第4章对人体危害.ppt

1第四章 电离辐射对人体危害天然辐射是人类的主要辐射来源天然辐射是人类的主要辐射来源4.2 辐射生物效应4.12天然辐射宇宙射线宇生放射性核素原生放射性核素 一般场所：一般场所： 天然本底为 2.4mSv/year, 多为内照射 (222Rn, 60%)一、天然本底照射(宇宙射线与大气原子核相互作用而产生的)3 宇宙射线（Cosmic rays）是一种来自于宇宙中的、具有相当大能量的带电粒子流宇宙射线的组成粒子中，98%是质子和重原子核，剩下的2%为电子和其他物质 在星际中的宇宙射线，我们称之为初级宇宙射线 初级宇宙射线进入地球大气层后，会与大气中的N,O作用，转变为次级宇宙射线1）宇宙射线4（1）宇宙射线初级宇宙射线 来自外层空间，由重带电粒子组成，其中质子（氢核）85.9%; 粒子（氦核）N，O，Ne，C，Si，Mg，Fe核1.4% 能量高达10GeV 次级宇宙射线 主要由介子，中子及高能组成 5背景：地磁场 地磁场，即把地球视为一个磁偶极子（magnetic dipole），其中一极位在地理北极附近，另一极位在地理南极附近，这两极所产生的球体磁场即为地磁场。

通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜 地球的磁场向太空伸出数万公里形成地球磁圈Image Credit:EPA（1）宇宙射线6地磁场、空气浓度&宇宙射线 众所周知，地球的地磁场是地球上生物赖以生存的高能粒子护甲 地球的磁场强度和空气浓度的变化，对宇宙辐射剂量产生的效应：高度效应高度效应： 宇宙射线的电离强度主要受海拨高度的影响，海拔高度0.6一22km之间，宇宙辐射强度随高度增加而成倍增加如美国俄亥俄市(海拔高度约0.4km)，宇宙辐射剂量为0.04μSv/h；而在该市上空12km,则为8μSv/h，相差200倍纬度效应纬度效应： 宇宙辐射剂量与纬度成正比即纬度越高，剂量越大在北极上空12km，宇宙辐射剂量率为9μSv/h，而在赤道上空同一高度则仅为4一5μSv，相差一倍7 大量的证据表明，宇宙射线粒子是造成航天器电子学元器件失灵的主要原因之一，特别是近年来，随着半导体制作工艺水平的不断提高，半导体器件特征尺寸越来越小，集成度不断提高，宇宙高能粒子引起的单粒子效应越来越严重，导致卫星失常现象的发生。

另外，在航空领域，民航Image Credit:NASA机组人员（尤其是在10km以上高空飞行的机组人员）的电离辐射暴露问题日益引起人们的广泛关注1）宇宙射线8（1）宇宙射线小结：初级宇宙射线：质子（87％）、α粒子（10％）、重带电粒子、电子、中子等平均能量1010eV，最高能量可达1019eV在纬度高于45度的海平面，宇宙射线平均注量率1/cm2·min次级宇宙射线：初级宇宙射线与大气作用的产物随高度变化，海平面为1，则海拔2km为3，海拔12km为20～30910（2）宇生放射性核素：对公众剂量有明显贡献的核素，14C、3H、22Na、7Be 3 ）原生放射性核素：以238U、232Th和235U为起始核素的三个天然放射系，以及独立的长寿命放射性核素如40K等宇宙射线与大气原子核相互作用而产生的)11Ø放射系的中间产物有一种叫氡射气（222Rn），成为环境放射性的重要来源来自地球本身的放射性 地球年龄约为10亿年(即109年) 目前还能存在于地球上的放射性性核素(原生放射性)主要维系在长期平衡状态的放射系中主要是铀系（238U放射系）和钍系（232Th放射系）两个系的一些核素。

另一类是无衰变系列的长寿命放射性核素如40K、87Rb等原生放射性核素，广泛存在于地球的岩石、土壤和水系中这些元素的活度浓度和分布随着岩石构造的类型不同而变化花岗岩中的活度浓度较高12–人工放射源： 由反应堆燃料的废物中提取的放射源，如137Cs等；在反应堆或加速器中辐照生成的放射源，例如60Co，就是将金属钴（59Co，丰度=100%）在反应堆中活化，发生59Co(n,)60Co而生成广泛应用于科研、产业等方面4）人为放射性 反应堆和加速器运行产生的放射性： 包括通过大气、排水等渠道排放的放射性和燃料废料 核武器爆炸及试验遗留的放射性 由上述两个因素的造成的辐射剂量基本上仍保持在天然放射性的本底水平131415外照射 即放射性核素在人体外，使人体受到来自外部的射线照射称为外照射例如：室内γ射线照射主要来自于建筑物的建材，如水泥、石砖、木材等内照射 放射性核素还可以随空气、水和食物进入人体，核素在衰变时发射辐射造成内照射16我国居民所受正常本底辐射年有效剂量我国居民所受正常本底辐射年有效剂量17我国人群平均每天食入的放射性及体内放射性物质的含量估计值从饮水摄入226Ra 约0.01Bq放射性核素 每天食入量(Bq/d) 体内含量(Bq/70kg) 3H14C40K210Pb226Ra232Th 238U 0.592-2.2244.4-66.659.2-88.80.037-0.2590.0185-0.06660.01110.0222 9.25-3.785×103(2.96-44.4)×103 27.81.11-1.480.0741.85-3.33 18天然辐射源照射世界平均辐射剂量值天然辐射源照射世界平均辐射剂量值辐辐    射射    源源 年年 有有 效效 剂剂 量量    mSv 平平  均均  值值 典型范围值典型范围值 外照射外照射  宇宙辐射宇宙辐射  直接电离辐射和光子直接电离辐射和光子                              中子成分中子成分                              宇生核素宇生核素                              宇宙射线与宇生核素宇宙射线与宇生核素 小计小计         陆地外照射陆地外照射  室外室外                             室内室内                             陆地外照射小计陆地外照射小计      外照射外照射                              合合    计计0.28（（0.30））a0.10（（0.08））0.01（（0.01））       0.390.07（（0.07））0.41（（0.39））        0.48              0.87   0.3—1.0 b  0.3―0.6 c0.6―1.619内照射内照射  吸入内照射吸入内照射   铀、钍系列铀、钍系列                                   氡（氡（222Rn））                                   钍（钍（220Rn））                                   吸入内照射吸入内照射  小计小计              食入内照射食入内照射    40K                                    铀和钍系铀和钍系                                   食入内照射食入内照射   小计小计       内照射内照射                  合合    计计 0.006（（0.01））1.15（（1.2））0.10（（0.07））            1.26 0.17（（0.17）） 0.12（（0.06））            0.29                  1.55       0.2―1.0d    0.2—0.8e   0.4—1.8             总总       计计       2.4   1—10 辐辐    射射    源源 年年 有有 效效 剂剂 量量    mSv 平平  均均  值值 典型范围值典型范围值 天然辐射源照射世界平均辐射剂量值（续）天然辐射源照射世界平均辐射剂量值（续）20正常本底地区天然辐射源致人体的年有效剂量辐射来源年有效剂量, mSv 宇宙射线0.38宇生核素0.01陆地外照射0.48陆地放射性核素内照射 (不包括氡)0.29氡及其子体1.25总计总计2.421部分国家的天然本底水平22天然辐射高本底地区天然辐射高本底地区国家国家 地地     区区 区区 域域 特特 证证 近似近似人口人口 空气吸收剂量空气吸收剂量率率a（（nGy•h-1）） 巴西巴西 GuarapariMineas Gerais and GoiasPocos de Caldas Araxa 独居石砂，沿海独居石砂，沿海地区地区  火山侵入岩火山侵入岩 73000  350 90～～170（街道）（街道）90～～90000（海滩）（海滩）110～～1300平均平均340中国中国 广东阳江广东阳江 独居石微粒独居石微粒 80000 平均平均370 埃及埃及 尼罗河三角洲尼罗河三角洲 独居石砂独居石砂 20400 法国法国 中央区中央区西南西南 花岗岩、片磨岩、花岗岩、片磨岩、铀矿铀矿 7000000 20～～40010～～10000 a a 包括宇宙辐射和陆地辐射包括宇宙辐射和陆地辐射23地区地区年剂量（年剂量（mGy））印度印度Kerrala邦邦28伊朗伊朗 Ramsar 市市6 至至 360巴西巴西 Espirito Santo0.9 至至 35广东阳江广东阳江6福建鬼头山区福建鬼头山区平均平均 3.8 最高最高 120部分高本底地区24生活中的生活中的辐射来源辐射来源 组成组成25————医疗辐射医疗辐射二、人工辐射Ø放射诊断Ø放射治疗Ø核医学医疗辐射是最大的人工辐射来源；各种人工放射性核素，大约80％用于医学目的。

26全世界医用X射线检查的频率、有效剂量和集体剂量（1991-1996） 检检   查查 每每1000人口人口检查次数检查次数 每次检查的有每次检查的有效剂量，效剂量，mSv年集体剂年集体剂量，人量，人Sv 胸部胸部X射线摄影射线摄影 87 0.14 71200 胸部胸部X射线透视射线透视 37 1.1 234700 腰椎腰椎 15 1.8 159000 胸椎胸椎 4.1 1.4 33400 骨盆和腹部骨盆和腹部 11 0.83 53300 上胃肠道上胃肠道 13 3.7 274000 27全世界医用X射线检查的频率、有效剂量和集体剂量（1991-1996）（续） 检检   查查 每每1000人口人口检查次数检查次数 每次检查的有每次检查的有效剂量，效剂量，mSv 年集体剂量，年集体剂量，人人Sv 下胃肠道下胃肠道 3.4 6.4 127000 尿路造影尿路造影 3.8 3.7 81300 CT 16 8.6 785000 血管造影血管造影 2.1 12 143000 介入程序介入程序 0.84 20 98000 总总     计计 330 2330000 28检查类别人数（人/千人)一次检查的剂量（mSv）皮肤剂量骨髓性腺有效剂量胸透胸透64.310.40.27<0.010.29群检群检25.55.20.14<0.010.15腹透（女性）腹透（女性）11.38.50.170.170.13消化道消化道6.051.66.060.667.53腰椎片腰椎片4.032.51.822.982.67胸片胸片11.91.10.04<0.010.07骨盆片骨盆片1.311.01.043.051.63腹部平片腹部平片1.422.11.630.101.371989在中国的医学检查所致的当量剂量在中国的医学检查所致的当量剂量29——核爆炸核爆炸放射性落下灰局部沉降带状沉降全球性沉降（含200多种放射性物质）外照射：137Cs、95Zr、106Ru、140Ba等；内照射：14C、137Cs、3H、131I、239Pu、240Pu、241Pu等。

食物链转移问题303132地点地点有效剂量有效剂量, mSv 贡献途径贡献途径, ％％ 食入食入 外照射外照射 吸入吸入 北温带北温带 4.571245南温带南温带 3.19082全世界全世界 3.8791831981年底以前进行的大气层核爆炸造成的年底以前进行的大气层核爆炸造成的有效剂量负担及其贡献途径有效剂量负担及其贡献途径 333435我国研制的核武器（原子弹模型模型）36我国第一个核武器研制基地旧址青海省海北藏族自治州首府西海镇37我国第一个核武器研制基地旧址38原子城换新颜39我国第一个核武器研究基地展览厅里展出的科研工具（文物）40可以携带核弹头的导弹（资料图）41导弹发射资料图42中国导弹核潜艇43核动力航母比常规航母拥有航程上的优越性，一核动力航母比常规航母拥有航程上的优越性，一般核动力航母三十年内不用更换核燃料般核动力航母三十年内不用更换核燃料中中国国航航母母-辽辽宁宁号号44——核电站核电站反应堆运行：大气，Kr、Xe、I、3H、14C、16N、35S、41Ar；水中，3H和裂变产物长寿命核素，3H、14C、85Kr、90Sr等，以及超铀元素的同位素。

后处理：核能生产所致居民人均年剂量当量，美国、加拿大为310-8Sv，英国为2.510-6Sv在核能生产过程的各个环节中难免会有放射性物质排放到环境中45项目项目年份年份1980 200021002500年核发电预计值年核发电预计值 [GW(e)] 8010001000010000年集体有效剂量年集体有效剂量 (人人·Sv) 5001000200000250000世界人口世界人口 (109) 4101010年人均当量剂量年人均当量剂量 ( Sv) 0.112025占天然辐射源平均暴露量的百分数占天然辐射源平均暴露量的百分数 (％％)0.0050.0511核电力生产持续到核电力生产持续到2500年时的年人均当量剂量预计值年时的年人均当量剂量预计值 46燃煤的放射性污染问题燃煤对环境的影响化学物质污染放射性物质污染煤散逸飞灰中放射性核素的平均含量：40K为265Bq/kg， 238U为200Bq/kg，210Pb为930Bq/kg，210Po为1700Bq/kg，232Th为70Bq/kg，228Th为为110Bq/kg，228Ra为130Bq/kg燃煤电站导致的居民辐射剂量是核电站的3倍！47484.2 辐射生物效应一、辐射作用的过程二、辐射生物效应的影响因素三、剂量与效应的关系 49基基础础：：电离和激发，改变原子或分子的状态，从而导致细胞功能或遗传结构的变化。

辐射的生物效应的特点辐射的生物效应的特点 ：：（1）很低的吸收能量就能引起高的生物效应；（2）短暂作用引起长期效应1. 辐射的初始作用一、辐射作用的过程4.2 辐射生物效应50（（1）低吸收能量引起高生物效应）低吸收能量引起高生物效应￿￿￿￿￿以6Gy剂量的急性照射为例，它可以致人死亡，但是此时吸收的能量如果全部转换为热能，却只能使组织的温￿度升高0.00l4℃ （（2）短暂作用引起长期效应）短暂作用引起长期效应a.物物理理阶阶段段：从10-18秒～10-12秒，此时电离粒子穿过原子，同原子的轨道电子相互作用，通过电离和激发发生能量沉积￿￿￿￿4.2 辐射生物效应51b.￿物物理理化化学学阶阶段段：：从10-12秒～10-9秒，从原子的激发和电离引起分子的激发和电离，分子变得很不稳定，极易发生反应形成自由基￿￿￿￿c.￿化化学学阶阶段段：：从10-9秒～1秒，此时自由基扩散并与关键的生物分子相作用，形成分子损伤￿￿￿￿d.￿生生物物阶阶段段：：从秒延续到年，分子损伤逐渐发展表现为细胞效应，如染色体畸变、细胞死亡、细胞突变等，最终可能造成机体死亡、远期癌变以及后代的遗传改变等 4.2 辐射生物效应522.1 作用途径直接作用：直接作用：辐射粒子与生物大分子，如 DNA and RNA, 直接发生作用，导致细胞的损伤。

间接作用：间接作用：辐射粒子与细胞内环境成份（主要是水）发生作用，产生自由基和过氧化物，导致细胞的损伤自自由由基基：：是指具有一个或多个不配对电子的原子或分子，它能够与其它具有不配对电子的原子或分子形成化学键，因此化学性质很活泼、不稳定化学性质很活泼、不稳定 2. 辐射对细胞的作用4.2 辐射生物效应534.2 辐射生物效应54单链断裂：单链断裂：        DNA损伤（分子水平）损伤（分子水平）双链断裂：双链断裂： 错误修复错误修复C可以实现无差错可以实现无差错 修复修复4.2 辐射生物效应55Induction of DNA changes 56DNA Mutation p   a DCell survives but mutatedStoch.eff.Mutation repairedUnviable CellViable Cell Cell death57水的辐射产物：其中羟自由基￿￿￿￿￿￿￿和水合电子￿￿￿￿￿￿￿是两种最重￿要的水辐解自由基，前者具有强氧化作用，后者具有强还原作用 辐射粒子与 细胞内环境成份-----水 发生作用，产生自由基和过氧化物，导致细胞的损伤。

58影响因素：影响因素：剂量大小、细胞的增殖能力作作用用：：一一类类是是对对细细胞胞的的杀杀伤伤作作用用，即使受照射细胞死亡或受伤，细胞数目减少或功能减低，结果影响了受照组织或器官的功能，表现为确定性效应，如急性放射病，造血功能障碍￿一一类类是是对对细细胞胞的的诱诱变变作作用用￿主要表现为诱发细胞发生癌变(致癌)，诱发基因突变￿(致突)和先天性畸形(致畸)2.2 作用的效果4.2 辐射生物效应59辐射对细胞的损伤作用4.2 辐射生物效应60世界卫生组织国际癌症研究中心特别工作组报告：人类癌症约有人类癌症约有90％与环境中的化学致癌物质有关％与环境中的化学致癌物质有关一）肯定致癌物：（一）肯定致癌物： 苯、石棉、联苯胺、芥子气、砷和某些砷化合物、烟炱和焦油等共十七种；（二）可能致癌物：（二）可能致癌物： 黄曲霉毒素类、四氯化碳、环氧乙烷、镉和某些镉的化合物等共十七种；（三）可疑致癌物：（三）可疑致癌物： 氯霉素、苯乙烯、六六六、滴滴涕、三氯乙烯、利血平、苯巴比妥、铅和某些铅化合物等共十七种4.2 辐射生物效应61突突变变（Mutation）是细胞的遗传特征以不连续的跳跃形式发生了突然变异，其化学本质是DNA结构的变化。

体细胞突变可诱发癌症，性细胞突变可导致遗传效应电离辐射是人类首先证实的致突剂1927年，Müller￿H．J．用x射线照射果蝇诱发了基因突变1942年才证实化学物质有致突变作用￿辐射的致突作用4.2 辐射生物效应62In the absence of human data the estimation of hereditary effects is based on animal studies.4.2 辐射生物效应63人体淋巴细胞离体照射X射线后的突变频率4.2 辐射生物效应64分子水平分子水平细胞死亡细胞死亡细胞变异细胞变异体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞功能障碍功能障碍不孕不孕肿瘤肿瘤遗传效应遗传效应确定性效应确定性效应多细胞死亡导致多细胞死亡导致随机性效应随机性效应单一细胞变异导致单一细胞变异导致DNA损伤细胞水平细胞水平临床症状临床症状效应效应65二、影响辐射生物学作用的因素1 .物理因素2 .生物因素与辐射有关的因素与机体有关的因素；不同种系、不同个体及不同组织和细胞对放射性射线敏感度有差别66二、影响辐射生物学作用的因素--物理因素1 .物理因素（（1））辐辐射射品品质质：：不同种类的射线其电离密度和穿透力各不相同，引起生物效应也不同。

高高LET辐辐射射（（high￿LET￿radiation））：：直接产生的或通过次级带电粒子产生的各电离事件之间的距离以细胞核的尺度衡量比较小的辐射一般指快中子、质子和粒子等67低低LET辐辐射射（（low￿LET￿radiation））：：直接产生的或通过次级带电粒子产生的各电离事件之间的距离以细胞核的尺度衡量比较大的辐射一般指X、、辐射等一般说来，高LET辐射的生物效应比低LET辐射￿的更为明显或严重 二、影响辐射生物学作用的因素--物理因素68辐射类型和能量范围辐射类型和能量范围 WR所有能量的光子所有能量的光子1所有能量的电子、所有能量的电子、 子子1中子中子        （能量（能量＜＜10keV）） 5                （能量（能量10－－100keV ））10      （能量（能量100keV－－2MeV ））20                   （能量（能量2－－20MeV ））10 （能量（能量＞＞20MeV 5质子质子  （能量（能量＞＞2MeV ））5 粒子粒子 20辐射权重因子（辐射权重因子（WR））:二、影响辐射生物学作用的因素--物理因素69（1）辐射类型 外照射: ＞＞ (危害程度) 内照射 : ＞＞ (危害程度)　　α射线电离本领大，射程较短，外照射意义不大，仅能损伤表皮。

但当释放α射线的核素进入体内时，其危害性最大X、γ射线其电离密度小而穿透力大，主要是外照射的危害二、影响辐射生物学作用的因素--物理因素70(2)￿辐射剂量辐射剂量：剂量－效应关系中的决定因素 二、影响辐射生物学作用的因素--物理因素71全身急性照射效应全身急性照射效应二、影响辐射生物学作用的因素--物理因素72(2)剂剂量量率率：：剂量率越高，辐射效应越显著剂量率在0.1Gy/h￿￿到1Gy/min之间这种关系明显X射线及中子辐照后的存活曲线二、影响辐射生物学作用的因素--物理因素73（3）受照时间间隔 时间间隔   生物效应  　　 在辐射剂量相同的情况下，分次给予照射，其生物效应低于一次照射的效应分次愈多，各次间隔时间愈久，则生物效应愈小这显然与机体的修复过程有关二、影响辐射生物学作用的因素--物理因素74（4）照射部位与面积 不同部位  不同的敏感度 面积 生物效应 　　机体受照射的部位对生物效应有明显的影响，目前很多实验材料证明，当照射剂量和剂量率相同时，腹部照射的后果最严重，其次为盆腔、头颈、胸部及四肢。

当照射的其它条件相同时，受照射面积愈大，生物效应愈明显因此，在临床放射治疗中，一般都将照射缩至尽可能小的范围，并且采用分次照射以减少每次 剂 量 这 样 就 可 降 低 正 常 组 织 的 放 射 损 伤 效 应二、影响辐射生物学作用的因素--物理因素75生物种系 人 猴 大鼠 鸡 龟 大肠杆菌 病毒 LD50（Gy） 4.06.07.07.15 15.056.021042. 生物因素（1）不同生物种系对辐射的敏感性不同二、影响辐射生物学作用的因素--生物因素X、γ射线所致不同生物半致死剂量(LD50)值半致死剂量是指一半数量个体在30天内死亡所需的剂量随着种系进化程度越高，机体组织结构越复杂，则其放射敏感性越高76胚胎不同发育阶段，2Gy X射线照射下死胎或畸形的发生率（2）不同年龄对辐射的敏感性不同二、影响辐射生物学作用的因素--生物因素77不同的生物个体不同的生物个体 同一种系中的不同个体其放射敏感性不同总的规律是：同一种系中的不同个体其放射敏感性不同总的规律是：同一种系中的不同个体其放射敏感性不同总的规律是：同一种系中的不同个体其放射敏感性不同总的规律是：胚胎期胚胎期胚胎期胚胎期 > > > > 胎儿期胎儿期胎儿期胎儿期 > > > > 幼儿期幼儿期幼儿期幼儿期 > > > > 青少年期青少年期青少年期青少年期 > > > > 成人期成人期成人期成人期 < < < < 老年老年老年老年期。

由于老年各种功能的衰退，机体代偿、修复能力以及耐期由于老年各种功能的衰退，机体代偿、修复能力以及耐期由于老年各种功能的衰退，机体代偿、修复能力以及耐期由于老年各种功能的衰退，机体代偿、修复能力以及耐受能力的下降，其敏感性较健康成人高受能力的下降，其敏感性较健康成人高受能力的下降，其敏感性较健康成人高受能力的下降，其敏感性较健康成人高二、影响辐射生物学作用的因素--生物因素（2）不同年龄对辐射的敏感性不同78（3）不同组织或器官对辐射的敏感性不同 高度敏感高度敏感: 淋巴组织、 胸腺、骨髓、性腺、胚胎 肠胃上皮 中度敏感中度敏感: 感觉器官、内皮细胞、皮肤上皮、 唾液腺、肾、肝等 轻度敏感轻度敏感: 中枢神经系统、内分泌腺、心脏 不敏感不敏感: 肌肉组织、软骨组织、结缔组织 二、影响辐射生物学作用的因素--生物因素79(1)外照射：外照射：是指辐射源位于人体外对人体造成的辐射照射，包括均匀全身照射、局部受照2)内照射：内照射：存在于人体内的放射性核素对人体造成的辐射照射称为内照射。

3)放射性核素的体表沾染：放射性核素的体表沾染：是指放射性核素沾染于人体表面(皮肤或粘膜)沾染的放射性核素对沾染局部构成外照射源，同时尚可经过体表吸收进入血液构成体内照射￿辐射作用人体的方式：80辐射效应的分类81随随机机性性效效应应(Stochastic￿effect)：：是指辐射效应的发生几率(而非其严重程度)与剂量￿相关的效应，不存在剂量的阂值主要指致癌效应和遗传效应确确定定性性效效应应(Deterministic￿effect)：：是指辐射效应的严重程度取决于所受剂量的大小这种效应有一个明确的剂量阈值，在阈值以下不会见到有害效应，如放射性皮肤损伤、￿生育障碍￿辐射效应按剂量剂量—效应关系效应关系￿可分为随机性效应和确定性效应 ：三、剂量与效应的关系82确确定定性性效效应应：：￿在较大剂量照射机体或局部组织情况下，大量的细胞被杀死，而这些细胞￿又不能由活细胞的增殖来补偿，这种照射引起的效应即为确定性效应由此引起的细胞丢失可在组织和器官中产生临床上严重的功能性损伤，所观察到的效应的严重程度与剂量有关，因而存在剂量阈值低于此阈值剂量时，因细胞丢失不多，不会引起组织或器官可检查到的功能性损伤。

￿￿￿即：辐射效应的严重程度取决于所受剂量的大小这种效应有一个明确的剂量阈值，在阈值以下不会见到有害效应￿三、剂量与效应的关系83a.随随 机机 效效 应特点应特点: (1)发生概率与剂量有关. (2) 线性比例、无阈1. 随机性效应和确定性效应三、剂量与效应的关系b.确定性效应特点确定性效应特点 : (1) 有阈. (2)严重程度与剂量有关8485一些确定性效应阈值三、剂量与效应的关系86三、剂量与效应的关系8788+1d+1d+2d+2d89+4d+4d+5d+5d90+9d+9d91+20d+20d+39d+39d92+39d+39d93+27d+27d+27d+27d94+2d+2d+5d+5d95+15d+15d+22d+22d96Coronary Angioplasty6’1” 230 lbs; 63 min FTTIPS placement5’11” 250 lb; 13-16h PTRadiofrequency Ablation17 yo; ~90 – 120 min FTCoronary angioplasty350 lb; 50 min FTCoronary angioplasty75 yo woman; 42 min FTUterine Embolization270 lb, 5’2”; ~34 cm thickLong fluoroscopy times and/or thick body masses971. 血液和造血器官的辐射效应1.1 急性大剂量照射，血液和造血器官的效应Ø>1.0Gy时，骨髓遭到破坏；Ø2.0~4.0Gy时，骨髓的破坏就相当明显，淋巴细胞受到大量破坏；（（1）造血器官的效应）造血器官的效应1. 血液和造血器官的辐射效应98骨髓型急性放射病病程：骨髓型急性放射病病程：（1）初期反应期：乏力、恶心、呕吐、白细胞数；（2）假愈期：症状消失、白细胞数、脱发；（3）极期：这是关键病期，造血功能严重障碍、感染、体温、出血、消化道症状；（4）恢复期：造血功能恢复，受照后4周造血功能开始再生。

原原则则上上说说，，造造血血型型急急性性放放射射病病经经适适当当抢抢救救和和治治疗疗，都是可以治愈的都是可以治愈的1. 血液和造血器官的辐射效应99受照2～4 Gy 人员白细胞数变化示意图（（2）外周血象的变化）外周血象的变化受照1～2Gy的人员，最初1～2天白细胞数增高，然后逐渐下降，可能到正常值，也可能很低约5周后恢复白细胞：1. 血液和造血器官的辐射效应100淋巴细胞：淋巴细胞：（淋巴细胞计数随时间变化与吸收剂量的关系）1—正常值；2 —<1.0Gy；3 —1.0~2.0Gy；4 —2.0~5.0Gy；5 —>5.0~6.0Gy1. 血液和造血器官的辐射效应101血小板：血小板：（血小板计数随时间变化与吸收剂量的关系）1—正常值；2 —<1.0Gy；3 —1.0~2.0Gy；4 —2.0~5.0Gy；5 —>5.0~6.0Gy1. 血液和造血器官的辐射效应102Ø红细胞对辐射的敏感性较低；Ø＜2.0Gy的照射，红细胞无明显变化；Ø3.0～6.0Gy可致贫血 红细胞：1. 血液和造血器官的辐射效应103（（3）血细胞的恢复）血细胞的恢复血细胞有强大的潜在修复能力，其中淋巴细胞出现损伤时间最早，达到最大损伤的时间最短，修复能力最差。

1. 血液和造血器官的辐射效应104一次小剂量外照射后 血细胞数 变化一般来说，一般来说，>0.25Gy低低LET辐射的照射才能引起临床辐射的照射才能引起临床上有意义的外周血象改变上有意义的外周血象改变1. 血液和造血器官的辐射效应105（（2）长期小剂量照射时周围血液的变化）长期小剂量照射时周围血液的变化重水反应堆工作人员受照剂量（n+）情况对职业辐射工作人员情况的分析未能发现明显的规律1. 血液和造血器官的辐射效应106Ø造血器官是机体中对辐射作用敏感性高的器官；Ø引起50％受照人员在60天内死亡所需的急性照射剂量约在2.5～5Gy之间，而低于0.5～1.0Gy照射只能引起造血细胞的轻微减少，不至影响受照人员的存活；Ø高于7～10Gy的急性照射则被认为是可引起100％受照人员死亡的剂量，但是这也取决于是否接受有效的治疗；Ø如果照射延迟数月，造血系统的耐受剂量可达3—10Gy；Ø由于骨髓的再生能力，在职业性照射下，可察觉造血功能障碍的剂量阈值可能高于0.45Sv／年，而致死性骨髓再生障碍的阈剂量可能高于1.0Sv／年 结论：1. 血液和造血器官的辐射效应107（不同剂量受照后，精子数目的变化） 男性:影响：有较强的敏感性；生育能力一时性或永久性降低，性细胞突变中断妊娠或后代出现遗传效应，生殖器官癌变，但发生几率极小；对生育的影响随性别、年龄而异。

2. 性腺的辐射效应108睾丸辐射损伤后有两个显著的特点：（一）受照剂量相同时，分次照射的损伤高于单次受照如每周0.15Sv，总照射量为4.75Sv，可使狗产生永久性无精子；但单次照射15.0Sv，对永久性绝育来说，还不是一个很大的量；（二）产生严重性性腺损伤的阈剂量与安全剂量间差距甚小，如每周30mSv，￿一年内能发生绝育或精子严重减少；￿而每周6mSV时，12一13年后末发现对精子计数或对生育力的影响￿2. 性腺的辐射效应109卵巢辐射损伤后的特点：卵巢辐射损伤后的特点：（一）卵巢也有较高辐射敏感性但略低于睾丸；（二）年龄是决定性因素，35岁以下耐受力最强；（二）含有生殖细胞的数量是一定的￿ (成人约100000个)，一旦完全破坏，就绝育了；（三）对性激素的生成有较大影响2. 性腺的辐射效应1103.胚胎和胎儿的辐射效应植入前期(0—8天)主要器官发生时期￿(9—60天)胎儿发育时期(60—270天)自受精卵至孕龄8周前称为胚胎，￿8周以后称￿为胎儿孕体发育：111胚胎不同发育阶段，2Gy X射线照射下死胎或畸形的发生率3.胚胎和胎儿的辐射效应112（宫内受照智力低下与剂量和孕龄的关系）胚胎和胎儿的辐射效应：主要器官形成期 损害导致的畸形，主要是对中枢神经系统的致畸。

影响：3.胚胎和胎儿的辐射效应113严重智力障碍存在阈值对群体估计阈值位于0.1～0.2Gy，个体约0.48GyØ儿童智力障碍发生率与孕龄关系的分析，孕龄10一17周时最为敏感孕龄＞18周后也可能发生，但其危险度已降至其前的1／4Ø孕龄＜7周和＞26周者，未发现诱发智力低下Ø每年接受0.01Sv的女性群体中胚胎的平均危险度约为10-5年114（辐射白内障的发生概率）4.眼晶体的辐射效应影响： 眼晶体混浊（lens opacities），白内障（cataract）115ØICRP估算的辐射致白内障的阈剂量为：单次照射2~10 Gy；Ø放疗病人致白内障阈剂量的估算：单次照射2Gy，在3～13周分次照射达5.5Gy；4.眼晶体的辐射效应1165.皮肤的辐射效应特点：人类认识最早的辐射效应，临床最为常见大剂量受照低剂量率长期照射皮肤效应急性型慢性型影响因素：辐射性质和辐射量，剂量率和间隔时间，受照面积，受照者情况117前苏联切尔诺贝利核电站事故前苏联切尔诺贝利核电站事故现场紧急处理受害者共225名，其中死亡4名需要治疗的143名人员中送往莫斯科115名，其中死亡27名（大面积β射线皮肤烧伤死亡19名，骨髓型死亡6名，胃肠型死亡2名），即事故共死亡31名。

118辐射所致的寿命缩短辐射所致的寿命缩短电离辐射所致寿命缩短尚有争议，目前现状是：电离辐射所致寿命缩短尚有争议，目前现状是：  1、、美美国国早早年年调调查查医医用用X射射线线工工作作者者，，平平均均寿寿命命比比非非放放射射性性工工作作人人员员缩缩短短5.2年年，，但但随随防防护护条条件件的的改改善善，，2组组人人群群的的期望寿命逐渐接近；期望寿命逐渐接近；  2、英国的统计资料却未见到寿命缩短现象英国的统计资料却未见到寿命缩短现象  3、、日日本本原原子子弹弹爆爆炸炸幸幸存存者者死死亡亡调调查查表表明明，，其其死死亡亡率率比比一一般般日日本本居居民民高高，，主主要要是是白白血血病病和和恶恶性性肿肿瘤瘤死死亡亡增增长长率率增增加加所致，未见其他引起早死的原因所致，未见其他引起早死的原因 4、、动动物物实实验验有有寿寿命命缩缩短短，，小小鼠鼠每每照照射射1Gy寿命缩短寿命缩短5%119不同组织和器官对辐射致癌作用的敏感性 癌的部位和类型 癌的自发程度 辐射致癌的相对敏感性 备          注 1.较高的辐射致癌率乳腺甲状腺肺（支气管）白血病            消化道  非常高低很高中等 高  高非常高特别是女性中等很高 中到低  青春期增加敏感性低死亡率吸烟的定量影响不确知尤其骨髓性白血病特别是在结肠发生 2.较低的辐射致癌率咽肝和胆道胰腺淋巴瘤 肾和膀胱  低低中中中  中中中中低  ———淋巴肉瘤和多发性骨髓瘤可致何杰金氏病 120大脑和神经系统唾液腺骨皮肤 低很低很低高 低低低低 ———低死亡率，需很高剂量 3.辐射致癌率不确知的部位和组织喉鼻窦副甲状腺卵巢结缔组织  中很低很低中很低   低低低低低   ————— 4.未观察到辐射致癌        的部位和组织前列腺子宫和子宫颈睾丸系膜和间皮慢性淋巴性白血病   很高很高低很低低   ————— 121辐射致癌的潜伏期：辐射致癌的潜伏期：Ø白血病：10～13年；Ø甲状腺癌：20年；Ø乳腺癌：23年；Ø皮肤癌：25年；Ø一般潜伏期取25年。

辐射致癌122（（2）甲状腺癌：）甲状腺癌：“善良的”恶性肿瘤，自然发生率高，女性比男性高2.5倍，死亡率低据估计，外照射诱发甲状腺癌的有意义的剂量，成人为2.0Gy，小儿为1.5Gy131I诱发甲状腺癌的放射性活度，成人为5.5108Bq，小儿为7.4 107Bq潜伏期与剂量、年龄相关辐射致癌123（（3）肺癌：）肺癌：恶性程度高，生长快，易转移辐射致癌124吸烟的作用：加快了辐射诱发肿瘤出现125（（4）乳腺癌：）乳腺癌：乳腺癌也是“善良的”癌症，诱发率高，尤其是青年女性，死亡率低辐射诱发乳腺癌的剂量－效应关系接近于直线辐射致癌126影响电离辐射致癌的因素影响电离辐射致癌的因素    1、敏感性因素：、敏感性因素：       人人体体不不同同组组织织对对辐辐射射致致癌癌效效应应明明显显不不同同，，敏敏感感性性最最高高的的组组织织是是甲甲状状腺腺和和骨骨髓髓而而前前列列腺腺、、 睾睾丸丸和和子子宫宫几几乎乎不被辐射所诱发不被辐射所诱发2、年龄因素：、年龄因素：       年年龄龄是是影影响响自自发发癌癌的的重重要要因因素素，，10岁岁以以下下白白血血病病危危险险系系数数最最高高；；20岁岁左左右右的的女女性性乳乳腺腺癌癌危危险险系系数数最最高高；；肺癌随受照时年龄增加而增加。

肺癌随受照时年龄增加而增加辐射致癌1273、性别因素：、性别因素：乳乳腺腺癌癌、、甲甲状状腺腺癌癌女女性性高高于于男男性性，，白白血血病病男男性性略略高于女性其他类肿瘤在性别上差别不大高于女性其他类肿瘤在性别上差别不大4、其他因素：、其他因素：      辐射致癌还受遗传因素和环境因素的影响辐射致癌还受遗传因素和环境因素的影响如犹太人儿童的甲状腺癌发生率比其他少数民族如犹太人儿童的甲状腺癌发生率比其他少数民族高；吸烟可使铀矿工肺癌的发生率增高高；吸烟可使铀矿工肺癌的发生率增高 辐射致癌128射线对人体的作用根据目前的认识，大致可分为两类•有益的有益的：–人类生存条件之一，–天然辐射提高免疫力、刺激作用•有害的：有害的：–大剂量照射时，可能得各种放射病；u小剂量照射时，有三个大家关心的问题：遗传、遗传、致癌、寿命致癌、寿命根据目前所掌握的知识来看，这些影响可忽略，可被接受129第四章作业P57•1、2、5、6130“勿需害怕辐射，然而必须小心”。