实验核医学第三章课件.ppt

第三章 电离辐射生物效应与放射卫生防护第一节第一节 辐射防护常用量及其单位辐射防护常用量及其单位 剂量：某一对象所接受或剂量：某一对象所接受或“吸收吸收”的辐射的一的辐射的一种度量指吸收剂量、器官剂量、当量剂量、有效种度量指吸收剂量、器官剂量、当量剂量、有效剂量、待积当量剂量、待积有效剂量等剂量、待积当量剂量、待积有效剂量等剂量率：单位时间内接受的剂量，表示辐射场剂量率：单位时间内接受的剂量，表示辐射场的强弱一、照射量（一、照射量（X）定义：定义：X射线或射线或射射线线在在单单位位质质量空气中量空气中释释放出来放出来的所有的所有电电子被完全阻止子被完全阻止时时，产产生的同一符号离子的生的同一符号离子的总总电电荷，即：荷，即：XdQ/dm直接度量直接度量X射射线线和和射射线对线对空气的空气的电电离能力间间接反接反应应了了辐辐射射场场的的强强弱SI：库仑库仑千克千克-1（Ckg-1）旧旧单单位：位：伦伦琴（琴（R），），1R2.5810-4Ckg-1 只适用于能量在只适用于能量在10keV3MeV的的X射射线线和和射射线线照照射空气，不能用于其它射射空气，不能用于其它射线线和靶物和靶物质质。

二、吸收剂量（二、吸收剂量（D）定义：单位质量受照物质吸收的任何电离辐射的定义：单位质量受照物质吸收的任何电离辐射的平均能量即：平均能量即：DdE/dm适用于任何类型电离辐射和被照射的任何物质适用于任何类型电离辐射和被照射的任何物质SI：焦耳：焦耳/千克，千克，J/kg，专用单位：戈，专用单位：戈(瑞瑞)，Gy旧单位：拉德，旧单位：拉德，rad，1Gy100rad吸收剂量率：单位时间内的吸收剂量，吸收剂量率：单位时间内的吸收剂量，Gy/sX与与D的换算：的换算：D33.84X三、剂量当量（三、剂量当量（H）国际辐射单位与测量委员会（国际辐射单位与测量委员会（ICRU）用以定义实）用以定义实用量用量周围剂量当量、定量剂量当量和个人剂量当量周围剂量当量、定量剂量当量和个人剂量当量HDQND：组织中某点的吸收剂量：组织中某点的吸收剂量Q：辐射品质因数，区别不同类型射线相对危害效应：辐射品质因数，区别不同类型射线相对危害效应N：其它修整因数：其它修整因数 与吸收剂量区别：与吸收剂量区别：D表征单位质量的介质吸收辐射表征单位质量的介质吸收辐射能量的多少，而能量的多少，而H表征吸收上述能量对人体可能带来表征吸收上述能量对人体可能带来危害的大小。

限于辐射防护领域应用，不适用于高于危害的大小限于辐射防护领域应用，不适用于高于限值水平的事故照射限值水平的事故照射四、当量剂量（四、当量剂量（HT,R)定义：特定种类及能量的辐射在一个组织或器官定义：特定种类及能量的辐射在一个组织或器官中引致的当量剂量，即该辐射在组织或器官的平均吸中引致的当量剂量，即该辐射在组织或器官的平均吸收剂量与该辐射权重因数（收剂量与该辐射权重因数（WR)的乘积即：即：HT,R DT,R WRHT,R：R类辐射在组织或器官类辐射在组织或器官T中所致的当量剂量中所致的当量剂量DT,R：R类辐射在组织或器官类辐射在组织或器官T中所致的平均吸收剂量中所致的平均吸收剂量WR：R类辐射的辐射权重因数，反映不同种类及能类辐射的辐射权重因数，反映不同种类及能量的辐射对人体产生不同程度的影响量的辐射对人体产生不同程度的影响SI：焦耳：焦耳/千克，千克，J/kg，名称：希沃特，名称：希沃特，Sv 旧单位：雷姆，旧单位：雷姆，rem，1 Sv100ram 以防护为目的，考虑不同类型辐射的相对危害效应以防护为目的，考虑不同类型辐射的相对危害效应五、有效剂量（五、有效剂量（E）当人体受到电离辐射时，同一个当量剂量对不同当人体受到电离辐射时，同一个当量剂量对不同器官或组织有不同的效应。

表示在多个器官或组织同器官或组织有不同的效应表示在多个器官或组织同时受照时，辐射对人体的总危害时受照时，辐射对人体的总危害定义：人体各组织或器官的当量剂量乘以相应的定义：人体各组织或器官的当量剂量乘以相应的组织权重因数后的和即：组织权重因数后的和即：SI：J/kg，Sv 考虑不同组织或器官对发生辐射随机性效应的不考虑不同组织或器官对发生辐射随机性效应的不同敏感性同敏感性六、集体剂量与集体有效剂量六、集体剂量与集体有效剂量 辐射的效应以一定的几率发生在某些个体上，并辐射的效应以一定的几率发生在某些个体上，并非受到照射的每个人都会发生，评价群体所受的健康非受到照射的每个人都会发生，评价群体所受的健康危害时，引用危害时，引用S、SEN：受某一辐射源照射的群体成员数：受某一辐射源照射的群体成员数 ：平均辐射剂量：平均辐射剂量Ei：群体分组：群体分组i组中的平均有效剂量组中的平均有效剂量Ni：该分组成员数：该分组成员数SI：人：人希（希（manSv）第二节 电离辐射的生物学作用一、电离辐射的分类一、电离辐射的分类1.直接电离辐射：直接电离辐射：与物质作用直接使物质电离或激发与物质作用直接使物质电离或激发。

带电粒子：电子、质子、带电粒子：电子、质子、粒子等2.间间接接电电离离辐辐射：射：与物与物质质作用不能直接引起物作用不能直接引起物质电质电离，而使靶物离，而使靶物质质释释放直接放直接电电离粒子或引起核反离粒子或引起核反应应，能再度使物，能再度使物质发质发生生电电离不不带电带电粒子：粒子：X射射线线、射射线线、中子等二、电离辐射生物学作用原理二、电离辐射生物学作用原理1.直接作用直接作用 辐射能量在组织中的传递首先表现在物理水平辐射能量在组织中的传递首先表现在物理水平上，接着就是物理上，接着就是物理-化学、化学、生物学水平的高层化学、化学、生物学水平的高层次效应射线的能量直接被射线的能量直接被DNA或其它功能性分子吸收，或其它功能性分子吸收，而使生物分子发生化学变化而使生物分子发生化学变化溶液系统溶液系统作用于溶质分子，引起损伤；作用于溶质分子，引起损伤；生物机体生物机体作用于活性分子（核酸、蛋白质），作用于活性分子（核酸、蛋白质），使发生电离、激发或化学键断裂等，结构改变，引使发生电离、激发或化学键断裂等，结构改变，引起正常功能和代谢作用障碍；或直接破坏膜系分子起正常功能和代谢作用障碍；或直接破坏膜系分子结构，干扰细胞器正常工作。

结构，干扰细胞器正常工作核酸大分子核酸大分子引起碱基破坏或脱落、单链或双引起碱基破坏或脱落、单链或双链断裂、氢键破坏、螺旋结构出现交联，或核酸间、链断裂、氢键破坏、螺旋结构出现交联，或核酸间、核酸与蛋白质间出现交联核酸与蛋白质间出现交联蛋白质蛋白质引起蛋白质侧链变化，氢键、二硫键引起蛋白质侧链变化，氢键、二硫键断裂，导致胎链出现伸展，空间结构改变断裂，导致胎链出现伸展，空间结构改变2.2.间接作用间接作用 辐射能量的传递是通过扩散的离子及自由基起作辐射能量的传递是通过扩散的离子及自由基起作用，被生物分子吸收，产生的生物学效应用，被生物分子吸收，产生的生物学效应主要产生大量高活性的自由基和活性粒子，造成主要产生大量高活性的自由基和活性粒子，造成组织或细胞的损坏组织或细胞的损坏破坏细胞膜、膜脂质过氧化，引起膜结构破坏；破坏细胞膜、膜脂质过氧化，引起膜结构破坏；蛋白质氧化、脱氢，使蛋白质失活、结构改变、蛋白质氧化、脱氢，使蛋白质失活、结构改变、化学链断裂、蛋白质交联和聚合，影响蛋白质正常功化学链断裂、蛋白质交联和聚合，影响蛋白质正常功能；能；糖链断裂、失活；糖链断裂、失活；引起核酸损伤，造成细胞死亡。

引起核酸损伤，造成细胞死亡一般来说，对于机体活细胞，电离辐射的两种作一般来说，对于机体活细胞，电离辐射的两种作用是同时存在的用是同时存在的三、影响因素三、影响因素（一）辐射源相关因素（一）辐射源相关因素1.辐射种类：电离密度、穿透能力辐射种类：电离密度、穿透能力 射射线线，电电离密度大，穿透能力弱，外照射离密度大，穿透能力弱，外照射损伤损伤小，小，内照射生物效内照射生物效应应明明显显；射射线线，电电离密度小，穿透能力离密度小，穿透能力较较强强，内、外照射，内、外照射均能引起明均能引起明显显的生物效的生物效应应；高能高能X射射线线、射射线线，穿透能力更，穿透能力更强强，会，会产产生次生次级级效效应应，且能穿透深，且能穿透深层组织层组织，生物效，生物效应应明明显显2.照射照射剂剂量量 与生物效与生物效应应存在一定关系，存在一定关系，剂剂量大，效量大，效应显应显著，著，但不是但不是线线性关系3.剂量率剂量率 一般情况下，剂量率越大，效应越显著；剂量率一般情况下，剂量率越大，效应越显著；剂量率达到一定程度，效应与剂量率失去比例关系达到一定程度，效应与剂量率失去比例关系4.照射次数照射次数 同一剂量照射，分次给予的生物效应小于一次给同一剂量照射，分次给予的生物效应小于一次给予的效应，分层愈多，间隙照射时间愈久，生物效应予的效应，分层愈多，间隙照射时间愈久，生物效应愈小。

愈小5.照射部位照射部位 机体不同部位的敏感性不同，所产生的生物效应机体不同部位的敏感性不同，所产生的生物效应也不同；腹部受照引起的效应最严重，依次为盆腔、也不同；腹部受照引起的效应最严重，依次为盆腔、头颈、胸部，四肢最轻头颈、胸部，四肢最轻6.照射面积照射面积 当照射条件相同时，受照面积越大，生物效应越当照射条件相同时，受照面积越大，生物效应越明显7.照射方式照射方式 外照射：射线在体外作用于机体外照射：射线在体外作用于机体一般来说，照射条件相同时，多方向照射的生物一般来说，照射条件相同时，多方向照射的生物效应大于单向照射效应大于单向照射内照射：放射源或核素进入体内产生的照射内照射：放射源或核素进入体内产生的照射受核素的物理化学性质、侵入途径、分布排泄特受核素的物理化学性质、侵入途径、分布排泄特点及物理和生物半衰期等影响点及物理和生物半衰期等影响二）靶相关因素（二）靶相关因素 放射敏感性：照射条件完全相同时，机体或其组放射敏感性：照射条件完全相同时，机体或其组织、器官对辐射作用的反应强弱或速度快慢不同反织、器官对辐射作用的反应强弱或速度快慢不同反应强，速度快，敏感性高应强，速度快，敏感性高。

1.生物种系的放射敏感性生物种系的放射敏感性 种系演化越高，机体组织结构越复杂，其放射敏种系演化越高，机体组织结构越复杂，其放射敏感性越高感性越高敏感性随个体发育过程而逐渐降低敏感性随个体发育过程而逐渐降低2.不同器官、组织和细胞的放射敏感性不同器官、组织和细胞的放射敏感性 一般与细胞分裂活动成正比，与分化程度成反比一般与细胞分裂活动成正比，与分化程度成反比一般以形态学损伤为标准，若考虑机体功能的反应，一般以形态学损伤为标准，若考虑机体功能的反应，则需另外考虑则需另外考虑人体各种组织的放射敏感性人体各种组织的放射敏感性高度敏感高度敏感淋巴组织（淋巴细胞和幼稚淋巴细胞）、淋巴组织（淋巴细胞和幼稚淋巴细胞）、胸腺（胸腺细胞）、骨髓（幼稚红细胞、胸腺（胸腺细胞）、骨髓（幼稚红细胞、粒细胞和巨核细胞）、胃肠上皮（特别是粒细胞和巨核细胞）、胃肠上皮（特别是小肠和胃肠隐窝上皮细胞）、性腺、胚胎小肠和胃肠隐窝上皮细胞）、性腺、胚胎组织组织中度敏感中度敏感感觉器官（角膜、晶状体、结膜）、内皮感觉器官（角膜、晶状体、结膜）、内皮细胞（主要是血管、血窦和淋巴管的）、细胞（主要是血管、血窦和淋巴管的）、皮肤上皮（包括毛囊上皮细胞）、唾液腺、皮肤上皮（包括毛囊上皮细胞）、唾液腺、肝肾肺的上皮细胞肝肾肺的上皮细胞轻度敏感轻度敏感中枢神经系统、内分泌腺（性腺的内分泌中枢神经系统、内分泌腺（性腺的内分泌细胞）、心脏细胞）、心脏不敏感不敏感肌肉组织、软骨和骨组织、结缔组织肌肉组织、软骨和骨组织、结缔组织3.亚细胞和分子水平的放射敏感性亚细胞和分子水平的放射敏感性 同一细胞的不同亚。