放射線の人体影響

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1 NIRS 染色体研修会 放射線の人体影響 ( 独 ) 放射線医学総合研究所 REMAT 医療室 立﨑英夫 1

2 話の内容 イントロ : 単位 / バックグラウンド 被ばくの種類 ( 確率的影響 確定的影響 ) 急性全身被ばく 局所放射線障害 晩発影響 2

3 放射能 放射線 放射能 放射線と単位 放射線を放出する能力 性質 放射線を放出する物質 ( 放射性物質 ) エネルギーを伝える能力を持つ電磁波及び粒子線 放射性物質 放射能 (Bq) ((Ci)) ベクレルキューリー 放射線 吸収線量 (Gy) 物理的エネルギー 等価線量 (Sv) 組織臓器の生物学的影響 実効線量 (Sv) 人の全身への影響 表面汚染密度 :Bq/cm 2 サーベイメーター : (CPM, min -1 ) 3

4 暮らしの中の放射線 宇宙から 0.38mSv/y 大地等から 1.76mSv/y 食べ物から 0.24mSv/y 一人あたり年間 2.4mSv の 自然放射線の中で暮らしている 4

5 暮らしの中の放射線 胃の X 線集団検診 0.6mSv 胸部 X 線 CT( コンピューター断層撮影検査 6.9mSv 胸の X 線集団検診 0.05mSv 5

6 ( 放医研ホームページ参照 : ) 6

7 DNA 細胞 人体 損傷 ( 化学変化 ) 人体 細胞 DNA 修復酵素 修復成功 修復失敗 障害なし細胞死 / 細胞変性 傷が残る 突然変異 急性影響 胎児影響 がん 遺伝性影響 ( 放医研 : 図説ハンドブック放射線の基礎知識,2012, より改変 ) 7

8 急性被ばく 慢性被ばく 急性被ばく ( 大量の放射線を短時間に受けた場合など ) 急性障害 慢性被ばく ( 少量づつ長時間に ) 晩発性障害 急性障害は急性被ばく ( 高線量率被ばく ) でおこる ( 新 放射線の人体への影響,2001 年より改変 ) 8

9 全身被ばくと部分被ばく 全身被ばく 部分被ばく 同じ線量 全身被ばくの方が影響大影響が現れる可能性のある部分 全身被ばくではすべての臓器 臓器により放射線感受性が異なる 特に放射線感受性の高い臓器が問題 ( 新 放射線の人体への影響,2001 年より改変 ) 9

10 内部被ばくと外部被ばく 身体の外から放射線を受ける= 外部被ばく (X 線 γ 線 中性子線 ) 身体の中にある放射性物質から放射線を受ける= 内部被ばく ( 新 放射線の人体への影響,2001 年より改変 ) 内部被ばくの体内への侵入経路 : 呼吸 食物 皮膚を介して体内に取り込まれる ヨウ素甲状腺 セシウム 60% は筋肉 鉄造血組織 10

11 被ばくの形態 (( 独 ) 放射線医学総合研究所 : 医学教育における被ばく医療関係の教育 学習のための参考資料 ( 改訂 ) より ) 11

12 確定的影響および確率的影響 線量反応関係 確率的影響 確定的影響 発生率 発生率 病的状態となるしきい線量 ( それ以下では発症しない線量 ) 線量 線量影響関係 線量 確率的影響 確定的影響 被ばく者間の感受性の違い 重篤度 重篤度 (a) (b) (c) ( a>b>c ) 病的状態となるレベル 線量 線量 (ICRP 41, 1984, より改変 ) 12

13 推定される閾値 ( 障害 ) 急性被ばく 1% の発生閾値 効果臓器 / 組織潜伏期吸収線量 (Gy) 一時的不妊精巣 3-9 w ~0.1 ( 約 ) 永久不妊精巣 3 w ~6 永久不妊卵巣 < 1 w ~3 造血能低下骨髄 3-7 days ~0.5 皮膚紅斑 皮膚熱傷 皮膚 ( 大きな範囲 ) 皮膚 ( 大きな範囲 ) 1-4 w < w 5-10 一時的脱毛皮膚 2-3 w ~4 白内障 ( 視力低下 ) 眼 数年 ~1.5 ( その後改定 ) (From ICRP 103, 2007 (Tab A.3.4)) 13

14 放射線の人体への影響 出生前被ばくの影響 身体的影響 ( 本人のみ ) 急性障害 奇形 精神遅滞など 急性放射線症 皮膚の紅斑 脱毛 不妊など 確定的影響 骨髄障害消化管障害神経障害 他確率的影響もあり 確定的影響 遺伝的影響 ( 子孫に現れる ) 晩発性障害 白内障がん白血病遺伝病 確率的影響 14

15 急性放射線症とは? 全身被ばく (1Gy ) 後 数時間 数週間後に起こる臨床症状の総称 多くの組織や臓器障害をおこす. 特に細胞増殖の盛んな組織 ( 造血器, 消化管粘膜, 皮膚, 生殖腺の幹細胞など ) が影響を受けやすく, これらの臓器の障害による症状が主体. 15

16 急性放射線症 : 被ばく線量と症状 血管神経障害 臨床症状なし 消化管障害 血液 骨髄障害 線量 16

17 急性放射線症の病期 被ばく 前駆期 ( 48h) 嘔気 嘔吐 下痢 頭痛 意識障害 発熱 時間 潜伏期 (0 3w) 無症状 発症期 回復期 ( 死亡 ) 造血障害 ( 感染 出血 ) 消化管障害 皮膚障害 神経 血管障害 17

18 Workers 10 : : : : : : : : : : : 25 前駆症状 : 東海村事故例 (1999 年 ) 9.3GyEq 時間 18GyEq 意識障害 事救救救放故急急急医発車車車研生要到出到請着発着 ( 玄関 ) 救急車に 3 名収容 国立水戸病院に収容 国立水戸病院出発 水戸ヘリポート離陸 千葉ヘリポート着 ( 平河 ) 千葉ヘリポート出発 A 嘔吐 B C 下痢悪心 嘔吐悪心 2.9GyEq 悪心 18

19 線量推定 生物学的線量評価臨床症状リンパ球数染色体分析電子スピン共鳴 (ESR) 物理学的線量評価線量再構築作業環境評価個人線量計の緊急読み取り 19

20 急性放射線症 発症期, 骨髄障害, 消化管障害, 肺障害について 12 20

21 血液 骨髄障害 白血球減少 免疫機能の低下 感染症 血小板減少 出血症状 貧血 21

22 ヘモグロビン (g/dl) 血小板 好中球 リンパ球 全身被ばくした時の末梢血の変化例 ( 2 Sv ) 10 血小板 ヘモグロビン 12 6 好中球 リンパ球 経過日数 0 22

23 消化管障害 23

24 (( 独 ) 放射線医学総合研究所 : 医学教育における被ばく医療関係の教育 学習のための参考資料 ( 改訂 ) より ) 24

25 消化管障害 (2) 1. 粘膜上皮細胞の再生障害 腸管蠕動障害 吸収障害 食欲不振 悪心 嘔吐 下痢 粘膜剥脱が進行すると制御不能の消化管出血 体液の漏出 2. バリア 機能不全 細菌の粘膜面から血流への移行 敗血症 25

26 肺障害 18 26

27 肺障害 症状 : 乾性咳嗽, 呼吸困難, 発熱 重症例では低酸素血症 呼吸不全 診断 : 非特異的 除外診断 気管支肺胞洗浄 ( (BAL)Bronchoalveolar Lavage 等による感染症の診断 ( サイトメガロウイルス (Cytomegalovirus:CMV), ヘルペスウィルス (herpes), 細菌 真菌 ) 急性呼吸窮迫症候群 (Acute Respiratory Distress Syndrome, ARDS) の除外 肺感染症の合併もあり 予後 : 治療技術の進歩により 4Gy 程度での骨髄障害 6Gy 程度での消化管障害による死亡が克服できても そのあと問題になる 27

28 (( 独 ) 放射線医学総合研究所 : 医学教育における被ばく医療関係の教育 学習のための参考資料 ( 改訂 ) より ) 28

29 神経血管症候群 (>20Gy) 前駆症状 : 被ばく後数分以内に嘔吐 下痢などが出現 中枢神経症状 : 錯乱 見当識障害 血管透過性亢進による浮腫 肺水腫 胸腹水貯留 低血圧 ショック 高熱 原因 : 脳の透過性亢進 高度の浮腫, 血管障害, 脳炎などの可能性が考えられている. 治療しなければ 1~2 日で死亡 29

30 急性放射線症治療の基本方針 (Gy) >8 治療入院 経過観察入院, 速やかに無菌室へ *1-2Gy が予測される場合, 線量が確定するまでは線量がより高いことを想定し対処する. 速やか (1W 以内 ) に G-CSF か GM-CSF 投与開始 GM-CSF/G-CSF +EPO+TPO 広域スペクトル抗生物質 ( 潜伏期が終わる頃 ), 抗真菌剤 抗ウィルス剤 ( 必要に応じ ),SDD(Selective Digestive Decontamination)(6Gy ) 成分輸血 : 血小板, 赤血球 ( 必要に応じて ) L- グルタミン, エレメンタリ ダイエット投与, 完全経静脈栄養, 電解質補正 血漿交換 ( 必要に応じ第 2 または 3 週 ) DIC の予防 ( 必要に応じ第 2 週 ) 骨髄幹細胞移植 ( 第 1 週 ) (IAEA/WHO Safety Report Series No.2 Diagnosis and Treatment of Radiation Injury 1988 より改変 ) 30

31 局所放射線障害 放射線皮膚障害 : 全身被ばくに合併すれば予後を左右する大きな因子となる 31

32 放射線熱傷の経過 被ばく当日 ~ 数日初期紅斑 ( 一過性 ) 血管作動性アミンや毛細血管拡張による 2~3 週紅斑 乾性落屑 水疱形成 湿性落屑 ( 線量に依存 ) 数カ月後湿性落屑や潰瘍 上皮化. 高線量部分 難治性潰瘍や壊死. 一旦上皮化した部分 再び潰瘍形成 ( 真皮層の血流障害 ) 6 ヵ月後真皮萎縮 毛細血管拡張 色素脱失 色素沈着. 32

33 壊死 (1)(>25Gy, >21 日 ) 右大腿部の上 1/3 に広がる大きな壊死病変. ( イリジウム -192 による高線量被ばく. ペルー, ヤナンゴ, 1999 年.) 深い壊死の切除と皮膚移植などの外科的治療が不可欠になる. (IAEA The radiological accident in Yanango 2000 より改変 ) 33

34 晩発影響 ( 晩発性障害 ) 被ばく後 数ヶ月以上経過した後に現れる影響で 生殖能力の低下 皮膚損傷 白内障 白血病やその他の悪性腫瘍 ( 固形癌 ) 等を主としている 34

35 慢性期皮膚障害 (6 ヶ月以降 ) 慢性放射線皮膚炎 湿疹様病変 潰瘍形成 瘢痕化, 変形, 可動域制限. 繊維化や硬化, 骨萎縮を併発. 悪性化.( 基底細胞癌が多い. 治療により治癒するものが大部分を占める.) 35

36 固形癌過剰相対リスク Excess Relative Risk for Solid Cancer (LSS A-bomb Report 14) (from Ozasa k et al.; Radiat Res 177: , 2012) 36

37 相対リスク 原爆被爆者に見られる白血病の相対リスク 骨髄線量 (Sv) (from UNSCEAR report 2006, Annex A, Fig. VII) 37

38 原爆 LSS report 14 (from Ozasa k et al.; Radiat Res 177: , 2012) 38

39 30% がんによる死亡率 放射線によるがん 白血病の増加 (3) 100mSv より低い線量では放射線が原因でがんにより死亡するかどうかは わからない 放射線のみによる死亡率の増加分 0.5% 1% 1000 人が 100mSv 受けた場合 生涯で 305 人ががんで死亡し そのうち 5 人が放射線によると推定できる 個人の生活習慣などによるがん 個々のがんの原因は特定されていないが食事 喫煙 ウィルス 細菌などと考えられている 0 msv 100 msv 200 msv 300mSv [ 受けた放射線の線量 ] 39

40 がん要因のがん死亡への推定寄与割合 ( 米国人 ) 2% 生殖要因 周産期要因 成長 電離放射線 紫外線 環境汚染社会経済的情況飲酒 医薬品 医療行為 塩蔵品 他の食品添加物 汚染物 喫煙 30% 喫煙成人期座業の職業要がんの ウィルス 他の生物因子 ウィル がんの家族歴 周産期 職業要因 座業の生活様式 生殖要 飲酒 成人期の食事 肥満社会経 30% (Harvard Center for Cancer Prevention, 1996, より改変 ) 環境汚 40

41 41

42 原爆放射線誘発癌発生の時間的経過 白血病以外の癌 相対リスク 白血病 年 被ばく後の年数 42

43 遺伝的影響 28 43

44 遺伝的影響 遺伝的影響のリスク ( 第 2 世代まで ) = 約 0.2%/Gy (1Gy あたり 1000 人に 2 人 ) 遺伝的影響は過去に過大評価されていた 両親の放射線被ばくが子孫の遺伝病を増加させるという直接の証拠は人間ではない ( 注 : 広島 長崎の原爆被爆者 2 世の調査でも検出されていない ) ICRP 103, 2007 (74, 79) 44

45 原爆被爆者における遺伝的影響の調査 調査内容 対象者数 ( 人 ) 調査期間 生まれたときの体の異常 77, 染色体の異常 16, 血液蛋白質の異常 23, がんと死亡 77, 現在も継続中 生活習慣病 12, ( 放影研 : わかりやすい放射線と健康の科学, 2008) 45

46 何世代にもわたって放射線に被ばくしたときの生殖年齢集団と全集団に対する 第 2 世代までのリスク係数 数値はすべて 1Gy 当たりの百分率 (%) 疾患のクラス 生殖年齢集団 全集団 幅平均 a) 平均 b) (a) メンデル性疾患 0.13~ (b) 慢性疾患 0.03~ (c) 先天異常 0.24~ 全クラスの合計 a) 表示された範囲の両端の平均値 b) 生殖年齢集団に対する平均値の 40% (ICRP 103, 2007; 表 A.6.6. より ) 46

47 放射線の遺伝性疾患リスク - 参考文献 ICRP Publication 103, 2007 A.6. Risk of Heritable diseases, p 和訳 :ICRP, 国際放射線防護委員会の 2007 年勧告, 日本アイソトープ協会, 2009 A.6. 遺伝性疾患のリスク ; p BEIR VII Phase 2, Health Risks from Exposure to Level Levels of Ionizing Radiation, National Research Council, 2006 Chapter 4, Heritable genetic effects of radiation in human population, p

48 放射線の遺伝性疾患リスク - 参考文献 UNSCEAR 2001 Report: Hereditary effects of radiation, UN, 2001 和訳 : UNSCEAR 原子放射線の影響に関する国連科学委員会 2001 年報告, 放射線の遺伝的影響 ;( 独 ) 放射線医学総合研究所監訳, 実業広報社,

49 重要ポイント NIRS 染色体研修会 確定的影響と確率的影響の 2 種類の影響があり 時期により急性期影響と晩発影響がある 放射線の種類や被ばくする期間によって影響は変わる 線量評価は 予後の推定や治療方針決定に必要 正確な線量推定は時間がかかっても 早期に大まかな安全側の推定が必要 49

はじめに 一般社団法人長野県診療放射線技師会では 放射線についての啓発活動をおこなっています その一環として 放射線と被ばくについて理解を深めていただくためにこの冊子を作成しました 放射線についてより理解を深めていただければ幸いです 放射線の種類と性質 放射線にはさまざまな種類があります 代表的な

はじめに 一般社団法人長野県診療放射線技師会では 放射線についての啓発活動をおこなっています その一環として 放射線と被ばくについて理解を深めていただくためにこの冊子を作成しました 放射線についてより理解を深めていただければ幸いです 放射線の種類と性質 放射線にはさまざまな種類があります 代表的な 放射線と被ばくの事がわかる本 診療放射線技師が放射線と被ばくについて説明します 一般社団法人長野県診療放射線技師会 The Nagano Association of Radiological Technologists はじめに 一般社団法人長野県診療放射線技師会では 放射線についての啓発活動をおこなっています その一環として 放射線と被ばくについて理解を深めていただくためにこの冊子を作成しました

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