半个世界以前为使瓷牙呈现人牙齿的色泽,齿科材料中就开始加铀。1946年美国原子能委员会提出牙瓷中铀的辐射问题,50年代美国原子能委员会和牙科工业部门提出铀在牙瓷粉和瓷牙中的重量百分数不应超过0.05%,1974年美国核管理委员会规定,无论是国产的还是进口的瓷牙或牙瓷粉含铀重量百分数不应超过0.05%[1]。1982年UNSCEAR报告指出在西德和美国瓷质牙料中的铀重量浓度受到法律限制,西德规定不超过0.10%,美国规定不超过0.05%。
1 牙瓷中天然铀含量70至80年代国外对瓷牙和瓷牙粉中含铀量做了大量的调查工作。1974年O’Rirdan和Hunt在美国对五个牌号的20个瓷牙粉分析表明,其中17个平均含铀量为0.014% (重量比),2个含铀量为0.1%[2]。1981年Schmir在西德测得牙瓷中平均含铀量为0.03%, 无一样品超过0.1%[3]。1980年Sairenji报道4个牌号瓷牙料平均含铀量与波动范围分别为3.6×10-6g·g-1 (0.33× 10-6g·g-1 ~10×10-6g·g-1)、18×10-6g·g-1 (0.69×10-6g·g-1 ~81×10-6g·g-1)、9.4×10-6g·g-1 (2.5×10-6g·g-1 ~14× 10-6g·g-1)、82×10-6g·g-1 (11×10-6g·g-1 ~205 × 10-6g·g-1)[4]。1980年Shimizu报道日本市场出售的4种牌号瓷牙含铀量分别为①Shofu -Ace为约5.2×10-6g·g-1,②G. C. Livden约47×10-6g·g-1,③Shofu-Real约近342 × 10-6g·g-1, ④Jrubyte. Bioblend为约近235 ×10-6g·g-1[5]。1980年Noguchi报道Enamel,Dentin,Effect,Color和Gun 5个牌号的瓷牙粉中含铀量为1× 10-6g·g-1至1090×10-6g·g-1之间,用作瓷牙冠表层的瓷牙粉中含铀量高达(345~ 1090) ×10-6g·g-1[6]。1982年Sairenji报道了在瑞典销售的4种牌号的瓷牙粉和瓷牙中的含铀量范围分别是:Anatopearl为(23~ 186) ×10-6g· g-1,Myerson为(35~137) × 10-6g· g-1、Candulor为(15~45) ×10-6g·g-1和Vivopearl为(20 ~53) ×10-6g·g-1[7]。近几年来由于在瓷牙粉中少加铀或不加铀的呼声较高[8][9],瓷牙粉中改用锆或铕替代铀也可以使瓷牙呈现近似人牙齿的色泽。所以在我们调查的6个国家瓷牙粉中含铀量比以前国外调查的结果偏低,调查的国内外17个牌号的瓷牙粉分别是美国的Biobond、Jelenko、Pearlite、德国的Vita、日本的Vintage、Uni Bond、Kik Gingival、Kik Incisal, 列支登士敦的Ivoclar, 中国的8个牌号瓷牙粉共计调查了129个样品。从表 1可见美国瓷牙粉中含铀量较高,平均值达到27.37×10-8g· g-1。我国瓷牙粉和瓷牙中含铀量较低,平均值分别为7.06×10-8g·g-1和2.84×10-8g·g-1,这与我国瓷牙粉和瓷牙中不加或少加铀可能有关。
牙瓷中的铀及其子体产生的β射线对口腔粘膜的照射剂量估算较为复杂,目前尚未见有统一的方法。Thompson报道牙瓷中[10]含铀量与其致口腔粘膜的照射剂量成正比,根据以前多次调查报道,推算了含0.1%铀的牙瓷对口腔粘膜的照射剂量在25~30mSv·a-1 (表 2)。参照NCRP95号报告中含0.02%铀的牙瓷β射线所致口腔粘膜的年剂量当量为5mSv·a-1估算了笔者调查的国内外含铀牙瓷所致口腔粘膜的剂量当量见表 3。考虑到皮肤的权重因子(WT)为0.01,口腔粘膜基底细胞的权重因子(WT)又为皮肤的0.01, 所以口腔粘膜基底细胞的权重因子(WT)为10-4[11],由此算出国内外牙瓷中铀所致口腔粘膜的有效剂量当量见表 4。
结果表明美国牙瓷中铀所致口腔粘膜的有效剂量当量最高为2725nSv·a-1。
O'Riordan报道含0.1%铀的牙瓷,其α粒子对口腔粘膜的照射剂量为6Sv, Papastefanou提出含0.05%铀的牙瓷产生的α粒子照射剂量为4Sv, 虽然牙瓷中铀的α粒子对口腔粘膜产生较大的照射剂量,但是由于α粒子的最大射程仅为30/μm,而口腔粘膜的基底细胞深度却在30μm以上[13]。所以α粒子的能量在口腔粘膜基底细胞上方就已耗尽[13]。况且口腔中的唾液、牙膜、牙垢和烟草残屑形成个防辐射层[14],美国北卡罗里达州大学的研究表明该防辐射层大约为120~220μm,这个防辐射层对α粒子也能起到屏蔽作用。所以含铀牙瓷的α粒子不致对口腔粘膜产生明显的危害。
3 牙瓷中铀对口腔粘膜的有效剂量当量评价Wrizon提出牙瓷中加入的铀浓度虽然很低,但是可使口腔粘膜组织受到持续的照射剂量。UNSCEAR1982年报告称英国国家辐射防护委员会曾建议在英国停止使用有放射性荧光的瓷质牙料,1981年英国在国际标准化组织技术委员会(ISO/TC)第106次口腔学会中建议牙瓷物质中铀-238的浓度不得超过0.1Bq·g-1[10]。1989年国际标准化组织(ISO/DIS)提出牙瓷中不应加入放射性物质[15],但是目前尚未发现比铀的荧光更好的替代物,因此在牙瓷中添加少量的铀仍为世界各国所采用。
根据放射实践的正当化、放射防护的最优化和个人剂量限值三位一体的较完整的现代化剂量限量体系,应最大限度的限制放射线对镶牙公众的照射,并使必要的照射保持在可以合理达到尽可能低的水平(ALARA原则)。防止有害的非随机效应,并限制随机效应发生率,使之达到被认为可以接受的水平。1982UNSCEAR报告指出在美国和西德瓷质牙料中的铀重量浓度受到法律限制,其重量百分比在西德不超过0.1%,在美国不超过0.05%。此数值对口腔粘膜的有效剂量当量分别为2.5μSv ·a-1和1.25μSv·a-1,国内外调查的牙瓷中铀所致人口腔粘膜的有效剂量当量最大值为2.725μSv·a-1, 上述有效剂量当量数值远远低于我国(GB4792—84)《放射卫生基本标准》规定的公众个人年剂量限值(1mSv · a-1),比NRPB—CS2[16]和OECD - NEA[17]标准制定的一般含放射性物质产品的剂量控制要求5μSv·a还低,也低于IAEA80号出版物规定的豁免剂量当量10μSv·a-1[18],所以无论是美国和西德提出的牙瓷中铀的最大限量,还是国内外市场销售的瓷牙粉和瓷牙中铀对口腔粘膜的有效剂量当量都在国内外有关文件提出的允许范围以内,对公众来讲是安全的。
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