207自1895年德国物理学家威廉·康拉德·伦琴发现X射线以来,电离辐射在医疗、工业、农业等领域的应用日益广泛。电离辐射犹如一把“双刃剑”,在带来诸多便利与效益的同时,其潜在危害及防控问题也备受关注。
电离辐射指能量高、能使物质的原子或分子电离而形成离子对的辐射。常见的电离辐射有X射线、β射线、中子g等。电离辐射可分为天然辐射和人工辐射。天然辐射主要来自于宇宙射线、宇生放射性核素和原生放射性核素。其中,氡及其子体是人类接受天然辐射照射的主要来源。随着电离辐射技术应用的快速发展,人类还受到人工辐射照射。人工辐射主要来自于核设施、核试验下落灰和核技术应用等活动。其中,放射诊疗是公众接受人工辐射照射的主要来源。据联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)数据,全球公众年平均有效剂量约3.1mSv,其中近0.7mSv来自人工辐射。
电离辐射作用于人体,会将能量传递给组织或器官,可能导致其形态结构与功能发生改变。按效应机理可分为随机性效应和有害组织反应:随机性效应无剂量阈值,发生概率与剂量正相关,严重程度与剂量无关,如辐射诱发的癌症和遗传疾病;有害组织反应存在剂量阈值,严重程度随剂量增加而加重,例如皮肤红斑、骨髓、肺及消化道损伤、不孕不育、白内障等。
电离辐射技术的应用在提高老百姓生活水平、促进社会经济发展中发挥了重要作用,取得经济效益和社会效益。从事电离辐射活动,必须遵守辐射防护“三原则”,即辐射实践正当性、辐射防护最优化和剂量限值。防止有害的组织反应,并限制随机性效应的发生率,使之达到被认为可以接受的水平。保障辐射工作人员、放射诊疗患者或受检者、公众及其后代的健康与安全,以推进电离辐射技术应用的可持续健康发展。
当前,电离辐射技术在放射诊疗活动的应用十分重要。放射诊疗是利用放射性同位素、射线装置进行临床医学诊断、治疗和健康检查的活动,包括放射治疗、核医学、介入放射学和X射线影像诊断。
X射线影像诊断借助X射线的穿透性,将受检者体内结构和器官成像于显示屏或胶片,供医学影像医师诊断形态结构、生理功能及病理变化,常用的X射线影像诊断设备有DR、CT、牙科CBCT机等。介入放射学是在医学影像系统引导下,经皮肤穿刺或置入导管,进行抽吸、注射、引流及腔管/血管成型、灌注、栓塞等操作,实现疾病诊疗,主要设备为数字减影血管造影设备(DSA)。临床核医学是利用非密封放射性物质、显像设备等对受检者或患者进行疾病诊疗,核医学诊断包括脏器显像和功能测定等,核医学治疗主要是放射性核素治疗。主要核医学设备有SPECT-CT设备、PET-CT设备(PET-MR设备)等,常用放射性核素有碘-131、碘-125(籽源)、锶-89、氟-18、锝-99m等。放射治疗是利用射线装置或放射源产生的X射线、γ射线、电子线等照射人体肿瘤组织,从而杀死癌细胞,达到治愈目的。放射治疗设备包括医用电子直线加速器、γ刀(主要含钴-60放射源)、后装治疗机、质子/重离子治疗设备等。
开展电离辐射活动,必须遵守相关规章制度,落实外照射与内照射防护措施。外照射指体外电离辐射对人体组织或器官的照射,核心防护手段为控制受照时间、远离辐射源、使用屏蔽材料或屏蔽体;内照射是进入人体的放射性核素造成的照射,防护关键在于避免其经呼吸道、胃肠道、皮肤及伤口进入体内,若非诊疗目的进入体内,需及时采取阻止吸收、促进排出等应对措施。