醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)課件

1、醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第四章 輻射防護(hù) Radiation Protection醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)放射性標(biāo)志放射性標(biāo)志醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)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醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)內(nèi)容提要放射對(duì)人體的影響 確定性效應(yīng)與隨機(jī)效應(yīng) 輻射損傷化學(xué)基礎(chǔ)輻射防護(hù)的原則與措施 原則 外照射防護(hù)措施 內(nèi)照射防護(hù)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)內(nèi)容提要核醫(yī)學(xué)工作人員和患者受輻射劑量比較 臨床核醫(yī)學(xué)檢查劑量與其他臨床項(xiàng)目比較 臨床核醫(yī)學(xué)檢查劑量與天然本底輻射比較 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)水平醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)概 述 只有掌握有關(guān)射線對(duì)人體影響的知識(shí)只有掌握

2、有關(guān)射線對(duì)人體影響的知識(shí)和防護(hù)措施，才能趨利避害，化害為利。和防護(hù)措施，才能趨利避害，化害為利。 輻射防護(hù)輻射防護(hù)(radiation protection) (radiation protection) 的的目的就是要把放射線對(duì)人的影響減少到最目的就是要把放射線對(duì)人的影響減少到最低限度。低限度。醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)概 述 （1 1）對(duì)病人主要是內(nèi)照射）對(duì)病人主要是內(nèi)照射（即放射性核素進(jìn)入人體內(nèi)（即放射性核素進(jìn)入人體內(nèi)產(chǎn)生的照射），對(duì)醫(yī)務(wù)人員產(chǎn)生的照射），對(duì)醫(yī)務(wù)人員主要是外照射（即放射性核主要是外照射（即放射性核素從人體外發(fā)射的射線對(duì)人素從人體外發(fā)射的射線對(duì)人體產(chǎn)生的照射），但管理不體產(chǎn)生的照射），但

3、管理不當(dāng)也可產(chǎn)生內(nèi)照射。當(dāng)也可產(chǎn)生內(nèi)照射。 （2 2）由于放射性藥物在體）由于放射性藥物在體內(nèi)的特殊分布，病人全身受內(nèi)的特殊分布，病人全身受照劑量小，個(gè)別器官、組織照劑量小，個(gè)別器官、組織受照劑量高。受照劑量高。核醫(yī)學(xué)輻射的特點(diǎn)核醫(yī)學(xué)輻射的特點(diǎn)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第一節(jié) 輻射劑量單位一、照射量（exposure） 定義：定義： 光子(,-ray)在單位質(zhì)量(dm)空氣中釋放出來的所有正負(fù)離子被阻止在空氣中時(shí)，產(chǎn)生的同一符號(hào)的離子的總電荷量。 國(guó)際單位為庫侖庫侖（千克）（千克）-1-1，簡(jiǎn)寫為C（kg）-1。傳統(tǒng)的單位是倫琴倫琴(roentgen, R)。 照射量率：?jiǎn)挝粫r(shí)間(dt)內(nèi)的照射量(dX)

4、2RAX醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)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(guó)際單位是戈瑞戈瑞（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(jiǎn)寫為j (kg)-1。傳統(tǒng)單位是拉德（rad） 1 Gy100rad醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第一節(jié) 輻射劑量單位三、當(dāng)量劑量（equivalent dose） HTR表示此組織或器官的平均吸收劑量與輻射權(quán)重因子（weighting factor ，WR ）乘積，單位為J/kg。HTR = DTR . WR 針對(duì)特定組織或器官的量,是衡量射線生物效應(yīng)及危險(xiǎn)度的輻射劑量，國(guó)際制單位是希沃特希沃

5、特（sievert，Sv）。 舊制單位是雷姆（rem）， 1 Sv = 100 rem。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)輻射權(quán)重因子輻射權(quán)重因子(Radiation weighting factor, WR)數(shù)值上數(shù)值上：依據(jù)輻射在低劑量率時(shí)誘發(fā)隨機(jī)效 應(yīng)的相對(duì)生物效應(yīng)值選取的。性質(zhì)性質(zhì)：表征射線種類，能量與生物效應(yīng)關(guān) 系。舊名稱：輻射品質(zhì)因子舊名稱：輻射品質(zhì)因子（Q）醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)輻射權(quán)重因子輻射權(quán)重因子（WR）輻射類型能量范圍WR光子電子和介子中子質(zhì)子（反沖質(zhì)子除外）粒子，裂變碎片，重核所有能量所有能量能量10keV 10-100keV100keV-2MeV2-20MeV20MeV能量2MeV11510201

6、05520醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)組織權(quán)重因子（tissue weighting factor, WT)定義定義： WT代表組織T接受的照射所導(dǎo)致的隨機(jī)效應(yīng)的危險(xiǎn)系數(shù)與全身受到均勻照射時(shí)的總危險(xiǎn)系數(shù)的比值。表征組織或器官的輻射敏感性表征組織或器官的輻射敏感性反應(yīng)了在全身均勻受照下各該組織或器反應(yīng)了在全身均勻受照下各該組織或器官對(duì)總危害的相對(duì)貢獻(xiàn)。官對(duì)總危害的相對(duì)貢獻(xiàn)。醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)組織權(quán)重因子（ICRP 60）組織或器官組織或器官組織權(quán)重因子組織權(quán)重因子WT睪丸紅骨髓結(jié)腸肺胃膀胱乳腺肝食道甲狀腺皮膚骨表面其余組織或器官0.200.120.120.120.120.050.050.050.050.050.010

7、.010.05醫(yī)學(xué)輻射防護(hù) 有效劑量有效劑量（effective dose, HE) 定義：各組織或器官的當(dāng)量劑量（HT）與相應(yīng)的組織權(quán)重因子（WT）的乘積的總和。第一節(jié) 輻射劑量單位意義意義：評(píng)價(jià)隨機(jī)效應(yīng)的危險(xiǎn)度，使輻射防 護(hù)走向定量化。TTTEHWH醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第二節(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)。醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第二節(jié) 作用于人體的

8、輻射源 1. 宇宙射線 初級(jí)宇宙射線：星球碰撞、爆炸等形成的微粒在宇宙空間初級(jí)宇宙射線：星球碰撞、爆炸等形成的微粒在宇宙空間磁場(chǎng)的作用下形成的高能粒子流，其中主要是質(zhì)子，其次磁場(chǎng)的作用下形成的高能粒子流，其中主要是質(zhì)子，其次是是粒子和重離子等。粒子和重離子等。 次級(jí)宇宙射線：初級(jí)宇宙射線從宇宙空間進(jìn)入大氣層后，次級(jí)宇宙射線：初級(jí)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、與空氣分子發(fā)生核反應(yīng)形成光子、電子、質(zhì)子、中子、介子等射線介子等射線醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第二節(jié) 作用于人體的輻射源宇宙射線的輻射特點(diǎn)宇宙射線的輻射特點(diǎn)能量范圍寬，強(qiáng)度隨海拔高度、緯能量范圍寬，強(qiáng)度隨

9、海拔高度、緯度的不同而變化。對(duì)人體產(chǎn)生外照度的不同而變化。對(duì)人體產(chǎn)生外照射。射。 初級(jí)宇宙射線進(jìn)入大氣初級(jí)宇宙射線進(jìn)入大氣層后產(chǎn)生次級(jí)宇宙射線層后產(chǎn)生次級(jí)宇宙射線的級(jí)聯(lián)反應(yīng)示意圖的級(jí)聯(lián)反應(yīng)示意圖醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)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(jí)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)除放出射線外，還產(chǎn)生3H、14C、7Be、22Na、85Kr等放射性核素。醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第二節(jié) 作用于人體的輻射源 3. 地球輻射系列（系列（seriesseries）衰變放射性核素）衰變放射性核素 必須經(jīng)過必須經(jīng)過2 2代或代或2 2代以上代以上的衰變才能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定核素的天然放射

10、性核的衰變才能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定核素的天然放射性核素。素。 包括包括鈾系、釷系、錒系等鈾系、釷系、錒系等三大系列；是地球輻射的主要來源。三大系列；是地球輻射的主要來源。 共同特點(diǎn)共同特點(diǎn)： A.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?，能長(zhǎng)時(shí)間起始的母體放射性核素具有與地球年齡相當(dāng)?shù)陌胨テ?，能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的形成系列衰變。穩(wěn)定的形成系列衰變。 B.B.系列衰變?cè)氐拿恳粭l衰變線都會(huì)產(chǎn)生系列衰變?cè)氐拿恳粭l衰變線都會(huì)產(chǎn)生222222RnRn（氡）。（氡）。 C.C.最后都形成穩(wěn)定核素最后都形成穩(wěn)定核素-鉛（鉛（PbPb） 4040K K、1414C C等單獨(dú)存在的天然放射性核素等單獨(dú)存在的天然放射

11、性核素 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第二節(jié) 作用于人體的輻射源 4. 本底當(dāng)量時(shí)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(shí)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)。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)照射成分照射成分 年有效劑量年有效劑量( (毫希沃特毫希沃特,mSv) ,mSv) 正常本底地區(qū)正常本底地區(qū) 照射量升高的地區(qū)照射量升高的地區(qū) 宇宙射線 0.3

12、8 2.0 宇生放射性核素 0.01 0.01 地球輻射：外照射 0.46 4.3 地球輻射：內(nèi)照射(氡除外) 0.23 0.6 地球輻射：氡及其衰變物的內(nèi)照射 吸入222Rn 1.2 10 吸入220Rn 0.07 0.1 食入222Rn 0.005 0.1 總計(jì) 2.4 第二節(jié) 作用于人體的輻射源醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第二節(jié) 作用于人體的輻射源二、醫(yī)療輻射 目前，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(shì)是：一方面受檢人數(shù)逐年增加；另醫(yī)療照射總的變化趨勢(shì)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

13、檢查受到一方面由于技術(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。的照射逐年降低。醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)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 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第三節(jié) 放射線對(duì)人體的影響一、確定性效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng) 國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)(International Commission of Radiation Protection，ICRP) 26號(hào)出版物按劑量劑量效應(yīng)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)。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第三節(jié) 放射線對(duì)人體的影響 1. 確定性效應(yīng)

14、determinate effect 確定性效應(yīng)是指輻射損傷的嚴(yán)重程度與所受劑量呈正相關(guān)，確定性效應(yīng)是指輻射損傷的嚴(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(huì)發(fā)生有害效應(yīng)。一般有明顯的閾值，劑量未超過閾值不會(huì)發(fā)生有害效應(yīng)。一般是在短期內(nèi)受較大劑量照射時(shí)發(fā)生的急性損害。研究對(duì)象是在短期內(nèi)受較大劑量照射時(shí)發(fā)生的急性損害。研究對(duì)象為個(gè)體。為個(gè)體。醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第三節(jié) 放射線對(duì)人體的影響 2. 隨機(jī)效應(yīng) stochastic effects 隨機(jī)效應(yīng)研究的對(duì)象是群體，是輻射效應(yīng)發(fā)生的幾率（或隨機(jī)效應(yīng)研究的對(duì)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

15、的發(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。閾值。 在放射防護(hù)中不能只滿足于達(dá)到劑量限值，而對(duì)人員的照在放射防護(hù)中不能只滿足于達(dá)到劑量限值，而對(duì)人員的照射應(yīng)該達(dá)到盡可能低的劑量水平。射應(yīng)該達(dá)到盡可能低的劑量水平。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第三節(jié) 放射線對(duì)人體的影響二、輻射損傷的化學(xué)基礎(chǔ) 1.1.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)電離和激發(fā) 2.2.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。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(duì)生物分子的損傷作用。主要是水自由基對(duì)生物分子的損傷作用。醫(yī)學(xué)輻

16、射防護(hù)第三節(jié) 放射線對(duì)人體的影響 自由基自由基（radicalsradicals） 有一個(gè)或多個(gè)不有一個(gè)或多個(gè)不配對(duì)電子而能獨(dú)立存配對(duì)電子而能獨(dú)立存在的原子或分子，具在的原子或分子，具有極高的不穩(wěn)定性和有極高的不穩(wěn)定性和化學(xué)反應(yīng)性，存在的化學(xué)反應(yīng)性，存在的時(shí)間極其短暫。時(shí)間極其短暫。醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第三節(jié) 放射線對(duì)人體的影響 自由基對(duì)生物大分子的作用自由基對(duì)生物大分子的作用對(duì)核酸分子主要作用于堿對(duì)核酸分子主要作用于堿基、磷酸二酯鍵、核糖?；?、磷酸二酯鍵、核糖。通過脂質(zhì)過氧化作用造成通過脂質(zhì)過氧化作用造成體內(nèi)包括細(xì)胞膜、線粒體膜、體內(nèi)包括細(xì)胞膜、線粒體膜、溶酶體膜、核膜等生物膜的溶酶體膜、核膜等生物

17、膜的損傷，使生物膜的能量傳遞、損傷，使生物膜的能量傳遞、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、信息識(shí)別等功能物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、信息識(shí)別等功能受到影響。受到影響。醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)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)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。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。低的水平。 (As low as reasonably achievable, ALARA)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第四節(jié) 輻射防護(hù)的原則與措施 原則 實(shí)踐的正當(dāng)化實(shí)踐的

18、正當(dāng)化 放射防護(hù)最優(yōu)化放射防護(hù)最優(yōu)化 個(gè)人劑量限值個(gè)人劑量限值 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第四節(jié) 輻射防護(hù)的原則與措施職業(yè)照射公眾有效劑量20mSv/a在規(guī)定的5年內(nèi)平均，任何一年內(nèi)不超過50mSv。1mSv/a眼晶體150mSv15mSv皮膚500mSv50mSv手和足500mSvICRP60ICRP60號(hào)出版物建議的劑量限值號(hào)出版物建議的劑量限值 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)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)三原則經(jīng)典的外照射防護(hù)三原則 時(shí)間時(shí)間(time)(time)防護(hù)防護(hù) 距離距離(distance)(distance)防護(hù)防護(hù) 屏蔽屏蔽(shielding)(shielding)防護(hù)

19、防護(hù) 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)放射防護(hù)基本辦法時(shí)間防護(hù) 距離防護(hù) 屏蔽防護(hù)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第四節(jié) 輻射防護(hù)的原則與措施醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第四節(jié) 輻射防護(hù)的原則與措施 屏蔽醫(yī)學(xué)輻射防護(hù) 帶電帶電 氦核流氦核流 電子流電子流 光子流光子流能譜能譜 單能單能 連續(xù)能譜連續(xù)能譜 單能單能射程射程 （空氣）（空氣） 34cm 1020cm 無限大無限大電離能力（空氣）電離能力（空氣） 1萬萬7萬對(duì)萬對(duì)/cm 607千對(duì)千對(duì)/cm 很小很小穿透力穿透力 弱弱 中中 大大內(nèi)照射危害內(nèi)照射危害 大大 中中 小小外照射危害外照射危害 無無 中中 大大醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)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

20、通過開放性放射源可能通過口、呼吸道、皮膚傷口口、呼吸道、皮膚傷口進(jìn)入人體。進(jìn)入人體。 內(nèi)照射防護(hù)的關(guān)鍵是重在內(nèi)照射防護(hù)的關(guān)鍵是重在預(yù)防預(yù)防，盡一切可能防止放射性核，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(guó)家規(guī)定的素進(jìn)入體內(nèi)，把放射性核素的年攝入量控制在國(guó)家規(guī)定的限值以內(nèi)。限值以內(nèi)。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)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(gè)人防護(hù)，防止擴(kuò)散，除污保潔，防止污染，講究個(gè)人防護(hù)，做好放射廢物處理。做好放射廢物處理。 放射性廢物處理原則放射性廢物處理原則 放置衰變：放置衰變： 濃縮儲(chǔ)存：濃縮儲(chǔ)存： 稀釋排放：稀釋排放：醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第五節(jié) 核醫(yī)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)目比較一、核醫(yī)學(xué)檢查與其它臨床檢查項(xiàng)目比較 統(tǒng)計(jì)表明，統(tǒng)計(jì)表明，CTCT掃描，胸部透視，腹部透視，腰椎攝影，頭掃描，胸部透視，腹部透視，腰椎攝影，頭顱攝影等顱攝影等X 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(cè)定。當(dāng)部位的核醫(yī)學(xué)顯像和功能測(cè)定。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)第五