放射防護課件電離輻射的生物效應(yīng)

放射防護課件電離輻射的生物效應(yīng)第1頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五放射線在醫(yī)學上的應(yīng)用X射線在診斷方面的應(yīng)用（透視、攝影、CR、DR、造影檢查、數(shù)字減影、X-CT）放射線在治療方面的應(yīng)用放射性核素在診斷和治療方面的應(yīng)用第2頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五一個多世紀以來，輻射技術(shù)有了長足發(fā)展，在給人類帶來巨大利益的同時，對人類也有著潛在的危害。實際上人們最初并不了解輻射的危害及對人的損傷，這部分是由于輻射效應(yīng)的遲發(fā)性，以及即使看到了這些損傷，又往往將其歸咎于其他一些因素造成的，諸如電效應(yīng)、紫外線等。第3頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五世界上第一例輻射誘發(fā)癌癥的報道，是1902年10月在德國漢堡醫(yī)學會展示的。該患者1898年開始用其右手檢驗X射線裝置，1902年在照射范圍內(nèi)形成皮膚潰瘍并發(fā)展成癌癥，后雖截肢，但幾年后因腋下轉(zhuǎn)移而死亡。第4頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五人類為了在電離輻射應(yīng)用中最大限度地獲取利益，同時保護自身和后代及其它物種免受電離輻射的有害影響，人們在輻射生物效應(yīng)方面進行了長期不懈的研究。當今，人類受到照射的輻射源主要有兩類：天然輻射源和人工輻射源。第5頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五首先，電離輻射是自然環(huán)境的一部分。生活在地球上的人類每時每刻都受到自然界中存在的各種電離輻射的照射，只不過并不為我們直接感知，這類由天然輻射造成的輻射通常稱為天然本底輻射，是迄今人類在正常生活條件下，受到電離輻射的最主要來源。第6頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五其次，是人類自身的社會活動，包括經(jīng)濟、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域的活動產(chǎn)生和使用的各種人工輻射源的照射。就人工輻射而言，其中醫(yī)療輻射為主要來源。人類受天然輻射和人工輻射照射所占的比例分別為67.6%和30.7%，其他的輻射照射占1.7%。第7頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五天然本底輻射天然輻射源主要有三類：宇宙射線、宇生放射性核素和原生放射性核素。宇宙射線來自外層空間，主要成分是高能質(zhì)子和高能α粒子，稱為初級宇宙射線。由于大氣層、電離層等的存在，初級宇宙輻射很難直接達到地面。但它在大氣層中與氮、氧等核素發(fā)生作用，形成次級宇宙輻射，包括介子、電子、光子、質(zhì)子等輻射到地面。第8頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五天然本底輻射宇宙輻射的強度隨著海拔高度而變化，約1萬米高空，當量劑量率約為5μSv/h，隨著高度降低而逐漸減弱。宇生放射性核素是初級宇宙輻射在生成次級宇宙輻射的同時，生成的氫-3、鈹-4、碳-14、鈉-24等放射性核素。原生放射性核素是指存在于地殼中的放射性核素，即天然放射性核素，如鉀-40、鈾-238和釷-232等。第9頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五天然本底輻射這些天然輻射，人類都不可避免地會受到其輻射。照射方式一般可分為兩種，如輻射來自體外，稱為外照射，像宇宙輻射，及存在于地表、建筑物材料中的原生放射性核素，都會造成對人體的外照射。另一種是放射性核素通過人們飲水、攝食和呼吸進入人體內(nèi)部，形成內(nèi)照射，如鈾-238衰變系中的氣態(tài)子體氡-222，擴散到大氣中，并生成放射性子體產(chǎn)物，以氣溶膠形式懸浮在大氣中，會通過呼吸進入人體。第10頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五天然本底輻射1982年，聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學委員會在報告中指出，天然輻射對人體造成的平均年有效劑量約為2mSv，其中內(nèi)照射約比外照射高1倍。天然本底輻射涉及到地球上的所有居民，以較為恒定的劑量率為人類所共同接受。因此，往往以天然本底輻射的照射水平作為基準，將各種人工輻射源的照射水平與之進行比較。第11頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五人工輻射當今人類所受到照射的人工輻射源，主要是醫(yī)療照射，以及核試驗，核動力生產(chǎn)等。

醫(yī)療照射主要指的是X（γ）射線檢查，也包括核醫(yī)學檢查和放射治療，其中后兩項所占的份額極小。由于各個國家醫(yī)療服務(wù)水平不同，各國居民的醫(yī)療照射的頻率和所受劑量相差很大。在發(fā)達國家，接受X（γ）射線檢查的頻率每年約每千人口300~900人次，發(fā)展中國家居民接受X（γ）射線檢查的頻率約為發(fā)達國家的10%左右。第12頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五人工輻射我國每年為每千人口150次左右。世界醫(yī)療照射年人均有效劑量為0.6mSv，我國為0.3mSv，低于世界平均水平。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和醫(yī)療保健服務(wù)的完善，醫(yī)療照射水平會不斷增加。伴隨核技術(shù)的發(fā)展，核能已成為世界上重要的能源之一。核能生產(chǎn)包括鈾礦開采和化學處理，核燃料生產(chǎn)，反應(yīng)堆運行，及核燃料的后處理。第13頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五人工輻射每一環(huán)節(jié)都會有少量放射性物質(zhì)排放到環(huán)境中，對其周圍的居民形成照射。據(jù)粗略估計，2000年，年人均有效劑量達到1μSv，只相當天然本底照射的0.05%，即使到2500年也不過是天然輻射照射水平的1%。大氣層核試驗產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物，會形成全球性的放射性沉降物，稱之為落下灰。第14頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五人工輻射落下沉降在地表空氣中，被人吸收后形成內(nèi)照射，沉降于植物或土壤中，形成外照射或被食入引起內(nèi)照射。從1945年到1980年止，世界各核國家共進行了423次大氣層核試驗。這種核試驗所引起的人均年有效劑量，在1963年達到最大，相當于天然輻射源引起的年平均有效劑量的7%，目前則低于1%。第15頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五人工輻射除上述幾種人工輻射源外，人類還受到其他一些雜散輻射源的照射，如人們生產(chǎn)和生活活動（燃煤發(fā)電、磷肥生產(chǎn)造成的環(huán)境放射性污染等）增大的天然輻射源的照射以及微量放射性消費品等人工輻射源的照射。但所造成的有效劑量很小，總計低于天然輻射的1%。第16頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五RadiationeffectivenessRadiationeffectivenessFactorsaffectedtheeffectiveness第17頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五Somuchtoday!!第18頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五輻射對人體健康的影響輻射對人體的影響是在原子水平相互作用的結(jié)果，這些原子相互作用以電離或者軌道電子激發(fā)的形式存在，結(jié)果是能量沉積在組織中，沉積的能量引起分子的變化。當一個原子被電離，它的化學性質(zhì)發(fā)生變化。如果該原子是大分子的組成部分，電離可能引起分子的破裂或分子內(nèi)原子的重排。第19頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五輻射對人體健康的影響異常分子可能表現(xiàn)不適當?shù)墓δ芑蚬δ軉适?，這能導(dǎo)致一系列損傷或細胞死亡。這個過程是可逆的：電離的原子可以被自由電子吸引重新變?yōu)橹行?，分子可被修?fù)，被電離輻損傷的細胞和組織可再生和恢復(fù)。第20頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五病例1第21頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五病例1第22頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五病例2第23頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五病例2第24頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五病例3第25頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五3angiograms1angioplasty第26頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五Coronarystentplacementandatherectomy

1st,172min…2nd83min

第27頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五3coronaryangiograms2angioplasties80min第28頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五Unsuccessfulangioplasty145min第29頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五6proceduresin12years第30頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五85min第31頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五65min第32頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五75min第33頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五125min第34頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五110min第35頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五5hrTIPS第36頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五3TIPS13hr第37頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五Section1radiationeffectiveness一、按輻射效應(yīng)影響廣度分為軀體效應(yīng)：出現(xiàn)在受照者本身的效應(yīng)例如：輻射致癌、白內(nèi)障、皮膚的良性損傷、骨髓內(nèi)血細胞減少致造血障礙、性細胞受損致生育能力減退等遺傳效應(yīng)：影響受照者后代的效應(yīng)。

遺傳效應(yīng)是指輻照對受照者性細胞遺傳物質(zhì)的效應(yīng)和這些效應(yīng)所引起的生育方面的異常以及后代遺傳性缺陷。第38頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五軀體效應(yīng)按其出現(xiàn)的范圍又可分為整體效應(yīng)和局部效應(yīng)。整體效應(yīng)如內(nèi)、外照射引起的急慢性放射病，局部效應(yīng)如放射線引起的局部皮膚損傷和眼晶體的損傷。第39頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五Section1radiationeffectiveness二、按輻射損傷出現(xiàn)時間的早晚分為：近期效應(yīng)和遠期效應(yīng)近期效應(yīng)是指輻射損傷在幾分鐘或幾天內(nèi)發(fā)生。近期效應(yīng)按效應(yīng)發(fā)生的快慢分急性效應(yīng)和慢性效應(yīng)遠期效應(yīng)一般發(fā)生在受照后一定時期，通常為數(shù)年以后。它可以發(fā)生在急性放射損傷已恢復(fù)的病人中，也可以發(fā)生在受長期小劑量照射的人員中。如輻射所致的白內(nèi)障、輻射致癌和輻射的遺傳效應(yīng)。第40頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五近期效應(yīng)可分為：急性放射綜合征（血液綜合征、胃腸綜合征、中樞神經(jīng)綜合征），局部組織損傷（皮膚、性腺、肢體），血液抑制，細胞遺傳損傷等。遠期效應(yīng)可分為：白血病，其他惡性腫瘤（骨肉瘤、肺癌、甲狀腺癌、乳腺癌），局部組織損傷（皮膚、性腺、眼睛），壽命縮短，遺傳損傷等。第41頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五本結(jié)果僅表示在過去發(fā)生過，并不表示目前仍然存在

第42頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五Section1radiationeffectiveness三、按輻射損傷效應(yīng)發(fā)生的規(guī)律的性質(zhì)分為：

隨機性效應(yīng)（stochastic

）：效應(yīng)發(fā)生的幾率取決于劑量，嚴重程度與劑量無關(guān)。又分為：致癌效應(yīng)和遺傳效應(yīng)。

確定性效應(yīng)（deterministic

）：效應(yīng)的嚴重程度與劑量大小有關(guān)，存在劑量閾值。如：軀體效應(yīng)中的白內(nèi)障第43頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五確定性效應(yīng)的嚴重程度與劑量的關(guān)系第44頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五隨機性效應(yīng)的發(fā)生度與劑量的關(guān)系第45頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五第46頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五人類對于輻射致癌效應(yīng)的資料，主要來源于原子彈爆炸受照人群的流行病學研究、接受放射治療的患者和對從事放射線有關(guān)的工作人員的研究。ICRP列出了與放射線有關(guān)的12種癌癥，包括甲狀腺癌、乳腺癌、肺癌、食道癌、胃癌、肝癌、結(jié)腸癌、胰腺癌、唾液腺癌、腎與膀胱腫瘤以及白血病等12種。第47頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五第48頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五

Single-dose

threshold Approximate

Effect (Gyt) Onset

Earlytransienterythema 2 2-24hMainErythema 6 10dTemporaryepilation 3 3wkPermanentepilation 7 3wkDrydesquamation 14 4wkMoistdesquamation 18 4wk第49頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五第50頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五第51頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五RadiationInduced…………….SkinCancerLungCancerBreastCancerLiverCancerThyroidCancerBoneCancer第52頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五第53頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五第54頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五Section2factorsaffectedtheeffectiveness放射線引起的生物效應(yīng)是一個非常復(fù)雜的過程。射線作用于機體后，以直接作用（directeffect）和間接作用（indirecteffect）兩種方式使細胞分子發(fā)生反應(yīng)，造成其損傷。

射線的粒子或光子的能量被DNA或具有生物功能的其他分子直接吸收，使生物分子發(fā)生化學變化，這個效應(yīng)為直接效應(yīng)。電離輻射的這種作用稱為直接作用。第55頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五電離輻射對核酸大分子的直接作用，主要引起堿基的破壞或脫落、單鏈或雙鏈斷裂、氫鍵破壞、螺旋結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)交聯(lián)，或核酸之間、核酸與蛋白質(zhì)之間出現(xiàn)交聯(lián)。電離輻射對蛋白質(zhì)的直接作用可引起蛋白質(zhì)側(cè)鏈發(fā)生變化，氫鍵、二硫鍵斷裂，導(dǎo)致高度卷曲的肽鏈出現(xiàn)不同程度的伸展，空間結(jié)構(gòu)改變。第56頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五間接作用：輻射的能量向生物分子傳遞時，通過擴散的離子及自由基起作用，并被生物分子所吸收而產(chǎn)生的生物學效應(yīng)稱為間接效應(yīng)或間接作用。自由基定義：帶有一個或多個不配對電子的分子或原子團。間接作用主要是指輻射通過水的原發(fā)輻射分解產(chǎn)物（H·，OH·，H2，H2O2）等對生物大分子的作用，引起后者的損傷。第57頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五電離H2O＋↑→HOH＋＋e-進一步電離：H2O＋e-→HOH-結(jié)合：HOH＋→H＋＋OH·HOH-→OH-＋H·OH·＋OH·→H2O2（過氧化氫）H·＋O2→HO2·（過氧化氫自由基

）過氧化氫生成：

HO2·＋HO2→H202＋O2第58頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五自由基的損傷機制自由基破壞細胞膜，使膜脂質(zhì)過氧化，引起膜結(jié)構(gòu)的破壞；自由基使細胞蛋白質(zhì)氧化、脫氫，造成蛋白質(zhì)的失活、結(jié)構(gòu)改變、化學鏈的斷裂，或使蛋白質(zhì)交聯(lián)和聚合，從而影響蛋白質(zhì)的正常功能；自由基使糖鏈的斷裂和失活；自由基引起核酸的損傷，造成細胞死亡。第59頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五放射線對機體的損傷職業(yè)性放射損傷醫(yī)源性放射損傷第60頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五職業(yè)性放射損傷從事研究和應(yīng)用X線的職業(yè)人員，如X線管的制造者和第一代醫(yī)學放射工作者，首先受到X線照射的危害。1896年1月末，即在發(fā)現(xiàn)X線之后的3個月，制造X線管并進行X線實驗的美國人格魯柏的手上發(fā)生放射性皮炎，直到晚年終于接受手術(shù)，切掉了手的一部分。同年3月，正在制造熒光透視裝置進行X線透視實驗的美國人愛迪生訴說眼痛。第61頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五職業(yè)性放射損傷1896年4月美國的丹尼爾發(fā)表了關(guān)于在X線長期照射下引起脫毛和嚴重皮膚反應(yīng)的報告。到1902年，又有人發(fā)表了X線引起慢性潰瘍進而誘發(fā)癌癥的報告。很多早年的研究人員的手和手指受到了嚴重的損傷，甚至有的人導(dǎo)致生命危險。1903-1904年，亥耐克發(fā)現(xiàn)，因X線的照射，外周血中的白細胞數(shù)明顯減少。第62頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五職業(yè)性放射損傷在發(fā)現(xiàn)X線10年之后、觀察到有人因X線誘發(fā)白內(nèi)障這一事實。美國從1929~1958年的調(diào)查說明，早年放射科醫(yī)生的白血病死亡率比其它醫(yī)生高5~10倍。以后，隨著防護條件的改善，白血病的發(fā)生率也隨之下降。到60年代后，兩組已無顯著差異。日本與英國的調(diào)查也有類似結(jié)果。如史密斯和多爾對英國1897~1954年參加放射學會的1338名醫(yī)生（包括口腔科醫(yī)生）的死亡率進行了觀察，直到1976年。觀察對象按參加放射工作年份分為3組，3組受照劑量隨時間逐漸減少。第63頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五職業(yè)性放射損傷1921年前參加工作的放射學家有339人，到1976年全部死亡，與以全國死亡率計算的預(yù)期值比較，胰腺癌、肺癌、皮膚癌和白血病的超額死亡有統(tǒng)計學意義的增加；1921~1935年參加工作者，這些癌也有一些增加，但無統(tǒng)計學意義；1936~1954年參加工作者，則未見有超額的癌發(fā)生。上述情況，都是由于早年從事X線工作的人員，不了解X線的性質(zhì)和危害，不知道如何防護而導(dǎo)致的職業(yè)性放射損傷。由于早年資料不夠完整，這些統(tǒng)計也有不可靠之處。第64頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五醫(yī)源性放射損傷1897年奧地利醫(yī)生弗隆德試用X線治療小兒背部的長毛痣，結(jié)果不久患者的皮膚出現(xiàn)了紅斑與脫毛，接著發(fā)生了嚴重的皮炎直至潰瘍。1907年就有人報告說，因X線治療小兒胸腺肥大癥，引起了甲狀腺癌。在本世紀30年代至60年代，有些人不知道X線的潛在性危險，曾把X線作為一種時髦的診療手段，盲目地用于治療多種良性疾病，致使在數(shù)年甚至數(shù)十年后，受照群體惡性疾病的發(fā)病率明顯增高，出現(xiàn)濫用X線的嚴重后果。第65頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五醫(yī)源性放射損傷英國因強直性脊椎炎接受X線治療的患者，經(jīng)隨訪觀察萬余例，發(fā)現(xiàn)白血病（慢性淋巴細胞性白血病除外）和再生障礙性貧血的發(fā)病率比英國一般人口的預(yù)期值明顯增高。對照組白血病發(fā)生率每年每百萬人口為50例。接受X線治療的病人脊椎骨髓平均劑量為2250cGy時，白血病發(fā)生率上升為每年每百萬人口7200例。

X線誘發(fā)白血病的潛伏期為2~13年，平均為6.2年。第66頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五醫(yī)源性放射損傷兒童頭頸部受到X線照射，使甲狀腺癌的發(fā)病率明顯增高。如美國波洛楊報道，60％因青年痤瘡而接受X線治療的患者，后期發(fā)生了甲狀腺癌。在接受放射治療和發(fā)生癌之間的間隔時間為9~41年。另外，美國也曾用X線治療嬰兒胸腺肥大、兒童扁桃體炎和頭皮癬等，經(jīng)長期隨訪觀察，不僅甲狀腺癌的發(fā)病率明顯增高，皮膚、腦和腮腺腫瘤的發(fā)病率也增高。第67頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五醫(yī)源性放射損傷1965年和1977年，有人報道了肺結(jié)核病人用人工氣胸治療，多次接受X線胸部透視檢查的病婦，乳腺癌發(fā)病率增高。妊娠婦女因為診斷目的，腹部受到X線照射，胎兒出生后白血病的發(fā)病率增高。Mac—Mahon（1962）在美國調(diào)查了1947~1954年出生的兒童，估計胎兒期照射是癌癥死亡率增高的原因之一。上述歷史回顧說明，人們對X線醫(yī)療照射潛在性危險的認識，曾付出了一定的代價。隨著對X線危害認識的加深，防護措施的改善，這種因無知而導(dǎo)致的放射危害已顯著減少。第68頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五影響電離輻射生物學作用的主要因素與輻射有關(guān)的因素（輻射種類、吸收劑量、劑量率、分次照射、照射部位、照射面積、照射方式）與機體有關(guān)的因素（種系、個體及個體發(fā)育過程、不同組織和細胞的輻射敏感性）環(huán)境因素第69頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五影響電離輻射生物學作用的主要因素2.與機體有關(guān)的因素

放射敏感性：指當一切照射條件完全一致時，機體或其組織、器官對輻射作用的反應(yīng)強弱或速度快慢不同。若反應(yīng)強，速度快，其敏感性就高，反之則低。第70頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五影響電離輻射生物學作用的主要因素2.與機體有關(guān)的因素①生物種系的放射敏感性：總的趨勢是：種系演化越高，機體組織結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，則其放射敏感性越高。不同動物或不同品系之間輻射敏感性有很大差異，其敏感順序：豚鼠＞狗＞人＞兔＞小鼠＞大鼠第71頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五影響電離輻射生物學作用的主要因素2.與機體有關(guān)的因素②個體發(fā)育的放射敏感性：總的來說，放射敏感性隨著個體發(fā)育過程而逐漸降低，但老年的機體又比成年敏感。第72頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五與機體有關(guān)的因素胚胎植入前期:照射母體…胚胎大量死亡，人為妊娠第0~9日，小鼠為0~5日。器官形成期:受到照射…出現(xiàn)大量畸形。人為第9~42天，小鼠為第5~13天。器官形成期后:個體的放射敏感性逐漸下降。應(yīng)當強調(diào)指出，胚胎和胎兒期受照射的兒童發(fā)生某些類型的癌癥和白血病的危險度增高。第73頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五子宮內(nèi)時期受照后可能發(fā)生的畸形受照時間，d缺陷0~28大多數(shù)被吸收或流產(chǎn)28~77多數(shù)系統(tǒng)的嚴重畸形77~112主要是小頭癥、智力異常和生長延遲；骨骼、生殖器官和眼畸形很少112~140小頭癥、智力低下和眼畸形的病例很少＞210不大可能引起嚴重的解剖學缺陷，可能有功能障礙第74頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五③不同器官、組織和細胞的放射敏感性人體各種組織的放射敏感性順序：

1）高度敏感組織：淋巴組織、胸腺、骨髓、胃腸上皮、性腺和胚胎組織。第75頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五③不同器官、組織和細胞的放射敏感性2）中度敏感組織：感覺器官、內(nèi)皮細胞、皮膚上皮、唾液腺、腎、肝、肺組織的上皮組織。3）輕度敏感組織：中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌腺、心臟。4）不敏感組織：肌肉組織、軟骨和骨組織、結(jié)締組織。第76頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五上述放射敏感性分類不是絕對的，由于組織所處的功能狀態(tài)不同或所用判斷放射敏感性的指標不同，其排列順序亦可變動。例如，在正常情況下，分裂很少的肝細胞比不斷分裂的小腸粘膜上皮細胞放射敏感性低，兩者同樣照射10Gy時，前者仍保持形態(tài)上的完整性，而后者卻出現(xiàn)明顯的破壞。但是若預(yù)先進行部分肝切除術(shù)以刺激肝細胞分裂，則引起兩者同樣效應(yīng)的照射劑量十分相近。因此，有人強調(diào)指出，對電離輻射敏感的主要是細胞分裂過程，而不是組織中的不同細胞類型。第77頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五上述各組織的放射敏感性均是以形態(tài)學損傷為衡量標準來進行比較的，若以機能反應(yīng)作為衡量標準，則可能得出顯然不同的結(jié)論。例如，成年機體中樞神經(jīng)系統(tǒng)需要較大劑量才能引起形態(tài)學損傷，但極小的輻射劑量就足以引起顯著的功能改變。第78頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五

放射敏感性的特殊規(guī)律

一般來講，對于多種細胞是愈幼稚愈敏感；成熟者不敏感。但是對于淋巴細胞來說不符合這個規(guī)律：*淋巴細胞從幼稚到成熟各個階段都敏感。第79頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五生物大分子的放射敏感性順序:DNA＞

mRNA＞

rRNA和tRNA＞蛋白質(zhì)第80頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五不同組織和細胞的放射敏感性Bergonie和Tribondeau定律：一種組織的放射敏感性與其細胞的分裂活動正比而與其分化程度成反比的結(jié)論,但卵母細胞和淋巴細胞例外，這２種細胞并不迅速分裂，但兩者都對輻射極為敏感。第81頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五環(huán)境因素環(huán)境因素也會影響輻射生物效應(yīng)。在低溫、缺氧的情況下，可以減輕生物效應(yīng)。另外，受照者的年齡、性別、健康情況、營養(yǎng)情況以及精神狀態(tài)等不同，引起的生物效應(yīng)也不同。第82頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五影響電離輻射生物學作用的主要因素與輻射有關(guān)的因素輻射種類（電離密度和穿透能力是影響生物學作用的重要因素）吸收劑量規(guī)律：劑量愈大，效應(yīng)愈顯著，但并不全呈直線關(guān)系。第83頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五影響電離輻射生物學作用的主要因素與輻射有關(guān)的因素③劑量率在一般情況下劑量率越大，生物效應(yīng)越顯著，但當劑量率達到一定程度時，生物效應(yīng)與劑量率之間則失去比例關(guān)系。第84頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五第85頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五影響電離輻射生物學作用的主要因素與輻射有關(guān)的因素④分次照射：同一劑量的輻射，在分次給予的情況下，其生物效應(yīng)低于一次給予的效應(yīng)。分次愈多，各次間隔時間愈久，則生物效應(yīng)愈小…….機理修復(fù)第86頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五影響電離輻射生物學作用的主要因素與輻射有關(guān)的因素⑤照射部位：當照射劑量和劑量率相同時，腹部照射的全身后果最嚴重，依次為盆腔、頭頸、胸部及四肢。其嚴重程度為腹部＞盆腔＞頭頸＞胸部＞四肢第87頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五影響電離輻射生物學作用的主要因素與輻射有關(guān)的因素⑥照射面積其它條件相同時，受照面積愈大損傷愈嚴重。以同樣的劑量照射全身，可能引起急性放射病，而照射局部一般不會出現(xiàn)全身癥狀。⑦照射方式照射方式可分為外照射、內(nèi)照射和混合照射。第88頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五劑量率常用Gy/d，Gy/h，Gy/min或Gy/s表示。要引起急性放射損傷必須要達到一定的劑量率閾值。第89頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五劑量率如果總劑量6Gy在3分鐘內(nèi)給出（2Gy/分鐘）對老鼠是致死的。但當6Gy在(10mGy/小時）總時間600小時，老鼠可以存活。劑量延長因為低的劑量率而導(dǎo)致少的反應(yīng)，因為有時間以供細胞修復(fù)和組織恢復(fù)。第90頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五劑量率每日0.005~0.05Gy/min的劑量率即使長期照射累積很大劑量也不會產(chǎn)生急性放射病的癥狀，只能導(dǎo)致慢性放射損傷的發(fā)生。若當劑量率達到0.05~0.1Gy/min或更高時，則有可能引起急性放射病。且其嚴重程度隨劑量率增大而加重。第91頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五劑量率在小劑量慢性作用的條件下，劑量率對生物效應(yīng)的發(fā)生也有明顯的影響。如當累積劑量相同時，不同劑量率（Gy/d）所引起的機體壽命縮短及白血病發(fā)生率也不一致。第92頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五第93頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五劑量率第94頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五分次照射如果6Gy的劑量在同樣的劑量率2Gy/分鐘下施加，分為12個相等的段，每段0.50Gy,每個分段24小時，老鼠可以存活。劑量分段因為細胞恢復(fù)和修復(fù)可以在劑量間隔發(fā)生，而效應(yīng)降低，劑量分段被常規(guī)用于放射腫瘤學，即分次照射。200cGy/次，1次/天，5天/周第95頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五大白鼠全身照射每次劑量，Gy照射次數(shù)總劑量死亡率，%1011010011010900.5201030第96頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五照射時間間隔與死亡率的關(guān)系一次照射劑量，Gy間隔時間，d照射次數(shù)總照射劑量，Gy60d死亡率，%動物數(shù)4.75----14.7539421.19244.7520331.19444.750511.19844.757541.191644.75051第97頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五總劑量相同分次照射間隔期不同的死亡率比較（大白鼠）總劑量（R）一次照射劑量兩次照射間隔期二次照射劑量動物死亡率（%）1200120010012005007天70080120050010天70073120050015天70064第98頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五小白鼠全身照射的LD50分次照射次數(shù)LD50，Gy14.86±0.1825.42±0.2246.78±0.7188.50±0.80第99頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五總劑量相同照射次數(shù)不同的死亡率比較（大白鼠）一次量（R）照射次數(shù)間隔期（天）總劑量（R）動物死亡率（60天）475147529237.321475261184147523598147513第100頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五狗的單向照射和多向照射效應(yīng)的比較單向照射多向照射照射劑量，Gy死亡率，%死亡時間，d照射劑量，Gy死亡率，%死亡時間，d81007.5~21.551005~12583±4.88~31.5379±3.410.5~17.5457.7±6.310~502.2550±20.410~23第101頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五照射方式外照射可以是單向照射或多向照射，多向照射由于組織接受的劑量較均勻，故引起的效應(yīng)大于單向照射。例如狗多向照射的致死劑量為5Gy，而單向照射的致死劑量為8Gy。而且多向照射引起狗的死亡時間也較早。內(nèi)照射時，必須考慮到放射性核素進入體內(nèi)的數(shù)量、侵入和排出的途徑、分布特點、物理和生物半衰期等因素。第102頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五輻射種類能量為2MeV的射線空氣中射程，m每毫米行程上的離子對α射線0.016000β射線160γ射線1000.6第103頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五LET（linearenergytransformation）線性能量傳遞（LET）指的是劑量在微觀上的空間分布。LET就是指電離輻射貫穿物質(zhì)時，因碰撞而發(fā)生的能量轉(zhuǎn)移，單位是KeV/μm。在水中LET小于3.5KeV/μm的輻射稱為低LET輻射，X射線、β射線、γ射線低LET輻射。在水中LET大于3.5KeV/μm的輻射稱為高LET輻射，α粒子、質(zhì)子、中子和π介子屬于高LET輻射。診斷用X射線的LET大約為3KeV/μm。第104頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五RBE（relativebiologicaleffect）不同類型的輻射，在同樣吸收劑量作用下，所產(chǎn)生的生物效應(yīng)并不相同。換言之，引起同樣生物效應(yīng)，其吸收劑量是不同的。在放射生物學中，為了比較不同類型輻射的生物效應(yīng)，常以“相對生物效應(yīng)（RBE）”來表示，它是以X射線引起某種特定的生物效應(yīng)所需吸收劑量與所研究的射線引起同樣生物效應(yīng)所需劑量的比值。第105頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五輻射種類第106頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五第107頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五吸收劑量根據(jù)許多實驗資料和理論計算證明，指數(shù)曲線可反映病毒、細菌、某些低等原生動物和植物的規(guī)律，而S型曲線則符合于多細胞機體，特別是高等動物的規(guī)律。圖中S型曲線表明，當死亡率在50％附近時，曲線有急劇的變化，即在此處劑量較小的變化就引起較明顯死亡率改變。第108頁，共119頁，2023年，2月20日，星期五吸收劑量因此將引起被照射機體死亡50%時的劑量稱為半致死劑量(LD50)，作為衡量機體放射敏感性的參數(shù)。LD50數(shù)值愈小，機體的放射