11 차시
방사선의 인체 영향
방사선량과 장해 반응 모형
확률적 영향 결정적 영향 방사선 호메시스 Linear No Threshold Linear Threshold Hormesis
Beneficial
♦ 면역반응 등 다양한 인체 방어기전 존재
Radiation-related cancer risk
Radiation Dose
♦ 방사선 방호의
보수적 관점
♦ 저선량 위험성 주장 근거
고선량률
저선량률 문턱값
↓
※ Threshold : 역치선량, 문턱값
방사선장해에 영향을 주는 요인:
방사선량(dose), 선량률(dose rate), 방사선종류에 따른 전리능력(LET), 생물학적 효과비(RBE), 조직의 종류와 양, 개체(사람, 동물)의 차이,
화학물질[방사선방어물질, 예) 항암제] 3
결정적 영향과 확률적 영향의 특성 비교
영향 결정적 영향
(Deterministic effect) 확률적 영향 (Stochastic effect)
발생기전 급성 고선량 피폭으로 인한 세포사
또는 급성반응에 기인하는 영향 세포의 돌연변이와 세포유전의 결과로 발생 가능한 영향
인과관계 피폭과 영향 발현의 인과관계 필연적 영향의 발현을 우연성이 지배함 선량효과 증상의 심각도가 선량에 비례 영향의 발생확률이 선량에 비례 문턱선량 영향의 정도가 임상학적으로
중요하지 않은 문턱선량 존재 문턱선량이 없이 선량에 비례하는 위험이 있는 것으로 가정
발현시기 대체로 급성 (acute) 지발성 (delayed)
임상적 특성 증상의 특이성 있음(예를 들어 화상) 타원인 영향과 구분 불가 방호개념 문턱치 이하로 유지하면 방지 가능 위험을 합리적 범위에서 최소화 관심 영역 사고 피폭이나 치료 분야에 관심영향 일상 저선량 피폭에서 관심 영향 영향의 예 홍반,백내장, 혈액상 변화, 치사, 불임 암, 백혈병, 유전결함
전신 피폭 시 선량에 따른 증상
선 량 (Gy) 증 상
0.05～0.25 염색체 이상이 발견되는 최소 선량
0.25～0.5 백혈구, 임파구 변화 (집단 대조로 판별 가능) 0.5～0.75 혈액 변화를 개별적으로 확인 가능
0.75～1.25 피폭자 10% 오심, 구토
1～2 20～70% 구토; 30～60% 무력증;
20～35% 혈구생산 감소, 합병증으로 사망자 발생가능 (~5%) 3～5 조혈 기능 장해로 수 개월내 50% 사망 (LD50/60)
6～8 위장계 증후군으로 수 주～수 개월내 100% 사망 (LD100/60) 8～10 객혈, 폐수종 등 발현 수 주내 사망
15 이상 중추신경계 증후군 장애로 수 일～수 주에 사망
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방사선생물학적 작용단계
방사선입사
물 분자 생물학적 분자
전리 들뜸(여기) 활성기단 생성
기단과 생물분자의
화학작용 생물분자에 직접변화 생물분자의 손상
손상의 고정 세포의 변화
화학적 복구 효소의 복구작용 물리적 작용단계
(10-16 sec)
화학적 작용단계
(～10-3 sec)
생화학적 작용단계
(～min)
생물학적 작용단계
( >hr )
방사선 피폭 유형
외부피폭 내부피폭
외부 조사(전신조사, 국소조사(부분조사) 외부 오염
상처 오염 내부 오염
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방사선의 급성효과
피폭정도 사망 기간 사망 유형
1000Gy 즉시 사망 분자사(분자수준에서 사망) 100Gy 수시간 ~
수일
뇌 장해에 의한 사망 :
뇌사, 중추신경사 10Gy 1~2주 장관사(장관의 장해)
5Gy 1~2개월 골수사(골수의 장해)
※ LD
50/30: 4 Gy, LD
100/30: 7 Gy
• 방사선 증후군(radiation syndrome) : 방사선 전신조사시 발생하는 징후, 증상
• 급성방사선장해(ARS, acute radiation syndrome)
: 비교적 대선량을 단시간에 피폭하면 각 장기에 빠르게 나타나는 장해
※ 방사선피폭한 개체 영향 요인
- 방사선피폭량, 피폭횟수, 선량률, LET, RBE, 개체의 특성(연령, 건강상태) 등
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사망이외의 조기 신체 영향
피폭선량
(Gy) 임상증상
<0.25 거의 증상 없음
0.5 림프구의 일시 감소
1.0 백혈구 감소, 일부에서 숙취현상 1.5 50% 사람에게서 숙취증상
2.0 1개월에 5% 사망(골수사) 4.0 1개월에 50% 사망(골수사)
6.0 14일에 90% 사망(골수사, 장관사)
>8.0 100% 사망(골수사, 장관사, 뇌사)
방사선숙취(radiation sickness)
• 일명, 경고적 방사선증후군
(prodromal radiation syndrome)
• 일시에 1.5Gy이상 피폭시 발현,
• 2Gy이상 피폭 시에는 1시간 후부터 방사선숙 취 증상 출현, 수일간 계속
• LD 50/30 선량 이상에서 급성방사선장해
전구증상 출현
• 증상 : 위·혈관계 증상(구역질, 구토 등)과 신경·골격근계 증상(피로감 등)
- 급격한 설사, 저혈압, 발열후 사망
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