放射損傷放射損傷是由于暴露于電離輻射引起的機體組織損傷。大劑量電離輻射可導致急性發病，出現造血功能減低以及消化道損害。大劑量電離輻射也可損傷心臟和血管（心血管系統），腦部以及皮膚。大劑量和超大劑量放射損傷被稱作組織反應。導致明顯可見的組織損傷所需放射劑量因組織類型不同而有所差別。電離輻射可增加罹患癌癥的風險。精液和卵細胞放射暴露會導致子代基因缺陷的風險略有增加。醫生會盡可能多地移除患者外部和內部（吸入或服用）的放射性物質，并治療放射損傷的癥狀和并發癥。一般來說，電離輻射是與高能電磁波（X線及γ線）或高能粒子（α粒子、β粒子、中子）有關，這些物質可由原子發射出電子（電離作用）。電離作用改變了這些原子以及包含這些原子的分子的化學特性。通過改變細胞的有序環境內的分子，電離輻射可損傷及破壞細胞。根據劑量的大小、暴露的器官以及輻射類型，電離輻射引起的細胞損傷可能導致急性疾病，增加患癌風險，或兩者。電離輻射由放射性物質（放射性核素）如鈾、氡、釙發射。也可由設備產生，如X線和放射治療機器。無線電波，如移動電話及AM和FM廣播傳送器，還有可見光都是電磁輻射的類型。但它們能量較低，這些形式的輻射不是電離輻射，因此公眾暴露于這些常見來源不會造成細胞損害。在這章討論中，“放射”專指的是電離輻射。放射線的計量放射線有幾種不同的計量單位。倫琴（R）是射線在空氣中電離能力的程度指標，經常用于表示暴露于放射線的強度。人們暴露于多少放射線以及多少被身體吸收可有很大差別。戈瑞（Gy）及希沃特（Sv）是放射線劑量的測量單位，是放射線在物質中被吸收的量，也是用于測量暴露于放射線后人體內劑量的單位。戈瑞（Gy）及希沃特（Sv）類似，但希沃特（Sv）考慮了不同類型的射線引發損傷的效應，以及人體不同組織對射線的敏感性。低劑量水平以毫戈瑞（mGy，1mGy=1/1000Gy）及毫希沃特（mSv，1mSv=1/1000Sv）來進行計量。沾染及輻射單個人的輻射劑量可有兩種方式增加，即沾染和輻射。大多嚴重的放射事故是從這兩個方面使人受到放射性暴露。沾染是指接觸了并保留了放射性物質，通常是塵埃或液體。外部沾染是接觸到皮膚或衣服上，然后可能掉下來或被擦下來，再污染其他人或物體。內部沾染是指通過消化道、呼吸道或破損的皮膚被人體吸收，放射性物質存留在體內。一旦進入體內，放射性物質可以傳送到身體的各個部位，如骨髓，在那里繼續釋放射線，增加人體的輻射暴露劑量，直到被清除或釋放完它所有的能量（衰減）。去除內部沾染較外部沾染困難得多。輻射是指暴露于放射線，而不是放射性物質，因此不包括沾染。一個常見的例子就是診斷性X線，比如骨折時進行評估。輻射暴露可發生于沒有直接接觸的人和放射性物質之間（比如放射性物質或X線機）。當放射源被移除或關閉，輻射就會停止。只受到輻射而沒有沾染的人沒有放射性，即他們不發射射線，而且他們遭受放射性物質輻射的劑量并不增加。放射暴露源人們經常暴露在低水平的輻射和自然輻射（本底輻射）中，也間斷暴露于人工放射源的輻射中。自然本底輻射在全世界各地以及各國內不同地方的差別極大。在美國，人們所接受的天然來源輻射平均每年約為3mSv，根據地區、高于海平面的高度和當地地質條件，暴露量范圍為每年大約0.5-20mSv不等。平均而言，每年來自生產（多數為醫用源）來源的有額外的3mSv，這使得人均總有效劑量大約為6mSv。本底輻射本底輻射來源包括來自太空的太陽輻射和宇宙輻射地球上天然產生的放射線元素宇宙和太陽輻射大部分都被地球大氣層所阻擋，但由于地球的磁場所以主要集中在北極和南極。因此，居住地球兩極越近、居住海拔越高以及乘坐飛機時，受到的宇宙輻射越強烈。放射性元素，特別是鈾以及它自然衰變的放射性產物（如氡氣），存在于許多巖石和礦物質中。這些元素最終進入到各種物品中，包括食物、水和建筑材料。氡輻射一般占所有自然輻射的2/3。即便所有本底輻射的劑量也遠不足以引起放射性損傷。迄今為止尚無證據顯示本底輻射水平的不同會對健康造成影響，因為低劑量水平的輻射導致的健康風險并不存在或是過小而無法觀察到。人工放射源輻射多數人暴露于生產輻射源的情況與使用X光的醫學影像學檢查（尤其是計算機斷層掃描[CT]）或與給予放射性物質（尤其是心臟核醫學掃描）有關。癌癥患者接受放射治療時可能會受到極高劑量的輻射。但是，治療時會盡一切努力使輻射只針對病變組織并減小正常組織的輻射。人們也可能暴露于其他人工輻射源，如放射性事故和核武器試驗的放射性塵埃。但是，這些輻射只占大多數人每年接受輻射量的一小部分。一般來說，放射性事故涉及參與放射性物質或X線源工作的人，比如食物輻照器、工業用放射源和X線機。這些工作者可能會接受到顯著劑量的輻射。這些事故很罕見，通常是由于未遵守安全規程所致。輻射暴露也發生于含有大量放射性物質的醫用或工業用放射源的丟失或被盜。放射損傷還可發生于接受放射治療的患者和由脈沖X線束引導的臨床操作中，這種X線束可在屏幕上顯示移動X線圖（即X線透視檢查）。這些損傷中有些是因使用不當或醫療事故所致，但有時在更復雜的情況下，正規操作也可能導致不可避免的輻射并發癥和組織反應。罕見情況下，核電站事故會泄漏出大量放射性物質，如1979年賓夕法尼亞州三里島核電站，1986年烏克蘭的切爾諾貝利核電站事故和2011年日本發生的福島第一核電站事故。三里島事故沒有造成重大的放射性暴露。事實上，住在核電站1英里（1.6千米）內的居民受到的輻射劑量僅增加約0.08毫希沃特。相比之下，從切爾諾貝利核電站附近疏散出的約十一萬五千人受到的平均輻射劑量達到約30毫希沃特。作為比較，單次CT掃描的正常劑量在4到8毫希沃特之間。在切爾諾貝利核電站工作的人接受的輻射要大得多。超過30名工人和緊急救護人員在事故發生后數月內死亡，更多的人則出現急性放射性疾病。來自切爾諾貝利的低水平沾染物可遠達歐洲、亞洲甚至北美洲（程度更輕）。事故發生后20年里，在低水平沾染的地區（白俄羅斯、俄羅斯及烏克蘭的廣大區域）的居民受到的平均累積輻射劑量據估計約為9毫希沃特。應當注意，切爾諾貝利核泄漏造成的沾染區域居民平均每年接受的額外劑量（每年0.5到1.5毫希沃特）低于美國一般性自然輻射劑量（每年3毫希沃特）。福島第一核電站的工作人員在事故中也暴露于大劑量的輻射下；但沒有出現死亡或持久性輻射組織反應。考慮到輻射暴露的風險，住在福島第一核電站12英里（20千米）以內的居民均被疏散。但據估算，幾乎沒有附近居民受到超過5毫希沃特的輻射。世界衛生組織預計，與該事故相關的癌癥死亡數將會很低。核武器可以釋放出巨大的能量和輻射。自1945年以后沒有再使用過核武器來對付人類。然而，現在有些國家仍擁有核武器，一些恐怖分子組織也在力圖獲取它們，再次使用核武器的可能性正在上升。核武器爆炸造成大規模人員傷亡的原因是沖擊波和熱燒傷。傷亡人員中的小部分（絕對數量仍舊很高）源于輻射導致的疾病。可能在恐怖活動中遭受的故意輻射暴露（見放射性武器）包括應用可釋放放射性物質的某種裝置（用傳統爆炸物的輻射投放裝置稱為“臟彈”）來污染某區域。其他恐怖活動包括使用隱匿的放射源造成無察覺的人群的大劑量放射暴露，襲擊核反應堆或放射性物質儲存庫，以及引爆核武器。表格美國的年輻射暴露輻射的影響輻射的損傷效應（即組織反應程度）基于以下幾個因素：數量（劑量）接受特定劑量的快慢身體暴露的范圍大小特定組織對射線的敏感性出現有損正常DNA修復的基因異常暴露時患者年齡暴露前患者的基本健康狀況根據《默沙東治療手冊》的表述，單次射線快速進行全身照射可致死，但是，如果相同的總劑量，照射時間為幾周或幾個月產生的影響可能就很小。輻射的影響也取決于身體暴露范圍的多少。比如，如果全身都受到多于6戈瑞的輻射量即可致死。但是，如果只集中照射特定的小面積軀體，并將間隔時間延長至數周或數月，如進行癌癥放療，分10次或以上給予這個總劑量，就不會引起嚴重損害。身體的一些部位對射線較敏感。細胞增殖較快的器官和組織如腸道和骨髓等，比細胞增殖較慢的器官和組織如肌肉和腦細胞，更容易受到射線損害。甲狀腺暴露于放射性碘后容易患癌癥，這是因為放射性碘可在甲狀腺聚集。其他因素可增加對放射損傷的敏感性。有兩個共濟失調-毛細血管擴張基因（父母雙方各一個）的人對放射損傷更敏感。結締組織疾病和糖尿病等疾病可能會增加對放射損傷的敏感性。某些藥物和化療藥物（如放線菌素D、多柔比星、博萊霉素、5-氟尿嘧啶、甲氨蝶呤）也可能增加對放射損傷的敏感性。一些化療藥物（如多柔比星、依托泊苷、紫杉醇、表柔比星）、抗生素（如頭孢替坦）、他汀類藥物（如辛伐他汀）和草藥制劑可在既往輻射部位暴露后數周至數年，產生炎性皮膚反應（輻射回憶）。輻射與兒童兒童的某些器官和組織，比如大腦、晶狀體和甲狀腺，比成人對輻射更敏感。但是，兒童的某些組織并不比成人對輻射更敏感，甚至有些組織，比如卵巢，實際上其敏感性更低。造成上述差別的原因比較復雜而且尚不完全清楚，但醫生們認為兒童的某些組織敏感性更高，至少有部分原因在于兒童的細胞生長和成熟與成年人相比更快，而且會經歷更多的細胞分裂。胎兒對輻射損害敏感是因為胎兒細胞的分裂極快而且同樣從不成熟細胞分化為成熟細胞。懷孕后8～25周，胎兒如果受到多于300mGy的輻射，可導致出生后智力下降以及入學后表現較差。孕期子宮如受到大劑量輻射可引起出生缺陷。但是，低于100毫戈瑞的輻射劑量，特別是孕婦接受的平均較低劑量的影像學檢查，比起正常發病率并沒有明顯增加出生缺陷的風險。輻射與癌癥由于受到輻射仍存活的細胞發生了遺傳物質（DNA）的損害，大劑量的輻射暴露增加患癌風險。盡管如此，并不像人們想象的那樣，輻射是引起癌癥的較弱因素。即使全身遭到劑量為500毫戈瑞的輻射（是平均每年受到的本底輻射的150倍以上的劑量），一生中死于癌癥的風險也僅由22%增加到約24.5%，絕對風險只上升了2.5%。對于胎兒和兒童，輻射引發癌癥的風險與成人相比高出幾倍。兒童可能更易患癌癥的原因有，他們的細胞分裂更頻繁，以及預期壽命更長，在生存期間可出現癌癥。1歲大的小孩進行腹部計算機斷層掃描(CT)后，一生中因癌癥死亡的風險增加約0.1%。最近，CT掃描是否使用過于頻繁引發的爭議也導致對潛在風險的擔心。因為有此擔心，目前正對CT掃描技術進行優化以減少輻射劑量。僅當CT掃描比其他沒有輻射或輻射更少的檢查更加精確時，醫生也會選擇CT掃描。若已明確CT是最準確的檢查方法，選擇準確度較差的檢查而導致診斷不正確所帶來的風險比CT掃描的風險要大得多。輻射與遺傳缺陷動物中發現，卵巢或睪丸遭到大劑量輻射已顯示導致有缺陷的后代（遺傳效應）。但是，觀察在日本核爆炸中存活者的后代，并沒有增加出生缺陷的百分比。這可能是因為輻射暴露劑量不足以引起該比率顯著增加。若父母接受癌癥放射治療，且卵巢和睪丸平均輻射劑量分別約為0.5戈瑞和1.2戈瑞放療過程中輻射暴露為治療區域旁邊的組織而非直接暴露治療區域），治療后所生育兒童的出生缺陷風險并未升高。放射損傷的癥狀癥狀取決于全身還是身體的一小部分受到輻射暴露。高劑量、全身暴露可引起急性放射病，部分身體暴露引起局部放射損傷。急性放射病急性放射病一般發生于一次性或短時間內全身受到高劑量輻射的人。醫生根據受影響的主要器官系統，將急性放射癥狀分為三組（綜合征），這三組間有重疊：造血系統綜合征：累及生成血細胞的組織胃腸道綜合征：累及消化道腦血管綜合征：累及腦和神經系統急性放射病的發展一般分三個階段：早期癥狀如惡心、食欲減退、嘔吐、乏力以及受到很高劑量輻射后會出現腹瀉（統稱為前驅癥狀）。無癥狀階段（潛伏期）。多種癥狀（綜合征），取決于受到的輻射量。出現何種綜合征、其嚴重程度以及發展速度取決于放射劑量。劑量越高，癥狀出現得越早，進展越快（比如，從前驅癥狀進展到多器官系統綜合征），病情更嚴重。受到特定劑量輻射的人，早期癥狀的嚴重程度和病程類似。因此，醫生可以從早期癥狀的時間、性質以及嚴重程度來估計患者輻射暴露的情況。但是，患者出現外傷、燒傷或嚴重焦慮會使得醫生的判斷復雜化。造血系統綜合征是血細胞的生成部位（造血作用）——骨髓、脾臟、淋巴結等受到輻射影響引起的綜合征。受到1～6Gy的輻射1～6小時后可出現食欲減退（厭食癥）、嗜睡以及嘔吐。這些不適癥狀在暴露后24～48小時消退，經過一周或更長時間會感覺良好。在無癥狀期間，骨髓、脾臟及淋巴結內的造血細胞開始功能減退，并且沒有替代功能細胞，導致白細胞的嚴重減少，接著是血小板減少以及紅細胞減少。白細胞減少（淋巴細胞減少癥和中性粒細胞減少癥）可導致嚴重感染。血小板減少（血小板減少癥）可導致不能控制的出血。紅細胞減少（貧血）會導致疲乏、虛弱、蒼白及進行體力活動時難以呼吸。4～5周后，存活患者開始產生新的血細胞，但是幾個月內患者都會感到虛弱和疲勞，而且罹患癌癥的風險增加。胃腸道綜合征是由輻射影響消化道內層細胞所引起的。暴露于6Gy或以上的放射劑量1小時內即可出現嚴重的惡心、嘔吐和腹瀉。這些癥狀可導致嚴重脫水，但常在2天后減輕。隨后的4～5天（潛伏期）患者感覺良好，但這時正常情況下起保護屏障作用的消化道內壁細胞已經開始死亡和脫落。隨后又開始出現嚴重的腹瀉，常常帶血，并反復發作，再一次導致脫水。細菌從消化道侵入人體，引起嚴重的感染。接受同樣輻射劑量的患者也可出現造血系統綜合征，引起出血和感染，增加死亡的風險。受到6Gy或以上輻射劑量，常導致死亡。但是，如果有先進的醫療支持，50%的患者可存活。腦血管綜合征當放射暴露的總劑量超過20～30戈瑞時可發生腦血管綜合征。患者很快出現意識障礙、惡心、嘔吐、腹瀉、便血和休克。潛伏期很短或沒有。幾小時內，血壓下降，伴有抽搐和昏迷。腦血管綜合征患者常在數小時到1～2天內死亡。局部放射損傷癌癥的放射治療就是引起局部放射損傷的最常見原因之一。這些癥狀主要取決于輻射劑量、接受輻射頻率和接受治療的范圍。對腦和腹部的照射期間或照射后不久，可出現惡心、嘔吐和食欲下降。大劑量的射線照射身體的某一部位，常會使該部位表面的皮膚受損。皮膚的改變包括毛發脫落、發紅、蛻皮、潰瘍，最后皮膚變薄，皮下血管擴張（蜘蛛狀靜脈）。對口腔或頜部的照射可導致永久性的口腔干燥、齲齒數量增加、頜骨損傷。對肺部的照射，可引起肺部炎癥（放射性肺炎）。大劑量放射可使肺組織形成嚴重的瘢痕（纖維化），進而呼吸急促，甚至死亡。胸廓接受大范圍照射后，可引起心臟和保護它的囊（心包）出現炎癥，導致胸痛或呼吸短促的癥狀。脊髓受到高累積劑量照射后，可引起嚴重的損傷，導致癱瘓、大小便失禁及感覺喪失。對腹部的大范圍照射（照射淋巴結、睪丸腫瘤、卵巢癌）可導致慢性潰瘍、瘢痕、腸道狹窄或穿孔，引起如腹痛、嘔吐、嘔血、黑便、柏油便等癥狀。有時在放射治療后很長一段時間才出現嚴重的損害。患者接受了極大量的放射治療后6個月到1年，會出現腎功能下降，導致貧血和高血壓。肌肉接受了高累積劑量照射可出現肌肉疼痛的情況，包括肌肉廢用（萎縮）和受照射肌肉鈣沉積。放射治療偶爾會導致新發癌性（惡性）腫瘤。這些射線誘發的癌癥，一般發生在暴露后10年或更長時間。放射損傷的診斷輻射暴露后的癥狀、癥狀的嚴重程度以及癥狀發作的時間淋巴細胞計數（以確定暴露的嚴重程度）患者病史中一般有明確的射線暴露史。接受放射治療或暴露于放射事故后，當出現發病癥狀或皮膚發紅、潰瘍時，應警惕放射性損傷的可能。癥狀出現的時間可幫助醫生評估受到的放射劑量。沒有特殊的檢查可用于診斷放射暴露，但可以進行一些臨床檢查來檢測感染、血細胞計數降低或器官功能障礙。為了幫助確定輻射暴露的嚴重程度，醫生會測定血液中的淋巴細胞（一種白細胞類型）數量。一般來說，暴露后48小時內淋巴細胞計數越低，放射暴露就越嚴重。放射性沾染不同于照射，通常可用一種測量射線的裝置-蓋格計數器，對人體進行測量來確定。也可用從鼻腔、咽喉和任何傷口取得的拭子來進行放射性活性的檢測。急性放射病的早期癥狀如惡心、嘔吐及震顫，也可由焦慮導致。因為恐怖襲擊和核事故后，經常會出現焦慮，當出現這些癥狀時不要恐慌，特別是不知道放射暴露劑量的情況下，或許反射暴露的劑量很小。放射損傷的預防核電站事故或蓄意泄漏放射性物質造成廣泛的嚴重的環境沾染后，人們應遵循公共衛生機構的建議。這些信息在電視和廣播上經常播報。建議人們撤離沾染區域或進入避難所。是否推薦撤離或進入避難所取決于多個因素，包括距離最初泄漏的時間、泄漏是否停止、天氣狀況、最近的可用避難所以及道路和交通狀況。如果建議使用避難所，混凝土或金屬結構的避難所，特別是地下的（比如地下室）是最好的。如果沒有地下避難所，在高層建筑頂部與底部之間的中層（靠近遠離窗戶的中心區域）是最好的選擇。地面附近核爆炸時，產生的火球迅速射入大氣中，并掀起數千噸塵土和碎屑。這會產生標志性的蘑菇狀云。云在大氣上部穩定下來，其中爆炸產生的放射性物質與爆炸產生的灰塵和小碎片混合在一起。輻射微塵是指這些顆粒落回地面、聚集在表面并釋放危險輻射。大量的輻射微塵可能從爆炸處延伸10-20英里。最好的保護措施是到建筑物內躲避，盡量遠離這些顆粒物。爆炸后，人們有至少10-15分鐘的時間在輻射微塵落下之前進入建筑物內。在爆炸后的前幾個小時內，盡快躲到能找到的有效避難所內，然后遵循當地應急響應官員的建議。另見聯邦應急管理局(FEMA)：為核爆炸做好準備。如果人們可能被放射性物質沾染，建議更換衣服并進行淋浴。人們可從當地藥店或一些公共衛生機構獲得碘化鉀片（KI）。但是，碘化鉀片僅在放射性碘釋放的情況下有效。它對其他放射性物質沒有保護作用。已知對碘過敏或有特定甲狀腺疾病的人應避免服用碘化鉀。如果懷疑對碘過敏，應咨詢醫生。在照射過程中或照射后立即給予某些試驗性藥物已被證實可增加動物的存活率。但是，這些藥物本身可能毒性很強，目前不推薦人類應用。進行影像學治療操作時，包括電離輻射，特別是癌癥放射治療期間使用高劑量射線，身體最易感部位，如眼睛的晶狀體、女性的乳腺及卵巢、睪丸以及甲狀腺，如果可能，應進行遮蔽（比如，穿上鉛衣）。放射損傷的預后預后取決于放射劑量、劑量率（暴露發生的快慢）以及受照射的身體部位。其他因素包括受累者的健康狀況和是否受到醫療護理。總體來說，沒有醫療護理，一次受到大于3戈瑞的全身照射，半數人會立即死亡。受到大于8戈瑞放射劑量的人群幾乎全部死亡。受到小于2戈瑞放射劑量的人群幾乎全部在1個月之內完全康復，盡管可能會發生長期并發癥，比如癌癥。進行醫療護理，全身受到6Gy照射劑量的人群有一半可獲得存活。一些人受到高達10Gy照射劑量仍獲得存活。因為醫生不可能知道每個人受到的照射量，他們通常根據患者癥狀來預測結果。腦血管綜合征患者在幾小時到幾天內死亡。盡管一些患者可存活幾周，胃腸道綜合征患者一般在3～10天內死亡。很多接受到正確醫療護理的造血系統綜合征患者可存活，這取決于受到的放射劑量和他們的健康狀況。沒有存活的人一般在受到暴露后4～8周內死亡。放射損傷的治療首先治療嚴重危及生命的損傷清潔傷口、皮膚和頭發處理內部沾染有時采取針對特定放射性核素的特定措施治療免疫系統損傷支持性治療由于身體損傷會更快危及生命，治療放射損傷前應先治療身體損傷。輻射損傷不需要急診處理，但醫生要密切監測各種綜合征的出現，并對其引起的癥狀進行治療。必須立即清除放射性沾染物質，以免它們繼續對人體輻射以及被身體繼續吸收。沾染創口應先于沾染皮膚進行處理。醫生用鹽水溶液沖洗創口以及外科用海綿擦拭傷口，來進行創口清創。清創后，應敷蓋傷口，以免清洗其他部位時再次沾染。受污染的皮膚應用大量溫水（不是熱水）和肥皂輕輕擦洗。皮膚褶皺及指甲部位應格外仔細清洗。刺激大的化學