輻射對(duì)生物體的影響與所造成的急性傷害高雄醫(yī)學(xué)大學(xué)附設(shè)中

輻射對(duì)生物體的影響

與所造成的急性傷害

高雄醫(yī)學(xué)大學(xué)附設(shè)中和紀(jì)念醫(yī)院

急診部郭美娟醫(yī)師輻射傷害形成步驟吸收輻射游離/激活化學(xué)性損害酵素修復(fù)或傷害形成主要低劑量效應(yīng)基因突變誘發(fā)病癥胎兒效應(yīng)主要高劑量效應(yīng)殺害細(xì)胞組織器官效應(yīng)全身效應(yīng)輻射對(duì)生物體的影響高雄醫(yī)學(xué)大學(xué)急診科郭美娟醫(yī)師輻射的生物效應(yīng)(i)機(jī)率效應(yīng):無(wú)低限劑量發(fā)病潛伏期長(zhǎng)誘發(fā)疾病的可能性隨曝露量的增加而增加誘發(fā)疾病的嚴(yán)重程度與曝露量的多寡無(wú)關(guān)生物效應(yīng):致癌、遺傳基因突變非機(jī)率效應(yīng):超過(guò)低限劑量才會(huì)發(fā)生短時(shí)間內(nèi)曝露於大的輻射劑量所致誘發(fā)疾病的嚴(yán)重度隨暴曝露量的增加而增加急性效應(yīng):急性輻射癥候群延遲效應(yīng):白內(nèi)障及不孕癥等輻射的生物效應(yīng)(ii)隨機(jī)與非隨機(jī)效應(yīng)頻率嚴(yán)重性劑量劑量頻率嚴(yán)重性隨機(jī)非隨機(jī)0%50%100%劑量劑量(a)(b)曝露個(gè)案敏感度變異病變表現(xiàn)的低限值(c)生殖細(xì)胞突變

點(diǎn)突變終結(jié)刪除雙中結(jié)轉(zhuǎn)位輻射遺傳效應(yīng)

異常體染色體顯性x-性聯(lián)隱性染色體先天異常癌癥對(duì)體細(xì)胞的輻射效應(yīng)

癌細(xì)胞的起始其他增強(qiáng)癌細(xì)胞增長(zhǎng)的因素輻射誘發(fā)的癥狀

引致疾病上皮細(xì)胞癌血癌肉瘤輻射對(duì)胎兒的效應(yīng)對(duì)胚胎/胎兒細(xì)胞的輻射效應(yīng)突變細(xì)胞殺傷致變移轉(zhuǎn)模式引致疾病癌癥先天性異常功能變化低劑量輻射生物效應(yīng)的原則(1)小於100mgy的輻射生物效應(yīng)主要為對(duì)遺傳，胎兒發(fā)育及癌癥的影響這些效應(yīng)常因非致死性細(xì)胞變化而引起在人類，自發(fā)性的遺傳及胎兒發(fā)育改變，及癌癥的機(jī)率不低kenethl.mossman,ph.d.,m.ed.:低劑量輻射生物效應(yīng)的原則(2)相較於自發(fā)效應(yīng)，輻射誘發(fā)效應(yīng)是不明顯的輻射誘發(fā)機(jī)率常不易評(píng)估，因同時(shí)或先後有接觸到其他化學(xué)，物理或生物因子低劑量輻射對(duì)於遺傳、胎兒發(fā)育及癌癥影響的誘發(fā)機(jī)率非常低，並很難以現(xiàn)行的流行病學(xué)方法去量測(cè)輻射劑量平均背景輻射:0.36侖目(rem)/每年胸部

x光:0.01-0.025侖目(rem)骨盆腔電腦斷層:1.5-2.5侖目(rem)/片核醫(yī)掃描:0.45侖目(rem)職業(yè)安全劑量:5侖目(rem)/每年ld50:400侖目(rem)治療癌癥:6000侖目(rem)/6星期曝露劑量對(duì)人體的影響全身性劑量，<10雷得(rad):無(wú)明顯影響全身性劑量，20雷得(rad):無(wú)明顯癥狀但有染色體異常全身性劑量，>12雷得(rad):精蟲數(shù)目減少全身性劑量，20-50雷得(rad):骨髓抑制合併淋巴球數(shù)目減少輻射激效

radiationhormesis低劑量輻射在某些方面可能有助益或刺激的效果曾被報(bào)告的輻射激效增進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)與發(fā)育延長(zhǎng)壽命改善幼體存活率改善傷口癒合增強(qiáng)對(duì)感染的抵抗力降低致癌機(jī)率目前對(duì)輻射激效的認(rèn)知輻射激效值得作嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)評(píng)估輻射激效超越低限值的觀念流行病學(xué)研究很難以統(tǒng)計(jì)學(xué)來(lái)確認(rèn)有些研究顯示在輻射曝露後使癌癥減少多數(shù)的輻射激效研究顯示證據(jù)薄弱或無(wú)證據(jù)低劑量輻射可能刺激修復(fù)或非酵素自由基清除(調(diào)適反應(yīng))調(diào)適反應(yīng)可能支持低限值的觀念→低劑量輻射有害?有益?沒(méi)有影響?輻射意外事件所造成的急性傷害高雄醫(yī)學(xué)大學(xué)急診科郭美娟醫(yī)師輻射傷害由於輻射曝露(體外曝露，由食入或呼吸道吸入等途徑)，造成器官及組織的損傷輻射傷害的程度與下列二項(xiàng)有關(guān)曝露劑量之大小身體曝露範(fàn)圍的大小輻射傷害的作用機(jī)轉(zhuǎn)直接作用:游離作用自由電子直接作用於人體生物分子造成生物分子損害(1/3)間接作用:游離作用自由電子作用於人體生物分子外之其它分子(h2o)，產(chǎn)生自由基攻擊生物分子造成生物分子損害(2/3)輻射意外事件之急性傷害輻射導(dǎo)致之傷害:急性局部輻傷急性輻射癥候群慢性輻射傷害其它傷害急性局部輻傷的特點(diǎn)局部曝露所導(dǎo)致的損傷，常見於四肢大部份為皮膚表現(xiàn)，類似熱傷害，但疼痛較晚發(fā)生(5000雷得以上除外)傷口脆弱、不易癒合、植皮不易存活注意有無(wú)污染及全身曝露急性局部輻射傷害300雷得(rad):曝露後第十七日開始掉髮600雷得(rad):紅疹，與燙傷無(wú)法區(qū)別曝露後幾分鐘到幾星期不等，與劑量有關(guān)1000-1500雷得(rad):乾性脫皮2000-5000雷得(rad)濕性脫皮曝露後2-3星期不等，與劑量有關(guān)>5000雷得(rad):壞死、深部潰瘍第一星期:無(wú)癥狀，或可能有紅疹第二星期:紅疹、毛髮掉落、汗腺及皮脂腺功能逐漸喪失第三星期:皮膚發(fā)熱、水腫、局部疼痛第四星期:脫皮，色素沉澱，癢第五星期:由皮膚邊緣開始長(zhǎng)出新皮高劑量局部輻射傷害幾星期至幾個(gè)月漸進(jìn)性、慢慢的萎縮色素掉落，產(chǎn)生白斑磨擦處或反複受傷處可能會(huì)有潰瘍高劑量局部輻射傷害-早期遲延性反應(yīng)皮膚萎縮、喪失彈性1-6年後或更久後產(chǎn)生薄的皮膚可見血管擴(kuò)張毛髮掉落、指甲脆弱難以控制的持續(xù)皮膚潰瘍結(jié)痂造驗(yàn)成變形及運(yùn)動(dòng)受限產(chǎn)生惡性腫瘤高劑量局部輻射傷害-晚期遲延性反應(yīng)急性輻射癥候群輻射曝露後數(shù)小時(shí)至數(shù)週內(nèi)，因輻射造成不同組織器官之傷害，所產(chǎn)生之臨床癥狀其特點(diǎn)為全身不同器官受短期高劑量輻射反應(yīng)後所表現(xiàn)的一群癥狀急性輻射癥候群劑量發(fā)作時(shí)間潛伏期的持續(xù)時(shí)間表現(xiàn)>200雷得2天內(nèi)1-3星期血液疾病>600雷得幾小時(shí)內(nèi)<1星期胃腸癥狀>3000雷得幾分鐘內(nèi)無(wú)心血管及中樞神經(jīng)前期(prodromephase)曝露後幾分鐘到幾天產(chǎn)生(與劑量有關(guān))以自主神經(jīng)系統(tǒng)癥狀為主(嘔吐、腹瀉、低血壓、冒汗、無(wú)力、發(fā)燒)自己會(huì)好潛伏期(latentphase)劑量愈高，潛伏期愈短400雷得:1-3星期；1500雷得:幾小時(shí)急性輻射癥候群的分期(i)癥狀表現(xiàn)期(manifestedillness)可依劑量不同而表現(xiàn)不同:血液(100-800rads)、呼吸(>600rads)、胃腸(800-3000rads)及心血管、中樞神經(jīng)系統(tǒng)(>3000rads)等復(fù)元期或死亡(recoveryphaseordeath)急性輻射癥候群的分期(ii)輻射對(duì)各器官系統(tǒng)的急性傷害生殖系統(tǒng)造血系統(tǒng)胃腸系統(tǒng)神經(jīng)血管系統(tǒng)輻射對(duì)生殖系統(tǒng)的急性傷害急性曝露劑量造成之傷害(男)造成之傷害(女)10-30rads暫時(shí)性精子過(guò)少30-50rads4-12m無(wú)精子，2y復(fù)元50-100rads3-17m無(wú)精子，8-38m始恢復(fù)100-200rads2-15m無(wú)精子，11-20m始恢復(fù)40歲者排卵遭抑制200-300rads1-2m無(wú)精子，40m亦未恢復(fù)250-500rads60排卵遭永久抑制，40歲以上停經(jīng)500-800rads60-70%排卵遭永久抑制>800rads排卵遭永久抑制輻射對(duì)造血系統(tǒng)的急性傷害150-200rads即有癥狀主要以血球缺乏為主癥狀:免疫功能不全增加感染併發(fā)癥出血、貧血傷口癒合不良14428412

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81012淋巴球嗜中性球血紅素血小板days0102030405060100200300400造血系統(tǒng)傷害600-700rads即有癥狀腸黏膜上皮細(xì)胞受損腸壁潰瘍、壞死、穿孔腹瀉、便血脫水、電解質(zhì)不平衡、營(yíng)養(yǎng)不良腸炎、細(xì)菌感染、腹膜炎、敗血癥輻射對(duì)胃腸系統(tǒng)的急性傷害2000-3000rads即有癥狀大劑量(100,000rads)可直接造成神經(jīng)元傷害癥狀:嘔吐、嗜睡、意識(shí)不清、步態(tài)不穩(wěn)、抽搐低血壓:治療效果不佳淋巴球數(shù)目接近零24-72小時(shí)內(nèi)因休克死亡輻射對(duì)神經(jīng)心血管系統(tǒng)的急性傷害急性輻射癥候群的診斷病史詢問(wèn)及理學(xué)檢查全血球計(jì)數(shù)及淋巴球計(jì)數(shù)染色體分析臨床表現(xiàn)與曝露劑量的關(guān)係絕對(duì)淋巴球計(jì)數(shù)012天數(shù)3,0002,0001,000500100中度傷害重度傷害極重度傷害致死傷害絕對(duì)淋巴球計(jì)數(shù)wbccountwbcclassificationabsolutelymphocytecount臨床急性輻射傷害之評(píng)估與檢傷分類＊觀察和記錄發(fā)生臨床癥候之時(shí)間＊每天做血球計(jì)數(shù)分析噁心、嘔吐、腹瀉（幾分鐘）合併運(yùn)動(dòng)失調(diào)、神智不清、休克、昏迷（幾分鐘至幾小時(shí)）＋分類Ⅴ中樞神經(jīng)、心臟血管傷害_分類ⅠⅡⅢⅣ分類Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ兩天內(nèi)，噁心嘔吐合併血球計(jì)數(shù)不正常_分類Ⅰ無(wú)癥候＋分類Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ三天內(nèi)，白血球和淋巴球顯著計(jì)數(shù)不正常_分類Ⅱ造血系統(tǒng)輕度傷害分類Ⅲ,Ⅳ＋臨床急性輻射傷害之評(píng)估與檢傷分類分類Ⅲ,Ⅳ四天內(nèi)腹瀉，六至九天內(nèi)，血小板顯著不正常_分類Ⅲ造血系統(tǒng)嚴(yán)重傷害＋分類Ⅳ胃腸系統(tǒng)傷害臨床急性輻射傷害之評(píng)估與檢傷分類治療treatment急性輻射癥候群治療之效果未積極治療：ld50/60僅需250-340cgy積極支持治療：ld50/60約為450-510cgy加骨髓移植：ld50/60約為900-1,800cgy車諾堡事件：ld50/60約為520cgy急性輻射癥候群之治療癥狀治療精神上的支持與安慰支持治療維持乾淨(jìng)環(huán)境清除體內(nèi)外微生物靜脈輸注補(bǔ)充水分、電解質(zhì)與養(yǎng)分積極治療任何感染骨髓移植血球生成因子目前常用之血球生成因子gm-c