電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

1、第五章 電離輻射生物學(xué)效應(yīng)講課教師：郝曉娜1第1頁 （1）對(duì)病人主要是內(nèi)照射（即放射性核素進(jìn)入人體內(nèi)產(chǎn)生照射），對(duì)醫(yī)務(wù)人員主要是外照射（即放射性核素從人體外發(fā)射射線對(duì)人體產(chǎn)生照射），但管理不妥也可產(chǎn)生內(nèi)照射。 （2）因?yàn)榉派湫运幤吩隗w內(nèi)特殊分布，病人全身受照劑量小，個(gè)別器官、組織受照劑量高。核醫(yī)學(xué)輻射特點(diǎn):2第2頁第一節(jié) 作用于人體電離輻射源3第3頁 一、天然輻射源（natural sources of radiation） 在人類生存環(huán)境中，天然存在著各種射線和放射性物質(zhì)，稱為天然本底輻射。包含宇宙射線、地球環(huán)境介質(zhì)輻射、生物體內(nèi)放射性核素等。4第4頁 1.宇宙射線（cosmic rays）

2、 從宇宙空間發(fā)射而來高能粒子流，由初級(jí)宇宙射線和次級(jí)宇宙射線組成，不一樣時(shí)間、不一樣緯度、不一樣高度其強(qiáng)度不一樣，與太陽活動(dòng)周期相關(guān)，受地 球磁場(chǎng)作用偏向兩極高 緯度地域。能量范圍寬，強(qiáng)度隨海拔高度、緯度不一樣而改變。對(duì)人體產(chǎn)生外照射。 5第5頁 星球碰撞、爆炸等形成微粒在宇宙空間磁場(chǎng)作用下形成高能粒子流。主要成份是P（占83%89%）、（10%15%），還有一些重元素核及高能電子（1%2%），能量為1031014MeV。 初級(jí)宇宙射線6第6頁 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，與大氣分子發(fā)生核反應(yīng)形成光子、電子、質(zhì)子、中子、介子等射線以及產(chǎn)生3H、14C、7Be、22Na、8

3、5Kr等放射性核素，形成對(duì)地球天然輻射。地球上每個(gè)人受到來自宇宙射線照射平均劑量率約為0.38mSv/a。 7第7頁系列衰變有鈾系、錒系和釷系三種，其共同特征：2. 地球輻射 天然存在放射性系列衰變 （1）起始衰變母體核素有能夠與地球年紀(jì)相比半衰期。 （2）數(shù)十次系列衰變直到成為穩(wěn)定性鉛為止衰變產(chǎn) 物均是放射性核素，衰變過程中有放射性氡氣（222Rn2）產(chǎn)生。 （3）最終變成穩(wěn)定性鉛。 地球輻射對(duì)人體影響有外照射和內(nèi)照射。 8第8頁 40K、14C等單獨(dú)存在天然放射性核素9第9頁3、生物體內(nèi)放射性核素 環(huán)境介質(zhì)中天然放射性核素經(jīng)過各種渠道（比如經(jīng)過呼吸、飲食進(jìn)入人體）進(jìn)入生物體內(nèi)。在人體內(nèi)內(nèi)照

4、射劑量率約為1.52mSv/a。10第10頁二、人工輻射源(man-made sources radiation)1、核爆炸對(duì)環(huán)境輻射 放射性落下灰，除局部污染 外，部份進(jìn)入地球表面大氣 對(duì)流層和平流層，形成帶 狀沉降或全球沉降。落下灰放射性成份:核裂變產(chǎn)物、感生放射性核素和未反應(yīng)核燃料，絕大部分是和放射性核素。11第11頁2、 核動(dòng)力及生產(chǎn)、使用放射性核素企業(yè)、部門、企業(yè)等排出“三廢”或意外事故釋放出放射性核素所造成局部污染。12第12頁3、醫(yī)療照射和日常生活中接觸放射源A、X線診療照射B、核醫(yī)學(xué)診療與治療C、腫瘤放射治療：X刀、刀、加速器等D、日常生活中接觸放射源：含226Ra、3H、14

5、7Pm等發(fā)光涂料刻度儀器、鐘表、火災(zāi)報(bào)警器、安全檢驗(yàn)X線機(jī)等。13第13頁三、環(huán)境放射性物質(zhì)進(jìn)入機(jī)體路徑1、直接進(jìn)入：消化道食入、呼吸道吸入、皮 膚、粘膜、傷口侵入。2、生物循環(huán)：經(jīng)食物鏈進(jìn)入。 食物鏈：環(huán)境中放射性核素，經(jīng)過食物和水由消化道進(jìn)入體內(nèi)全部行經(jīng)過程。14第14頁第二節(jié) 輻射生物學(xué)效應(yīng)機(jī)理15第15頁 電離輻射生物效應(yīng)是研究核射線能量傳遞給生物機(jī)體后引發(fā)生物機(jī)體改變和反應(yīng)。 分為若干性質(zhì)不一樣且又相互聯(lián)絡(luò)階段：物理階段、物理-化學(xué)階段、化學(xué)階段和生物學(xué)階段。其效應(yīng)分為原發(fā)性效應(yīng)和繼發(fā)性效應(yīng)。16第16頁一、原發(fā)作用（包含物理、物理-化學(xué)、化學(xué)階段） 物理階段：射線作用于生物體，將部

6、份或全部能量以電離，激發(fā)形式轉(zhuǎn)移機(jī)體，使機(jī)體組織取得能量，這一階段時(shí)間很短，約10-16-10-18S。17第17頁 物理-化學(xué)階段： 機(jī)體吸收輻射能后，首先發(fā)生分子水平改變，尤其是使生物大分子損傷。分子損傷機(jī)理可分為直接作用和間接作用。18第18頁 直接作用：生物體內(nèi)含有活性大分子直接接收射線能量，因?yàn)殡婋x和激發(fā)作用，造成產(chǎn)生化學(xué)斷裂，分子結(jié)構(gòu)改變，引發(fā)功效和代謝障礙。 間接作用：射線作用于機(jī)體內(nèi)小分子，產(chǎn)生水自由基（氧化自由基）等原發(fā)輻射產(chǎn)物（*H、*OH、*H2O、*H2O2、*e-aq），再對(duì)生物大分子作用，引發(fā)損傷，因?yàn)闄C(jī)體細(xì)胞含水量很高，該損傷作用嚴(yán)重。 19第19頁 自由基（ra

7、dicals）： 有一個(gè)或多個(gè)不配對(duì)電子而能獨(dú)立存在原子或分子，含有極高不穩(wěn)定性和化學(xué)反應(yīng) 性，存在時(shí)間極其短 暫。20第20頁 射線作用于水分子激發(fā)不穩(wěn)定高能態(tài)化學(xué)鍵斷裂氫自由基或氫氧自由基 水分子被激發(fā)： H2OHOH 水分子被電離： H2O H2O +e- H2O +H+OH * e-+ H+H* e-+ H2O H2O- H*+ OH- e-+ H2O e-aq eaq是水分子電離產(chǎn)生e-動(dòng)能耗盡被水分子俘獲形成水化電子，有極強(qiáng)還原性。21第21頁 對(duì)核酸分子主要作用于堿基、磷酸二酯鍵、核糖。 自由基作用于生物大分子22第22頁 經(jīng)過脂質(zhì)過氧化作用造成體內(nèi)包含細(xì)胞膜、線粒體膜、溶酶體膜

8、、核膜等生物膜損傷，使生物膜能量傳遞、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、信息識(shí)別等功效受到影響。 23第23頁使細(xì)胞蛋白質(zhì)氧化、脫氫，造成蛋白質(zhì)失活，結(jié)構(gòu)改變，化學(xué)鍵斷裂或使蛋白質(zhì)交連、聚合，從而影響蛋白質(zhì)正常功效。糖鏈斷裂或失活24第24頁輻射所致染色體損傷25第25頁 化學(xué)階段： 大分子物質(zhì)線粒體氧化磷酸化過程、DNA和蛋白質(zhì)合成、代謝均受到抑制，組織中DNA含量降低，分解產(chǎn)物增多，蛋白質(zhì)分解代謝增強(qiáng)，出現(xiàn)負(fù)氮平衡。26第26頁 輻射靶細(xì)胞損傷細(xì)胞三種“死亡”方式：馬上死亡：數(shù)百Gy-細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)凝固；“非分裂死亡”或“間期死亡”- 數(shù)十Gy， 終止代謝活動(dòng)，細(xì)胞瓦解、溶解；“細(xì)胞死亡”或“分裂死亡”-幾Gy后，

9、還有幾次分裂，就不再分裂了；喪失繼續(xù)增殖能力。27第27頁二、繼發(fā)作用-輻射生物學(xué)基礎(chǔ) 因?yàn)樵l(fā)作用造成生物大分子損傷，造成細(xì)胞微細(xì)結(jié)構(gòu)損傷和破壞，甚至引發(fā)細(xì)胞死亡。在細(xì)胞損傷基礎(chǔ)上，引發(fā)各組織器官和系統(tǒng)損傷，造成臨床癥狀出現(xiàn)，甚至機(jī)體死亡。 原發(fā)作用和繼發(fā)作用無明確劃分界限。28第28頁繼發(fā)作用產(chǎn)生機(jī)理1.神經(jīng)體液失調(diào)，進(jìn)而影響組織代謝、血管口徑改變，使局部組織產(chǎn)生變性或壞死。2.細(xì)胞膜、血管壁通透性改變。3.“毒血癥”作用：機(jī)體受照后， 細(xì)胞或組織產(chǎn)生一些有毒 活性物質(zhì)，經(jīng)血液流到全身，引發(fā)損傷。29第29頁 生物分子、細(xì)胞有修復(fù)、再生和代謝能力。損傷、修復(fù)斗爭(zhēng)結(jié)果決定著機(jī)體預(yù)后。 生物效

10、應(yīng)強(qiáng)產(chǎn)生不可逆改變機(jī)體損 傷、死亡30第30頁 生物效應(yīng)弱細(xì)胞代償修復(fù)、再生 康復(fù) 損傷修復(fù)后，還可能在生物大分子DNA中存在突變基因，可能會(huì)造成出現(xiàn)遠(yuǎn)期致癌或遺傳效應(yīng)。31第31頁第三節(jié) 組織器官輻射效應(yīng) 32第32頁（一）造血組織輻射損傷 造血組織輻射損傷能夠經(jīng)過外周血細(xì)胞改變反應(yīng)，易于觀察，故有生物劑量儀之稱。 1.造血組織損傷特點(diǎn) 血液系統(tǒng)輻射損傷主要是造血細(xì)胞增殖能力抑制或喪失。 造血組織受損傷程度能夠反應(yīng)受照劑量大小。血液系統(tǒng)改變是輻射損傷臨床診療和預(yù)后判斷指針。33第33頁 2.造血干細(xì)胞有極高輻射敏感性，受射線照射后造血干細(xì)胞可因輻射致細(xì)胞壞死（necrosis）和細(xì)胞凋亡(a

11、poptosis)，其數(shù)量隨受照劑量呈指數(shù)規(guī)律下降。受較大劑量照射后，造血干細(xì)胞被破壞，數(shù)量急劇降低，余下造血干細(xì)胞經(jīng)過自我復(fù)制和分化為祖細(xì)胞以恢復(fù)造血功效。故含有極大潛在修復(fù)能力。在受到極其嚴(yán)重輻射損傷后，才必須進(jìn)行干細(xì)胞移植，輕度損傷時(shí)可采取輸血治療等辦法。 34第34頁 3.外周血細(xì)胞改變:輻射對(duì)外周血細(xì)胞作用不顯著，主要是抑制造血細(xì)胞增殖能力使血細(xì)胞起源降低，引發(fā)外周血細(xì)胞數(shù)量下降，較大劑量照射則能引發(fā)血細(xì)胞壽命縮短。淋巴細(xì)胞嗜中性細(xì)胞血紅蛋白Days0 10 20 30 40 50 60血小板35第35頁 (二)消化道粘膜，尤其是小腸絨毛上皮細(xì)胞是更新快、增生活躍組織，輻射敏感性很高

12、，受射線照射后，很快引發(fā)上皮細(xì)胞分裂抑制，腸淋巴組織破壞。因?yàn)槭澄餁堅(jiān)却碳ぃ子诶^發(fā)感染。所以受射線照射早期即出現(xiàn)惡心、嘔吐、食欲不振，繼而出現(xiàn)腹瀉、血大便等消化道癥狀。36第36頁（三）成年人中樞神經(jīng)系統(tǒng)屬放射敏感性不太高組織，但一旦發(fā)生損傷，往往是不可逆。 1.0 Gy 照射可出現(xiàn)腦電圖異常數(shù)十Gy照射后，可引發(fā)腦組織水腫、出血，嚴(yán)重者發(fā)生神經(jīng)細(xì)胞壞死等形態(tài)學(xué)改變，病人出現(xiàn)無力、嗜睡，重者昏迷等癥狀 。50 Gy 以上一次大劑量照射，引發(fā)受照者全身痙攣，乃至死亡。37第37頁 內(nèi)分泌腺除性腺外，形態(tài)上對(duì)輻射亦不甚敏感，在致死劑量照射后垂體、腎上腺、甲狀腺等功效都出現(xiàn)時(shí)相性改變，早期功效增

13、強(qiáng)，分泌增多，隨即功效降低。(四)內(nèi)分泌系統(tǒng)38第38頁（五）睪丸和卵巢輻射損傷 放射線主要抑制精原干細(xì)胞和精原細(xì)胞分裂，總效果就是精子數(shù)降低。女性性腺放射敏感性較男性性腺略低。 據(jù)文件報(bào)道，男女受照人員全身一次1.5 Gy照射時(shí)，可引發(fā)短時(shí)間生殖能力降低，5.0 Gy 全身一次照射可引發(fā)12年或更長時(shí)間無生育，普通8.0 Gy 以上全身一次照射可引發(fā)生殖能力難以恢復(fù)損害。 39第39頁（六）心血管系統(tǒng) 心臟對(duì)輻射敏感性較低，10Gy以上照射可引發(fā)心肌改變，包含心肌纖維腫脹，變性壞死甚至肌纖維斷裂等。40第40頁 血管方面以小血管較為敏感，尤其是毛細(xì)血管敏感性最高。臨床可見皮膚充血、紅斑。10

14、Gy照射后數(shù)小時(shí)即可出現(xiàn)，照射1Gy則數(shù)日后才出現(xiàn)。小血管病變是受損傷器官晚期萎縮，功效降低原因。41第41頁（七）免疫系統(tǒng)（一）非特異性免疫改變 1皮膚粘膜屏障功效減弱 2細(xì)胞吞噬功效減弱 3非特異性體液因子殺菌活力降低 42第42頁（二）特異性免疫改變 照射后對(duì)體液免疫和細(xì)胞免疫都有影響，但體液免疫較細(xì)胞免疫敏感性高。 43第43頁（三）一些調(diào)整免疫功效細(xì)胞因子改變 小鼠全身照射后，脾臟生成白細(xì)胞介素2（IL-2）和干擾素（IFN）功效受抑。44第44頁（八）成年人中樞神經(jīng)系統(tǒng)屬放射敏感性不太高組織，但一旦發(fā)生損傷，往往是不可逆。 1.0 Gy 照射可出現(xiàn)腦電圖異常數(shù)十Gy照射后，可引發(fā)腦

15、組織水腫、出血，嚴(yán)重者發(fā)生神經(jīng)細(xì)胞壞死等形態(tài)學(xué)改變，病人出現(xiàn)無力、嗜睡，重者昏迷等癥狀 。50 Gy 以上一次大劑量照射，引發(fā)受照者全身痙攣，乃至死亡。45第45頁 (九)皮膚也是輻射敏感性較高組織之一。常見癥狀是毛發(fā)脫落、指甲發(fā)育不良等。較大劑量照射可引發(fā)局部紅斑、潰瘍等。46第46頁第三節(jié) 電離輻射生物學(xué)效應(yīng) 分類和影響原因 一、分類 二、影響原因47第47頁一、分類 1、軀體效應(yīng)與遺傳效應(yīng)（按效應(yīng)對(duì)象分類） 軀體效應(yīng)直接表現(xiàn)所受照射者本人身上效應(yīng)，有局部和整體之分，輕重程度決定于照射劑量大小。 遺傳效應(yīng)因?yàn)槭苷照弑救松臣?xì)胞遺傳物質(zhì)受損，造成產(chǎn)生遺傳性疾病（后代）。48第48頁2、確定性

16、效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)（按規(guī)律分類）（1）確定性效應(yīng)(determinate effect) 確定性效應(yīng)是指輻射損傷嚴(yán)重程度與所受劑量呈正相關(guān)，有顯著閾值，劑量未超出閾值不會(huì)發(fā)生有害效應(yīng)。普通是在短期內(nèi)受較大劑量照射時(shí)發(fā)生急性損害。如急性放射病、皮膚放射損傷等，可制訂防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。 49第49頁確定性效應(yīng)50第50頁（2）隨機(jī)效應(yīng)(stochastic effects) 隨機(jī)效應(yīng)研究對(duì)象是群體，是輻射效應(yīng)發(fā)生幾率（或發(fā)病率而非嚴(yán)重程度）與劑量相關(guān)效應(yīng)，不存在詳細(xì)閾值,隨機(jī)效應(yīng)主要包含輻射誘發(fā)癌癥或遺傳效應(yīng)。51第51頁低輻射劑量興奮效應(yīng):一定低劑量對(duì)生物生命活動(dòng)輻射興奮效應(yīng)(hormesis)。 曾匯報(bào)低

17、輻射劑量興奮效應(yīng)： 促進(jìn)動(dòng)物生長與發(fā)育延長壽命改善幼體存活率改善傷口愈合增強(qiáng)對(duì)感染抵抗力降低致癌機(jī)率52第52頁 深入研究還發(fā)覺其作用機(jī)制方面，有免疫興奮效應(yīng)，DNA修復(fù)興奮效應(yīng)，誘導(dǎo)自由基和活性氧去除等。 試驗(yàn)研究還證實(shí)低劑量輻射興奮效應(yīng)發(fā)生過程中有對(duì)應(yīng)基因表示和表示產(chǎn)物蛋白質(zhì)合成，這些基因及其表示產(chǎn)物經(jīng)過上調(diào)或下調(diào)對(duì)應(yīng)基因表示來影響上述過程。 53第53頁 但 是 美國科學(xué)院一個(gè)研究小組（，6，29）否定了一些科學(xué)家聲稱小劑量輻射無害、甚至可能還有益觀點(diǎn)。 他們認(rèn)為任何劑量輻射，不論它有多低，都存在致癌風(fēng)險(xiǎn)。在累計(jì)接收輻射劑量到達(dá)100mSv人中，1%人會(huì)患有實(shí)體癌或白血病。54第54頁

18、但因?yàn)檩椛渖镄?yīng)是一個(gè)復(fù)雜問題，低劑量輻射興奮效應(yīng)還有很多急待處理問題，與傳統(tǒng)隨機(jī)效應(yīng)理論也相矛盾。還有待于深入探索和驗(yàn)證。 低劑量輻射有害 ? 有益 ? 沒有影響 ?55第55頁 3、近期效應(yīng)和遠(yuǎn)期效應(yīng)（按時(shí)間分類） 近期效應(yīng)：受照后幾天至幾個(gè)月出現(xiàn) 效應(yīng)，包含急性和慢性效 應(yīng)。 遠(yuǎn)期效應(yīng)：受照后幾年或更長時(shí)間出現(xiàn) 改變，如癌、白內(nèi)障、輻 射遺傳效應(yīng)等。56第56頁4、按照射劑量率分 急性效應(yīng)和慢性效應(yīng)5、按照射方式分 （1）外照射與內(nèi)照射 （2）局部照射和全身照射 57第57頁（一）與輻射相關(guān)原因 1、輻射源種類與劑量 輻射種類不一樣產(chǎn)生生物效應(yīng)不一樣，危害程度不一樣，和中子含有較高傳能

19、線密度（LET），其生物效應(yīng)大于低LET輻射（X、）。 劑量率越大危害越大，當(dāng)超出一定劑量率水平后，生物效應(yīng)與劑量率之間失去百分比關(guān)系。二、影響原因58第58頁傳能線密度（Linear energy transfer LET） 帶電粒子在某一長度徑跡上消耗能量與該徑跡長度之比。相對(duì)生物效應(yīng)（relative biological effectiveness,RBE）： X、射線產(chǎn)生生物效應(yīng)劑量/某種輻射產(chǎn)生相同生物效應(yīng)劑量。59第59頁2、照射方式，照射次數(shù)和面積照射方式：內(nèi)照射：放射性核素或物質(zhì)進(jìn)入機(jī)體內(nèi)，產(chǎn)生照射。生物效應(yīng)與放射性核素理化性質(zhì)、侵入路徑、分布、代謝、排出特點(diǎn)及有效半衰期相關(guān)

20、。外照射：輻射源在體外，機(jī)體受到射線輻射。生物效應(yīng)與輻射源強(qiáng)度、與受照部位距離及受照時(shí)間相關(guān)。60第60頁 照射次數(shù)與照射面積：相同劑量條件下，分次照射和單次照射，生物效應(yīng)不一樣；在相同劑量條件下，照射面積越大，輻射生物效應(yīng)越嚴(yán)重。61第61頁（二）受照機(jī)體對(duì)射線敏感程度影響 1、不一樣物種，不一樣個(gè)體敏感性不一樣 機(jī)體結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，對(duì)射線敏感程度越高。個(gè)體在不一樣發(fā)育時(shí)期，敏感度不一樣，胚胎期高于胎兒期，高于幼兒期，高于青少年期，高于成年。62第62頁 2、同一個(gè)體不一樣器官、組織、細(xì)胞敏感程度不一 人體組織分為高、中、低三類敏感度： 高度敏感：淋巴組織和細(xì)胞，胸腺組織和細(xì)胞，骨髓和原始紅細(xì)胞

21、、粒細(xì)胞、原核細(xì)胞；中度敏感：性腺與生殖細(xì)胞，眼與角膜晶體細(xì)胞、皮膚與皮粘腺、汗腺細(xì)胞； 低度敏感：骨、肌肉、結(jié)締組織。63第63頁（三）環(huán)境 1、溫度：溫度降低可使輻射損傷減低。 2、氧：輻射效應(yīng)隨周圍介質(zhì)氧濃度增加而增加氧效應(yīng)。 氧增強(qiáng)比（Oxygen enhancement ratio OER），缺氧條件下產(chǎn)生一定生物效應(yīng)劑量與有氧條件下產(chǎn)生同等效應(yīng)劑量比值。 輻射防護(hù)劑 3、化學(xué)物質(zhì) 輻射增敏劑64第64頁第四節(jié) 電離輻射遠(yuǎn)后期 效 應(yīng)65第65頁一、輻射對(duì)造血組織影響1、損傷特點(diǎn)A、受損程度與劑量呈正相關(guān)；B、損傷形式是對(duì)造血細(xì)胞增殖能力抑制或喪失。2、造血干細(xì)胞對(duì)輻射有極高敏感性，

22、受照后可因輻射致死和凋亡。66第66頁 3、對(duì)外周血細(xì)胞影響： 大劑量照射會(huì)造成血小板形態(tài)及功效改變。損傷凝集和抗出血功效，機(jī)體發(fā)生出血傾向。大劑量照射可使紅細(xì)胞損傷，壽命縮短，因?yàn)榘准?xì)胞比紅細(xì)胞放射敏感性高，受照后白細(xì)胞數(shù)量可急劇降低。67第67頁68第68頁二、電離輻射致癌效應(yīng) 特點(diǎn)： 1.輻射既能夠是致癌始動(dòng)因子，又能夠 是促進(jìn)因子；既是致癌劑，又是致突變 劑。 2.電離輻射有誘發(fā)幾乎全部種系哺乳動(dòng)物 全部組織腫瘤能力，這是任何一個(gè) 化學(xué)致癌物都不能比擬。69第69頁 電離輻射致癌劑量-效應(yīng)關(guān)系： 在較低劑量階段，腫瘤誘發(fā)占優(yōu)勢(shì)，伴隨劑量增加，殺死細(xì)胞概率比腫瘤轉(zhuǎn)化概率大多，所以大劑量時(shí)

23、癌變細(xì)胞滅活占優(yōu)勢(shì)，而頂峰時(shí)劑量是二者持平。70第70頁 注： 分別表示數(shù)據(jù)來自不一樣文件71第71頁電離輻射致癌潛伏期（incubation period）潛伏期：是指受照后到腫瘤顯現(xiàn)所經(jīng)歷時(shí)間，它分為：1.真潛伏期：指從照射到細(xì)胞開始不受控制生長所需時(shí)間。2.臨床潛伏期：指從受照到腫瘤被確診時(shí)間。72第72頁輻射誘發(fā)人體惡性腫瘤潛伏期（年）73第73頁影響電離輻射致癌原因：1.敏感性原因： 人體不一樣組織對(duì)輻射致癌效應(yīng)顯著不一樣，敏感性最高組織是甲狀腺和骨髓，而前列腺、睪丸和子宮幾乎不被輻射所誘發(fā)。2.年紀(jì)原因： 年紀(jì)是影響自發(fā)癌主要原因，10歲以下白血病危險(xiǎn)系數(shù)最高；20歲左右女性乳腺癌

24、危險(xiǎn)系數(shù)最高；肺癌隨受照時(shí)年紀(jì)增加而增加。74第74頁3. 性別原因 乳腺癌、甲狀腺癌女性高于男性，白血病男性略高于女性。其它類腫瘤在性別上差異不大。4.其它原因 輻射致癌還受遺傳原因和環(huán)境原因影響，如猶太人兒童甲狀腺癌發(fā)生率比其它少數(shù)民族高；吸煙可使鈾礦工肺癌發(fā)生率增高。75第75頁電離輻射誘發(fā)染色體畸變：1.數(shù)目改變-“多倍體”和“非整倍體”。2.結(jié)構(gòu)上改變-斷裂。76第76頁 電離輻射致突變效應(yīng) 引發(fā)遺傳物質(zhì)改變不但能引發(fā)點(diǎn)突變,也能引發(fā)染色體結(jié)構(gòu)改變。 電離輻射引發(fā)突變效應(yīng)特點(diǎn)：1.射線誘發(fā)突變頻率與輻射劑量成正比；2.沒有劑量閾值，難以制訂防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)來預(yù)防它發(fā)生；3.效應(yīng)可受或不受劑量

25、率影響；4.高LET輻射效應(yīng)大于低LET輻射。77第77頁 染色體畸變模式圖應(yīng)用：用染色體畸變率來估算人體接觸輻射劑量大小方法被稱為生物劑量估算法（生物劑量計(jì)）。78第78頁染色體輻射劑量估算染色體改變可作為照射劑量估算和事故照射近期及遠(yuǎn)期效應(yīng)觀察指標(biāo)。用于生物劑量估算畸變主要有雙著絲粒（dic）、著色粒環(huán)（r）和無著絲粒斷片（ace），其中以dic或“dic+r”較為準(zhǔn)確。當(dāng)前微核試驗(yàn)也被用作染色體畸變輔助檢測(cè)伎倆，是一個(gè)很好估算生物劑量方法。 79第79頁三、輻射致眼晶體混濁或白內(nèi)障 X、射線2Gy以上可引發(fā)晶體混濁或白內(nèi)障，快中子引發(fā)白內(nèi)障劑量為0.75-1Gy。 形成特點(diǎn)：早期主要是晶

26、狀體后囊下中軸區(qū)出現(xiàn)空泡、點(diǎn)狀、線狀等混濁堆集。繼而為環(huán)狀，晚期形成盤狀。白內(nèi)障普通進(jìn)展遲緩，且在一定時(shí)期可暫時(shí)停頓進(jìn)展。80第80頁四、輻射致壽命縮短 電離輻射所致壽命縮短還有爭(zhēng)議，當(dāng)前現(xiàn)實(shí)狀況是： 1.美國早年調(diào)查醫(yī)用x射線工作者,平均壽命 比非放射性工作人員縮短5.2年，但隨防護(hù) 條件改進(jìn)，2組人群期望壽命逐步接 近。 2.英國統(tǒng)計(jì)資料卻未見到壽命縮短現(xiàn)象。81第81頁3.日本原子彈爆炸幸存者死亡調(diào)查表明，其死亡率比普通日本居民高，主要是白血病和惡性腫瘤死亡增加率增加所致，未見其它引發(fā)早死原因。4.動(dòng)物試驗(yàn)有壽命縮短，小鼠每照射1Gy，壽命縮短5%。82第82頁83第83頁五、電離輻射胚

27、胎效應(yīng) 因?yàn)榕咛ズ吞航M織器官處于增殖、分裂、形成和生長階段，對(duì)射線敏感度很高，其嚴(yán)重程度除與劑量相關(guān)外，還與胚胎發(fā)育階段有親密關(guān)系。84第84頁 胎內(nèi)照射或?qū)m內(nèi)照射：胚胎發(fā)育過程中受到電離輻射照射，指精子和卵子結(jié)合后經(jīng)過植入前期、器官形成期和胎兒期任何一段時(shí)間受到射線照射。 胎內(nèi)照射效應(yīng)分為： 致死性效應(yīng) 畸形 發(fā)育障礙85第85頁（1）著床（植入）前期受照致死性效應(yīng) 指受精卵植入子宮壁以前（小鼠為受精后5日，人為9日）受照，呈“全”或“無”反應(yīng)，即或者死亡或者正常。86第86頁（2）器官形成期受照畸形效應(yīng) 受精卵植入后（小鼠為受精后5-13日，人為9日-8周），此期對(duì)射線感受性高，其特點(diǎn)是

28、新生兒死亡或畸形，因?yàn)檎诎l(fā)育中器官組織細(xì)胞損傷或死亡。87第87頁 （3）胎兒期受照發(fā)育障礙 是各系統(tǒng)器官生長發(fā)育階段（小鼠為受精后14日，人為9-38周）。此期受照發(fā)生顯著結(jié)構(gòu)畸形降低，主要是胎兒發(fā)育障礙，包含有繼續(xù)分化作用神經(jīng)和泌尿生殖系統(tǒng)。表現(xiàn)為小頭癥和伴有智力低下發(fā)生率增高，出現(xiàn)永久性發(fā)育延遲等確定性效應(yīng)。88第88頁六、電離輻射遺傳效應(yīng) 輻射可使細(xì)胞染色體發(fā)生斷裂或畸變，使其上一些基因丟失、重建或異位。 遺傳效應(yīng)在臨床上表現(xiàn)為先天出生缺點(diǎn)、死胎、流產(chǎn)、死產(chǎn)和新生兒死亡等。 Iwasaki用3Gy60Co照射C57BL/6雄性小鼠，結(jié)果表明，輻射使得平均產(chǎn)仔量從7.1降為4.9，但性

29、別百分比沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義改變。 因?yàn)橛^察遺傳效應(yīng)需要很長時(shí)間，當(dāng)前輻射對(duì)遺傳影響嚴(yán)重程度尚不能做出必定結(jié)論。89第89頁 電離輻射對(duì)造血和 免疫系統(tǒng)損傷90第90頁第一節(jié) 電離輻射對(duì)造血系統(tǒng)影響91第91頁92第92頁一、血液系統(tǒng)輻射損傷特點(diǎn)劑 量(Gy)病 理 變 化0.250.250.50.51.01.02.02.03.53.55.55.58.0不顯著或不易覺察病變可逆性功效改變,可能有血象改變功效和血象改變,但無臨床癥狀輕度骨髓型急性放射病中度骨髓型急性放射病重度骨髓型急性放射病極重度骨髓型急性放射病93第93頁 當(dāng)人體受到10Gy（腸型）和50Gy（腦型）急性放射病時(shí)，即使胃腸道和神經(jīng)系

30、統(tǒng)臨床表現(xiàn)掩蓋了血液系統(tǒng)癥狀，但血液系統(tǒng)輻射損傷實(shí)際上比骨髓型損傷更為嚴(yán)重，通常骨髓僅殘留若干變性、退化、不成熟造血細(xì)胞，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)含糊血竇，甚或出現(xiàn)大片荒涼區(qū)域和“血湖”狀骨髓腔。94第94頁二、電離輻射致出血綜合征 電離輻射對(duì)機(jī)體造成損傷主要癥候之一是出血，也是急性放射損傷死亡主要原因之一。故又稱電離輻射出血綜合征（ionizing radiation bleeding syndrome）。95第95頁 電離輻射所致出血綜合征主要原因是：凝血功效障礙血管通透性增加血管脆性增加血小板數(shù)量和質(zhì)量上改變；其主導(dǎo)步驟是血小板數(shù)量降低和功效低下。96第96頁1.血小板數(shù)量降低 2.血小板形態(tài)改變 3.

31、血小板凝血功效障礙 4.5-羥色胺功效障礙 5. 對(duì)毛細(xì)血管保護(hù)作用減弱 97第97頁對(duì)照組分?jǐn)?shù)30（d）20105Gy射線全方面照射大鼠不一樣時(shí)間外周血細(xì)胞改變趨勢(shì)中性粒細(xì)胞淋巴細(xì)胞血小板紅細(xì)胞025507510098第98頁第二節(jié) 電離輻射對(duì)免疫系統(tǒng)影響99第99頁一、免疫系統(tǒng)放射敏感性淋巴樣組織對(duì)輻射敏感，其中：BT細(xì)胞潛在免疫活性細(xì)胞激活免疫活性細(xì)胞成熟免疫效應(yīng)細(xì)胞淋巴結(jié)、脾臟系統(tǒng)骨髓系統(tǒng)體液免疫系統(tǒng)細(xì)胞免疫系統(tǒng)100第100頁二、急性全身照射免疫效應(yīng) 急性全身照射對(duì)免疫功效影響取決于照射劑量，普通在0.5Gy以上劑量照射即可顯示免疫抑制作用，劑量愈大，抑制程度愈深，抑制連續(xù)時(shí)間愈久，

32、半數(shù)致死劑量以上照射可出現(xiàn)免疫功效全方面抑制。 101第101頁吸收劑量（Gy）1401201008060402000胸腺細(xì)胞等（%）012345胸腺細(xì)胞CD4-CD8+CD4+CD8+CD4+CD8-CD4-CD8-小鼠胸腺細(xì)胞等與劑量效應(yīng)關(guān)系102第102頁（一）對(duì)固有免疫系統(tǒng)抑制 固有免疫又稱非特異性免疫，致死劑量照射后先天免疫許多成份嚴(yán)重受抑，皮膚粘膜屏障作用下降，阻擋及殺滅微生物功效減弱，增加了細(xì)菌侵入組織機(jī)會(huì)，在更大劑量照射后，腸道上皮細(xì)胞大量凋亡，絨毛裸露，使腸壁通透性增高，成為造成菌血癥和毒血癥主要原因。103第103頁（二）對(duì)取得性免疫應(yīng)答抑制 取得性免疫又稱為特異性免疫，含

33、有抗原特異性。主要由抗原刺激誘導(dǎo)特異抗體形成和特異細(xì)胞毒活性組成，大劑量急性放射損傷時(shí)淋巴細(xì)胞快速降低，在第一天內(nèi)就到達(dá)極低點(diǎn)，所以照射后接收抗原刺激引發(fā)特異性免疫反應(yīng)嚴(yán)重受抑。 104第104頁（三）急性放射損傷并發(fā)感染及其特點(diǎn) 并發(fā)感染是急性放射病死亡主要原因之一。受照射機(jī)體并發(fā)感染主要是體內(nèi)條件致病菌引發(fā)內(nèi)源性感染。造成并發(fā)感染原因是電離輻射使外周血細(xì)胞數(shù)極度下降機(jī)體非特異免疫系統(tǒng)和特異免疫系統(tǒng)高度抑制，機(jī)體失去對(duì)外界抗病力病原微生物繁殖和入侵，致病作用增強(qiáng)。105第105頁感染特點(diǎn) 極少許微生物就能引發(fā)感染，照射劑量；感染潛伏期縮短，病情表現(xiàn)重、出現(xiàn)早；炎癥灶內(nèi)缺乏炎癥特有細(xì)胞，增生性

34、炎癥反應(yīng)弱；體溫調(diào)整紊亂，熱型紊亂，不發(fā)燒或體溫下降等；特異性血清反應(yīng)不出現(xiàn)；皮膚變態(tài)反應(yīng)出現(xiàn)異常；潛在感染活化；對(duì)毒素易感染性增高；耐藥菌株出現(xiàn)和菌群失調(diào)。106第106頁三、慢性照射免疫效應(yīng) 兩種可能性：一個(gè)是輻射損傷恢復(fù)時(shí)，免疫系統(tǒng)功效完全恢復(fù)正常，但隨即老齡化過程加速，所以在生命晚期，機(jī)體免疫力低于普通同齡個(gè)體；另一個(gè)是在一些情況下，輻射損傷后免疫系統(tǒng)實(shí)際上未完全恢復(fù)正常，以后又伴隨年紀(jì)增加而深入衰退，當(dāng)前尚難以將這兩類情況完全區(qū)分清楚。 107第107頁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和辦法 108第108頁一、輻射防護(hù)目標(biāo) 預(yù)防有害確實(shí)定性效應(yīng)，限制隨機(jī)效應(yīng)發(fā)生率，使之到達(dá)能夠接收水平?？傊鞘挂磺泻姓?dāng)理由照射保持在能夠合理做到最低水平。109第109頁二、輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 實(shí)踐正當(dāng)化 放射防護(hù)最優(yōu)化 個(gè)人劑量限值 放射工作人員：連續(xù)5年100mSv，20mSv/年；眼晶體150mSv/年；皮膚500mSv。 非放射工作人員：1.851012Bq 二類 1.8510111.851012 三類 1.851011Bq 111第111頁 等效年用量：指開放型工作單位所用各種放射性核素年用量(Bq)分別乘以放射性核素毒性組別系數(shù)(極毒組為10,高毒組為1,中毒組為0.1,低毒組為0.01)積之和。112第112頁依據(jù)放射性毒性和日操作量