第十章共價鍵與分子間力-安徽醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院

1、第四章 輻射防護(hù) Radiation Protection,重 慶 醫(yī) 科 大 學(xué)李曉愚 李少林,放射性標(biāo)志,內(nèi)容提要,1. 輻射劑量單位照射量吸收劑量當(dāng)量劑量2. 作用于人體的輻射源天然本底輻射醫(yī)療輻射其他人工輻射,內(nèi)容提要,放射對人體的影響 ①確定性效應(yīng)與隨機(jī)效應(yīng) ②輻射損傷化學(xué)基礎(chǔ)輻射防護(hù)的原則與措施 ①原則 ②外照射防護(hù)措施 ③內(nèi)照射防護(hù),內(nèi)容提要,核醫(yī)學(xué)

2、工作人員和患者受輻射劑量比較 ①臨床核醫(yī)學(xué)檢查劑量與其他臨床項(xiàng)目比較 ②臨床核醫(yī)學(xué)檢查劑量與天然本底輻射比較 ③核醫(yī)學(xué)工作人員輻射劑量分析6. 核醫(yī)學(xué)診斷的醫(yī)療照射指導(dǎo)水平,概 述,輻射防護(hù)(radiation protection) 的目的就是要把放射線對人的影響減少到最低限度。只有掌握有關(guān)射線對人體影響的知識和防護(hù)措施，才能趨利避害，化害為利。,Radiation need not be fear

3、ed, but it must be respected.,概 述,（1）對病人主要是內(nèi)照射（即放射性核素進(jìn)入人體內(nèi)產(chǎn)生的照射），對醫(yī)務(wù)人員主要是外照射（即放射性核素從人體外發(fā)射的射線對人體產(chǎn)生的照射），但管理不當(dāng)也可產(chǎn)生內(nèi)照射。（2）由于放射性藥物在體內(nèi)的特殊分布，病人全身受照劑量小，個別器官、組織受照劑量高。,核醫(yī)學(xué)輻射的特點(diǎn),第一節(jié) 輻射劑量單位,一、照射量（exposure）表示射線空間分布的輻射劑量，即在離放射源一

4、定距離的物質(zhì)受照射線的多少，以X射線或γ射線在空氣中全部停留下來所產(chǎn)生的電荷量來表示。 國際單位為庫侖·（千克）-1，簡寫為C·（kg）-1。傳統(tǒng)的單位是倫琴(roentgen, R)。,第一節(jié) 輻射劑量單位,二、吸收劑量（absorbed dose）單位質(zhì)量的受照物質(zhì)吸收射線的平均能量。國際單位是戈瑞（gray，Gy） ，1 Gy表示1千克受射線照射物質(zhì)吸收射線能量為1焦耳，簡寫為j ·(kg)-

5、1。傳統(tǒng)單位是拉德（rad） 1 Gy＝100rad,第一節(jié) 輻射劑量單位,三、當(dāng)量劑量（equivalent dose）HTR表示按照輻射權(quán)重因子（weighting factor ，WR ）加權(quán)的吸收劑量，單位為J/kg。HTR = DTR . WR 針對特定組織或器官的量,是衡量射線生物效應(yīng)及危險度的輻射劑量，國際制單位是希沃特（sievert，Sv）。舊制單位是雷姆（rem）， 1 Sv = 100 rem。,第二

6、節(jié) 作用于人體的輻射源,一、天然本底輻射（nature background)在人類生存的環(huán)境中，自然存在的多種射線和放射性物質(zhì)。包括宇宙射線(cosmic radiation)、宇宙射線感生放射性核素(cosmogenic radionuclide)和地球輻射(earth radiation)。,第二節(jié) 作用于人體的輻射源,1. 宇宙射線初級宇宙射線：星球碰撞、爆炸等形成的微粒在宇宙空間磁場的作用下形成的高能粒子流，其中主要

7、是質(zhì)子，其次是α粒子和重離子等。次級宇宙射線：初級宇宙射線從宇宙空間進(jìn)入大氣層后，與空氣分子發(fā)生核反應(yīng)形成光子、電子、質(zhì)子、中子、л介子等射線,第二節(jié) 作用于人體的輻射源,宇宙射線的輻射特點(diǎn),能量范圍寬，強(qiáng)度隨海拔高度、緯度的不同而變化。對人體產(chǎn)生外照射。,初級宇宙射線進(jìn)入大氣層后產(chǎn)生次級宇宙射線的級聯(lián)反應(yīng)示意圖,第二節(jié) 作用于人體的輻射源,2. 宇宙射線感生放射性核素初級宇宙射線從宇宙空間進(jìn)入大氣層后，與空氣分子發(fā)生核反應(yīng)

8、除放出射線外，還產(chǎn)生3H、14C、7Be、22Na、85Kr等放射性核素。,第二節(jié) 作用于人體的輻射源,3. 地球輻射①系列（series）衰變放射性核素 必須經(jīng)過2代或2代以上的衰變才能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定核素的天然放射性核素。 包括鈾系、釷系、錒系等三大系列；是地球輻射的主要來源。 共同特點(diǎn)： A.起始的母體放射性核素具有與地球年齡相當(dāng)?shù)陌胨テ冢荛L時間穩(wěn)定的形成系列衰變。 B.系列衰

9、變元素的每一條衰變線都會產(chǎn)生222Rn（氡）。 C.最后都形成穩(wěn)定核素---鉛（Pb） ②40K、14C等單獨(dú)存在的天然放射性核素,,,,,,,第二節(jié) 作用于人體的輻射源,4. 本底當(dāng)量時間background equivalent radiation time接受核醫(yī)學(xué)檢查的病人所受的輻射劑量相當(dāng)于在一定時間（幾月或幾年）內(nèi)受的天然本底輻射的劑量。例如，一般病人在一次普通的核醫(yī)學(xué)顯像過程中全身接受的平均輻射劑

10、量約為3.6 mSv ，大約相當(dāng)于世界上多數(shù)地區(qū)一年的平均天然本底輻射劑量(1-6 mSv)。,,,第二節(jié) 作用于人體的輻射源,第二節(jié) 作用于人體的輻射源,二、醫(yī)療輻射目前，醫(yī)療照射在公眾受到的人工輻射源照射中居于首位。 醫(yī)療照射總的變化趨勢是：一方面受檢人數(shù)逐年增加；另一方面由于技術(shù)裝備的不斷改進(jìn)，做同樣項(xiàng)目的檢查受到的照射逐年降低。,第二節(jié) 作用于人體的輻射源,三、其他人工輻射源1.火力發(fā)電站 火力發(fā)電站釋放的主要放

11、射性核素是釷（Th）和氡（Rn）及其衰變子體。2.消費(fèi)產(chǎn)品中的人工輻射,,第三節(jié) 放射線對人體的影響,一、確定性效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)國際放射防護(hù)委員會(International Commission of Radiation Protection，ICRP) 26號出版物按劑量—效應(yīng)關(guān)系把輻射生物效應(yīng)分為確定性效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)。,第三節(jié) 放射線對人體的影響,1. 確定性效應(yīng) determinate effect確定性效應(yīng)是指輻射

12、損傷的嚴(yán)重程度與所受劑量呈正相關(guān)，有明顯的閾值，劑量未超過閾值不會發(fā)生有害效應(yīng)。一般是在短期內(nèi)受較大劑量照射時發(fā)生的急性損害。研究對象為個體。,第三節(jié) 放射線對人體的影響,2. 隨機(jī)效應(yīng) stochastic effects隨機(jī)效應(yīng)研究的對象是群體，是輻射效應(yīng)發(fā)生的幾率（或發(fā)病率而非嚴(yán)重程度）與劑量相關(guān)的效應(yīng)，不存在具體的閾值。在放射防護(hù)中不能只滿足于達(dá)到劑量限值，而對人員的照射應(yīng)該達(dá)到盡可能低的劑量水平。,第三節(jié) 放射線對

13、人體的影響,二、輻射損傷的化學(xué)基礎(chǔ)1.直接作用：放射線與物質(zhì)的相互作用導(dǎo)致的生物分子的電離和激發(fā)2.間接作用：電離和激發(fā)產(chǎn)生的自由基導(dǎo)致的繼發(fā)作用。主要是水自由基對生物分子的損傷作用。,第三節(jié) 放射線對人體的影響,自由基（radicals） 有一個或多個不配對電子而能獨(dú)立存在的原子或分子，具有極高的不穩(wěn)定性和化學(xué)反應(yīng)性，存在的時間極其短暫。,第三節(jié) 放射線對人體的影響,自由基對生物大分子的作用,①對核酸分子

14、主要作用于堿基、磷酸二酯鍵、核糖。②通過脂質(zhì)過氧化作用造成體內(nèi)包括細(xì)胞膜、線粒體膜、溶酶體膜、核膜等生物膜的損傷，使生物膜的能量傳遞、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、信息識別等功能受到影響。,第四節(jié) 輻射防護(hù)的原則與措施,一、輻射防護(hù)的目的與原則目的：防止有害的確定性效應(yīng) 限制隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生率，使之降到可以接受的水平。使一切具有正當(dāng)理由的照射保持在可以合理做到的盡可能低的水平。,第四節(jié) 輻射防護(hù)的原則與措施,原則,實(shí)踐的正當(dāng)化

15、放射防護(hù)最優(yōu)化 個人劑量限值,第四節(jié) 輻射防護(hù)的原則與措施,ICRP60號出版物建議的劑量限值,第四節(jié) 輻射防護(hù)的原則與措施,二、外照射防護(hù)措施經(jīng)典的外照射防護(hù)三原則,時間(time)防護(hù) 距離(distance)防護(hù) 屏蔽(shielding)防護(hù),放射防護(hù)基本辦法,時間防護(hù) 距離防護(hù) 屏蔽防護(hù),第四節(jié) 輻射防護(hù)的原則與措施,第四節(jié) 輻射防護(hù)的原則與措施

16、,屏蔽,第四節(jié) 輻射防護(hù)的原則與措施,三、內(nèi)照射防護(hù)開放性放射源可能通過口、呼吸道、皮膚傷口進(jìn)入人體。內(nèi)照射防護(hù)的關(guān)鍵是重在預(yù)防，盡一切可能防止放射性核素進(jìn)入體內(nèi)，把放射性核素的年攝入量控制在國家規(guī)定的限值以內(nèi)。,第四節(jié) 輻射防護(hù)的原則與措施,內(nèi)照射防護(hù)的總的原則是放射性物質(zhì)圍封、隔離防止擴(kuò)散，除污保潔，防止污染，講究個人防護(hù)，做好放射廢物處理。放射性廢物處理原則①放置衰變：②濃縮儲存：③稀釋排放：,第五節(jié) 核醫(yī)

17、學(xué)工作人員和患者受輻射劑量比較,一、核醫(yī)學(xué)檢查與其它臨床檢查項(xiàng)目比較 統(tǒng)計表明，CT掃描，胸部透視，腹部透視，腰椎攝影，頭顱攝影等X線檢查的輻射當(dāng)量劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于相應(yīng)部位或相當(dāng)部位的核醫(yī)學(xué)顯像和功能測定。,第五節(jié) 核醫(yī)學(xué)工作人員和患者受輻射劑量比較,二、核醫(yī)學(xué)檢查受照劑量與天然本底輻射比較 國內(nèi)調(diào)查的結(jié)果提示，腦、骨、心臟顯像給藥劑量較大，所受的有效當(dāng)量劑量約相當(dāng)于一年所受平均天然本底輻射劑量的1.5～2.0倍。其他核醫(yī)學(xué)檢查項(xiàng)

18、目一次患者接受的輻射劑量約相當(dāng)于一年平均天然本底輻射劑量。,第五節(jié) 核醫(yī)學(xué)工作人員和患者受輻射劑量比較,三、核醫(yī)學(xué)工作人員所受的輻射劑量分析 不同工種放射工作人員外照射當(dāng)量劑量水平年人均劑量0.40～2.38mSv，核醫(yī)學(xué)工作人員是0.65 ～ 2.38 mSv, 平均1.33 mSv。無論是不同工種放射工作人員還是核醫(yī)學(xué)工作人員個人年均當(dāng)量劑量均明顯低于國家職業(yè)照射年劑量限值的1/10。不同工種放射工作人員的個人劑量以介入手術(shù)操