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第七章 内照射放射损伤

《核、化学武器损伤》

章节内容

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第一节 放射性核素在体内的代谢

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一、放射性核素进入体内的途径与吸收

核战争时的放射性落下灰和放射性战剂及平时污染于环境中的的放射性核素,可通过食物、水和空气、经消化道、呼吸道、皮肤和伤口进入体内。
(一)经消化道进入
放射性核素可经过污染的手、或饮用被污染的水、食物、药品等,也可通过食物链经消化道进入体内。
放射性核素吸收率最高的是碱族元素(钠、钾、铯)和某些非金属元素(碘、碲),可达90%以上;其次是碱土族元素(锶、钡)为10%~40%;镧系和锕系元素的吸收率最低,约为0.01%~0.1%。
(二)经呼吸道进入
放射性核素可以气态、气溶胶或微小粉尘的形式存在于空气中,气态放射性核素(氡、氙、氚)易经呼吸道粘膜或透过肺泡被吸收入血。粉尘或气溶胶态的放射性核素在呼吸道内的吸收决定于粒径大小及化合物性质。一般粒径愈大,附着在上呼吸道粘膜上愈多,进入肺泡内愈少,吸收率低。难溶性化合物在肺内溶解度很低,多被吞噬;而可溶性化合物则易被肺泡吸收入血。
粒径大于1μm者,大部分被阻滞在鼻咽部、气管和支气管内;粒径在0.01~1μm的落下灰危害最大,大部分沉积在肺部(包括细支气管、肺胞管、肺泡、肺泡囊)。部分吸收入血,部分被吞噬细胞吞噬后滞留在肺内成为放射灶。
沉积在鼻咽部,气管和支气管的放射性灰尘大部分通过咳痰排出体外或吞入胃内,仅少部分吸收入血。
(三)经伤口和皮肤粘膜进入
伤口和皮肤粘膜沾染放射性核素后,若不及时洗消,放射性核素将通过伤口和皮肤粘膜的渗透、吸收进入体内。

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二、分布

放射性核素进入体内后,以两种方式参与体内的代谢过程;一种是参与体内稳定性核素的代谢过程,如放射性钠和碘参与体内稳定性23Na和127I的代谢;另一种是参与同族元素的代谢过程,如放射性核素90Sr和137Cs分别参与钙和钾的代谢过程。根据其在组织和器官中的代谢特点,可分为均匀性分布和选择性分布。
(一)均匀性分布
某些放射性核素较均匀地分布于全身各组织、器官中,如14C、24Na、40K、3H等。
(二)选择性分布
某些放射性核素选择性地蓄积于某些组织、器官中。例如放射性碘大部分蓄积于甲状腺,碱土族元素89Sr、90Sr、45Ca等主要蓄积于骨骼。镧系元素140La、144Ce、147Pm等主要蓄积于肝脏。106Ru、129Te、106Rh等主要蓄积于肾脏中。

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三、排出

放射性核素从体内排出的途径、速度和排出率与放射性核素的理化性质和代谢特点有关。
(一)排出途径
进入体内的放射性物质可通过胃肠道、呼吸道、泌尿道以及汗腺、唾液腺和乳腺等途径从体内排出。
1.胃肠道 经口摄入或吸入后转移到胃肠道的难溶性或微溶性放射性核素,在最初的2~3天内,主要由粪便排出体外。如144Ce、239Pu、210Po(钋)由粪便可排除90%以上。
2.呼吸道 气态放射性核素(如氡、氚),以及挥发性放射性核素,主要经呼吸道排出,而且排出率高,速度快。如氡和氚进入体内后,在最初0.2~2小时内大部分经呼吸道排出。停留在呼吸道上段的放射性核素,可随痰咳出。
3.泌尿道 经各种途径进入体内吸收入血的可溶性放射性核素,主要经肾随尿排出。如34Na、131I、3H等进入体内后第1天尿中排出量占尿总排出量的50%左右,3天内占尿总排出量的90%左右。
(二)排出速度
沉积在体内的放射性核素自体内排出的速度以“有效半减期”(effective half-life,Te)表示。它是指体内放射性核素沉积量经放射性衰变和生物排出使放射性活度减少一半所需要的时间。某放射性核素的有效半减期取决于该核素的物理半衰期(physical half-life,Tp)和生物半排期(biological half-life,Tb)。其相互关系以下式表示:
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物理半衰期(Tp):指该放射性核素自身衰变一半所需要的时间。
生物半排期(Tb):指该放射性核素通过生物代谢排泄一半所需要的时间。

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第二节 内照射放射损伤临床特点

放射性核素进入体内后,各有其不同的分布和代谢特点;而且其射线在体内持续地照射,直到放射性核素完全衰变成稳定核素,或完全排出体外时才终止。因此,内照射损伤的临床过程有其与外照射放射病不同的特点。
一、选择性损伤
大多数放射性核素在体内选择性蓄积于组织器官中。在放射性核素沉积较多、比放射性高、吸收剂量大而排泄慢的组织器官受到的损伤最重。一般把某放射性核素引起内照射损伤最重的器官称为该核素的紧要器官,或称危象器官。例如,131I大部蓄积于甲状腺,90Sr主要蓄积于骨骼。甲状腺和骨骼分别称为放射性核素131I和90Sr的紧要器官。
二、潜伏期较长
放射性核素滞留在体内,沉积在不同组织和器官中,持续不断地进行照射。由于放射性核素自身的物理衰变和生物机体的排泄作用,使沉积在组织器官中的放射性核素量会不断减少。因此,对紧要器官的照射剂量累积到能发生损伤时,需要较长的时间。一般进入体内数毫居里水平时,潜伏期约数月至数年。马绍尔群岛居民是在核爆炸后9年才出现第一例甲状腺异常。
三、病程发展缓慢
放射性核素进入体内组织后,核素辐射能在体内的释放是一个不断地缓慢持续的过程。因此,照射量率较小,剂量是逐渐累积的,所以病情发展缓慢,病程较长。
四、病程分期不明显
因病程、病情发展缓慢,放射核素辐射能对机体的损伤作用和机体的抗损伤反应同时存在着,尽管病情可能会逐渐加重,临床症状也会渐渐地显现出来,故病程分期不明显。

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第三节 内照射放射损伤诊断

内照射损伤的诊断,主要依据人员同放射性物质的接触史、接触时间、剂量估计、临床症状和化验检查,以及放射测量结果进行综合判断。
一、全面收集患者与放射性物质的接触史
应尽量全面收集与放射性物质的接触史。在战时,应包括人员在放射性沾染区的停留时间,所处地区的照射量率,在沾染区是否饮用污染水,体表沾染检查结果及个人剂量检查仪读数等。平时,应包括人员接触放射性物质的种类,剂量水平、防护条件、工作场所的放射性沾染情况及本人职业年龄和卫生情况等。此外,还应听取有关人员介绍。
二、临床症状和详细医学检查
根据内照射放射病的临床特点,对病员进行临床经过的观察,特别要注意有无放射性物质进、出途径和停留部位的局部损伤表现。医学检查包括:一般检查、化验检查(重点是血液学),及各系统、器官的功能检查(如肝、肾、造血功能和脑电、心电检查等)。
三、体内污染的监测
依据放射性核素吸收、沉积、排出的特点、测定血、尿、便、痰液等的放射性;测量选择性沉积的组织、器官的放射性。测定方法有:放化分析、辐射仪器测定、个别组织及器官的体外测定等。体外测定用于释放γ射线的放射性核素,已成为重要的诊断手段。如应用放射性沾染测量仪测甲状腺的放射性碘的活度。可根据测得的计数率和测定时间,由仪器中的附表可查出并推算进入体内的放射性核素内照射剂量。
由于放射性物质在体内排泄速度较快,大多在进入体内后的最初几天排出体外,因此,对胃内容物,血、尿、便的放射性测定,必须尽早进行。
四、甲状腺和造血功能检查
甲状腺功能检查在诊断早期落下灰引起的内照射损伤中有重要价值,尤其是甲状腺吸131I能力和131I有效半减期的测定比较灵敏。
造血功能检查对亲骨性放射核素引起的造血组织损伤有重要参考价值。

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第四节 内照射放射损伤救治

内照射损伤的救治,主要采取综合措施,以防止或减少放射性核素在体内的沉积、减轻或防止内照射损伤。
一、消除体表沾染
放射性核素沾染体表又未进行彻底消除者,应尽早进行局部、全身洗消和伤口除沾染,以减少或阻止放射性核素进入体内。
二、减少吸收
当放射性核素由消化道进入体内仍停留在胃肠道时,应尽快采用以下措施减少放射性核素吸收入血。
1.催吐和洗胃:在食入放射性核素的最初1~2小时内可进行催吐和洗胃,可用清洁钝器刺激咽部。或口服催吐药物,如吐根剂、硫酸铜(1%25ml)、硫酸锌(1~2g)藜芦(2.5~5g)、甜瓜蒂(5~10mg)、胆矾(0.12~0.75g),或皮下注射阿朴吗啡(5~10mg)。催吐要及早施实,可使刚进入胃内的放射性物质排出80%~90%。
在催吐不佳时,可用温生理盐水或弱碱性溶液(2%碳氢钠或10%活性炭混悬液)洗胃。
2.口服吸附剂、沉淀剂:对残留在胃内和肠道内的放射性物质,通过吸附剂、沉淀剂作用将其吸附、沉淀下来。吸附剂有活性炭、磷酸钙、骨粉、硫酸钡等。沉淀剂褐藻酸钠(10g)、凝胶磷酸铝(100ml)用于锶、钡等元素;普鲁士蓝(10g)配成糖水服用,可减少137Cs的吸收率40%;鸡蛋清用于重金属元素,抗酸剂用于能溶于酸性液体的元素。
3.服用缓泻剂:放射性核素摄入后已超过4小时,服用缓泻剂,可加速放射性核素在胃肠道内运行,缩短停留时间,减少吸收。
由呼吸道进入的放射性核素,应清洗鼻腔、在鼻咽部喷入血管收缩剂(如:1%麻黄素或0.1%的副肾素),然后口服祛痰剂(如氯化铵0.3g,碘化钾0.25g),促使其随痰咳出。
当伤口受沾染时,首先尽快用生理盐水冲洗伤口,同时用消毒沙布或棉签擦试创面。必要时要尽早进行清创术,可与除沾染结合进行。
三、加速排出
对已经吸收入血和沉积在组织、器官中的放射性核素应尽早加速排出,以减少它们在组织、器官中的沉积量。
1.口服碘化钾片:口服碘化钾片0.1g,可阻止食入或吸入的放射性碘在甲状腺内的蓄积。并提高放射性碘的排出速率。但其效果与服药时间有关,一般在摄入放射性碘同时或摄入前24小时内服用效果最佳,4小时后阻滞效果已显著下降。
另外,还可服用过氯酸钾,他巴唑和促甲状腺素等。服用毒性低的新他巴唑,其促排效果良好。和过氯酸钾联合使用效果更佳。
2.应用络合剂(亦称螯合剂):络合剂在体内能与金属离子形成溶解度大,离解度小,扩散力强的络合物,加速金属离子自体内经肾排出。络合剂的应用已成为促排放射性核素的重要方法之一。
(1)多羧多胺基络合剂:如乙二胺四醋酸二钠钙,(又称依地酸钙钠,Ca·Na2-ED-TA)和二乙基三胺五醋酸二钠钙(又名促排灵,Ca·Na2—DTPA)对钚、钍、钇和稀土元素都具有明显的促排作用。但对肾脏的损害,应注意尿常规检查,及时停药。DTPA疗效比EDTA好,副作用小。
近年来,我国研制的一种氨基羧基螯合剂喹胺酸和新合成的多羧多胺络合剂“811”;“H-73-10”,对钚、钍、锆的促排效果优于DTPA。
(2)巯基络合剂:二巯基丙醇、二巯基丁二酸钠和二巯基丙烷磺酸钠,对210Po均有较好的促排效果,后两种促排效果尤其佳,且毒性小。
3.服用影响代谢的药物:服用大剂量的氯化胺,造成代谢性酸中毒,使骨质脱钙,促进钙的排出增加,同时促进体内亲骨性放射性核素锶、钡、镭等的排出。应用甲状旁腺素可动员骨钙入血增加尿钙的排出,同时锶的排出亦增加。
四、综合对症治疗
根据病人情况,实施综合对症治疗,如促进造血功能恢复,改善甲状腺功能、抗感染、提高机体抵抗力等。