放射卫生  1991, Vol. 4 Issue (1): 38-41  

引用本文 

钱大可. 国际放射防护委员会(ICRP)有关的放射防护量的新建议[J]. 放射卫生, 1991, 4(1): 38-41.

文章历史

收稿日期:1991-01-02
国际放射防护委员会(ICRP)有关的放射防护量的新建议
钱大可     
北京放射医学研究所

国际放射防护委员会于1990年11月9日通过了为更新第26号出版物[1]的新建议书[2]。这个建议书中对放射防护中所涉及的量和有关概念做了较为重大的修改。提出了当量剂量(Equivalent Dose),HT和有效剂量(Effective Dose),E,并采用了新的计权因子一辐射权重因子(Radiation Weighting Factor),WR和组织权重因子(Tissue Weighting Factor),WT。本文仅对这些修改做一简单报道,并进行一些讨论。

一 当量剂量和有效剂量

在新的报告书中委员会提出了类似剂量当量和有效剂量当量的新量一一当量剂量和有效剂量,并用它们取代剂量当量和有效剂量当量。所谓类似是指当最剂量和剂量当量以及有效剂量和有效剂量当量之间在形式上有相似之处,(见式(1)、(2)、(3)和(4)),但在概念上却存在不尽相同之处。

(1)
(2)
(3)
(4)

区别表现在以下三点:首先,剂量当量是点量(Point Quantity),而当量剂量则不是。其次,剂量当量中辐射质的计权因子——线质系数(Quality Factor)Q是该点辐射场特性(传能线密度的分布)所决定的,它是根据辐射在水中的L∞而确定(见(5)式),也可简化用表 1表 2列出的数据。

(5)
表 1 Q和L∞的关系

表 2 推存使用的Q

当量剂量中的计权因子—一辐射权重因子WR不是所关心的器官或组织处辐射场特性所决定,而是由入射到人体上的射线特性所决定(外照射),或由核素所释放出的射线特性所决定(内照射),WR在概念上是根据RBE值而确定(见表 3),表 3中未包括的辐射,可用该辐射在ICRU球内10厘米深处的Q值代替。最后一点,剂量当量中的D是这点上人体组织或器官的吸收剂量。而当量剂量中的D则是人体某个组织或器官的平均吸收剂量。

表 3 辐射权重国子

与有效剂量当量相似,有效剂量是不同器官当量剂量与其组织权重因子的乘积和。不同之处是有效剂量中与有效剂量当量中剂量当量相对应的是当量剂量,而且有效剂量比有效剂量当量涉及的器官更多(见表 4)。此外,在确定WT的原则上二者也存在显著差异。有效剂量当量中的WT只考虑了致死性癌,对遗传效应只涉及两代;而有效剂量中的WT则以总损害(Detriment)表示,它综合了四个方面的因素:致死性痛、非致死性癌、由于受辐射影响而使寿命相对缩短和所有各代的遗传效应。具体方法如下:委员会利用患致死性癌的概率F和该种癌的死亡率K求出患非致死性癌的人数F(1-K)/K,然后用死亡率K作为非致死性癌的计权,得出致死性癌和非致死性癌对危害的贡献F+KCF(1-K)/K],也就是F(2-K)。通过用寿命相对缩短因子IVI再计权得出各个器官对总危害的相对贡献(见表 5)。为了使组织权重因子体系简单化,委员会决定根据各个器官对危害的相对贡献将器官分为四类,给予不同的权重因子。

表 4 新旧WT值对照表

表 5 各个器官对总危险的相对页献

0.01皮肤、骨表面

0.05膀胱、乳腺、肝、食道、甲状腺

0.12红骨髓、结肠、肺、胃

0.20性腺

这样有些器官的组织权重因子与其对总危害的相对贡献不完全一致。但最大差别不超过2倍左右。此外,有效剂量当量中其余器官的选取原则是选择五个器官剂量当量最大的,并将每个器官的权重因子定为0.06,由于在许多情况下,其余器官的选择不尽相同,所以使得有效剂量当量从严格意义上讲是不可加量。而有效剂量的其余器官是确定的,这些器官是肾上腺、脑、小肠、肾、肌肉、胰腺、脾、胸腺和了宫。考虑到某些不均匀照射条件下,若其余器官中的某一个器官的当量剂量大于所有12个具有确定组织权重因子器官的当量剂量时,委员会建议在这种情况下,可将这个器官的组织权重因子定为0.025,剩余的0.025平均分配给其他器官。在多数情况下,有效剂量是一个可加量。与此相对应,新的建议书除了眼晶体、皮肤、手和脚外未对其他器官给出确定性效应(Deterministic Effects)的剂量限值(见表 6)。在计算内照射的次级限值时,表 6剂受限值剂量限值仅考虑随机效应,也可保持不会出现某一器官将遭受超过确定性效应阈值的照射,还使得不同核素的ALI可以相加。

表 6 剂量限值

从发展的眼光看,器官数目和权重因子是会不断变化的。鉴于这个原因,委员会明确指出有效剂量的器官数目和权重因子,在委员会认为有必要对其进行修改和补充时,是可以变化的。但这种变化不会是过于频繁的。

二 讨论

用当量剂量取代剂量当量从概念上讲是严密的。正如报告中指出的,从辐射防护的目的上看,现有的生物学资料还不足以为用L∞确定Q的做法提供充足的客观依据。既然如此,新报告中提出的根据RBE确定Wr的方法就显得更加直观和更能令人接受。用L∞确定Q的方法,在一定意义上讲也是有些人希望剂量当量是一个纯物理量的产物。有效剂最使用器官平均剂量和通过入射到人体上的射线特性(外照射)或核素所释放出的射线特性(内照射)确定WT,这无疑使当量剂量比剂量当量的使用更加简便。既然现有的生物学资料尚存在一定的不确定性,那么,当量剂量中的这种简化是可以接受的。另外需要说明的是,在放射防护领域,人们所遇到的是小剂量和低剂量率的照射,随桃效应的危险度*大多是在大剂量和高剂量率的条件下获得的。然而低LET放射致癌效应与受照剂量和剂量率有显著关系。为此在制定辐射危险度时,必需用剂量和剂量率因子DDREF(Dose and Dose Rate Effectiveness Factor)进行校正,动物实验表明DDREF大约在2~10之间,新的出版物中所选值为2,但是这是DDREF的下限值。这样可能会使危险度定的偏高。对此,委员会也认为选用2有些武断和保守。

*新建议书认为:危险度含义可有多票,因此除类似超额危险度等意义明确的术语可以继续使用外,其他一律改用概率系数,致死性癌概本系数、随机效标种概辛系数等表示。

在ICRP26号报告发表至今的十几年里,许多新的有关放射对人体危害的资料表明(这些资料最主要是来自对日本的广岛和长崎原子弹爆炸后九万多幸存者的跟踪研究):放射致癌效应要比制定ICRP26号报告时高出许多。这主要有以下原因:1.十几年来受照人群中实体癌的患者有明显增加;2.剂量体系的改变,使用了DS86体系(过去使用的T65D体系);3.计算模式有了相应的改变。此外,以往未被注意的一些器官也出现了因放射影响而致癌,例如结肠、胃、膀胱等器官。这样,各个器官的权重因子需要进行调整。但是人们也应该注意到,各个器官的癌的死亡率是不同的,而在确定各个器官的组织权重因子时,为了考虑非致死性癌和遗传因素,用它们的总危害进行计算,这会对高死亡率癌和低死亡率癌的估计带来偏差。报告中指出,如果当量剂量不均勾,对肺癌的死亡率贡献将低估25%,而对皮肤和甲状腺癌死亡率将高估3倍左右。

如何协调新量和现有量的关系,新的建议书中指出:对于过去的剂量当量和有效剂量当量可以不做任何修改与当量剂量和有效剂量相加。有效剂量仅指由委员会所推荐的辐射权重因子和组织权重因子计权而得出的量,任何使用其他计权因子的量不是有效剂量,同时应注明使用的参数,且不得与有效剂量相加。对于ICRP39号报告[3]提出的四个实用量未做更多的阐述,这四个量与有效剂量的关系预期也会类似于与有效剂量当量的关系,因此,仍然可以做为实用量使用,但与有效剂量关系具体数据仍待研究给出。最后需说明,有效剂量依然是一个双重计权量,并不是剂量,它只能在吸收剂量足够低于确定性效应的阀值,用于在放射防护中估计随机效应的发生概率。

参考文献
[1]
国际放射防护委员会建议书国际放射防护委员会第26号出版物原子能出版社1978.
[2]
Press Release New ICRP Recommenda- tions November,12,1990 ICRP(Smith H.P.O.Box 35,Didcot,Oxon Ox 110- RJUK).
[3]
ICRU Report 39,1985.