辐射防护与放射损伤基础知识和应急处置技术.ppt

辐射防护与放射损伤基础知识和应急处置技术 临沂市沂水中心医院张培良 主要内容 第一节放射物理学基础知识第二节放射损伤基础知识第三节核与辐射事故分型第四节应急处置技术 第一节放射物理学基础知识 一 核辐射物理学基础1 放射性 原子结构原子核 占原子体积的1 10000质子 中子 1 007277u 1 008665u电子 围绕原子核旋转 0 000548u1u 12 NA 1 12 1 6605655 l0 27kg原子序数 质子数 在元素周期表中的位置同位素 原子序数相同而质量数不同的核素 电子的壳层结构2n 放射性 不稳定的核素自发地放出射线 转变为另一种核素 这种现象称为放射性 这个过程称为放射性衰变 这些核素称为放射性核素 发出的射线种类 可能有 射线 射线 射线 还可能有正电子 质子 中子等其他粒子 原子序数从84起的所有元素都是不稳定的 具有天然放射性 而原子序数小于84的元素只有少量的某些同位素是不稳定的 具有天然放射性 人工产生的同位素都是不稳定的 具有人工放射性 放射性衰变 不稳定的重核元素趋向稳定的过程 例如 放射性衰变服从指数规律 放射性活度 放射性核素在单位时间内衰变的个数 半衰期 放射性核素其原子核数目衰减到原来数目一半所需的时间T1 2 ln2 0 693 衰变类型 衰变 衰变 跃迁和内转换 天然放射性系 釷系 铀 镭系和锕系感生放射性 核粒子轰击较轻的元素可以产生放射性元素例如 2 电离辐射 电离辐射 是指一切能引起物质电离的辐射总称 辐射按与物质作用分类 电离辐射非电离辐射辐射按本质和性质分类 电磁辐射粒子辐射 电磁辐射 以相互垂直的电场和磁场 随时间变化而交变振荡 形成向前运动的电磁波电磁辐射是以一种看不见 摸不着的特殊形态存在的物质 人类生存的地球本身就是一个大磁场 它表面的热辐射和雷电都可产生电磁辐射 太阳及其他星球也从外层空间原原不断地产生电磁辐射 围绕在人类身边的天然磁场 太阳光 家用电器等都会发出强度不同的辐射 能引起电离的是X射线和 射线粒子辐射 高能粒子通过消耗自身的动能把能量传递给其它物质高速粒子 带电粒子 电磁辐射 电离辐射 粒子辐射 X 射线 中子质子 负 电磁辐射 波谱 3 常用辐射量和单位 照射量 是描述X 射线电离空气能力的量单位是C kg 未定义专用名 曾用单位是伦琴 R 1R 2 58 10 4C kg 吸收剂量 是描述射线与物质作用的基本量 它定义为单位质量受照射物质吸收的辐射能量 曾用单位是拉德 rad 现在国际单位是焦耳 千克 J kg 又称戈瑞 Gray 符号是Gy 1Gy 1J kg 1Gy 100rad 当量剂量是描述辐射防护剂量学的基本量 是在严格意义上的吸收剂量 机体组织中某一点的当量剂量 H 等于某一组织或器官所接受的平均的吸收剂量 D 经过以辐射质的辐射权重因子 辐射品质Q 加权处理的吸收剂量 H D Q N N为其他修正因数 ICRP指定N为1 单位为J kg 专用名为希沃特 Sievert 符号为Sv 旧单位 雷姆 rem1Sv 1J kg 100rem 有效剂量当量就是组织或器官的当量剂量HT与组织权重因子WT的乘积 并对所有器官或组织求和 即E WT HT式中 HT WT分别是器官或组织T的当量剂量和组织权重因子 组织权重因子是组织或器官T的随机效应危险系数与全身均匀照射总危险系数的比值 4 电离辐射与物质的相互作用 与物质原子发生以下几种作用 1 与核外电子发生非弹性碰撞 2 与原子核发生非弹性碰撞 3 与原子核发生弹性碰撞 4 与原子核发生核反应 X 射线与物质主要发生三种作用机制 1 光电吸收 主要发生在射线能量较低的情况 在10 30keV的能量范围占优势 2 康普顿散射 康普顿效应的发生率与原子序数没有太大关系 而主要取决于电子密度 在30keV 25MeV的能量范围占优势 3 电子对效应 光子能量超过1 02MeV才能发生这种吸收 其它还有相干散射 光核反应 二 辐射源及其分类1 放射源的种类 放射治疗使用的放射源主要有三类 1 放射性同位素放出的 线 2 X射线治疗机和各类加速器产生的不同能量的X射线 3 各类加速器产生的电子束 质子束 中子束 负 介子束 以及其他重离子束等 照射方式有两种 1 外照射 2 内照射 2 近距离治疗用放射性同位素 3 钴 60治疗机 组成 1 一个密封的钴 60放射源 2 一个源容器及防护机头 3 具有开关的遮线器装置 4 具有定向限束的准直器 5 支持机头的治疗机架 6 治疗床 7 计时器及运动控制系统 8 辐射安全及联锁系统 4 医用直线加速器 医用电子加速器主要有电子感应加速器 电子直线加速器 电子回旋加速器 1937年第一台1MV范德格喇夫加速器安装在美国波士顿Huntington纪念医院 1943年D W Kerst提出用电子感应加速器作放射治疗 1949年安装了第一台20MV电子感应加速器 1944年V I Veksler提出使用电子回旋加速方法 直到60年代才得到首次使用了22MeV的MM22型加速器 1946年D W Fry介绍了行波直线加速器 1952年安装使用了第一台8MV固定型射频微波直线加速器 我国首台医用10MV直线加速器于1978年诞生 直线加速器保留了电子感应加速器的优点 克服了它的缺点 是目前放疗中的主流设备 第二节放射损伤基础知识 一 电离辐射损伤的化学基础二 电离辐射损伤的分子生物学基础三 放射损伤的影响因素四 生物剂量学指标五 辐射生物效应 一 电离辐射损伤的化学基础1 辐射损伤产生自由基 自由基是指能独立存在的 含有一个或一个以上不配对电子的任何原子 分子 离子或原子团 自由基的特性 寿命短而化学性质相当的活跃 两个自由基不配对电子配对或者转给其他分子造成化学键变化 造成生物分子的破坏 不断产生歧化反应造成细胞的损伤 2 直接作用与间接作用 直接作用 directeffect 概念 电离辐射的能量直接沉积于生物大分子 引起生物大分子的电离和激发 破坏机体的核酸 蛋白质 酶等具有生命功能的物质 这种直接由射线造成的生物大分子损伤效应称为直接作用 特点 生物效应与辐射能量沉积发生于同一生物大分子上 间接作用 indirecteffect 概念 电离辐射首先作用于水 使水分子产生一系列原初辐射分解产物 H OH 水合电子等 再作用于生物大分子引起后者的物理和化学变化 特点 能量沉积和生物效应发生在不同分子 3 氧效应与氧增强比 氧效应 是指受照射的生物组织 细胞或生物大分子的辐射效应随周围介质中氧浓度升高而增加 氧 自由基 过氧化物自由基 R00 在有氧条件下细胞放射敏感性增高 增高的幅度与氧浓度有关 氧增强比 oxygenenhancementradio OER 是指缺氧条件下引起一定效应所需辐射剂量与有氧条件下引起同样效应所需辐射剂量的比值 其公式是 OER 缺氧条件下产生一定效应的剂量有氧条件下产生同样效应的剂量 氧浓度对氧效应的影响 有氧条件下细胞放射敏感性增高氧分压从0上升至1 放射敏感性迅速增加增至21 或至100 时 敏感性处于坪值照射时间对氧效应的影响 照射前引入氧 表现出氧效应照射后引入氧 无效 氧效应生物学意义 许多实体瘤细胞是乏氧的 因而对放射治疗有抗性 应用高压氧舱可以提高肿瘤细胞的氧合量 或者放疗前使用乏氧细胞增敏剂可以增加射线对肿瘤细胞的杀伤能力 4 靶学说和靶分子 靶学说的要点是从生物物理学的角度 认为某些分子或细胞内的敏感结构 靶 被电离粒子击中而引致生物效应的发生 靶学说指出了最终生物效应与原初生物物理变化存在确切的相依关系 虽然有多种靶学说 表述不是严格统一 但都具有以下基本点 1 生物结构内存在着对辐射敏感的部分 称为 靶 其损伤将引起某种生物效应 2 电离辐射以粒子簇的形式撞击靶区 击中概率遵循泊松分布 3 单次或多次击中靶区可产生某种放射生物效应 如生物大分子失活或断裂 用靶学说的公式推算一些蛋白质 核酸 酶等生物大分子的分子量 所得结果与采用其它方法测得者较为吻合 但靶学说有很大的局限性 它所提出的条件和假定的情况与生物结构中的真实情况相比 过于简单和机械化 其适用范围受到限制 单击模型 生物大分子或细胞的敏感靶区被电离粒子击中一次即足以引起生物大分子的失活或细胞的死亡 这就是所谓的单击效应 多击模型 有的生物分子和多数细胞的剂量存活曲线不呈指数下降 被认为其靶区需要受到二次或二次以上的击中才会失活 这就是多击效应 二 电离辐射损伤的分子生物学基础1 辐射所致DNA损伤 DNA是电离辐射的重要的靶分子之一 电离辐射对DNA结构的影响比较复杂 其辐射分解产物也是多种多样 从碱基损伤到糖基破坏 所导致的后果是 DNA断裂链 DNA交联及整个或部分高级结构的变化 最终影响其生物学功能 链断裂是电离辐射所致DNA损伤中较常见的重要形式 单链断裂 DNA双螺旋结构中一条链断裂 双链断裂 两条互补链于同一对应处或相邻处同时断裂 DNA链间交联 DNA双螺旋结构中一条链上的碱基与其互补链上的碱基以共价键结合 DNA链内交联 DNA分子同一条链上的两个碱基相互以共价键结合 DNA 蛋白质交联 DNA与蛋白质以共价键结合 2 辐射引起的DNA功能与代谢变化 电离辐射引起DNA结构的各种损伤之后 这些结构的损伤必将引起DNA功能改变与代谢变化 辐射对噬菌体DNA感染性的灭活作用辐射对DNA转化活力的影响辐射对DNA生物合成的抑制作用与机制辐射对DNA降解过程的作用 3 染色体的辐射生物效应 染色体是遗传物质的重要载体 主要由DAN和蛋白质组成 在细胞分裂时 用碱性材料染成丝状或棒状的小体 人的体细胞对辐射损伤是十分敏感的 即使剂量低于0 01Gy 也能观察到染色体的畸变 所以在辐射防护中 染色体畸变率可以作为生物剂量计 4 辐射对蛋白质和酶的作用 造成蛋白质功能的改变造成蛋白质生物合成下降蛋白质的分解代谢增强 三 放射损伤的影响因素1 与辐射有关的因素 1 辐射的种类 电离密度和穿透能力 2 辐射剂量 一般情况存在剂量效应关系 非线性 3 辐射的剂量率 单位时间接受的照射剂量 4 分次照射 效应低于一次照射 5 照射部位不同敏感性 腹部 盆腔 头颈 胸部 四肢 6 照射面积 照射面积越大 效应越显著 7 照射方式 内照射 外照射 单向或多向 混合照射 2 与机体有关的因素 1 种系的放射敏感性种系演化越高 机体组织结构越复杂 放射敏感性越高 2 个体发育的放射敏感性敏感性随个体发育过程而逐渐降低 3 不同器官 组织和细胞的放射敏感性Bergonie和Tribondeau定律 后面 4 亚细胞和分子水平的放射敏感性细胞核的敏感性高于胞浆DNA mRNA rRNA tRNA 蛋白质 一种组织的放射敏感性与其细胞的分裂活动成正比 而与其分化程度成反比 1 高度敏感组织 淋巴组织 胸腺 骨髓 胃肠上皮 性腺 胚胎组织 2 中度敏感组织 感觉器官 内皮细胞 皮肤上皮 3 轻度敏感组织 中枢神经系统 内分泌腺 心脏 4 不敏感组织 肌组织 软骨和骨等 3 与环境有关的因素 1 温度 机体受照射时 其內外环境温度的改变 可直接影响辐射生物学效应 称其为温度效应 进行放射治疗之前 先提高肿瘤组织局部温度 其放疗疗效有明显提高 其原因 温度造成动物体內氧状況的改变 温度引起体内新陈代谢水平的改变 在低温或冰冻状況下 溶液中自由基扩散受阻 2 氧 受照组织 细胞或溶液系统的辐射效应随周围介质中氧浓度的增加而增加 这种现象称为氧增强效应 目前为提高肿瘤组织对辐射的敏感性 利用辐射 氧效应 这一特性提高放射治疗效果 3 化学物质在溶液体系中 由于其它物质的存在而使一定剂量的辐射对溶质的损伤效应降低称为防护效应 细胞的培养体系中或机体体液中在照前含有辐射防护剂 可减轻自由基反应 促进损伤生物分子修复 能减弱生物效应 反之 如含有辐射增敏剂 可增强自由基化学反应 阻止损伤分子和细胞修复 能提高辐射效应 四 生物剂量学指标 生物剂量测定 用生物学方法对受照个体的吸收剂量进行测定 生物剂量计 与照射剂量间呈良好量效关系的用来估算受照剂量的生物学体系 外周血染色体畸变分析 染色体畸变是反映电离辐射损伤的敏感指标之一 可以借助离体照射人外周血淋巴细胞建立染色体畸变的剂量 效应曲线 估算事故受照人员的受照剂量 其它的生物剂量测定方法有早熟凝聚染色体 PCC 分析 CB法微核分析 稳定性染色体畸变 易位 分析 HPRT基因位点突变分析等 五 辐射生物效应1 确定性效应 确定性效应 deterministiceffect 指发生生物效应的严重程度随着电离辐射剂量的增加而增加的生物效应 这种生物效应存在剂量阈值 只要照射剂量达到或超过剂量阈值效应肯定发生 如照射后的白细胞减少 白内障 皮肤红斑脱毛等辐射皮肤损伤均属于确定性效应 2 随机性效应 随机性效应 stochasticeffect 指生物效应的发生概率 而不是其严重程度 与照射剂量的大小有关的生物效应 这种效应在个别细胞损伤 主要是突变 时即可出现 不存在剂量阈值 如辐射致癌 遗传效应 3 影响生物效应的因素 1 辐射的种类 电离密度和穿透能力 2 辐射剂量 一般情况存在剂量效应关系 非线性 3 辐射的剂量率 单位时间接受的照射剂量 4 分次照射 效应低于一次照射 5 照射部位 腹部 盆腔 头颈 胸部 四肢 6 照射面积 照射面积越大 效应越显著 7 照射方式 内照射 外照射 单向或多向 混合照射 4 相对生物效应 RBE X或 射线引起某一生物效应所需剂量 所观察的电离辐射引起相同生物效应所需剂量 意义 主要是为了比较在剂量相同时 不同种类的电离辐射引起某一特定效应的效率的差别 即 剂量相同 辐射种类不同 产生的效应也不同 若要产生相同效应 则不同种类的辐射所需的剂量就不同 5 躯体效应和遗传效应 躯体效应 somaticeffect 受照射个体体细胞损伤而致本身发生的各种效应称为躯体效应 又可区分为全身效应 totalbodyeffect 和局部效应 localeffect 如辐射所致的骨髓造血障碍 白内障等 遗传效应 geneticeffect 受照射个体生殖细胞突变 而在子代身上表现出的效应称遗传效应 这是由于电离辐射造成受照者生殖细胞遗传物质的损伤 引起基因突变和染色体畸变 导致后代先天畸形 流产 死胎和某些遗传性疾病 近期效应 earlyeffect 或者早期效应 指电离辐射作用于生物机体后 辐射损伤效应在照射后短期 数周内 就出现的那些效应 如急性放射病 急性皮肤损伤等 远期效应 lateeffect 或者远后效应 指电离辐射作用于生物机体后 辐射损伤效应在照射后数月至数年才出现的那些效应 一般6个月以上 如慢性放射病 致癌效应 放射性白内障 辐射遗传效应等 第三节 核和放射突发事件 1 放射事故 一种无意的电离辐射或放射性污染的情形 为了计划 准备和响应的目的 用术语 核与放射紧急事件 更加合适和切合实际 2 核与放射突发事件是指突然发生的由于放射性物质或其他辐射源造成或可能造成公众健康严重影响或严重损害的事件 3 放射突发事件 核和辐射事故核与辐射恐怖事件 1 辐射事故类型 辐射事故的类型 按发生原因可分为 责任事故 技术事故和其它事故 按其性质可分为超剂量照射事故 表面污染事故 丢失放射性物质事故 核临界事故和放射性泄露事故 按发生的途径主要是核设施事故 核技术应用中发生事故 放射性物质运输中的事故 2 核与辐射恐怖事件 1 散布放射性物质 包括发布恐怖信息 信件 网络 秘密散布放射性物质 恶意照射 污染水源 食物 日用品 及使用放射性物质散布装置 RadiologicalDispersalDevice RDD 脏弹 等 2 袭击核电站或其他核设施等 3 爆炸核装置或核武器 化爆 核爆炸 放射刑事事件 一 类放射源为极高危险源 没有防护情况下 接触这类源几分钟到1小时就可致人死亡 二 类放射源为高危险源 没有防护情况下 接触这类源几小时至几天可致人死亡 三 类放射源为危险源 没有防护情况下 接触这类源几小时就可对人造成永久性损伤 接触几天至几周也可致人死亡 四 类放射源为低危险源 基本不会对人造成永久性损伤 但对长时间 近距离接触这些放射源的人可能造成可恢复的临时性损伤 五 类放射源为极低危险源 不会对人造成永久性损伤 3 放射事故的主要类型 发生人群 工作期间的事故 工作人员放射性照相术辐照器 密封源或加速器 由于放射源失控导致的事故 公众照射放射治疗孤儿放射源医学应用中的事故 病人放射性药物失去管理放射治疗剂量计算错误 Co 60800Ci8Ci800mCi8mCi2 7 Ci 2 辐射事故的危害及产生危害途径 危害途径主要有 1 来自辐射源或设施的直接外照射 2 事故释放的气载放射性物质的直接外照射 3 沉降于地面或物体表面上的放射性物质产生外照射 4 皮肤和衣物的污染产生的照射 5 吸入气载放射性物质产生的内照射 6 饮用受污染的水引起的内照射 7 食入污染的食品引起的内照射 3 辐射事故分级 放射性同位素与射线装置安全和防护条例 根据辐射事故的性质 严重程度 可控性和影响范围等因素从重到轻将辐射事故分为 特别重大辐射事故 重大辐射事故 较大辐射事故 一般辐射事故 特别重大辐射事故 指I类 II类放射源丢失 被盗 失控造成大范围严重辐射污染后果 或者放射性同位素和射线装置失控导致3人以上 含3人 急性死亡 重大辐射事故 指I类 II类放射源丢失 被盗 失控或者放射性同位素和射线装置失控导致2人以下 含2人 急性死亡或10人以上 含10人 急性重度放射病 局部器官残疾 较大辐射事故 指III类放射源丢失 被盗 失控或者放射性同位素和射线装置失控导致9人以下 含9人 急性重度放射病 局部器官残疾 一般辐射事故 指IV类 V类放射源丢失 被盗 失控或者放射性同位素和射线装置失控导致人员受到超过年剂量限值的照射 4 我们离核与辐射事件有多远 根据卫生 公安部门出版的公开资料 中国大陆从1988年至1998年共发生放射性事故332起 受照射总人数966人 其中放射源丢失事故约占八成 丢失放射源584枚 有256枚未能找回 孤儿 放射源 从未受到控制或起初有控制但以后被抛弃丢失或被遗忘被盗或未经授权的移动在过去的15年中频繁导致放射事故 日本发生福岛核电事故以后 中国停止了对新核电站的核准和建造 福岛事故发生后 中国政府高度重视 国务院发布 国四条 对我国目前正在建设 正在运行的核电和核设施进行全面的安全大检查 到目前为止 检查工作已结束 同时也要求 在检查过程中问题没有得到解决 或问题没有安排在规划当中去解决 或没有采取必要应急措施和手段前 中国政府不再核准新的核电项目 我国有核电的发展规划 到2020年 建成核电站运行能力为4000万千瓦 目前在建核电站2800万千瓦 2012年3月4日 新京报报道 估计我国今年恢复核电站项目审批 内陆建站更严苛 事故举例 2001年9月2日凌晨 某施工队在探伤检测后 将放射源 192Ir 从仪器中掉出 遗留在工地上 一工作人员在第二天上班时 发现放射源并拾起 双手来回玩耍 观看约20min 然后放入左裤兜 2小时后放入工具箱内 并在工具箱边吃饭 休息 下午下班洗澡时 发现右大腿有2x2cm的充血性红斑 当晚入院治疗 受照剂量 全身剂量 1 0Gy 0 5局部剂量 右大腿皮肤100Gy右大腿骨中心8Gy左大腿10 15Gy手部10 20Gy胸部10 15Gy 切尔诺贝利核电站爆炸事故 1986年前苏联发生的切尔诺贝利核电站爆炸事故是目前为止世界上最严重的核事故 切尔诺倍利核电站正在事故现场岗位上的600名工作人员中134人接受了高剂量 0 7Gy 13 4Gy 并得了放射病 其中 28人死于最初3个月 很快又有另2人死亡 此外 在1986和1987年 大约有200 000名从事修复工作的工人 接受的剂量是在0 01Gy和0 5Gy之间 切尔诺贝利事故的影响 造成广泛的放射性沾染 污染区域发生的甲状腺癌的数目 大约1 800人 增加 居住在污染区的人员的生活发生长期性的改变 搬迁 食品供应以及对个人和家庭活动方面的限制 与前苏联的解体有直接关系 至少加速了解体的进程 并对世界的核电发展产生了重大影响 手表污染事件 2000年11月 IAEA通报称 在法国家乐福连锁店出售的香港组装的TROPHY 胜利 牌手表的表带含有放射性核素钴 60 该手表部件在中国广东省制造 经法国电离辐射办公室 OPRI 测定 受污染表带的放射性比活度为1000Bq 0 2g 对个人产生的年剂量为300mSv 手表带事件过程 医疗照射案例 时间地点 1985 5 13南京概况 某肿瘤防治研究所主管加速器的技术人员在设备经常自动停机 工作不正常情况下 擅自切断安全连锁装置 违章操作 用电子束治疗病人 造成特大超剂量照射事故 后果 使20名肿瘤患者 4名非肿瘤患者共计24人受到超剂量照射 受照剂量为11 3Gy 42 4Gy 其中两人数月内死亡 福岛核电站 日本福岛核事故应急监测 四 辐射防护体系1 辐射防护的基本原则 辐射防护需遵循下述几项原则 辐射实践正当化辐射防护最优化个人剂量限值 2 辐射防护体系的应用 1 职业照射防护体系我国基本标准GB18871 2002规定 应对任何工作人员的职业照射水平进行控制 不能超过下述限值 由审管部门决定的连续5年内的年平均有效剂量20mSv 任何一年内的有效剂量50mSv 眼晶体的年当量剂量150mSv 四肢或皮肤的年当量剂量500mSv 2 医疗照射防护体系我国基本标准GB18871 2002中 对实践正当性的表述是 对于一项实践 只有在考虑了社会 经济和其它有关因素之后 其对受照个人和社会所带来的利益足以弥补其可能引起的放射危害时 该实践才是正当的 3 公众照射防护体系年龄为16 18岁的人员 为了学习目的或培训的目的有可能使用放射源而受到放射照射 不能超过下述限值 年有效剂量6mSv 眼晶体的年当量剂量50mSv 四肢或皮肤的年当量剂量150mSv 公众照射剂量限值 不能超过下述限值 年有效剂量1mSv 特殊情况下 如果5个连续年的年平均剂量不超过1mSv 则某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv 眼晶体的年当量剂量15mSv 四肢或皮肤的年当量剂量50mSv 慰问者及探视人员的剂量限值 患者的慰问者在患者诊断或治疗期间所受的剂量不超过5mSv 3 防护的基本方法 三个基本因素时间距离屏蔽 时间 Time 剂量率 10mGy hX时间 总剂量1hour 10mGy2hours 20mGy 距离 反平方法则 Inversesquarelaw 屏蔽 Shielding 光子的屏蔽 半值层 HVL 使一束x线的强度衰减到其初始值一半时所需要的标准吸收物质的厚度 4 放射突发事件的特点 1 事件突发 地点有的难以预定2 事件的大小 影响范围及后果有很大差异3 事件发展迅速 全过程呈阶段性 1 早期 2 中期 3 晚期 恢复期 4 可有多种照射途径 源项 后果 伤情复杂5 可造成明显的社会心理影响与后果 健康 生活和生产秩序 经济和政治等 6 应急处理的专业技术性强 投入力量有时很大 持续时间长 5 与辐射损伤相关的途径 外照射源或设施 烟羽 地面的放射性核素污染皮肤和衣服的放射性核素污染内照射吸入烟羽中的放射性核素吸入再悬浮的放射性核素食入污染的食物和水食入来自被污染物的放射性核素通过皮肤及伤口的吸收 第四节核与辐射事件应急处置技术 核恐怖事件信息现场救援的基本任务现场医学救援行动的一般步骤在涉及人员较多而且可能存在放射性污染的现场对损伤人员初步分类和处理简单框架示例现场抢救程序放射性污染现场的控制人体体表放射性污染的去除现场分区及其标记医疗救援小分队所配救援设备和器材 1 核与辐射事件信息表 2 现场救援的基本任务 a 发生核或放射恐怖袭击事件时及时进行现场救护 抢救伤员 尽快将伤员撤离事故 事件 现场 并进行相应的医学处理 对伤情重 危及生命的伤员应优先进行紧急处理 b 初步估计人员受照剂量 设立临时分类站 进行初步分类诊断和处理 必要时及早使用稳定性碘和 或 抗辐射药品 c 对人员进行放射性体表污染检查和初步去污染处理 并注意防止污染扩散 对开放性污染伤口去污后可酌情进行包扎 d 初步判断人员有无放射性核素体内污染 必要时及早采取阻吸收和促排措施 e 尽可能收集 留取可估计人员受照剂量的物品和生物样品 f 填写伤员登记表 根据初步分类诊断提出伤病员后送的建议 尽快将中度以下急性放射病 放射复合伤和体内 伤口有放射性物质污染的人员 以及现场救护中不能处理的其他非放射损伤人员送到二级医疗救治 地方救治 单位 必要时将中度以上急性放射病 放射复合伤和严重内污染人员 直接送到三级医疗救治 专科救治 单位 伤情危重不宜后送者可继续就地抢救 待伤情稳定后再酌情及时后送 对怀疑受到照射或体内污染人员也应及时后送 上述后送程序依事故 事件 后的具体情况确定 例如伤员不多或伤情难以确定时 也可将伤员直接送往专科救治单位 以确保救治效果 减少伤亡 h 对发生突发事件的医学和公共卫生学后果进行初步的评估 提出必要的去污染和防止人群受到进一步辐射照射的建议和推荐的行动 提出公共卫生方面的建议 参加现场救护的各类人员应穿戴个人防护用具 视现场剂量率大小 必要时应采取轮换作业和使用抗辐射药品 3 现场救援的一般步骤 步骤1 进入污染区域或辐射源区之前 按照规定佩带和使用个人剂量计 如果需要的话 应穿戴个人防护用具 步骤2 如果你是第一个到达现场的人员 则担负现场控制人员的职责 如果不是这样 则向现场控制人员了解概况 步骤3 尽快搜寻和营救受伤人员 进行医学分类 立即评估和治疗危及生命的损伤 不要由于存在辐射而延迟救生行动 在营救过程中采取常规急救措施 尽快将伤员从危险区域移走 如果必要 要求额外的医疗帮助 步骤4 在去污队的支持下 进行人员的放射学分类和隔离受污染者 除非医学禁忌 脱去所有受污染的衣服 隔离 装袋和封闭 衣服 鞋和个人物品 用消毒敷料覆盖伤口并准备把伤员送到医院 以适合防止患者 救护车和救护人员受到进一步污染的方式运送伤员 步骤5 与警察取得联系以获取有关人员的姓名和住址 以便进一步调查 步骤6 通知接收病人的医院有关常规损伤和任何已知或可疑的照射或放射性物质污染的性质和程度 如果已知 鉴定放射性物质 如果未知 请求辐射评价人员的帮助 步骤7 进行人员和设备污染检查或者请求辐射评价人员支持 注意 当医学情况不需要紧急住院治疗时 不要让可能被污染而未进行污染检查的人离开现场 不要在污染检查前从现场带走任何可能污染的设备 如果你不得不紧急离开现场 那么应尽可能合理地执行污染控制程序 在危险工作 热 火 烟等等 条件下有可能需要对应急响应人员在进入事故现场前后 进行适当体检 脉搏 体温 血压等等 4 在涉及人员较多而且可能存在放射性污染的现场对损伤人员初步分类和处理简单框架示例 5 现场抢救程序 为保护被抢救者与抢救者 若现场辐射水平较高 应首先将伤员迅速撤离事故现场 然后再进行相应的医学处理 暂且不管污染水平如何 用常规的急救方法抢救生命 如窒息 出血等 因为放射性污染绝不会危及生命 实施抢救时 先根据伤员的伤情做出初步 紧急 分类诊断 对危重伤员应立即组织抢救 优先进行紧急处理 急救中 应着重注意以下几点 a 灭火 应帮助重伤员脱离现场和灭火 如脱去着火衣服 用雨衣覆灭等 告诉伤员不要张口喊叫 防止呼吸道烧伤 b 止血 有出血者 内 外出血 要及时止血 c 固定 对伤员的骨折要做到切实固定 d 包扎 一般创伤要及时包扎 烧伤一般不要包扎 保护创面 不要碰着 对污染创面在现场不能清洗 只能简单擦拭后包扎 敷料应统一处理 e 抗休克 大出血 胸腹冲击伤 严重骨折以及大面积中 重程度的烧伤 冲击伤易发生休克 可给予镇静 止痛药品 或用其它简易的防暑或保温方法进行防治 尽可能给予口服液体 输液时要做到 少量缓速 f 防治窒息 严重呼吸道烧伤 肺水肿 泥沙阻塞上呼吸道的伤员 昏迷伤员出现舌后坠情况时 均可能发生窒息 应清除伤员口腔内泥沙 采取半卧位姿势 牵舌引出 加以预防 已发生窒息者 要立即做气管切开 或用大号针头在环甲筋膜处刺入 以保持呼吸道畅通 现场伤员处置以抢救生命为主要内容 其次才是防止 二次损伤 或尽量减轻伤残及合并症 处置原则是简单易行 快捷有效 处置方法尽量采用无创措施 一般仅给予基础生命支持 BLS 不得不做的情况下再给予气管插管 补液用药等高级生命支持 ALS 治疗 需紧急处理的伤员苏醒 血压和血容量恢复和稳定后 及时去污处理 有手术指征的伤员应尽快作早期外科处理 无手术指征的按可延迟处理伤员的处理原则和一般程序继续治疗 对合并化学损伤的伤员应优先处理 无危及生命急症可延迟处理的伤员 经自救 互救和初步除污染后 应尽快使其离开现场 并到紧急分类站接受医学检查和处理 6 放射污染现场的控制 发生放射性污染事件时 首先控制污染 保护好事件现场 阻断一切污染扩散的可能途径 如暂时关闭通风系统或控制放射性液体外溢 或用物体吸附或遮盖密封 防止污染再扩散 隔离污染区 禁止无关人员和车辆随意出入现场 使用路障 或用明显线条标记出污染边界及污染程度 由隔离区进入清洁区 要通过缓冲区 确保清洁区不受放射性污染 进入污染区必须穿戴个人防护用具 通过缓冲区进入污染区 从污染区出来的人员 要进行个人监测 对手 脸 头发 鞋予以特别注意 其次是臀部 膝 袖口等处 由污染区携出的物品 设备 必须在缓冲区经过检查和处理 达到去污标准后 才能带入清洁区 污染的监测结果必须记录 监测地板 天花板 墙表面用1000cm2以上的平均计数率值 桌 衣服等用300cm2 任何表面受到放射性污染后 应及时采取综合去污措施 尽可能清洗到本底水平或相应的控制水平 受过严重放射性污染的车辆或设备 其表面虽经除污达到许可水平 但是 当检修 拆卸内部结构时 仍要谨慎 防止结构内部的污染扩散 需进行监测和控制 人员污染的的判断与监测 放射性污染是指存在于所考虑的物质或表面上的不希望有的放射性物质的量超过其天然存在量 并导致技术上的麻烦或危害 放射性核素对人体造成的污染可以是体外污染或体内污染 它是一种状态而不是疾病 其生物学和可能的健康后果取决于下列因素 进入方式 分布模型 放射性核素在器官内的沉积部位 污染核素的辐射性质 放射性核素污染量 污染物的理化性质等 上述资料对于受污染人员的正确估计 评价及医学处理是必不可少的 人体体表放射性污染的去除 体表去污的原则与注意事项 a 消除体外污染一般都是从最有效的行动开始 即脱去受污染的外衣 这样做通常可去掉大部分的表面污染 b 首先尽快确定污染部位 范围及程度 c 如有生命危险应首先抢救生命 d 对人体体表创伤部位放射性核素污染的处理应优先于对健康体表污染的处理 e 伤口有污染时先从伤口处开始 如无伤口应先从污染轻的部位开始去污 防止交叉污染 f 先用湿毛巾 肥皂 香波擦洗污染局部 避免一开始就全身淋浴 以避免污染扩散和减少污水量 g 所有去污形成的固体废物的体积应尽量减少 h 去污时手法要轻 避免擦伤皮肤 i 宜用温水 约40 不要用热水 以免因充血而增加皮肤对污染物的吸收 也不要用冷水 以免皮肤因毛孔收缩而将放射性污物陷在里面 j 适时 慎重选用含络合剂的洗涤剂 勿用硬毛刷和刺激性强的或促进放射性核素吸收的制剂 k 去污次数不宜过多 一般以不超过三次为宜 以免损伤皮肤 l 应该将避免污染放射性核素吸收和播散作为贯穿整个去污过程的指导思想 当需要去污的人数很多时 不可能为每个人都提供单独服务 在这种情况下 应当将预计受到污染的人员送到淋浴设备较多的场所 或在天气条件适宜的情况下 在户外建立临时淋浴设施 主管部门也可以考虑发放一些指南 指导等候疏散的人们在家中进行淋浴 注意 损伤人员的放射性污染一般不会严重到对救援人员产生辐射危害 故不能因去污而延迟紧急的医学处理和外科手术 对于昏迷和出血等病人 不能因去污而影响医学处理 应及时抢救 然后再作去污处理 对于有手术指征者 尽快作早期外科处理 伤员的分类方法 有辐射照射症状 其他损伤和 或 烧伤的伤病员 应在适当医疗处理后立即送往相应的专科医院 无辐射照射症状但有常规损伤和 或 烧伤的伤病员 应送往可进行相应治疗的专科医院 可能辐射受照征象的人员 不需要立即医学救护 但需要立即进行剂量水平评估 未受伤但受到污染或可能受到污染的人员 如果可能的话 这些人需通过监测以评价污染程度 确信没有损伤和未受到辐射照射的人员 一般可让其回家 有时应提供医学随访以保证初次评价是正确的 并能更准确地评估剂量 现场防止污染扩散的措施 将救护担架放于污染控制界限的清洁一侧 并在上面铺上干净的床单或毯子 将病人放在包好的床上 并将伤员身上的床单或毯子折叠成 货包 状以帮助污染控制 不要将伤员用塑料单进行包裹 那样可能会引起伤员过热 如果将伤员适当地用床单毯子包裹 则在救护车内部可能不需要再进行覆盖 尽管用塑料布覆盖车底板可以达到满意的效果 去污方法 1 局部去污用塑料单先将非污染部位覆盖 并用胶布把边缘贴牢 然后浸湿污染部位 用软毛刷 海绵等蘸中性肥皂 香波 洗涤剂等轻轻擦洗 洗涤应遵循以下顺序 先轻污染部位后重污染部位 从身体上面到下面 特别注意皮肤皱褶和腔隙部位的清洗 重复2 3次 并监测放射性活度至不再降低为止 但每次处置的时间不超过3分钟 使用同类稳定性同位素有助该类核素去污效果 初步去污后 对残留的放射性核素宜采用不同的专用去污剂 对稀土元素钚和超钚元素 可用1 二乙烯三胺五乙酸 DTPA 稀盐酸溶液 pH 1 对铀污染宜用1 4 重碳酸钠等渗液 对难以去除的不明放射性核素则可以采用 5 次氯酸钠溶液 乙二胺四乙胺 EDTA 肥皂或DTPA肥皂 6 5 高锰酸钾水溶液刷或浸泡污染部位后 再用新配制的5 亚硫酸氢钠溶液 或10 20 盐酸羟胺溶液 刷洗脱色 必要时可用弹力粘膏敷贴2 3小时 揭去粘膏再用水清洗 对去除残留性污染有较好效果 鼻黏膜和口腔黏膜是放射性核素容易进入的部位 眼 口腔或鼻腔污染时 应用生理盐水或2 碳酸氢钠溶液轻轻冲洗 鼻腔污染物用棉签拭去 剪去鼻毛 必要时向鼻咽部喷洒血管收缩剂或用生理盐水含漱口腔 可降低污染水平和对放射性核素的吸收 清洗头发一般用肥皂和水 要特别注意防止肥皂泡沫流入眼睛 耳 鼻和嘴 当洗头不能充分去除污染时 可考虑将头发剪去 剪指甲有利于去污 要特别注意指甲沟 手指缝 对仍未能去除的局部污染宜用对皮肤无刺激的湿纱布或胶条封盖 以保护皮肤并避免污染扩散 粗糙有裂痕的皮肤污染较严重而又难以去除污染时 可用EDTA肥皂 5 柠檬酸钠或5 碳酸氢钠等去污 2 全身去污首先用浸湿的毛巾 海绵等擦洗2 3次 同时配制常用或专用去污剂 然后再淋浴 病情严重者 如情况允许亦可在抢救床 担架或手术台上酌情除污 反复进行浸湿 擦洗 冲洗 并观察去污效果 3 伤口去污尽快用蒸馏水或无菌清水冲洗伤口 用生理盐水更好 但不要因为等待等渗溶液而延误时间 对稀土元素 钚或超钚元素污染的伤口 宜用弱酸性 pH3 5 的Ca DTPA溶液冲洗 同时对污染创伤部位进行污染测量或做采样测量 以确定污染水平和污染放射性核素种类 往往需要在2 利多卡因局部麻醉下进行伤口清创 一则清除污染 二则清除异物 擦破伤结痂时 残留放射性核素可能留在痂皮内 对刺破伤位于深部的污染物 要进行多维探测定位以便取出 对撕裂伤则要清整伤口 清除坏死组织 清创手术除遵循一般外科手术原则外 尚应遵循放射性污染手术的处理规程 每进一刀 或更换刀片 或测量污染程度 避免因手术器械导致的污染扩散 严重伤口污染 应留尿样分析放射性核素或作整体测量 现场分区及其标记 根据不同区域的辐射水平将事件现场划分为控制区 监督区和非限制区 对事件现场进行隔离 采取此对策可减少放射性核素由污染区向外扩散 并避免进入污染区而受照射 可在巡测仪器读数为100 Sv h的地方布设安全界线 除非有救治生命和 或 防止灾难恶化的需要 不要接近剂量率超过10mSv h的区域 在安全界线外布设警戒界线 以保证公众不妨碍应急响应人员工作 1 控制区 事故污染现场中心地域 用红线将其与其外的区域分隔开来 在此区域救援人员应当装备防护装具以避免或减少污染或受到照射 并在边界处建立评估 出入和污染控制点 2 监督区 控制区以外的区域 以黄色线将其与其外的区域分隔开来 此线也称为洗消线 所有出此区域的人员应当在此线上进行洗消处理 在此区域的人员要穿戴适当的防护装备避免污染 外边界处设立辐射警示标志并建立出入控制点 3 非限制区 监督区以外的区域 患者的现场抢救治疗及指挥机构设在此区 控制出入的最好办法是使用实体屏障 放置这类实体屏障需要考虑当地情况和可减少照射的程度 警戒区域的出入应通过建立的控制点 控制点作为应急人员的集合点 同时也是辐射控制站 医疗救援配救援设备和器材 现场急救仪器和器械 现场急救仪器和器械应当是标准的医用设备 包括下列仪器和器械 a 输血装置 b 血细胞计数器 c 生物显微镜 d 制作血液涂片的设备 e 收集和储藏生物样品 血液 尿 便等 的容器 f 心脏除颤器 电池和充电器 g 综合急救器械箱 急救箱组成 应急药箱和急救箱要求所有的药品均在制造商标明的有效期之内 应对药箱进行定期盘点 核对并及时更新 放射应急医学处理箱 由防治急性放射损伤的药品组装而成 包括急性放射病预防药 急性放射病早期救治药 主要放射性核素阻吸收药品 加速体内排泄的药品等 主要用于放射事故时应急医学处理和放射损伤病人的早期救治 每箱内药品可供10人使用1天 每个参考药箱的组成见下表 常规急救药箱包括 止痛剂 强心剂 抗低血压和抗高血压药品 止吐剂 抗生素 利尿剂 局部抗生素药膏 生理盐水和其他对症治疗药物等 每个药箱所含药品见下表 辐射应急监测仪器应包括下列设备 数量 性能符合下表的要求 a 多用途 巡测仪 b 表面污染监测仪 c 表面污染监测仪 d 场所辐射监测仪 e 中子当量仪 f 刻度源 所有仪器应每年校准1次 在使用之前和使用之后做质量控制 QC 检查 每年维护保养2次 个人防护用具应配备下列个人防护用具 a 自读式剂量计 b 累积剂量计 c 防护服 d 防护靴 e 棉手套 f 塑料手套 g 橡胶手套个人防护用具应当适于在危险的野外环境中使用 采用标准的密封性能良好的材料制成并具有呼吸防护装置 要求所有的个人防护用具均在制造商标明的有效期之内 进行定期盘点 核对并及时更新 储备的数量应满足小分队至少3天的用量 现场去污箱应装备以下物品 a 5 的氢氧化钠溶液 b 5 的NaHSO3 c 0 2N的H2SO4 d 饱和高锰酸钾溶液 e 0 1NHCl溶液 f 去除污染伤口和皮肤的消毒剂 g 无菌蒸馏水 h 无菌洗眼液 i 外科棉签 j 鼻拭子 k 遮蔽胶带 l 标记笔 m 软毛刷子 n 石蜡砂布敷料 o 拖把 p 指甲刷 q 鼻腔导液管 r 头发剪子 刮胡刀 肥皂和刷子 s 清洁剂 生物样品采集设备 a 一次性注射器 2ml 5ml 10ml 20ml b 止血带 c 75 医用酒精 d 3 碘酊 e 试管架 f 酒精灯 g 无菌肝素抗凝试管 h 抗凝试管 i 不抗凝试管 j 可收集24h尿的容器 k 可收集24h粪便的容器 l 鼻拭子 m 收集唾液 痰液 呕吐物和其他体液或分泌物的容器 n 收集指甲 毛发 衣物 口罩 饰品等的容器 o 标签和带不粘胶的标签 p 空塑料容器 容积20 30升 q 剪刀 指甲钳 r 一次性乳胶手套 s 塑料绳 t 透明胶带 u 标记笔 运输工具 a 应急救援装备车 b 救护车 有防止污染扩散的措施 通讯设备 a 可调频率的便携式无线电台 b 移动电话 c 对讲机 d 带无线网卡的笔记本电脑 e 手持 车载卫星定位系统 GPS f 备用电池 其它装备必要时由请求支援一方提供下列装备 a 移动医院 b 帐篷 c 供暖装置 d 空塑料容器 容积20 30升 总结 放射物理学基础知识放射性 电离辐射 辐射源的种类放射生物学一般知识辐射损伤的机理 影响辐射损伤的相关因素 生物效应核与辐射事件分型核与辐射事故分型 发生特点 防护原则 防护方法应急处置技术救援的任务及步骤 去污的原则及方法 现场抢救 救援设备