第十章共價鍵與分子間力-安徽醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院

1、第四章 輻射防護 Radiation Protection,重 慶 醫(yī) 科 大 學李曉愚 李少林,放射性標志,內容提要,1. 輻射劑量單位照射量吸收劑量當量劑量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,內容提要,放射對人體的影響 ①確定性效應與隨機效應 ②輻射損傷化學基礎輻射防護的原則與措施 ①原則 ②外照射防護措施 ③內照射防護,內容提要,核醫(yī)學

2、工作人員和患者受輻射劑量比較 ①臨床核醫(yī)學檢查劑量與其他臨床項目比較 ②臨床核醫(yī)學檢查劑量與天然本底輻射比較 ③核醫(yī)學工作人員輻射劑量分析6. 核醫(yī)學診斷的醫(yī)療照射指導水平,概 述,輻射防護(radiation protection) 的目的就是要把放射線對人的影響減少到最低限度。只有掌握有關射線對人體影響的知識和防護措施，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）對病人主要是內照射（即放射性核素進入人體內產生的照射），對醫(yī)務人員主要是外照射（即放射性核素從人體外發(fā)射的射線對人體產生的照射），但管理不當也可產生內照射。（2）由于放射性藥物在體內的特殊分布，病人全身受照劑量小，個別器官、組織受照劑量高。,核醫(yī)學輻射的特點,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）單位質量的受照物質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、當量劑量（equivalent dose）HTR表示按照輻射權重因子（weighting factor ，WR ）加權的吸收劑量，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。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入大氣層后，與空氣分子發(fā)生核反應形成光子、電子、質子、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,能量范圍寬，強度隨海拔高度、緯度的不同而變化。對人體產生外照射。,初級宇宙射線進入大氣層后產生次級宇宙射線的級聯(lián)反應示意圖,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入大氣層后，與空氣分子發(fā)生核反應

8、除放出射線外，還產生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 必須經過2代或2代以上的衰變才能轉變?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： A.起始的母體放射性核素具有與地球年齡相當的半衰期，能長時間穩(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生222Rn（氡）。 C.最后都形成穩(wěn)定核素---鉛（Pb） ②40K、14C等單獨存在的天然放射性核素,,,,,,,第二節(jié) 作用于人體的輻射源,4. 本底當量時間background equivalent radiation time接受核醫(yī)學檢查的病人所受的輻射劑量相當于在一定時間（幾月或幾年）內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 ，大約相當于世界上多數地區(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：一方面受檢人數逐年增加；另一方面由于技術裝備的不斷改進，做同樣項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.消費產品中的人工輻射,,第三節(jié) 放射線對人體的影響,一、確定性效應和隨機效應國際放射防護委員會(International Commission of Radiation Protection，ICRP) 26號出版物按劑量—效應關系把輻射生物效應分為確定性效應和隨機效應。,第三節(jié) 放射線對人體的影響,1. 確定性效應 determinate effect確定性效應是指輻射

12、損傷的嚴重程度與所受劑量呈正相關，有明顯的閾值，劑量未超過閾值不會發(fā)生有害效應。一般是在短期內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. 隨機效應 stochastic effects隨機效應研究的對象是群體，是輻射效應發(fā)生的幾率（或發(fā)病率而非嚴重程度）與劑量相關的效應，不存在具體的閾值。在放射防護中不能只滿足于達到劑量限值，而對人員的照射應該達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、輻射損傷的化學基礎1.直接作用：放射線與物質的相互作用導致的生物分子的電離和激發(fā)2.間接作用：電離和激發(fā)產生的自由基導致的繼發(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立存在的原子或分子，具有極高的不穩(wěn)定性和化學反應性，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通過脂質過氧化作用造成體內包括細胞膜、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、物質轉運、信息識別等功能受到影響。,第四節(jié) 輻射防護的原則與措施,一、輻射防護的目的與原則目的：防止有害的確定性效應 限制隨機效應的發(fā)生率，使之降到可以接受的水平。使一切具有正當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) 輻射防護的原則與措施,原則,實踐的正當化

15、放射防護最優(yōu)化 個人劑量限值,第四節(jié) 輻射防護的原則與措施,ICRP60號出版物建議的劑量限值,第四節(jié) 輻射防護的原則與措施,二、外照射防護措施經典的外照射防護三原則,時間(time)防護 距離(distance)防護 屏蔽(shielding)防護,放射防護基本辦法,時間防護 距離防護 屏蔽防護,第四節(jié) 輻射防護的原則與措施,第四節(jié) 輻射防護的原則與措施

16、,屏蔽,第四節(jié) 輻射防護的原則與措施,三、內照射防護開放性放射源可能通過口、呼吸道、皮膚傷口進入人體。內照射防護的關鍵是重在預防，盡一切可能防止放射性核素進入體內，把放射性核素的年攝入量控制在國家規(guī)定的限值以內。,第四節(jié) 輻射防護的原則與措施,內照射防護的總的原則是放射性物質圍封、隔離防止擴散，除污保潔，防止污染，講究個人防護，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、學工作人員和患者受輻射劑量比較,一、核醫(yī)學檢查與其它臨床檢查項目比較 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線檢查的輻射當量劑量遠遠大于相應部位或相當部位的核醫(yī)學顯像和功能測定。,第五節(jié) 核醫(yī)學工作人員和患者受輻射劑量比較,二、核醫(yī)學檢查受照劑量與天然本底輻射比較 國內調查的結果提示，腦、骨、心臟顯像給藥劑量較大，所受的有效當量劑量約相當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)學檢查項

18、目一次患者接受的輻射劑量約相當于一年平均天然本底輻射劑量。,第五節(jié) 核醫(yī)學工作人員和患者受輻射劑量比較,三、核醫(yī)學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量劑量水平年人均劑量0.40～2.38mSv，核醫(yī)學工作人員是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)學工作人員個人年均當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操