电离辐射与非电离辐射医学幻灯片.ppt

物理性有害因素及其对健康的影响电离辐射及其健康危害,1,一.基础知识1.概念量子能量12eV的能引起物质电离的辐射称为电离辐射2.举例射线，射线，射线，射线，中子，质子等,2,电离辐射及其粒子,3,3.常用电离辐射单位（自学）放射性活度A=dN/dt1Bq=2.70310-11Ci表示放射源的强弱，即物体中放射性核素多少照射量X=dQ/dmC/kgR表示辐射场强弱，即空间X射线或射线强弱只能用于X射线或射线吸收剂量D=dE/dm1Gy=100rad表示被照介质吸收辐射能量的大小用于任何物质对任何一种辐射能量的吸收,4,剂量当量H=DQN1Sv=100rem衡量不同类型电离辐射的生物效应辐射防护专用经辐射品质和照射条件因数加权修正后的吸收剂量D：吸收剂量Q：品质因数X、射线，电子射线1能量未知的中子、质子射线，静止质量大于1amu的单电荷粒子10能量未知的粒子、多电荷粒子、电荷数未知的粒子20N：照射条件影响因数，暂定N=1,5,二.接触机会1.核工业系统2.射线发生器的生产使用医疗场所的电离辐射*3.放射性核素的生产使用医疗场所的电离辐射*4.天然放射性核素伴生或共生矿生产,6,三.电离辐射对人体的作用方式1.外照射辐射源在人体之外特点脱离或远离辐射源，辐射作用即停止远全身照射近局部照射2.内照射放射性核素经呼吸道、消化道、皮肤和注射途径进入体内，对机体产生持续性作用持续作用直至排出体外，或经10个以上半衰期蜕变，才可忽略不计,7,3.放射性核素体表沾染放射性核素沾染皮肤或粘膜局部外照射或吸收成为内照射4.复合照射放射复合烧伤（两种以上放射损伤）放射复合创伤（放射与非放射创伤）,8,四.辐射的影响因素1.辐射有关因素辐射的物理特性穿透力、射线、中子、高能粒子强大的贯穿辐射作用，穿透至组织深部或整个人体组织多以外照射形式引起急性效应电离密度、射线穿透力较小，但电离密度大，一旦进入体内，辐射损伤较严重多以内照射形式引起远期效应,9,剂量与剂量率随机效应的发生概率随剂量增加而增加确定效应的发生概率在阈值以上也随剂量增加而升高剂量率=单位时间内机体所接受的照射剂量剂量率越大，则效应发生率也越大，程度也越严重特别是剂量率介于0.1Gy/h1Gy/min之间时照射部位辐射敏感性腹部盆腔头部胸部四肢,10,照射面积照射面积越大，则生物学效应越严重同样的照射量，局部照射作用不明显，但全身接受照射面积达1/3，则可产生明显的辐射效应次数每次照射后机体存在对损伤的修复作用同样效应，分次照射所需剂量比单次照射所需剂量高或总剂量相同，单次照射的效应比分次照射严重辐射品质高LET辐射(n、)的生物效应低LET辐射(X、),11,2.机体因素一般来说，辐射易感性与细胞分裂活动成正比，与分化程度成反比淋巴细胞和卵母细胞则例外，对辐射相当敏感辐射易感性DNA含量辐射易感性与细胞间期染色体体积(DNA含量)成正比辐射易感性细胞周期细胞增殖周期不同，辐射易感性也不同，以DNA合成期易感性最高,12,组织易感性淋巴组织、胸腺、骨髓、性腺和胚胎（高度易感，重点防护）神经、肌肉、骨等结缔组织易感性较低易感性由高至低：1.淋巴细胞；2.原红细胞；3.髓细胞；4.骨髓巨核细胞；5.精细胞；6.卵细胞；7.空肠与回肠的腺窝细胞；8.皮肤及器官的上皮细胞；9.眼晶状体的上皮细胞；10.软骨细胞；11.骨母细胞；12.血管内皮细胞；13.腺上皮细胞；14.肝细胞；15.肾小管上皮细胞；16.神经胶质细胞；17.神经细胞；18.肺上皮细胞；19.肌细胞；20.结缔组织细胞；21.骨细胞,13,机体各种细胞对辐射的敏感性（按细胞形态学改变）,14,五.电离辐射效应分类按剂量-效应关系分类ICRP(国际放射防护委员会)随机效应stochasticeffects指致癌效应、遗传损伤效应等该效应的发生概率与剂量大小有关(放射剂量越大，癌症发生率越高)损伤程度与剂量无关(一旦启动致癌/遗传效应，该效应有自身的发展规律)不存在损伤效应的剂量阈值(只要有照射，即使剂量再低，仍会致癌),15,确定效应deterministiceffects指急慢性放射病、放射性白内障、放射性皮肤损伤、放射性生育障碍等，当辐射剂量超过一定阈值时，损伤效应发生概率将急剧增高，且损伤的严重程度也随剂量加大而加重有损伤阈值，阈值以下相对安全这种区分有利于辐射防护标准的制定和采取不同的防护策略,16,按效应发生的不同个体（空间特点）分类躯体效应（整体效应、局部效应）遗传效应胚胎效应按效应出现的时间规律分类近期效应（急性效应、慢性效应）远期效应,17,电离辐射损伤效应分类,18,六.电离辐射对机体的作用1.辐射作用的物理过程带电粒子、p等穿入机体时，不断使其路径周围的原子发生电离和激发，产生许多离子对，本身逐渐损失能量，直到耗尽多余的能量为止线能量转移(LET,LinearEnergyTransfer)带电粒子在其路径单位长度上所消耗于电离和激发的能量。粒子LET值越大，对生物大分子的破坏作用越大低LET辐射(LET3.5KeV/m)、e射线高LET辐射(LET3.5KeV/m)、p射线,19,非带电粒子、n等虽不能直接使物质发生电离，但在穿透组织时，可与物质的电子或原子核相碰，一次将能量全部或部分地传递给被碰撞粒子，生成次级带电粒子。次级带电粒子再使其周围原子电离与激发低LET辐射、与组织作用，主要产生次级电子高LET辐射n与组织作用，主要产生反冲质子,20,2.辐射生物效应的机理直接作用辐射粒子一部分打到生物大分子(DNA、RNA、蛋白质等)上，直接使其受到损伤(电离、激发或化学键断裂)间接作用辐射粒子的另一部分先引起水分子电离，生成各种自由基和活性分子(H、OH、H2O2、H2O+等)，继而作用于生物大分子，引起损伤,21,损伤结局严重损伤细胞死亡修复损伤、再生、代偿细胞存活异常修复(基因突变、染色体畸变等)发生在体细胞癌症发生在生殖细胞遗传损伤效应应对(适应)作用刺激效应繁殖与修复功能免疫增强效应体内激素平衡改变等,22,七.电离辐射对机体的损伤效应(一)放射病1.概念一定剂量的电离辐射作用于人体所引起的全身性或局部性放射损伤,23,2.外照射急性放射病概念一次或短时间(数日)内受到多次全身照射，吸收剂量达到1Gy以上多见于事故性照射和核爆炸病程初期、假愈期、极期和恢复期有明显的时相性,24,临床表现及类型骨髓型(110Gy)最为多见主要引起骨髓造血系统损伤表现为白细胞数减少、感染性出血。口咽部感染灶最为明显胃肠型(1050Gy)表现为频繁呕吐、腹泻，水样便或血水便，并常发生肠麻痹、肠套叠、肠梗阻等脑型(50Gy)受照后病人短时间出现精神萎靡，很快转为意识障碍、共济失调、抽搐、躁动和休克,25,诊断GBZ104-2002外照射急性放射病诊断标准治疗原则消毒隔离抗感染抗出血全身支持治疗,26,3.外照射亚急性放射病概念较长时间(数周到数月)内连续或间断较大剂量外照射，累积剂量1Gy临床表现造血功能障碍造血组织破坏、萎缩、再生障碍骨髓细胞异常增生骨髓纤维化,27,诊断GBZ99-2002外照射亚急性放射病诊断标准治疗原则保护和促进造血功能恢复，改善全身状况，预防感染和出血等并发症,28,4.外照射慢性放射病概念放射工作人员在较长时间内连续或间断受到超剂量当量限值(0.05Sv)的外照射，累积剂量当量达到1.5Sv以上所引起的以造血组织损伤为主，并伴有其它系统改变的全身性疾病,29,临床表现神经衰弱综合征造血系统改变消化功能障碍生育功能损伤等外周血：WBC先后WBC进行性下降辐射损伤最早变化之一PLTRBC,30,淋巴细胞染色体畸变特点：断片为主双着丝点加环不伴断片染色体畸变率和畸变细胞率相等稳定性畸变(臂间倒位、易位)增加畸变率与剂量的关系不明显外周血淋巴细胞染色体畸变率是辐射效应的灵敏指标,31,骨髓象：增生活跃增生低下粒细胞系统成熟障碍骨髓造血系统的增生程度是外照射慢性放射病诊断的主要依据,32,诊断GBZ105-2002外照射慢性放射病诊断标准原则：接触超剂量当量限值射线职业史有接触射线的剂量记录症状和体征阳性实验室检查结果结合既往体检情况，排除其它疾病等治疗原则脱离恢复造血功能随访,33,5.内照射放射病大量放射性核素进入体内而引起的全身性疾病吸收临床放射性核素内污染，超过其自然存量其它经口（饮食）经呼吸道（气态、气溶胶）经皮（气态、可溶性破损）,34,特点持续作用新旧反应同时并存或损伤与修复同时并存无典型分期表现损伤明显骨骼、网状内皮系统、肝、肾、甲状腺等损伤铀引起的损伤以化学毒性为主强化学毒性+弱放射性可造成远期效应,35,诊断GBZ96-2002内照射放射病诊断标准职业史、临床表现实验室检查1）核素沉积器官功能检查2）体内放射性核素测定现场污染水平呼出气、排出物(痰、尿、粪)、血液等放射性定性和定量测定体外全身放射性测量等,36,治疗一般治疗减少吸收加速排出络合剂（喷替酸钙钠、喹胺酸等）靶器官损伤对症治疗,37,6.放射性复合伤概念核武器爆炸、核事故时，人体同时或相继发生以放射损伤为主的复合烧伤、冲击伤等分类放烧冲复合伤放烧复合伤放冲复合伤烧冲复合伤,38,放烧冲复合伤特点死亡率高，活存时间短病程短，症状出现早休克多见感染难以控制造血组织破坏严重烧伤和创伤愈合困难等,39,诊断GBZ102-2002放冲复合伤诊断标准GBZ103-2002放烧复合伤诊断标准个体受照剂量现场放射性污染水平监测伤后一天CK、AST、BUN、CPCO2,40,治疗急救（止血、包扎、骨折固定和防休克、防窒息等）减少吸收（纱布或棉花填塞伤口后包扎）转移尽早手术(极期前)、少用全身麻醉、延长固定治疗时间抗放措施一般措施(抗感染、抗出血、保护和改善造血功能等),41,7.放射性皮肤损伤分类急性急性放射性皮炎、急性放射性皮肤、粘膜溃疡等慢性慢性放射性皮炎、慢性放射性皮肤、粘膜溃疡等急性放射性皮肤损伤迁延而来急性放射性皮肤损伤分期初期假愈期极期恢复期,42,初期受照后数小时到数天红斑/水肿/瘙痒/刺痛/触痛/麻木感/灼热感等假愈期此期症状消失剂量越大，假愈期越短,43,极期I脱毛II红斑III水泡IV溃疡恢复期数月数年,44,急性放射性皮肤损伤分度诊断标准,45,慢性放射性皮肤损伤慢性放射性皮肤损伤分度诊断标准,46,诊断GBZ106-2002放射性皮肤疾病诊断标准,47,治疗尽快脱离，清除沾染，避免再受照射局部保护，避免各种刺激支持治疗增加营养、活血化瘀、改善微循环对症处理烧灼感（苯海拉明软膏、薄荷粉等）预防感染镇静、止痛等手术治疗长期不愈的溃疡，突起的角质增生，癌前病变或恶性变,48,(二)电离辐射远后效应1.概念受照射后几个月、几年、几十年或直至终生才发生的慢性效应包括受照者本人的躯体效应肿瘤、血液系统疾病等受照者后代的遗传效应,49,2.诱发恶性肿瘤白血病日本原子弹爆炸幸存者发病率较高、潜伏期短，且诱发剂量低支气管肺癌氡及其子体、铀未分化小细胞肺癌较多燕麦细胞癌，恶性度高、生长快，易转移与吸烟的联合作用,50,乳腺癌青年妇女0.1Gy甲状腺癌骨肉瘤皮肤癌(线慢性放射性皮炎基础上部分皮肤癌变)辐射致癌无很强的特异性,51,3.其它远后效应血液系统损伤再生障碍性贫血、白血病寿命缩短胚胎效应和遗传效应先天畸形、流产、死产和不育胚胎植入前期受照，出生前死亡率器官形成期受照，畸形率胎儿期受照，畸形率和新生儿死亡率都下降，但小头症、智力迟钝等发育障碍白血病等癌症,52,八.辐射卫生防护1.目标防止对健康危害的确定效应尽可能减少随机效应的发生率照射量控制在可接受的安全水平,53,2.法规放射防护规定（UDC614.898.5GB8703-88）包括建立辐射限制体系辐射照射控制措施放射性废物处理放射性物质安全运输辐射设施单位选址辐射监测辐射事故管理辐射防护评价辐射工作人员健康监护,54,3.辐射防护的要点辐射防护三原则任何照射须有正当理由（利弊）辐射防护最优化避免一切不必要的照射，使一切必要的照射保持在合理的并可达到目的的最低水平遵守个人剂量当量限值的规定放射工作人员全身均匀照射，年剂量不应超过50mSv，工作50年累积剂量最多不超过2.5Sv，将不至于引起寿命缩短,55,外照射防护屏蔽防护、射线铅、铁、混凝土和砖石射线铝、有机玻璃、塑料中子先慢化（石蜡、硼酸和水等）再屏蔽派生的射线（铅、铁等）距离防护与辐射源保持一定的安全距离时间防护合理的工作时间,56,2.内照射防护防止核素进入机体内、防止核素向外逸散,57,第七章物理性有害因素及其对健康的影响第六节非电离辐射及其健康危害,58,一.概念1.电磁辐射电离辐射非电离辐射2.非电离辐射量子能量超短波短波中长波微波段以厘米波危害最大功率密度相同时脉冲波作用大于连续波,62,对健康的影响#高频电磁场神经系统神经衰弱综合症、自主神经功能紊乱心血管系统心电图窦性心动过缓或窦性心律不齐生殖功能女工月经周期紊乱男工性功能减退,63,#微波神经系统神经衰弱综合症、脑电图改变（波、Q波）心血管系统植物神经功能紊乱副交感反应占优势者居多（较具特征）心悸胸闷、心前区疼痛、血压下降心电图心动过缓或心律不齐、右束支传导阻滞T波平坦或倒置，或ST段压低,64,眼晶状体点状或小片状混浊白内障（微波加速晶状体自然老化过程）造血系统白细胞缓慢下降血小板减少脱离接触后恢复（暂时性改变）,65,生殖内分泌女性月经异常男工性功能减退局部受照精子数量明显减少其它免疫致畸、致突变甲亢血中性激素含量波动,66,治疗对症处理脱离接触休息防护场源屏蔽距离防护合理布局个人防护,67,标准GBZ1-2002工业企业设计卫生标准#作业场所超高频辐射8h/d接触的容许限值连续波为0.05mW/cm2(14V/m)脉冲波为0.025mW/cm2(10V/m)#作业场所微波辐射容许接触限值连续波平均功率密度50W/cm2,日接触剂量400W/cm2脉冲波固定辐射平均功率密度25W/cm2,日接触剂量200W/cm2脉冲波非固定辐射平均功率密度500W/cm2,日接触剂量4000W/cm2,68,三.红外辐射1.基本特性长波红外线(3m1mm)被皮肤吸收产生热感觉中波红外线(1400nm3m)被角膜及皮肤吸收短波红外线(7601400nm)被组织吸收引起灼伤物体温度愈高，辐射强度愈大，近红外线成分愈多2.接触机会太阳辐射生产熔炉、熔融状金属等,69,3.对机体影响皮肤红斑反应色素沉着急性灼伤深部组织加热眼睛慢性充血性睑缘炎红外线白内障0.81.2m和1.41.6m虹膜损伤黄斑区损伤1200，辐射光谱中即有UVUV-C(100290nm)灭菌波段，杀菌和微弱致皮肤红斑作用UV-B(290320nm)红斑区，明显致红斑和角膜、结膜炎效应UV-A(320400nm)黑线区，光毒性和光敏性效应,72,2.接触机会冶炼炉12002000320nm电焊、电炉炼钢3000290nm乙炔气焊及电焊3200230nm探照灯、水银石英灯220240nm碳弧灯和水银灯制板或摄影紫外线灯消毒,73,3.对机体影响有益作用维生素D3有害作用皮肤皮炎红斑、水泡、水肿皮肤灼伤300nm200nm几乎全被角化层吸收220330nm被深部组织吸收297nm对皮肤作用最强红斑色素沉着长期暴露诱发皮肤癌,74,眼睛电光性眼炎250320nm的紫外线大量被角膜和结膜上皮所吸收，引起急性角膜结膜炎多见于电焊辅助工雪盲症阳光照射的冰雪环境下会有大量反射的紫外线照射引起急性角膜、结膜损伤,75,临床表现潜伏期68h双眼异物感或轻度不适眼部烧灼感或剧痛，伴高度畏光、流泪、视物模糊球结膜充血水肿，瞳孔缩小，对光反应迟钝角膜上皮有点状、片状剥脱，滴荧光素着色处理轻症无需特别处理重症0.5%地卡因滴眼新鲜人奶、牛奶滴眼,76,4.防护屏蔽距离自动或半自动电焊作业面罩、防护眼镜、防护服、手套移动屏障禁止裸眼观看低压水银灯/太阳灯/黑光灯等玻璃或塑料护目镜/风镜,77,5.