核医学工作中的辐射防护知识.ppt
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1、第二章第二章 核医学工作中的辐射防护知识核医学工作中的辐射防护知识radiation protectionradiation protection 辐辐辐辐射射射射防防防防护护护护(radiation radiation radiation radiation protection)protection)protection)protection)的的的的目目目目的的的的就就就就是是是是要要要要把把把把放放放放射射射射线线线线对对对对人人人人的的的的影影影影响响响响减减减减少少少少到到到到最最最最低低低低限限限限度度度度。只只只只有有有有掌掌掌掌握握握握有有有有关关关关射射射射线线线线对对对对
2、人人人人体体体体影影影影响响响响的的的的知知知知识识识识和和和和防防防防护护护护措措措措施施施施,才才才才能能能能趋趋趋趋利利利利避害,化害为利。避害,化害为利。避害,化害为利。避害,化害为利。Radiation Radiation need need not not be be feared,feared,but but it it must be respectedmust be respected。(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
3、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,病病人人全身受照剂量小,个别器官、组织受照剂量高。全身受照剂量小,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一节第一节 天天 然然 本本 底底 辐辐 射射一一.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星球碰撞、爆炸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,场的作用下形成的高能粒子流,其中主要是质子,其次是其次是粒子和重离子等。粒子和重离子等。(
4、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,形成对地球的天然辐射。能量范围宽,强度随海拔高度、纬度能量范围宽,强度随海拔高度、纬度的不同而变化。对人体产生外照射。的不同而变化。对人体产生外照射。系列衰变有系列衰变有铀系铀系、锕系锕系和和钍
5、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)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(放射性核素,衰变过程中有放射性氡气(222222RnRn2 2)产生。产生。(3 3)最终变成稳定性铅。)最终变成稳定性铅。地球辐射对人体的影响地球辐射对人体的影响有外照射和内照射。有外照射和内照射。(二)(二)4040K
6、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(几月或几射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。年)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显像过程例如,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中全身接受的平均辐射剂量约为3.6 3.6 mSvmSv ,大约相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当于世界上多数地区一年的平均天然本底辐射剂量(
7、1-6(1-6 mSvmSv)。第二节第二节 放射线对人体的影响放射线对人体的影响一一.确定性效应和随机效应确定性效应和随机效应(一)(一)确定性效应确定性效应(determinate effect)determinate effect)确定性效应是指辐射损伤的严重程度与确定性效应是指辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正相关,有明显的阈值,剂量未所受剂量呈正相关,有明显的阈值,剂量未超过阈值不会发生有害效应。一般是在短期超过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。内受较大剂量照射时发生的急性损害。确定性效应确定性效应(二)(二)随机效应随机效应(stochastic s
8、tochastic effects)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。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:间接作用:电离和激发电离和激发产生的自由基导致的继产生的自由基导致的继发作用。发作用。主要是
9、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。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。对核酸分子主要作用于碱基、磷酸二对核酸分子主要作用于碱基、磷酸二酯键、核糖。酯键、核糖。通过脂质过氧化作用造成体内包括细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、核膜等生物膜胞膜、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、的损伤,使生物膜的能量传递、物
10、质转运、信息识别等功能受到影响。信息识别等功能受到影响。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一定的低剂量对生物生命活动的一定的低剂量对生物生命活动的辐射兴奋效应辐射兴奋效应(hormesishormesis)。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增增增增进动进动进动进动物的生物的生物的生物的生长与长与长与长与发发发发育育育育n n延延延延长寿长寿长寿长寿命命命命n n改善幼改善幼改善幼改善幼体体体体存活率存活率存活率存活率n n改善改善改善改善伤伤伤伤口口口口愈愈愈愈合合合合n n增增增增强对强对强对强对
11、感染的抵抗力感染的抵抗力感染的抵抗力感染的抵抗力n n降低致癌降低致癌降低致癌降低致癌机机机机率率率率n n进一步的研究还发现其作用机制方面,进一步的研究还发现其作用机制方面,有免疫兴奋效应,有免疫兴奋效应,DNA修复的兴奋效应,修复的兴奋效应,诱导自由基和活性氧清除等。诱导自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生过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蛋白质的合成,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通过上调或下调相应的基因的表达来影响上述过程。响上述过程。
12、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题,问题,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。低低剂剂量量辐辐射有害射有害?有益有益?沒沒有影有影响响?四四.辐射对机体组织的损伤辐射对机体组织的损伤 (一)(一)组织的辐射敏感性组织的辐射敏感性 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
13、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高,分裂增殖活跃的细胞、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。细胞辐射敏感性高。以上的规律也有例外。(二)造血(二)造血组织的辐射损伤组织的辐射损伤 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
14、增殖殖能能力力的抑制或丧失。的抑制或丧失。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。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)和细胞凋亡和细胞凋亡(apoptosis)apoptosis),其数量随受照剂量呈指其数量随受照剂量呈指数规律下降。受较大剂量照射后,造血干细胞被破数规律下降。受较大剂量照射后,造血
15、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以恢复造血功能。故具有极大的制和分化为祖细胞以恢复造血功能。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,轻度损伤时可采取输血治疗必须进行干细胞移植,轻度损伤时可采取输血治疗等措施。等措施。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
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