《卫生学》(第8版)教案之-电离辐射

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1、1 1 12 2 2郑州大学临床医学系卫生学讲堂3 3 3郑州大学临床医学系卫生学讲堂4 4卫生学卫生学教案之教案之5 5 5 物理因素的卫生学特点 电磁辐射的基本特性 非电离辐射与电离辐射的概念与种类 电离辐射的常用单位 接触机会 电离辐射的作用方式和影响因素 电离辐射的生物效应 电离辐射对机体危害的临床表现 电离辐射的防护原则 内容提要内容提要6 6 6掌握掌握：非电离辐射与电离辐射的概念；电离辐射对机体的危害与临床表 现；电离辐射的防护原则。熟悉熟悉：物理因素的卫生学特点；电离 辐射的常用单位；影响电离辐射危害的因素。了解了解：电磁辐射的基本特性；电离辐射的作用方式；教学目的和要求教学目

2、的和要求7 7一、物理因素的卫生学特点一、物理因素的卫生学特点 常见的物理因素，除激光激光是人造光源外，在自然界自然界中本来就均有存在。正常情况下，有些物理因素不但对人体无害无害，反而是人体生理、生活、生产活动所必需必需的，如气温、可见光、声音等。若接触超过一定强度强度或时间时间，则会产生不良影响不良影响，甚至引起病损病损。所以，除了研究物理因素的不良影响或危害外，还应研究其“适宜适宜”范围范围，如至适温度、合理照明等，以创造良好的工作条件。每一种物理因素都有其特定的物理参数物理参数，如气温的温度、振动的频率、速度、加速度，电磁辐射单位面积或体积所产生的能量或强度等。对人体是否造成危害危害以及

3、危害的性质性质和程度程度，取决于取决于这些参数参数。在进行卫生学评价时要对有关参数进行全面测量全面测量。8 职业环境中的物理因素，一般都有明确的来源来源。当产生物理因素的装置装置处于工作工作状态时时，作业环境中存存在在这种因素因素，可造成环境污染，对人体健康产生影响；一旦装置停止工作停止工作，相应的物理因素随之消失消失，脱离接触后无残留无残留，不再造成危害(放射性物质的内照射除外)。故物理因素所致损害的治疗，不需要采用“驱除驱除”或“排出排出”的方法，而主要是针对损害的组织器官、病变特点和程度，采取相应的对症治疗。9 强度强度不不均匀均匀随距离随距离呈呈指数关系衰减指数关系衰减距离防护距离防护

4、连续波连续波脉冲波脉冲波 除非特异性作用非特异性作用外，还表现出特异性作用特异性作用。多为功能性改变功能性改变，严重者可致永久性不可逆损害永久性不可逆损害。10 有些物理因素，如高频电磁场、微波、电离辐射等，看不见看不见、摸不着摸不着、闻不到闻不到、听不到听不到(噪声、振动除外)、觉不到、觉不到(除振动外)，对机体影响无警示作无警示作用用(须悬挂警示牌悬挂警示牌)。人体对某些物理因素(如高、低气温，噪声等)可产生适应现象适应现象，可利用此适应现象保护职业人群,但适应现象具有一定限度,不可忽视积极的预防措施。11 许多情况下，物理因素对机体的危害程度危害程度与物理物理参数不呈直线相关参数不呈直线

5、相关关系，而是在某一范围内无害，高于或低于这一范围对人体可产生不良影响，且影响的部位和表现可完全不同。如正常气温对人体是必需的、有益的，高气温则可引起中暑，低气温则可引起冻伤或冻僵；高气压可引起减压病，低气压则可致高山病等。对于物理因素采取防护措施或制定卫生标准时，不是“消除”这些因素，也不是控制得越低越好，更不能采取用其他因素代替的办法，而是将其控制控制在正常范正常范围围内,条件容许时,使其保持在适宜范围内。12 无特效治无特效治疗手段疗手段加强预防控制加强预防控制加强个人防护加强个人防护取缩短接取缩短接触时间触时间13 电磁辐射，以电磁波的形式在空间向周围辐射传播，具有波的一切特性，其波长

6、()、频率(f)和传播速度(c)之间的关系为:c/f ，f量子能量量子能量生物学作用生物学作用；反之，生物学生物学作用作用。14二、电磁辐射的基本特性二、电磁辐射的基本特性 非电离辐射非电离辐射与电离辐电离辐射射均属于电磁辐射。物理学上无本质区别。但从医学卫生学角度出发，因电磁辐射的 f、不同，其量子能量水平不同，对机体产生的生物学作用也不一样，而且有一由量变到质变量变到质变的过程。据此，分为非电离辐射非电离辐射&电离辐射电离辐射。15三、非电离辐射与电离辐射的概念与种三、非电离辐射与电离辐射的概念与种类类 非电离辐射非电离辐射(nonionizing radiation)：f在100K300

7、GHz的电磁辐射，其量量子能量水平子能量水平12eV,不不足以引起生物体电引起生物体电离离的电磁辐射电磁辐射。如紫外线、可见光、红外线、射频、和人造光源激光等。紫外线的量子能量水平介于非电离辐射与电离辐射之间。16 电离辐射电离辐射(ionizing-radiation):指量子能量水平12eV，可对物体产生电离作用，导致机体严重损伤的电磁辐射和粒子流。包括:来自自然界的宇宙射线、地壳岩石层中的放射性物质，如铀(U,yu)、钍(Th,t)、镭(Ra,li)等和各种人工辐射源，如X射线、射线、宇宙射线等，以及、中子(n)、质子等属于粒子型的电离辐射。略略 与职业卫生有关的电离辐射类型主要有五种，

8、即X、射线和中子(n)，其主要特征见下两页表。17略略 表表3-19 3-19 电离辐射的某些特征电离辐射的某些特征辐射类型质量(u)电荷(e)能量(MeV)空气射程(cm)来源举例10-4nU,yuX注：u是原子质量单位，1u1.6610-27kg；e是电子的电荷，1e1.602210-19(库仑)略略 略 中华人民共和国职业病防治法中华人民共和国职业病防治法 中职业病职业病的定义定义：是指企业、事业单位和个体经济组织的劳动者在职业活动中，因接触粉尘、放射性物质放射性物质和其他有毒、有害物质等因素而引起的疾病。20略略 职业性放射性疾病在上一版职业病名单中仅一条，即放射性疾病(含急性外照射放

9、射病、慢性外照射放射病、内照射放射病及放射性皮肤烧伤)，在物理因素职业病项内。21 略略 2002年4月卫生部颁布的职业病目录(卫生部、劳动保障部，卫法监发2002 108号文)中的法定职业病包括1010类类115115种种：尘肺病尘肺病（13种）职业性放射性疾病职业性放射性疾病（11种）职业中毒职业中毒（56种）物理因素所致职业病（5种）生物因素所致职业病（3种）职业性皮肤病（8种）职业性眼病（3种）职业性耳鼻喉口腔疾病（3种）职业性肿瘤（8种）其它职业病（5种）22略略 2002年4月卫生部颁布的职业病目录(卫生部、劳动保障部，卫法监发2002 108号文)中的法定职业病包括10类115种

10、，其中职业性放射性疾病11种。外照射急性放射病 外照射亚急性放射病 外照射慢性放射病 内照射放射病 放射性皮肤病 放射性肿瘤 放射性骨损伤 放射性甲状腺疾病 放射性性腺疾病 放射复合伤 11.根据职业性放射性疾病诊断标准(总则)可以诊断的其他放射性损伤24四、电离辐射的常用单位四、电离辐射的常用单位 电离辐射过去常用的旧的专用单位旧的专用单位，将逐渐为国际单国际单位制单位位制单位(SISI单位单位)所代替，目前是新旧单位并用、过渡的阶段。放射性活度放射性活度(radioactivity，A A)，也称为放射性强度。是度量放射源本身放射性强弱的物理量，以一个放射源放射源*每秒钟发生的核衰变核衰变

11、*次数来表示。*:一定质量的放射性核素集合称为放射源放射源*:放射性核素自发地放出粒子或光子称为核衰变核衰变放射性活度旧的专用单位是居里(Curie,Ci)，表示放射性核素在1s发生3.71010次核衰变，即：1Ci=3.7Ci=3.710101010s s-1-1。SI单位是“s s-1-1”，专门名称是贝可勒尔(becquerel)，简称贝可 Bq Bq=1Bq=1次核衰变次核衰变/s/s 2.703 2.7031010-11-11CiCi25 照射量照射量(exposure，X X)：是表示辐射场强弱辐射场强弱的指标。仅用于X射线或射线，且受照介质为空气，只能用于能量在10keV到3Me

12、V范围内的X或射线。照射量照射量是指X或射线的光子，在单位质量(dm)的空气中释出的全部电子(正电子和负电子)完全被空气阻止时，在空气中产生的同一种符号的离子的总电荷量的绝对值(dQ)。即：X XdQ/dmdQ/dm 旧的专用单位是伦琴(Roentgen)，简称伦(R)。1R等于在1kg空气中产生2.5810-4库仑的电荷量，SI单位是库仑/公斤(Ckg-1)。1 1R R2.582.581010-4-4 CkgCkg-1-1 1Ckg1Ckg-1-13.8773.87710103 3 R R 26 吸收剂量吸收剂量(absorbed dose，D D)因射线种类不同，电离能的介质传导率不同，

13、能量也不同，即使照射量率相同，也可产生不同的生物效应，为此引入了吸收剂量。吸收剂量吸收剂量表示被照射介质吸收辐射能量的大小，适用于任何类型的电离辐射和任何介质的内、外照射。授予单位质量物质的任何致电离辐射的平均能量，称为吸收剂量吸收剂量(D D)。27 旧的专用单位是拉德(rad)。1rad表示电离辐射授予1g受照物质的平均辐射能量是100尔格(erg)。SI单位是Jkg-1，专门名称是戈瑞(Gray)，简称戈Gy1Gy等于1 kg物质吸收了1J的辐射能量,即：1rad1rad100100erggergg-1-1 1 1GyGy1Jkg1Jkg-1-1 lGylGy100rad100rad 1

14、J 1J10107 7ergerg？28 剂量当量剂量当量(dose equivalent，H H)一定吸收剂量的生物效应取决于辐射的品质和照射条件。不同类型辐射所致吸收剂量相同，而所致生物效应的严重程度或发生概率可不同。为衡量不同类型电离辐射的生物效应，引入了剂量当量的概念，即射线防护上专用于表示电离辐射对机体危害程度的辐射量。在放射防护领域，采用辐射品质因数(Q)表示传能线密度对生物效应的影响，对吸收剂量加权，乘以若干修正系数，使得加权后的吸收剂量能较好地表达发生生物效应的概率和严重程度。这种加权后的吸收剂量，称为剂量当量(H)。29 计算公式为：H HDQNDQN H:为剂量当量,Sv；

15、D:为吸收剂量,Gy；N:为照射条件，是除辐射品质以外的所有其他因素的乘积，ICRP(国际放射防护委员会)指定其值为1；Q:为不同辐射的品质因数(或称线质系数)，用于衡量不同类型的电离辐射在产生有害效应方面的差异，指在单位长度介质中，因电离碰撞而损失的平均能量。Q值愈大，相对生物效应愈强。如介质和吸收剂量相同，则电离作用为：粒子质子电子。其值见下页表。3031 因为Q和N都是无量纲的量，所以剂量当量剂量当量的SISI单位单位和吸收剂量的SI单位相同，都是JkgJkg-1-1。为避免与吸收剂量混淆，特给予它一个专名，即希沃特希沃特(Sievert),简称希希，或西西弗弗(SvSv)。旧的专用单位

16、是雷姆(rem)。1Sv1Sv100rem100rem 铅当量铅当量是衡量防护材料阻挡衡量防护材料阻挡射线能力射线能力的一个指标。某厚度的防护材料与一定厚度的铅板具有相同的阻挡射线效果时，其防护效果则用铅厚度表示，即称之为铅当量铅当量。34五、接触机会五、接触机会射线发生器的生产和使用射线发生器的生产和使用：如加速器、工业X线探伤仪、射线探伤仪等设备、工农业生产中各种辐射装置(含x、射线)的生产和使用。医疗照射医疗照射：近年来能产生电离辐射的医用射线设备在医学上得到广泛应用。如X射线诊断(含X线透视(R道异物的检查)、拍片、CT、ECT、PET)、核医学、放射肿瘤学、放射治疗、介入放射学等,使

17、患者及医护人员射线暴露量大幅度。重复检查广泛存在，仅以1996年与1998年相比，国内X射线诊断、核医学诊断、核医学治疗、放射治疗，分别、人次/千人；各种医疗照射，人均年有效剂量，由80年代后期的0.12 Sv/y 到2000年的0.25 Sv/y。特别是介入放射人员介入放射人员，射线防护意识淡漠，缺乏防护设施 和个人防护用品，挣钱不顾命，然后再花大钱买命。3536核工业系统核工业系统：放射性矿物的开采、冶炼、加工，以及核电站等核反应堆的建设、维护、运转，以及核事故抢险等。37工业工业X X光探伤机光探伤机38切尔诺贝利核电站切尔诺贝利核电站放射性核素的生产放射性核素的生产、加工和使用加工和使

18、用：核素化合物(如放射性发光涂料、放射性诊断试剂、放射性药物等)的生产和使用。天然放射性核素伴生矿或共生矿的开采和加工天然放射性核素伴生矿或共生矿的开采和加工：如稀土矿、钨矿、铅锌矿、磷肥等开采和加工。3940六、电离辐射的作用方式和影响因素六、电离辐射的作用方式和影响因素 作用方式作用方式外照射外照射：特点，只要脱离或远离辐射源，辐射作用即停止。内照射内照射：放射性核素经R道、消化道、皮肤和注射途径进入人体后产生作用，直至排出体外或经10个半衰期以上的蜕变，才可忽略不计。影响因素影响因素 电离辐射对机体的损伤，受辐射因子和机体因素两方面的影响。电离辐射因素电离辐射因素 辐射的物理特性辐射的物

19、理特性：辐射的电离密度和穿透力是影响损伤的重要因素。例如：粒子电离密度虽较大，但穿透力很弱，其主要危害是内照射，外照射作用很小；粒子电离能力较小，但高能粒子有穿透皮肤表层能力；x 和射线穿透力远较粒子强，高能 X 或射线强大的贯穿辐射作用可穿透组织深部或整个人体组织。剂量与剂量率剂量与剂量率：剂量剂量或剂量率剂量率(单位时间内机体所接受的照射剂量，Gy/d、Gy/h或Gy/min)生物效应生物效应，但不全呈直线关系。照射部位照射部位：照射几何条件不同，机体各部位受照不均匀，影响吸收剂量。腹部腹部照射反应最强反应最强，其次为盆腔盆腔、头颈头颈、胸部胸部和四肢四肢。照射面积照射面积：受照面积受照面

20、积作用作用。同照射量，局部照射作用不明显，全身照射面积达13，辐射效应明显。机体因素机体因素 种系演化演化，机体组织结构愈复杂组织结构愈复杂，辐射易感性易感性。组织组织对辐射易感性辐射易感性与细胞分裂活动细胞分裂活动成正比正比，与分化程度分化程度成反比反比(对肿瘤放、化疗有指导意义)。辐射敏感性还与C间期染色体的体积成正比，即与DNA含量有关。具有增殖能力的C，所处的C周期不同，辐射敏感性也不同，以DNA合成期敏感性最高。不同种类C的辐射敏感性，L组织、胸腺、骨髓、性腺和胚胎，呈高度易感性；肌肉、结缔组织的易感性最低。由高到低依次为：淋巴C、原RBC、髓C、骨髓巨核C、精C、卵C、空肠和回肠的

21、腺窝C、皮肤及器官的上皮C、眼晶状体上皮C、软骨C、骨母C、血管内皮C、腺上皮C、肝C、肾小管上皮C、神经胶质C、神经C、肺上皮C、肌C、结缔组织C和骨C。电离辐射的生物效应电离辐射的生物效应：国际放射防护委员会(ICRP)建议分为2类：随机效应随机效应(stochastic effects)：指辐射损伤效应发生的概率与剂量大小有关，但损伤的程度与剂量无关，且不存在损伤效应的阈值水平，如致癌效应、遗传效应等。非随机效应非随机效应(non-stochastic effects)，又称确定性效应或肯定效应(deterministic effects)：指当接受剂量超过一定水平(阈值)时，损伤效应发

22、生的概率将急剧，且损伤严重程度也随剂量而，在阈值以下，不会产生有害效应。如放射性皮肤损伤(radiation skin injury)、放射性生育障碍(radiation induced fertility disturbance)、放射性白内障、放射病(radiation sickness)等。七、电离辐射对机体的危害与临床表现七、电离辐射对机体的危害与临床表现放射损伤机制放射损伤机制原发作用原发作用：电离辐射直接作用于生物大分子，如脱氧核糖核酸、核蛋白、酶类，使其发生电离、激发、化学键断裂分子变性、结构破坏；还可使组织分子发生电离，或激发，产生大量活性氧类，如：OH、HO2等。继发作用继发

23、作用：在原发作用的基础上，染色体畸变、基因移位或缺失C核分裂抑制病理性核分裂等损害。机体酶类对射线敏感，酶的活性异常一系列病理改变。电离辐射的上述作用C损伤，特别是DNA损伤。当一个器官或组织中有足够多的C损伤、死亡或丧失功能肯定效应。如体C的DNA损伤，特别是干C的DNA损伤，而C仍能维持分裂增殖能力，就可能在体内形成突变的C株，最终可能发生恶性肿瘤恶性肿瘤。当发生在性腺生殖C时，则可能把错误的遗传信息传递给子代遗传效应遗传效应。电离辐射对机体的影响电离辐射对机体的影响电离辐射的生物学效应，可分为大剂量照射所致的急性效应、低剂量长期照射引起的慢性效应，以及受照射后发生的远期效应等。电离辐射过

24、量照射可致机体发生放射性疾病放射性疾病，包括：全身性放射性疾病全身性放射性疾病：如，急、慢性放射病;局部放射病局部放射病：如，急、慢性放射性皮炎；远期损伤远期损伤：如，放射线所致的白血病、甲状腺癌。放射病的概念、类型及其特点放射病放射病(radiation sickness)：是指一定剂量电离辐射作用于人体所致全身或局部性放射性损伤。临床上分为急性、亚急性和慢性放射病。放射性疾病属于我国的法定职业病。外照射急性放射病外照射急性放射病：指短期内一次或多次受到大剂量照射，吸收剂量达1Gy以上 所致的全身性疾病。多见于事故性照射、核爆炸、放射性治疗等。其病程时相性明显：分为初期、假愈期、极期和恢复期

25、。按临床表现热点分为三种类型按临床表现热点分为三种类型。骨髓型骨髓型：最为多见，照射剂量110Gy，主要引起骨髓等造血系统损伤，白C和感染性出血，口咽部感染灶最明显。时相性特征明显。胃肠型胃肠型：照射剂量1050Gy，表现为：频繁呕吐、腹泻，水样便或血水便，可导致失水，易并发肠麻痹、肠套叠、肠梗阻等。脑型脑型：照射剂量50Gy，受照后，短时出现精神萎靡，很快转为意识障碍、共济失调、抽搐、躁动和休克。诊断诊断治疗治疗外照射亚急性放射病外照射亚急性放射病：指人体在较长时间内(数周数月)受较大剂量、连续或间断外照射，累计吸收剂量1Gy时所致的全身性疾病。造血机能障碍是其基本病变，以造血组织破坏、再障

26、、骨髓C异常，骨髓f化等为主要病变。其治疗原则治疗原则，是保护、促进造血机能恢复，改善全身状况，预防感染感染、出血出血等并发症。51外照射慢性放射病外照射慢性放射病：指较长时间内连续或间断受到超剂量当量限值(0.05Sv)的外照射所致的全身性损伤。多见于长期从事放射工作、防护条件差，或不重视核素操作防护者。临床表现临床表现：早期主要为类神经征、造血系统改变、消化系统障碍和生育功能等。后期：腱反射、腹壁反射减退等神经反射异常。妇女可有月经紊乱，经量或闭经。外周血检查：WBC总数先后(4000/mm3)，中性粒C，淋巴、单核和嗜酸性C。骨髓早期变化不明显，稍晚呈粒C增生和成熟不良，晚期为各系血C再

27、生。除全身性放射病表现外，还可伴有局部放射性损害，如放射性皮肤损伤、放射性白内障等。诊断诊断：需在查明接触史、个人受照水平的基础上，综合分析体检结果，排除其他疾患，依据外照射慢性放射病诊断标准(GBZ 105-2002)进行诊断。略略 内照射放射病内照射放射病(internal radiation sickness)：是指大量放射性核素经R道、皮肤粘膜、消化道，或注射途径进入体内，作为放射源，对机体照射而引起的全身性疾病。略略 放射性复合伤放射性复合伤54八、电离辐射的防护原则八、电离辐射的防护原则 防护目标防护目标：防止对机体危害的肯定效应；采取措施尽可能随机效应的发生率，使照射量控制在可接

28、受的安全水平。防护依据防护依据：电离辐射防护与辐射源安全基本标准(GB 188712002)，是我国现行的放射防护标准，它包括行为准则和剂量限值两个部分。防护要点辐射防护三原则辐射防护三原则：任何照射必须具有正当理由正当理由；辐射防护实现最优化最优化遵守个人剂量当量限值剂量当量限值规定。归纳为“三性三性”，即：必要性必要性、科学性科学性、法规性法规性。55外照射防护外照射防护：必须具备有效屏蔽屏蔽设施，与辐射源保持一定的安全距离距离以及 合理的工作时间时间。简称“屏蔽防护屏蔽防护、距离防护距离防护、时间防护时间防护”。内照射防护内照射防护：采取措施防止放射性核素经R道、皮肤粘膜和消化道体内；防

29、止核素污染空气、水体和土壤。56略 辐射监测辐射防护监测是指为估算公众及工作人员所受辐射剂量而进行的测量，它是辐射防护的重要组成部分，是衡量公众和工作人员生活环境条件的重要手段。分为个人剂量监测和放射性场所监测。个人剂量监测个人剂量监测：个人剂量监测是对个人实际所受剂量大小的监测。它包括个人外照射剂量监测、皮肤污染监测和体内污染监测。放射性场所监测放射性场所监测：一般包括工作场所、X射线和中子外照射水平监测；工作场所表面污染监测；空气中气载放射性核素浓度监测。略 放射工作人员的健康检查由放射卫生防护部门与指定的医院协同组织具有放射医学知识的医生为主，对放射工作人员进行健康检查。健康检查分为：就

30、业前检就业前检查、就业后的定期检查就业后的定期检查、脱离放射工作时脱离放射工作时的检查和其后的随访的检查和其后的随访。放射工作人员应建立个人健康档案，当工作调动时，随职员档案一起移交。接受特殊照射的人员，受照射剂量当量接近者，应及时进行医学检查，并进行必要的医学处理。略 放射事故随着核能开发，各种射线装置和放射性核素的日益广泛应用，放射事故时有发生，值得高度重视，认真对待。放射事故的性质可分为责任事故，技术事故和其它事故三种，放射事故的级别可分为一般事故，重大事故和特大事故三级。放射事故的类别可分为人员受超剂量照射事故，撒、漏、丢失放射性物质事故，超过年摄入量限值事故，超过表面污染控制水平事故和其它事故五类。endend 上课开始一句话：“同学们好！很高兴有机会和同同学们好！很高兴有机会和同学们一块儿学习、共同讨论学们一块儿学习、共同讨论”。今天一句话：由于本人 水平低、脑子懒，水平低、脑子懒，教学当中多缺点；教学当中多缺点；欢迎多多提意见，欢迎多多提意见，为的是 教学效果提升点；教学效果提升点；临床预防一根绳，临床预防一根绳，保护健康是夙愿；保护健康是夙愿；希望以后多交流，希望以后多交流，互相帮助共发展！互相帮助共发展！60616161郑州大学临床医学系卫生学讲堂626262