第三章 X线物理与防护2Word格式文档下载.docx
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授予某一体积内物质的平均能量越多,则吸收剂量越大。
不同物质吸收辐射能的本领是不同的。
因此讨论吸收剂量,必须说明是什么物质的的吸收剂量。
吸收剂量适用于任何电离辐射及受照的任何物质。
吸收剂量率表示单位时间内吸收剂量的增量。
SI单位为J/(kg*s)(焦耳每千克秒),其专用名为Gy/s。
41、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。
若在空气中已测知某点的X线照射量为X,那么这一点空气的吸收剂量为:
D空气=33.85*X
照射量的单位是C/kg,空气吸收剂量的单位是Gy。
42、当量剂量(H):
尽管吸收剂量可以用来说明生物体所受照射时吸收的射线能量,但被吸收的辐射剂量与引起某些已知的生物效应的危险性往往不能等效。
这是因为当辐射类别与其他条件发生变化时,某一生物辐射效应与吸收剂量之间的关系也随之改变。
在辐射防护中,将个人或集体实际接受的或可能接受的吸收剂量根据组织生物效应加权修正,经修正后的吸收剂量在放射防护中称为当量剂量。
对于某种辐射R在某个组织或器官T中的当量剂量HT·
R可由下列公式给出:
HT·
R=ωR*DT·
R
ωR为与辐射R能量相关的吸收剂量修正因子,也叫做辐射权重因子;
DT·
R为辐射R在组织或器官T中产生的平均吸收剂量。
需要注意在辐射防护中,有较大意义的不是受照体某点的吸收剂量,而是某个器官或组织吸收剂量的平均值。
ωR就是对某器官或组织的平均吸收剂量进行修正的量。
由于ωR无量纲,因此当量剂量的SI单位与吸收剂量相同,即焦耳/千克(J/kg),其专用名是希沃特(Sv),曾用单位雷姆(rem)。
1Sv=1J/kg
1Sv=100rem
当量剂量率是指单位时间内组织或器官T所接受的当量剂量。
当量剂量率的SI单位为希沃特/秒(Sv/s)。
43、有效剂量(E):
在辐射防护领域中要引入一个能够反映辐射对生物体损害的辐射量来描述辐射所产生的“损害效应”的大小。
受小剂量、低剂量率辐射的人群,引起的辐射损害主要是随机性效应(无阈值)。
危险度(或称危险度系数)即器官或组织接受单位当量剂量(1Sv)照射引起随机性损害效应的几率。
辐射致癌的危险度用死亡率来表示;
辐射致遗传损害的危险度用严重遗传疾患的发生率表示。
可见均为1Sv当量剂量,对于不同的器官和组织,辐射效应的危险度是不同的。
为了表征不同器官和组织在受到相同当量剂量情况下,对人体导致有害效应的严重程度的差异,引进了一个表示相对危险度的权重因子ωT,即:
ωT=组织T接受1Sv时的危险度/全身均匀受照1Sv时的总危险度
44、对放射性工作人员而言,其在工作中身体所受的任何照射,一般均涉及多个器官,为了计算所受照射给不同组织造成的总危险度,评价辐射对其所产生的危害,针对辐射产生的随机性效应引进有效剂量E这个概念。
有效剂量是以辐射诱发的随机性效应的发生率为基础,表示当身体各部分受到不同程度照射时,对人体造成的总的随机性辐射损伤。
因为ωT无量纲,所以有效剂量E的单位与当量剂量H的单位相同。
45、放射线产生的生物效应有直接作用和间接作用(间接作用具有实际意义)。
46、ICRP1990年建议书将辐射生物效应分为确定性效应和随机性效应两类。
47、射线照射人体全部或局部组织,若能杀死相当数量的细胞而这些细胞又不能由活细胞的增殖来补充,则这种照射可引起人类的确定性效应。
确定性效应的严重程度与剂量有关,而且存在一个阈剂量。
低于阈剂量时,因被杀死的细胞较少,不会引起组织或器官的可检查到的功能性损伤,在健康人中引起的损害概率为零。
随着剂量的增大,被杀死的细胞增加,当剂量增加到一定水平时,其概率陡然上升到100%,这个剂量称为阈剂量。
超过阈剂量后,损害的严重程度随剂量的增加而增加,即受影响的细胞越多,功能丧失越严重。
48、引起男性暂时不育的一次照射的阈剂量约为睾丸吸收0.15Gy的剂量,绝育的阈剂量为3.6~6Gy。
女性绝育的阈剂量为急性吸收剂量2.5~6Gy(年长妇女更敏感)。
对于有临床意义的造血功能抑制,全部骨髓的吸收剂量的阈剂量约为0.5Gy。
49、电离辐射的随机性效应被认为无剂量阈值,其有害效应的严重程度与受照剂量的大小无关。
当电离辐射使细胞发生了改变而未被杀死,改变了但存活着的体细胞繁殖出来的细胞克隆,经过长短不一的潜伏期后,可能呈现一种恶变的情况,即发生癌。
此种随机性效应称为致癌效应。
如果这种损伤发生在具有遗传信息功能的细胞上,发生的效应,在种类与严重程度上可以多种多样,将显现在受照射者的后代身上,这种随机性效应称为遗传效应。
50、影响电离辐射生物效应的因素主要来自两个方面,一个是与电离辐射相关的因素,另一个是与受照体有关的因素。
(一)与电离辐射有关的因素:
1)辐射种类:
在受照剂量相同时,因辐射的种类不同,机体产生的生物效应不同;
2)吸收剂量:
在一定范围内,吸收剂量越大,生物效应越显著;
3)剂量率:
剂量率越大,生物效应越显著;
4)分次照射:
当总剂量相同时,分次越多,各次照射时间间隔越长,生物效应越小;
5)照射部位;
6)照射面积:
其他条件相同时,受照面积越大损伤越严重;
7)照射方式:
照射方式可分为外照射、内照射和混合照射。
外照射可以是单向照射或多向照射,多向照射引起的效应大于单向照射。
(二)与机体有关的因素:
1)种系:
不同种系的生物对辐射的敏感性差异很大。
2)个体及个体发育过程:
即使是同一种系,由于个体的原因,辐射敏感性也不相同。
而同一个体,不同的发展阶段,辐射敏感性也不相同。
总的趋势是随个体的发育过程,辐射敏感性降低,但老年的机体又比成年敏感。
3)不同组织和细胞的辐射敏感性。
51、人体对辐射高度敏感的组织有:
淋巴组织、胸腺、骨髓、胃肠上皮、性腺和胚胎组织等;
中度敏感组织有:
感觉器官、内皮细胞、皮肤上皮、唾液腺和肾、肝、肺的上皮细胞等;
轻度敏感组织有:
中枢神经系统、内分泌腺、心脏等;
不敏感组织有:
肌肉组织、软骨、骨组织和结缔组织等。
52、胚胎或胎儿在不同发育时期受照后出现的效应有所不同,主要包括:
胚胎死亡、畸形、智力迟钝、诱发癌症。
这其中既有确定性效应,也有随机性效应。
1)胚胎死亡(0~9天);
在宫内发育的其他阶段,受到较高的剂量照射后,也会诱发胚胎或胎儿死亡。
2)畸形(9~42天);
此效应在性质上属于确定性效应。
3)智力低下(最敏感:
妊娠8~15周);
照射可导致不同程度的智力受损,其严重程度随剂量而增加,直至认知功能严重迟钝。
受到1Sv有效剂量的照射,诱发智力低下的概率为40%。
确定性效应。
4)诱发癌症(10周岁之内儿童白血病及其它的儿童癌症发病率增高)。
53、皮肤效应:
1)急性放射性皮肤损伤:
身体局部受到一次或短时间(数日)内多次受到大剂量外照射所引起的急性放射性皮炎及放射性皮肤溃疡。
处理原则:
立即脱离辐射源或防止被照区皮肤再次受到照射或刺激。
疑有放射性核素沾染皮肤时应及时予以洗脱、去污处理。
2)慢性皮肤效应:
由急性放射性皮肤损伤迁延而来或由小剂量射线长期照射(职业性或医源性)后引起的慢性放射性皮炎及慢性放射性皮肤溃疡。
由于局部皮肤长期受到超过剂量限值的照射,年累积剂量一般大于15Gy。
54、慢性放射性皮肤损伤的临床表现和分度诊断标准及处理原则:
Ⅰ度:
皮肤色素沉着或脱失、粗糙、指甲灰暗或纵嵴色条甲。
应妥善保护局部皮肤避免外伤及过量照射,并作长期观察。
Ⅱ度:
皮肤角化过度,皱裂或萎缩变薄,毛细血管扩张,指甲增厚变形。
应视皮肤损伤面积的大小和轻重程度,减少射线接触或脱离放射性工作,并给予积极治疗。
Ⅲ度:
坏死溃疡,角质突起,指端角化融合,肌腱挛缩,关节变形,功能障碍(具备其中一项即可)。
应脱离放射性工作,并及时给予局部和全身治疗。
对久不愈的溃疡或严重的皮肤组织增生或萎缩性病变,应尽早手术治疗。
55、放射性皮肤癌是指在电离辐射所致皮肤放射性损害的基础上发生的皮肤癌。
诊断标准:
1)必须是在原放射性损伤的部位上发生的皮肤癌。
2)癌变前表现为射线所致的角化过度或长期不愈的放射性溃疡。
3)凡不是在皮肤受放射性损害部位的皮肤癌,均不能诊断为放射性皮肤癌。
4)发生在手部的放射性皮肤癌其细胞类型多为鳞状上皮细胞。
1)对放射性皮肤癌应尽早彻底手术切除。
2)放射性皮肤癌局部应严格避免接触射线,一般不宜放射治疗。
3)放射性皮肤癌,因切除肿瘤而需截指(肢)手术时,应慎重考虑。
56、外照射慢性放射病是指放射工作人员在较长时间内,连续或间断受到超当量剂量限值的外照射,达到一定累积剂量后引起的以造血组织损伤为主,并伴有其他系统改变的全身性疾病。
放射工作人员受到超过当量剂量限值的照射,一般累积剂量在1.5Sv以上。
造血系统的改变是本病最常见的临床表现。
分度诊断标准:
无明显出血倾向,脱离射线恢复较快,WBC持续在4X10^9/L以下,骨髓象增生活跃或低下。
中西医结合对症治疗,暂时脱离射线,加强营养,每年全面复查1次。
恢复后再继续观察1年,可逐渐恢复射线工作,并撤销外照射慢性病Ⅰ度的诊断。
较顽固的自觉症状,可有明显出血倾向,脱离射线恢复较慢,WBC持续在3X10^9/L以下,骨髓象增生低下。
积极治疗并脱离放射线工作,全休。
必要时进行疗养,定期随访,每2年全面复查1次。
根据恢复情况可参加力所能及的非放射性工作。
57、照射量的测量是利用X线对空气的电离作用,通过测量电离电荷实现的。
58、自由空气电离室(也称标准电离室)是根据照射量的定义设计的,是对照射量进行直接绝对测量的标准仪器。
电离室有两个光栅,射线束从入射光栅射入,从出口光栅射出。
标准电离室的工作气体是空气。
电离室有两个极性相反的平行电极,下面的极板由三部分组成:
中间一个收集电极和外侧两个保护电极。
收集电极用来收集电离室内产生的某一种符号的离子,它被接到测量测量电荷的静电计上。
保护电极与收集电极相互隔开,但具有相同的电位,用以使收集电极上的电场均匀,保证中间区域的电场线垂直于电极。
测量体积是指X线束通过的正对收集电极的那部分空气体积,并且质量已知的那部分空气的体积。
当X线从X线管焦点发出射入电离室后,在整个电离室内都会产生电离。
因此,电离室的电极板与X线束边缘的距离应大于次级电子在空气中的射程,使得电子在其能量耗尽之前不能直接跑到电极,从而保证电子完全阻止在空气之中,其能量全部用于在电离室内引起空气电离。
收集电极相对的体积为“收集体积”,即收集电极上方次级电子产生电离的那部分体积。
凡在“收集体积”内产生的离子,其中的一种符号的离子将在电场作用下全部移向收集电极。
在电子平衡条件下,收集电极收集到的一切离子是由“测量体积”内被X线击出的次级电子所形成的,设这些被收集的离子总电荷量为Q(库伦)。
“测量体积”内空气的质量为m,有:
m=ρ*V
ρ为标准状况下(0℃,760mmHg)的空气密度。
59、标准型电离室体积庞大,应用技术较为复杂,只能作为标准电离室放置在国家标准实验室内作为次级标准计量仪使用,而不能作为现场测量仪器。
如果将“收集体积”外的空气进行压缩,则既能满足“电子平衡”条件,同时又可以大幅度缩小电离室体积。
压缩的空气壁可用空气等效材料代替,从而可以制成实用型空气等效电离室。
电离室室壁材料与空气的有效原子序数越接近,则实用型电离室与标准电离室的等效性越好。
1)实用型电离室室壁:
最常用的室壁材料有石墨,电木或塑料。
由于不同能量的X、γ射线产生的次级电子的射程不同,故应选用不同厚度室壁的电离室。
一般常用与空气等效的材料做成不同厚度的平衡罩。
当测定较高能X、γ射线时,就需在原来电离室室壁上套上适当厚度的平衡罩。
2)电离室的校准:
实用型电离室可直接用于照射量的测量。
条件是:
①它与空气等效;
②它的空气腔体积能够准确得知;
③它的室壁厚度足以提供电子平衡。
在实际中,需要用自由空气电离室来对实用型电离室做校准刻度。
电离室在使用一段时间后仍需要校准,校正时室温一般为20℃,气压为760mmHg。
3)电离电荷测量:
一般情况下,不直接测量电离电流,而是通过一个积分放大器,将电离电流在一个积分电容上充电,通过测量积分电容两端的积分电压来推算积分电荷量。
60、吸收剂量的测量:
1)基本测量法:
任何一种物质,当受到辐射照射后,其吸收的射线能量将以热的形式表现出来,吸收的热量越大,产生的热量越高。
通过测量此热量,就可以定量给出吸收剂量的大小。
在实际测量中,以热量形式出现的能量,并非是直接测出,而是根据导热系数计算得来。
射线照射物质时所产生的热量非常微小。
例如,水吸收1Gy的吸收剂量时,其温升只有2.4×
10^-4℃;
量热计常用石墨做吸收体,石墨吸收1Gy的吸收剂量时,温升约1.4×
10^-3℃。
即使在X线治疗中,组织吸收50Gy的吸收剂量时,温度也不过上升0.012℃。
热量法只能用作测定吸收剂量的标准方法,以校准其他测定吸收剂量的仪器。
2)电离室测量法:
吸收剂量的现场测量大多通过测量照射量,然后换算成介质的吸收剂量。
61、放射防护的基本原则:
1)实践的正当化;
2)放射防护的最优化;
3)个人剂量的限制。
62、X线防护的目的在于防止发生有害的确定性效应,并将随机性效应的发生率限制到认为可以接受的水平。
重点,常考。
63、外照射防护的一般措施有时间防护、距离防护和屏蔽防护。
64、时间防护是指在不影响工作质量的前提下,尽量缩短人员受照射的时间。
65、距离防护是指在不影响工作质量的前提下,尽量延长人员到X线管和散射体的距离。
对于点状源,若不考虑空气对射线的吸收,X线按平方反比法则衰减。
66、屏蔽防护是指在放射源和人员之间,放置能有效吸收放射线的屏蔽材料,从而衰减或消除射线对人体的危害。
67、对防护材料的要求:
1)防护性能:
防护性能好是指衰减射线的能力强,产生的散射线少。
2)结构性能:
包括材料的物理形态、力学特性和机械强度。
3)稳定性能:
材料具有抗辐射的能力,材料能耐高温、抗腐蚀。
4)经济成本:
所选用的屏蔽材料应成本低、来源广泛、易加工,且安装、维修方便。
防护X线常用的屏蔽材料有铅、铁、砖、混凝土和水等。
68、把达到与一定厚度的某屏蔽材料相同屏蔽效果的铅层厚度,称为该一定厚度屏蔽材料的铅当量,单位:
毫米铅(mmPb)。
屏蔽材料的铅当量不是固定不变的,它不仅随射线的能量、材料的厚度而变化,还与照射野的大小有关。
凡谈到防护材料的铅当量,必须说明是什么材料、多大厚度、在多大射线能量下的铅当量。
材料的屏蔽性能还可以用比铅当量表示。
比铅当量是指单位厚度(mm)防护材料的铅当量。
69、屏蔽厚度的计算:
1)透射量计算法:
对X线的初级(主)防护屏蔽厚度可用下列公式计算:
B=Pd^2/(WUT)
B为有用射线的最大允许透射量;
P为周剂量限值,对工作人员:
P=1mSv/W,对公众:
P=0.1mSv/W;
d为参考点到焦点的距离,单位:
m;
WUT为有效工作负荷,其中W为周工作负荷,单位:
mA*min/W;
U为利用因子;
T为居留因子。
次级(副)防护是对散、漏射线的防护,其屏蔽厚度的确定比较复杂,一般不采用计算法。
2)查表法:
初、次级防护屏厚度的确定也可用查表法得到。
70、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。
一般24cm厚的实心砖墙,只要灰浆饱满,不留缝隙,可达到2mm铅当量。
71、放射工作人员的剂量限值:
为防止发生确定性效应放射工作人员的当量剂量限值是眼晶状体150mSv/a(15rem/a),其他组织500mSv/a(50rem/a);
为限制随机性效应的发生几率,而达到可接受水平,放射工作人员(全身照射)的当量剂量限值是20mSv/a(2rem/a)。
72、放射工作条件的分类:
年照射的有效剂量有可能超过15mSv/a的为甲种工作条件,要对个人剂量进行监测,对场所经常性的监测,建立个人受照剂量和场所监测档案。
年照射的有效剂量很少可能超过15mSv/a,但可能超过5mSv/a的为乙种工作条件,要建立场所的定期监测,个人剂量监测档案。
年照射的有效剂量很少超过5mSv/a的为丙种工作条件,可根据需要进行监测,并加以记录。
甲种≥15
乙种15≥Z≥5
丙种≤5
73、控制原则:
1)未满18岁者不能在甲种工作条件下工作,未满16岁者不能参与放射工作。
2)从事放射的育龄妇女,应严格按照均匀的月剂量率加以控制。
3)在一般情况下,连续3个月内一次或多次接受的总当量剂量不得超过年当量剂量限值的一半(25mSv)。
4)对事先计划的特殊照射,其有效剂量在一次事件中不得大于100mSv,一生中不得超过250mSv。
5)放射专业学生教学期间,其剂量限值遵循放射工作人员的防护条例;
非放射专业学生教学期间,有效剂量不大于0.5mSv/a,单个组织或器官当量剂量不大于5mSv/a。
74、对公众的个人剂量限值:
对于公众个人所受的辐射照射的年当量剂量,应低于下列限值:
全身:
1mSv(0.1rem),单个组织或器官:
50mSv(5rem)。
75、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线检查的适应证;
采用恰当的X线质与量;
严格控制照射野;
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。
这里需要看看。
76、CT检查的防护措施与原则除了CT机房固有的防护外,还需注意个人防护。
(1)CT检查要做到实践的正当化,尽可能避免一些不必要的CT检查。
(2)在不影响诊断的情况下,扫描中尽量缩小扫描野,能少扫的不要多扫,能厚扫的不要薄扫,能不增强的就不增强,做到最优化检查。
(3)做好扫描前与受检者的沟通及训练工作,取得其合作,减少不必要的重复扫描。
(4)扫描时尽可能让陪伴人员离开,必要时应让陪伴人员穿上铅防护衣,并尽可能离球管远一些。
(5)对被检查的病人,应做好扫描区以外部位的遮盖防护。
(6)定期检测扫描机房的X线防护和泄露等情况。
这个76条,也需要看看。
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