人群急性照射遗传效应倍加剂量.ppt

*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第 七 章,电离辐射的远后效应,北京大学医学部放射医学教研室,李 载 权,电离辐射与人体生物的相互作用,辐射效应,辐射医学,确定性效应,随机性效应,肿瘤放疗学,诊断成像显影定位,放射生物学,人群流行病学,核医学、医学影像学,（扬长利用）,（避短危害）,临床影像诊断,人体电离辐射医学暴露情形,外照射,治疗与诊断,内照射,肿瘤放疗,其他,经管道,植入式,核事故暴露,核素介入与治疗,实验室核素的吸入,仪器操作接触,第一节 随机效应与远后效应,第二节 辐射致癌效应,第三节 辐射致遗传效应,第四节 辐射的其他远后效应,第五节 辐射剂量效应理论,本章基本内容,原子弹爆炸事件，,1945,年,8,月,9,日日本长崎、广岛,主要资料,苏联切尔诺贝利核事件，,1986,年,4,月,26,日切尔贝诺核电站泄露,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,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：,UNSCEAR,联合国原子辐射效应科学委员会,United Nations Science Committee on the Effect of Atom Radiation,United Nations,BEIR,美国国家科学院电离辐射生物效应委员会，,Committee on the Biological Effects of Ionizing Radiation,National Academy of Sciences,，,United States,ICRP,，国际放射学会国际辐射防护委员会，,International Commission on Radiological protection,the International Society of Radiology,United Nations Science Committee on the Effect of Atom Radiation,United Nations,关注电离辐射的其他重要机构，还有：,RERF,日本放射线影响研究所,NCRP,，美国辐射防护与测量国家委员会,NIH,，美国国立卫生研究院,IEAE,，联合国国际原子能机构,NAS,，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,联合国,UNSCEAR,（,20,1,0,）报告,美国,BEIR-VII,（,200,7）报告,国际放射防护学会,ICRP,（,103,）报告,日本,RERF,报告,UNSCEAR,系列报告包括,Since its inception,UNSCEAR has issued 20 major publications.These reports are highly regarded as principal sources of authoritative information.,The latest publication is the,UNSCEAR 2010,Report:,Summary of low-dose radiation effects on health,.,The penultimate publication was the,UNSCEAR 2008,Report:,Sources and effects of ionizing radiation,.,UNSCEAR 2006,Report:,Effects of ionizing radiation,2010 report,2008 report,2006 report,BEIR-VII,报告，,2007,版,近日，美国科学院,(NAS),发布了电离辐射生物学效应报告,VII(Biological Effects of Ionizing Radiation-VII,简称,BEIR-VII,，,2007),，此次报告内容的重点之一放在了医用,X,射线和,射线的生物学效应问题。,ICRP 103,号,辐射生物学研究,报告,The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection,The 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 随机效应与远后效应,电离辐射的人体生物学效应,确定性效应,随机性效应,急性辐射病,慢性辐射病,其他辐射损伤,辐射致癌变,辐射致遗传改变,电离辐射确定性效应（,deterministic effects),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,如急性放射病、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。,电离辐射随机性效应（,stochastic effects),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,如致癌效应、遗传效应。,1.与电离,輻射,效应有关的一些基本概念,谈到辐射伤害时，我们要考虑,：,-,剂量,的高低。,-,身,体,受曝露的位置。,-,急性或慢性曝露等三,个条,件。,1.1 电离辐射确定效应,胎兒、淋巴,组织,、生殖腺、骨髓、,脾脏,（正在分裂中的細胞）,皮肤,、水晶,体,、消化道,肝脏,、血管,肌肉、骨骼、,神经,（,已经,分化成熟的細胞）,高,稍高,普通,低,細 胞,名 称,敏感度,组织,器官,对,輻射的敏感性（非,机率效应,）,资料,來源,:ICRP26(1977),，,ICRP60(1991),人体组织,器官,对电离辐射,敏感度不同，,上,表中,显示,有些器官,较,易受到,伤害,，,有些,则否,。,根据广岛,、,长崎,人群,的,辐射暴露调查,，若是全身,均匀,受到急性曝露超,过,250,毫西弗以上，就,会开始显现,受,伤害,的,症状,，,剂量,愈高，,伤害,的,严重,程度愈大，甚至死亡。,一次,剂量,(,西弗,),症 状 说 明,小,于,0.10,无可察觉症状,，但,延迟辐射病,的,产生,仍可能,发生,。,0.10-0.25,能引起血液中淋巴球的染色,体变异,。,0.25-1.00,可能,发生,短期的血球,变化,(,淋巴球、白血球,减少,),，有,时,有眼,结膜,炎的,发生,，但不致,产生机能,之,影响,。,1.00-2.00,有疲倦、,恶心,、,呕吐现,象，血液中淋巴及白血球減少,后恢复缓慢,。,2.00-4.00,24,小,时内会恶心,、,呕吐,，,数周,內有,脱发,、,食欲,不振、,虚弱,、,腹泻,及全身,不适,等,症状,，可能死亡。,4.00-6.00,与,前者相似，,仅症状显示较快,，,2-6,周内,死亡率,为,50,。,6.00,以上,若,无适当医护,，死亡率,为,100,。,急性全身曝露,的确定效应症状,不同曝露部位引,发确定效应的,低限,剂量,值,组织与效应,低 限,剂 量,急性,(,一次,),曝露,(,毫西弗,),慢性,(,每年,),曝露,(,毫西弗,/,年,),睪丸,暂时,不孕永久不孕卵巢不孕水晶,体,混浊,白內障骨髓造血,障碍,发育,不全胚胎,与胎儿,畸形,皮肤,紅斑症,干性,脫板,湿性,脫板,皮肤坏死,甲状腺,功能降低,急性,发炎,1503,500,6,5002,500,6,000,500,2,0005,0005001,5001003,000,5,0003,000,5,00020,00050,0002,500,30,000,小孩,1,000,10,000,大,于,200,000,以上,4002,000200,以上,100,以上,150,以上,400,以上,1,000,以上,资料,來源：,ICRP41(1984),，,ICRP(60)1991),1991-1998,全国省级放射性疾病组成,急性放射性疾病,慢性放射性皮肤损伤,慢性放射性白内障,29,40.5,26.6,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,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,1.2,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：,发生概率与剂量大小有关；,严重程度与剂量大小无关；,电离辐射生物学效应,随机性效应,致遗传病,致癌作用,确定性效应,急性辐射病,慢性辐射病,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。因此远后效应主要是随机效应。,电离辐射的人体效应,部分确定性效应，白内障眼等,急性效应,远后效应,急性辐射病,放疗时急性损伤,随机效应,辐射致遗传改变,辐射致癌,1.4,电离辐射的远后效应,ICRP,有关出版物将在受照后几个星期内发生的效应定义为,辐射早期效应,，如急性放射病，急性皮肤损伤等,;,将在数月甚至数年后才发生的效应定义为,辐射迟发效应,，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。,迟发效应,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次小量侵入机体，在半年以后（通常几年或几十年）才出现的变化；或急性损伤后未恢复而一直延续下来的效应。,2.,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。,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率之间的数量关系。,2.1,电离辐射确定性效应的现代医学研究方法,辐射对人体,健康,效应,之,发展历,程,自由基,辐射对DNA,的直接,与间接伤害,2.2,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。,队列研究,分析型流行病学调查,前瞻性,回顾性,病例对照,流行病学研究疾病分布规律及影响因素,借以探讨病因,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。,病例对照研究,(case-control),是选择患有和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,过去,暴露于某种或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。,队列研究（,cohort study,）是将一个范围明确的人群,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,未来,各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两个指标。,绝对危险（,absolute risk,）,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（,excess absolute risk,，,EAR,）；,相对危险（,relative risk,，,RR,）,是两组发生率之比。一般，相对危险额,RR1,，因此,RR,又称为相对危险增加或超额相对危险（,Excess RR,，写成,ExRR,或,ERR,）。,归因危险,（,attributable risk,，,AR,）是绝对危险,EAR,与癌症总数之比，说明全部癌症患者中有辐射患者多少率（）的癌症病人直接起因于辐射。,对明确受照且又明确患癌的个体，,辐射病因概率（,PC,）,由该受照群体的超额危险,RR,进行估算，,PC=RR/,（,I,十,RR,），此,PC,大小可用于职业性保护赔偿的重要证据。,辐射致癌因果几率的推算,超额危险度（,PC,）,RR,RR,+,I,RR,照射可致危险度增加；,I,本底危险度,与人群电离辐射随机效应有关的其他概念,标化死亡率,SMR,剂量剂量率效应因子,(DDRF),疾病发生率或死亡率,95,置信区间,(CI95%),预期死亡率,(PDR),生活危险性因素（利益风险分析，,BRA,）,肺癌相对危险,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,O/E=,肺癌相对危险,=,观察,5-34,年,=,观察,5-24,年,垂直线,=95%,置信区间。,实线,=,符合,RR=1+0.00103,（,c-50,）直线模型，虚线,=,符合,8,个室内研究综合分柝所得的结果模式。,3.,放射生物学探讨剂量效应关系的研究目的,电离辐射的合理利用,人体辐射的健康效应,预防,有益效应,健康危害,探索剂量效应,追求扬长避短,急性辐射病,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,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,第二节 辐射致癌效应,1.,辐射致癌的人类资料,2.,电离辐射致癌的发生机理,3.,辐射致癌的剂量效应关系模型,4.,辐射致癌的人群流行病学资料,1.,辐射致癌的人类资料,全身照射致癌,核素内照射,局部照射致癌,日本原子弹爆炸,马绍尔群岛,前苏联切尔诺贝利核电站事故,南拉乌尔事故,。,医源性照射,厂矿工人、医用放射性核素,癌症,(Cancer),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和分化不足，并能把这种特征向后代细胞转移。,2.,电离辐射致癌的发生机理,多因素多阶段的致癌学说,体细胞突变的致癌学说,免疫监视功能降低的致癌学说,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,电离辐射是一种诱变剂（,mutation,），诱变剂可以损伤体细胞遗传物质,DNA,，导致当代细胞发生突变，使突变细胞具有能无限增殖、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,促进阶段,发展阶段,分别有线性型（,L,）、平方型（,Q,）或线性平方型（,L-Q,）。线性平方型（,L,一,Q,）模型为：,F,（,D,）,=a,1,D,十,a,2,D,2,式中，,F,（,D,）为剂量,=D,时的癌症发生率，,a,l,、,a,2,值的大小因白血病或实体癌种类差异而有所不同。,3.,辐射致癌的剂量效应关系模型,3.1,剂量一效应相关模型和剂量外推,式中，不同种类射线的效应,F,与剂量,D,之间的模型不一样。原子弹爆炸的高剂量向低剂量外推适当？,线性型有阈,线性上凸模式,线性向上翘模式,F=a,0,+a,1,D,F=a,0,+a,1,D+a,2,D,2,F=(,a,0,+a,1,D+a,2,D,2,)exp(-b,1,D-b,2,D,2,),平方型模式,F=a,0,+a,1,D,2,其他剂量一效应相关模型的函数表达式,其他剂量一效应相关模型的图形,3.2,人群远后发生危险率的时间转移模型,绝对危险预测模型（相加模型）,相对危险预测模型（相乘模型）,一生中癌症的超额数（观察数预期数）是恒定的,一生中癌症的归因率（观察数,/,预期数）是恒定的,辐射致癌终生危险预测的相加模型（,a,）和相乘模型（,b,）,（,Xe,为受照时年龄，,l,为最短潜伏期）,从,ICRP-60,（,l991,）附件,B,中给出的原爆资料，预测中国,核反应堆后处理,暴露人群癌症发生的危险性。结果表明：按急性照射为,6,Sv,-l,，剂量剂量率效应因子,DDREF=2,，所得的职业人群辐射暴露值为,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，中国核反应堆后处理系统,8412,人（两性）且接受了累积剂量平均,40mSv,后的终生癌症增加将为,10,人。按癌症显现需,40,年计，每年只有,0.25,人，此结果提示中国类似年龄居民死亡率大约为,0.5,，这样的发生率几乎不可能被检出。,癌症发生危险率的人群转移模型,4.,辐射致癌的人群流行病学资料,4.1,原子弹爆炸幸存者致癌效应,4.2,核工厂工作人员的辐射流行病学研究,4.3,核设施周围公众受照人群的癌症危险,4.4,氡子体照射诱发肺癌的调查研究,4.1,原子弹爆炸幸存者致癌效应,Shimizu,等（,1988,）报告对做过,DS86,剂量估算的,75991,人，在,1950-1985,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,26517,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,1950-1985,年间各种癌症的相对危险、绝对危险和归因危险平均值。,癌症部位,平均器官剂量,（,Gy,）,相对危险,（,RR,）（,Gy,-1,）,绝对危险（,EAR,）,（,I0,-4,年,-1,Gy,-1,）,归因危险,（,AR,）（）,白血病,0.242,6.21,（,4.83-8.12,）,58.6,（,48.4-69.5,）,实体癌,0.223,1.41,（,1.32-1.51,）,10.13,（,7.96-12.44,）,8.1,（,6.4-10.0,）,食管,0.228,1.58,（,1.13-2.24,）,0.45,（,0.I0-0.88,）,13.0,（,3.0-25.5,）,胃,0.228,1.27,（,1.14-1.43,）,2.42,（,1.26-3.72,）,5.7,（,3.0-8.7,）,结肠,0.223,1.85,（,1.39-2.45,）,0.81,（,0.40-1.30,）,16.3,（,8.0-26.2,）,肺,0.240,1.63,（,1.35-1.97,）,1.68,（,0.97-2.49,）,12.3,（,7.2-18.3,）,女性乳癌,0.240,2.19,（,1.56-3.09,）,1.20,（,0.61-1.91,）,22.1,（,11.3-35.0,）,卵巢,0.211,2.33,（,1.37-3.86,）,0.71,（,0.22-1.32,）,22.3,（,6.9-41.4,）,泌尿道,0.23I,2.27,（,1.53-3.37,）,0.68,（,0.31-1.12,）,21.5,（,9.8-35.7,）,多发性,骨髓瘤,0.242,3.29,（,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,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,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。,中国,美国,美国,美国,英国,元件扩散厂,反应堆,后处理厂,Hahfrod,Rocky flats,UNC,AEA,核设施,核武器厂,核元件厂,核工业,开始受照年,1965,1966,1944,1952,1956,1949,随访截止年,1985,I985,1974,I979,I978,1979,受照人员数,3155,7167,13075,5413,2613,20382,预期死亡,（）,3.4,3.2,16.0,12.1,7.7,8.5,人均累积剂量,（,mSv,）,5.0,64.4,47.5,41.3,5.0,22.46,SMR,全部死因,0.86,0.72,0.80,0.63,0.83,0.76,全部癌症,0.93,0.82,0.91,0.71,0.97,0.78,中外各国核工厂工作人员（男性）,核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,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,（,1.85,10,18,Bq,），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,131,I,，事故,3,个月后主要来自摄入的,137,Cs,。,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。,切尔诺贝利事故对核设施周围公众受照人群癌症发生的影响,暴露人数,其它原因,导致的癌症死亡,辐射导致的,癌症死亡增加,应急工作人员,1000,180,20,（,2.0,）,清理人员,（全国范围）,650000,90 000,2000,（,0.3,）,1986,年撤离居民,115000,17 000,400,（,0.3,）,严格控制区居民,300000,40 000,1000,（,0.3,）,1986,年婴幼儿,（,0-4,岁）,1000000,a,b,a 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,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,病例对照,研究（见表）,中外各国居室氡致肺癌危险度的病例对照研究,年份,病例,RR,a,（,100Bq/m,3,）,b,95%CI,1,中国沈阳,1990,308,0.98,0.58-0.94,2,芬兰,1991,238,1.19,1.06-1.34,3,美国新泽西州,1992,433,1.50,1.10-2.03,4,斯德哥尔摩,1992,210,1.50,1.10-1.84,5,美国密西西比,1994,538,1.08,0.95-1.23,6,加拿大温尼泊,1994,733,0.97,0.90-1.05,7,瑞典,1994,1281,1.11,1.01-1.28,8,芬兰,1996,，,8,517,1.11,0.94-1.31,1-8,总的分析,c,1997,4263,1.09,1.01-1.09,9,英国,d,1998,982,1.08,0.97-1.20,10,捷克地区,2001,2001,1.06,1.01-1.10,a,，,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 辐射致遗传效应,1.,现有调查报告中遗传性状指标,2.,估算辐射遗传疾患危险性的方法,3.,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.,现有调查报告中遗传性状指标,常染色体显性及,X,连锁,临床严重,临床轻微,X,连锁,常染色体隐性,染色体病,不平衡易位,三体型,先天畸形（生后出现）,其它综合病因异常,心脏病,癌症,其它,常染色体显性及,X,连锁,常染色体隐性,染色体,:,数目异常,结构异常,其他综合病因异常,先天畸形（生后出现）,其它（较晚出现）,UNSCEAR,和,BEIR,报告，细节见中下,UNSCEAR,和,BEIR,统计细节,异常妊娠结局（,UP0,）,F1,死亡率,F1,癌亡率,性染色体非整倍体,蛋白质变异,日本,RERF,报告，,附专门解释,2.,估算辐射遗传疾患危险性的方法,加倍剂量法,，间接估算法。,加倍剂量,是指使下一代群体遗传性疾病发生率较自发性遗传突变率增加,1,倍所需要额外的辐射剂量，因此倍加剂量数值越小，则遗传危险风险越大。历届,UNSCEAR,和,BEIR,报告根据大量动物实验结果给出低剂量率或,低,LET,辐射的倍加剂量为,1Sv,。,诱发概率法,，直接估算法。,诱发概率,是指诱发实验动物发生显性遗传突变的概率，用于外推人群中产生遗传突变的危险性，诱发概率越大则遗传危险风险越大。这种外推法欠一定的科学合理性。,3.,辐射致遗传危险性的基本结论,Neel,等（,1991,）根据,Abrahamsen,及,Wolff,（,1976,）小鼠特定位点突变结果，利用线性平方模型计算后，认为用于遗传估计中的剂量,-,剂量率效应因子（,DDREF,）大约为,2,。由于原爆人群双亲合计性腺暴露剂量大于,0.5Sv,者占,40,，其平方相的贡献开始增长时的,DDREF,取,2,比较保守，而实际,DDREF,可能大于,2,。假如,DDRFF,仅取,2,，慢性照射后人类配子的倍加剂量将增加到,3.38-4.46Sv,，此结果实际是,UNSCEAR,（,1988,），,BEIR,（,1990,），,ICRP,（,1991,）所采估计的倍加剂量,1Sv,的,4,倍，因此人类辐射遗传效应实际远比既往估计值的危险还要低,4,倍。,人群急性照射遗传效应倍加剂量（,Sv,）及,95,置信区间下界值,观察指标,回归系数（,SE,）,本底发生率,a,本底贡献,b,突变份额,b/a,倍加剂量,（,Sv,）,（,Sv,）,截矩,（）,（）,（）,95,CI,下界,1.,异常妊娠结局（,UP0,）,0.00364,0.00277,0.03856,0.00582,0.0502,0.0017-0.0027,3.4-5.4,0.018-0.029,2.F,1,死亡率,0.0076,0.00154,0.06346,0.00181,0.0458,0.0016-0.0026,3.5-5.7,0.68-1.10,3.F,1,癌亡率,-0.00008,土,0.00028,0.00104,0.00033,0.0012,0.00002-0.00005,2.0-4.0,0.05-0.11,4.,性染色体非整倍体,0.00044,0.0O069,O.00252,0.00043,0.0030,0.0030,100,1.60,5.,蛋白变异,0.00001,0.00001,0.00001,0.00001,0.000013,（,0.000013,）,100,2.27,合 计,0.00375,0.00632,对于中度低剂量电离辐射，人类存在较低的遗传损伤危险,；,急性、慢性照射及不同类型的辐射间是否存在潜在的遗传效应差异，目前尚不清楚。,第四节 辐射的其他远后效应,二、宫内辐射损伤的出生缺陷,三、儿童期辐射损伤的确定性效应,四、皮肤辐射损伤,五、性腺辐射损伤,一、眼晶体辐射损伤,放射性白内障进展示意图,眼晶体是由晶体上皮细胞产生的晶体纤维所构成，晶体细胞不断缓慢分裂迁移，持续终生。射线可以影响晶体上皮细胞正常分裂，受到损伤的晶体上皮细胞分解产物会沉积在晶体后极晶体囊下方，进而病变向其它部位扩展使晶体混浊，从而影响视力，产生白内障。,一、眼晶体辐射损伤,眼晶体对辐射比较敏感，大剂量照射时数月内即可出现晶体混浊。,诱发晶体混浊的阈剂量估计为,0.5-2.0Gy,（一次短时间照射）和,5.0Gy,（高度分割或连续照射的总剂量）。,估计人类长期职业照射伴有视力障碍型白内障的低,LET,照射剂量大约需要,8Gy,。,人类放射性白内障主要见于,头面部及眼部肿瘤放疗并发症,加速器及核反应堆等事故性照射,职业性与放射性从业工作者,原子弹爆炸受害者,1,：出生前死亡；,2,：畸形；,3,：新生儿死亡,二、宫内辐射损伤的出生缺陷危险,出生前照射又称宫内照射，是指胚胎或胎儿在出生前（母体内）所受到的照射。,出生前照射对胚胎或胎儿产生的效应称为胚胎效应，包括以下三方面。,1.,胚胎致死效应,在精子植入前期，接受照射的主要危险是不着床、造成胚胎死亡。,ICRP-27(1977),和,ICRP-45(1985),给出人类危验系数的估计值为,0.8 Sv,-1,。,胚胎致死、胎儿畸形或智力损害,2.,胎儿畸形、发育异常或脑发育异常,妊娠笫9-60天是主要器官形成期,这时受到照射,会很,容易影响器官形成,，进而,导致畸型,，也可能只影响胚胎和胎儿生长，不伴有畸形,，,特别是在妊娠后期受到照射时更是如此。,畸形是一种先天性异常，生前在子宫内就己经出现，,也可能生后甚致生后若干年后才被发现。畸形可以是胚胎发育过程中受到辐射引起的,也可以是亲代受到照射后的遗传性疾病，主要起因于照射时引起的染色体异常。,3.,严重智力迟钝和智商下降,出生前照射引起的脑结构异常可以导致严重智力迟钝和智商下降。严重智力迟钝指不能进行简单计算和简单交谈，生活不能自理。原爆出生前照射的1544人中有30例发生严重智力迟钝，发生于受照妊娠年龄 07,815,1625 和26,周以上者分别,各,占,0.4%，4.9%，1.4%和0.9%。,三、儿童期辐射的确定性效应,确定性效应的发生与受照者年龄有关。年幼者的组织正在旺盛成长，因此接受相同剂量照射后出现的确定性效应要比成年人更为严重，而且可以出现生长发育障碍、激素低下、器官功能不足、智力低下等后果。下表列出一些主要儿童性晚期确定性效应的阈剂量。,器 官效 应 剂 量（,Gy,）,睾丸 生殖细胞耗竭,0.5,Leydig,细胞功能障碍,10,卵巢 闭经,0.5,不育,4,甲状腺 机能完全丧失,20,甲状腺功能低下,1,脑 认知功能变化,18,组织病理学变化,18,（,10,）*,神经内分泌效应,18,（,1,）*,儿童晚期确定性效应的阈剂量,器 官 效 应 剂 量（,Gy,）,乳腺 发育不全,2,眼 白内障,2,肺脏 纤维增生,8,11,肝脏 纤维增生,12,肾脏 肌酐廓清率降低,12,骨骼 骨骼变化,10,心血管系统心肌病,40,骨髓 机能低下 缺乏资料,*括弧内为单次全身照射值。,儿童晚期确定性效应的阈剂量（续）,一、辐射暴露剂量的定义，生物剂量计,二、几种有关剂量效应的基本理论,线性有阈假说,遗传,线性无阈假说,癌症,低剂量兴奋（有益）假说,三、电离辐射剂量效应学说在卫生防护中的应用,第五节 电离辐射剂量效应理论,1.1,辐射剂量的定义与测算,一、辐射剂量定义，生物剂量计,1.2,日本原子弹爆炸模型的,DS86,系统与,T65D,系统之争,1.3,生物剂量计原理简介,美国,1965,年建立的内华达原子弹爆炸试验场，即,T65D,系统。,染色体畸变率或微核率与剂量之间的线性关系进行外推的。,新,ICRP,指南就当量剂量转换中射线品质因数,Q,进行了更新。,二、电离辐射剂量效应假说的基本内容,低剂量有益,线性无阈假说,线性有阈假说,流行病学调查,遗传损害,辐射致癌,从辐射致癌发生的分子机理看，,只要有一个细胞接受辐射打击,就可,使,生物,分子发生突变,，,即有诱发细胞发生癌症突变的可能；,尽管目前研究结果没有找到低剂量人群有发生癌变的证据，这也并不能证明现有实验方法一定是最完全正确且可靠的。,为辐射,安全,缘故,，,国际,放射,防护委员会,(ICRP),做了一,个,很保守又很重要的,LNT假设,：,人体,只要接受到輻射，不管,剂量,是多少，都有,引发,癌症和不良,遗传,的,机率,存在，,即,沒有低限,剂量的阈值,，而且致癌或不良,遗传,的,机率与接收剂量,成正比（,直线关系,），,剂量,愈高，罹患,癌症,的,机率,也愈大，,这种,情況,称为机率效应,。,2.1.线性无阈假设,(LNT),2.2.线性有阈值假设(,L,T,T),从,日本核爆生存者,长期调查显示,，接受低,剂量,（,约,250,毫西弗以下）者,实际,並,无,任何,临床症状,表现,，白血病或其他,实体,癌的,发生,率都和一般人相同。,许多遗传病,都存在,天然本底,性遗传,疾病,的,发生,，这些本底是由于非电离辐射（如化学污染）造成的，,因此应当扣除这些本底性遗传疾病发生的影响，从而才能公正地评价电离辐射，因此人们假定电离辐射应当有一个恰当的阈值界值。,机体本身具有各种各样修复机制，,这本身为,电离,辐射损伤,提供了,修复,机会，也为存在,线性有阈假说提供了最好的注释,。,1993,年,联合国,原子,辐射效应科学委员会,（,简称,UNSCEAR,）定,义,200,毫西弗以下,为低剂量,。在,这个剂量,水平之下，全世界,长期,的流行病,学调查,仍未找出具,体,有害的,辐射伤害证据,。因此，低,辐射剂量,是否,对,健康有不利的,影响,，一直在,争议,之中。,美国,保健物理,学会针对,电离辐射,这个问题,，,于,1996,年,3,月,发表立场声明称,：接受,辐射剂量,每年,低于,50,毫西弗，或,终生,除了自然背景,辐射剂量,之外，接受,低于,100,毫西弗,剂量,，並,无明显,健康（致癌）,效应,的,发生,。,2.3.,低,辐射剂量,健康有益,学说,1982,年,美国,拉基教授,(Luckey),却,提出,低剂量,电离辐射,对人体,健康有益的,调查结果,。,1986,年日本近籐宗平教授,(Kondo),从广岛,、,长崎追踪调查,亦,发现低剂量,使致癌率,较,正常人低的,现象，他们称这个现象为,激效（,hormesis,）,；,此外，,长期对美国,核子,潜艇,工作人,员、,加拿大接受乳癌,X,光,摄影,患者,、,以及,匹兹堡大学,住户,氡,气,效,应,等低,辐射剂量,流行病,学调查,，,结果,也都,显示,出低,剂量,电离,辐射,具有正面的健康,效应,。,因此,，,UNSCEAR,低,辐射剂量,生物,效应,（1994,年,报,告,）确认,，,虽然,已知接受高,剂量,（,250,毫西弗以上）,会,增加致癌的,机率,，,但,低,剂量却显示,相反,现象,，,鉴于目前有关电离辐射,有益的,证据还不,十分充分，,因此仍沿用,ICRP,严谨,保守,的,线性无阈值剂量,假设,：,辐射,致癌增加率,与,所,接受,剂量,成,线性,正比例,关系,。,目前,ICRP,和各国（包括中国在内）电离辐射卫生防护部门均采用,线性无阈假说,作为制定卫生防护措施中实践正当化的基本原则。,但是许多研究资料也表明，随机效应发生的概率与辐射剂量之间的关系主要为：,E=aD+b D,2,因此，电离辐射卫生防护中控制暴露剂量,D,是能够控制一定水平生物学效应的发生，据此制定个人暴露剂量和危险限值标准，加强管理从而可以使核科学与核技术更好地为人类服务。,三、电离辐射剂量效应学说在卫生防护中的应用,根据上述观点，制定电离辐射的卫生防护原则,(1),实践的正当化,：任何产生电离辐射的工作都需经过论证，使电离