第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)

1、 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)主講：主講：鮑鮑 艷艷咸寧學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院咸寧學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)參考書目：參考書目：放射物理與防護(hù)學(xué)，洪洋編著，人民軍區(qū)出版社放射物理與防護(hù)，李迅茹主編,人民衛(wèi)生出版社醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)，張澤寶主編,人民衛(wèi)生出版社輻射防護(hù)技術(shù)與管理，張丹楓 趙蘭才 廣西民族出版社醫(yī)用核輻射物理學(xué)，魏志勇主編，蘇州大學(xué)出版社腫瘤放射物理學(xué)，胡逸民主編，原子能出版社腫瘤放射治療學(xué)(第四版)，谷銑之名譽(yù)主編，殷蔚伯等主編，中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)出版社 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射

2、防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)教學(xué)要求：教學(xué)要求：1.掌握電離輻射的常用的輻射量和單位掌握電離輻射的常用的輻射量和單位2.掌握輻射防護(hù)中使用的輻射量和單位掌握輻射防護(hù)中使用的輻射量和單位3.熟悉射線質(zhì)的測(cè)定熟悉射線質(zhì)的測(cè)定4.了解照射量和吸收劑量的測(cè)量了解照射量和吸收劑量的測(cè)量國(guó)際上選擇和定義輻射量及單位的權(quán)威組織是：國(guó)際上選擇和定義輻射量及單位的權(quán)威組織是： 國(guó)際輻射單位和測(cè)量委員會(huì)國(guó)際輻射單位和測(cè)量委員會(huì) (International commission on radiological units and measurements, ICRU) 國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)（國(guó)

3、際放射防護(hù)委員會(huì)（ICRP）。）。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生新的粒子入射粒子能量傳遞給靶分子輻射物質(zhì)相互作用粒子與物質(zhì)間輻射能量傳遞和分布規(guī)律的學(xué)科輻射生物效應(yīng)放射防護(hù)放射治療放射損傷是是人體輻射計(jì)量學(xué)研研究究從從劑量估算的基礎(chǔ)放射生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域非電離輻射估算精度不斷提高單純的電離輻射劑量到涉足到涉足 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)第1節(jié) 電離輻射計(jì)量學(xué)放射診斷計(jì)量學(xué)放射診斷計(jì)量學(xué)醫(yī)用電離輻射物理計(jì)量學(xué)醫(yī)用電離輻射物理計(jì)量學(xué)立體定向放射治療立體定向放射治療劑量學(xué)劑量學(xué) 遠(yuǎn)

4、距離治療劑量遠(yuǎn)距離治療劑量學(xué)學(xué)近距離治療劑量近距離治療劑量學(xué)學(xué) 放射性核素治療劑放射性核素治療劑量學(xué)量學(xué) 放射治療計(jì)量學(xué)放射治療計(jì)量學(xué) 立體定向放射治療立體定向放射治療(SRS)，俗稱俗稱X刀刀,刀治療。它是通過(guò)立刀治療。它是通過(guò)立體聚焦裝置限定小的輻射束給體聚焦裝置限定小的輻射束給病人病灶區(qū)施行一次病人病灶區(qū)施行一次(或多次或多次)大大劑量照射而且對(duì)臨近健康組織劑量照射而且對(duì)臨近健康組織不產(chǎn)生大的損傷。不產(chǎn)生大的損傷。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)1.放射治療劑量學(xué)放射治療劑量學(xué) 放射治療需要詳細(xì)的劑量學(xué)資料,以便在治療效果與正常組織防護(hù)上提出一個(gè)

5、平衡方案。 放射治療的劑量學(xué)方法取決于核素的種類和靶區(qū)大小。 1.器官(宏觀)水平:在這個(gè)水平(線性幾何尺寸大于1cm)劑量計(jì)算的基本方法是基于1968年醫(yī)學(xué)內(nèi)輻射劑量(MIRD)委員會(huì)推薦的方法和其后發(fā)表的一系列補(bǔ)充報(bào)告。 2.半微觀(毫米)水平:這個(gè)水平主要是使用粒子和粒子發(fā)射體去治療非常小的腫瘤。 根據(jù)能量沉積的范圍,放射劑量學(xué)大概可劃分為4個(gè)水平： 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 3.細(xì)胞水平(微劑量學(xué)):在這個(gè)水平一般考慮能量沉積范圍相當(dāng)于細(xì)胞核大小。當(dāng)核素分布是非均勻的,微劑量學(xué)方法最適用于粒子和Auger電子發(fā)射核素,但微劑量學(xué)方法所得到

6、的結(jié)果很難直接應(yīng)用于臨床治療。 4.DNA(納米)水平:這個(gè)水平主要考慮粒子和Auger電子對(duì)DNA的損傷。DNA水平的微劑量學(xué)研究，促進(jìn)了徑跡結(jié)構(gòu)方法和Monte Carlo計(jì)算理論的發(fā)展。有人已報(bào)道了在1100nm直徑的靶體積內(nèi)能量沉積絕對(duì)頻率分布的Monte Carlo計(jì)算結(jié)果并與RBE(相對(duì)生物效應(yīng))聯(lián)系起來(lái)。這方面的研究已逐漸從簡(jiǎn)單的圓柱或球形模型向?qū)嶋H的DNA體積過(guò)渡。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 雖然劑量計(jì)算本身的準(zhǔn)確度在不斷改進(jìn)。但應(yīng)用到臨床實(shí)際，特別是針對(duì)個(gè)體病人還有很多問(wèn)題。這是因?yàn)樵吹膶?shí)際分布和靶分布在很多情況下是不明確的，估

7、計(jì)的靶大小和幾何形狀可能造成劑量估算中的很大誤差。 診斷劑量學(xué)大致包括以下3個(gè)方面: 2.放射診斷計(jì)量學(xué)放射診斷計(jì)量學(xué)1.常規(guī)X射線攝影和透視 2.CT檢查 3.乳腺檢查和介入檢查 使用不同的診斷方法，用于計(jì)量學(xué)的物理量和檢測(cè)儀以及檢測(cè)方法均有差異。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)一、X( )射線的照射量 1. 照射量X的定義 指X( )射線的光子在單位質(zhì)量dm空氣中釋放出的所有次級(jí)電子，當(dāng)它們完全被阻止在空氣中時(shí)，在空氣中產(chǎn)生的同種符號(hào)的離子的總電荷量的絕對(duì)值(不包括因吸收次級(jí)電子發(fā)射的韌致輻射而產(chǎn)生的電離)dQ與dm的比值，即：ddQXm=照射量的

8、單位是：1C kg-曾用單位：倫琴R (Roentgen)4-11R2.58 10 C kg-=醋 照射量是度量X( )射線對(duì)空氣電離本領(lǐng)的物理量，他反映的是空氣輻射場(chǎng)的性質(zhì)，間接反映射線的強(qiáng)弱。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 注意: 照射量描述放射源的輸出量； 在空氣中，而不在其它物質(zhì)(如組織等)中； 適用于光子，而不能用于其它類型輻射(如中子或電子束)等。 因現(xiàn)有技術(shù)不能對(duì)低能和高能的X()射線的照射量精確測(cè)量，因此照射量實(shí)際僅對(duì)光子能量介于幾千keV至幾兆keV范圍內(nèi)的X()射線適用。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)

9、人體輻射計(jì)量學(xué)1041613.336 10C1R2.58 10C kg0.001293g1.293 10kg-=醋靜電單位電荷 當(dāng)用X射線或 射線照射0.001293g空氣(相當(dāng)于在0，760毫米汞柱大氣壓的1cm的干燥空氣的質(zhì)量)中造成1靜電單位( )正負(fù)離子的輻射強(qiáng)度=1倫琴。 103.3364 10C-2.倫琴的概念 一個(gè)離子的電荷量為 靜電單位。因此，產(chǎn)生一靜電單位電荷量的離子對(duì)為：104.8033 10-92.083 10離子對(duì) 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)帶電粒子在空氣中形成一個(gè)離子對(duì)需消耗需消耗平均能量為33.97eV 1倫琴X( )射

10、線的折射量相當(dāng)于在0.001293g空氣中交給次級(jí)電子的能量為：91092.083 1033.977.076 10 eV11.3 10J-創(chuàng)=-1-1C kgs鬃照射量率的單位：3.照射量率X 單位時(shí)間內(nèi)照射量的增量稱為照射量率(exposure rate),表達(dá)式為：dXdXt= 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 二、吸收劑量D 1.吸收劑量D的概念 指電離輻射授予單位質(zhì)量靶物質(zhì)(或單位質(zhì)量物質(zhì)所吸收的) 任何電離輻射的平均能，表達(dá)式為：ddEDm= 由于照射量不能適用于光子以外的其他粒子的射線，而且不能描述人體真實(shí)組織受到輻射劑量的大小，因此引入吸收

11、劑量。-1J kg吸收劑量D的國(guó)際單位： 的專用名為：戈瑞Gray，符號(hào)為Gy，也有用cGy,棄用名拉德rad。-1J kg1Gy=100cGy=100rad 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 注意：適用于任何類型、任何能量的電離輻射以及受照射的任何物質(zhì)。但談及吸收劑量時(shí)，必須指明哪種輻射對(duì)何種物質(zhì)的特定位置造成的吸收劑量。 授予能是指電離輻射以電離、激發(fā)方式傳遞給某一體積內(nèi)物質(zhì)的能量。授予能是一個(gè)隨機(jī)的量，只能通過(guò)測(cè)量去確定它的幾率分布。 2.吸收劑量率的概念平均授予能是各種授予能與其出現(xiàn)的幾率乘積之和。 吸收劑量率是指單位時(shí)間dt內(nèi)物質(zhì)吸收劑量的增量

12、dD，即dD/dt，單位是Gy/s。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 粒子注量 ：在輻射場(chǎng)中以某一點(diǎn)為球心的小球，進(jìn)入該小球的粒子數(shù)dN與垂直于每個(gè)粒子入射方向的截面積dS之比，稱之為粒子注量。ddNS= 能量注量 ：在輻射場(chǎng)中進(jìn)入截面積dS的球體內(nèi)的所有粒子的總能量dE（總動(dòng)能，不包括靜止能量）與截面積dS之比，稱之為能量注量。ddES=單位時(shí)間內(nèi)粒子注量的變化，稱為粒子注量率。單位時(shí)間內(nèi)能量注量的變化，稱為能量注量率。粒子注量和能量注量 粒子數(shù)N：由輻射源發(fā)出的，或在輻射場(chǎng)內(nèi)傳播的，或被有關(guān)物質(zhì)接收的粒子數(shù)目稱作粒子數(shù)。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)

13、學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 3.空氣吸收劑量與照射量的換算換算公式為：33.97DX= D采用Gy，X采用C/Kg為單位時(shí)，的換算系數(shù)為33.97類別吸收劑量D照射量X適用靶范圍物理含義使用輻射源量度含義測(cè)量限制國(guó)際單位專名任何被照射物質(zhì)靶物質(zhì)吸收的輻射能任何電離輻射源直接反映受照人體組織無(wú)限制戈瑞Gy僅適用于空氣空氣中的離子總電荷量?jī)H適用于X()射線源間接反映受照人體組織能量在10KeV3MeV的X()射線無(wú)國(guó)際單位專名(R為曾用名)吸收劑量和照射量的區(qū)別和聯(lián)系表 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)三、比釋動(dòng)能K(Kerma) 比釋動(dòng)

14、能K是指不帶電粒子在質(zhì)量為dm的介質(zhì)中釋放的全部帶電粒子的初始動(dòng)能總和 ，即trdEtrddEKm=-1J kgGy （）比釋動(dòng)能K的單位為：比釋動(dòng)能的原意是：物質(zhì)中釋放的動(dòng)能 應(yīng)包括帶電粒子在軔致輻射中輻射的能量和發(fā)生在dm介質(zhì)中二次效應(yīng)產(chǎn)生的所有帶電粒子和俄歇電子的能量。trdE注意區(qū)別： 照射量是以電離電量的形式間接反映射線在空氣中輻射強(qiáng)度的量，不反映射線被物質(zhì)吸收而使能量轉(zhuǎn)移的過(guò)程。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)不帶電粒子物質(zhì)相互作用相互作用用比釋動(dòng)能K表示這一階段的結(jié)果釋放出次級(jí)帶電粒子(獲得能量)使使用用物質(zhì)電離、激發(fā)用用用吸收劑量D表示

15、這一階段的結(jié)果發(fā)生韌致輻射這部分能量不參與把組織的電離或激發(fā)，與輻射效應(yīng)無(wú)關(guān)，應(yīng)從初始能量中扣除。 比釋動(dòng)能只適用于間接致電離輻射，但適用于任何物質(zhì)。使用時(shí)也必需指明相關(guān)物質(zhì)和所在位置。 單位時(shí)間dt內(nèi)的比釋動(dòng)能增量dK，即為dK/dt該物質(zhì)該時(shí)刻該處的比釋動(dòng)能率，單位Gy/s 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 四、當(dāng)量劑量 (equivalent dose)T RH. 當(dāng)同一物質(zhì)受到不同的放射源照射時(shí)，即使吸收劑量相同產(chǎn)生的生物效應(yīng)也可能不一樣，因此引入當(dāng)量劑量的概念。它是輻射防護(hù)劑量學(xué)的基本量，是在嚴(yán)格意義上的吸收量。 當(dāng)量劑量等于某一組織或器官T所

16、接受的平均吸收劑量 與輻射權(quán)重因子 的乘積，即：T,RDRWT.RRT,RHWD= 吸收劑量?jī)H用來(lái)反映單位靶物質(zhì)吸收輻射能量的多少，不能反映所產(chǎn)生生物效應(yīng)的差別。實(shí)驗(yàn)表明相同吸收劑量的不同的電離輻射，對(duì)生物組織的破壞作用差異較大。評(píng)價(jià)指標(biāo)就必須考慮生物效應(yīng)，這樣需要對(duì)吸收劑量加以適當(dāng)?shù)男拚?醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)為R類輻射在組織或器官T中所受的當(dāng)量劑量T.RH為R類輻射在組織或器官T中所的平均吸收劑量T.RD為R類輻射的輻射權(quán)重因數(shù)，與輻射的“質(zhì)”有關(guān)RW 輻射生物效應(yīng)與吸收劑量、輻射種類和射線能量有關(guān)，所以權(quán)重因子是根據(jù)內(nèi)外照射的輻射種類和

17、能量而確定的。T.RRT,RHWD= 當(dāng)輻射場(chǎng)是由具有不同 值的不同類型的輻射所組成時(shí)，當(dāng)量劑量為：RWTRT,RRHWD= 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 當(dāng)量劑量率：?jiǎn)挝粫r(shí)間dt內(nèi)當(dāng)量劑量的增量 ，即 ,單位是Sv/s。TdHTddHt 因 無(wú)量綱，當(dāng)量劑量與吸收劑量的單位相同是J/kg，為了區(qū)別，給當(dāng)量劑量單位起了一個(gè)專用名為西沃特(Sievert)，符號(hào)為Sv，1Sv=1J/kg。當(dāng)量劑量只限于在輻射防護(hù)所涉及的劑量范圍內(nèi)使用。RW 輻射權(quán)重因數(shù) 代表特定輻射在小劑量照射時(shí)誘發(fā)隨機(jī)性效應(yīng)的相對(duì)生物效應(yīng)(RBE)的數(shù)值。RW 注意：當(dāng)量劑量只限于

18、在輻射防護(hù)所涉及的劑量范圍內(nèi)在單個(gè)器官或組織受輻照時(shí)使用。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)五、有效劑量E (effective dose) 組織權(quán)重因子 ，它反映在全身均勻受照下各組織或器官對(duì)總危害的相對(duì)貢獻(xiàn)。 TW 當(dāng)量劑量是針對(duì)了不同的輻射類型產(chǎn)生的不同生物效應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，但人體不同器官或組織對(duì)輻射的敏感程度不同，對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)度有不同的數(shù)值。如果有多個(gè)器官或組織受照時(shí)，應(yīng)考慮分器官危險(xiǎn)度的加權(quán)歸一化。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 當(dāng)

19、體內(nèi)全身受到均勻或不均勻照射時(shí)，體內(nèi)各組織與器官的當(dāng)量劑量與相應(yīng)的組織權(quán)重因數(shù)乘積的和有效劑量。TT,RTRT,RTTREWHWWD 組織權(quán)重因子用于表示各組織器官對(duì)輻射的敏感程度。例如，骨髓和性腺對(duì)輻射敏感程度高，權(quán)重因子就大；皮膚對(duì)輻射不敏感，權(quán)重因子就小。 因WT沒(méi)有量綱，所以有效劑量E和當(dāng)量劑量的單位一樣，也用希沃特Sv。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)WT0.010.050.120.20組織器官組織器官骨表面骨表面皮膚皮膚膀胱、乳腺膀胱、乳腺肝、食道肝、食道甲狀腺、其余組織甲狀腺、其余組織紅骨髓紅骨髓結(jié)腸結(jié)腸肺、胃肺、胃性腺性腺總計(jì)權(quán)重總計(jì)權(quán)

20、重0.020.300.480.20器官或組織的權(quán)重因數(shù) WT 有效劑量可以解決全身臟器受到不均勻照射或局部不同組織照射以及內(nèi)外混合照射同時(shí)存在時(shí)的危險(xiǎn)評(píng)價(jià)。六、待積劑量(committed dose)指放射性核素進(jìn)入體內(nèi)的劑量積分運(yùn)算。 放射性核素加入體內(nèi)的劑量估算與核素在體內(nèi)的蓄積、衰變、排泄等復(fù)雜因素有關(guān)。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 每時(shí)刻的衰變都會(huì)對(duì)靶器官產(chǎn)生劑量，估算需要按一定規(guī)律擬合核素-劑量數(shù)學(xué)模型。 待積當(dāng)量劑量：?jiǎn)未螖z入的放射性物質(zhì)在其后的 年內(nèi)所關(guān)心的器官或組織所造成的總劑量累計(jì)值，即：t t00T( )T( )dttHHt+=

21、tt tt t單次攝入單次攝入R類放射物質(zhì)后類放射物質(zhì)后t時(shí)刻對(duì)器時(shí)刻對(duì)器官或組織造成的當(dāng)量劑量率官或組織造成的當(dāng)量劑量率待積當(dāng)量劑量待積當(dāng)量劑量攝入放射性物質(zhì)后經(jīng)過(guò)的時(shí)間攝入放射性物質(zhì)后經(jīng)過(guò)的時(shí)間 在待積當(dāng)量劑量的基礎(chǔ)上乘以相應(yīng)的權(quán)重因數(shù)WT，再求積，可導(dǎo)出待積有效劑量(committed effective dose, )。( )Et( )TT( )TEWH=tt 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)常用群體劑量：集體劑量、集體當(dāng)量劑量和集體有效劑量等。 1.集體劑量(collective dose) 是集體所受的總輻射劑量的一種表示方法 定義為：受某一

22、輻射源照射的群體成員數(shù)與他們所受的平均輻射劑量的乘積。單位：人.西沃特(manSv).七、涉及群體的劑量主要用于在輻射流行病研究中涉及群體劑量的評(píng)價(jià)2.集體當(dāng)量劑量(collective equivalent dose，ST) 集體當(dāng)量劑量也就是受照群體每個(gè)成員的當(dāng)量劑量之和。 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 3.集體有效劑量(collective effective dose，S) 指某一給定的輻射源受照群體所受的總有效劑量S，單位：人.西沃特(man.Sv).iiiSE N=群體分組群體分組i 中成員的平均有效劑量中成員的平均有效劑量該分組成員數(shù)該

23、分組成員數(shù)TiiiT,SHN=群體分組群體分組i 中成員的平均當(dāng)量劑量中成員的平均當(dāng)量劑量該分組成員數(shù)該分組成員數(shù) 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)八、常用電磁輻射劑量之間的相互關(guān)系 X()射線在空氣中形成的輻射場(chǎng)照射量X 靶物質(zhì)組織對(duì)輻射源能量的吸收吸收劑量D X()射線等非帶電粒子吸收劑量的一種特殊描述比釋動(dòng)能K 由于不同的生物體和組織對(duì)同一輻射的敏感程度不同有效當(dāng)量劑量E 由于不同輻射粒子造成的不同損傷當(dāng)量劑量T RH放射性核素進(jìn)入人體的劑量積分估算待機(jī)劑量E（ ）t t 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)電離

24、輻射源輻射場(chǎng)（照射量X）待積劑量Committed dose比釋動(dòng)能K吸收劑量D當(dāng)量劑量H有效劑量E空氣核素進(jìn)入體內(nèi)任何靶任何靶輻射敏感性待積當(dāng)量劑量待積有效劑量圖3-1 常用電離輻射劑量之間的相互關(guān)系T,( )H( )E 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)一、電磁輻射計(jì)量第2節(jié) 非電離輻射計(jì)量學(xué) 電磁輻射：能量以電磁波的形式由輻射源發(fā)射到地球空間的一種現(xiàn)象?？臻g共同傳送電能和磁能。電磁輻射的來(lái)源來(lái)自人工來(lái)自自然界放電型射頻型工頻型頻率105Hz,周圍形成高頻的電場(chǎng)和磁場(chǎng)射頻電磁場(chǎng)或射頻 極高頻的X()可造成人體組織的間接電離電離輻射頻率109Hz，的電磁

25、輻射微波輻射無(wú)線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線等非電離輻射 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 電磁波的頻率在303000MeV的射頻和微波段非電離輻射 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)電磁環(huán)境：存在于給定場(chǎng)所的所有電磁現(xiàn)象的總和。人體外布滿了天然的和人工輻射源發(fā)出的電磁波 內(nèi)肌肉和神經(jīng)活動(dòng)是伴有電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象 1.電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁場(chǎng)強(qiáng)度H的概念2.電磁波能流密度與功率密度的概念 SEH= 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于傳播方向的單位面積上的電磁波能量稱為電磁波能流密度S。如果在一個(gè)周期內(nèi)求得能流密度的平均值稱為平均能流密度

26、 。單位為：S2W m超高頻電磁輻射的能量目前也用功率密度P表示，單位：2W m 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)3.比吸收率的概念 近區(qū)場(chǎng)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)的，是電磁場(chǎng)防護(hù)的重點(diǎn)區(qū)，但它隨距離的變化比較快，空間內(nèi)的不均度較大，E和H沒(méi)有確定的比例關(guān)系。根據(jù)感應(yīng)場(chǎng)和輻射場(chǎng)的不同分為：遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)(感應(yīng)場(chǎng))近區(qū)場(chǎng)(輻射場(chǎng))遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)：指觀察點(diǎn)在三個(gè)波長(zhǎng)以外的區(qū)域。遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)電磁波能流密度與電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：2377377EHSEHE= 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 使用比吸收率來(lái)評(píng)價(jià)生物靶組織吸收的電磁輻射能量，使生物

27、組織吸收的輻射能量定量化。描述靜磁場(chǎng)常用磁感應(yīng)強(qiáng)度B表示。單位：特斯拉(T) 比吸收率(spicific absorption rate, SAR)：?jiǎn)挝皇苷战M織吸收的電磁輻射能量。其單位：W kg二、核磁共振計(jì)量核磁共振成像(MRI)對(duì)人體造成傷害的可能因素：靜電場(chǎng)、時(shí)間梯度磁場(chǎng)、射頻場(chǎng)等 目前臨床上用的超導(dǎo)磁體，磁感強(qiáng)度范圍為0.5T4.0T，常見的為1.5T和3.0T，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)用的小型MRI則有4.7T、7.0T和9.4T，超導(dǎo)磁體的磁場(chǎng)可達(dá)20T 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué)1.聲強(qiáng)與平均聲功率2.聲強(qiáng)級(jí)L與分貝的概念三、超聲輻射劑量 聲強(qiáng):通過(guò)垂直于聲傳播方向的單位面積上的平均聲能量。 平均聲功率:單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積上的平均聲能量。單位：2W ms 0lgILI= 規(guī)定：頻率為規(guī)定：頻率為1000Hz時(shí)時(shí)的聽閾的聽閾 為聲為聲強(qiáng)的量度標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)的量度標(biāo)準(zhǔn)。-1220=10 W/mI聲強(qiáng)級(jí)指該點(diǎn)的聲強(qiáng)I與基準(zhǔn)聲強(qiáng)I0的比值的對(duì)數(shù)值 醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué)醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)學(xué) 第三章第三章 人體輻射計(jì)量學(xué)人體輻射計(jì)量學(xué) 空間峰值時(shí)間平均聲強(qiáng)指在聲場(chǎng)中或某一指定平面上的時(shí)間平均聲強(qiáng)的最大值。單位為W/cm2。