醫(yī)學(xué)輻射防護基礎(chǔ)

1、醫(yī)學(xué)輻射防護基礎(chǔ),侯桂華山東大學(xué)醫(yī)學(xué)院實驗核醫(yī)學(xué)研究所ghhou@sdu.edu.cn88382096,第一部分 核物理基礎(chǔ),,什么是放射?,原子的結(jié)構(gòu),一、原子核結(jié)構(gòu) 質(zhì)子 protons (p+) 其電量與電子的電量相等，質(zhì)量 1.6725 ? 10-24g 中子 neutrons (n) 不帶電, 質(zhì)量 1.6747 ? 10-24g 質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和為原子核的質(zhì)量數(shù)。,原子結(jié)構(gòu)

2、X –元素的化學(xué)符號,A - 原子核的質(zhì)量數(shù), = 質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)Z - 質(zhì)子數(shù) = 原子序數(shù)由于元素符號本身已經(jīng)表示出原子序數(shù)，因此左下方標(biāo)記常常省去。,二、原子核的穩(wěn)定性 原子核中的質(zhì)子之間存在著庫侖斥力，究竟是什麼力使這些核子能組成完整的原子核呢？ 核力： 原子核核子之間一種特殊的引力。核力是一種近程力， 在 >10-15 m 時，核力遠(yuǎn)比庫侖斥力為小， 而在 <10-15 m 時，核力比庫侖斥

3、力的增加更為迅速，以至于只有最鄰近的核子之間核力才占首要地位。,三、核能級核能級的基態(tài)：原子核由于核子的不斷運動而具有一定的能量。一般狀況下，原子核都處于最低狀態(tài)，此時，核穩(wěn)定，不會發(fā)生核結(jié)構(gòu)的改變。核能級的激發(fā)態(tài)：由于質(zhì)中比不合適，核能級較高，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，要經(jīng)過核結(jié)構(gòu)的改變，釋放出相應(yīng)的核子與能量，使核處于基態(tài)。,四、核外電子結(jié)構(gòu)核外電子沿著“一定”的軌道，圍繞原子核運動，這些電子分布在不同的殼層上，若干軌道組成一個殼層,

4、 由內(nèi)向外，依次為K，L，M，N…層，核外電子殼層容納電子數(shù)有限，2 n2 個。,電子具有一定的能量,距核越遠(yuǎn),位能越高,在外力的作用下,內(nèi)層電子可以跳至外層.能級升高,稱為激發(fā)態(tài)。若獲能較大，則可以脫離原子核的束縛，離開原子成為自由電子，而原子本身成為帶正電荷的離子，稱為電離，外層電子若返回內(nèi)層，則稱為退激，多余能量以射線方式釋放。,幾個概念核素: Nuclide 凡原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和能量狀態(tài)均相同的一類原子。,元素

5、：凡核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同的一類原子稱為一種元素。每種元素可以包括若干種核素。同位素：Isotope 具有相同的質(zhì)子數(shù)的核素，由于屬于同一種元素，在元素周期表上處于同一位置，故稱為該元素的同位素或彼此是同位素。例如：11C, 12C, 13C, 14C均是碳的同位素,同質(zhì)異能素：有相同的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、但是能量狀態(tài)不同的一類元素。是一種特殊的同位素。例如：99mTc是 99Tc的激發(fā)態(tài) Metastable 亞穩(wěn)態(tài),放射性核素和核

6、衰變1穩(wěn)定核素 Stable Nuclide 不會自發(fā)地發(fā)生核內(nèi)成分或核能級變化,或者發(fā)生的幾率非常小。2. 放射性核素 Radioactive Nuclide 核不穩(wěn)定，容易自發(fā)地發(fā)生核內(nèi)成分或能態(tài)的改變而轉(zhuǎn)變成另外一種核素，同時釋放出一種或一種以上的射線。,為什么一些核素具有放射性?中子和質(zhì)子的比例,質(zhì)子數(shù),中子數(shù),富質(zhì)子的核,富中子的核,放射性核衰變

7、 放射性核素自發(fā)發(fā)生核能態(tài)及核內(nèi)成分改變而轉(zhuǎn)變成另一種核素，同時釋放出一種或一種以上的射線，這種變化過程稱為放射性核衰變簡稱核衰變。,放射性衰變機制,1. α 衰變,?射線特點：1.單能譜2.質(zhì)量大，射程短，穿透力弱 3.質(zhì)量大，速度慢，荷電量多，電離本領(lǐng)大。,2. ?- 衰變,特點:質(zhì)量輕,速度快連續(xù)能譜 能量分布從零到最大穿透力強，電離能力弱，可被鋁箔和人體所吸收,3. ?＋衰變,只有人工放射性核素才可發(fā)生?＋衰

8、變。 ?＋ 粒子存在時間極短,當(dāng)被物質(zhì)阻擋失去動能時,將和物質(zhì)中的自由電子結(jié)合轉(zhuǎn)化成光子. ?＋ 粒子全部動能損失后,與周圍物質(zhì)中的自由負(fù)電子結(jié)合,轉(zhuǎn)變成兩個方向相反,而能量相等,均為0.511MeV的?光子，此稱為正電子湮沒輻射。,,4．電子俘獲衰變 EC Decay,如果核內(nèi)中子數(shù)相對過少,而又沒有足夠能量(<1.02MeV)，則從核外靠近內(nèi)層的（K層）的電子軌道上俘獲一個電子,較高能級的殼層電子可以躍遷到該位置上,多余的

9、能量以光子形式放出,稱為標(biāo)識X線,也可以將多余的能量傳給更外層的電子使其成為自由電子放出,此自由電子稱為俄歇電子(auger electron) ,標(biāo)識X線和俄歇電子能量較低，KeV 級，能量是定值，又稱次級輻射。,5. ? 躍遷,半衰期 half-life物理半衰期 T1/2： 在單一放射性核素衰變過程中，放射性活度降至原有值一半所需要的時間。,,,,,,,,,,,半衰期,衰變規(guī)律:A=A0e-?t,*,放射性活度的單位是貝

10、可勒爾（Bq，Becquerel），簡稱貝可 國際單位制1Bq表示放射性核素在1秒鐘內(nèi)發(fā)生1次衰變。1Bq＝1dps, kBq ,MBq , GBq ,TBq,1Ci (居里)=3.7×1010dps　　　　1uCi=每秒鐘發(fā)生3萬7千次衰變,核物理中的能量單位是電子伏特 eV，1電子伏特是指電壓為1伏特的兩點間移動一個電子時電場力所做的功。 常用 KeV,MeV,射線如何與物質(zhì)相互作用?

11、,,,電離輻射,能量以電磁波或粒子形式從原子或原子核內(nèi)發(fā)射出來,電離輻射形式,,,,,粒子輻射,電磁輻射,由攜帶以動能形式能量運動的原子和亞原子組成 (電子, 質(zhì)子等),,能量以電場和磁場的形式攜帶,以光速穿過空間,直接電離,間接電離,一、帶電粒子與物質(zhì)的相互作用1．電離與激發(fā) 帶電粒子與物質(zhì)的核外電子發(fā)生靜電作用，入射粒子可將本身動能分次傳遞給軌道電子。如果軌道電子獲得的能量足已脫離原子，則成為自由電子，而失去核外電子的原子

12、帶正電荷，兩者組成一個離子對。這一過程為電離。Ionization,如果核外電子所獲射線動能不足以使之成為自由電子，只是由內(nèi)層躍遷到外層，從低能層躍遷到高能層，使整個原子處于能量較高的激發(fā)態(tài)，則稱為激發(fā)。Excitation,Ionization,Excitation,特殊電離和線能量傳遞 (LET),2．彈性散射 帶電粒子通過物質(zhì)時，因為受到原子核庫侖電場作用，而改變本身運動方向，但是帶電粒子與原子核在相互作用前后總動能保持

13、不變，稱為彈性散射或彈性碰撞。 ?粒子質(zhì)量大,散射不明顯，β粒子輕 ，易散射，給探測防護帶來一定困難。,3．韌致輻射 Bremsstrahlung 高速運動的帶電粒子經(jīng)過原子核附近時,受到原子核庫侖電場作用而急劇減速,運動方向改變,其部分或全部動能以光子形式輻射出來,形成連續(xù)能譜的電磁輻射,稱為韌致輻射。,軔致輻射,,軔致輻射X射線在放射安全實踐中的重要性,4. 契倫科夫輻射 Celenkov Radiation 高能電子

14、通過折射率較大的透明介質(zhì)時 (n>1)若其速度大于光在該介質(zhì)中的相速度，在粒子經(jīng)過之處，將沿一定方向發(fā)出接近紫外線波長范圍的微弱可見光，這種輻射為契倫科夫輻射。,5．湮沒輻射Annihilation Radiation β＋粒子通過物質(zhì)時，其動能完全消失后，可與物質(zhì)中的自由電子結(jié)合而轉(zhuǎn)化為一對發(fā)射方向相反，能量相同，均為0.511MeV 的?光子，這種現(xiàn)象稱為湮沒輻射。,,α粒子與生物物質(zhì)的相互作用: 外部沉積,α輻射

15、沒有外照射危害 在組織中的最大射程 <0.1 mm 所有α粒子都在角質(zhì)層被吸收,α粒子與生物物質(zhì)的相互作用: 內(nèi)沉積,,,,,,,,,,,,主要的危險是食入和吸入α輻射體,,β粒子與活性物質(zhì)的相互作用,,I I I I I ?,0.001 0.01 0.1 1

16、 10 100,,,,,細(xì)胞核,細(xì)胞直徑,100 個細(xì)胞直徑,俄歇電子,5.3 MeV alpha,0.15 MeV beta,1.7 MeV beta,mm,,beta,alpha,,,,二、? 射線與物質(zhì)的相互作用1.光電效應(yīng) ?光子與物質(zhì)相互作用時，可將能量全部交給核外電子（主要為K層電子），光子本身消失。核外電子獲得光子能量后脫離原子，形成高能電子（光電子）。這一過程稱為光電效應(yīng)。 發(fā)射出

17、的光電子的原子因電子層出現(xiàn)電子空位而處于激發(fā)態(tài)，轉(zhuǎn)為基態(tài)時可以發(fā)出特征性X射線（標(biāo)識X線）。,特征 X 射線,γ射線相互作用:光電效應(yīng),入射光子,射出的光電子,原子核,2．康普頓效應(yīng) 當(dāng)光子能量遠(yuǎn)大于殼層電子的結(jié)合能時，?光子可以和原子中的一個殼層電子發(fā)生彈性碰撞，將部分能量傳給電子，使電子以一定角度逸出，其余能量被散射的光子帶走，?光子能量減少，運動方向改變，該電子稱康普頓電子，二次電子，反沖電子?？灯疹D電子可引起次級電離?？灯?/p>

18、頓電子是連續(xù)能譜，可用它模擬β-能譜。,γ射線相互作用:康普頓散射,入射光子,低能的散射光子,θ,散射角,射出康普頓反沖電子,3． 電子對生成 當(dāng)?光子的能量>1.02MeV時，通過物質(zhì)時，在核及電子庫侖電場作用下，可以轉(zhuǎn)化成為具有一定能量的一個正電子和一個負(fù)電子，即電子對。電子對中的正電子在物質(zhì)中不能長期存在，當(dāng)它逐漸失去動能后，就與一個負(fù)電子結(jié)合，轉(zhuǎn)化成一對能量相同，0.511MeV ,方向相反的光子，稱為電子對湮沒。,

19、電子對產(chǎn)生,,,X 射線 與γ 射線的區(qū)別,,輻射穿透本領(lǐng),幾種輻射的穿透力,Alpha particles are easy to stop, gamma rays are hard to stop.,三種射線的基本能量特征,1兆電子伏在空氣中射程 阻擋物 吸收效果 α射線 1.0厘米 一張普通紙 完全β射線 10米

20、 有機玻璃板 產(chǎn)生軔致輻射γ射線 千米 鉛 不能被完全吸收,第二部分 放射衛(wèi)生防護基礎(chǔ),核射線在醫(yī)學(xué)上得到了廣泛的應(yīng)用,核射線的應(yīng)用已成為醫(yī)學(xué)生物學(xué)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，但核射線所引起的電離輻射，對人類兼有利弊的雙重性。防止有害的電離輻射的生物效應(yīng)，一直是醫(yī)學(xué)研究的重大課題。隨著人們對電離輻射生物效應(yīng)認(rèn)識的逐步深化放射衛(wèi)生防護標(biāo)準(zhǔn)也在不斷隨之變化

21、和完善。,一、電離輻射的生物效應(yīng) 能使其所通過的任何介質(zhì)的原子產(chǎn)生電離的一類輻射,稱為電離輻射。核射線就是一種常見的電離輻射。 電離輻射的生物效應(yīng)則是指電離輻射能量傳遞給生物機體后所引起的機體的變化和反應(yīng)。,1、發(fā)生機制： 電離輻射生物效應(yīng)的發(fā)生一般認(rèn)為需經(jīng)歷若干性質(zhì)不同而又相互聯(lián)系的階段，即物理階段、物理化學(xué)階段、化學(xué)階段和生物學(xué)階段。其中前三個階段又稱電離輻射的原發(fā)作用過程,可在極短的時間內(nèi)完成。而后一階

22、段又稱電離輻射的繼發(fā)作用過程?？裳永m(xù)至數(shù)天、數(shù)月、數(shù)年甚至更長的時間。,原發(fā)生物過程： 物理階段 物理化學(xué)階段 化學(xué)階段 在此階段，射線通過直接作用、間接作用兩種方式將能量傳遞給生物大分子，從而造成生物大分子的損傷。,,單鏈斷裂：,DNA損傷（分子水平）,雙鏈斷裂： 錯誤修復(fù),,,可以實現(xiàn)無差錯 修復(fù),繼發(fā)作用過程：生物學(xué)階段 在生物大分子損失的基礎(chǔ)上，細(xì)胞代謝發(fā)生改

23、變，功能、結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，從而導(dǎo)致組織和器官的一系列病理改變。,細(xì)胞死亡,間期死亡,增殖死亡,,,增殖死亡,間期死亡,增殖死亡,間期死亡,間期死亡,,功能障礙結(jié)構(gòu)改變,增殖死亡,細(xì)胞凋亡(apoptosis) 變異細(xì)胞的程序性死亡（programmed death） 鏡下表現(xiàn)：胞核濃縮、斷裂 凋亡小體 機理：P53基因 激活自我致死程序是變異細(xì)胞免于患癌的重要機制,,,細(xì)胞水平損傷,細(xì)胞

24、變異（modification),,,,,,,異常細(xì)胞克隆,細(xì)胞轉(zhuǎn)化,癌癥,,,transformation,cancer,變異,,生物效應(yīng)產(chǎn)生的過程和機理,放射生物效應(yīng)在時間上的顯示,時標(biāo)幾分之一秒幾秒幾分幾小時幾天幾星期幾個月幾年幾十年幾代,效應(yīng)能量吸收生物分子變化(DNA, 膜)生物修復(fù)細(xì)胞變化信息,細(xì)胞死亡器官死亡 臨床變化,突變發(fā)生在生殖細(xì)胞 體

25、細(xì)胞 白血病和癌 遺傳效應(yīng),,,,,,,,,,,,2.電離輻射接觸機會,1. 核工業(yè)系統(tǒng) 放射物質(zhì)的開采、冶煉和加工，以及核反應(yīng)堆的建立和運轉(zhuǎn)2. 射線發(fā)生器的生產(chǎn)和使用 加速器、X射線和γ射線的醫(yī)用和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用輻射源3. 天然放射性核素伴生或共生礦生產(chǎn) 磷肥、稀土礦、鎢礦等開采和加工,醫(yī)用直線加速器

26、,核電站的核反應(yīng)堆外層用厚厚的水泥來防止放射線的外泄,3.電離輻射的作用方式,①外照射 ②內(nèi)照射,external exposure:位于人體之外的輻射源 (radiation source) 對人體造成的輻射照射。 特點：脫離或遠(yuǎn)離輻射源，輻射作用即停止；當(dāng)輻射源距離人體有足夠遠(yuǎn)的距離時，可造成對人體較均勻的全身照射;輻射源靠近人體，則主要造成局部照射。,internal exposure:放射性核素進入人體造成的輻

27、射照射。 源器官 (source organ)：輻射源沉積的器官。靶器官：受到從源器官發(fā)出的輻射照射的器官。 特點：內(nèi)照射對機體的輻射作用，一直要持續(xù)到放射性核素排出體外，或經(jīng)10個半衰期以上的蛻變，才可忽略不計。,③體表沾染：內(nèi)、外照射④復(fù)合照射：放射復(fù)合燒傷、放射復(fù)合創(chuàng)傷。,指放射性核素沾染于人體表面 (皮膚或粘膜)。 體表可以是完整的，也可以是有創(chuàng)傷的。沾染的放射性核素對受沾染的局部構(gòu)成外照射源，還可

28、以經(jīng)過體表吸收進入血液而構(gòu)成內(nèi)照射。,指上述一種以上作用方式作用于人體，也可以是一種或一種以上上述作用方式與其他類型非放射性損傷復(fù)合作用于人體，如放射復(fù)合燒傷 、放射復(fù)合創(chuàng)傷 等。,4.電離輻射損傷效應(yīng): ①依據(jù)效應(yīng)-劑量關(guān)系分類隨機效應(yīng) （stochastic effect） 是指正常細(xì)胞因電離輻射事件產(chǎn)生的變化所引起的生物效應(yīng)。 其發(fā)生概率隨受照劑量的增加而增大，劑量愈大，隨機效應(yīng)的發(fā)生概率愈高，即使照射量

29、很小，也會發(fā)生。不存在劑量閾值。,致癌效應(yīng) 不適當(dāng)?shù)恼丈涫钦T發(fā)腫瘤的因素之一。遺傳效應(yīng) 對受照者的后代所產(chǎn)生的隨機效應(yīng)。 受照者生殖細(xì)胞的遺傳物質(zhì)受控基因突變，染色體畸形，導(dǎo)致流產(chǎn)，死胎，畸形及某些遺傳病，可表現(xiàn)為后幾個子代的隱性突變。,非隨機效應(yīng) 也稱確定性效應(yīng) 指生物效應(yīng)產(chǎn)生的嚴(yán)重程度隨劑量變化而變化的效應(yīng)。 有劑量閾值，在劑量閾值下，不會引起非隨機效應(yīng)，超過閾值，則效應(yīng)的

30、嚴(yán)重程度隨劑量增大而增加。如不育、白內(nèi)障、造血機能低下等均屬確定性效應(yīng),電離輻射所致生物效應(yīng)的分類,隨機性效應(yīng)(stochastic effects),依據(jù)效應(yīng)-劑量關(guān)系分類,有劑量閾值,效應(yīng)的嚴(yán)重程度 與劑量成正比,發(fā)生幾率與劑量 成正比,嚴(yán)重程度與劑量無關(guān),無劑量閾值,確定性效應(yīng)（deterministic effects),,確定性效應(yīng)與隨機性效應(yīng),,,,,,,劑量,劑量,幾率,嚴(yán)重程度,閾值,隨機性效應(yīng),確定

31、性效應(yīng),？,,②按效應(yīng)發(fā)生的個體分類：可分為軀體效應(yīng)和遺傳效應(yīng)。③按效應(yīng)表現(xiàn)情況分類：大劑量照射的急性效應(yīng)、較大劑量照射的亞急性效應(yīng)和低劑量長期照射的慢性效應(yīng)、受照射后的遠(yuǎn)期效應(yīng)。,軀體效應(yīng) A 急性效應(yīng) 如急性放射病，多發(fā)生在核事故核戰(zhàn)爭中，短時間、一次多次、大劑量引起的全身性疾病 造血型－當(dāng)照射劑量10Gy時，胃腸上皮組織嚴(yán)重受損，生物屏障遭受破壞。 腦型－高劑量數(shù)10Gy時，腦損傷嚴(yán)重，照后一天死

32、于驚厥，休克。,急性放射綜合癥(ARS),是電離輻射最明顯確定性效應(yīng),具有高集體性特征，在受到照射幾小時到幾個星期的各個階段出現(xiàn)聯(lián)合癥狀 - 前驅(qū)期 - 隱藏期 - 發(fā)病期 - 恢復(fù)期 (或死亡),,癥狀的范圍和嚴(yán)重程度決定于:- 接受的總劑量- 劑量如何快速傳輸 (劑量率)- 劑量在身體上如何分布 (全身 vs 部分受照),B 慢性放射病 機體在較長時間內(nèi)受到超過劑量限制的電離輻射作用引起的全身慢性損

33、傷。 主要表現(xiàn)：神經(jīng)紊亂癥候群，性功能低下，造血功能下降，出血傾向。,局部效應(yīng) 皮膚急性放射損傷，慢性損傷，晶體混濁形成白內(nèi)障。胚胎效應(yīng) 損傷的表現(xiàn)取決于受照時胚胎所處的發(fā)展階段。植入前受精卵受照可致胚胎死亡，器官形成期受照可引起畸形發(fā)育障礙。一般認(rèn)為，妊娠早期胎兒對射線的敏感度最高。,5.醫(yī)學(xué)應(yīng)用的事故:診斷X射線事故，例如介入放射學(xué)的病人過量過量照射引起的皮膚確定性效應(yīng)英國規(guī)定放射治療整個療程中患者接受的輻射

34、劑量超過處方劑量的10%,或任意分割照射超過處方劑量的20%,必須通告該照射事件;美國將放射治療事故分為A、B兩類，A類為超過處方總劑量25%的事件， B類超過處方總劑量5%－25%和絕大多數(shù)照射不足的情形。,但當(dāng)劑量低于處方總劑量25%時，如果沒有及時發(fā)現(xiàn)，由于已處在疾病晚期，無法采取補救措施，也劃為A類。 核醫(yī)學(xué)事故發(fā)生較多，但公開報道的比較少。,放射事故的主要類型: 涉及群組,1 工作期間的事故 – 工人放射性照相術(shù)輻

35、照器 (密封源或加速器),2 由于放射源失控導(dǎo)致的事故 – 公眾照射放射治療孤兒放射源3 醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的事故 – 病人放射性藥物失去管理放射治療劑量計算錯誤,世界范圍內(nèi)涉及人的放射事故經(jīng)歷： 1944 - 1999,事故數(shù) 涉及人數(shù) 明顯照射總死亡數(shù) 417 13

36、3550 3003 127數(shù)據(jù)來源:放射應(yīng)急救援中心/培訓(xùn)放射事故注冊, ORISE-EHSD-REAC/TS,Oak Ridge, 2000,6.電離輻射對機體損傷效應(yīng)的影響因素,（1）電離輻射因素★輻射量大小★劑量率★分次和單次照射★照射方式★受照部位和面積★輻射品質(zhì),（2）機體因素： 輻射敏感性與細(xì)胞間期染色體的體積成正比； 不同種類細(xì)胞的敏感性不同

37、； 敏感性由高至低可依次排列為: 淋巴細(xì)胞;原紅細(xì)胞;髓細(xì)胞;骨髓巨核細(xì)胞;精細(xì)胞;卵細(xì)胞;空腸與回腸的腺窩細(xì)胞;皮膚及器官的上皮細(xì)胞;眼晶狀體的上皮細(xì)胞;軟骨細(xì)胞;骨母細(xì)胞;血管內(nèi)皮細(xì)胞;腺上皮細(xì)胞;肝細(xì)胞;腎小管上皮細(xì)胞;神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞；神經(jīng)細(xì)胞;肺上皮細(xì)胞;肌細(xì)胞；結(jié)締組織細(xì)胞;骨細(xì)胞。,宇宙射線：存在于地球上的天然放射性核素：,7.人類受到的輻射照射和水平,天然輻射(natural exposure)：

38、 ----- 來自于天然輻射源的電離輻射,宇生核素(cosmogenic)：3H;14C;7Be; 22Na 原生核素(primordial)：三大放射系（鈾、釷、錒）+鉀40 238U；232Th；235U,核工業(yè)：鈾礦冶煉航空：宇宙射線照射燃煤：燃煤發(fā)電建材成分的改變：煤渣、粉煤灰的再利用 天然石材的利用,人為活動引起天然輻射照射增加,,醫(yī)療照射--

39、 最大的人工電離輻射照射來源,照射,職業(yè)照射,醫(yī)療照射,公眾照射,,,,,,放射工作人員人為活動導(dǎo)致天然照射,持續(xù)性照射-無不間斷活動,劑量率恒定,患者、受檢者、幫助者、志愿者受到的照射,醫(yī)療照射存在的突出問題,1、濫用或不合理使用放射診療技術(shù)現(xiàn)象嚴(yán)重 按照國際發(fā)表的相關(guān)資料推算，我國每年2.5億人次X射線檢查中，估計約有5000萬人次為不必要檢查。 每次CT檢查的劑量約為每次X射線拍片檢查的100-400倍，我國每

40、年約有1250萬人次接受CT 檢查，其中有相當(dāng)部分為不必要檢查。 碘-125放射性粒子植入治療技術(shù)目前已擴展到全國24個省市的200多家醫(yī)院應(yīng)用粒子植入技術(shù)，存在著嚴(yán)重的濫用現(xiàn)象。,2、介入放射學(xué)防護措施不到位，防護意識不強防護狀況令人堪憂 介入放射學(xué)是在X射線透視影像指導(dǎo)下進行，由于設(shè)備性能不完善，操作疏忽或程序復(fù)雜，醫(yī)生和患者受到高劑量率及長時間照射，臨床上觀察到患者皮膚燒傷及醫(yī)生的眼晶體混濁等放射損傷。由于醫(yī)務(wù)人員

41、缺乏放射防護和放射生物學(xué)基本知識，對醫(yī)務(wù)人員和患者都存在著重大安全隱患。,3、醫(yī)院缺乏合格的醫(yī)學(xué)物理人員，放射治療定位和劑量的準(zhǔn)確性亟待提高 全國約800家醫(yī)院開展放射治療，其中約230家醫(yī)院開展X、γ射線立體定向（俗稱X、γ刀）治療，但大部分醫(yī)院沒有配備合格的醫(yī)學(xué)物理人員，容易造成劑量不準(zhǔn)，定位有誤，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重醫(yī)療照射事故。有約2%的劑量誤差超過20%，少數(shù)醫(yī)院甚至高達(dá)50％，以每年治療50萬患者計算，有可能使數(shù)千人遭受事故

42、性照射。,二、常用輻射量 專用于電離輻射的物理量叫輻射量。1、 照射量(exposure) 照射量是表示中等能量（10Kev-3Mev）γ或X射線在空氣中致電離作用的大小的量。 照射量的國際單位是庫侖每千克(C/ Kg) 舊單位是倫琴(R),2、 吸收劑量 D 吸收劑量（absorbed dose）是用來度量電離輻射與物質(zhì)相互作用的單位，物質(zhì)吸收各種類型電離輻射能量大小的平均物理量。適用于

43、任何物質(zhì)任何種類的射線。 國際單位是戈瑞（Gy）,舊單位是拉德（rad）,The international unit (SI) of dose is the Gray, One Gray is equal to 100 rads.,3、 當(dāng)量劑量 也稱為生物劑量 H 是從防護角度出發(fā)表示輻射時機體的損傷，是量度電離輻射對生物體危害程度的一個量。 當(dāng)量劑量HT：是把輻射的質(zhì)加權(quán)后某一組織或器官的吸收劑量。

44、 HT國際單位為Sv（希沃特）(J/kg),4、 有效劑量 E 有效劑量(E)又稱加權(quán)的當(dāng)量劑量，為體內(nèi)所有組織與器官的加權(quán)的當(dāng)量劑量的總和。國際單位為Sv（希沃特）(J/kg),,三、放射衛(wèi)生防護,公眾所受輻射照射比例（1993年）,天然輻射所致的年平均有效劑量(UNSCEAR 2000 report),輻射防護的基本原則,（1）實踐的正當(dāng)化 （justification of practice）,（2）防護的最優(yōu)

45、化 （optimization of radiation protection） 可合理做到的盡量低的原則 (ALARA：as low as reasonably achievable),（3）劑量限值（dose limits）,1．放射實踐的正當(dāng)化（justification of radiological practice）： 任何伴有電離輻射的實踐，所獲得的利益，包括經(jīng)濟的以及各種有形、無形的社

46、會、軍事及其它效益，必須大于所付出的代價，包括基本生產(chǎn)代價、輻射防護代價以及輻射所致?lián)p害的代價等，這種實踐才是正當(dāng)?shù)?，被認(rèn)為是可以進行的。如果不能獲得超過付出代價的純利益，則不應(yīng)進行這這種實踐。,2．放射防護的最優(yōu)化（optimisation of radiological protection）： 任何電離輻射的實踐， 應(yīng)當(dāng)避免不必要的照射。任何必要的照射，在考慮了經(jīng)濟、技術(shù)和社會等因素的基礎(chǔ)上，應(yīng)保持在可以合理達(dá)到最低水平

47、（As low As Reasonably Achievable，ALARA），所以最優(yōu)化原則也稱為ALARA原則。在謀求最優(yōu)化時，應(yīng)以最小的防護代價，獲取最佳的防護效果，不能追求無限地降低劑量。,3．個人劑量和危險度限制（individual dose and risks limits）： 所有實踐帶來的個人受照劑量必須低于當(dāng)量劑量限值。在潛在照射情況下，應(yīng)低于危險度控制值?！　∩鲜鋈椈驹?/p>

48、則是不可分割的放射防護體系。其中最優(yōu)化原則又是最基本的原則，目的在于確保個人所受的當(dāng)量劑量不超過標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的相應(yīng)限值。,（1）時間防護 累積劑量與受照時間成正比 措施：充分準(zhǔn)備，減少受照時間,（2）距離防護 劑量率與距離的平方成反比 措施：遠(yuǎn)距離操作（3）屏蔽防護,外照射防護三原則,（2）距離防護—增大與輻射源的距離 劑量率與距離的平方成反比。距離增加1倍，劑量率則減少到原來的1/4。

49、在操作輻射源時，采用各種遠(yuǎn)距離操作器械，使操作者與輻射源之間有足夠的距離是十分必要的。,（3）屏蔽防護---人與源之間設(shè)置防護屏障　　放射防護不可能無限制地縮短受照時間和增大與源的距離。那么采用屏障防護是實用而有效的防護措施，在實際工作中，根據(jù)輻射源種類，采用不同的屏蔽材料。,低能β射線―不需屏障高能β射線 －低原子序數(shù)的材料如鋁、玻璃 γ射線 ――鉛、鐵、水泥 外防護主要是γ射線，β射線防護主要是防止體表被β射線

50、源污染。,當(dāng)心電離輻射,(二)  內(nèi)照射的防護 主要取決于射線的電離能力，故對α射線 和β射線尤應(yīng)注意。,在內(nèi)防護中,應(yīng)把預(yù)防措施置于首位。三原則： 1.圍封隔離 防止擴散 2.除污保潔 防止污染 3.加強個人防護,放射性物質(zhì)進入體內(nèi)的途徑經(jīng)口，消化道的攝入（ingestion）經(jīng)呼吸道的吸入（inhalation）經(jīng)皮膚，傷口的進入（injection）,（三）

51、   去污和廢物處理表面去污的原則：①及早清除。 ②選擇適當(dāng)?shù)娜ノ蹌?③防止污染面積進一步擴大。 ④去污后進行放射性監(jiān)測。 物理去污染：肥皂、洗滌劑。 化學(xué)去污染：稀鹽酸、氫氧化鈉、碳酸鈉。 廢物處理：半衰期<60天，放置衰變。其 它送

52、三廢處理站處理。,表面污染的消除　　操作開放型放射性核素，必然要污染容器、器材等設(shè)備，有時也可能造成人體表面的污染。應(yīng)盡早選擇適當(dāng)?shù)娜ノ鄯椒ê腿ノ蹌┫廴?，避免擴大污染范圍，并注意去污過程中的防護。,1．體表污染的洗消：一般皮膚的輕微污染，可用洗消皂擦洗，再用清水沖洗，反復(fù)2～3次，即可取得滿意的效果。　　2．實驗設(shè)備的去污：根據(jù)污染材料的性質(zhì)、特點選用物理的或化學(xué)的方法去污,玻璃器皿的去污，可先用清水沖洗，再浸于3％鹽酸或10％

53、檸檬酸溶液中1小時，取出用清水沖洗。若去污不滿意，則再浸重銘酸鉀硫酸飽和溶液中15分鐘，取出再用清水沖洗。,金屬器械的去污，可用清水洗滌，如不能去污，則按不同金屬選擇去污劑。不銹鋼可用加熱的2N稀硝酸浸泡后刷洗，清水沖洗（切忌用強酸）；鋁用1％HNO3或Na3PO4擦洗（忌用強酸、強堿）；銅和鉛可用稀鹽酸洗，再用弱堿溶液中和浸洗，最后用清水沖洗,木質(zhì)、水泥地面的去污，一般去污劑擦洗效果不佳，只能用覆蓋、刨削、更換等方法。,個人衛(wèi)生防護

54、　　1．使用個人防護器材：根據(jù)開放型放射性工作場所不同等級的要求，穿戴工作服、工作帽、防護口罩、手套等。　　2．注意個人衛(wèi)生：離開工作場所，應(yīng)進行污染檢查并認(rèn)真洗手。在放射工作場所內(nèi)嚴(yán)禁進食、飲水、吸煙或存放食物等。,3．藥物預(yù)防：在操作放射性核素，或進行設(shè)備檢修，或處理事故之前，應(yīng)用某些藥物可減少放射性核素在體內(nèi)的沉積量。4．嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程：從事放射性核素工作之前，必須進行專業(yè)培訓(xùn)，熟悉所從事的放射工作的性質(zhì)、安全操作規(guī)程和

55、安全防護知識。必須熟練掌握操作技術(shù)，工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，一絲不茍，杜絕事故的發(fā)生。,放射性“三廢”的處理　　核能生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)和放射性核素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和科學(xué)研究等部門的廣泛應(yīng)用，都會排放出一定數(shù)量的放射性廢氣、廢液和固態(tài)廢物，簡稱放射性“三廢”。治理放射性“三廢”，對于保護環(huán)境，保障人民健康、促進農(nóng)、牧、漁業(yè)發(fā)展和充分利用資源，發(fā)展核能事業(yè)，都具有重要的意義。,對于放射性“三廢”處理方法，可歸納為濃縮貯存和稀釋排放兩大類?！　?．放

56、射性“三廢”處理效果的評價指標(biāo)：一是濃縮倍數(shù)；二是去污倍數(shù)或凈化倍數(shù)?！　。?）濃縮倍數(shù)：放射性廢物的原有體積與處理后放射性濃集物體積之比。濃縮倍數(shù)越大，說明濃縮后的體積越小，貯存也就越經(jīng)濟、越安全。　　（2）去污倍數(shù)或凈化倍數(shù)：放射性廢物的原有放射性濃度與處理后的剩余放射性濃度之比。去污倍數(shù)越大，說明處理后廢物中剩余放射性濃度越低，排放、,2．放射性廢液的處理　?。?）稀釋排放：低活度的放射性廢水，稀釋至限值以下放入下水道?！?/p>

57、?。?）放置衰變：對于短半衰期的低活度放射性廢液，放置10個半衰期后，作一般廢液排放?！　。?）濃縮貯存：對于長半衰期高活度的廢液，以化學(xué)沉淀、離子交換、蒸發(fā)等方法，將放射性物質(zhì)濃集，縮小體積，以利長期貯存?！　。?）固化貯存：經(jīng)濃縮處理后的放射性殘渣，可與水泥、瀝青等融合成固態(tài)廢物，再以貯存。,3．放射性固體廢物的處理： 主要有放置衰變和壓縮貯存等方法。4．放射性廢氣的處理：主要有稀釋排放和凈化排放等方法。,輻射監(jiān)測　

58、　為了控制射線對人體的照射和估計射線對人體的影響，常常需要對輻射場的空間和接受照射的個人和群體進行輻射監(jiān)測。 （一）個人輻射監(jiān)測　　監(jiān)測個人外照射劑量、體表和工作服、口罩表面和沾染程度。對疑有內(nèi)污染者，要進行生物樣品的放射性測定，必要時作全身放射性測定。,（二）場所輻射監(jiān)測　　監(jiān)測β、γ、X射線和中子輻射場所的劑量率水平，空氣中放射性物質(zhì)的濃度、粒度，以及各種表面的污染程度。?。ㄈ┉h(huán)境輻射監(jiān)測　監(jiān)測環(huán)境中γ輻射的劑量率水平和

59、各種環(huán)境介質(zhì)內(nèi)的主要放射性核素的活度,（四）排放物輻射監(jiān)測　　監(jiān)測排放物內(nèi)的主要放射性核素的活度和總量?！　》派涔ぷ鲉挝缓蛨鏊鶓?yīng)根據(jù)實際需要，開展監(jiān)測項目。監(jiān)測結(jié)果應(yīng)記錄歸檔，并對結(jié)果進行分析和評價。上報主管部門和所在地的放射衛(wèi)生防護部門，接受監(jiān)督和指導(dǎo),放射工作人員的健康檢查　　（一）健康檢查的基本要求　　1．由放射衛(wèi)生防護部門與指定的醫(yī)院協(xié)同組織具有放射醫(yī)學(xué)知識的醫(yī)生為主，對放射工作人員進行健康檢查。　　2．健康檢查分為：

60、就業(yè)前檢查、就業(yè)后的定期檢查、脫離放射工作時的檢查和其后的隨訪。放射工作人員應(yīng)建立個人健康檔案，當(dāng)工作調(diào)動時，隨職員檔案一起移交。定期體檢的規(guī)定：甲種工作條件下的工作人員每年一次，其它放射人員每2～3年一次,3．接受特殊照射的人員，受照射劑量當(dāng)量接近0.1Sv者，應(yīng)及時進行醫(yī)學(xué)檢查，并進行必要的醫(yī)學(xué)處理。4．對于放射工作人員的職業(yè)病診斷，應(yīng)由指定的專業(yè)機構(gòu)執(zhí)行。,在控制正常和潛在照射時，對與放射工作有關(guān)的所有人員提供與放射防護相關(guān)的信

61、息和培訓(xùn)，被認(rèn)為是實施放射防護最優(yōu)化原則的基本要求，是我國放射工作人員職業(yè)健康管理體系乃至整個放射防護體系的一個重要組成部分。,Loss of Life Expectancy,資料表明：我國核醫(yī)學(xué)工作人員所受職業(yè)性外照射的人均年劑量為1.39mSv，內(nèi)照射人均年有效劑量為0.11mSv，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于防護標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的劑量限值。,第三部分 放射性防護相關(guān)法規(guī) 及制度,,放射性安全防護制度（山東大學(xué)實驗核醫(yī)學(xué)實驗室）1 .從事放射性操

62、作的人員必須接收放射防護培訓(xùn)。在操作前應(yīng)按放射性核素的種類、活度等特性熟練掌握相應(yīng)的操作技術(shù)和步驟。2 .進入放射性實驗室時,應(yīng)穿戴隔離衣/帽/口罩、鉛眼鏡/有機玻璃眼鏡、劑量筆、手套和工作鞋等個人防護用品。,3. 操作液體放射性制劑時必須在玻璃或塑料臺面上進行，有濺出危險的操作在鋪濾紙的搪瓷盤中進行。凡開瓶、分裝及蒸發(fā)等產(chǎn)生放射氣體及氣溶膠的操作，必須在通風(fēng)櫥或手套內(nèi)進行。凡有放射性粉末的操作必需在密閉手套箱中進行。分裝注射等應(yīng)注意

63、屏蔽/距離/時間防護。,4.放射性物品設(shè)立專人管理，并負(fù)責(zé)安全及帳目，新接收的放射性藥品，即刻送入儲源室，并行登記及表面劑量監(jiān)測。裝有放射性核素的容器均應(yīng)貼上明顯標(biāo)簽，注明放射性核素的名稱、比活度和日期等。,5.固體放射廢物必須嚴(yán)格區(qū)分可燃性與不可燃性，放入不同容器內(nèi)，放射性廢品送入專用儲存池，放射性有機溶劑嚴(yán)禁排入下水道，微居里級放射性廢水及水溶性放射性廢物可排入至放射性廢水池的下水道，但必須用大量水沖洗。,6.實驗室內(nèi)嚴(yán)禁吸煙、飲食

64、，嚴(yán)禁用口吸法操作移液管，有粉塵的操作必須戴防塵口罩。7.加強放射性核素的保管領(lǐng)用制度，防止放射性制劑外灑、弄錯或丟失，如發(fā)生放射性污染，立即報告并行污染監(jiān)測及污染清除，不得隱瞞及私自處理。,8.放射性實驗結(jié)束后，應(yīng)檢查工作場所防護情況，并應(yīng)到指定地點洗手,檢查肢體/服裝放射性污染情況，處理滿意后離開。9.所有放射性場所均要安置放射性標(biāo)志牌。,臨床核醫(yī)學(xué)衛(wèi)生防護標(biāo)準(zhǔn)Radiological protection

65、0;standardfor clinical nuclear medicineGBZ120-2002,表1 臨床核醫(yī)學(xué)工作場所分級1),注:1)根據(jù)國際放射防護委員會(ICRP)第57號出版物。,表2 核醫(yī)學(xué)常用放射性核素的毒性權(quán)重系數(shù),,山東大學(xué)放射工作管理辦法 2007第十條 凡從事放射性工作的人員，必須經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，同時還要參加相關(guān)法律法規(guī)教育。在取得有關(guān)部門頒發(fā)的放射人員上崗證后，方

66、可從事放射性工作。,第四部分 放射性同位素的操作規(guī)則,,,實驗準(zhǔn)備階段認(rèn)真閱讀相關(guān)文獻，明確每一個細(xì)節(jié)進行非放射性的模擬實驗，把實驗全過程預(yù)演一遍,放射性同位素示蹤實驗要求準(zhǔn)確、仔細(xì)，稍有疏忽或考慮不周就匆忙進行正式實驗，既容易導(dǎo)致實驗失敗，又會造成示蹤劑和其它實驗用品的浪費，還會增加放射性廢物，增加實驗室本底水平，使實驗者接受不必要的輻射劑量，所以模擬實驗不僅可以檢查正式實驗中所用器材，藥品是否合格，又可以操作人員進行訓(xùn)練，以保

67、證正式實驗?zāi)茼樌M行。,正式實驗需要注意事項使用前登記使用前檢測規(guī)范操作污染處理廢物回收使用后檢測,使用前登記: 包括使用核素種類,劑量,時間,操作地點,桌面、防護板和儀器使用前檢測: 檢測使用臺面、儀器是否被污染,規(guī)范操作,同位素固體廢棄物放入廢物盒同位素液體廢棄物倒入廢液缸嚴(yán)防廢液溢出操作穩(wěn)健不急躁出現(xiàn)事故及時處理,污染處理: 出現(xiàn)事故馬上報告值日人員 在值日人員指導(dǎo)下處理污染

68、廢物回收: 同位素廢棄物標(biāo)記日期后封存使用后檢測: 實驗完成后檢測所使用桌面、儀器并自身，出現(xiàn)污染及時處理。,Ionizing Radiation - OverviewCan not see it, feel it, or smell it- we must rely on training and equipment to protect ourselvesRelatively simple to