1、目 次 电离辐射生物学效应的基本概念电离辐射生物学效应的基本概念 远后效应流行病学评估及其结论远后效应流行病学评估及其结论 电离辐射危害研究结果应用电离辐射危害研究结果应用临床影像诊断临床影像诊断人体电离辐射暴露方式人体电离辐射暴露方式外照射外照射确定性效应确定性效应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吸入实验室核素吸入仪器操作接触仪器操作接触基本概念电离辐射生物学效应的基本概念电离辐射生物学效应的基本概念电离辐射产生人体健康影响的简单机理电离辐射产生人体健康影响的简单机理辐射对人体健康损伤辐
2、射对人体健康损伤的发展过程的发展过程辐射自由基对细胞辐射自由基对细胞DNADNA的直接的直接与间接损害与间接损害基本概念 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与辐射剂量大小相关的一类生物学效应, , 如急性如急性放射病、慢性放射病、放射性白内障、皮肤损伤、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等。出生缺陷与儿童照射等。 电离辐射随机性效应电离辐射随机性效应(stochastic e
3、ffects)stochastic effects)是指效应的发生几率(而非严重程度)与剂量大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小相关的效应, , 如致癌效应、遗传效应。如致癌效应、遗传效应。电离辐射对人体健康的生物学影响电离辐射对人体健康的生物学影响基本概念 - 剂量的高低 - 身体受暴露的位置 - 急性或慢性暴露等三个条件电离电离輻輻射射确定性效应确定性效应 不同组织器官对辐射的敏感度不同,右表显示有些器官較易受到傷害,有些則否。根據廣島、長崎廣島、長崎調查,若是全身均匀受到急性曝露超過 250 毫西弗以上,就會開始显现受傷害的症狀,剂量愈高,傷害嚴重程度愈大,甚至死亡
4、。胎兒、淋巴組織、 生殖腺、骨髓、脾臟(正在分裂中的細胞)皮膚、水晶體、消化道肝臟、血管肌肉、骨骼、神經(已經分化成熟的細胞)高稍高普通低細 胞 名 稱敏感度不同不同組織器官輻射敏感性(非機率效應)組織器官輻射敏感性(非機率效應)資料來源 : ICRP26(1977)、ICRP60(1991)基本概念急性全身急性全身均匀均匀曝露曝露的的確定效應症狀確定效應症狀基本概念一次剂量(希)症症 狀狀 說說 明明小於0.10無可察覺症狀,但遲延輻射病的產生仍可能發生。無可察覺症狀,但遲延輻射病的產生仍可能發生。0.10-0.25能引起血液中淋巴球的染色體變異。能引起血液中淋巴球的染色體變異。0.25-1
5、.00可能發生短期血球變化可能發生短期血球變化( (淋巴球、白血球減少淋巴球、白血球減少) ),有時有眼結膜,有時有眼結膜炎發生,但不致產生機能之影響。炎發生,但不致產生機能之影響。1.00-2.00疲倦、噁心、嘔吐,血液中淋巴及白血球減少後恢復緩慢。疲倦、噁心、嘔吐,血液中淋巴及白血球減少後恢復緩慢。2.00-4.002424小時內會噁心、嘔吐,數週內有脫髮、食慾不振、虛弱、腹小時內會噁心、嘔吐,數週內有脫髮、食慾不振、虛弱、腹瀉及全身不適等症狀,可能死亡。瀉及全身不適等症狀,可能死亡。4.00-6.00與前者相似,僅症狀顯示的較快,在與前者相似,僅症狀顯示的較快,在2-62-6週內死亡率為
6、週內死亡率為5050。6.00以上若無適當醫護,死亡率為若無適當醫護,死亡率為100100。不同曝露部位不同曝露部位引发确定性效应引发确定性效应之低限之低限剂量剂量值值 組織與效應組織與效應低低 限限 劑劑 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) 睪丸暫時不孕永久不孕卵巢不孕水晶體混濁白內障骨髓造血障礙發育不全胚胎與胎兒畸形皮膚紅斑症乾性脫板濕性脫板皮膚壞死甲狀腺功能降低急性發炎1503,5006,5002,5006,0005002,0005,0005001,5001003,0005,0003,0005,00020,00050,00
7、02,50030,000小孩小孩1,00010,000大於大於200,000以上以上 4002,000200以上以上100 以上以上150 以上以上400 以上以上1,000 以上以上資料來源:ICRP41(1984),ICRP(60)1991) 基本概念 随机效应的特点:随机效应的特点: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;电离辐射的电离辐射的人体生物学效应人体生物学效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慢性辐射病慢性辐射病急慢性辐射病急慢性辐射病其他辐射病,如儿童损伤其他辐射病,
8、如儿童损伤电离辐射随机性效应电离辐射随机性效应基本概念电离辐射人体健康的急性与远后效应电离辐射人体健康的急性与远后效应电离辐射人体影响电离辐射人体影响确定性效应,白内障眼等确定性效应,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白血病白血病放疗时急性辐射损伤放疗时急性辐射损伤随机效随机效应应辐射致遗传改变辐射致遗传改变辐射致癌辐射致癌 电离辐射电离辐射远后效应远后效应是指表现在受照本人(躯体效应)是指表现在受照本人(躯体效应)的,也可是后代身上(遗传效应)显现的一种较远期才的,也可是后代身上(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,它是确定性效应的,发生
9、的与电离辐射相关的身体疾患,它是确定性效应的,但不包括其中的急、慢性辐射病等,因此,远后效应主但不包括其中的急、慢性辐射病等,因此,远后效应主要是随机效应一类反应。要是随机效应一类反应。电离辐射远后效应电离辐射远后效应基本概念远后效应人群流行病学研究方法远后效应人群流行病学研究方法队列研究队列研究分析型流行病学调查分析型流行病学调查前瞻性前瞻性 回顾性回顾性病例对照病例对照病例对照研究病例对照研究是选择患有和未患有某特定疾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,调查各病的人群分别作为病例组和对照组,调查各组人群组人群过去过去暴露于某种或某些可疑危险因素暴露于某种或某些可疑危险
10、因素的比例或水平,通过比较各组之间暴露比例的比例或水平,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疾病有关联及其关联程度大小的一种观察性研究方法。研究方法。 队列研究(队列研究(cohort studycohort study)是将一个范是将一个范围明确的人群按是否暴露于某可疑因素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的亚组,追踪或暴露程度不同分为不同的亚组,追踪未来未来各组人群的结局并比较其差异,从各组人群的结局并比较其差异,从而判定暴露因素与结局之间有无关联及而判定暴露因素与结
11、局之间有无关联及关联程度大小的一种观察性研究方法。关联程度大小的一种观察性研究方法。 基本概念原子弹爆炸幸存者健康效应的研究主要采用病例对照的方法,因此在因果关联上存在一些不足。结果应用流行病学研究中危险性指标流行病学研究中危险性指标 绝对危险(绝对危险(absolute risk)是照射组癌症发生率与对照组发生率之差,因此绝对危险又称超额绝对危险超额绝对危险(excess absolute risk,EAR),写成EAR是为了与归因危险AR相区别。相对危险(相对危险(relative risk,RR)是照射组与对照组两组发生率之比。由于对照组发生率RR=1,所以相对危险额RR1时,称为相对危
12、险增加或超额相对危险相对危险增加或超额相对危险(Excess RR,写成ExRR或ERR)。 归因危险归因危险(attributable risk,AR)是绝对危险EAR与癌症总数之比,AR说明全部癌症中有多少()癌症发生是起因于照射的。 受照且已患癌症个体的辐射病因概率(辐射病因概率(PC)可用该受照群体的超额危险RR来估算,PC=RR/(1十RR),式中RR即相对危险增加值(ERR)。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 Science Committee on the Effect of Atom Radiation,
13、 United Nations 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 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 The fact th
14、at these new recommendations are more a matter of consolidation of previous ICRP recommendations and guidance should provideconfidence 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
15、radiological protection regulations based on the 1990 recommendations should be necessary. ICRPICRP辐射防护建议辐射防护建议远后效应流行病学评估案例1. 1. 日本原爆人群调查各种癌症相对、绝对和归因危险日本原爆人群调查各种癌症相对、绝对和归因危险2. 2. 核工厂工作人员(男性)核照射人群队列调查核工厂工作人员(男性)核照射人群队列调查3. 3. 核电站历届严重核事故事件调查核电站历届严重核事故事件调查4. 4. 大气层核试验灰受照人群的癌症危险大气层核试验灰受照人群的癌症危险5. 5. 居室中
16、氡及其子体危险度病例对照研究居室中氡及其子体危险度病例对照研究6. 6. 医疗照射再次致癌危险调查医疗照射再次致癌危险调查7. 7. 几种确定性迟后效应评价几种确定性迟后效应评价8. 8. 辐射致遗传改变作用研究辐射致遗传改变作用研究1. 1. 日本原爆人群各种癌症相对、绝对和归因危险日本原爆人群各种癌症相对、绝对和归因危险癌症部位癌症部位平均器官剂量平均器官剂量(GyGy)相对危险相对危险(RRRR)()(GyGy-1-1)绝对危险(绝对危险(EAREAR)(I0I0-4-4年年-1-1GyGy-1-1)归因危险(归因危险(ARAR)()()白血病白血病0.2420.2426.21(4.83
17、-8.12)58.658.6(48.4-69.548.4-69.5)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)16.316.3(8.0-26.28.0-26.2)肺肺0.2401.63(1.35-1. 97)1.68(0.97-2.49)12.3
18、(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)22.122.1(11.3-35.011.3-35.0)卵巢卵巢0.2112.33(1.37-3.86)0.71(0.22-1.32)22.322.3(6.9-41.46.9-41.4)泌尿道泌尿道0.23I2.27(1.53-3.37)0.68(0.31-1.12)21.521.5(9.8-35.79.8-35.7)多发性多发性骨髓瘤骨髓瘤0.2423.29(1.67-6.31)0.26(0.09-0.47)31.831.8(11.0-57.611.0-57.6)表中所列分析是不久前表中
19、所列分析是不久前UNSCEARUNSCEAR(l988l988),),BEIR BEIR (l990l990)和)和ICRPICRP(l99ll99l)提出的辐射致癌危险系数的主要基础。)提出的辐射致癌危险系数的主要基础。流行病学评估-致癌2. 2. 核工厂工作人员(男性)核照射人群队列调查资料核工厂工作人员(男性)核照射人群队列调查资料中国中国美国美国美国美国美国美国英国英国元件元件扩散厂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
20、随访截止年随访截止年1985I9851974I979I9781979受照人员数受照人员数31557167130755413261320382预期死亡()预期死亡()3.43.216.012.17.78.5人均累积剂量人均累积剂量(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 注注:SMR:SMR(standardized mortalitystandardized mortality)标化死亡比,是随防期间实际观察到的死亡数)标化死亡比,是
21、随防期间实际观察到的死亡数O O与合计预期死与合计预期死亡数亡数E E之比(之比(O/EO/E)。)。流行病学评估-致癌3. 3. 核电站历届严重核事故事件核电站历届严重核事故事件 案例1,1957年英国温茨开尔(Windscale) 案例2,1957年俄罗斯乌拉尔山附近(Kyshtym) 案例3,1979年美国三里岛(Three mile island) 案例4,1986年前苏联切尔诺贝 (Chernobyl) 案例5, 2011年日本福岛核电站(Fukushima-ken)流行病学评估-致癌 l957 l957年年1010月英国月英国温茨开尔温茨开尔气冷石墨堆核事故,气冷石墨堆核事故,起因
22、于操作错误,堆心熔化,石墨起火,造成起因于操作错误,堆心熔化,石墨起火,造成131131I I 40TBq (7.440TBq (7.41010l4l4 Bq Bq) ) 和和137137Cs 44TBqCs 44TBq的厂外释放。的厂外释放。厂区附近最大个人剂量成人甲状腺暴露为厂区附近最大个人剂量成人甲状腺暴露为1010-2-2GyGy量量级,儿童级,儿童1010-1 -1GyGy量级。甲状腺集体当量剂量负担为量级。甲状腺集体当量剂量负担为1.81.810104 4人人 Gy Gy,其中吸入占,其中吸入占2525,食入占,食入占7575,没有发现甲状腺癌有增加的报道。没有发现甲状腺癌有增加的
23、报道。 流行病学评估-致癌 苏联苏联南乌拉尔地区核工厂南乌拉尔地区核工厂1949一一1956年间大约有年间大约有1017Bq(2.75MCi)废物流入)废物流入Techa河,其中河,其中90Sr占占20.4 ,137Cs占占l2.2,排放地点照射量率高达,排放地点照射量率高达4.6410-2C.kg-1.h-1(180 R.h-1)。)。7500人因受到人因受到351700mSv照射从照射从20个村庄撤离,部分居民骨髓剂个村庄撤离,部分居民骨髓剂量达量达24Sv。对对25152人进行随访,癌症死亡率明显人进行随访,癌症死亡率明显高于对照组;高于对照组;尽管受到较高剂量尽管受到较高剂量239Pu
24、内照射,但内照射,但骨癌骨癌没有增加。没有增加。骨髓剂量主要来自骨髓剂量主要来自90Sr,受照者受照者白血病白血病死死亡率(亡率(10-5)为)为5.82 ;白血病危险系数白血病危险系数为(为(0.481.1)10-4人年人年-1Gy-1,是原爆受照人群值是原爆受照人群值1/51/3 ,但高,但高于对照组于对照组2.97倍,高峰出现时间于倍,高峰出现时间于1967-1972年。年。 苏联苏联南乌拉尔南乌拉尔HelyabinskHelyabinsk附近附近kyshtymkyshtym核工厂核工厂贮存贮存高放射性废物的混凝土槽,于高放射性废物的混凝土槽,于19571957年年9 9月因冷却系统故月
25、因冷却系统故障发生爆炸,导致大量放射性裂变产物排入大气,主障发生爆炸,导致大量放射性裂变产物排入大气,主要是要是l44l44CeCe和和9595Zr Zr ,总量为,总量为740 PBq740 PBq ,波及附近,波及附近3.43.4万居万居民。当地撤离的民。当地撤离的1 1万居民中发现接受外照射剂量为万居民中发现接受外照射剂量为0.00680.00680.l7Sv0.l7Sv。当时体检未发现有白细胞减少和其当时体检未发现有白细胞减少和其它异常,随访迄今也没有看到癌症和白血病死亡增加。它异常,随访迄今也没有看到癌症和白血病死亡增加。 流行病学评估-致癌 1979 1979年年3 3月美国月美国
26、三里岛三里岛压水堆事故,起压水堆事故,起因于阀门故障和操作错误,结果引起包壳因于阀门故障和操作错误,结果引起包壳破裂,放射性物质进入一冷却水回路中,破裂,放射性物质进入一冷却水回路中,进而向厂外环境释放,主要是进而向厂外环境释放,主要是131131I I共共0.74TBq0.74TBq和和l33l33Xe 0.37 TBqXe 0.37 TBq,厂区周围,厂区周围8km8km区区域内人均暴露剂量仅域内人均暴露剂量仅l5Gyl5Gy,没发现癌症没发现癌症的增加。的增加。 l986年年4月苏联月苏联切尔诺贝利切尔诺贝利石墨慢化沸水堆核事故,石墨慢化沸水堆核事故,起因于错误关闭安全保护系统导致堆心失
27、火熔化,结果厂起因于错误关闭安全保护系统导致堆心失火熔化,结果厂房爆炸起火。房爆炸起火。10天之内共排出放射性核素天之内共排出放射性核素1.85E Bq(1.85l0 l8Bq),占事故当时反应堆内核素总量),占事故当时反应堆内核素总量35。污染区居民受到照射,早期来自污染区居民受到照射,早期来自131I,被污染的牛奶是主,被污染的牛奶是主要来源;事故要来源;事故3个月后碘己衰变殆尽,照射主要来自摄入个月后碘己衰变殆尽,照射主要来自摄入137Cs的内照射和环境的内照射和环境137Cs的外照射。的外照射。 1996年年IAEA(国际原子能机构)、(国际原子能机构)、WHO(世界卫生(世界卫生组织
28、)和欧盟主办的国际会议论文中报道了预计的长期辐组织)和欧盟主办的国际会议论文中报道了预计的长期辐射诱发癌症死亡和非致命性射诱发癌症死亡和非致命性甲状腺癌甲状腺癌,报告预测约有报告预测约有3500例辐射诱发癌症死亡,主要发生在他们的晚年。例辐射诱发癌症死亡,主要发生在他们的晚年。 流行病学评估-致癌切尔诺贝利事故后核设施周围公众受照人群长期健康影响切尔诺贝利事故后核设施周围公众受照人群长期健康影响人数人数其它原因导致其它原因导致癌症死亡癌症死亡辐射导致癌症辐射导致癌症死亡(死亡(% %增加)增加)应急工作人员应急工作人员 1 000 1 000 180 180 2020(2.02.0) 清理工作
29、人员清理工作人员(全国范围)(全国范围)650 000650 00090 00090 0002 0002 000(0.30.3)19861986年撤离居民年撤离居民115 000115 00017 00017 000 400 400(0.30.3)严格控制区居民严格控制区居民300 000300 00040 00040 0001 0001 000(0.30.3)19861986年婴幼儿年婴幼儿 (0-40-4岁)岁)1 000 0001 000 000a ab ba 50a 50例甲状腺癌(可医治);例甲状腺癌(可医治); b b 几千例甲状腺癌(可医治)来源:几千例甲状腺癌(可医治)来源:0
30、ne Decade after Chernobyl0ne Decade after Chernobyl:Summarizing the Consequences of the Accident Summarizing the Consequences of the Accident (Proc.Conf.VienaProc.Conf.Viena,19961996),),IAEAIAEA,VienaViena,(,(19961996)。)。流行病学评估-致癌4. 大气层核试验灰受照人群的癌症危险 案例案例1 1,马绍尔群岛核试验,马绍尔群岛核试验 案例案例2 2,美国在内华达州的核试验,美国在内
31、华达州的核试验 案例案例3, 3, 英国儿童核实验落下灰暴露英国儿童核实验落下灰暴露 案例案例4 4,中国在新疆罗布泊的核试验场,中国在新疆罗布泊的核试验场流行病学评估-致癌 1954 1954年年3 3月美国在太平洋马绍尔月美国在太平洋马绍尔(MarshallMarshall)群岛中比基尼()群岛中比基尼(BikiniBikini)岛)岛进行氢弹爆炸试验,放射性落下灰使位进行氢弹爆炸试验,放射性落下灰使位于于150150、160160和和480km480km之外的之外的RongelapRongelap、AlingnaeAlingnae和和UtirikUtirik三个珊瑚岛的居民受到三个珊瑚岛
32、的居民受到照射。其中照射。其中RongelapRongelap岛居民接受剂量最岛居民接受剂量最高,全身照射剂量为高,全身照射剂量为1.75Gy1.75Gy,放射性碘,放射性碘所致甲状腺剂量(连同外照射的贡献)所致甲状腺剂量(连同外照射的贡献)对儿童为对儿童为8 820Gy20Gy,成人,成人3.35Gy3.35Gy,其中,其中短寿命碘同位素短寿命碘同位素132132I I,133133I I和和135135I I的剂量贡的剂量贡献分别为献分别为131131I I的的2 23 3倍。倍。流行病学评估-致癌案例案例1 1,马绍尔(马绍尔(MarshallMarshall)群岛)群岛地点地点(距比基
33、尼岛(距比基尼岛kmkm)受照年龄受照年龄(岁)(岁)受照人数受照人数剂量剂量发病率()发病率()(GyGy)甲低甲低结节结节甲癌甲癌RongelapRongelap(153153)1 16 6151583.383.366.766.70 02-92-916168-158-1525.025.081.281.26.26.2101045453.43.48 88.98.913.313.36.76.7AlingnaeAlingnae(161161)10101012121.4-1.91.4-1.98.38.333.333.30 0UtirikUtirik(483483)1010101001000.3-0.
34、60.3-0.61.01.012.012.02.02.0对照区对照区101010371371- -0.30.37.87.80.80.8马绍尔群岛居民甲状腺损害发病率()马绍尔群岛居民甲状腺损害发病率() 流行病学评估-致癌案例案例2 美国内华达州核试验美国内华达州核试验 ZeighamiZeighami及及MorrisMorris(19861986)曾对经历过)曾对经历过5050年代内华年代内华达州核试验达州核试验落下灰落下灰影响的影响的2292822928名居民甲状腺癌终生危险名居民甲状腺癌终生危险进行预测,其中剂量大于进行预测,其中剂量大于0.25mGy0.25mGy者占者占1010。假定
35、低剂量。假定低剂量131131I I致癌危险上限取致癌危险上限取射线外照射值,即射线外照射值,即5 5l0l0-4-4人年人年-1 -1GyGy-1 -1(女)和(女)和1 1l0l0-4-4人年人年GyGy-1 -1(男),然后(男),然后将终生(将终生(4040年)增年)增加甲癌加甲癌1313例,即人群预期值例,即人群预期值1/51/5,分配各年之后很难出现,分配各年之后很难出现可供检出的增加。实际可供检出的增加。实际131131I I的致癌效应是的致癌效应是外照射的外照射的1/5,1/5,这这时终生增加不到时终生增加不到3 3例。例。13l13lI I诊断用剂量通常为诊断用剂量通常为0.
36、5-20Gy0.5-20Gy,高,高于试验污染区居民,但是也没有看到有甲癌的增加。于试验污染区居民,但是也没有看到有甲癌的增加。 流行病学评估-致癌 Darby Darby等(等(19921992)利用)利用1951-19791951-1979年间核试验年间核试验落落下灰下灰造成英国儿童骨髓暴露,按照剂量把它分为高造成英国儿童骨髓暴露,按照剂量把它分为高中低中低3 3个年代。与个年代。与1948-19871948-1987年间北欧年间北欧5 5个国家儿童白个国家儿童白血病的血病的RRRR相比,结果看到在相比,结果看到在落下灰落下灰高剂量年代儿童高剂量年代儿童骨髓受到的剂量可达骨髓受到的剂量可达
37、1.5mSv1.5mSv,高剂量年代高剂量年代诊断的儿诊断的儿童白血病的童白血病的RRRR仅稍高于相邻的中剂量年代,相差仅稍高于相邻的中剂量年代,相差7 711 11。近年近年落下灰剂量转低落下灰剂量转低后,被诊断的儿童白后,被诊断的儿童白血病血病RRRR与高剂量年代相同,而且高剂量年代出生儿与高剂量年代相同,而且高剂量年代出生儿童白血病的童白血病的RRRR值并不增加。值并不增加。案例案例3 英国儿童落下灰骨髓暴露英国儿童落下灰骨髓暴露案例案例4 中国新疆罗布泊核试验中国新疆罗布泊核试验 多数大气层核试验是在多数大气层核试验是在7070年代进行的,年代进行的,1982 -19871982 -1
38、987年对核试验场周围居民进行调查,年对核试验场周围居民进行调查,结果室内外结果室内外辐射水平、土壤中辐射水平、土壤中9090SrSr、137137CsCs、239239PuPu水平与对照区均无显著差别。估算水平与对照区均无显著差别。估算19831983年年以前周围居民因全球放射性沉降物产生的有效以前周围居民因全球放射性沉降物产生的有效剂量负担为剂量负担为1.55mSv1.55mSv,来自我国核试验的贡献只,来自我国核试验的贡献只有有0.06 mSv0.06 mSv,占来自全球的,占来自全球的4 4。对对1974-19841974-1984年间当地恶性肿瘤进行回顾性调查,累积年间当地恶性肿瘤进
39、行回顾性调查,累积5454万万人年,结果与对照区居民相比没显著差别。人年,结果与对照区居民相比没显著差别。流行病学评估-致癌5. 5. 居室中氡及其子体危险度病例对照研究居室中氡及其子体危险度病例对照研究年份年份病例病例RRRRa a (100Bq/m100Bq/m3 3)b b95%CI95%CI1 1中国沈阳中国沈阳199019903083080.980.980.58-0.940.58-0.942 2芬兰芬兰199119912382381.191.191.06-1.341.06-1.343 3美国新泽西州美国新泽西州199219924334331.501.501.10-2.031.10-2
40、.034 4斯德哥尔摩斯德哥尔摩199219922102101.501.501.10-1.841.10-1.845 5美国密西西比美国密西西比199419945385381.081.080.95-1.230.95-1.236 6加拿大温尼泊加拿大温尼泊199419947337330.970.970.90-1.050.90-1.057 7瑞典瑞典19941994128112811.111.111.01-1.281.01-1.288 8芬兰芬兰19961996、8 85175171.111.110.94-1.310.94-1.311-81-8总的分析总的分析c c19971997426342631
41、.091.091.01-1.091.01-1.099 9英国英国d d199819989829821.081.080.97-1.200.97-1.201010捷克地区捷克地区20012001200120011.061.061.01-1.101.01-1.10a a,RR=RR=相对危险;相对危险;b b,氡浓度;,氡浓度;c c,LubinLubin and Boyce,1997 and Boyce,1997;d d, DarbbyDarbby et al. 1998 et al. 1998;e e, 捷捷克中部波希米亚地区观察克中部波希米亚地区观察流行病学评估-致癌室内氡浓度增加与肺癌危险增
42、加的相对危险室内氡浓度增加与肺癌危险增加的相对危险流行病学评估-致癌6. 医疗照射导致的再次致癌医疗照射导致的再次致癌 案例案例1 1,强直性脊椎炎放疗,强直性脊椎炎放疗 案例案例2 2,子宫颈癌放疗,子宫颈癌放疗 案例案例3 3,头癣放疗,头癣放疗 案例案例4 4,131131I I治疗和诊断治疗和诊断 案例案例5 5,核素内照射,核素内照射案例案例1,强直性脊椎炎,强直性脊椎炎线线放疗放疗经不同年后癌症发生的相对危险性经不同年后癌症发生的相对危险性 癌症类别(总例数)癌症类别(总例数)RRRR,放疗后经过时间(年),放疗后经过时间(年)2.5 0.60 0.60 平均剂量(平均剂量(GyG
43、y)0 00.0870.0870.4160.4161.3721.372人数人数710710682682129129109109人年人年2170217021659216594095409532873287癌症观察数癌症观察数5 57 73 33 3相对危险相对危险a a1.001.001.241.242.182.184.784.789595置信区间置信区间- -1.011.01- -2.102.101.061.06- -6.326.321.191.19- -17.9317.93 a a 出生前接受原爆照射者癌症发病率出生前接受原爆照射者癌症发病率流行病学评估-远后BEIR (1980)出生前照射
44、引起癌症癌症增加的研究报告 0.73妊娠后6个月250645.005.001.471.471.62妊娠头3个月ERR(cGy-1)RR(0/R)组织平均剂量*(cGy)受照时间(平均)流行病学评估-远后 该研究结果表明妊娠头3个月受照射的相对危险(5.0)是后6个月受照(1.47)人群危险的3.4倍。器器 官官效效 应应 剂剂 量(量(Gy)睾丸睾丸 生殖细胞耗竭生殖细胞耗竭 0.5 Leydig细胞功能障碍细胞功能障碍10卵巢卵巢 闭经闭经 0.5 不育不育 4甲状腺甲状腺 机能完全丧失机能完全丧失 20 甲状腺功能低下甲状腺功能低下 1脑脑 认知功能变化认知功能变化 18 组织病理学变化组
45、织病理学变化 18(10)* 神经内分泌效应神经内分泌效应 18(1)*案例案例2 儿童照射迟发确定性效应阈剂量儿童照射迟发确定性效应阈剂量流行病学评估-远后器器 官官 效效 应应 剂剂 量(量(Gy)乳腺乳腺 发育不全发育不全 2眼眼 白内障白内障 2肺脏肺脏 纤维增生纤维增生 811肝脏肝脏 纤维增生纤维增生 12肾脏肾脏 肌酐廓清率降低肌酐廓清率降低 12骨骼骨骼 骨骼变化骨骼变化 10心血管系统心血管系统心肌病心肌病 40骨髓骨髓 机能低下机能低下 缺乏资料缺乏资料 * *括弧内为单次全身照射值。括弧内为单次全身照射值。儿童迟发确定性效应阈剂量儿童迟发确定性效应阈剂量(续)(续)流行病
46、学评估-远后器器 官官效效 应应 剂剂 量(量(GyGy)睾丸睾丸生殖细胞耗竭生殖细胞耗竭0.50.5LeydigLeydig细胞功能障碍细胞功能障碍1010卵巢卵巢闭经闭经0.50.5不育不育4 4甲状腺甲状腺机能完全丧失机能完全丧失2020甲状腺功能低下甲状腺功能低下11脑脑认知功能变化认知功能变化1818组织病理学变化组织病理学变化1818(1010)* *神经内分泌效应神经内分泌效应1818(11)* *乳腺乳腺发育不全发育不全2 2眼眼白内障白内障2 2肺脏肺脏纤维增生纤维增生8 811 11肝脏肝脏纤维增生纤维增生1212肾脏肾脏肌酐廓清率降低肌酐廓清率降低1212骨骼骨骼骨骼变化
47、骨骼变化1010心血管系统心血管系统心肌病心肌病4040骨髓骨髓机能低下机能低下缺乏资料缺乏资料 * * 括弧内为单次全身照射值,儿童接受辐射照射引起晚期确定性效应最低剂量。括弧内为单次全身照射值,儿童接受辐射照射引起晚期确定性效应最低剂量。 案例案例3 人体不同组织器官敏感性人体不同组织器官敏感性8. 辐射致遗传改变作用研究人类对辐射致遗传改变的关心最早源于人类对辐射致遗传改变的关心最早源于穆勒用穆勒用X射线诱变果蝇发射线诱变果蝇发生畸变的生畸变的实验,后来人们还发现实验,后来人们还发现电离辐射打击的主要靶点电离辐射打击的主要靶点是染是染色体及其遗传物质色体及其遗传物质DNA;遗传物质的改变
48、遗传物质的改变是导致生物体当代癌是导致生物体当代癌症和子代遗传改变的重要原因。症和子代遗传改变的重要原因。过于关心辐射致遗传改变甚至超过对癌症产生的影响,因为对过于关心辐射致遗传改变甚至超过对癌症产生的影响,因为对遗传的影响更加深远,甚至会毁灭整个人类种族遗传的影响更加深远,甚至会毁灭整个人类种族。有时这种深。有时这种深远影响的漫长过程会使我们很快远影响的漫长过程会使我们很快好了伤疤忘了痛好了伤疤忘了痛。遗传改变的。遗传改变的观察需要观察需要几代甚至是几十代人不断地努力几代甚至是几十代人不断地努力才会发现结果;才会发现结果;过于关心辐射致遗传改变还源于我们怎样定义过于关心辐射致遗传改变还源于我
49、们怎样定义什么叫遗传改变什么叫遗传改变本身本身,它不像癌症定义明确,例如流产算不算遗传改变?,它不像癌症定义明确,例如流产算不算遗传改变?电离辐射致人类遗传改变研究的复杂性?电离辐射致人类遗传改变研究的复杂性?1. 1. 小鼠辐射遗传倍加剂量观察实验,小鼠辐射遗传倍加剂量观察实验,1 Sv1 Sv2.2. 人群急性照射后遗传效应人群急性照射后遗传效应(E)(E)倍加剂量(倍加剂量(SvSv)及)及9595置信区间下界置信区间下界3.3. UNSCEARUNSCEAR和和BEIRBEIR汇总的各种遗传病自然发生率()汇总的各种遗传病自然发生率()4.4. 利用倍加剂量法计算性腺遗传有意义剂量利用
50、倍加剂量法计算性腺遗传有意义剂量0.0lGy0.0lGy,低,低LETLET低剂量低剂量/ /率的慢性照射时每代人群遗传危险增加率的慢性照射时每代人群遗传危险增加5.5. ICRP-60ICRP-60(19911991)提出低剂量)提出低剂量/ /率照射诱发严重遗传效应的危险系率照射诱发严重遗传效应的危险系数(数(1010-2-2SvSv-1 -1性腺剂量)性腺剂量)6.6. 每代接受每代接受0.01Sv0.01Sv慢性照射遗传效应的估计结果(倍加剂量慢性照射遗传效应的估计结果(倍加剂量1Sv1Sv),),BEIR VBEIR V(19901990)7.7. 自然本底辐射剂量调查,人群医疗照射