发布了电离辐射生物学效应报告VIIBiological-北京大学医学部.ppt

第第 七七 章章电离辐射的远后效应电离辐射的远后效应北京大学医学部放射医学教研室北京大学医学部放射医学教研室李李 载载 权权电电离离辐辐射射与与人人体体生生物物的的相相互互作作用用辐射效应辐射效应辐射医学辐射医学确定性效应确定性效应随机性效应随机性效应肿瘤放疗学肿瘤放疗学诊断成像显影定位诊断成像显影定位放射生物学放射生物学人群流行病学人群流行病学核医学、医学影像学核医学、医学影像学（扬长利用）（避短危害）临床影像诊断临床影像诊断人人体体电电离离辐辐射射医医学学暴暴露露情情形形外照射外照射治疗与诊断治疗与诊断内照射内照射肿瘤放疗肿瘤放疗其他其他经管道经管道植入式植入式核事故暴露核事故暴露核素介入与治疗核素介入与治疗实验室核素的吸入实验室核素的吸入仪器操作接触仪器操作接触第一节第一节 随机效应与远后效应随机效应与远后效应第二节第二节 辐射致癌效应辐射致癌效应第三节第三节 辐射致遗传效应辐射致遗传效应第四节第四节 辐射的其他远后效应辐射的其他远后效应第五节第五节 辐射剂量效应理论辐射剂量效应理论本章基本内容本章基本内容原子弹爆炸事件，原子弹爆炸事件，1945年年8月月9日日本长崎、广岛日日本长崎、广岛 主要资料主要资料苏联切尔诺贝利核事件，苏联切尔诺贝利核事件，1986年年4月月26日切尔贝诺核电站泄露日切尔贝诺核电站泄露 其他联合国其他联合国IEAE，历年各国流行病学或动物实验室研究资料等，历年各国流行病学或动物实验室研究资料等 电离辐射对人类健康的危害一直都是一个国际性问题电离辐射对人类健康的危害一直都是一个国际性问题关注电离辐射危害的主要国际机构：关注电离辐射危害的主要国际机构：关注电离辐射危害的主要国际机构：关注电离辐射危害的主要国际机构：nUNSCEAR,UNSCEAR,联合国原子辐射效应科学委员会联合国原子辐射效应科学委员会,United Nations,United Nations Science Committee on the Effect of Atom Radiation,Science Committee on the Effect of Atom Radiation,United NationsUnited NationsnBEIR,BEIR,美国国家科学院电离辐射生物效应委员会，美国国家科学院电离辐射生物效应委员会，Committee Committee on the Biological Effects of Ionizing Radiation,on the Biological Effects of Ionizing Radiation,National Academy of SciencesNational Academy of Sciences，United States United States nICRPICRP，国际放射学会国际辐射防护委员会，国际放射学会国际辐射防护委员会，International International Commission on Radiological protection,the Commission on Radiological protection,the International Society of Radiology,United Nations International Society of Radiology,United Nations Science Committee on the Effect of Atom Radiation,Science Committee on the Effect of Atom Radiation,United Nations United Nations 关注电离辐射的其他重要机构，还有：关注电离辐射的其他重要机构，还有：n nRERF,RERF,RERF,RERF,日本放射线影响研究所日本放射线影响研究所日本放射线影响研究所日本放射线影响研究所n nNCRPNCRPNCRPNCRP，美国辐射防护与测量国家委员会美国辐射防护与测量国家委员会美国辐射防护与测量国家委员会美国辐射防护与测量国家委员会n nNIHNIHNIHNIH，美国国立卫生研究院美国国立卫生研究院美国国立卫生研究院美国国立卫生研究院n nIEAEIEAEIEAEIEAE，联合国国际原子能机构联合国国际原子能机构联合国国际原子能机构联合国国际原子能机构n nNASNASNASNAS，美国国家科学院美国国家科学院美国国家科学院美国国家科学院电离辐射相关研究与调查的重要报告与文献电离辐射相关研究与调查的重要报告与文献n n联合国联合国联合国联合国UNSCEARUNSCEARUNSCEARUNSCEAR（202020201 1 1 10 0 0 0）报告）报告）报告）报告n n美国美国美国美国BEIR-VIIBEIR-VIIBEIR-VIIBEIR-VII（2002002002007 7 7 7）报告）报告）报告）报告n n国际放射防护学会国际放射防护学会国际放射防护学会国际放射防护学会ICRPICRPICRPICRP（103103103103）报告报告报告报告n n日本日本日本日本RERFRERFRERFRERF报告报告报告报告UNSCEAR系列报告包括nSince its inception,UNSCEAR has issued 20 major publications.These reports are highly regarded as principal sources of authoritative information.nThe latest publication is the UNSCEAR 2010 Report:Summary of low-dose radiation effects on health.nThe penultimate publication was the UNSCEAR 2008 Report:Sources and effects of ionizing radiation.nUNSCEAR 2006 Report:Effects of ionizing radiation 2010 report2008 report2006 reportBEIR-VII 报告，2007版n近日，美国科学院近日，美国科学院(NAS)发布了电离辐发布了电离辐射生物学效应报告射生物学效应报告VII(Biological Effects of Ionizing Radiation-VII,简称简称BEIR-VII，2007)，此次报告内容的重此次报告内容的重点之一放在了医用点之一放在了医用X射线和射线和射线的生物射线的生物学效应问题。学效应问题。ICRP 103号辐射生物学研究报告nThe 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological ProtectionnThe fact that these new recommendations are more a matter of consolidation of previous ICRP recommendations and guidance should provide confidence that the system of protection established by and large in its present form several decades ago has reached a certain level of maturity.As such,no major changes to radiological protection regulations based on the 1990 recommendations should be necessary.第一节第一节 随机效应与远后效应随机效应与远后效应电电离离辐辐射射的的人人体体生生物物学学效效应应确定性效应确定性效应随机性效应随机性效应急性辐射病急性辐射病慢性辐射病慢性辐射病其他辐射损伤其他辐射损伤辐射致癌变辐射致癌变辐射致遗传改变辐射致遗传改变 电离辐射确定性效应（电离辐射确定性效应（deterministic deterministic effects)effects)又称必然性效应，是指效应的严重程度与又称必然性效应，是指效应的严重程度与辐射剂量大小相关的一类生物学效应辐射剂量大小相关的一类生物学效应,如急性放射如急性放射病、慢性放射病、放射性白内障、皮肤损伤、出生病、慢性放射病、放射性白内障、皮肤损伤、出生缺陷与儿童照射损伤等。缺陷与儿童照射损伤等。电离辐射随机性效应（电离辐射随机性效应（stochastic effects)stochastic effects)是指效应的发生几率（而非严重程度）与剂量大小是指效应的发生几率（而非严重程度）与剂量大小相关的效应相关的效应,如致癌效应、遗传效应。如致癌效应、遗传效应。1.1.与电离与电离輻射輻射效应有关的一些基本概念效应有关的一些基本概念 谈到辐射伤害时，我们要谈到辐射伤害时，我们要考虑考虑：-剂量剂量的高低。的高低。-身身体体受曝露的位置。受曝露的位置。-急性或慢性曝露等三急性或慢性曝露等三个条个条件。件。1.1 1.1 电离辐射确定效应电离辐射确定效应胎兒、淋巴胎兒、淋巴组织组织、生殖腺、骨髓、生殖腺、骨髓、脾脏脾脏（正在分裂中的細胞）（正在分裂中的細胞）皮肤皮肤、水晶、水晶体体、消化道、消化道肝脏肝脏、血管、血管肌肉、骨骼、肌肉、骨骼、神经神经（已经已经分化成熟的細胞）分化成熟的細胞）高高稍高稍高普通普通低低細細 胞胞 名名 称称敏感度敏感度组织组织器官器官对对輻射的敏感性（非輻射的敏感性（非机率效应机率效应）资料來源:ICRP26(1977)，ICRP60(1991)人体组织人体组织器官器官对电离辐射对电离辐射敏感度不同，敏感度不同，上上表中表中显示显示有些器官有些器官较较易受易受到到伤害伤害，有些有些则否则否。根据广岛根据广岛、长崎长崎人群人群的的辐射暴露辐射暴露调查调查，若是全身，若是全身均均匀匀受到急性曝露超受到急性曝露超过过 250 250 毫西弗以上，就毫西弗以上，就会开始显现会开始显现受受伤害伤害的的症状症状，剂剂量量愈高，愈高，伤害伤害的的严重严重程度愈大，甚至死亡。程度愈大，甚至死亡。一次一次剂量剂量(西弗西弗)症症 状状 说说 明明小小于于0.100.10无可察觉症状无可察觉症状，但，但延迟辐射病延迟辐射病的的产生产生仍可能仍可能发生发生。0.10-0.250.10-0.25能引起血液中淋巴球的染色能引起血液中淋巴球的染色体变异体变异。0.25-1.000.25-1.00可能可能发生发生短期的血球短期的血球变化变化(淋巴球、白血球淋巴球、白血球减少减少)，有，有时时有有眼眼结膜结膜炎的炎的发生发生，但不致，但不致产生机能产生机能之之影响影响。1.00-2.001.00-2.00有疲倦、有疲倦、恶心恶心、呕吐呕吐现现象，血液中淋巴及白血球減少象，血液中淋巴及白血球減少后后恢恢复复缓慢缓慢。2.00-4.002.00-4.002424小小时内时内会恶心会恶心、呕吐呕吐，数周数周內有內有脱发脱发、食欲食欲不振、不振、虚弱虚弱、腹泻腹泻及全身及全身不适不适等等症状症状，可能死亡。，可能死亡。4.00-6.004.00-6.00与与前者相似，前者相似，仅症状显示较快仅症状显示较快，2-62-6周周内内死亡率死亡率为为5050。6.006.00以上以上若若无适当医护无适当医护，死亡率，死亡率为为100100。急性全身曝露急性全身曝露的的确定效应症状确定效应症状不同曝露部位引不同曝露部位引发确定效应发确定效应的的低限低限剂量剂量值值 组织与效应组织与效应低低 限限 剂剂 量量急性急性(一次一次)曝露曝露(毫西弗毫西弗)慢性慢性(每年每年)曝露曝露(毫西弗毫西弗/年年)睪丸睪丸暂时暂时不孕不孕永久不孕永久不孕卵巢卵巢不孕不孕水晶水晶体体混浊混浊白內障白內障骨髓骨髓造血造血障碍障碍发育发育不全不全胚胎胚胎与胎儿与胎儿畸形畸形皮肤皮肤紅斑症紅斑症干性干性脫板脫板湿性湿性脫板脫板皮肤坏死皮肤坏死甲状腺甲状腺功能降低功能降低急性急性发炎发炎1501503,5003,5006,5006,5002,5002,5006,0006,0005005002,0002,0005,0005,0005005001,5001,5001001003,0003,0005,0005,0003,0003,0005,0005,00020,00020,00050,00050,0002,5002,50030,00030,000小孩小孩1,0001,00010,00010,000大大于于200,000200,000以上以上 4004002,0002,000200200以上以上100 100 以上以上150 150 以上以上400 400 以上以上1,000 1,000 以上以上资料來源：ICRP41(1984)，ICRP(60)1991)1991-1998全国省级放射性疾病组成全国省级放射性疾病组成急性放射性疾病急性放射性疾病慢性放射性皮肤损伤慢性放射性皮肤损伤慢性放射性白内障慢性放射性白内障2940.526.6 肿瘤病人放疗过程事故性皮肤或内脏损伤肿瘤病人放疗过程事故性皮肤或内脏损伤 3.9 急性放射病和慢性放射病急性放射病和慢性放射病 皮肤辐射的急性损伤皮肤辐射的急性损伤 性腺、眼晶体与其他器官照射的辐射效应性腺、眼晶体与其他器官照射的辐射效应1.2 电离辐射确定性效应主要形式，包括：电离辐射确定性效应主要形式，包括：发育相关的急性辐射损伤（出生前胚胎期发育相关的急性辐射损伤（出生前胚胎期与出生后儿童期）与出生后儿童期）电离辐射致癌与遗传效应统称随机效应，随机效应特点：电离辐射致癌与遗传效应统称随机效应，随机效应特点：1.1.发生概率与剂量大小有关；发生概率与剂量大小有关；2.2.严重程度与剂量大小无关；严重程度与剂量大小无关；电电离离辐辐射射生生物物学学效效应应随机性效应随机性效应致遗传病致遗传病致癌作用致癌作用确定性效应确定性效应急性辐射病急性辐射病慢性辐射病慢性辐射病其他辐射病，如儿童损伤其他辐射病，如儿童损伤1.3 电离辐射的随机性效应电离辐射的随机性效应 电离辐射远后（迟发）效应是指表现在受照本人（躯体效应）电离辐射远后（迟发）效应是指表现在受照本人（躯体效应）的，也可是在后代身上（遗传效应）显现的一种较远期才发生的与的，也可是在后代身上（遗传效应）显现的一种较远期才发生的与电离辐射相关的身体疾患。由此远后效应也可以包括部分确定性效电离辐射相关的身体疾患。由此远后效应也可以包括部分确定性效应，但是这些确定性效应中不包括急、慢性辐射病等。因此远后效应，但是这些确定性效应中不包括急、慢性辐射病等。因此远后效应主要是随机效应。应主要是随机效应。电电离离辐辐射射的的人人体体效效应应部分确定性效应，白内障眼等部分确定性效应，白内障眼等急性效应急性效应 远后效应远后效应急性辐射病急性辐射病放疗时急性损伤放疗时急性损伤随机效应随机效应辐射致遗传改变辐射致遗传改变辐射致癌辐射致癌1.4 1.4 电离辐射的远后效应电离辐射的远后效应 ICRPICRP有关出版物将在受照后几个星期内发生的效有关出版物将在受照后几个星期内发生的效应定应定义为义为辐射早期效应辐射早期效应，如急性放射病，急性皮肤损，如急性放射病，急性皮肤损伤等伤等;将在数月甚至数年将在数月甚至数年后才发后才发生的效生的效应定应定义为义为辐射迟辐射迟发效应发效应，如慢性放射病，辐射致白血病、辐射致癌、，如慢性放射病，辐射致白血病、辐射致癌、放射性白内障、辐射致遗传效应等。放射性白内障、辐射致遗传效应等。迟发效应迟发效应指一次中等或大剂量的电离辐射照射；指一次中等或大剂量的电离辐射照射；或长期小剂量累积作用；或放射性核素一次大量或多或长期小剂量累积作用；或放射性核素一次大量或多次小量侵入机体，在半年以后（通常几年或几十年次小量侵入机体，在半年以后（通常几年或几十年）才出才出现的变化；或急性损现的变化；或急性损伤后未伤后未恢复恢复而一直延而一直延续下来续下来的效应。的效应。2.2.电离辐射生物学效应的基本研究方法电离辐射生物学效应的基本研究方法 有关辐射确定性效应的研究，沿用生物科学的基本方有关辐射确定性效应的研究，沿用生物科学的基本方法，如物理学、化学、生物化学、病理学、临床医学等，法，如物理学、化学、生物化学、病理学、临床医学等，探索的是电离辐射事件与生物学效应之间的因果联系。探索的是电离辐射事件与生物学效应之间的因果联系。有关辐射随机性效应的研究，主要采用流行病学的调有关辐射随机性效应的研究，主要采用流行病学的调查分析方法，探索的是电离辐射剂量与生物学效应发生概查分析方法，探索的是电离辐射剂量与生物学效应发生概率之间的数量关系。率之间的数量关系。2.1 2.1 电离辐射确定性效应的现代医学研究方法电离辐射确定性效应的现代医学研究方法辐射对人体辐射对人体健康健康效应效应之之发展发展历历程程自由基自由基辐射对辐射对DNADNA的直接的直接与间接伤害与间接伤害2.2 2.2 电离辐射随机性效应的流行病学研究方法电离辐射随机性效应的流行病学研究方法 基因组不稳定是导致电离辐射随机性效应的物质基础。基因组不稳定是导致电离辐射随机性效应的物质基础。队列研究队列研究分分析析型型流流行行病病学学调调查查前瞻性前瞻性 回顾性回顾性病例对照病例对照 流行病学研究疾病分布规律及影响因素流行病学研究疾病分布规律及影响因素,借以探讨病因借以探讨病因,阐明流行规律阐明流行规律,制订预防、控制和消灭疾病的对策和措施的一门科学。制订预防、控制和消灭疾病的对策和措施的一门科学。病例对照研究病例对照研究(case-control)(case-control)是选择患有和是选择患有和未患有某特定疾病的人群，分别作为病例组未患有某特定疾病的人群，分别作为病例组和对照组，调查各组人群和对照组，调查各组人群过去过去暴露于某种或暴露于某种或某些可疑危险因素的比例或水平，通过比较某些可疑危险因素的比例或水平，通过比较各组之间暴露比例或水平的差异，判断暴露各组之间暴露比例或水平的差异，判断暴露因素是否与研究的疾病有关联及其关联程度因素是否与研究的疾病有关联及其关联程度大小的一种观察性研究方法。大小的一种观察性研究方法。队列研究（队列研究（cohort studycohort study）是将一个范围）是将一个范围明确的人群明确的人群,按是否暴露于某可疑因素或按是否暴露于某可疑因素或暴露程度不同分为不同亚组，追踪暴露程度不同分为不同亚组，追踪未来未来各各组人群的结局发生率，并比较其差异，从组人群的结局发生率，并比较其差异，从而判定暴露因素与结局发生率之间有无关而判定暴露因素与结局发生率之间有无关联及关联程度大小的一种观察性研究方法。联及关联程度大小的一种观察性研究方法。为评价人类辐射致癌危险水平经常使用绝对危险和相对危险为评价人类辐射致癌危险水平经常使用绝对危险和相对危险两个指标。两个指标。绝对危险（绝对危险（absolute riskabsolute risk）是照射组癌症发生率与对照是照射组癌症发生率与对照组（两组）发生率之差，因此绝对危险又称超额绝对危险（组（两组）发生率之差，因此绝对危险又称超额绝对危险（excess excess absolute riskabsolute risk，EAREAR）；）；相对危险（相对危险（relative riskrelative risk，RRRR）是两组发是两组发生率之比。一般，相对危险额生率之比。一般，相对危险额RR1RR1，因此，因此RRRR又称为相对危险增加或又称为相对危险增加或超额相对危险（超额相对危险（Excess RRExcess RR，写成，写成ExRRExRR或或ERRERR）。）。归因危险归因危险（attributable riskattributable risk，ARAR）是绝对危险是绝对危险EAREAR与癌症与癌症总数之比，说明全部癌症患者中有辐射患者多少率（）的癌症病总数之比，说明全部癌症患者中有辐射患者多少率（）的癌症病人直接起因于辐射。人直接起因于辐射。对明确受照且又明确患癌的个体，对明确受照且又明确患癌的个体，辐射病因概率（辐射病因概率（PCPC）由该由该受照群体的超额危险受照群体的超额危险RRRR进行估算，进行估算，PC=RPC=RR R/（I I十十RRRR），此），此PCPC大小可用大小可用于职业性保护赔偿的重要证据。于职业性保护赔偿的重要证据。辐辐射致癌因果几率的推算射致癌因果几率的推算超额危险度超额危险度（PCPC）RRRRRRRR+I IRR RR 照照射可致危险度增加；射可致危险度增加；I I 本本底危险度底危险度与人群电离辐射随机效应有关的其他概念与人群电离辐射随机效应有关的其他概念标化死亡率标化死亡率SMRSMR剂量剂量率效应因子剂量剂量率效应因子(DDRF)(DDRF)疾病发生率或死亡率疾病发生率或死亡率9595置信区间置信区间(CI95%)(CI95%)预期死亡率预期死亡率(PDR)(PDR)生活危险性因素（利益风险分析，生活危险性因素（利益风险分析，BRABRA）肺肺癌癌相相对对危危险险 室内氡浓度室内氡浓度 肺癌发生的相对危险与室内氡浓度之间的剂量相关肺癌发生的相对危险与室内氡浓度之间的剂量相关O/E=O/E=肺癌相对危险肺癌相对危险,=观察观察5-345-34年年,=观察观察5-245-24年年,垂直线垂直线=95%=95%置信区间。置信区间。实线实线=符合符合RR=1+0.00103RR=1+0.00103（c-50c-50）直线模型，虚线）直线模型，虚线=符合符合8 8个室内研究综合分柝所得的结果模式。个室内研究综合分柝所得的结果模式。3 3.放射生物学探讨剂量效应关系的研究目的放射生物学探讨剂量效应关系的研究目的电电离离辐辐射射的的合合理理利利用用人体辐射的健康效应人体辐射的健康效应预防预防有益效应有益效应健康危害健康危害探索剂量效应探索剂量效应追求扬长避短追求扬长避短急性辐射病急性辐射病评价允许接触限量的最低剂量标准评价允许接触限量的最低剂量标准确立最大降低辐射危害的保护原则确立最大降低辐射危害的保护原则制定与辐射相关的卫生防护标准制定与辐射相关的卫生防护标准预测暴露人群辐射致癌的危险性预测暴露人群辐射致癌的危险性 第二节第二节 辐射致癌效应辐射致癌效应1.1.辐射致癌的人类资料辐射致癌的人类资料2.2.电离辐射致癌的发生机理电离辐射致癌的发生机理3.3.辐辐射致癌的剂量效应关系模型射致癌的剂量效应关系模型4.4.辐射致癌的人辐射致癌的人群流行病学资料群流行病学资料1.1.辐射致癌的人类资料辐射致癌的人类资料全身照射致癌全身照射致癌 核素内照射核素内照射 局部照射致癌局部照射致癌日本原子弹爆炸日本原子弹爆炸马绍尔群岛马绍尔群岛前苏联切尔诺贝利核电站事故前苏联切尔诺贝利核电站事故南拉乌尔事故南拉乌尔事故。医源性照射医源性照射 厂矿工人、医用放射性核素厂矿工人、医用放射性核素 癌症癌症(Cancer)(Cancer)是增生失控、并能侵入周围组织或向远是增生失控、并能侵入周围组织或向远隔部位转移的恶性肿瘤。癌细胞生长的特点是增生失控隔部位转移的恶性肿瘤。癌细胞生长的特点是增生失控和分化不足，并能把这种特征向后代细胞转移。和分化不足，并能把这种特征向后代细胞转移。2.2.电离辐射致癌的发生机理电离辐射致癌的发生机理多因素多阶段的致癌学说多因素多阶段的致癌学说体细胞突变的致癌学说体细胞突变的致癌学说免疫监视功能降低的致癌学说免疫监视功能降低的致癌学说目前普遍认为电离辐射是一种全致癌因子。目前普遍认为电离辐射是一种全致癌因子。基因组不稳定的致癌学说基因组不稳定的致癌学说 电离辐射是一种诱变剂（电离辐射是一种诱变剂（mutation），诱变剂可以损伤体细胞遗），诱变剂可以损伤体细胞遗传物质传物质DNA，导致当代细胞发生突变，使突变细胞具有能无限增殖、，导致当代细胞发生突变，使突变细胞具有能无限增殖、癌变组织内血管增生、组织细胞发生转移浸润等特征，引起癌瘤病变。癌变组织内血管增生、组织细胞发生转移浸润等特征，引起癌瘤病变。始动阶段始动阶段促进阶段促进阶段发展阶段发展阶段 分别有分别有线性型（线性型（L L）、平方型（）、平方型（Q Q）或线）或线性平方型性平方型（L-QL-Q）。线）。线性平方型（性平方型（L L一一Q Q）模型为）模型为：F F（D D）=a=a1 1D D十十a a2 2D D2 2 式中，式中，F F（D D）为）为剂量剂量=D=D时时的癌症发的癌症发生率，生率，a al l、a a2 2值值的大小因的大小因白血病或实体白血病或实体癌种类差异而癌种类差异而有所不同。有所不同。3.3.辐辐射致癌的剂量效应关系模型射致癌的剂量效应关系模型3.1 3.1 剂剂量一效应相关模量一效应相关模型和剂量外推型和剂量外推 式中，不同种类射线的效应式中，不同种类射线的效应F F与剂量与剂量D D之间的模之间的模型不一型不一样。原样。原子弹爆炸的高剂量向低剂量外推适当？子弹爆炸的高剂量向低剂量外推适当？线线性型有阈性型有阈线线性上性上凸模式凸模式线性线性向上翘模向上翘模式式F=aF=a0 0+a+a1 1D DF=aF=a0 0+a+a1 1D+aD+a2 2D D2 2F=(F=(a0+a1D+a2D2)exp(-b)exp(-b1 1D-bD-b2 2D D2 2)平方型模平方型模式式F=aF=a0 0+a+a1 1D D2 2其其他剂他剂量一效应相关模量一效应相关模型的函数表达式型的函数表达式其其他剂他剂量一效应相关模量一效应相关模型的图型的图形形3.2 3.2 人群远后发生危险率的时人群远后发生危险率的时间转移模型间转移模型 绝对危险预测模型（相加模型）绝对危险预测模型（相加模型）相对危险预测模型（相乘模型）相对危险预测模型（相乘模型）一生中癌症的超额数（观察数预期数）是恒定的一生中癌症的超额数（观察数预期数）是恒定的一生中癌症一生中癌症的归因率（的归因率（观察数观察数/预期数）是恒定的预期数）是恒定的辐射致癌终生危险预测的相加模型（辐射致癌终生危险预测的相加模型（a a）和相乘模型（）和相乘模型（b b）（XeXe为受照时年龄，为受照时年龄，l l为最短潜伏期）为最短潜伏期）从从ICRP-60（l991）附）附件件B中给出的原中给出的原爆爆资料，预测中国资料，预测中国核反应堆后核反应堆后处理处理暴露人群癌症发生的危险性。结果表明：按急暴露人群癌症发生的危险性。结果表明：按急性照射为性照射为6Sv-l，剂，剂量剂量率效应因量剂量率效应因子子DDREF=2，所，所得的职业人得的职业人群辐射暴露值为群辐射暴露值为3.4 Sv-1。假如该值可供向核工业人群转移，且按线性无阈假说进行预测，。假如该值可供向核工业人群转移，且按线性无阈假说进行预测，中中国核反国核反应堆后处理系统应堆后处理系统8412人（两性）且接受了累积剂量平均人（两性）且接受了累积剂量平均40mSv后的终生癌症增加将为后的终生癌症增加将为10人。按人。按癌癌症显现需症显现需40年计，每年只有年计，每年只有0.25人人，此结果提，此结果提示中国类似年龄居民死亡率大示中国类似年龄居民死亡率大约为约为0.5，这样的发，这样的发生率几生率几乎不可能被检乎不可能被检出。出。癌症发生危险率的人群转移模型癌症发生危险率的人群转移模型4.4.辐射致癌的人辐射致癌的人群流行病学资料群流行病学资料4.1 4.1 原子弹爆炸幸存者致癌效应原子弹爆炸幸存者致癌效应4.2 4.2 核工厂工作人员的辐射流行病学研究核工厂工作人员的辐射流行病学研究4.3 4.3 核设施周围公众受照人群的癌症危险核设施周围公众受照人群的癌症危险4.4 4.4 氡子体照射诱发肺癌氡子体照射诱发肺癌的调查研的调查研究究 4.1 4.1 原子弹爆炸幸存者致癌效应原子弹爆炸幸存者致癌效应 Shimizu Shimizu等（等（19881988）报告对做过）报告对做过DS86DS86剂量估算的剂量估算的7599175991人，在人，在1950-19851950-1985年间死亡率进行分层分析，以原子弹爆炸年间死亡率进行分层分析，以原子弹爆炸时不在广岛、长崎的时不在广岛、长崎的2651726517人为对照。下表是分析后得到含人为对照。下表是分析后得到含两城市和两性总人群全部受照年龄两城市和两性总人群全部受照年龄1950-19851950-1985年间各种癌症年间各种癌症的相对危险、绝对危险和归因危险平均值。的相对危险、绝对危险和归因危险平均值。癌症部位癌症部位平均器官剂量平均器官剂量（GyGy）相对相对危险危险（RRRR）（）（GyGy-1-1）绝对危险（绝对危险（EAREAR）（I0I0-4-4年年-1-1GyGy-1-1）归因归因危险危险（AR）（）（）白血病白血病0.2426.21（4.83-8.12）58.6（48.4-69.5）实体癌实体癌0.2231.41（1.32-1.51）10.13（7.96-12.44）8.1（6.4-10.0）食管食管0.2281.58（1.13-2.24）0.45（0.I0-0.88）13.0（3.0-25.5）胃胃0.2281.27（1.14-1.43）2.42（1.26-3.72）5.7（3.0-8.7）结肠结肠0.2231.85（1.39-2.45）0.81（0.40-1.30）16.3（8.0-26.2）肺肺0.2401.63（1.35-1.97）1.68（0.97-2.49）12.3（7.2-18.3）女性乳癌女性乳癌0.2402.19（1.56-3.09）1.20（0.61-1.91）22.1（11.3-35.0）卵巢卵巢0.2112.33（1.37-3.86）0.71（0.22-1.32）22.3（6.9-41.4）泌尿道泌尿道0.23I2.27（1.53-3.37）0.68（0.31-1.12）21.5（9.8-35.7）多多发性发性骨骨髓瘤髓瘤0.2423.29（1.67-6.31）0.26（0.09-0.47）31.8（11.0-57.6）原爆人群各种癌症相对、绝对和归因危险原爆人群各种癌症相对、绝对和归因危险表中所列分析是UNSCEAR（l988），BEIR（l990）和ICRP（l99l）提出的辐射致癌危险系数的主要基础。4.2 4.2 核工厂工作人员的辐射流行病学研究核工厂工作人员的辐射流行病学研究 核工厂工作人员是直接观察人类低水平外照射致癌效应的基本人群，其致癌危险涉及对核能源的利弊分析与决策。中中国国美国美国美国美国美国美国英国英国元件扩散厂元件扩散厂反应堆反应堆后处理厂后处理厂HahfrodRocky flatsUNCAEA核设施核设施核武器厂核武器厂核元件厂核元件厂核工业核工业开始受照年开始受照年196519661944195219561949随访截止年随访截止年1985I9851974I979I9781979受照人员数受照人员数31557167130755413261320382预期预期死亡死亡（）（）3.43.216.012.17.78.5人均累积人均累积剂量剂量（mSvmSv）5.064.447.541.35.022.46SMRSMR全部死因全部死因0.860.720.800.630.830.76全部癌症全部癌症0.930.820.910.710.970.78中外各国核工厂工作人员（男中外各国核工厂工作人员（男性）性）核核照射人群队列调查资料比较研究照射人群队列调查资料比较研究 注:SMR（standardized mortality）标化死亡比是随防期间实际观察到的死亡数O与合计预期死亡数E之比（O/E）4.3 4.3 核设施周围公众受照人群的癌症危险核设施周围公众受照人群的癌症危险 1986年4月苏联切尔诺贝利石墨慢化沸水堆核事故，10天共排出放射性核素185EBq（1.851018Bq），占事故当时反应堆内核素总量的35。当时污染区居民受到的照射主要来自摄入的131I，事故3个月后主要来自摄入的137Cs。1996年由IAEA、WH0和欧盟共同主办的国际会议文集中，汇集报道了有关这些人群预计的长期辐射诱发癌症死亡和非致命甲状腺癌。结果表明，有3500例因辐射诱发了癌症死亡，且主要发生在晚年；此外，预计还有200000例因其它原因导致癌症死亡，因此，辐射直接使癌症死亡率的增加仅略上升0.3左右。切尔诺贝利事切尔诺贝利事故对核故对核设施周围公众受照人设施周围公众受照人群癌症发生的影群癌症发生的影响响暴露人暴露人数数其它其它原因原因导致的癌导致的癌症死亡症死亡辐射导辐射导致的致的癌癌症症死亡增加死亡增加应急工作人员应急工作人员100018020（2.0）清理清理人员人员（全国范围）全国范围）65000090 0002000（0.3）1986年撤离居民年撤离居民11500017 000400（0.3）严格控制区居民严格控制区居民30000040 0001000（0.3）1986年婴年婴幼儿幼儿（0-4岁）岁）1000000aba 50例甲状腺癌（可医治）。b 几千例甲状腺癌（可医治）来源：0ne Decade after Chernobyl：Summarizing the Consequences of the Accident（Proc.Conf.Viena，1996），IAEA，Viena，（1996）。4.4 4.4 氡子体照射诱发肺癌的研究氡子体照射诱发肺癌的研究 矿工肺癌是核工业中唯一得到证实的慢性职业照射氡的一种恶性肿瘤。Tomasek L汇总了1990年到2001年来自居室中氡致肺癌危险度的病病例对照例对照研究（见表）中外各国居中外各国居室氡致肺癌危室氡致肺癌危险险度的病度的病例对照研究例对照研究年份年份病例病例RRa（100Bq/m3）b95%CI1中国沈阳中国沈阳19903080.980.58-0.942芬兰芬兰19912381.191.06-1.343美国新泽西州美国新泽西州19924331.501.10-2.034斯德哥尔摩斯德哥尔摩19922101.501.10-1.845美国密西西比美国密西西比19945381.080.95-1.236加拿大温尼泊加拿大温尼泊19947330.970.90-1.057瑞典瑞典199412811.111.01-1.288芬兰芬兰1996，85171.110.94-1.311-8总的分析总的分析c199742631.091.01-1.099英国英国d19989821.080.97-1.2010捷克地区捷克地区200120011.061.01-1.10a，RR=相对危险；b，氡浓度；c，Lubin and Boyce,1997；d，Darbby et al.1998；e，捷克中部波希米亚地区观察第三节第三节 辐射致遗传效应辐射致遗传效应1.1.现有调查报告中遗传性状指标现有调查报告中遗传性状指标2.2.估估算辐射遗传疾患危险性的方法算辐射遗传疾患危险性的方法3.3.辐射致遗传危险性的基本结论辐射致遗传危险性的基本结论 电离辐射是一种诱变剂（mutation），诱变剂可以损伤生殖细胞遗传物质DNA，导致突变，并向受照者后代传递，引起遗传性异常或遗传性疾病。根据遗传疾病致病基因的遗传方式将其分为单基因病、多基因病和染色体病三种。人类辐射遗传效应最有价值的资料来自日本RERF对原爆幸存者的长期随访。经过数十年不懈努力，目前已经可以提供很多有意义的结果，并且开始成为计算人类倍加剂量和辐射遗传危险系数的重要依据。1.1.现有调查报告中遗传性状指标现有调查报告中遗传性状指标常染色体显性及常染色体显性及X X连锁连