辐射对生物体的影响与所造成的急性伤害

辐射对生物体的影响与所造成的急性伤害,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,輻射的隨機與非隨機生物效應,隨機效應(Stochastic Effects):- 生物效應發生的頻率與劑量成正比可能性的反應，無劑量低限值生殖細胞：遺傳基因突變；體細胞：惡性腫瘤確定或非隨機效應(Deterministic or Nonstochastic Effects):生物效應的嚴重性隨超過低限值的劑量的增加而增加 非癌症反應、乙狀結腸劑量反應曲線血管反應、白內障、不孕、甲狀腺功能失調、急性輻射症候群,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),輻射遺傳效應,生殖細胞突變 點突變 終結刪除 雙中結 轉位,異 常體染色體顯性X - 性聯隱性染色體先天異常 癌症,輻射誘發的症狀,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,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100 mGy 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,Keneth L. 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,輻射激效Radiation Hormesis,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,輻射曝露的種類,體外曝露急性輻射症候群(Acute Radiation Syndrome)急性局部輻傷(Acute Local Radiation injury)體內暴露由傷口進入體內飲食或呼吸進入體內,臨 床 表 現Clinical Manifestation,急性輻射症候群,全身急性曝露於游離輻射後， 因身體各組織器官功能受到影響 所表現出來生理與結構上的病變,急性輻射症候群,造血系統傷害 (Hematopoietic syndrome)胃腸系統傷害 (Gastrointestinal syndrome)中樞神經(血管)系統傷害 (Neurovascular syndrome),14,4 2,8 4,12 6,16 8,10,12,淋巴球,嗜中性球,血紅素血小板,Days,0 10 20 30 40 50 60,100,200,300,400,造血系統傷害,胃腸系統傷害,腸黏膜上皮細胞死亡、脫落腸壁潰瘍、壞死、穿孔水瀉、便血脫水、電解質失衡營養不良感染,中樞神經(血管)系統傷害,血管受損，液體漏出、循環障礙，顱內壓上升全身性休克，腦部灌注，腦部缺氧神經細胞受損疲憊、冷漠、嗜睡燥動、運動失調、抽慉昏迷、死亡,局部輻射傷害,紅疹、脫毛、水泡、整區組織壞死傷口不易癒合、癒合後再度潰爛疤痕較明顯,診 斷,Diagnosis,急性輻射症候群之診斷,病史症狀與徵候絕對淋巴球計數染色體分析,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,WBC countWBC classificationAbsolute lymphocyte count,局部輻射傷害之診斷,病史症狀與徵候是否有殘存污染是否有全身暴露,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,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,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 - 340 cGy積極支持治療：LD50/60約為450 - 510 cGy加骨髓移植 ：LD50/60約為900 -1,800 cGy車諾堡事件 ：LD50/60約為 520 cGy,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/Macrophage stimulating factorM-CSF: Macrophage colony stimulating factorG-