电离辐射与非电离辐射ppt课件
第七章 物理性有害因素及其对健康的影响 第五节 电离辐射及其健康危害,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,电离辐射及其粒子,3. 常用电离辐射单位（自学） 放射性活度A=dN/dt 1Bq=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/dm C/kg R 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/dm 1Gy=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,剂量当量H=DQN 1Sv=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 20 N：照射条件影响因数，暂定N=1,二.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,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,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）,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,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,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、),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,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,机体各种细胞对辐射的敏感性（按细胞形态学改变）,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stochastic effects 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),确定效应deterministic effects 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,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,电离辐射损伤效应分类,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, Linear Energy Transfer) 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(LET 3.5KeV/m) 、p射线,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,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,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,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,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,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,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,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,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,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,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 PLT RBC ,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,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,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,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）,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,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,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,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,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,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,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),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,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,极期 I 脱毛 II 红斑 III 水泡 IV 溃疡 恢复期 数月数年,急性放射性皮肤损伤分度诊断标准,慢性放射性皮肤损伤 慢性放射性皮肤损伤分度诊断标准,诊断 GBZ106-2002放射性皮肤疾病诊断标准,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,(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,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,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)
