X 射线的危害与防护

X射线的危害与防护大纲掌握X射线的发生原理及应用•X射线的危害及危害方式国家对X射线防护的要求及医院的辐射标准X射线的防护•减少危害的生活习惯一、X射线的发生原理及应用•（一）、X射线的物理基础•（二）、X射线的应用（一）、X射线的物理基础•1、X射线的历史•2、X射线的性质•3、X线管的工作原理•4、X线管对物质的作用1、X射线的历史•1895年，著名的德国物理学家伦琴发现了X射线；•1912年，德国物理学家劳厄等人发现了X射线在晶体中的衍射现象，确证了X射线是一种电磁波。•1912年，英国物理学家Bragg父子利用X射线衍射测定了NaCI晶体的结构，从此开创了X射线晶体结构分析的历史1895年11月8日的黎明前，X射线被发现了，第一张X光照片诞生了。伦琴认定：这是一种人眼看不见、但能穿透物体的射线。因无法解释它的原理，不明它的性质，故借用了数学中代表未知数的“X”作为代号，称为“X”射线(或称X射线或简称X线)。这就是X射线的发现与名称的由来。此名一直延用至今。后人为纪念伦琴的这一伟大发现，又把它命名为伦琴射线。2、X射线的性质•X射线是一种电磁波，具有波粒二象性；•X射线的波长：10－2~102Å（10－5~10－7mm），在紫外线与γ射线之间。（图1-1-2-1）•X射线具有很高的穿透能力，可以穿过黑纸及许多对于可见光不透明的物质；•X射线肉眼不能观察到，但可以使照相底片感光。在通过一些物质时，使物质原子中的外层电子发生跃迁发出可见光；•X射线能够杀死生物细胞和组织，人体组织在受到X射线的辐射时，生理上会产生一定的反应。图1-1-2-1、波长和范围3、X线管的工作原理高速运动的电子流射线X射线中子流高能辐射流在突然被减速时均能产生X射线X射线管电子枪：产生电子并将电子束聚焦，钨丝烧成螺旋式，通以电流钨丝烧热放出自由电子。金属靶：发射x射线，阳极靶通常由传热性好熔点较高的金属材料制成，如铜、钻、镍、铁、铝等。•整个X射线光管处于真空状态。当阴极和阳极之间加以数十千伏的高电压时，阴极灯丝产生的电子在电场的作用下被加速并以高速射向阳极靶，经高速电子与阳极靶的碰撞，从阳极靶产生X射线，这些X射线通过用金属铍（厚度约为0.2mm）做成的x射线管窗口射出，即可提供给实验所用。图1-1-2-2、X线管工作示意图图1-1-2-3、X线管外形图4、X线管对物质的作用•产生物理、化学和生化作用，引起各种效应，如：•使一些物质发出可见的荧光；•使离子固体发出黄褐色或紫色的光；•破坏物质的化学键，使新键形成，促进物质的合成•引起生物效应，导致新陈代谢发生变化；•x射线与物质之间的物理作用，可分为X射线散射和吸收。•由于X射线具有如上种种作用，因而在工业、农业、科学研究等各领域，获得了广泛的应用，如工业探伤，晶体分析等。在医学上，X射线技术已成为对疾病进行诊断和治疗的专门学科，在医疗卫生事业中占有重要地位。（二）、X射线的应用•X线机是医学上六大成像设备之一，是诊断疾病的常用工具，也是各医院的经济增长点。1、X射线诊断•X射线应用于医学诊断，主要依据X射线的穿透作用、差别吸收、感光作用和荧光作用。由于X射线穿过人体时，受到不同程度的吸收，如骨骼吸收的X射线量比肌肉吸收的量要多，那么通过人体后的X射线量就不一样，这样便携带了人体各部密度分布的信息，在荧光屏上或摄影胶片上引起的荧光作用或感光作用的强弱就有较大差别，因而在荧光屏上或摄影胶片上(经过显影、定影)将显示出不同密度的阴影。根据阴影浓淡的对比，结合临床表现、化验结果和病理诊断，即可判断人体某一部分是否正常。于是，X射线诊断技术便成了世界上最早应用的非创伤性的内脏检查技术2、X射线治疗•X射线应用于治疗，主要依据其生物效应，应用不同能量的X射线对人体病灶部分的细胞组织进行照射时，即可使被照射的细胞组织受到破坏或抑制，从而达到对某些疾病，特别是肿瘤的治疗目的。二、X射线的危害及危害方式•（一）、X射线的来源•（二）、X射线对于人体的危害•（三）、影响辐射损伤的因素（一）、X射线的来源•1、外照射•2、内照射•3、放射性核素外污染•4、复合照射1、外照射•外照射（externalexposure）指辐射源位于人体外，对人体造成的辐射照射。•外照射可以是全身受照或者局部受照，如果将体外X射线源移走，则不会有进一步辐射发生•外照射的范围，分布剂量与放射源的大小、位置、移动频率相关2、内照射•内照射又称放射性核素内污染（internalcontaminationofradionuclides）指体内的放射性核素超过自然存在量。•内照射是一种状态而不是疾病，其生物学现象和可能后果主要取决于以下放射性核素的以下参数：进入方式、分布模型、沉积部位、辐射性质、污染量、理化性质•内照射是进入人体的放射性核素作为辐射源对人体的照射。•辐射源沉积的器官为源器官，被辐射的器官为靶器官。•选择性分布的放射性核素以靶器官损害为主3、放射性核素外污染•放射性核素外污染（externalcontaminationofradionuclides）是指放射性核素沾附与人体表面（皮肤、黏膜），可能为健康体表，也可能为受伤表面。•来源主要为事故残留，放射性核素滞留时间由生物半排期和物理半衰期决定•医务人员在处理此类型病人时也会受到照射，但实践表明，有意义的照射和污染极少。4、复合照射•实践中最常见的照射方式，多重照射方式并存，临床时，应从辐射损伤角度找出主要方式。•附：图1-2-1-1，幻想世界的辐射图1-2-1-1、幻想世界的辐射•漫画英雄绿巨人，身体被伽马辐射污染，并且残留大量辐射源，标准的复合照射受害者。•红警世界辐射工兵，以强力的“反应炉”辐射杀死对手，外照射的幻想武器化应用。（二）、X射线对于人体的危害•人类的经验已证明，X线的应用可以给人类带来巨大的利益(如放射诊断、放射治疗等)，但是在应用中如果不注意防护或使用不当。也可造成一定的危害(如个体受到损伤或人群中癌症发病率增高等)。•辐射损伤是一定量的电离辐射作用于机体后，受照机体所引起的病理反应。急性放射损伤是由于一次或短时间内受大剂量照射所致，主要发生于事故性照射。在慢性小剂量连续照射的情况下，值得重视的是慢性放射损伤，主要由于X线职业人员平日不注意防护，较长时间接受超允许剂量所引起的。电离辐射不仅能引起全身性急慢性放射损伤，而且也能引起局部的皮肤损害。在发现X线后第二年，X线管的制造者格鲁贝的手就发生了特异性皮炎。1899年史蒂文斯首先报道了X线对皮肤的伤害。辐射损伤机理•1、X线照射生物体时，与机体细胞、组织、体液等物质相互作用，引起物质的原子或分子电离，因而可以直接破坏机体内某些大分子结构，如使蛋白分子链断裂、核糖核酸或脱氧核糖核酸的断裂、破坏一些对物质代谢有重要意义的酶等，甚至可直接损伤细胞结构。•2、射线可以通过电离机体内广泛存在的水分子，形成一些自由基，通过这些自由基的间接作用来损伤机体。辐射损伤的发病机理和其它疾病一样，致病因子作用于机体之后，除引起分子水平，细胞水平的变化以外，还可产生一系列的继发作用，最终导致器官水平的障碍乃至整体水平的变化，在临床上便可出现放射损伤的体征和症状。•3、对人体细胞的损伤，只限于个体本身，引起躯体效应。而对生殖细胞的损伤，则影响受照个体的后代而产生遗传效应。单个或小量细胞受到辐射损伤(主要是染色体畸变，基因突变等)可出现随机性效应。辐射使大量细胞或受到破坏即可导致非随机性效应。•在辐射损伤的发展过程中，机体的应答反应则进一步起着主要作用，首先取决于神经系统的作用，特别是高级神经活动，其次是取决于体液的调节作用。由此可知，高等动物的疾病不能仅仅归结于那些简单的或孤立的细胞中所产生的过程，它包含着十分复杂的过程。（三）、影响辐射损伤的因素•1、辐射性质•2、X线剂量•3、剂量率•4、照射方式•5、照射部位和范围1、辐射性质•辐射性质包括射线的种类和能量。不同质的射线在介质中的传能线密度（LET）不同，所产生的电离密度不同，因而相对生物效应有异。X线和射线的生物效应基本一样。而中子的LET大得多，1—10兆电子伏的快中子产生的生物效应比x线、r射线大10倍。同一类型的射线，由于射线能量不同产生的生物效应也不同。例如，低能x线造成皮肤红斑所需照射量小于高能X线。这是因为低能x线主要被皮肤所吸收，而高能x线照射时，能量可达深层组织，这不仅对放射治疗有价值，而且在射线防护中很有意义。2、X线剂量•射线作用于机体后，所引起的机体损伤直接与X线剂量有关。以不同剂量照射动物，可以发现当剂量达到一定量时才开始出现急性放射病征象，继续增加剂量时，则可出现死亡，剂量越大，死亡率越高，当增加到一定大的剂量时，则100％的动物发生死亡。3、剂量率剂量率即单位时间内的吸收剂量。一般说来，总剂量相同时，剂量率越高，生物效应越大。但当剂量率达到一定值时，生物效应与剂量率之间失去比例关系。在极小的剂量率条件下，当机体损伤与其修复相平衡时，机体可长期接受照射而不出现损伤。小剂量长期照射，当累积剂量很大时，便可产生慢性放射损伤。4、照射方式•总剂量相同，单方向照射和多方向照射产生的效应不同。一次照射和多次照射，以及多次照射之间的时间隔不同，所产生的效应也有差别。5、照射部位和范围•机体各部位对于射线的辐射敏感性不同，所谓辐射敏感性是指机体由电离辐射的抵抗能力，即辐射的反应强弱程度或时间快慢，辐射敏感性高的组织容易受损伤。细胞对辐射的一般规律是，处于正常分裂状态的细胞对辐射是敏感的，而正常不分裂的细胞则是抗辐射的。5.1、高度敏感的组织和器官•淋巴组织（淋巴细胞，幼稚淋巴细胞）•胸腺（胸腺细胞）•骨髓组织（幼稚红、粒、巨核细胞）•胃肠上皮（小肠隐窝上皮细胞典型）•性腺（睾丸、卵巢的性细胞）•胚胎组织5.2、中度敏感的组织和器官•感觉器官（角膜，晶状体，结膜）•内皮细胞（主要为血管、淋巴管内皮细胞）•皮肤上皮•唾液腺•肾、肝、肺组织的上皮细胞5.3、低度敏感的组织和器官•中枢神经系统•内分泌腺（性腺除外）•心脏5.4、不敏感的组织和器官•肌肉组织•软骨及骨组织•结缔组织5.5、各器官组织的受害表现•剂量从小至大：•全身：恶心、呕吐（早期）、早死•骨髓：造血功能抑制、早死、•肺脏：肺炎（非致死性损伤）、早死•皮肤：红斑、干性脱屑、湿性脱屑、坏死•甲状腺：功能减退•眼晶体：浑浊、视力障碍、白内障•睾丸、卵巢：暂时不育、永久不育•胎儿：畸形三、国家对X射线防护的要求及医院的辐射标准•《中华人民共和国安全生产法》第二十条至第二十三条，第五十条。•《中华人民共和国职业病防治法》第十条、第三十一条、第三十六条、第三十七条第一款、第三十八条•《中华人民共和国放射性污染防治法》第十三条第二款、第十四条•《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》第二十八条。•《放射工作人员职业健康管理办法》第五条至十条。•《放射诊疗管理规定》第十九条，第二十三条。•放射卫生防护基本标准医院的辐射标准•《中华人民共和国卫生部令（第34号）——医用X射线诊断放射卫生防护及影像质量保证管理规定》•《医用X射线诊断卫生防护标准》•《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》•《辐射安全培训规定》•《医学放射工作人员的卫生防护培训规范》•第一二项参见附录，其余请自行搜索。四、X射线的防护《放射工作卫生防护管理办法》第二十五条规定：“从事放射诊断、治疗的单位，应当制定与本单位从事的诊断、治疗项目相适应的质量控制实施方案，遵守质量控制监测规范。放射诊断、治疗装置的防护性能和与照射质量有关的技术指标，应当符合有关标准要求。对患者和受检者进行诊断、治疗时，应当按照操作规程，严格控制受照剂量，对邻近照射部位的敏感器官和组织应当进行屏蔽防护；对孕妇和幼儿进行医疗照射时，应当事先告知对健康的影响。”X射线的防护•（一）、一般性防护•（二）、患者防护•（三）、放射工作者防护（一）、一般性防护•1、X线机的固有防护•2、时间防护•3、距离防护•4、屏蔽防护1、X线机的固有防护•X线机的固有安全防护性能是X线防护的最重要