輻安及品質保證


林昆儒 編輯 | 文章更新日期 Last updated : 2012-04-22

輻射劑量的基準與危險度

自然界本來就有各種天然的輻射。主要來源是太空射向地球的宇宙射線,加上地殼放出的加馬射線,與大氣中的氡氣,以及食物中所含放射性物質的輻射等。
 
安心程度
人類於數百萬年前,自類人猿種進化至今,一直生活在天然輻射線中,而所接受的輻射劑量,仍因居住的地區的不同,而有相當的差異。每年接受天然輻射的劑量的世界平均值為 2.4毫西弗,日本約為1.5毫西弗,巴西的 Guarapari 海岸基地,單單來自地殼的加馬射線就有 175毫西弗 之多,市區街道亦有 8-15毫西弗,該地區平均值可達 5.5 毫西弗。另外,印度的 Kerala 地區,亦有平均為 3.8 毫西弗 的地區。此外,亦有達到 35 毫西弗 的地區。(參見下圖調查) 但是,在居住劑量差異甚大的各地生活的居民,經醫學調查發現並無對人體有何不良的影響。因此,0.1-30 毫西弗 的劑量範圍可視為是正常生活的範圍,故定為「安心程度」的劑量範圍。
 
圖片上位於伊朗的 Ramsar 是世界知名的高背景輻射區,部分地區一年的劑量可高達 260 毫西弗,這是因為 Radium-226 隨溫泉從地底漫出到地表所造成,但有趣的是四十年前的研究就已經知道高背景輻射區與一般背景輻射區的居民壽命或是致癌率並無顯著差異 [10],而這四十年來的 研究 更發現 [11],高背景輻射區的居民的免疫系統與一般背景輻射區的居民明顯有差異,而這些基因修補,減少細胞凋亡等機制 [12],使得高背景輻射區居民得以適應這樣的環境,免除高背景輻射可能對身體造成的傷害。
 
注意程度
由於科技逐漸融入生活之中,使人類除天然輻射之外,尚會接受到人造的輻射。其代表性的有醫療所引起的輻射照射。如胃部的x光透視每次約為 4毫西弗,胸部x光檢查為 0.3毫西弗,x光CT檢查為 40毫西弗 等局部輻射的劑量。這些數值仍為每照射一次的劑量,如果增加檢查次數,接受照射越多,劑量就越增加。這種醫療引起的輻射,就要與天然輻射合起來計算劑量。雖然一次接受500毫西弗以下的輻射,幾乎在臨床上看不出任何症狀。可是,超過天然輻射的劑量,即接近最高值的 30毫西弗 時,其風險也許會增加。因此,30-500毫西弗 的範圍就定為「注意程度」。
 
危險程度
當劑量 超過500毫西弗 時,則會因急性或慢性的不同照射方式而有差異,會顯現出各種臨床上的症狀。對個人而言,這是不可接受的劑量,故定為「危險程度」範圍。例如,在日本JCO鈾加工廠臨界事故發生時,有一位接受16,000-20,000毫西弗 的O先生及另一位接受 6000-10,000毫西弗 的S先生都死亡了。但接受 1,000-4500毫西弗 的Y先生,則被救活。可見接受500毫西弗以上的輻射,其死亡的危險度會急速增高。接受過量的輻射雖然有危險,但在天然輻射程度的劑量就可不必擔心。

 
注目程度
生活在海水中等天然輻射以下的場所,又會怎樣?根據實驗報告指出,若將天然的輻射屏蔽起來的生物,會有 降低增殖活性 的現象。人類對於已習慣的生活環境感覺最好,若變更環境是不太好的。如果必須生活在低於天然輻射的環境,也許會帶來對人體不良的影響。因此,將未滿0.1毫西弗的劑量,定為「注目程度」的範圍。

程度

年劑量(毫西弗)

對人體的影響

注目程度

未滿0.1

也許會有不良的影響

安心程度

0.1~30

看不出有壞影響

注意程度

30~500

可能出現壞的影響

危險程度

500以上

會顯現臨床上的症狀

  1. 1En=2.4mSv,mSv=毫西弗(天然輻射每年對人體照射造成的劑量),若以En為單位的話,則易於理解。
  2. 10En 是表示可以安心的劑量(一次曝露的話);不連續地接受少量輻射照射,只要一年內累積量不超過10En,也是在安心的劑量以內。

全國環境輻射監測  原能會輻射偵測中心於 全台各地建置完成的輻射監測站計 30 處,地點包括宜蘭、新北市石門、石崩山、茂林、陽明山、三芝、金山、大鵬、野柳、大坪、萬里、貢寮、澳底、龍門、雙溪、三港、台北市、桃園龍潭、台中市、阿里山、台南市、高雄市、恆春、後壁湖、大光、墾丁、龍泉、台東、離島金門及蘭嶼等。各站均全天候 24 小時全程自動化監測當地的環境輻射量,並即時將監測結果傳輸至資訊監控中心,並透過網站公布即時資訊,以達到資訊透明化的目標,同時透過網路提供原能會核安監管中心即時監測結果,以強化核子事故緊急應變能力。(0.2微西弗/時以下 : 一般背景輻射範圍)

引用文章:
  1. 本段資訊來自 97期簡訊 (94.11.20) 輻射劑量的基準與危險度(648)葉有財譯 
  2. Tao et al., 2000 Z. Tao, Y. Zha, S. Akiba, Q. Sun, J. Zou, J. Li, Y. Liu, H. Kato, T. Sugahara and L. Wei, Cancer mortality in the high background radiation areas of Yangjiang, China during the period between 1979 and 1995, J. Radiat. Res. (Tokyo) 41 (2000) (Suppl.), pp. 31–41. View Record in Scopus | Cited By in Scopus (24)
  3. Wei and Sugahara, 2000 L. Wei and T. Sugahara, An introductory overview of the epidemiological study on the population at the high background radiation areas in Yangjiang, China, J. Radiat. Res. (Tokyo) 41 (2000) (Suppl.), pp. 1–7. View Record in Scopus | Cited By in Scopus (15)
  4. Lin et al., 1996 Y.-M. Lin, C.-J. Chen and P.-H. Lin, Natural background radiation doses assessment in Taiwan, Environ. Int. 22 (1996) (Suppl.), pp. S45–S48.
  5. UNSCEAR, 2000 UNSCEAR, Sources and Effects of Ionizing Radiation Report to the General Assembly, with annexes, United Nations Scientific Committee on the effects of Atomic Radiation. United Nations, New York (2000).
  6. Tzortzis and Tsertos, 2004 M. Tzortzis and H. Tsertos, Determination of thorium, uranium and potassium elemental concentrations in surface soils in Cyprus, J. Environ. Radioact. 77 (2004), pp. 325–338. View Record in Scopus | Cited By in Scopus (15)
  7. U.S. Department of Energy, Office of Civilian Radioactive Waste Management. http://www.ocrwm.doe.gov/
  8. WHO | Cosmic Radiation
  9. AAPM professional/education/science policies (PP 25-A), AAPM position statement on raditaion risks from medical imaging procedures (policy date: 12/13/2011, sunset date: 12/31/2016).
  10. Very high background radiation areas of Ramsar, Iran: preliminary biological studies. Health Phys. 2002 Jan;82(1):87-93.
  11. The assessment of cytotoxic T cell and natural killer cells activity in residents of high and ordinary background radiation areas of Ramsar-Iran. J Med Phys. 2013 Jan;38(1):30-3.
  12. Biological effects of low doses of ionizing radiation: A fuller picture. AJ Gonzalez - IAEA Bulletin, 1994

醫用輻射劑量

除了前述的四等輻射程度說明外,The American Association of Physicists in Medicine (美國醫學物理學會 AAPM) 也在 2011/12/13 制定了新的政策,該政策確立了美國醫學物理學會對醫療輻射的立場以及建議。該政策強調在討論醫用輻射劑量風險時,應當同時評估該醫療輻射程序的好處。一般而言,當單次醫療劑量暴露在 50mSv 以下,或是短期多次醫療放射暴露累積劑量在 100mSv 以下時,該風險可能太低以致無法被評估,或是不存在風險。在這個情況下去預測,或是假設性的評估在該低劑量輻射可能導致的致癌機率(cancer incidence),或是群眾癌病致死率(cancer deaths in patient population)的結果多屬可疑,且不建議主動為之。(原文參見AAPM Professional / Education / Science Polices)

RADAR Patient Exposure Radiation Dose Calculator 

病患的release dose 計算參考網頁:
 
This form gives dose calculations to physicians, nurses, family members or others from patients who have been given radiopharmaceuticals. Through relatively simple calculations, reasonable estimates of radiation dose can be calculated, to evaluate general safety issues, and in particular to evaluate the reasonableness of releasing patients to comply with a dose limit of 5 mSv (500 mrem).


This form gives radiation dose estimates for certain radiographic and nuclear medicine procedures, based on literature reported values. Individual organ doses and total body effective doses are given for these specified examinations, and some combinations of examinations. In addition, a short statement is generated, which may be useful as part of a patient consent form document, explaining the radiation doses as numerical values and as equivalent days of exposure to natural background radiation. 
Michael Stabin, PhD, CHP, Vanderbilt University, Nashville, TN, michael.g.stabin@vanderbilt.edu (615) 343-4628  參考資料來自: ICRP Publications 53 and 80. 
 
by 何恭之醫師 2009.05.27


病患的X-ray risk calculator 計算參考網頁:
Dedicated to improving the understanding of radiation risks from medical imaging. Calculate your dose and estimate cancer risk from studies including CT scans, x-rays, nuclear scans and interventional procedures. (since 2009)


UCSD Radiation Risk Calculation:
Use the Radiation Risk Statement Calculator below to assess the risks of radiation exposure for a particular protocol. Follow the instructions below to generate a radiation risk statement to explain the exposure risks. For further information and examples please visit Risk Statement Requirements and Examples.  Calculated using MIRDOSE 3.0 using residence times from Thomas et al, J Nucl Med 46:502-508 and ICRP 26 tissue weighting factors 
The Risk statement calculator was made possible by the generous contribution of Robert E. Reiman, MSPH MD ,Assistant Clinical Professor ( Radiology ) ,Faculty, Medical Physics Graduate Program, Radiation Safety Division, Duke University Medical Center (since 2012)

Rad Pro Calculator

Rad Pro Calculator online performs many nuclear calculations that are useful to the health physicist, radiological researcher, radiochemist, radiation safety officer, health physics technician (HP) and other professionals in radiation physics and radiological engineering. It calculates, among other things, radioactivty units conversions (SI and US customary) and gamma emitter dose rate and activity. 

by 林昆儒醫師 2013.11.09

低劑量輻射的生物影響

大多數的人都知道游離輻射能導致癌症;研究發現日本受原子彈轟炸的劫後餘生者以及工人在工作中受到急性游離輻射暴露後,發生癌症的機會有增高的情形。但是一般大眾生活環境中的慢性低劑量輻射是否也會使罹患癌症的機會增高,目前還沒有定論。

好處?
低劑量輻射對生物體的影像為何,至今仍眾說紛紜,在世界上首先做有系統的(25年之久)激效效果 (hormesis) 的研究著有成效,並為之命名的美國米蘇里大學名譽教授洛基博士在1982年的保健物理期刊上發表這一假說。
洛基博士認為生物體施以天然輻射程度的數倍到百倍左右的低劑量輻射,會產生抑制老化,抑制癌症,提昇免疫機能,促進發育和成長及增加對疾病的抵抗力等七種有益的效果。必須注意的是,這些研究多僅停留在動物實驗 (當然無法拿人來作實驗),結果僅供參考。

壞處?
1982年間,臺灣北部有些來源不明的鈷六十輻射物質被熔入廢鐵當中,導致兩萬多噸鋼鐵製品被污染,這些建材分布於兩百多棟住家、廠房、以及校舍。但是,這個情形一直到1992年8月經報紙報導,才引起社會大眾的注意,使得這些輻射鋼筋屋被找出來。學者在1994年進行量測發現,這些建築物屋內每的輻射線暴露量由 0.5至270微西弗 不等,超過臺灣一般建築物的背景值(0.08至0.1微
西弗 /小時) 千倍以上。學者對輻射鋼筋屋居民進行了ㄧ項長達十餘年的研究,評估他們罹患癌症的風險,並在2006年提出初步報告。能估計的人累積劑量由 < 1至2,363 毫西弗 ,平均是47.8 毫西弗 (>30mSv, 注意程度) 與一般人相比,輻射鋼筋屋居民比一般人容易罹患下列癌症。 Int J Radiat Biol. 2006 Dec;82(12):849-58. (PMID: 17178625) 中文摘要 
  • 甲狀腺癌 (7名患者,SIR = 2.6,95%信賴區間1.1 – 5.4) 
  • 非霍吉森氏淋巴癌 (5名患者,SIR = 5.4,95%信賴區間1.8 – 12.6),
  • 除 慢性淋巴型以外之白血病 的趨勢 (7名患者,SIR = 2.2,95%信賴區間0.9 – 4.6)。
而到了2008年,學者累積了1983 到 2005 的資料更顯示,每100毫戈雷 (mGy) 的劑量可能會些微增加下列癌症風險:  Radiat Res. 2008 Aug;170(2):143-8.  
  • 慢性淋巴型白血病 (HR(100mGy)=1.19, 90% 信賴區間 1.01-1.31) 
  • 乳癌 (HR(100mGy)=1.12, 90% 信賴區間  0.99-1.21) 的風險。
反之,如果將 白血病以外的癌症合計 (SIR = 0.8,95%信賴區間0.6 – 0.9),或是把 所有實質癌合計 (SIR = 0.7,95%信賴區間0.6 – 0.9),輻射鋼筋屋居民罹病的風險卻是比一般人低的。輻射鋼筋屋居民大多數住在1980年代初期建造的房子,那是個臺灣經濟蓬勃發展的時期。由此推測,與一般人相比,輻射鋼筋屋居民可能有較高的社會經濟地位,有較健康的生活型態,因此罹患癌症的風險本來是較低的;類似的情況在其他的研究中也曾被報告過。

即便這樣的致癌風險增加在統計上有顯著意義,但在臨床上代表多少意義仍有待釐清。其最重要的理由是,輻射致癌的風險是推估出來的,實務上並無法以臨床實驗驗證。舉例來說,最近的一篇關於安眠藥與癌症風險的研究,學者發現安眠致癌的風險甚至比100mGy的輻射,或是吸菸還高: Sleeping pills linked to increased cancer risk, Kripke DF. BMJ (British Medical Journal) Open. 2012;doi:10.1136/bmjopen-2012-000850. :
  • Lymphoma 淋巴癌 (HR=2.99; 95% 信賴區間 , 2.11-4.25)
  • Lung 肺癌 (HR=2.97, 95% 信賴區間 , 2.20-4.01)
  • Esophageal 食道癌 (HR=2.51; 95% 信賴區間 , 1.01-6.25).....
即便如此,其總體致癌風險依舊是非常低,所以我們並不會在安眠藥的包裝盒上加註可能增加致癌風險的警語。

藉由以上的討論,我們也可以理解為什麼
The American Association of Physicists in Medicine (美國醫學物理學會 AAPM) 在 2011/12/13 建議當單次醫療劑量暴露在 50mSv 以下,或是短期多次醫療放射暴露累積劑量在 100mSv 以下時,該風險可能太低以致無法被評估,或是不存在風險。在這個情況下去預測,或是假設性的評估在該低劑量輻射可能導致的致癌機率(cancer incidence),或是群眾癌病致死率 (cancer deaths in patient population) 的結果多屬臆測,即便是統計上有意義,臨床意義也不大,不建議主動為之造成誤導。

 

輻防相關組織

相關網站

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其他參考資料

  1. J Nucl Med 2004; Vogel WV, et al. PET/CT: panacea, redundancy, or something in between. 45 (Suppl): 15S-24S
  2. J Nucl Med 2005; Brix G, et al. Radiation exposure of patients undergoing whole-body dual-modality 18F-FDG PET/CT examinations. 46: 608-613
  3. Radiology 2009; Huang B, et al. Whole-body PET/CT scanning: estimation of radiation dose and cancer risk. 251: 166-174
  4. Reference nuclear medicine, Scott C. Williams, MD, Contributors | Recent Updates.
  5. 97期簡訊 (94.11.20) 輻射劑量的基準與危險度(648)
  6. U.S. Department of Energy, Office of Civilian Radioactive Waste Management.  http://www.ocrwm.doe.gov/
  7. WHO | Cosmic Radiation
  8. 放射藥物注射後的外釋標準 (NRC REGULATORY GUIDE 8.39)
  9. 放射碘治療門診病患對居家照護成員是安全的 (JAMA brief report)
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林昆儒,
2012年1月20日 上午6:24
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林昆儒,
2014年1月17日 下午10:44
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林昆儒,
2009年11月21日 上午7:42
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林昆儒,
2009年11月21日 上午1:12
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林昆儒,
2008年4月14日 上午1:38
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林昆儒,
2012年9月7日 下午7:40
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林昆儒,
2012年9月7日 下午7:40