核医学工作中的辐射防护知识精选课件.ppt

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1、关于核医学工作中的辐射防护知识第一页，本课件共有43页 辐辐射射防防护护(radiation radiation protection)protection)的的目目的的就就是是要要把把放放射射线线对对人人的的影影响响减减少少到到最最低低限限度度。只只有有掌掌握握有有关关射射线线对对人人体体影影响响的的知知识识和和防防护护措措施施，才才能能趋趋利利避避害，化害为利。害，化害为利。Radiation need not be feared,but it must be respected。第二页，本课件共有43页 （1 1）对对病病人人主主要要是是内内照照射射（即即放放射射性性核核素素进进入入人人

2、体体内内产产生生的的照照射射），对对医医务务人人员员主主要要是是外外照照射射（即即放放射射性性核核素素从从人人体体外外发发射射的的射射线线对对人人体体产产生生的的照射），但管理不当也可产生内照射。照射），但管理不当也可产生内照射。（2 2）由由于于放放射射性性药药物物在在体体内内的的特特殊殊分分布布，病病人人全全身身受照剂量小，个别器官、组织受照剂量高。受照剂量小，个别器官、组织受照剂量高。核医学辐射的特点核医学辐射的特点第三页，本课件共有43页第一节第一节 天天 然然 本本 底底 辐辐 射射第四页，本课件共有43页一一.宇宙射线宇宙射线 星球碰撞、爆炸等形成的微粒在宇宙空间磁场星球碰撞、爆炸

3、等形成的微粒在宇宙空间磁场的作用下形成的高能粒子流，其中主要是质子，其的作用下形成的高能粒子流，其中主要是质子，其次是次是粒子和重离子等。粒子和重离子等。粒子和重离子等。粒子和重离子等。（一）初级宇宙射线（一）初级宇宙射线（二）次级宇宙射线（二）次级宇宙射线 初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与空气分子发生核反应形成光子、电子、质子、中空气分子发生核反应形成光子、电子、质子、中子、子、介子等射线以及产生介子等射线以及产生3 3H H、1414C C、7 7BeBe、2222NaNa、8585KrKr等放射性核素，形成对地球的天然辐射。等放射性核素，形成对

4、地球的天然辐射。能量范围宽，强度随海拔高度、纬度的能量范围宽，强度随海拔高度、纬度的不同而变化。对人体产生外照射。不同而变化。对人体产生外照射。第五页，本课件共有43页系列衰变有系列衰变有铀系铀系、锕系锕系和和钍系钍系三种，其共同特征：三种，其共同特征：二二.地球辐射地球辐射 （一）天然存在的放射性系列衰变（一）天然存在的放射性系列衰变 （1 1）起始衰变的母体核素有可以与地球年龄相比的半衰期。（）起始衰变的母体核素有可以与地球年龄相比的半衰期。（2 2）数十次系列衰变直到成为稳定性铅为止衰变产物均是放射性核素，数十次系列衰变直到成为稳定性铅为止衰变产物均是放射性核素，衰变过程中有放射性氡气（

5、衰变过程中有放射性氡气（222222RnRn2 2）产生。（产生。（3 3）最终变成稳定性）最终变成稳定性铅。铅。地球辐射对人体的影响有地球辐射对人体的影响有外照射和内照射。外照射和内照射。（二）（二）4040K K、1414C C等单独存在的天然放射性核素等单独存在的天然放射性核素第六页，本课件共有43页三三.本底当量时间本底当量时间 表示在临床核医学防护工作中，病人所受的辐射表示在临床核医学防护工作中，病人所受的辐射剂量的大小可以用相当于在多长时间（几月或几年）剂量的大小可以用相当于在多长时间（几月或几年）内受的天然本底辐射的剂量。内受的天然本底辐射的剂量。例如，一般病人在一次普通的核医学

6、显像过程中全例如，一般病人在一次普通的核医学显像过程中全身接受的平均辐射剂量约为身接受的平均辐射剂量约为3.6 3.6 mSv mSv，大约相当于世大约相当于世界上多数地区一年的平均天然本底辐射剂量界上多数地区一年的平均天然本底辐射剂量(1-6(1-6 mSv)mSv)。第七页，本课件共有43页第二节第二节 放射线对人体的影响放射线对人体的影响第八页，本课件共有43页一一.确定性效应和随机效应确定性效应和随机效应（一）确定性效应（一）确定性效应(determinate effect)determinate effect)确定性效应是指辐射损伤的严重程度与所确定性效应是指辐射损伤的严重程度与所受

7、剂量呈正相关，有明显的阈值，剂量未超过受剂量呈正相关，有明显的阈值，剂量未超过阈值不会发生有害效应。一般是在短期内受较阈值不会发生有害效应。一般是在短期内受较大剂量照射时发生的急性损害。大剂量照射时发生的急性损害。第九页，本课件共有43页确定性效应确定性效应第十页，本课件共有43页（二）随机效应（二）随机效应(stochastic effects)stochastic effects)随机效应研究的对象是群体，是辐射效随机效应研究的对象是群体，是辐射效应发生的几率（或发病率而非严重程度）与应发生的几率（或发病率而非严重程度）与剂量相关的效应，不存在具体的阈值。剂量相关的效应，不存在具体的阈值。

8、第十一页，本课件共有43页二二.辐射损伤的化学基础辐射损伤的化学基础产生放射生物效应的最根本的原因产生放射生物效应的最根本的原因1.1.直接作用：放射线与物质的相互作用导致的生直接作用：放射线与物质的相互作用导致的生物分子的电离和激发物分子的电离和激发2.2.间接作用：电离和激发产生的自由基导致的继间接作用：电离和激发产生的自由基导致的继发作用。发作用。主要是水自由基对生物分子的损伤作用。主要是水自由基对生物分子的损伤作用。第十二页，本课件共有43页n自由基（自由基（radicals）：有一个或多个不配对电子而能独有一个或多个不配对电子而能独立存在的原子或分子，具有极高立存在的原子或分子，具有

9、极高的不稳定性和化学反应性，存在的不稳定性和化学反应性，存在的时间极其短暂。的时间极其短暂。第十三页，本课件共有43页 对核酸分子主要作用于碱基、磷酸二酯对核酸分子主要作用于碱基、磷酸二酯键、核糖。键、核糖。通过脂质过氧化作用造成体内包括细胞通过脂质过氧化作用造成体内包括细胞膜、线粒体膜、溶酶体膜、核膜等生物膜的损膜、线粒体膜、溶酶体膜、核膜等生物膜的损伤，使生物膜的能量传递、物质转运、信息识伤，使生物膜的能量传递、物质转运、信息识别等功能受到影响。别等功能受到影响。自由基直接作用于自由基直接作用于生物大分子生物大分子第十四页，本课件共有43页一定的低剂量对生物生命活动的辐一定的低剂量对生物生

10、命活动的辐射兴奋效应射兴奋效应(hormesis)hormesis)。三三.低辐射剂量的兴奋效应低辐射剂量的兴奋效应 曾报告的低辐射剂量兴奋效应：曾报告的低辐射剂量兴奋效应：n n增增增增进动物的生长与发育进动物的生长与发育n n延长寿命延长寿命n n改善幼体存活率改善幼体存活率改善幼体存活率改善幼体存活率n n改善伤口愈合改善伤口愈合n n增强对感染的抵抗力增强对感染的抵抗力n n降低致癌机率降低致癌机率降低致癌机率降低致癌机率第十五页，本课件共有43页n n进一步的研究还发现其作用机制方面，有免进一步的研究还发现其作用机制方面，有免疫兴奋效应，疫兴奋效应，DNA修复的兴奋效应，诱导自修复的

11、兴奋效应，诱导自由基和活性氧清除等。由基和活性氧清除等。n n实验研究还证实低剂量辐射兴奋效应发生过实验研究还证实低剂量辐射兴奋效应发生过程中有相应的基因表达和表达产物蛋白质程中有相应的基因表达和表达产物蛋白质的合成，这些基因及其表达产物通过上调的合成，这些基因及其表达产物通过上调或下调相应的基因的表达来影响上述过程。或下调相应的基因的表达来影响上述过程。第十六页，本课件共有43页 但但由由于于辐辐射射生生物物效效应应是是一一个个复复杂杂的的问问题题，低低剂剂量量辐辐射射的的兴兴奋奋效效应应还还有有很很多多急急待待解解决决的的问问题，题，与传统的随机效应的理论也相矛盾。与传统的随机效应的理论也

12、相矛盾。还有待于进一步的探索和验证。还有待于进一步的探索和验证。低低剂量辐射有害剂量辐射有害?有益有益?沒沒有影响有影响?第十七页，本课件共有43页四四.辐射对机体组织的损伤辐射对机体组织的损伤 （一）组织的辐射敏感性（一）组织的辐射敏感性 自然界中不同种类的动物，同种动物的不同自然界中不同种类的动物，同种动物的不同个体以及同一个体的不同组织在受到同样剂量的个体以及同一个体的不同组织在受到同样剂量的照射时引起的损伤都是不同的。照射时引起的损伤都是不同的。总的来讲，高等动物比低等动物辐射敏感性高，总的来讲，高等动物比低等动物辐射敏感性高，分裂增殖活跃的细胞、分化程度较低的组织细胞辐射分裂增殖活跃

13、的细胞、分化程度较低的组织细胞辐射敏感性高。以上的规律也有例外。敏感性高。以上的规律也有例外。第十八页，本课件共有43页（二）造血组织的辐射损伤（二）造血组织的辐射损伤 造血组织的辐射损伤可以通过外周血细胞的造血组织的辐射损伤可以通过外周血细胞的变化反映，易于观测，故有变化反映，易于观测，故有生物剂量仪生物剂量仪之称。之称。1 1.造血组织损伤的特点造血组织损伤的特点 血血液液系系统统的的辐辐射射损损伤伤主主要要是是造造血血细细胞胞增增殖殖能能力力的的抑抑制或丧失。制或丧失。造造血血组组织织受受损损伤伤的的程程度度可可以以反反映映受受照照剂剂量量的的大大小小。血血液液系系统统的的变变化化是是辐

14、辐射射损损伤伤的的临临床床诊诊断断和和预预后后判判断的指针。断的指针。第十九页，本课件共有43页 2 2.造血干细胞有极高的辐射敏感性，受射线照造血干细胞有极高的辐射敏感性，受射线照射后造血干细胞可因辐射致细胞坏死（射后造血干细胞可因辐射致细胞坏死（necrosisnecrosis）和和细胞凋亡细胞凋亡(apoptosis)apoptosis)，其数量随受照剂量呈指数规律下其数量随受照剂量呈指数规律下降。受较大剂量照射后，造血干细胞被破坏，数量急剧降。受较大剂量照射后，造血干细胞被破坏，数量急剧减少，余下的造血干细胞通过自我复制和分化为祖细胞减少，余下的造血干细胞通过自我复制和分化为祖细胞以恢

15、复造血功能。故具有极大的潜在修复能力。在受到以恢复造血功能。故具有极大的潜在修复能力。在受到极其严重的辐射损伤后，才必须进行干细胞移植，轻度极其严重的辐射损伤后，才必须进行干细胞移植，轻度损伤时可采取输血治疗等措施。损伤时可采取输血治疗等措施。第二十页，本课件共有43页 3 3.外外周周血血细细胞胞的的变变化化:辐辐射射对对外外周周血血细细胞胞的的作作用用不不明明显显，主主要要是是抑抑制制造造血血细细胞胞的的增增殖殖能能力力使使血血细细胞胞的的来来源源减减少少，引引起起外外周周血血细细胞胞数数量量的的下下降降，较较大大剂剂量量的的照照射射则则能能引引起起血血细细胞胞寿寿命的缩短。命的缩短。淋巴

16、细胞嗜中性细胞血紅蛋白Days0 10 20 30 40 50 60血小板第二十一页，本课件共有43页（三）睾丸和卵巢的辐射损伤（三）睾丸和卵巢的辐射损伤 放射线主要抑制精原干细胞和精原细胞的分裂，放射线主要抑制精原干细胞和精原细胞的分裂，总的效果就是精子数减少。女性性腺的放射敏感性总的效果就是精子数减少。女性性腺的放射敏感性较男性性腺略低，较男性性腺略低，据文献报道，男女受照人员全身一次据文献报道，男女受照人员全身一次1.5 1.5 GyGy照照射时，可引起短时间的生殖能力降低，射时，可引起短时间的生殖能力降低，5.0 5.0 Gy Gy 的全身一次照射可引起的全身一次照射可引起1 12 2

17、年或更长的无生育，年或更长的无生育，一般一般8.0 8.0 Gy Gy 以上的全身一次照射可引起生殖能力以上的全身一次照射可引起生殖能力难以恢复的损害。难以恢复的损害。第二十二页，本课件共有43页（四）成年人中枢神经系统属放射敏感（四）成年人中枢神经系统属放射敏感性不太高的组织，但一旦发生损伤，往性不太高的组织，但一旦发生损伤，往往是不可逆的。往是不可逆的。n n1.0 1.0 Gy Gy 照射可出现脑电图的异常照射可出现脑电图的异常n n数十数十GyGy的照射后，可引起脑组织水肿、出血，的照射后，可引起脑组织水肿、出血，严重者发生神经细胞坏死等形态学改变，病人严重者发生神经细胞坏死等形态学改

18、变，病人出现无力、嗜睡，重者昏迷等症状出现无力、嗜睡，重者昏迷等症状 。n n50 50 50 50 Gy Gy 以上的一次大剂量照射，引起受照者全身以上的一次大剂量照射，引起受照者全身痉挛，乃至死亡。痉挛，乃至死亡。第二十三页，本课件共有43页 (五五)消消化化道道粘粘膜膜，特特别别是是小小肠肠绒绒毛毛上上皮皮细细胞胞是是更更新新快快、增增生生活活跃跃的的组组织织，辐辐射射敏敏感感性性很很高高，受受射射线线照照射射后后，很很快快引引起起上上皮皮细细胞胞的的分分裂裂抑抑制制，肠肠淋淋巴巴组组织织破破坏坏。由由于于食食物物残残渣渣等等的的刺刺激激，易易于于继继发发感感染染。所所以以受受射射线线照

19、照射射早早期期即即出出现现恶恶心心、呕呕吐吐、食食欲欲不不振振，继继而而出出现现腹腹泻泻、血血大便等消化道症状。大便等消化道症状。第二十四页，本课件共有43页 (六六)皮皮肤肤也也是是辐辐射射敏敏感感性性较较高高的的组组织织之之一一。常常见见的的症症状状是是毛毛发发脱脱落落、指指甲甲发发育育不不良良等等。较较大剂量照射可引起局部红斑、溃疡等。大剂量照射可引起局部红斑、溃疡等。第二十五页，本课件共有43页（七）辐射致细胞凋亡（七）辐射致细胞凋亡 1 1.辐射致细胞凋亡的特征辐射致细胞凋亡的特征 辐射引起的细胞凋亡具有一般的细胞凋亡的特辐射引起的细胞凋亡具有一般的细胞凋亡的特征等。征等。辐射所致凋

20、亡还发生生物膜通透性的改变，细辐射所致凋亡还发生生物膜通透性的改变，细胞膜结构和染色质形态结构的变化等。胞膜结构和染色质形态结构的变化等。第二十六页，本课件共有43页2 2.辐射所致细胞凋亡主要经历的几个过程辐射所致细胞凋亡主要经历的几个过程n n 引发性刺激引发性刺激 n n 滞后阶段的调节滞后阶段的调节n n 死亡反应死亡反应第二十七页，本课件共有43页n n细胞凋亡过程中表达增加的基因：细胞凋亡过程中表达增加的基因：如如如如ced 1,2,5,6,7,8,10ced 1,2,5,6,7,8,10（吞噬作用），吞噬作用），c-c-fosfos（转录功能），转录功能），TIMPTIMPTIM

21、PTIMP（蛋白酶抑制剂功能）蛋白酶抑制剂功能），RP-2RP-2RP-2RP-2、RP-8RP-8RP-8RP-8（转录功能）。转录功能）。n n促进某些细胞凋亡，例如促进某些细胞凋亡，例如ces-2,ced-3,c-ces-2,ced-3,c-myc,TNF-myc,TNF-等。若阻断这些基因的表达，则可等。若阻断这些基因的表达，则可等。若阻断这些基因的表达，则可等。若阻断这些基因的表达，则可抑制细胞凋亡。抑制细胞凋亡。抑制细胞凋亡。抑制细胞凋亡。n n少数基因可抑制细胞凋亡，如少数基因可抑制细胞凋亡，如egl-1egl-1、p53 p53、bcl-2bcl-2、crm Acrm A等等

22、。3 3.凋亡相关基因及其表达凋亡相关基因及其表达 第二十八页，本课件共有43页 辐辐辐辐射射射射致致致致细细细细胞胞胞胞凋凋凋凋亡亡亡亡还还还还与与与与细细细细胞胞胞胞周周周周期期期期、射射射射线线线线的的的的线线线线形形形形能能能能量量量量传传传传递递递递系系系系数数数数（LETLETLETLET）、组组组组织织织织的的的的氧氧氧氧浓浓浓浓度度度度以以以以及及及及辐辐辐辐射射射射剂剂剂剂量量量量和和和和剂剂剂剂量量量量率率率率等等等等有有有有关关关关。细细细细胞胞胞胞凋凋凋凋亡亡亡亡还还还还受受受受到到到到细细细细胞胞胞胞内内内内核核核核酸酸酸酸酶酶酶酶、CaCaCaCa2+2+2+2+浓

23、浓浓浓度度度度、pHpHpHpH值值值值等的影响。等的影响。等的影响。等的影响。总总总总之之之之，细细细细胞胞胞胞凋凋凋凋亡亡亡亡是是是是一一一一个个个个复复复复杂杂杂杂的的的的过过过过程程程程，是是是是细细细细胞胞胞胞内内内内在在在在的的的的有有有有规规规规律律律律的的的的变变变变化化化化，辐辐辐辐射射射射的的的的影影影影响响响响通通通通过过过过基基基基因因因因表表表表达达达达及及及及体体体体内内内内多多多多种种种种因因因因素的调控而实现。素的调控而实现。素的调控而实现。素的调控而实现。4 4.其它影响因素其它影响因素 第二十九页，本课件共有43页第三节第三节 辐射防护的原则和措施辐射防护的

24、原则和措施 第三十页，本课件共有43页一、辐射防护的目的一、辐射防护的目的 防止有害的确定性效应，防止有害的确定性效应，限限制制随随机机效效应应的的发发生生率率，使使之之达达到可以接受的水平。到可以接受的水平。总总之之是是使使一一切切具具有有正正当当理理由由的的照照射射保持在可以合理做到的最低水平。保持在可以合理做到的最低水平。第三十一页，本课件共有43页二、辐射防护的原则二、辐射防护的原则 n n实践的正当化实践的正当化 n n放射防护最优化放射防护最优化 n n个人剂量限值个人剂量限值 第三十二页，本课件共有43页三、外照射防护措施三、外照射防护措施 经典的外照射防护的三原则经典的外照射防

25、护的三原则n n时间时间(time)time)防护防护 n n距离距离(distance)distance)防护防护 n n屏蔽屏蔽(shielding)shielding)防护防护 第三十三页，本课件共有43页第三十四页，本课件共有43页第三十五页，本课件共有43页四、内照射防护四、内照射防护 开放性放射源可能通过口、呼吸道、皮肤开放性放射源可能通过口、呼吸道、皮肤伤口进入人体。内照射防护的关键是重在预防。伤口进入人体。内照射防护的关键是重在预防。内照射防护的原则是尽一切可能防止放射性核内照射防护的原则是尽一切可能防止放射性核素进入体内，尽量减少实验场所及环境污染，素进入体内，尽量减少实验场

26、所及环境污染，定期进行污染检查和监测，把放射性核素的年定期进行污染检查和监测，把放射性核素的年摄入量控制在国家规定的限值以内。摄入量控制在国家规定的限值以内。第三十六页，本课件共有43页n n放射性核素分组和对放射性工作场所分类放射性核素分组和对放射性工作场所分类 n n围封：放射性工作必须在指定的区域进行，避免围封：放射性工作必须在指定的区域进行，避免放射性向环境扩散放射性向环境扩散 n n保洁和去污保洁和去污 n n个人防护个人防护个人防护个人防护 n n通过严格的环境监测来建立内照射监测系统通过严格的环境监测来建立内照射监测系统 n n放射性废物处理放射性废物处理 内照射防护的措施包括以

27、下几方面内照射防护的措施包括以下几方面 第三十七页，本课件共有43页第四节第四节核医学工作人员和患者受辐射剂量比较核医学工作人员和患者受辐射剂量比较 第三十八页，本课件共有43页一、临床核医学检查受照剂量与其它一、临床核医学检查受照剂量与其它临床检查项目比较临床检查项目比较 核核医医学学检检查查中中脑脑、骨骨、心心脏脏显显像像和和肾肾脏脏功功能能检检查查给给药药剂剂量量较较大大，所所受受的的有有效效当当量量剂剂量量辐辐射射剂剂量量超超过过5.0 5.0 mSvmSv，其余有效当量剂量均较低。其余有效当量剂量均较低。X X线检查仅有少数部位的摄片检查所受辐射剂量线检查仅有少数部位的摄片检查所受辐

28、射剂量略低于核医学检查，大多数检查均远远高于核医学略低于核医学检查，大多数检查均远远高于核医学检查。检查。第三十九页，本课件共有43页二、临床核医学检查受照剂量与二、临床核医学检查受照剂量与天然本底辐射比较天然本底辐射比较 据据报报道道在在美美国国一一次次普普通通的的核核医医学学显显像像全全身身接接受受的的平平均均辐辐射射剂剂量量约约为为3.6 3.6 mSvmSv，大大约约相相当当于于世界上平均天然本底辐射剂量（世界上平均天然本底辐射剂量（3.7 3.7 mSvmSv）。）。国国内内调调查查的的剂剂量量略略高高于于国国外外，若若扣扣除除放放射射性性药药物物剂剂量量因因素素，一一次次核核医医学

29、学检检查查患患者者接接受受的的辐射剂量大概与平均天然本底辐射剂量接近。辐射剂量大概与平均天然本底辐射剂量接近。第四十页，本课件共有43页三、核医学工作人员所受的辐射剂量分析三、核医学工作人员所受的辐射剂量分析 不不同同工工种种放放射射工工作作人人员员外外照照射射当当量量剂剂量量水水平平年年人人均均剂剂量量0.400.402.382.38mSvmSv，核核医医学学工工作作人人员员是是0.65 0.65 2.38 2.38 mSv,mSv,平均平均1.33 1.33 mSvmSv。无无论论是是不不同同工工种种放放射射工工作作人人员员还还是是核核医医学学工工作作人人员员个个人人年年均均当当量量剂剂量

30、量均均明明显显低低于于国国家家职职业业照照射射年年剂剂量量限限值值的的1/101/10。不不同同工工种种放放射射工工作作人人员员的的个个人人剂剂量量以以介介入入手手术术操操作作人人员员最最高高，核核医医学学工工作作人人员员与与X X线线诊诊断断，放放射射治治疗疗等等工工种种人人员员持持平平或或略略低低。核核医医学学科科与与其其它它放放射射诊诊断断科科室室人人员员年年均均当量剂量无差异。当量剂量无差异。第四十一页，本课件共有43页 值值得得注注意意的的是是各各分分析析表表明明国国内内放放射射检检查查辐辐射射剂剂量量明明显显高高于于国国外外，今今后后更更应应严严格格按按照照放放射射防防护护的的原原则则、措措施施，认认真真管管理理，尽尽量量避避免免不不必必要要的的照照射射，提提高高显显像像灵灵敏敏度度，降降低低使使用用放放射射性性药药物物用用量量，把辐射剂量再尽量降低。把辐射剂量再尽量降低。第四十二页，本课件共有43页感谢大家观看第四十三页，本课件共有43页