中国辐射卫生  1993, Vol. 2 Issue (3): 142-142  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.1993.03.030

引用本文 

陈兴安. ICRP新呼吸道模型的主要特微[J]. 中国辐射卫生, 1993, 2(3): 142-142. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.1993.03.030.
ICRP新呼吸道模型的主要特微
陈兴安     
卫生部工业卫生实验所, 北京

ICRP第30号出版物中的呼吸道剂量模型在用于计算工人的年限值(ALI)时, 虽未发现有明显不足, 但大量新资料的出版反映出该模型的某些局限性。这就驱使ICRP在1984年, 再次成立了一个特殊的工作组, 对该呼吸道剂量学模型进行评述并提出修改建议或建立一个新的模型。对工作组成员的挑选是要保证在吸入放射性气溶胶所涉及的生理学的、化学的以及放射学方面的广阔领域都具有权威性。此外还邀请了相当多的通讯成员以提供技术上的帮助以及对工作组的每一份草稿进行评述。

新的工作组主要是致力于对ICRP第30号出版物模型的改进和完善, 而不是去建立一个完全崭新的呼吸道模型。经过改进的肺模型将达到下列目标:(1)使计算生物学有意义的剂量更加容易; (2)和呼吸道的形态学特征、生物学特征以及放射生物学特征一致;(3)加进了现代知识;(4)能满足所有的辐射防护要求; (5)比单纯满足剂量学的需要更为复杂和尖端; (6)能适应计算机软件的建立, 这个软件可以根据若干容易测得的照射参数计算出有关的辐射剂量; (7)对于达到评估的目的, 或是用于计算摄入限值的建议值, 例如各种AL值, 此模型同样有用; (8)能应用于全世界所有人口; (9)可应用有关特定物质的沉积和廓清的信息; (10)此模型考虑了吸烟、空气污染和疾病对放射性微粒的吸入, 沉积和从呼吸道廓清的影响。

近年来在研究工作方面所取得的成果, 使有可能对粒子在呼吸道沉积的模型化增加了肯定性, 特别是有关亚微米粒度的气溶胶粒子。新模型还提供了气载物质(airborne materials)的吸入能力, 它不仅依赖于颗粒的大小, 而且更大程度上依赖于呼吸率。ICRP30号中的肺模型是按廓清途径对放射性物质进行划分, 而新肺模型则把廓清看作是微粒转运和由吸收入循环血之间的竞争, 而每一个过程的廓清率则是残余量的时间-变更因子(time-varying factor)。新肺模型还提供了微粒转运过程的多考值。进入血液的吸收率是根据特定放射性核素的各种化合物在人和(或)实验动物身上的实际观察推导出的。在缺乏这种实际观察数据的情况下, 新肺模型也只能根据ICRP30号出版物上的肺模型的分类系统提出若干欠缺值(defaull values)。

作组所提出的剂量学模型是考虑了吸入放射性核素对整个呼吸道组织进行辐照的潜力以及不同呼吸道组织所存在的辐射敏感性上的巨大差别。新肺模型还承认这些呼吸道组织所接受的剂量和剂量率存在着巨大差别, 这取决于被吸入物质的物理学性质和摄入时的呼吸特征。

剂量的计算是按ICRP第30号出版物上的方法进行,靶组织的约定当量剂量(committed equivalent dose), 是由单位质量所吸收的来自某源器官发射出的辐射的能量所确定的。ICRP继续建议(1991), 组织和器官受到沉积在体内的放射性核素所发射出的辐射以及来自外照射的照射时,都计算它所受平均剂量。对于大多数的组织和器官, 即使当放射性核素不均匀分布, 细胞都不是同样敏感时, 从辐射防护的目的考虑, 采用器官和组织的平均剂量是合适的。然而, 对于呼吸道, 从鼻孔一直延伸到胸部淋巴结的许多组织和细胞, 它们的辐射敏感性有很大不同。此外, 沉积和滞留在呼吸道的许多组织的放射性该素的量差别往往很大.导致它们所受辐射剂量和剂量率的巨大差别。由于所计算出的平均肺剂量同呼吸道最敏感组织所受剂量之间, 同可能发生的健康效应之间将无多大关系, 新肺模型提供的手段是计算鼻部和其它胸外气道特定呼吸道组织, 以及胸内组织的剂量。

新肺模型将上述计算得到的组织剂量应用于ICRP剂量系统中。由于某个放射性该素的摄入对呼吸道的总辐射危害是由辐射剂量和呼吸道各个部位的敏感性所决定, 因此, 在计算每个组织的当量剂量时需根据组织的相对敏感性进行校正。这些当量剂量无论来自胸外区的各个组织, 或来自胸部的各个组织将分别相加在一起, 因此, 对于整个呼吸道就产生了两个经危害-校正(detriment-adjusted)的当量剂量。在采用了恰当的ICRP组织权重因子WT之后, 上述两个数值就能用于对某个放射性该素摄入后所致有效剂量的计算。

新肺模型还能用于根据生物祥品分析数据(bioassay data)计算剂量。同ICRP30号出版物上的肺模型相比较, 新肺模型具有更大的灵活性, 它既能用于计算摄入限值, 而且能同样应用于计算为达到回顾性和前瞻性研究目的时的剂量。最后, 新肺模型能应用于非放射性物质的沉积和廓清。