我們日常生活中無時無刻不會接觸到輻射,這些環境中的微量輻射存在於土壤、岩石、建材、煤灰、人體和食物中,甚至有部份來自外太空,這些稱之為「天然輻射」。另外輻射能也廣泛應用於醫學診斷(正子攝影、核子斷層掃瞄、胸腔X光檢查等)、工業檢驗(液位指示計、非破壞檢驗等)、核能發電、核子武器裝置等,這些統稱為「人造輻射」。台灣地區民眾所接受的輻射,天然產生約佔 66.4%,人造產生約佔 33.6%(其中醫療佔 33.2%)。微量輻射屬無害物質,但是當人體一次或短時間(數日)內分次曝露於高劑量輻射環境中,引起的全身性罕見嚴重疾病,即稱之為急性輻射症狀群(Acute Radiation syndrome),俗稱輻射中毒、放射病或放射毒性。游離輻射曝露劑量較大的基本計數單位稱為西弗(Sv),人體每公斤接受加馬射線的能量為一焦耳時,其劑量定為一西弗。計算人體受輻射影響程度,是以輻射的強度與曝露時間來計算,常以「微西弗/時」及「毫西弗/年」兩種計量方式表示,1西弗 = 1000 毫西弗(mSv),而1毫西弗 = 1000微西弗(μSv)。依據台灣的輻射偵測中心資料顯示,台灣地區年平均天然輻射約為 1 - 2 毫西弗。若每天看電視1小時,累計1年所受輻射劑量約 0.02 毫西弗,而台灣核能電廠運轉全年對廠外民眾造成的最大個人劑量約為 0.001 ~ 0.015 毫西弗,遠低於天然輻射造成的劑量(表一)。普通人1年可承受輻射量國際標準上限為1毫西弗,而由於此標準十分嚴格,如果超過並不會有立即危險,但若在數天的短時間內受到4000毫西弗污染,就會有白血球減少等立即危險。而長期極大輻射毒性劑量影響下,每一西弗劑量,癌症發生機率大約為百分之五,隨暴露的西弗數上升,包含罹患白血病,白內障,肺部、骨、甲狀腺等器官組織罹患癌症比例增加,而外速分裂的細胞對於輻射最為敏感,所以胚胎容易受到影響,導致畸胎率增加;且對兒童的成長及發育亦有重大的傷害影響。
表一︰一般游離輻射劑量比較(行政院原子能委員會)
情境 |
約當曝露輻射量 |
症狀 |
台北往返美國西岸一趟 |
0.09毫西弗/年 |
無症狀反應(安全) |
一般民眾年劑量限值,不含天然及醫療劑量 |
1毫西弗/年 |
無症狀反應(安全) |
台灣每人每天接受天然背景輻射劑量 |
1.6毫西弗/年 |
無症狀反應(安全) |
中國廣東省陽江高天然背景輻射地區 |
6~6.5毫西弗/年 |
無症狀反應(安全) |
印度喀拉拉邦高天然背景輻射地區 |
5~15毫西弗/年 |
無症狀反應(安全) |
每天吸30支香煙 |
13毫西弗/年 |
無症狀反應(安全) |
輻射工作人員年劑量限值 |
20毫西弗/年 |
無症狀反應(安全) |
全身一次急性曝露 |
1~2西弗 |
噁心、嘔吐 |
全身一次急性曝露 |
>6西弗 |
死亡 |
急性輻射症狀群是一種全身性疾病,當放射線作用於身體會引起不同程度的原發性損傷,導致細胞、組織和器官的生化功能和形態改變,進而引起免疫系統受損而造成全身或局部感染,凝血機制受損進而造成全身或局部出血等併發症,嚴重者可能危及生命。(核子分裂過程中產生的放射性核子元素與解毒藥物詳見表二)
表二︰從核子分裂過程中產生的放射性核子元素與解毒藥物
放射性核子元素 |
半衰期 |
產量MCi
(居里/百萬噸) |
治療藥物
或螯合劑 |
機轉 |
碘 Iodine-131 |
8 天 |
125 |
Potassium iodide |
減少甲狀腺吸收 |
鋂 Americium-241 |
432年 |
|
Ca-DTPA
Zn-DTPA |
金屬螯合
促進排除 |
鐦 Californium-252 |
2.65年 |
|
鈽 Plutonium-239 |
24年 |
|
鋦 Curium-244 |
18年 |
|
鈰 Cerium-131 |
1 年 |
39 |
鈰 Cerium-144 |
33 天 |
4 |
鋯 Zirconium-95 |
65天 |
25 |
|
|
銣 Ruthenium-103 |
40 天 |
18 |
Prussian Blue
Diuretics |
抑制腸道吸收
加速毒物移除 |
銣 Ruthenium-106 |
1 年 |
0.3 |
銫 Cesium-137 |
30 年 |
0.2 |
鉈 Thallium-201 |
73小時 |
|
鍶 Strontium-89 |
53 天 |
20 |
Aluminum antacids
Ammonium chloride
Calcium ion
Barium sulfate
Phosphate ion |
抑制腸道吸收
將毒物自骨間移出促進尿液排除 |
鍶 Strontium-90 |
28 年 |
0.1 |
氚 Tritium 3H |
12.3年 |
|
Water
Force fluids
Diuretics |
稀釋同位素
加速排除毒物 |
鈾 Uranium 235 |
7.04億年 |
|
Sodium Bicarbonate |
鹼化尿液
減少腎臟毒性
降低急性腎小管壞死機率 |
1. Gusev I, Guskova AK, Mettler FA Jr (eds). Medical Management of Radiation .Accidents. 2nd edition. Boca Raton, FL︰ CRC Press, 2001.
2. Management of Public Health Emergencies. Section 8 Radiation Emergencies. American Medical Association. 2005.
急性輻射症狀的處置原則:
1、輕度急性放射症狀:針對症狀處理即可痊癒。
2、中度和重度急性放射病:
(1)初期:鎮定、止吐,儘早使用抗輻射藥物,可給予神經功能調節及循環改善藥物。
(2)假癒期:投予預防性抗生素,保護造血功能避免出血,必要時進行輸血。
極期:積極採取有效抗感染措施,嚴格消毒隔離,控制出血,平衡電解質,防止肺水腫。
(3)恢復期:強壯治療,促進恢復。
極重度或出現腸型和腦型中毒症狀:可參考中度和重度治療原則,儘早採取抗感染、避免出血措施,平衡電解質,積極緩解胃腸和神經系統症狀,注意黴菌和病毒感染。一般吸收劑量達8 Gy以上,若有合適之骨髓捐贈者,可考慮進行同種骨髓移植,但需注意排斥症狀防治。
輻射污染使用藥物︰
目前對於外部輻射污染的慢性輻射病沒有特效治療方法,僅能症狀治療;而對於吸入、食入或經由傷口侵入內部的所造成的內部輻射污染,目前的藥物在治療上以減少吸收、加速排除的兩種方式來達到減少輻射物質的傷害。目前可使用的藥物有︰
1、Potassium Iodide碘片(碘化鉀)︰ 服用後碘會在甲狀腺裡先達到飽和,而減少甲狀腺對放射性碘-131的吸收,但需在遭受游離碘輻射暴露後4小時內服用才具有效果,且無法防止碘-131以外的游離輻射及同位素。預估於24小時內會有曝露的危險,則於24小時內繼續預防性投予一次碘化鉀,直到離開危險區域。成人劑量每日口服130 mg;兒童12歲以上,體重大於68 kg,每日口服130 mg;兒童12歲以上,體重小於68 kg,每日口服65 mg;兒童3~12歲,每日口服65 mg;幼兒1個月~3歲,每日口服32.5 mg;新生兒至1個月,每日口服16.25 mg。主要副作用為皮膚疹、胃腸道刺激、神經感覺異常,長期或過量使用可能導致甲狀腺腫、甲狀腺功能低下及甲狀腺瘤。一般人未經醫師指示,服用不當可能會引起甲狀腺亢進症狀。
2、Pentetate calcium trisodium(Ca - DTPA INJ 1000mg)& pentetate zinc trisodium (Zn - DTPA INJ 1000 mg)︰當已確定或疑似遭受鈽(plutonium)、鋂(americium)、鋦(curium)放射性元素污染,所造成之輻射損傷投予藥物後,放射元素可與金屬離子形成穩定的螯合物,然後由尿液中排泄來降低體內的放射性污染。兩個藥物的投予劑量相當,成人初始劑量1000mg,單次靜脈注射給藥,若需給予維持劑量,則以1000mg,每日一次靜脈注射;大於12歲以上兒童,起始劑量為14mg/kg,單次靜脈注射,維持劑量則以14mg/kg,每日一次靜脈注射,最大極量為每日1000mg,可以150-250 ml D5W稀釋後滴注60分鐘以上。一般於遭受輻射污染後的24小時內建議投予Ca-DTPA,因為Ca-DTPA於此時的效用優於Zn-DTPA;而若需要之後的持續治療,則建議使用Zn-DTPA來作為維持給予的藥物,因為Ca-DTPA會造成體內較多的礦物質流失,如Zn,所以維持藥物以Zn-DTPA是較佳的選擇。但若僅有一種藥物可以使用,則應以現有的藥物儘快開始治療。而維持治療時使用Ca -DTPA可以合併投與維他命及含鋅的礦物質來減少副作用。常見副作用為頭痛、頭暈、胸痛、皮膚炎、腹瀉,金屬味,噁心等症狀及過敏反應,長期治療可能會造成微量元素鋅、鎂、錳、金屬蛋白酶缺乏。於治療過程中,每週需採取血液,尿液和糞便樣本進行放射性測量、白血球計數、腎功能及電解質評估、尿液分析和血液尿液輻射檢查,以評估治療效果。若需長期使用,需常規監測鋅、鎂、錳離子。治療期間需補充大量液體,以幫助有毒之放射性物質排出體外。
3、Prussian Blue︰ 用於銣(Ruthenium)、銫(Cesium)、鉈(Thallium)元素污染,減少放射性元素於腸道內的再吸收進而促進放射性污染物排除。給予劑量為每次1gm加入100~200ml水中,配制成水溶液,每日服用3次,連續服用數天,至症狀改善。
4、Sodium Bicarbonate︰ 用於鈾(Uranium)中毒,配製方式為2支7.5% Sodium Bicarbonate(44.3 meq each; 7.5%)加入1000 ml 0.9%生理食鹽水中,以每小時125 ml輸注,或每4小時,口服2片Bicarbonate 650 mg錠片,幫助鹼化尿液,直到尿液ph達到8-9,可降低急性腎小管壞死機率,減少腎臟毒性。
中華民國核子醫學會對於「疑似核災輻射污染之初步處理流程」之建議︰
1、以用於探測電離輻射(γ射線、X射線)的粒子(α粒子、β粒子)探測器 - 蓋革計數器(Geiger-Müller counter),進行全身初步偵檢,若有輻射污染情況,立即進行初步除污;以2000 cpm(或20000 dpm)為建議標準值,若在兩次除污後仍未能降至標準以下,建議後送輻傷責任醫院進一步處理(表三)。
2、進一步進行甲狀腺的放射活性偵測或掃描,若呈陽性反應,建議後送輻射傷害責任醫院進一步處理。
3、同時抽血進行全血球計數與分類(CBC - DC),主要觀察血液中淋巴球比率是否有下降情形,若有則應進行連續性檢驗; 若呈現連續性下降,建議後送輻傷責任醫院進一步處理。(在曝露輻射3天後,抽血檢測淋巴球數值變化較為準確,因此對疑似核災輻射污染者,可於3天後再次測定體內淋巴球數值)。
4、高度疑似污染病患應增加眼鼻口耳棉棒擦拭採樣檢體之輻射活性分析。
表三︰臺灣輻射傷害急救責任醫院(行政院原子能委員會網站)
區域 |
一級輻傷醫療 |
二級輻傷醫療 |
三級輻傷醫療 |
北部 |
核能一廠醫務室核能二廠醫務室 |
淡水馬偕醫院
基隆長庚醫院
署立基隆醫院
北海岸金山醫院 |
台北馬偕醫院
林口長庚醫院
台北榮總醫院
台大醫院
三軍總醫院 |
南部 |
核能三廠醫務室 |
屏東基督教醫院
恒春基督教醫院
署立屏東醫院
恆春旅遊醫院
安泰醫院
枋寮醫院
輔英附設醫院 |
高雄醫學大學附設醫院
高雄榮民總醫院
高雄長庚醫院 |
參考資料︰
1、John R Wingard. Nicholas Dainiak. Robert S Negrin. Stephen A Landaw. Treatment of radiation injury in the adult. UpToDate. 2011.
2、Thomson Healthcare Micromedex® 1.0/Potassium Iodide.2011
3、Thomson Healthcare Micromedex® 1.0/Pentetate Calcium Trisodium.2011
4、Thomson Healthcare Micromedex® 1.0/Pentetate Zinc Trisodium.2011
5、中華民國行政院原子能委員會網站︰http://www.aec.gov.tw/www/index.php
6、中華民國核醫學學會網站︰http://www.snm.org.tw/
7、Gusev I, Guskova AK, Mettler FA Jr (eds). Medical Management of Radiation Accidents. 2nd edition. Boca Raton, FL︰ CRC Press, 2001.
8、Management of Public Health Emergencies. Section 8 Radiation Emergencies. American Medical Association. 2005.
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