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(西安飞行學院后勤部门诊部 陕西 西安 710000)摘要: 射线是由各种放射性核素发射出的、具有特定能量的粒子或光子束流。反应堆工程中常见的射线有γ射线 (伽马射线) 波长短于0.2埃的电磁波;X射线 介于紫外线和γ射线间的电磁辐射;α射线 也称为“甲种射线”;β射线;中子不带电的粒子流;紫外光;激光。各种射线,由于电离密度不同,生物效应是不同的,所引起的变异率也有差别。为了获得较高的有利突变,必须选择适当的射线,目前最常用的是γ射线和X射线。随着科技进步射线越来越多的应用于人们生活、工作、医疗和战备等各个领域。由于放射生物效应,这些射线给人们带来益处的同时也带来各种伤害,随着各种影像设备的大量出现,影像学的检查呈现普遍化和广泛化的趋势,一些单位存在着不当检查和过量检查的现象。所以如何增强射线防护意识,做好射线防护,使得射线实践正当化,辐射防护最优化就显得尤为重要。尤其应重视孕妇、小儿和长期接触射线的工作人员的防护。现就射线对人体生物效应和防护措施做一简单介绍。
关键词:射线; 生物效应; 防护措施
【中图分类号】R445.4【文献标识码】 A【文章编号】1002-3763(2014)09-0389-011 放射生物效应
1.1 确定效应: 当机体受到电离辐射时,组织和器官内的细胞被灭活,对人体造成严重功能性损伤,其损伤程度和受照射剂量,时间和个人敏感度有关。一次剂量达到1Gy以上的外照射就可引起急性放射病。而人体较长时间内连续或间断受大剂量照射则可引起以造血功能障碍为主要表现的亚急性放射病或慢性放射病。如果放射性核素沉积人体伤害人体靶器官会引起神经衰弱和造血功能障碍。作用于甲状腺则会引起甲状腺功能障碍。如果眼部受到一次或短时间内大剂量的外照射,其积累剂量达2Gy,就会引起放射性白内障。如果人体骨组织累计放射剂量达到50Gy则可引起骨组织代谢改变发生外照射放射性骨折。
1.2 随机效应
1.2.1 致癌效应: 电离辐射对DNA的损伤可能是细胞恶性转化的重要机制。是电离辐射对人体引起主要躯体远期效应,受照射的器官或组织细胞发生变异导致癌变。主要包括实体瘤、白血病、骨髓瘤和淋巴瘤等。
1.2.2 遗传效应: 电离辐射对被照射者生殖细胞遗传物质造成破坏,使其后代发生遗传异常,这种损害分为基因突变和染色体畸变。某些异常的染色体除导致子代身体和智力的严重缺陷外,通常也是致死性的。在自发性流产和死胎中,染色体异常的发病率显著。
1.3 胚胎和胎儿效应
1.3.1 致死效应: 在着床前阶段(0~9天)或着床后不久(2周)的妊娠早期受到照射会导致胚胎死亡;胎儿在母体内受到较大剂量辐射同样会导致胎儿死亡。
1.3.2 致畸效应: 在器官形成阶段(受孕9~60天)受到照射会出现全身各种结构的生长障碍,个别时中枢神经系统障碍。
1.3.3 致严重智利迟钝: 孕8~15周,受照射诱发严重智力迟钝概率为0.4Sv-1,剂量阈值为0.1Sv。其次是在孕16~25周,受照射诱发严重智力迟钝概率为0.1Sv-1,剂量阈值为0.2Sv。
1.3.4 致癌效应: 胎儿在宫内接受到照射,出生后10~15年内恶性肿瘤和白血病的发病率明显增高。整个孕期受照射诱发恶性疾病的概率为0.02Sv-1,胚胎和胎儿受到0.5Sv以上照射可以发生急性放射病和造血系统抑制。
1.4 皮肤效应: 电离辐射对皮肤的损伤既有确定效应,也有致癌效应。
1.4.1 确定效应: 身体局部受到一次或短时间内多次大剂量照射后可引起急性放射性溃疡和急性放射性皮炎,其参考阈值为5Gy。如果受照射剂量大于15Gy,照射形成累计性损伤,多见于从事放射线工作的人员。
1.4.2 随机效应: 放射性皮肤癌(基底细胞癌和鳞状上皮细胞癌)是射线所致的角化过度或长期不愈的放射性溃疡基础上恶变而来。因职业关系引起的手部慢性皮肤放射性损伤,恶变率最高可达50%。
2 γ射线(伽马射线)
是波长短于0.2埃的电磁波。由放射性同位素如60Co或137Cs产生。射线是原子衰变裂解时放出的射线之一,此种电磁波波长很短(0.001-0.0001nm),穿透力很强,又携带高能量,容易造成生物体细胞内的DNA断裂进而引起细胞突变、造血功能缺失、癌症等疾病。高能量的γ射线对人体的破坏作用巨大,当人体受到γ射线的辐射剂量达到200-600雷姆时,人体造血器官如骨髓将遭到损坏,白血球严重地减少,内出血,头发脱落,在两个月内死亡的概率为0-80%;当辐射剂量为600-1000雷姆时,在两个月内死亡的概率为80-100%;当辐射剂量为1000-1500雷姆时,人体肠胃系统将遭破坏,发生腹泻,发烧,内分泌失调,在两周内死亡概率几乎为100%;当辐射剂量为5000雷姆以上时,可导致中枢神经系统受到破坏,发生痉挛,震颤,失调,嗜眠,在两天内死亡的概率为100%。另外γ射线的穿透本领极强。γ射线是一种杀人武器,它比中子弹的威力大得多。γ射线的杀伤范围可达到方圆100万平方公里,因此,它是一种极具威慑力的战略武器。但是它可以杀死细胞,因此也可以作杀死癌细胞,以作医疗之用。
3 X射线
是波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射,是一种波长很短的电磁辐射(波长20~0.06埃),具有一定的能量和很强穿透能力。X线照射生物体时,能量吸收到组织或器官的损伤有其特有的原发和继发反应,包括分子水平的破坏(DRN链断裂,酶的破坏)细胞、组织器官的破坏与死亡机体的损伤代谢失调以及病理形态改变具体表现为确定性效应、随机效应、胚胎和胎儿效应,以及皮肤效应,从而引发白血病、放射性皮肤癌、毛发大量脱落、晶状体混浊、不孕、胎儿畸形,胎儿智利下降甚至死胎等一系列放射性疾病。 4 放射线防护的原则与具体措施
4.1 辐射实践的正当化:医生在开具检查单时要严格射线检查适应症,同时交待被检者进入射线范围后应注意个体防护,避免不必要照射。
4.2 辐射防护的最优化:以最小的照射剂量保证最高质量的检查结果。在操作中采取最优化的曝光条件,尽可能缩小照射野的面积,提高业务人员技术素质的同时提高被检者防护意识。合理降低个人受照剂量与全民检查频度。
4.3 个人剂量限阈:为防止随机效应,规定放射性工作人员受到全身均匀照射时的年剂量当量不应超过50mSv,公众中个人受到照射的年剂量当量应低于5mSv。当长期持续受照射时,公众个人一生中每年全身受到照射的年剂量当量应低于1mSv。未满16周岁不得从事放射线工作,未婚、未育妇女原则上不得从事放射线工作。
4.4 做好时间防护,尽量缩短照射时间,人体受到放射源的照射而产生的积累剂量与其在辐射场停留的时间成正比,提高放射工作人员的技术水平和熟练程度,减少废片率,避免重复照射。减少公众人员和仪器检修人员的照射量,尽量减少其在放射源范围内的停留时间。其次就是做好距离防护,人体受到剂量当量率与于距离的平方成反比,距离延长一倍,剂量率将减少到原來的1/4,尽可能远离放射源或散射体就可以降低被辐射的剂量水平。同时设置屏蔽防护,以固有防护为主与个人防护为辅,同时在不影响检查质量的前提下做好控源防护。做到兼顾X线工作者与被检者防护。重视个人防护品的使用,尤其是对被检查者的防护用品的使用。特别是介入疗法要重点做好性腺、眼睛及甲状腺等的屏蔽防护。
4.5 提高国民对放射防护的知识水平。正确选用适当的检查方法,采用恰当的X线照射量与质。严格控制照射野范围。注意非摄影部位的屏蔽防护。提高图像接受介质的灵敏度。避免操作失误,减少重拍率。严格执行辐射安全操作规则。
4.6 CT检查的防护除了要求做好固有防护外,还需要注意个人防护,严格控制适应症,避免不必要的CT检查,在不影响诊断的前提下,尽量缩小照射野,能少扫的不多扫,能厚扫的不薄扫,能不增强的不增强,被检查病人应做好扫查区外部位的遮盖防护,陪员配备防护服并远离球管或者离开房间。
4 特殊人群的防护
4.1 儿童防护: 胸部摄影取代胸部透视,降低系数为0.08,胸透的照射量是胸片的20~30倍,应用X线管窗滤过片,减少受照量,限制照射野,将照射野严格控制在临床实际需要的最小范围内,以减少直接辐射的危害。对非诊断部位进行屏蔽防护,重点保护对射线敏感的部位。避免患儿重复照射。如需家长陪同,家长穿好防护衣。提高工作人员责任心,增强辐射防护意识,不增加患儿不必要的照射剂量。放射性皮肤癌患者严禁放疗。
4.2 X线工作者的防护: 工作期间必须接受辐射剂量的监控与监测。建立健康档案,定期进行健康检查。X线设备的操作必须在屏蔽防护合格的情况下进行。严格进行剂量限制控制,一年内不得超过5.0mS v。机房设计时就要有通风装置,射线装置的工作环境中,射线不仅可直接作用于人体产生损害,同时还可使房内空气自由基成分增高,增加了有害因素的作用。暗室设计时要注意工作室通风条件、减少对所用试剂的暴露。
参考文献
[1] 《浅谈X射线在临床医疗检查中的利弊及防护措施》 王开祥 《西南军医》第10卷第3期。
[2] 《X射线防护的基本方法》百度文库。
关键词:射线; 生物效应; 防护措施
【中图分类号】R445.4【文献标识码】 A【文章编号】1002-3763(2014)09-0389-011 放射生物效应
1.1 确定效应: 当机体受到电离辐射时,组织和器官内的细胞被灭活,对人体造成严重功能性损伤,其损伤程度和受照射剂量,时间和个人敏感度有关。一次剂量达到1Gy以上的外照射就可引起急性放射病。而人体较长时间内连续或间断受大剂量照射则可引起以造血功能障碍为主要表现的亚急性放射病或慢性放射病。如果放射性核素沉积人体伤害人体靶器官会引起神经衰弱和造血功能障碍。作用于甲状腺则会引起甲状腺功能障碍。如果眼部受到一次或短时间内大剂量的外照射,其积累剂量达2Gy,就会引起放射性白内障。如果人体骨组织累计放射剂量达到50Gy则可引起骨组织代谢改变发生外照射放射性骨折。
1.2 随机效应
1.2.1 致癌效应: 电离辐射对DNA的损伤可能是细胞恶性转化的重要机制。是电离辐射对人体引起主要躯体远期效应,受照射的器官或组织细胞发生变异导致癌变。主要包括实体瘤、白血病、骨髓瘤和淋巴瘤等。
1.2.2 遗传效应: 电离辐射对被照射者生殖细胞遗传物质造成破坏,使其后代发生遗传异常,这种损害分为基因突变和染色体畸变。某些异常的染色体除导致子代身体和智力的严重缺陷外,通常也是致死性的。在自发性流产和死胎中,染色体异常的发病率显著。
1.3 胚胎和胎儿效应
1.3.1 致死效应: 在着床前阶段(0~9天)或着床后不久(2周)的妊娠早期受到照射会导致胚胎死亡;胎儿在母体内受到较大剂量辐射同样会导致胎儿死亡。
1.3.2 致畸效应: 在器官形成阶段(受孕9~60天)受到照射会出现全身各种结构的生长障碍,个别时中枢神经系统障碍。
1.3.3 致严重智利迟钝: 孕8~15周,受照射诱发严重智力迟钝概率为0.4Sv-1,剂量阈值为0.1Sv。其次是在孕16~25周,受照射诱发严重智力迟钝概率为0.1Sv-1,剂量阈值为0.2Sv。
1.3.4 致癌效应: 胎儿在宫内接受到照射,出生后10~15年内恶性肿瘤和白血病的发病率明显增高。整个孕期受照射诱发恶性疾病的概率为0.02Sv-1,胚胎和胎儿受到0.5Sv以上照射可以发生急性放射病和造血系统抑制。
1.4 皮肤效应: 电离辐射对皮肤的损伤既有确定效应,也有致癌效应。
1.4.1 确定效应: 身体局部受到一次或短时间内多次大剂量照射后可引起急性放射性溃疡和急性放射性皮炎,其参考阈值为5Gy。如果受照射剂量大于15Gy,照射形成累计性损伤,多见于从事放射线工作的人员。
1.4.2 随机效应: 放射性皮肤癌(基底细胞癌和鳞状上皮细胞癌)是射线所致的角化过度或长期不愈的放射性溃疡基础上恶变而来。因职业关系引起的手部慢性皮肤放射性损伤,恶变率最高可达50%。
2 γ射线(伽马射线)
是波长短于0.2埃的电磁波。由放射性同位素如60Co或137Cs产生。射线是原子衰变裂解时放出的射线之一,此种电磁波波长很短(0.001-0.0001nm),穿透力很强,又携带高能量,容易造成生物体细胞内的DNA断裂进而引起细胞突变、造血功能缺失、癌症等疾病。高能量的γ射线对人体的破坏作用巨大,当人体受到γ射线的辐射剂量达到200-600雷姆时,人体造血器官如骨髓将遭到损坏,白血球严重地减少,内出血,头发脱落,在两个月内死亡的概率为0-80%;当辐射剂量为600-1000雷姆时,在两个月内死亡的概率为80-100%;当辐射剂量为1000-1500雷姆时,人体肠胃系统将遭破坏,发生腹泻,发烧,内分泌失调,在两周内死亡概率几乎为100%;当辐射剂量为5000雷姆以上时,可导致中枢神经系统受到破坏,发生痉挛,震颤,失调,嗜眠,在两天内死亡的概率为100%。另外γ射线的穿透本领极强。γ射线是一种杀人武器,它比中子弹的威力大得多。γ射线的杀伤范围可达到方圆100万平方公里,因此,它是一种极具威慑力的战略武器。但是它可以杀死细胞,因此也可以作杀死癌细胞,以作医疗之用。
3 X射线
是波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射,是一种波长很短的电磁辐射(波长20~0.06埃),具有一定的能量和很强穿透能力。X线照射生物体时,能量吸收到组织或器官的损伤有其特有的原发和继发反应,包括分子水平的破坏(DRN链断裂,酶的破坏)细胞、组织器官的破坏与死亡机体的损伤代谢失调以及病理形态改变具体表现为确定性效应、随机效应、胚胎和胎儿效应,以及皮肤效应,从而引发白血病、放射性皮肤癌、毛发大量脱落、晶状体混浊、不孕、胎儿畸形,胎儿智利下降甚至死胎等一系列放射性疾病。 4 放射线防护的原则与具体措施
4.1 辐射实践的正当化:医生在开具检查单时要严格射线检查适应症,同时交待被检者进入射线范围后应注意个体防护,避免不必要照射。
4.2 辐射防护的最优化:以最小的照射剂量保证最高质量的检查结果。在操作中采取最优化的曝光条件,尽可能缩小照射野的面积,提高业务人员技术素质的同时提高被检者防护意识。合理降低个人受照剂量与全民检查频度。
4.3 个人剂量限阈:为防止随机效应,规定放射性工作人员受到全身均匀照射时的年剂量当量不应超过50mSv,公众中个人受到照射的年剂量当量应低于5mSv。当长期持续受照射时,公众个人一生中每年全身受到照射的年剂量当量应低于1mSv。未满16周岁不得从事放射线工作,未婚、未育妇女原则上不得从事放射线工作。
4.4 做好时间防护,尽量缩短照射时间,人体受到放射源的照射而产生的积累剂量与其在辐射场停留的时间成正比,提高放射工作人员的技术水平和熟练程度,减少废片率,避免重复照射。减少公众人员和仪器检修人员的照射量,尽量减少其在放射源范围内的停留时间。其次就是做好距离防护,人体受到剂量当量率与于距离的平方成反比,距离延长一倍,剂量率将减少到原來的1/4,尽可能远离放射源或散射体就可以降低被辐射的剂量水平。同时设置屏蔽防护,以固有防护为主与个人防护为辅,同时在不影响检查质量的前提下做好控源防护。做到兼顾X线工作者与被检者防护。重视个人防护品的使用,尤其是对被检查者的防护用品的使用。特别是介入疗法要重点做好性腺、眼睛及甲状腺等的屏蔽防护。
4.5 提高国民对放射防护的知识水平。正确选用适当的检查方法,采用恰当的X线照射量与质。严格控制照射野范围。注意非摄影部位的屏蔽防护。提高图像接受介质的灵敏度。避免操作失误,减少重拍率。严格执行辐射安全操作规则。
4.6 CT检查的防护除了要求做好固有防护外,还需要注意个人防护,严格控制适应症,避免不必要的CT检查,在不影响诊断的前提下,尽量缩小照射野,能少扫的不多扫,能厚扫的不薄扫,能不增强的不增强,被检查病人应做好扫查区外部位的遮盖防护,陪员配备防护服并远离球管或者离开房间。
4 特殊人群的防护
4.1 儿童防护: 胸部摄影取代胸部透视,降低系数为0.08,胸透的照射量是胸片的20~30倍,应用X线管窗滤过片,减少受照量,限制照射野,将照射野严格控制在临床实际需要的最小范围内,以减少直接辐射的危害。对非诊断部位进行屏蔽防护,重点保护对射线敏感的部位。避免患儿重复照射。如需家长陪同,家长穿好防护衣。提高工作人员责任心,增强辐射防护意识,不增加患儿不必要的照射剂量。放射性皮肤癌患者严禁放疗。
4.2 X线工作者的防护: 工作期间必须接受辐射剂量的监控与监测。建立健康档案,定期进行健康检查。X线设备的操作必须在屏蔽防护合格的情况下进行。严格进行剂量限制控制,一年内不得超过5.0mS v。机房设计时就要有通风装置,射线装置的工作环境中,射线不仅可直接作用于人体产生损害,同时还可使房内空气自由基成分增高,增加了有害因素的作用。暗室设计时要注意工作室通风条件、减少对所用试剂的暴露。
参考文献
[1] 《浅谈X射线在临床医疗检查中的利弊及防护措施》 王开祥 《西南军医》第10卷第3期。
[2] 《X射线防护的基本方法》百度文库。