随机性效应：辐射流行病学数据分析与影响

随机性效应指电离辐射照射生物机体产生的一些有规律的效应，这些效应的规律是：效应的发生概率与受照剂量的大小成正比，但效应的严重程度与受照剂量无关；一般认为，在电离辐射防护感兴趣的范围内，这种效应的发生不存在阈值剂量，因此不管接受照射的剂量大还是小，这种效应都有可能会发生。照射剂量越大，该效应的发生率就越高，但当接受照射的剂量很低时，也不能保证这种效应不发生。

随机性效应的依据是辐射流行病学调查数据和剂量效应线性无阈模型（LNT）。LNT的含义是假设在较低剂量范围内，当辐射剂量大于零时，受到照射人员的癌症和遗传疾病风险增高（在高于本底水平以上），此时生物效应发生率与受照射剂量之间呈线性关系，并将以一种简单成比例的方式表现出来。

随机性效应发生的原因是电离辐射击中靶的概率是随机性的，所以引发随机性效应发生实际上是体细胞和生殖细胞突变的结果，最终可导致致癌效应、基因突变和遗传性疾病。

随机性效应的最大特点是效应是否发生存在着不可预知性，由于随机性效应的生物学研究中难于找到准确的阈值剂量，所以国际（或国家）辐射防护和辐射源安全基本标准中，随机性效应没有对应的剂量限值，而是应用确定性效应（组织反应）的剂量限值，并在此基础上追加了附加要求：即在不超过剂量限值的前提下，还要使个人受照剂量的大小、受照射的人数以及受照射的可能性均保持在可合理达到的尽可能低（ALARA）的水平。

人们关心辐射照射引起的健康危害，希望知道多大水平的何种照射会产生多大程度的何种效应，以便考虑在不得不利用和接触各种辐射源的情况下需要在防护上付出多大代价，使这些效应降低到什么水平才是可以接受的；同时也希望知道假如已经发生某种健康危害，如何判断它是否或多大可能来源于既往的照射。为了上述这些目的，应该对不同照射引起的不同效应的危险（risk）在定性的基础上进行定量估计，即危险估计。危险是一个用于表示与实际照射或潜在照射有关的危害、损害的可能性或伤害后果等的多属性量，它与诸如特定有害后果可能发生的概率及此类后果的大小和概率等量有关。

当某种有害健康的效应发生概率与辐射剂量成正比时，其比例因子称为危险度或危险系数（risk coefficient）。可见危险系数只适用于符合线性假说的随机性效应，如辐射致癌、辐射遗传危害的估计。危险系数概念的提出，使辐射危害评价得以实现定量、相加和对比，以便为选定辐射防护剂量限值提供生物学依据，是评价辐射对健康危害的重要参数。实际上危险系数是指单位剂量照射引起的危险，通常以接受1Sv（或1Gy）照射后每百万人口中每年或终生的超额发生例数表示（例数·10-6Sv，或例数·a·10-6Sv）。(www.xing528.com)

确定性效应指电离辐射引发的某种健康效应，该效应通常存在一个阈值剂量水平，当受到照射超过了剂量阈值水平时该效应可能发生。低于约100mGy的急性照射剂量不会对组织造成功能性损害。每个器官和组织以及每个人引起确定性效应的阈值存在一定的差异，在有限程度上可能还取决于受照个体的情况，超过阈值剂量时，这种效应的发生率和严重程度随剂量的增加而增大。

机体的多数器官和组织的功能并不因损失少量细胞，有时甚至大量细胞而受到影响，这是因为机体有强大的代偿功能。在电离辐射照射后，若某一组织损失的细胞数足够大，而且这些细胞又相当重要，主要表现为组织或器官功能不同程度的丧失。当照射剂量很小时，产生这种损害的概率为零：若受照剂量高于某一水平（阈值）时，损伤概率很快增加到1（100%）。当超过阈值以后，损伤的严重程度会随剂量的增加而严重。

骨髓等造血组织、卵巢和睾丸对电离辐射的敏感性高，其发生确定性生物效应的阈剂量相对较低。一般而言，这些组织的剂量－发生频率曲线在直线坐标轴上将呈“S”状，即效应发生频率随剂量而增加。确定性效应的严重程度也像发生频率一样，随剂量而变化。对每一确定性效应，需要考虑两个主要参数－阈剂量和中位剂量。阈剂量ED0是指在最敏感的个体中导致严重程度足以发生某种病理状态的特定效应的剂量。确定性效应的特征以中位剂量ED50（在此剂量时50%的受照个体出现特定效应）和在剂量－效应曲线中点的斜率来表示。剂量—效应关系一般用来描述急性照射，迁延照射使出现特定效应所需的ED50增加。存活率－剂量关系曲线常用其中点LD50/60，也就是预计使50%的个体在60天内死亡所需的剂量来描述。正常分布的人群受到辐射照射时，如果剂量低于表6-2所列的数值（ED0），预计不会出现确定性效应。

表6-2　急性和慢性照射导致成人出现确定性效应（致畸效应除外）的大概剂量阈值（ED0）