激光热成像
数字影像经不同的打印(硬拷贝)设备，直接在媒介(胶片)上成像，不需冲洗加工的方法都可称为干式打印。由于干式打印输出快速，简便，无环境污染等优点，近10年来，在医疗数字影像领域获得了飞速发展。目前，干式打印的技术种类很多，成像原理也各不相同，打印质量也有差异。
医疗干式成像技术主要分激光与非激光两大类。
1．激光热成像胶片的构成
激光热成像技术(photothermographic，PTG)最早发明于年，成功地应用于医疗影像是在年，KODAK公司正式推出DryView成像系统之后。10年以来PTG技术获得很大的发展，成为当今医疗数字影像输出最优先的选择。
激光热成像技术的成像原理可从PTG胶片的组成及PTG成像过程两方面理解。
PTG胶片(DVB胶片)构成如图5-5。
（1）基层
它是0.18mm厚的蓝色（无色）透明聚酯片基，上面涂有“光敏热成像层”，在成像层上面涂有保护层，在片基的另一面涂有防光晕层。
（2）光敏成像层
它由卤化银(例如溴化银)晶体，银源(例如山嵛酸银)，显影剂(例如对苯二酚)，稳定剂(例如邻苯二甲酸，多溴化物)，调色剂(例如肽嗪+邻苯二甲酸)等化学成份分散在高分子粘结剂(例如聚乙二醇缩丁醛)中的涂层。
卤化银晶体曝光(nm激光曝光)后生成潜影；热敏性银源(山嵛酸银)在加热及潜影银的催化下，还原成金属银沉积在潜影上，还原银的多少与潜影的大小(曝光多少)成正比；稳定剂保证了影像的稳定性;调色剂使显影银影像能获得黑色的色调；粘结剂(例如聚乙二醇缩丁醛)的作用是将各种化学成份均匀分散并粘结于片基表面形成成像层。
（3）保护层
由高分子粘结剂及毛面剂(mattingagent)组成，其作用是保护成像层，防止伪影生成。
（4）背层
是一个很薄的涂层，由防静电剂，防光晕剂及毛面剂分散在高分子聚合物中组成。其作用是防止静电及曝光光晕对影像的不良影响。
2．PTG胶片成像层各组分的功能
（1）卤化银（AgX）
成像层中的光敏成份与传统胶片相似，都是卤化银晶体。卤化银经激光曝光形成潜影（图5-6）。但是，PTG材料中的卤化银的作用及其用量与传统X线胶片有很大差别。
?传统胶片中，卤化银既是光敏主体，又是显影时提供银离子还原成银原子的“仓库”；
?PTG胶片中，卤化银只是感光主体，但不是热显影时提供银离子的“仓库”。所以，PTG胶片中的卤化银(无机银)含量很少，大约只有常规胶片的10%，这里，卤化银只负责形成潜影。而显影时的“银源”来自于大量的羧酸银盐(有机银)。
（2）银源
成像层中除了卤化银外，最重要的物质是被称为“银源”的有机羧酸银，使用最广的是无色山嵛酸银[AgO2C22H43]（一种二聚体的羧酸银），这是一种热敏性物质，在热敏成像材料中起作重要作用。形成黑色影像的金属银主要来自这种化合物。
热敏性银源(山嵛酸银)在加热(°C左右，15秒)及潜影银的催化条件下，还原成金属银沉积在潜影上，还原银的多少与潜影的大小(曝光多少)成正比。从而形成银影像。
（3）显影还原剂
PTG胶片中所使用的显影还原剂需满足下列条件：
·常温下不能还原银盐的弱还原剂；
·常温下为固体，熔点适合特定的显影温度；
·显影时能有效的阻止由羧酸银盐分解产生的自由基，并具有良好的扩散性。
经过大量的试验筛选，符合上述条件最适合的显影还原剂是带有立体位阻基的双酚类化合物。例如，带有叔丁基取代基的双酚衍生物具有较高的反应活性。
（4）调色剂
调色剂对PTG成像体系来说是很重要的化合物，其作用是为了得到适当的金属银的结构，以获得可接受的黑色调影像。羧酸银作为银源的成像系统，生成的是金黄色或棕色的影像色调。但是，在黑白成像系统中，特别是那些有严格影像质量要求的医用X线胶片，只有真正黑色或蓝黑色的影像才能被接受。历来改进色调的主要途径，是在配方中加入能增强色调的化合物。
通过调色剂的修饰作用来改变最终的银影像色调，是控制影像颜色的主要途径。但是，还有另一种改善影像色调的途径，那就是改变羧酸银本身的纯度和结构，也是改善影像色调的重要方面。
在PTG胶片中最好的调色剂就是酞嗪和邻苯二甲酸这一对化合物，这一对调色剂能非常有效地引发适当的金属银结构，并给出良好的黑色。除此之外，调色剂在银离子迁移成像过程中扮演着重要的角色。到目前为止，各类调色剂化合物与银的反应性仍停留在研究范畴。尽管还不十分清楚，但已有几种方式来表述调色剂PHZ和H2PA与有机银离子有很强反应性。已发现，当调色剂肽嗪PHZ与另一个重要的协合调色剂邻苯二甲酸H2PA一起应用时，则与羧酸银生成另一络合物[Ag2（PHZ）2（PA）·H2O]，这种络合物很容易与温和的还原剂反应生成黑色的Ago。但是，要更详细地说明这些络合物在PTG系统整个热显影反应中起什么样的作用，还是当前PTG技术原理研究的重点之一。
（5）防灰雾剂与稳定剂
常规卤化银感光材料在显影加工后，有定影过程以除去多余的卤化银。而PTG胶片在干式热显影加工后，没有定影过程，感光层中的全部组分仍然存留在胶片中，其中的卤化银、有机酸银及还原剂在热显影之后仍保留一定的活性。在一定条件下，这些组分还会相互作用生成金属银，造成非影像背景区灰雾密度的增长。为此，在PTG材料中必需加入相应的稳定剂和防灰雾剂，使PTG胶片在通常应用及贮存条件下有足够的稳定性。
PTG胶片有三类灰雾：
?初始灰雾指材料刚生产出来时的初始灰雾密度；
?自身老化灰雾指成像之前储存过程中增长的灰雾密度；
?加工后的灰雾(影像的稳定性)，指加工后存放过程中影像或背景区出现的灰雾密度的变化。
目前主要应用的稳定剂为三溴甲基衍生物，被认为是显影时的关键组分。这类稳定剂的存在通过将光作用释放的Br-转化AgBr(来自羧酸银)从而阻碍了显影。
近年来，发现多卤有机化合物，特别是多溴有机化合物大多能与金属银作用，从而防止Ag0灰雾中心的生成，对防止初始灰雾和自身老化灰雾非常有效。
为了提高显影后影像的稳定性，还可以加入磷酰化合物，如三苯基氧化磷、三（对叔丁基苯基）氧化磷。在热显影加工过程中，其氧化物能与显影还原剂形成氢键络合物，使残留的显影还原剂失去还原活性，从而提高显影后银影像的稳定性。
（6）黏合剂
一种重要的黏合剂聚乙烯醇缩丁醛PVB（分子结构如所示）被首先应用于溶剂性PTG胶片。只是到了近来，采用水性涂层结构，新的一类亲水性黏合剂才变得重要起来。
3．PTG胶片的种类
PTG胶片的种类不象湿式激光打印胶片那样复杂。但是，各公司都有自己专用的胶片（表5-2）。实际上,市场常用的主要就是DVB+,DI-HL,SD-P几种胶片。
表5-2.激光热成像（PTG）胶片的种类
胶片种类
特点
KODAKDVB
年以前的产品，适用于KODAK各种干式相机
KODAKDVB+
DVB的改进产品，适用于KODAK各种干式相机；DVB+胶片拥有更好的冷蓝色影像色调，以及更好的影像视觉对比度
KODAKDVC
透明片基的PTG胶片
KODAKDVM
乳腺专用的PTG胶片，与DV，DV相机配套，可以打印出39μm，ppi,3.6Dmax的高质量乳腺影像
FUJIDI-HL
DRYPIX及DRYPIX干式相机普通专用胶片
FUJIDI-ML
DRYPIX及DRYPIX干式相机乳腺专用胶片,Dmax可达4.0。
KONICASD-P和SD-PC
为柯尼卡美能达干式激光相机DRYPRO、DRYPRO、DRYPRO专用的干式激光打印胶片，可以获得高锐度和清晰度的影像。胶片有蓝色(SD-P)和透明(SD-PC)两种类型，采用明室包装。
4．PTG的成像过程
胶片首先经由nm激光曝光，成像层的卤化银晶体感光生成潜影，然后热敏性银源(山嵛酸银)在加热(°C左右，15秒)及潜影银的催化下，分解并还原成金属银沉积在潜影上，还原银的多少与潜影的大小(曝光多少)成正比；稳定剂保证了影像的稳定性；调色剂使显影银影像能获得黑色的色调（图5-7）。
5．PTG干式激光打印机
虽然PTG系统材料已取得了很大的进步。但是，如果没有硬件的配合，要从这些材料得到高质量的影象是不可能的。在PTG系统的硬件方面也得到了许多改进，包括曝光和热显影两个方面。
由于有了可靠和价格便宜的高功率二极管激光器及相应的高质量光学组件，实际上就保证了PTG系统的高分辩力。例如KodakDryView成像设备的扫描精度就达到了dpi相当于39mm的像素尺寸，灰度深度也达12bit以上，保证了输出影像很高的空间分辩力及密度分辩力，已经达到了可以输出乳腺影像的高质量要求。
目前，实际应用的PTG成像材料及设备都不能直接捕获原始影像，数字影像捕获设备（如CT、CR、DR、MR等）捕获原始影像得到数字影像信息，储存于计算机中。打印机接受这些数据后，用以驱动激光或热打印头，再把图像信息输出到胶片上。对高分辩力图像，系统需要大的数据文件，为了形成可接受的打印图像，需要有较大的存储能力及快速处理能力。目前高速图像处理运算已能在短时间内得到所需要高质量的图像，例如DV每小时可输出幅图像。
以DV为例，说明PTG干式激光系统工作流程:
?PTG胶片首先经由nm激光二极管扫描形成潜影；
?再经热辊显影(°C左右，15秒，所需能量0.1J/cm2以下)，可获得Dmax＞3.0及Dmin0.25的黑白span=""影像。影像质量与传统湿法激光打印胶片影像质量相当。
?系统还有自动影像质量检测(AIQC)功能，通过灰阶密度检测，自动调整设备参数，以保证影像质量的一致性。
6．PTG的优势
激光热成像技术(PTG)之所以发展很快，就是因为该技术显示了操作简单、速度快、影像质量好、无环境污染、网络接驳性好等显著优点，迅速被医疗界的认可，并得到了迅速发展。
（1）顺应环保趋势
这是环保型激光相机发展的必然趋势。干式卤化银激光成像技术：无需废弃药液的处理，减少对环境的污染；节约水电资源；符合环保法规的要求；改善医务人员的工作环境。
（2）医院运营成本
免除了外围工程设施，如水管，银盐回收设备，污水处理系统的需要，无需额外费用在暗房，洗片机及洗片机维护，无需额外费用购买及更换化学药液，免除药液浓度不稳定和洗片机所带来的干扰，消除废片。
（3）医院工作效率
无需药液和洗片机，更可靠更少的日常维护实现远程诊断体积小巧，节省空间；根据需要,放置灵活;设计简单，操作方便，彻底去除药液补充；无需上下水及排风。
（4）强大的接驳能力
具有强大的接驳能力，可以和各种医疗数字成像系统配用，例如CT、MRI、DSA、PET、CR、DR等，还可满足影像网络DICOM接口的要求和网络升级的需要。
（5）稳定的影像质量
由于保留了传统卤化银胶片捕获影像信息（感光）的基本原理。所以，也保留了卤化银胶片高品质影像质量。密度分辩力级灰阶，空间分辩力/dpi。高一致性的影像质量，具有一致性优于湿式激光打印胶片；杜绝冲洗设备及化学药液的不稳定因素。
（6）自动影像质量控制体系(AIQC)
用户按事先设定的成像密度及对比度设定成像参数。在成像时系统会根据用户设定的参数自动调节经由数据转换表而来的影像数据直至参数完全一致，最后经系统确认后在激光头高温作用下成像。
自测题-PTG技术是下列哪项的简称（）
A．激光热成像技术
B．扁平颗粒技术
C．平板探测器技术
D．自动冲洗技术
E．边缘增强技术
答：A
自测题-PTG胶片(DVB胶片)构成中，最重要的是（）
A．基层
B．光敏成像层
C．粘结剂
D．保护层
E．背层
答：B
自测题-关于PTG胶片的叙述，下列哪项是错误的（）
A．成像层中的光敏成份与传统胶片相似，都是卤化银晶体
B．卤化银既是光敏主体，又是显影时提供银离子还原成银原子的“仓库”
C．调色剂对PTG成像体系来说是很重要的化合物
D．在PTG材料中必需加入相应的稳定剂和防灰雾剂
E．调色剂在银离子迁移成像过程中扮演着重要的角色
答：B
自测题-关于PTG的成像过程，下列叙述错误的是（）
A．胶片首先经由nm激光曝光，成像层的卤化银晶体感光生成潜影
B．热敏性银源在加热及潜影银的催化下，分解并还原成金属银沉积在潜影上
C．加热是指°C左右，15秒
D．还原银的多少与潜影的大小(曝光多少)成正比
E．稳定剂保证了影像的稳定性并使显影银影像能获得黑色的色调
答：E
自测题-PTG的优势不包括（）
A．顺应环保趋势，医院运营成本
B．医院工作效率
C．强大的接驳能力
D．方便远程会诊和网络传输
E．自动影像质量控制体系(AIQC)
答：D
直热式热敏成像
1．微胶囊式直热热敏成像
热敏干式胶片结构。
热敏层中含有许多微胶囊，胶囊壁是热敏性高分子材料，胶囊内含有无色的可发色材料(成色剂)，胶囊周围含有无色的显色剂。
微细的加热头对胶片表面加热，微胶囊壁软化，渗透性增加，胶囊外的显色剂渗到胶囊内，与成色剂结合生成黑色染料，加热停止胶囊壁硬化，发色反应停止（图5-10）。热敏头直接接触胶片加热、热敏头温度变化由电脑数据控制。同时，可以使用胶囊壁的软化温度(Tg)不同的胶囊组合，并优化各种胶囊的比例，可获得预期的灰阶特性。
材料的开始发色的温度称为发色起始温度，医疗干式胶片的发色起始温度大约为℃。
热力头由放热部分，控制电路部分和散热片组成。放热部分，在11.8l/mm的直线上配置了个放热电阻和电极，通过放热电阻进行放热，以获得图像（图5-11）。在控制电路部分有控制数字图像数据转换成放热图像灰阶的IC元件。放热部分整体由一片散热片负责冷却，以防止温度过高。
直热式热敏打印的胶片及设备主要由AGFA和FUJI公司采用（表5-3）。
表5-3.直热式热敏打印的胶片及设备
胶片
所用设备
AGFADRYSTAR（TM）DT1
DRYSTAR0、DRYSTAR和DRYSTAR相机
AGFADRYSTAR（TM）MAMMO
DRYSTAR乳腺摄影成像（Dmax3.5）
FUJIDIHT
DRYPIX0相机
FUJIDIAT
DRYPIX0相机；DRYPIX相机
2．有机羧酸银式直热热敏成像—TG成像
（1）直热式成像(TG)胶片
这种直热式成像技术(thermographic，TG)实际与光热成像技术(PhotoThermoGraphic,PTG)的成像原理很相似,都是基于有机羧酸银的热敏作用。TG和PTG材料的组分清单也大致相同。
构成实用性的TG和PTG的基本组分是：热敏性银源(山嵛酸银)、还原剂、稳定剂、以及将所有组分涂缚于片基上的黏合剂等。不同的是，PTG材料中含有光敏性卤化银，它首先是一个光敏材料（对激光感光），也是一个热敏材料（热显影成像）；而TG材料则不含有光敏性卤化银，它完全是靠有机羧酸银的热敏作用成像。也就是通过微细的加热头直接对胶片表面加热，热敏性有机羧酸银分解并还原成黑色银影像（图5-12）。
这种技术的代表相机是AGFA公司的DRYSTAR、、、。代表胶片是AGFA公司的DRYSTAR(TM)DT2胶片。
（2）直热式数字打印机工作原理
①直热式数字打印机结构
主要由开关电源系统、控制系统、打印引擎系统三部分组成：
?开关电源系统为数字胶片打印机各工作单元提供相匹配的电源供应。
?控制系统通过以太网络接收数字图像数据，并将图像数据存储到计算机硬盘；由计算机控制的影像控制系统负责把主机的图像数据进行整理，调整图像的尺寸、大小、版面，同时可对图像的对比度、密度进行调节等；控制系统产生程控信号控制打印引擎工作。
?打印引擎系统负责控制胶片经过各个工作单元的胶片机械传送过程及数字热敏成像控制。
②直热式数字胶片打印机系统流程
通过以太网络接收数字图像数据，并将图像数据存储到计算机硬盘；由计算机控制的影像控制系统负责把主机的图像数据进行整理，调整图像的尺寸、大小、版面，同时可对图像的对比度、密度进行调节等；控制系统产生程控信号控制打印引擎从胶片输入盘选择合适尺寸的胶片，传送到14英寸宽的打印头电阻器线，一行连一行的直接完成数控热敏成像过程。成像完毕后的胶片由分拣器输出到指定的输出盘。干式数字胶片打印机内置密度检测调节装置，密度检测调节装置将得到的图像密度检测信息送回图像信息处理单元的计算机，这样就形成了一个闭环的图像质量调控体系，使干式数字胶片打印机的图像质量始终保持如一，保证了每张胶片的一致性，确保了影像的诊断质量。
自测题-关于直热式热敏成像技术，下列说法错误的是（）
A．分微胶囊式和有机羧酸银式直热热敏成像两种
B．微胶囊式的胶片中，胶囊壁是热敏性高分子材料
C．胶囊内含有无色的可发色材料(成色剂)，胶囊周围含有无色的显色剂
D．微细的加热头对胶片表面加热，微胶囊壁软化，渗透性增加
E．微胶囊式和有机羧酸银式两种直热热敏成像技术的成像原理相同
答：E
自测题-直热式成像（TG）胶片与激光热成像（PTG）胶片相比，不含有（）
A．热敏性银源
B．光敏性卤化银
C．还原剂
D．稳定剂
E．黏合剂
答：B
电离辐射的生物效应
1．电离辐射生物效应的基本概念
电离辐射产生多种类型的生物效应，如辐射致癌反应、辐射遗传效应、组织反应、非癌症疾病、出生前照射的效应等。
组织反应过去称之为非随机效应和确定性效应，它是由大剂量照射引起，并且对它们来说存在阈值量。
随机效应，包括癌症以及遗传疾患没有阈值剂量，其发生率与剂量成正比。所有组织反应都是躯体效应（发生在受照个体身上的效应），而随机效应可以是躯体效应（辐射在受照者体内诱发的癌症），也可以是发生在受照者后代身上的遗传效应。
近年来小剂量辐射生物效应的研究取得了一些新的进展，如旁效应、基因组不稳定性和适应性反应等。人们认识到小剂量辐射效应的多样性和复杂性，机体对辐射的反应是群体现象，而不仅仅是单个细胞对辐射损伤的累积反应。
2．随机性效应——致癌效应
（1）概念
随机性效应指癌症和遗传效应，一般来说术语随机性效应与癌症、遗传效应是同义词。
电离辐射能量的沉积是一个随机过程，甚至在非常小剂量的情况下也可以在细胞内的关键体积内沉积足够的能量，而引起细胞的变化或细胞死亡。一个或少数细胞被杀死，在一般情况下对组织不会产生后果。但是，单个细胞的变化，如遗传变化，或最后导致恶性肿瘤的变化则具有严重后果。由一个细胞的变化导致的这些效应则是随机性效应。致癌效应是随机性效应，其发生率随剂量的增加而增加，不存在剂量阈值。
（2）癌症发生的4阶段模型
联合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR）0年报告将辐射致癌过程分为4个阶段，即肿瘤形成的始动、肿瘤形成的促进、肿瘤转化和肿瘤形成的进展（图6-1）。
①始动
肿瘤形成的始动概括地定义为对肿瘤发生具有潜在作用地基因突变导致相应靶细胞产生地那些基本不可逆性变化。
②促进
肿瘤的发生受细胞内外环境地极大影响。因为，该始动突变地表达不仅取决于与其它内源性突变地相互作用，而且还取决于那些暂时能改变特定基因模式地因素。结果是产生细胞生长潜能地提高或细胞间通讯过程地脱钩。这将使肿瘤始动细胞接受超常生长刺激，开始以半自主方式增殖，使组织中癌前损伤得以克隆化发展。
③转化
肿瘤细胞恶性转化到其恶性程度更加严重地发展状态。
④进展
肿瘤性疾病地进展可能需要一些转移性变化，它们会促进侵害局部正常组织。促进肿瘤细胞进入血液和淋巴系统，导致远部位继发肿瘤地发生。
3．随机性效应——遗传效应
（1）概念
辐射遗传效应是通过对生殖细胞遗传物质的损害使受照者后代发生的遗传性异常，它是一种表现于受照者后代的随机性效应。传统上将遗传疾病分为三类：单基因遗传病、染色体畸变病和多因素病。
（2）辐射遗传危险的估算方法
辐射遗传危险的估计有两种方法，一为直接法，二为间接法（加倍剂量法）。它们大致分别相当于辐射致癌估计中使用的绝对和相对方法，或相加和相乘危险预测模型。由于直接法包含更多的不确定因素，因此当前对辐射遗传危险的估算方法主要使用间接法。
加倍剂量法（间接法）是指为使在一个世代中产生的突变数等于其自然情况下发生的突变数时所需的辐射剂量。加倍剂量法假定突变率与遗传疾病发生率成正比。照射剂量与遗传效应之间成线性关系。由于在小剂量、低剂量率下才有可能保持线性剂量响应关系。所以，加倍剂量法只适用于小剂量、低剂量率引起的辐射遗传危险。
ICRP年建议书草案推荐的遗传效应的危害调整标称危险系数，对整个人群和成年工作人员分别为0.2×10-2Sv-1（20例每万人每Sv）和0.1×10-2Sv-1（10例每万人每Sv）。
4．确定性效应（组织反应）
（1）概念
在较大剂量照射全部组织或局部组织的情况下，大量的细胞被杀死，而这些细胞又不能由活细胞的增殖来补偿，由此引起的细胞丢失可在组织或器官中产生临床上可检查出的严重功能损伤，所观察到的效应的严重程度与剂量有关，因而存在剂量阈值。这种照射引起的效应即为确定性效应。
因为辐射杀死细胞本身是一个随机过程。所以，新的观点认为过去把因大量细胞死亡造成的损伤称为非随机性效应并不合适。ICRP第60号出版物中用术语“确定性效应”取而代之，意思是“由已发生的事件所确定的结果”。年ICRP在其建议书草案中，将确定性效应也称为“组织反应”，确定性效应与组织反应”作为同义词在该建议书草案中使用。
（2）组织反应或确定性效应的剂量阈值
不同器官或组织对电离辐射的反应各不相同。卵巢、睾丸及眼晶体均属最敏感的组织之列，皮肤辐射损伤受到重视主要起因于穿透力较低的β射线和X线的外照射。因为，当受到穿透力较高的X线和γ射线照射时，更重要的损伤发生在深部器官而不是体表。
性腺、骨髓、眼晶体及皮肤的确定性效应的阈剂量见表6-1。不论是大剂量急性全身照射还是大剂量的局部放射治疗，都可引起体内其它功能系统损伤，出现相应的功能障碍。
表6-1.成人确定性效应的阈剂量估算值
组织和效应
阈值
在单次短时照射中受到的总剂量当量
（/Sv）
在分次多照射或迁延照射中受到的总剂量（/Sv）
多年中每年在分次多照射或迁延照射的剂量率（/Sv/a）
睾丸：暂时不育
永久不育
0.15
3.5～6.0
不适用
不适用
0.4
2.0
卵巢：永久不育
2.5～6.0
6.0
0.2
晶体：可查出浑浊
视力障碍
0.5～2.0
5.0
5.0
8.0
0.1
0.15
骨髓：造血机能低下
致命性再障
0.5
1.5
不适用
不适用
0.4
0.1
皮肤损伤
6.0～8.0
30.0
0.1
5．影响辐射损伤的因素
影响电离辐射生物效应的因素主要来自两个方面：一个是与电离辐射有关的因素，另一个是与受照机体有关的因素。
（1）与电离辐射有关的因素
①辐射种类在受照剂量相同时，因辐射的种类不同，机体产生的生物效应不同。
②吸收剂量辐射的损伤主要与吸收剂量有关。在一定范围内，吸收剂量愈大，生物效应愈显著。
③剂量率剂量率愈大，生物效应愈显著。这是因为高剂量率的照射使机体对损伤的修复作用不能充分体现出来所致。
④分次照射当总剂量相同时，分次愈多，各次照射时间间隔愈长，生物效应愈小。
⑤照射部位当吸收剂量和剂量率相同时，机体受照的部位不同，引起的生物效应也不同。
⑥照射面积其他条件相同时，受照面积愈大损伤愈严重。以同样的剂量照射全身，可能引起急性放射病，而照射局部一般不会出现全身症状。
⑦照射方式照射方式可分为外照射、内照射和混合照射。外照射可以是单向照射或多向照射，多向照射引起的效应大于单向照射。
（2）与机体有关的因素
在相同的照射条件下，机体不同，对辐射的反应也不同，即敏感性不同。
①种系不同种系的生物对辐射的敏感性差异很大。总的趋势是种系演化愈高，组织结构愈复杂，辐射敏感性愈高。
②个体及个体发育过程即使是同一种系，由于个体的原因，辐射敏感性也不相同。而同一个体，不同的发展阶段，辐射敏感性也不相同。总的趋势是随着个体的发育过程，辐射敏感性降低，但老年的机体又比成年敏感。
③不同组织和细胞的辐射敏感性同一个体的不同组织、细胞的辐射敏感性有很大差异。
·人体对辐射的高度敏感组织有：淋巴组织、胸腺、骨髓、胃肠上皮、性腺和胚胎组织等；
·中度敏感组织有：感觉器官、内皮细胞、皮肤上皮、唾液腺和肾、肝、肺的上皮细胞等；
·轻度敏感组织有：中枢神经系统、内分泌腺、心脏等；
·不敏感组织有：肌肉组织、软骨、骨组织和结缔组织等。
自测题-下述有关辐射随机效应的叙述，错误的是（）
A.损害的严重程度与个体有关
B.遗传效应属于随机效应
C.存在剂量的阈值
D.微小辐射剂量可引起随机效应
E.致癌效应属于随机效应
答：C
自测题-人体最易受辐射损害的组织或器官是（）
A．生殖腺，造血组织
B．眼晶体，毛发、汗腺
C．脑、肺、肝
D．甲状腺、骨关节
E．脂肪、结缔组织
答：A
自测题-经放射线照射一年后，出现下列疾患的可能性最大的是（）
A．白细胞数减少
B．皮肤烧伤
C．肺纤维化
D．癌发生
E．口内炎
答：C
自测题-与影响辐射损伤无关的因素是（）
A．辐射线的性质
B．X线剂量
C．照射部位和范围
D．血型
E．照射方式
答：D
自测题-下列属于人体对辐射高度敏感的组织是（）
A．性腺、骨髓
B．皮肤上皮、感觉器官
C．内皮细胞、唾液腺
D．中枢神经系统、内分泌腺
E．肌肉组织、骨组织
答：A
自测题-下列属于人体对辐射不敏感的组织是（）
A．性腺、骨髓
B．皮肤上皮、感觉器官
C．内皮细胞、唾液腺
D．中枢神经系统、内分泌腺
E．肌肉组织、骨组织
答：E
辐射防护常用的量和单位
电离辐射与物质的相互作用实质上是一种能量的传递过程，其结果是电离辐射的能量被物质吸收，使受照物质发生各种变化，其中有物理的和化学的变化。当生物体受照时还会发生生物学的变化。
辐射计量学的研究包括：电离辐射能量在物质中转移、吸收的规律；受照物质内的剂量分布及其与辐射场的关系；辐射剂量与效应之间的关系以及辐射剂量的测量、计算方法等。
1．照射量与照射量率
照射量是描述X射线辐射场的量。X线光子不带电，其所引起的电离来自X线光子与物质的相互作用时产生的次级电子。
照射量的定义是，X线光子在单位质量（dm）空气中释放出的所有正负电子被阻止在空气中时，所产生的同一种符号的离子的总电荷量（dQ）的绝对值（X），即：
X=dQ/dm
照射量是从电离本领的角度来说明X线在空气中的辐射场性质的，是X线在空气中产生电离能力大小的量度。
照射量的SI单位为C·kg-1（库仑每千克），原有单位为R（伦琴）。
1R=2·58×10-4C·kg-1
照射量率是单位时间内照射量的增量，即时间间隔dt内照射量的增量（dX）除以间隔时间（dt）的商。SI单位为C·kg-1·s-1（库仑每千克秒）。专用单位为R·s-1（伦琴每秒）。
X=dX/dt
2．吸收剂量与吸收剂量率
（1）吸收剂量（D）
吸收剂量是辐射防护中最基本的剂量学概念。其定义为授予单位质量物质（dm）（或被单位质量物质吸收）的任何电离辐射的平均能量（dE），称为吸收剂量。即：
D=dE/dm
按上述定义，吸收剂量就是电离辐射给予单位质量物质的平均授予能，通常指一个组织或器官的平均剂量。
吸收剂量的SI单位为J·kg-1（焦耳每千克），专用单位为戈瑞（Gy），即
1Gy=1J·kg-1
SI单位与原有单位拉德（rad）换算如下：
1rad=10-2J·kg-1=10-2Gy
1Gy=rad
吸收剂量是剂量学中和辐射防护领域内一个非常重要的量。它适用于任何类型的电离辐射、任何被辐射照射的物质，适用与内、外照射。
（2）吸收剂量率（D）
吸收剂量率表示单位时间内吸收剂量的增量。为时间间隔（dt）内吸收剂量的增量（dD）除以该间隔时间所得之商，即
D=dD/dt
其SI单位为J·kg-1·s-1（焦耳每千克秒）。
吸收剂量是一个物理量，它考虑了辐射场和物质相互作用的各个方面，然而不考虑物质的原子结构和相互作用的随机性质。吸收剂量是在一个体积中随机分布的沉积能量的平均值。
人体组织吸收剂量的测量，一般多不是直接测量能量的吸收，而是首先测量到体表或某一位置的入射剂量，再乘以各种修正因数得出组织的吸收剂量。
（3）吸收剂量与照射量的关系
吸收剂量与照射量是两个概念完全不同的辐射量，在相同条件下又存在一定的关系。1R=2.58×10-4C·kg-1，1R的照射是能使每千克标准空气吸收射线的能量，
为D空气=8.7×10-3（Gy）。
对于X线在空气中最容易测得的是照射量（X），则空气吸收剂量应是8.7×10-3·X（Gy）。
3．比释动能与比释动能率
不带电的间接电离辐射与物质相互作用时，其能量辐射分为有两个阶段，第一阶段是不带电粒子（X线光子）与物质相互作用，把能量转移给释放出的次级带电粒子；第二阶段是所产生的次级带电粒子通过电离、激发把不带电粒子（X线光子）那里得到的能量转移给物质。第一阶段的结果用比释动能表示，第二阶段的结果用吸收剂量表示。
比释动能的原意是在物质中释放出的动能。间接电离粒子与物质相互作用时，在单位质量（dm）的物质中，由不带电的间接辐射粒子释放出来的全部带电粒子的初始动能之和（dEtr），其定义为比释动能（K）是dEtr除以dm之商，即
K=dEtr/dm
其SI单位为Gy（戈瑞），曾用单位为rad（拉德），与吸收剂量单位相同。
比释动能的概念常用来计算辐射场量，推断生物组织中某点的吸收剂量，描述辐射场的输出额等。国际放射防护委员会（ICRP）规定X线机输出额的表示，采用光子在空气中的比释动能率Gy·mA-1·min-1（戈瑞·毫安-1·分-1）。
比释动能率：时间间隔（dt）内的比释动能的增量（dk）称为比释动能率（K）。
K=dk/dt
SI单位为Gy·s-1（戈瑞每秒），专用单位同吸收剂量率。
物质中比释动能的大小反映着不带电的致电离粒子交给带电致电离粒子能量的多少。比释动能适用于任何物质，由于它是与一无限小体积相关联的辐射量。因此，受照射物质的每一点上都有其特定的比释动能值。所以，给出比释动能时，必须同时给出该值相关的物质和所在位置。
4．当量剂量与当量剂量率
吸收剂量可以用来说明各种介质的物质受到辐射照射时吸收能量的多少。但是，它还不能反映所导致的生物效应的不同。而在辐射防护中最关心的是受照后的生物效应。因此，需要对吸收剂量进行修正，从而产生了当量剂量（equivalentdose，HT,R）的概念。
在ICRP年出版物中将吸收剂量HT,R定义为：
HT,R=DT,RWR
式中DT,R是辐射R在组织或器官T内产生的平均吸收剂量；WR为辐射R的辐射权重因子，无量纲。
当量剂量用来描述人体受辐射照射时的危害程度，可以反映不同种类、不同能量以及不同照射条件所导致的生物效应的差异。
当量剂量的SI单位是J?kg－1，称为希沃特（Sievert，Sv）以前曾用过雷姆（rem）作为当量剂量的单位。
1Sv=1J?kg－1
1Sv=0mSv
1Sv=rem
当量剂量率为单位时间内组织或器官T所接受的当量剂量。当量剂量率的SI单位是Sv/s（希沃特/秒）。
5．辐射权重因子与组织权重因子
(1)辐射权重因子
在辐射防护中
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