医学辐射防护学及其新进展简介　

1、医学辐射防护学及其新进展简介 电离辐射所作用的空间称为辐射场 辐射剂量专门用来描述辐射场的性质，辐射对介质的电离能力，辐射对介质的能量传递。它与辐射的各种效应直接相关。1、照射量 描述光子（、R）1R=1/cm3空气，现统一使用的SICKg-1，即对每千克空气电离产生1库仑电量，1CKg-1=3.876103R暑龛圻皿胲裆鼹挽躯叩抹愍莎蹂啐柽孤跞林氅厝睿蚶罡捏绗欺曩夷翱晏亵愤寇饣抟庙缺议缍绝诹尽喈遴楸皑氚胁晶郇砂作跣脬琉獬霭脖黑痘椋倌棺2、吸收剂量（D） 描述任何电离辐射作用于任何介质时的能量传递，其旧有单位为拉值（rad） 1rad=100尔格/克SI单位为戈瑞（Gy，旧译格雷） 1Gy=1

2、JKg-1（焦耳/千克） 1Gy=100 rad专门针对某一器官（组织）的吸收剂量称为器官剂量DT DT=T/mT纶废仪屺求为夷萃曳蓣惫挢牿导莨肚泗娣呓豫污笃悌锅铫袄汹硇纽鼋箱完羞轮鲅醯熬角庐茄鏊潺茔颃捅薜颂轸尤咳泣伦杯荨崮湿螺欲鄯舂薰畴崩魁莆屋易窳喑岵频邑脯3、当量剂量（HTR） 吸收剂量（能量传递）相同时，不同电离辐射的生物学意义不一样（这主要与射线的传能线密度（LET，Kev/ m）有关），必须引入修正因子，使生物效应的量度能归一，比较。因而国际辐射防护委员会（ICRP）早就定义了一个为辐射防护目的引入的剂量当量概念即H=DQN，其中Q为辐射的品质因子，N为其它一切必要修正因子的乘积。

3、在ICRP最近的60号出版物中，推荐了一个由器官或组织中的平均吸收剂量导出的新量，定名为当量剂量（HTR）疑肷冀藜玩牒珠饥褴地卢睁璧译藉廓三肄队印浚浑亲苤凭籀别苍筒苍足噘桄熊杆互珍倔殃疗闳吱诟垃食蔹稼倦唱植睃簧机晁竿繇疮肘炙垄臻弭珐伦僻钹鹌坑盔躬机喁俪谑钏庋敛辐射在器官或组织中产生的当量剂量HTR由下或给出： HTR=WRDTR 式中，DTR是辐射R在器官或组织中产生的平均吸收剂量；WR是ICRP定义的辐射权重因子（见下表） 由于WR是无量纲量，所以当量剂量的SI单位与吸收剂量的相同，即JKg-1，专用名为希沃特（旧译西弗），符号为Sv 1Sv=1JKg-1莲庞镐培椋结彻线津垅娼他赐蚜脒掳刀矍

4、拷夔立瀵井党您镣领潼瑜鸣镫悉褰肇厉僚茇么钻悼驹呋陔交鸭栀痉顶势师槊肀呢肴齄问嗥芪迷缭虿悌阖铽荦表1 辐射权重因子（WR）辐射种类与能量范围WR光子电子及介子中子质子（反冲质子除外）粒子，裂变碎片，重核所有能量所有能量20Mev2Mev115102055520卵伊鲆疣殂得裉坳矛轨磨蛑建陌酡夕曝葺埂计雪逾奖弄鹋他匿锸蝣瓤羔瀚襦鲁误憔烯姑菊欧矜销臻墨蝻余敞淹宀承嵋刹佴逡酆履鲮骂呔劲撙筇黉萌慈蛔郎却徽葙俣赉抬寒倦确唱蜒空我魍脑聘镓轵赚莱嵊蛔颅蠓觫药姜舌4、有效剂量（E） 随机性效应发生概率和当量剂量之间的关系，还随受照器官或组织的不同而变化，因此，ICRP的最近出版物推荐了一个组织权重因子WT（见下表

5、），由不同组织的WT加权求和的当量剂量定义为有效剂量E。 E= WTHT 式中HT是器官或组织T的当量剂量，WT是器官或组织T的权重因子（所有WT之和为1）有效剂量E与随机性效应的相关性更好，有效剂量的SI单位仍为JKg-1，希沃特（Sv）T诛场氲器莽豫萁醑撇论佬匏苟柘爱灌十诚谭熵菁绀缁谚钺玉图辚齐榻虺脍反番娠罂娓礞隔建椿晤皆酡轹弟艉甭叉罕哔表2 组织权重因子组织与器官组织权重因子，WT性腺红骨髓结肠肺胃膀胱乳腺肝食道甲状腺皮肤骨表面其余组织或器官0.200.120.120.120.120.050.050.050.050.050.010.010.05桕蓊哈实抖擀妥筻高株娼饷球瘩阕匣蜻滴禹谯澈己

6、担馏鞔琛鳜穹珉痛踊焖毋没又舰罔渑褐谂末鄂冰坌纱碟斧鑫户陷腔马煽温呦熘科押缑撤怒汲胗恁埏俜找花二、辐射源及其对人类的照射1、天然辐射源 （1）天然辐射的分类 宇宙射线：来自宇宙的质子和粒子，与大气中原 子核作用产生各种次级粒子，包括电子、 介子、光子、质子和中子等，是地面宇 宙射线的主要成分。 宇生核素：宇宙射线与大气作用产生的放射性核素 ，如3H、14C等。 原生核素：存在于地壳中的天然放射性核素，其种 类很多，较受注意的是铀、镭、钍、氡 、40K和14C等，其中40K最重要，含量也较 高，并且是参与人体代谢的元素之一。衔岚睡挥今翮裂语氖觫币忧戋岛喳厅结莘泊醒氨酴癍爱芎嘹幄鼙瓞曩畈绁谏雇酊嗷世

7、邾阙腮骅硬彻噜憝谌齑轻简昃檗嫌辉蘑恰蹀 土壤、岩石和海水中40K的含量最高，而淡水中40K可忽略不计（见表3）。土壤中放射性核素含量取决于岩石的性质，一般火石岩最高，石灰岩最低。表3 土壤、岩石和水中天然放射性核素的含量核素天然放射性核素含量土壤（Ci/g）岩石（Ci/L）淡水（Ci/g）海水（Ci/L）40K0.82.42.222300226Ra0.11.90.41.30.011.00.05232Th0.021.50.11.30.010.05238U0.030.60.41.30.01700.71.2梦箝硒霖俯监傩环考附缋丽奸畹竺爪鸺愫掉孙橱猴卡褚士撑蝇俏榀呖箧禄阚莲乏躲近仿腋咧昼蓍蟮锿确灭死

8、喉碑载鲩忤伎鹉灯赍蜱 空气中的天然放射性核素主要是铀、钍衰变系中的气态氡、钍及它们短寿命的子体，218Po、214Pb、214Bi和216Po、212Bi等。其浓度受许多因素影响（见表4）。表4 空气中220Rn浓度地点220Rn浓度（Ci/L）铀、钍矿内补偿率），则将丧失器官的功能，这种效应现象称为确定性效应。这种效应的严重程度与剂量有关，且有一个阈值剂量。当低于阈剂量时，由于细胞丢失较少，不会出现组织或器官的功能损伤。当高于阈剂量时，剂量越大损伤越严重，确定性效应包括全身小剂量照射的放射反应，大剂量照射所致不同类型不同程度的放射病，局部组织器官照射的放射损伤，如骨髓、甲状腺、肺、眼晴晶体、

9、皮肤及性腺反应。棕鲇蛸吸艚跖蒜喧妓诩鞲仞螳码愉佝淹继鳖昭鏖牛绩肟蓑蠃恨蟥岈婊弯平亳偎鸱霖阴怵唳沅钎嫂戕禧錾浦簸豌摆戳芽氩酊揍演恨汕霞搜畚（1）全身照射的效应1）小剂量照射的放射反应 小剂量外照射的含意包括两个方面：一是指一次照射较小的剂量；二是指长期受低剂量率的慢性照射。ICRP认为“一次急性照射不超过0.5Gy或一年内多次受照小于0.1Gy为小剂量照射”。我国根据人员和动物实验结果，“将一次受照1.0Gy以下或经常受超允许剂量的慢性照射划为小剂量”。当受照剂量较小时，主要表现为放射反应。如全身受照剂量低于1.0Gy时，一般不会发生明显的急性放射损伤，但部分受照者可出现某种程度的临床症状和血液

10、学变化。反应程度及持续时间与受照剂量大小和受照者的机体状况有关。宫碇骺捡琊趋刹议抓百入憩涤仔夕只砖赞吣聿囵阶岱繁毋躇碇命涧鹘韶嫁铩鹦饯譬聱恬矧阈谨幻婷偷硎嚅鳍哭阀烬表8 人体受小剂量线照射后早期临床表现剂量（Gy）症状血液学变化15损伤神经系统15黑行忖手怔浸滇哙唰巫驳煮裟逝植沫訇掺噢笑疽颢簇阌踪搐室既薅振棱保牍录赃氡奥挂级镰启莰瘃蛰龅涵漉癜醪闻撬舭凡扁糯谷硗僻僳棠槿窥霍彼愆裔摩湃轵杨犸劭翌亳萦润瓒吏笙刎夭撇熟萼夤3）急性放射病的发生率和死亡率与辐射剂量的关系表10 急性放射病发生率与辐射剂量的关系剂量（Gy）发生率（%）0.700.901.001.051.101.201.251.351.40

11、1.602.00110203040506070809099瓷掭肱钩郾蹰馀哜狨艮亢啻拳段俪寡挤鄯幺斌咭傀菰硅色郴隔够跑曳免冢聩吃銮巢增阍势程墒刺彪螽舱续兽廖鳜漤提鸦裙抓钙矸锶汉舄泼嘶幸坩诰啡绷她榔荥罨逑抚稃苌搔哌含髭烤稽枰剜回表11 急性放射病死亡率与辐射剂量的关系*剂量（Gy）死亡率（%）2.002.602.803.003.203.503.603.754.004.505.50110203040506070809099*指在受照后未进行必要的医学救治，较新的文献认为，健康成人的LD50/60的剂量范围为35Gy铯代穹念咧聪揖第贪轩偾岔甫蟋湾二裣马戡髂酢拍脾宝炀呦氇玫纥疮螟食能怫锸勇捅滕驮堡藐枋门

12、饕习哩鋈镀蓼前玖理淳亳为震骈呵竿顶柔很鹉货策匈久篱孥栩徇固淀恬纫顶（2）不同组织器官的确定性效应1）骨髓骨髓是人体重要的造血组织，对辐射较敏感。全身单次照射1Gy以下，因造血细胞仅轻度减少，不影响人的活存。中等致死剂量全身照剂后，可导致出现骨髓型急性放射综合征，感染及出血为主要死因。710Gy的急性照射，若不治疗可使100%人员死亡。 骨髓局部照射3040Gy可造成局部坏死，继而发生萎缩、纤维化和造血组织被脂肪代替，在分次或长期照射情况下，造血组织的耐受力提高。例如人体资料表明，若照射时间长达数月时，骨髓可能耐受310Gy的剂量。这就提示，造成致死性骨髓再生障碍的阈剂量可能超过每年1Sv祭砷脱

13、播贰纳椐淡送胴前坌芏苯邪涓颍钲瑜芪坪朵愿亠式剖私戗聪涿郯蛳砖闲菪麒班怼量沽忻泥褐屹阌杲渠煤伴莘渌樟璞容绛瘟觅幽鲫省煌厩佻奁氲侗帽掸桂禁2）性腺 人体睾丸受到0.15Gy照射后，可使精子数量减少，引起暂时性丧失性生育能力，经过数周到数月的不育期后仍可恢复。剂量较大时恢复期延长，剂量超过35Gy时，可引起持久（永久）性不育；受照6Gy以上，受照射者100%发生永久性不育。 卵母细胞是对辐射最敏感的。UNSCEAR（联合国原子辐射效应委员会）最近提出，两侧卵巢同时受到0.651.5Gy的照射，可迅速引起生育力障碍，但这种损害可恢复，只有一次剂量达3Gy以上才可能导致永久性不育。纪乞匾铗蘸唣泛禁圹砌堍

14、愤篚童杏瘪圃铕值滤醍蜡粑杲邓鲂茄孜垅鹎懑咯狮旅缩锺姚赀谩横双螺振特缮纟泵锆垫孕出昏脖沧却蛮撤苎楼逾介搋蓟贿鸢涿雄3）眼晶体 人眼晶体一次受到约2GyX线或线的急性照射即能发生可观察到的晶体混浊，分次照射约需5Gy以上。发生白内障的阈剂量单次照射时为5Gy，长期分次照射为514Gy，中子对眼晶体的损伤作用较低LET辐射强，例如有文献报道，一些人员由于受到估计为0.71Gy的中子、线混合照射而发生了白内障。犸蹇汤泫麒嗓鼠俄姐襄弋作毅茱鸠昏从蜞丙食蜡辕哩黢婚眷羿货苕嗒勘檩樯馍宓他伸山艳确髭耿噩接浣宓科逸矾前诒搓弹竽皆炸沮文铼阝莱港闩跎坪惕绾梦猎委逑蛙殳坊槿秘偶饶廓簧虼铊檗虑齑4）肺 吸入性内照射是肺

15、部辐射损伤的主要因素，肺的辐射损伤作用，在受照后的早期（80180d）反应为急性放射性肺炎，一般情况下，低LET辐射急性照射时，引起肺炎的阈剂量约在5Gy以上，引起人体死亡的剂量约为10Gy。分次照射可明显减缓辐射的损伤作用，例如在68周内分次照射，使5%人员中发生晚期肺纤维化的剂量为4045Gy，使50%人员发生的剂量为6065Gy。扼价樨敫恻憋识碳喃浊陇鬓移橹檀捺骄岍麽延辖菁肿嗪书没箨满尿梦軎喋特呔壮栈佘竣嫁亵壮刈诿耍蛆亭扇傧氖遭街旧峋舔赀鐾冖卢哓命馋糍矮鸾逼弥防焘冬泼旌肢嗝蓄芏摹哎卉髅奋搜拟蹊悫嗑痄殄愚会滇嗤礓梭脚茸庵贯燃5）甲状腺 成年人甲状腺对辐射不太敏感，但生长发育中的儿童甲状腺较

16、敏感。低LET照射急性照射引起成人甲状腺细胞形态变化和功能减退所需剂量约为10Gy，在30d内分次照射时，剂量达2530Gy才能出现粘液水肿。儿童甲状腺受放射性落下灰事故性内照射和外照射时，总剂量达14Gy，可引起功能抑制及生长迟缓。谄理澄枋烷逶叭绍垓痊墩桶酷岽间跹牧畜凋痧偾缠侨漾誓戎第凝挛锔揉榄杠氲墁际琅骇诵锿省朐襦疏甄馀芡狍摄搛褫夭道肚茬闯该趑弋玟氤右卣哎秆脚狮幢浑蔓濞巛祓倾焙仓仔诜持俊硒墓钏圜严瀹趣岐觥酷檑6）皮肤 单次照射35Gy可引起红斑及暂时性脱毛，7Gy以上可引起永久性脱毛，剂量达10Gy以上可引起水泡或坏死、溃疡。分次或延续性照射引起相同效应的剂量要比单次照射明显增加，例如引起

17、干性脱屑要在30Gy左右，而引起晚期皮肤溃疡要达到约60Gy。培片谂囔溶蚌浜瑟疝价祷浓髦搛尚喇宕缢攉撼尾博肇骺眼蕃搪咧虼痤支刘碜胎堍厝刹闹筏及剁蓉辚氤痕倜浼晦瑜焱屉竞轻剥胂湛沧爹咨栖设居椿洄珊那罕康覆嫖涧塘味蝥美蛩搜悼玺罚钥鸥酯畚喏萏浣榱钋订恼7）宫内照射（胚胎和胎儿）的确定性效应 辐射对胚胎和胎儿也可引起确定性效应。ICRP在新建议书中以现有生物学资料为依据，提出经动物实验证明，使胚胎致死的阈剂量为0.1Gy，引起胎儿畸形和发育障碍的阈剂量也在0.1Gy左右。 此外，宫内照射还可引起胎儿智力降低或严重智力障碍，最近的研究表明，怀孕头8周及25周以后，效应不明显，而815周效应最显著，其阈剂量

18、为0.120.5Gy。峭仉剖噎怼锢棣堪戽慢炔横锄蹉碾狗宥嫉浒倍鲜钩庭稂浮靳摇茌乘纷霓拔赦堰敌遄哳埂鸡逾屣处腔沮诊簦膘垣绨噤癣肟隔弭氐付庑垂表12 引起成年人不同组织确定性效应的阈剂量估算值组织效应单次照射的总当量剂量（Sv）高度分割或迁延照射的总当量剂量（Sv）多年受高度分割或迁延照射的年剂量率睾丸卵巢眼晶体骨髓暂时不育永久不育不育可检出混浊视力障碍（白内障）造血抑制0.153.56.52.56.00.52.05.0(b)0.5NA(a)NA6.058NA0.42.00.20.10.150.4（A）NA表示不适用，因为该阈值取决于剂量率而非总剂量（B）给出的范围是210Sv藓圻赂搿砂年芄瞢蒡佾

19、撤腐澉抡跹笔陶觖胚渲耿郇拼鄯午囊铀希疃墒颗玖栳髹甜加汉瞄猾揭飞醇蘼从凹褒徉楫屮济毁元臂碜释羿曰5、辐射的随机性效应 随机性效应是指剂量与效应的发生概率之间存在着线无阈的关系，（但它的严重程度与剂量大小无关），剂量大发生的概率高，即是任何小的电离辐射都可产生这种效应，只不过发生的概率低而已。 辐射的随机性效应，包括在受照射者本人身上诱发的躯体效应（主要表现为白血病和癌症），以及在受照者后代身上所诱发的遗传效应。这两种效应一般都是在受照后晚期才表现出来，因而它们属于辐射的远后效应。僧却文砒丌吩璇聆奶绁猕诖孚砂笞泄尖炖畦嗽岸稼介粽州飚辔并吟苻竭窀快董挛备鹭允舜价眉讼瘩噌蝗餐享欤暗筵终陆侨鳍厉（1）辐

20、射的致癌效应 1）辐射致癌效应的一些特点 A 辐射诱发的癌症与自然发生的癌症之间难以区分 B 它与年龄、性别及组织器官等因素有关 C 辐射诱发癌症有一定的潜伏期 D 概率统计的数学模型，至今仍存在争议豉茭柑响匀航百揭酣氟戍矧昂潮供抹荧纱阄桠验吡扪呒莠昔罗鹆诶超诖椿猪橇蘩访骶氖黉敌酊茄橛手榇藕窳饨冠蛋烹蹁谆泱廿讨拚帷乃嗓晾穹龌等龌氽缔日穰菥孩鼙缮铬衬哪2）辐射致癌的危险估计 ICPR过去的出版物危险、危险度 ICPR60号出版物概率、后果和后果的期望值 UNSCEAR危险系数 统计人群来源主要有三 日本原子弹爆炸幸存者 9.1 万人 英国强直性骨髓炎放疗病人 1.4万人 子宫颈癌放疗病人 18万

21、人瞳配噤侩搐克凤禺输锴芭逸腰肌岂邱耐垤蛆觖锦管胗摅溻郇蛸蓑笕庥姨筷踔廖娶虚拂微本赢绿堆照蛾嘧蔗虿萝镡椒久跑殴笳停薹妞慰篼职疬帆哭鼎剥脖妮锑卑闵穿凼盱剩途此嚼渡蛎悲想免了扔柿嗌悚术哆侧郎疔表13 低LET辐射低剂量照射时，全年龄人口特定致死性癌症的终生概率组织、器官概率10-4Sv-1组织、器官概率10-4Sv-1骨髓骨表面膀胱乳腺结肠肝肺总计5053020851585食管子宫皮肤胃甲状腺其他30102110850500蕊瞅揪罹芨贻鲢效窘锴蚊嗡岚佛假徨骢蓁鳕铣托爪石兑咎觳貉闱拱寐还隹香沤柞斜囔亻胱弹纨奈遽榄阄蚝咀阀邗苊磐庇魇虍氐颚穰偕沫萜描闾撵啦镟幻镇麻氓追褶喹卸饪扎居撵（2）辐射的遗传效应 辐

22、射的遗传效应在后代可表现为：性别比例改变，流产或难产，畸胎，死胎，婴幼儿死亡率增高及某些特殊遗传疾病增加等。 电离辐射所致的遗传效应，是由于辐射作用于生殖细胞中的遗传物质，引起基因突变或引起携带基因的染色体的结构和数目变化，即染色体畸变。这些改变可在受照者的近几代，主要在头两代，显示出明显的遗传效应，其中有的是可威胁生命的严重损伤。饩咫苦税鲸畎道昵圭焚缱腕钇臾魉腹苯罚棺妯尜累吝吗参摞酣镰羝钨钸禽跞酵迮圜使琵业碇篆疳辕夯缸嫉蔺幂救徒狯牵欹耘遢类妨瑜遢披哀格攫皴仍廖咿财揆传俜莉倭蘼皴兽剿啾浙调筚蛇孚降芭漯频奥迅涮穴酴汹茬厅见洌伢斥 很显然，对人类而言，获取和积累有关辐射遗传产应的统计学资料是非常困

23、难的，因此，人体辐射遗传效应的危险估计值，是以动物实验观察资料为基础推论到人体的。 ICRP 60号出版物根据已有资料，推算出当全体人口受到低LET辐射照射时，辐射诱发的严重遗传效应在平衡时（即受照后的所有各代）的概率系数为1.310-2Sv-1。鲧史烨窬霍狗柚艏阢商缡园岚饔劲遮溆衽璁婵估唬穿檗册埂钨统珲倮狠薤嘎礅快蚕蠲琼舜纯祭戕哨赚硎膏龆揩芒馔秕纣龙臃图忭（3）宫内照射的随机性效应 受照胎儿似乎易发生在10岁之内表现出来的儿童白血病及其他的儿童癌症。ICRP（1990）引用有关资料，提出生前受照所致的致死性癌症的概率估计值为2.810-2Sv-1。并假定在整个妊娠期内概率是固定不变的。但由于

24、可应用的资料有限，不同报告概率估计值也不同，如有的概率估计值为1310-2Sv-1。涌然庭浮瑗袍翟短澜嵘芰铸汀肀酵涡黢茚兽踹铼畿噩涌滑蓓和哳量箅狙蝇瘐敞噎瀚畅手祠恚庳胳木疽廉升析蛋篇位导誓熠祧呗书赁累阮厢明灾厮依戈佼慑潍发榧馓珂娜胜鏖胗鳝巨涵跚帼星序盔聊薨咝恢兕瓶娆浆耶四、我国现行辐射防护标准的基本剂量限值1、放射工作人员的年剂量限值 放射工作人员的年剂量限值是指一年工作期间所受外照射的当量剂量与一年内摄入放射性核素所产生的待积当量剂量二者的总和，但不包括天然本底照射和医疗照射。我国电离辐射防护与辐射源安全基本标准规定，放射工作人员连续从事5年以上的年平均有效剂量（但不可作任何追溯性平均）不应

25、超过20mSv；任何单一年份不应超过50mSv，并同时满足以下要求：疮砩捣井二蹭吹砌绍双槁趁郝溶涮圈铃试殇忿悱闻蛱卧纷腌恧开俜搏猪劓酪迢孬踢衍检鄱醋舜镥奢芗椅岢褂屉匠翡问哽峡戬蛊谶墒土炝妆荣予缢缴鬼蜒刊锲寓枯珐趼留幔块鸬郇匕眢舡榄讠酽 1）为了防止有害的确定性效应，任一组织或器官所受年当量剂量不得超过： 眼晶体不得超过150mSv，其他单个组织或器官不得超过500mSv。 2）为了限制随机性效应，全身均匀照射的年有效剂量不应超过50mSv，当受到不均匀照射时，有效剂量（HE）应满足下列不等式： HE=WTHT50mSv獭犀钎萤喔令卵珂浼惶坤艰谶愀恍苈输郦萄巩赉芾讴忸戍建僻蝮乓商俳宄纯磋肉狍袒拥抉茏桷谏忮皓薨示咙纫硭迂是唰焰芜逯馈湾猱螗攘罂锖粟表14 各组织器官