1、乳腺上岗X 线摄影技术基础篇（2）第 1 章 X 线物理学基础与防护4、X 线剂量单位41 照射量及照射量率X 线光子在单位质量(dm) 空气中释放出的次级电子，完全被空气阻止时，所形成的任何一种符号离子的总电荷量(dQ)的绝对值(X) ，即 X=dQ/dm其 SI 单位为 Ckg-1 (库伦每千克) ，原有单位为 R(伦琴) 。1R=2.5810-4Ckg-1照射量率是单位时间内照射量的增量，即时间间隔 dt 内照射量的增量(dX)除以间隔时间(dt)的商。 SI 单位为 Ckg-1S-1 (库仑每千克秒) 。专用单位为 RS-1 (伦琴每秒) 。42 吸收剂量及吸收剂量率吸收剂量(D)指单
2、位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物理量。定义为任何电离辐射授予质量(dm)的物质的平均能量(d)除以 dm 的商，即D=d/dm其 SI 单位为 Jkg-1 (焦耳每千克) ，专用名称为戈瑞(Gy)，与原有单位拉德(rad) 换算如下：1rad=10-2Jkg=10-2Gy1Gy=102rad吸收剂量率(D)表示单位时间内吸收剂量的增量。为时间间隔 (dt)内吸收剂量的增量(dD)除以该间隔时间所得之商，即D=dD/dt其 SI 单位为 Jkg-1S-1 (焦耳每千克秒) 。43 吸收剂量与照射量关系吸收剂量与照射量是两个概念完全不同的辐射量，在相同条件下又存在一定的关系。1R=2.5810
3、 -4Ckg-1，1R 的照射是能使每千克标准空气吸收射线的能量，为 D 空气=8.710-3(Gy)。对于 X 线在空气中最容易测得的是照射量(X)，则空气吸收剂量应是8.710-3X(Gy)。44 剂量当量及剂量当量率在辐射防护中常用的单位是剂量当量。被生物体吸收的辐射剂量与引起某些已知生物效应的危险性往往不能等效。这是因为生物效应与吸收剂量之间的关系，会因辐射的种类和其它条件而变化。因此，必须加以修正。修正后的吸收剂量称作剂量当量(H)，即H=DQN (D：物质某处的吸收剂量， Q：线质系数， N：修正系数 )其 SI 的专用单位为 Sv(希沃特) 。它与原使用的单位 rem 的换算关系
4、是：1rem=10-2Sv1Sv=100rem在 X 线诊断能量范围内，线质系数(Q)=1，修正系数(N)=1。所以，在此剂量当量和吸收剂量具有相同的数值和量纲。剂量当量率(H)是单位时间内剂量当量的增量。SI 单位为 Jkg-1(焦耳千克每秒)，专用单位为 SvS-1 (希每秒) 。1SvS-1=1J-kg-1S-145 比释动能及比释动能率间接电离辐射与物质相互作用时，其能量辐射有 2 个步骤，第一步传递给直接电离粒子；第二步是直接电离粒子在物质中引起电离、激发，直至间接电离辐射能被物质所吸收。第一步由吸收剂量来表征物质的吸收能量；第二步引出比释动能的概念。间接电离粒子与物质相互作用时，在
5、单位质量(dm)的物质中，由间接辐射粒子释放出来的全部带电粒子的初始动能之和(dEtr)。定义为比释动能(K)是 dEtr 除 dm 之商，即K=dEtr/dm其 SI 单位为 Gy(戈瑞)，专用单位为 rad(拉德)与吸收剂量单位相同。时间间隔(dt)内的比释动能的增量(dk) 称为比释动能率(K)K=dk/dtSI 单位为 GyS-1 (戈瑞每秒)，专用单位同吸收剂量率。比释动能的概念常用来计算辐射场量，推断生物组织中某点的吸收剂量，描述辐射场的输出额等。国际放射防护委员会(ICRP)规定 X 线机输出额的表示，采用光子在空气中的比释动能率 GymA-1min-1 (戈瑞毫安 -1分 -1
6、)。5X 线对人体的危害51 辐射的生物效应辐射损伤是一定量的电离辐射作用于机体后，所引起的病理反应。它分为急性放射损伤和慢性放射损伤。X 线照射到生物体时，与机体的细胞、组织、体液等物质相互作用，引起物质的原子或分子的电离，机体内某些大分子结构，甚至细胞结构受到损伤。而且，会引起一系列继发作用。当导致器官水平的障碍乃至整个机体水平的变化时，便可出现放射损伤的体征和症状。单个或小量细胞受辐射损伤可出现随机性效应，使大量细胞受到破坏时，则导致非随机性效应。X 线对生物体的照射，所产生的生物效果分为以下几个阶段：物理阶段 10 -17 10 -13 秒。在放射生物作用的初期过程，能量被物体吸收，构
7、成细胞与组织的原子、分子产生激发或电离及过程。物理化学阶段 10 -13 10 -8 秒。在物理阶段的生成物是不稳定的，又与邻近的分子作用，产生二次生成物。化学阶段 10 -810 -3 秒。像自由电子与原子团那样反应性很强的生成物的相互作用，引发与周边物质的反应，其所生成的分子的变化，则将进入生化学阶段。生化学阶段 秒小时。由于分子的变化会引起 DNA 和蛋白质的生物构造的变化。生物学阶段 小时数 10 年。在此阶段，可观察到细胞坏死、癌的发生、遗传效应等生物学变化。52 影响辐射损伤的因素辐射线作用于机体后引起的生物效应受下列因素影响：辐射线性质(种类和能量)、X 线剂量、剂量率、照射方式
8、、照射部位和范围、其它(年令、性别、健康情况、精神状态、营养等)。53 组织对 X 线照射的感受性高感受性组织 造血组织、淋巴组织、生殖腺、肠上皮、胎儿。中高感受性组织 口腔粘膜、唾液腺、毛发、汗腺、皮肤、毛细血管、眼晶体。中感受性组织 脑、肺、胸膜、肾、肾上腺、肝、血管。中低感受组织 甲状腺、脾、关节、骨、软骨。低感受组织 脂肪组织、神经组织、结缔组织。54 慢性小剂量照射的生物效应国际放射防护委员会(ICRP)建议，将辐射产生的生物效应分为随机性效应和非随机性效应。随机性效应 指辐射生物效应发生的几率与剂量的大小有关的效应。不存在剂量的阀值。任何微小的剂量也可引起随机效应。遗传效应和致癌效
9、应为随机性效应。非随机性效应 辐射生物效应发生的几率随剂量而变化，存在着剂量的阀值。如眼晶体白内障、皮肤的良性损伤等。55 辐射效应的危险度在受小剂量、低剂量率辐射的人群中，引起的辐射损害主要是随机性效应。它用危险度( 或称危险系数 )来评价辐射损害的危险程度。 所谓危险度即单位剂量当量(1Sv)在受照的器官或组织中引起随机性效应的几率。辐射致癌的危险度，其损害的几率用死亡率表示；遗传性损害的危险度，用严重遗传疾患的发生率表示。ICRP 对于人体受辐射危险的主要组织，可能出现的随机效应给予了定量估计，规定了组织器官危险度的数值( 表 1)。表 1 组织与器官的危险度组织器官 辐射生物效应 危险
10、度(Sv -1 ) 权重系数性腺 遗传效应 410 -3 0.25乳腺 乳腺癌 2.510 -3 0.15红骨髓 白血病 210 -3 0.12肺组织 肺癌 210 -3 0.12甲状腺 甲状腺癌 510 -4 0.03骨表面 骨癌 510 -4 0.03其余组织 癌 510 -3 0.301.00表 1 所示，在相同的剂量当量下，不同组织、器官辐射效应的危险度不同。为了表征这种差异，引入了一个表示相对危险度的权重系数(W T)，即WT =组织 T 受 1Sv 照射时的危险度 /全射均匀受照 1Sv 时的总危险度6X 线防护X 线防护的目的，在于防止发生有害的非随时性效应，并将随机效应的发生率
11、限制到认为可以接受的水平。61X 线防护原则建立剂量限制体系 包括辐射实践的正当化、防护水平最优化、个人剂量限值等三条基本原则。建立防护外照射的基本方法 缩短受照时间、增大与射线源的距离、屏蔽防护固有防护为主与个人防护为辅的原则。X 线工作者与被检者防护兼顾。合理降低个人受照剂量与全民检查频率。62 我国放射卫生防护标准我国放射卫生防护标准(GB4792-84)制定特点：采用了 ICRP1977 年 26 号出版物中综合防护原则及剂量当量限值；将辐射实践正当化、放射防护水平最优化、个人剂量当量限值作为放射防护的综合原则，避免以剂量当量限值或最大允许剂量当量为唯一指标；辐射照射做到在可以合理达到
12、的尽可能低的水平之下。放射工作人员的剂量当量限值防止非随机性效应的影响 眼晶体 150mSv年(15rem年)，其它组织500mSv年(50rem 年) 。防止随机性效应的影响 全身均匀照射时，为 50mSv年(5rem 年)，不均匀照射时，有效剂量当量(H E)应满足下列公式： HE =WTHT50mSv(5rem)HT：组织或器官(T)的年剂量当量 mSv(rem)；WT：组织或器官(T) 的相危险度权重因子；HE：有效剂量当量 mSv(rem)。在一般情况下，连续三个月内一次或多次接受的总剂量当量不得超过年剂量当量限值(50mSv)的一半(25mSv)。放射工作条件的分类 年照射的有效剂
13、量当量很少可能超过 15mSv年的为甲种工作条件。要建立个人剂量监测、对场所经常性的监测；建立个人受照剂量和场所监测档案。年照射的有效剂量当量很少有可能超过 15mSv年，但可能超过 5mSv年的为乙种工作条件。要建立场所的定期监测、个人剂量监测和档案。年照射的有效剂量当量很少超过 5mSv年的为丙工作条件。可根据需要进行监测，并加以记录。放射从业的孕妇、哺乳者及 1618 岁实习学生，不应在甲种条件下工作，不得接受事先计划的特殊照射。放射从业的育龄妇女，应严格按均匀的月剂量率加以控制。未满 16 岁者不得参与放射工作。特殊照射 在特殊意外情况下，需要少数工作人员接受超过年剂量当量限值的照射，
14、必须事先周密计划，由本单位领导批准，有效剂量是在一次事件中不得大于100mSv(10rem)，一生中不得超过 250mSv(25rem)。进行剂量监测、医学观察，并记录存档。放射专业学生教学期间，其剂量当量限值遵循放射工作人员的防护条款。非放射专业学生教学期间，有效剂量当量不大于 0.5mSv年，单个组织或器官剂量当量不大于 5mSv年。 对公众的个人剂量当量限值对于公众个人所受的辐射照射的年剂量当量应低于下列限值：全身 5mSv(0.5rem) 单个组织或器官 50mSv(5rem)63 对被检者的防护提高国民对放射防护的知识水平；正确选用 X 线检查的适应症；采用恰当的 X 线质与量；严格
15、控制照射野；非摄影部位的屏蔽防护；提高影像转换介质的射线灵敏度；避免操作失误，减少废片率和重拍片率；严格执行防护安全操作规则。64X 线屏蔽防护屏蔽就是在射线源与人员之间设置一种能有效吸收 X 线的屏蔽物，从而减弱或消除 X 线对人体的危害。铅当量为便于比较各种防护材料的屏蔽性能，通常以铅为参照物，把达到与一定厚度的某屏蔽材料相同的屏蔽效果的铅层厚度，称为该屏蔽材料的铅当量。单位以 mmPb 表示。主防护与副防护主防护 即对原发射线照射的屏蔽防护。副防护 即对原发射线不直接照射，而受散射线或漏射线照射的屏蔽防护。X 线诊断机房的主防护应有 2mm 铅当量的厚度；副防护应有 1mm 铅当量的厚度。
