髮掉落、指甲脆弱難以控制的持續皮膚潰瘍結痂造驗成變形及運動受限產生惡性腫瘤,高劑量局部輻射傷害-晚期遲延性反應,急性輻射症候群,輻射曝露後數小時至數週內，因輻射造成不同組織器官之傷害，所產生之臨床症狀其特點為全身不同器官受短期高劑量輻射反應後所表現的一群症狀,急性輻射症候群,前期(prodromephase)曝露後幾分鐘到幾天產生(與劑量有關)以自主神經系統症狀為主(嘔吐、腹瀉、低血壓、冒汗、無力、發燒)自己會好潛伏期(latentphase)劑量愈高，潛伏期愈短400雷得:1-3星期；1500雷得:幾小時,急性輻射症候群的分期(I),症狀表現期(manifestedillness)可依劑量不同而表現不同:血液(100-800rads)、呼吸(600rads)、胃腸(800-3000rads)及心血管、中樞神經系統(3000rads)等復元期或死亡(recoveryphaseordeath),急性輻射症候群的分期(II),輻射對各器官系統的急性傷害,生殖系統造血系統胃腸系統神經血管系統,輻射對生殖系統的急性傷害,輻射對造血系統的急性傷害,150-200rads即有症狀主要以血球缺乏為主症狀:免疫功能不全增加感染併發症出血、貧血傷口癒合不良,14,42,84,126,168,10,12,淋巴球,嗜中性球,血紅素血小板,Days,0102030405060,100,200,300,400,造血系統傷害,600-700rads即有症狀腸黏膜上皮細胞受損腸壁潰瘍、壞死、穿孔腹瀉、便血脫水、電解質不平衡、營養不良腸炎、細菌感染、腹膜炎、敗血症,輻射對胃腸系統的急性傷害,2000-3000rads即有症狀大劑量(100,000rads)可直接造成神經元傷害症狀:嘔吐、嗜睡、意識不清、步態不穩、抽搐低血壓:治療效果不佳淋巴球數目接近零24-72小時內因休克死亡,輻射對神經心血管系統的急性傷害,急性輻射症候群的診斷,病史詢問及理學檢查全血球計數及淋巴球計數染色體分析,臨床表現與曝露劑量的關係,絕對淋巴球計數,0,1,2天數,3,000,2,000,1,000,500,100,中度傷害,重度傷害,極重度傷害,致死傷害,絕對淋巴球計數,WBCcountWBCclassificationAbsolutelymphocytecount,臨床急性輻射傷害之評估與檢傷分類,觀察和記錄發生臨床症候之時間每天做血球計數分析,噁心、嘔吐、腹瀉（幾分鐘）合併運動失調、神智不清、休克、昏迷（幾分鐘至幾小時）,分類中樞神經、心臟血管傷害,_,分類,分類,兩天內，噁心嘔吐合併血球計數不正常,_,分類無症候,分類,三天內，白血球和淋巴球顯著計數不正常,_,分類造血系統輕度傷害,分類,臨床急性輻射傷害之評估與檢傷分類,分類,四天內腹瀉，六至九天內，血小板顯著不正常,_,分類造血系統嚴重傷害,分類胃腸系統傷害,臨床急性輻射傷害之評估與檢傷分類,治療,Treatment,急性輻射症候群治療之效果,未積極治療：LD50/60僅需250-340cGy積極支持治療：LD50/60約為450-510cGy加骨髓移植：LD50/60約為900-1,800cGy車諾堡事件：LD50/60約為520cGy,急性輻射症候群之治療,症狀治療精神上的支持與安慰支持治療維持乾淨環境清除體內外微生物靜脈輸注補充水分、電解質與養分積極治療任何感染骨髓移植血球生成因子,目前常用之血球生成因子,GM-CSF:Granulocyte/Macrophages