Tiểu luận An toàn bức xạ trong y tế EPU

BỘ CƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

TIỂU LUẬN
AN TỒN BỨC XẠ TRONG Y TẾ
HIỆU ỨNG SINH HỌC BỨC XẠ

Giáo viên hướng dẫn : ThS.NGUYỄN THỊ THỦY
Sinh viên thực hiện

: NGUYỄN HOÀNG NAM

Chuyên ngành

: THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ Y TẾ

Lớp

: D12TBDTYT
Hà Nội, 06 tháng 06 năm 2021


TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG

TIỂU LUẬN

Mơn : An tồn bức xạ trong y tế
Họ và tên : NGUYỄN HỒNG NAM
Khóa : D12
Lớp
: D12-TBĐTYT
Hệ đào tạo : Chính quy
Msv
: 1781510307
Ngành đào tạo : Thiết bị điện tử y tế
 Tên tiểu luận : Tìm hiểu về hiệu ứng sinh học bức xạ.
 Sự cần thiết : Giúp chúng ta hiểu rõ về nguy hiểm của
hiệu ứng sinh học bức xạ để có các biện pháp bảo đảm an
toàn khi làm việc hoặc tiếp xúc với bức xạ.
 Mục tiêu
: Đảm bảo an toàn đối với các hiệu ứng
sinh học bức xạ.
 Thời gian làm tiểu luận : Từ 4/6/2021 đến 10/6/2021
ngày nộp 10/6/2021

1


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................................3
MỞ ĐẦU....................................................................................................................................4
NỘI DUNG TIỂU LUẬN...........................................................................................................5
1. Cơ chế gây tổn thương của bức xạ ion hoá.........................................................................5
1.1. Cơ chế gây tổn thương trực tiếp...................................................................................5
1.2. Cơ chế gây tổn thương gián tiếp..................................................................................6
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gây tổn thương của bức xạ........................................8

2.1. Liều chiếu.....................................................................................................................8
2.2. Suất liều chiếu..............................................................................................................8
2.3. Diện tích phần cơ thể bị chiếu.....................................................................................9
2.4. Hiệu ứng nhiệt độ.........................................................................................................9
2.5. Hiệu ứng ôxy................................................................................................................9
2.6. Hàm lượng nước..........................................................................................................9
3. Các hiệu ứng sinh học của bức xạ.......................................................................................9
3.1. Các hiệu ứng xảy ra ở mức độ phân tử........................................................................9
3.2. Các hiệu ứng xảy ra ở mức độ nhiễm sắc thể DNA...................................................10
3.3. Các hiệu ứng xảy ra ở mức độ tế bào.........................................................................12
3.4. Các hiệu ứng xảy ra ở mức độ cơ thể........................................................................14
3.5. Hiệu ứng tất nhiên và hiệu ứng ngẫu nhiên...............................................................16
4. Giới hạn mức chiếu xạ......................................................................................................20
KẾT LUẬN VÀ MỞ RỘNG....................................................................................................23
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................................26

2


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập tại Trường Đại học Điện Lực, em đã được các
thầy cô giáo giảng dạy tận tình, truyền đạt cho em những kiến thức rất bổ ích để
cho em có được những vốn kiến thức rất quan trong cho chuyên ngành Thiết bị
điện tử Y tế của em sau này. Trên thực tế không có sự thành cơng nào mà khơng
gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp
của người khác. Em xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu nhà trường cùng quý
thầy cô đã tận tâm giảng dạy cho em để giúp em hồn thành tốt khóa học.
Em xin kính chúc q thầy cô ngày càng khỏe mạnh để phấn đấu đạt
thành tích cao trong cơng tác giảng dạy. Chúc Trường Đại học Điện Lực sẽ mãi
là niềm tin, nền tảng vững chắc cho nhiều thế hệ sinh viên với bước đường học

tập, là đơn vị đào tạo đứng đầu trong ngành Điện nói chung và ngành Cơng nghệ
Kỹ thuật Điện tử Viễn thơng nói riêng.

3


MỞ ĐẦU
Tương tác của bức xạ ion hóa với cơ thể con người, gây bởi các nguồn
bức xạ bên ngoài cơ thể hoặc các chất phóng xạ bị nhiễm vào bên trong cơ thể
đều gây các hiệu ứng sinh học có thể dẫn đến các triệu chứng bệnh lý về sau.
Bản chất và mức trầm trọng của những triệu chứng này cũng như thời điểm
chúng xuất hiện phụ thuộc vào liều lượng và tốc độ hấp thụ bức xạ. Các
thương tổn bức xạ có thể chia làm 2 loại: hiệu ứng soma gây thiệt hại thấy
được trên chính người bị chiếu xạ và hiệu ứng di truyền gây các thiệt hại chỉ
thấy được trên con cái của người bị chiếu xạ do các tế bào sinh sản của cơ
quan sinh dục bị bức xạ làm thương tổn.

NỘI DUNG TIỂU LUẬN
Một số bức xạ trong lĩnh vực ứng dụng năng lượng hạt nhân trong y tế,
cơng nghiệp có năng lượng đủ lớn để gây ra sự ion hóa. Sự ion hóa ngun tử
hay phân tử làm thay đổi tính chất hóa học hay sinh học của phân tử sinh học và
làm tổn thương tới các phân tử này. Tổn thương gây ra bởi bức xạ là hệ quả của
các tổn thương ở nhiều mức độ liên tục diễn ra trong cơ thể sống từ tổn thương
phân tử, tế bào, mô đến tổn thương các cơ quan và các hệ thống của cơ thể. Hậu
quả của các tổn thương này làm phát sinh những triệu chứng lâm sàng, các loại
bênh tật và có thể dẫn đến tử vong. Bên cạnh đó, trong các tế bào cịn có q
trình tự phục hồi tổn thương. Sự phục hồi này cũng diễn ra từ mức độ phân tử, tế
bào, mô đến hồi phục các cơ quan và các hệ thống trong cơ thể.
Tác động của bức xạ ion hóa lên cơ thể con người được phân chia thành
hai cơ chế: trực tiếp và gián tiếp.

1. Cơ chế gây tổn thương của bức xạ ion hoá

1.1. Cơ chế gây tổn thương trực tiếp
Cơ chế này xảy ra khi bức xạ tương tác trực tiếp tới các nguyên tử trong
phân tử DNA (phân tử mang thông tin di truyền mã hóa cho hoạt động sinh
trưởng, phát triển, chuyên hóa chức năng và sinh sản của các sinh vật).
4


Do vậy, những bức xạ với năng lượng đủ lớn khi đi vào cơ thể sẽ trực tiếp
làm đứt gẫy các mối liên kết trong các gen, phá vỡ các tế bào, , làm sai lệch cấu
trúc gen và nhiễm sắc thể, gây tổn thương đến chức năng hoặc hủy hoại hoàn
toàn tế bào.
Tác động trực tiếp này xảy ra với xác suất thấp do kích thước của phân tử
nhỏ; Đường kính của phân tử DNA hình xoắn ốc chỉ khoảng 2 nm.
Tóm lại, trong cơ chế này bức xạ ion hoá trực tiếp truyền năng lượng và
gây ion hoá các phân tử sinh học dẫn đến tổn thương các phân tử đó.
1.2. Cơ chế gây tổn thương gián tiếp
Cơ thể người được cấu tạo từ nhiều loại tế bào, khối lượng nước chiếm
khoảng 70% khối lượng của tế bào. Do đó khi bức xạ chiếu vào sẽ có xác suất
tương tác với các phân tử nước nhiều hơn các phân tử DNA.
Cơ chế tổn thương gián tiếp xảy ra khi bức xạ ion hóa các phân tử nước
tạo ra các gốc tự do (có khả năng ơxi hóa cao), sau đó các gốc tự do này có thể
khuếch tán trong tế bào tấn công vào các phân tử DNA và gây tổn thương các
phân tử này.

5


Hình 1. Q trình ion hóa của bức xạ

Các giai đoạn của cơ chế tổn thương gián tiếp:
a. Giai đoạn vật lý
Giai đoạn này kéo dài 10-16 giây, các tế bào hấp thụ năng lượng bức xạ
dẫn đến sự ion hóa các phân tử nước bên trong tế bào. Quá trình này được thể
hiện như sau:

b. Giai đoạn hóa lý:
Giai đoạn này kéo dài 10-6, các ion H20+ phân ly: H+, OH-, H, OH. Trong
đó: các ion H+, OH- tồn tại khá lâu, khá nhiều trong nước thường và không gây
6


ra các phản ứng tiếp theo, các gốc tự do H, OH có một điện tử khơng bắt cặp và
có hoạt tính hóa học rất cao nên các gốc OH có thể kết hợp với nhau tạo thành
nước ơxi già H2O2.
c. Giai đoạn hóa học:
Giai đoạn này kéo dài vài giây, trong giai đoạn này các sản phẩm phản
ứng tương tác với các phân tử hữu cơ quan trọng của tế bào. Các gốc tự do và
các tác nhân ôxi hóa có thể tự dính vào phân tử hoặc làm đứt gẫy các mối liên
kết trong các phân tử.
d. Giai đoạn sinh học:
Giai đoạn này kéo dài từ vài chục phút đến vài chục năm với các triệu
chứng cụ thể.
Những thay đổi hóa học dẫn đến các thay đổi sinh học vì nó có thể ảnh
hưởng đến các tế bào riêng lẻ theo các cách khác nhau:
- Giết chết tế bào trong thời gian ngắn
- Ngăn cản hoặc làm chậm trễ sự phân chia tế bào
- Thay đổi vĩnh viễn thông tin di truyền của tế bào và truyền cho tế bào
con cháu
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gây tổn thương của bức xạ

2.1. Liều chiếu
Độ lớn của liều chiếu là yếu tố quan trọng nhất quyết định tính chất và
mức độ tổn thương sau chiếu xạ. Liều chiếu càng lớn tổn thương càng nặng và
xuất hiện càng sớm.
Liều

Bảng 1. Hiệu ứng sinh học theo độ lớn liều chiếu
Hiệu Ứng

0.1 Gy

Khơng có dấu hiệu tổn thương trên lâm sàng. Tăng sai lệch
nhiễm sắc thể có thể phát hiện được.

1 Gy

Xuất hiện bệnh nhiễm xạ trong số 5-7% cá thể sau chiếu xạ.
7


2-3 Gy

3-5 Gy
6 Gy

Rụng lơng, tóc, đục thủy tinh thể, giảm bạch cầu, xuất hiện ban
đỏ trên da. Bênh nhiễm xạ gặp ở hầu hết các đối tượng bị chiếu.
Tử vong 10-30% số cá thể sau chiếu xạ.
Giảm bạch cầu nghiêm trọng, ban, xuất huyết, nhiễm khuẩn,

rụng lơng, tóc. Tử vong 50% số cá thể sau chiếu xạ.
Vô sinh lâu dài ở cả nam và nữ. Tử vong hơn 50% số cá thể bị
chiếu cả khi được điều trị tốt nhất.

2.2. Suất liều chiếu
Suất liều chiếu cũng là một trong các tham số quan trọng quyết định đến
mức độ tổn thương của các cá thể sau khi bị chiếu xạ.
Ví dụ: cùng một liều hấp thụ như nhau, thời gian chiếu kéo dài (suất liều
chiếu nhỏ) sẽ làm giảm quá trình gây tổn thương của bức xạ. Nguyên nhân được
giải thích bởi khả năng tự hồi phục của các tế bào sau khi bị tổn thương theo
thời gian. Với suất liều nhỏ tốc độ tổn thương cân bằng với mức độ hồi phục của
tế bào, khi đó các cá thể bị chiếu tiếp tục phát triển bình thường. Với suất liều
cao tốc độ tổn thương lớn hơn mức độ hồi phục của tế bào dẫn tới mức độ tổn
thương tăng lên.
2.3. Diện tích phần cơ thể bị chiếu
Mức độ tổn thương sau chiếu xạ phụ thuộc rất nhiều vào diện tích chiếu,
chiếu một phần (chiếu cục bộ) hay tồn bộ cơ thể. Ví dụ: với cùng một trường
chiếu, nếu diện tích bị chiếu càng lớn các tổn thương xảy ra sẽ càng lớn.
Liều tử vong khi chiếu xạ toàn thân thường thấp hơn nhiều so với chiếu
cục bộ. Chính vì vậy, giới hạn liều áp dụng cho toàn thân và cho từng bộ phận
cục bộ trên cơ thể là rất khác nhau.
2.4. Hiệu ứng nhiệt độ
Bên cạnh ba yếu tố quan trọng nêu trên, nhiệt độ cũng là một trong những
yếu tố góp phần ảnh hưởng đến hiệu ứng sinh học của bức xạ lên cơ thể sống.
Nếu giảm nhiệt độ sẽ làm giảm tác dụng của bức xạ ion hoá, nguyên nhân do khi
8


nhiệt độ giảm tốc độ di chuyển và phạm vi dịch chuyển của các gốc tự do tới
phân tử sinh học giảm dẫn đến giảm số phân tử sinh học bị tổn thương.

Áp dụng trong thực tế: Bảo quản các chế phẩm sinh học có gắn phóng xạ
ở nhiệt độ đóng băng để giảm cơ chế tác dụng gián tiếp của bức xạ ion hóa.
2.5. Hiệu ứng ơxy
Độ nhạy cảm phóng xạ của sinh vật tăng theo nồng độ ơxy, do khi đó
lượng HO2, H2O2 tạo ra càng nhiều và làm tăng số phân tử sinh học bị tổn
thương do phóng xạ.
2.6. Hàm lượng nước
Hàm lượng nước càng lớn thì các gốc tự do được tạo ra càng nhiều, số các
gốc tự do tác động lên phân tử sinh học càng nhiều do đó hiệu ứng sinh học
cũng tăng lên.
3. Các hiệu ứng sinh học của bức xạ

3.1. Các hiệu ứng xảy ra ở mức độ phân tử
Các tương tác của bức xạ ion hóa với cơ thể sống cũng giống như với môi
trường vật chất không sống, đều là kích thích và ion hóa các ngun tử. Đặc
điểm của các phân tử sinh học là các phân tử lớn, thường có rất nhiều mối liên
kết hóa học. Khi bị chiếu xạ, năng lượng của chùm tia bức xạ truyền trực tiếp
hoặc gián tiếp vào các phân tử sinh học làm phá vỡ các mối liên kết hóa học
hoặc phân li các phân tử sinh học. Tuy nhiên, các bức xạ ion hóa thường khó
làm đứt hết tồn bộ mối liên kết hóa học và do vậy thường chỉ làm mất thuộc
tính sinh học của các phân tử sinh học.

9


Hình 2. Phân tử có khả năng kháng virus HIV
3.2. Các hiệu ứng xảy ra ở mức độ nhiễm sắc thể DNA
Do tác dụng trực tiếp hay gián tiếp, DNA có thể chịu các tổn thương sau:
- Đứt một nhánh
- Đứt hai nhánh

- Tổn thương nhiễm sắc thể
- Tổn thương điểm nối giữa các phân tử trong DNA
- Tổn thương điểm nối giữa DNAvà protein
- Tổn thương bội (Bulky Lession): Thuộc loại tổn thương gây tử vong và
không phục hồi được.

10


Hình 3: Mơ tả sự đứt gãy liên kết trong phân tử DNA
Nếu tổn thương do bức xạ gây nên trên DNA là đủ lớn, thì có thể quan sát
thấy những rối loạn của nhiễm sắc thể.
Rối loạn nhiễm sắc thể xảy ra khi một đoạn dài của ADN bị thay đổi, nó
bao gồm: nhân đơi, bị cắt bỏ, thêm vào một đoạn gen, chuyển đoạn gen sang
nhiễm sắc thể khác.
Những rối loạn nhiễm sắc thể rất tiêu biểu do tác dụng của bức xạ là sự
hình thành nhiễm sắc thể hai tâm và nhiễm sắc thể vòng.

11


Hình 4: a) Nhiễm sắc thể bình thường, b) trái đứt ở cuối, phải đứt một
khe, c) rối loạn nhiễm sắc thể: trái mất một khoảng giữa, phải mất ở cuối. d) hai
đoạn của nhánh này bị cắt và nối sang nhánh khách. e) nhiễm sắc thể nối thành
vòng. f) hai nhánh bị cắt nối thành vòng. g) một cặp nhiễm sắc thể bình thường.
h) Hai nhiễm sắc thể dính lại thành một đoạn nhiễm sắc thể hai tâm + hai đoạn
đứt hỗn hợp. i) Hai nhiễm sắc thể trao đổi các đoạn cho nhau. Từ b – f: nội
nhiễm sắc thể. Trường hợp h và i: giữa các nhiễm sắc thể.
3.3. Các hiệu ứng xảy ra ở mức độ tế bào
Sự thay đổi đặc tính của tế bào có thể xảy ra trong nhân và nguyên sinh

chất của chúng sau khi bị chiếu xạ. Trong nhiều trường hợp người ta thấy thể
tích tế bào tăng lên do có sự hình thành các khoảng trống trong nhân và trong
nguyên sinh chất của chúng sau chiếu xạ.
Nếu bị chiếu xạ liều cao tế bào có thể bị phá hủy hồn tồn. Các tổn
thương phóng xạ lên tế bào có thể làm cho:
- Tế bào bị chết do tổn thương nặng ở nhân và nguyên sinh chất;
- Tế bào không chết nhưng không phân chia được;
- Tế bào không phân chia được nhưng nhiễm sắc thể tăng lên gấp đôi và
trở thành tế bào khổng lồ;
12


- Tế bào vẫn phân chia thành hai tế bào mới nhưng có rối loạn trong cơ
chế di truyền.
Khi phân tử có số lượng trên 100000 sẽ có chừng 10000 liên kết hóa học.
Cấu trúc như thế này làm cho các phân tử sinh học gần giống như các tinh thể
nhỏ. Q trình ion hóa khơng nhất thiết làm đứt nhiều liên kết hóa học đến mức
phân hủy phân tử mà nhiều khi chỉ làm thay đổi phân tử ở mức làm mất thuộc
tính sinh học của chúng.
Các nghiên cứu cho thấy khơng phải tồn bộ các tế bào cùng có độ nhạy
cảm bức xạ giống nhau mà chúng rất khác nhau. Ví dụ: tế bào ở tay chân có khả
năng chịu đựng lớn nhất, trái lại những mô ở trạng thái phát triển mạnh kém
chịu đựng nhất, tủy xương thuộc loại mô này, tủy xương sản sinh ra hồng cầu
nên một trong những triệu chứng đầu tiên của bệnh phóng xạ là hồng huyết cầu
bị giảm, các cơ quan sinh dục cũng thuộc loại này.

Hình 5: Tế bào hồng cầu
Nói chung, các mơ của trẻ em, người đang ở độ tuổi phát triển (<18) thì
tia phóng xạ nguy hiểm hơn là đối với người có tuổi.
Ví dụ: Một số tế bào có độ nhạy cảm với bức xạ cao như:

 Các tế bào non đang trưởng thành (tế bào phôi);
 Các tế bào sinh sản nhanh, dễ phân chia (tế bào cơ quan tạo máu, niêm
mạc ruột, tinh hoàn, buồng trứng ...);

13


 Các tế bào thần kinh tuy thuộc loại ít phân chia nhưng cũng rất nhạy
cảm phóng xạ.
3.4. Các hiệu ứng xảy ra ở mức độ cơ thể
Tùy theo loại bức xạ ion hóa, năng lượng bức xạ, thời gian chiếu, liều
chiếu, đối tượng chiếu mà xuất hiện các hiệu ứng khác nhau.
Các hiệu ứng xảy ra ở mức độ cơ thể được chia làm hai loại theo thời gian
biểu hiện của các hiệu ứng này.
Hiệu ứng sớm (cấp tính): Là hiệu ứng xảy ra khi các cá thể bị chiếu bởi mức
liều lớn (liều toàn thân khoảng > 500mSv). Các biểu hiện bệnh do bức xạ gây ra
sẽ xuất hiện sau khoảng thời gian ngắn. Các biểu hiện đầu tiên xuất hiện tại
những cơ quan có tế bào nhạy cảm với bức xạ như:
- Máu và cơ quan tạo máu:
 Biểu hiện lâm sàng là các triệu chứng xuất huyết, phù nề, thiếu máu;
 Giảm limpho, bạch cầu, tiểu cầu và hồng cầu (xét nghiệm tuỷ xương
cho thấy giảm cả 3 dòng, sớm nhất là dòng hồng cầu).
- Hệ tiêu hoá:
 Biểu hiện lâm sàng là tiêu chảy, sút cân, nhiễm độc máu, giảm sức đề
kháng cơ thể;
 Những thay đổi trong hệ thống tiêu hoá thường quyết định hậu quả
bệnh phóng xạ.
- Da:
 Sau khi bị chiếu liều cao, các ban đỏ xuất hiện trên da, da bị viêm,
sạm;

 Các tổn thương này có thể dẫn đến viêm loét, thoái hoá, hoại tử da
hoặc phát triển thành ung thư da.
Hiệu ứng muộn:
14


Các hiệu ứng muộn được chia làm 2 loại:
- Hiệu ứng sinh thể bao gồm:
o Giảm tuổi thọ: đối với liều chiếu thấp mức độ giảm tuổi thọ không
rõ ràng, chưa thu được những số liệu thống kê có ý nghĩa về giảm
tuổi thọ;
o Ung thư phổi: thợ mỏ khai khác Urani hoặc thợ hầm có tỷ lệ ung
thư phổi cao do tác động của khí Radon và các đồng vị phóng xạ
của nó;
o Bệnh máu trắng: bệnh máu trắng cấp tính và mãn tính xuất hiện ở
tủy, mức liều chiếu tăng làm tăng tỷ suất của bệnh máu trắng;
o Ung thư xương: chủ yếu gây ra do nhiễm bẩn phóng xạ;
o Đục nhãn cầu mắt: nếu bị chiếu xạ quá liều cấp diễn và trường diễn
đều có thể gây đục nhân mắt, các bộ phận khác của mắt cũng bị hại.
Đặc trưng đục nhân mắt do bức xạ là lớp tế bào ở mặt phía sau của
thủy tinh thể bị tổn thương tạo thành vùng mờ ngăn cản ánh sáng đi
vào mắt.
- Hiệu ứng di truyền:
o Thông tin di truyền cần để tạo ra một cơ thể mới và giữ đúng chức
năng của nòi giống được chứa trong nhiễm sắc thể của các tế bào di
truyền (tinh trùng và trứng) đơn vị thông tin trong nhiễm sắc thể là
những gen. Mỗi gen là một tổ hợp rất nhiều đại phân tử DNA.
Trong đó các thơng tin di truyền được mã hóa theo dãy chuỗi các
phân tử xác định.
o Các thông tin di truyền bị tác động bởi nhiều tác nhân gây đột biến,

trong đó bức xạ ion hóa là một tác nhân. Chúng làm đứt gãy các
dãy gốc trong phân tử ADN. Khi thông tin của tế bào di truyền bị
biến đổi thì thế hệ con cháu của người bị chiếu xạ sẽ có khuyết tật
15


đột biến do di truyền . Đột biến gen xảy ra ở một gen nhất định sẽ
ảnh hưởng đến một đặc tính nào đó của cơ thể do gen đó phụ trách.
o Đột biến nhiễm sắc thể xảy ra do bức xạ làm đứt gẫy nhiễm sắc thể.
Các mẫu đoạn đứt gãy chứa nhiều gen không nối lại với nhau đúng
như cũ hoặc nối với chỗ khác hoặc không nối với chỗ nào. Khi tế
bào phân chia làm cho tế bào con cháu hoặc bị thiếu phần thông tin
ở đoạn nhiễm sắc thể bị đứt gãy không nối lại như cũ hoặc sai lệch
thông tin do nối sai chỗ hoặc thừa do không nối với chỗ nào tạo ra
những đặc điểm đột biến về cấu tạo, hình thể.

Hình 6: Thế hệ sau bị ảnh hưởng sau vụ nổ nhà máy điện hạt nhân Chernobyl
(1986)
3.5. Hiệu ứng tất nhiên và hiệu ứng ngẫu nhiên
Vào đầu những năm 90, ICRP (ủy ban quốc tế về bảo vệ bức xạ) đã đưa ra
khái niệm “hiệu ứng ngẫu nhiên và hiệu ứng tất nhiên” để phân biệt các hiệu
ứng mà mức độ nghiêm trọng của chúng theo mức độ liều chiếu.
Hiệu ứng tất nhiên (hiệu ứng tất định)
Hiệu ứng tất nhiên là hiệu ứng chắc chắn xảy ra khi các cá nhân bị chiếu
xạ ở mức liều cao (liều nhận được vượt giá trị ngưỡng xảy ra hiệu ứng), chúng
16


mang các biểu hiện của hiệu ứng sớm. Mức độ nghiêm trọng của hiệu ứng càng
tăng khi mức liều càng tăng và biểu hiện càng sớm. Bảng 2 đưa ra một vài

ngưỡng xảy ra các hiệu ứng tất nhiên . Các biểu hiện có thể là:
 Triệu chứng cấp như nơn mửa, mẩn đỏ da;
 Rụng tóc, vơ sinh, hoại tử, thay đổi công thức máu, đục thủy tinh thể;
 Tử vong (ngưỡng liều gây tử vong là 2 Sv).

Bảng 2. Một số ngưỡng xảy ra hiệu ứng tất nhiên
Hiệu ứng

Ngưỡng liều Thời gian phát Thời gian chiếu
(Gy) (*)

ra hiệu ứng

(phút)

Phát ban đỏ sớm tạm thời

2

2-24 giờ

20

Phản ứng mẩn đỏ chính

6

1,5 tuần

60

Rụng lơng/tóc tạm thời

3

3 tuần

30

Rụng lơng/tóc vĩnh viễn

7

3 tuần

70

Tróc vảy da khơ

14

4 tuần

140

Tróc vảy da ướt

18

4 tuần

180

Lt thứ phát

24

76 tuần

240

Phát ban đỏ muộn

15

8-10 tuần

150

Hoại tử da do thiếu máu

18

> 10 tuần

180

cục bộ
(*): Liều chiếu cục bộ nhận được với suất liều chiếu 0,1 Gy/phút
- Một số hình ảnh về hoại tử do hiệu ứng tất nhiên gây ra

17


Hình 7: Bệnh nhân bị chiếu xạ quá liều khi chiếu X quang ở khoảng cách ngắn

Hình 8: Lưng bệnh nhân sau 6-8 tuần

Hình 9: Lưng bệnh nhân sau 16-21 tuần

18


Hình 10: Cận cảnh vùng tổn thương của bệnh nhân sau 18-21 tuần
Hiệu ứng ngẫu nhiên
Hiệu ứng ngẫu nhiêu là hiệu ứng do bức xạ gây ra ở dải liều thấp. Hiệu
ứng có tính xác suất và khơng có ngưỡng. Hiệu ứng có thể biểu hiện sau khoảng
thời gian dài kể từ khi bị chiếu xạ (có thể hàng chục năm).
Hiệu ứng ngẫu nhiên biểu hiện cơ bản thông qua:
o Các ảnh hưởng về di truyền cho thế hệ sau. Theo thống kê có rất
nhiều trường hợp bố hoặc mẹ làm việc với bức xạ có sức khoẻ bình
thường nhưng con cái của họ sau này có các biểu hiện về di truyền
bất thường;
o Các bệnh muộn như ung thư trong đó đặc biệt là ung thư máu.
Mặc dù hiệu ứng ngẫu nhiên là hiệu ứng khơng có ngưỡng, nhưng các
nghiên cứu cho thấy xác suất để xảy ra hiệu ứng này tỷ lệ thuận với mức liều
nhận được. Đây là kết luận có ý nghĩa vơ cùng quan trọng trong thực tế. Trong
q trình thực hiện các cơng việc bức xạ, chúng ta phải hạn chế tối đa mức liều
nhận được, thơng qua đó giảm thiểu xác suất để xảy ra hiệu ứng ứng ngẫu nhiên.

19


Các thống kê về xác suất các bệnh muộn và ung thư sau khi chiếu chụp X-quang
và y học hạt nhân đối với bào thai được đưa ra trong bảng 3.
Bảng 3. Thống kê về xác suất các bệnh muộn và ung thư sau khi chiếu chụp Xquang và y học hạt nhân đối với bào thai.
Xác suất gây bệnh trên lần xét

Liều trung bình
Xét nghiệm

nghiệm

của bào thai nhận

Ung thư đến 15

được (mGy)

Bệnh muộn

Vùng bụng

8,0

1/5000

1/4000

Cột sống thắt lưng

2,4

1/24000

1/14000

Khung chậu

25

1/1700

1/1300

3,3

1/1300

1/10000

tuổi

Chụp CT

Y học hạt nhân
90mTc xét nghiệm
xương
4. Giới hạn mức chiếu xạ

Nhiệm vụ chủ yếu của việc bảo vệ chống bức xạ ion hóa là khơng để sự
chiếu xạ trong và ngồi cơ thể có thể vượt quá liều lượng giới hạn cho phép
nhằm phóng ngừa các bệnh thân thể và di truyền của con người. Liều lượng
được phép giới hạn thường được coi là mức chiếu xạ hàng năm của một nhân
viên, khi liều lượng được tích lũy đều đặn trong vịng 50 năm khơng gây ra
những biến đổi bất lợi có thể phát hiện bằng các phương pháp hiện đại về tình
trạng sức khỏe của bạn thân nhân viên bị chiếu xạ và con cháu của người đó.
Từ những năm 30, ICRP đã khuyến cáo rằng mọi tiếp xúc với bức xạ vượt
q giới hạn phơng bình thường nên giữ ở mức độ càng thấp càng tốt. Khuyến
cáo này được cập nhật bằng những giới hạn liều được điều chỉnh hàng năm, để
giúp công nhân làm việc trong điều kiện bức xạ và cơng chúng nói chung phịng
20


tránh quá liều. Các giới hạn liều gần đây nhất được đưa ra năm 1990. Nó khơng
là giới hạn bắt buộc, nhưng đã được thông qua như là giá trị pháp quy ở nhiều
nước.
Đối với công nhân: theo khuyến cáo của ICRP, thì mức liều đối với cơng nhân
khơng nên vượt quá 50 mSv/năm trong một năm riêng lẻ bất kỳ và liều trung
bình cho 5 năm khơng được vượt quá 20 mSv. Nếu một phụ nữ mang thai làm
việc trong điều kiện bức xạ, thì giới hạn liều nghiêm ngặt hơn cần được áp dụng
là 1 mSv. Giới hạn liều được chọn để bảo đảm rằng, rủi ro nghề nghiệp đối với
nhân viên bức xạ không cao hơn rủi ro nghề nghiệp trong các ngành công
nghiệp khác.
Đối với công chúng: giới hạn liều đối với cơng chúng nói chung thấp hơn đối
với nhân viên bức xạ. ICRP khuyến cáo rằng giới hạn liều đối với công chúng
không nên vượt q 1mSv/ 1năm.
Đối với bệnh nhân: ICRP khơng có khuyến cáo giới hạn liều đối với bệnh nhân.
Ở nhiều phép chụp X-quang, bệnh nhân phải chiếu liều cao hơn nhiều lần so với
giới hạn liều cho công chúng. Trong xạ trị, liều chiếu có thể tăng gấp hàng trăm

lần so với giới hạn liều đối với cơng nhân. Bởi vì liều xạ được dùng là để xác
định bệnh và để chữa bệnh, nên hiệu quả của điều trị được xem là cần thiết hơn
ngay cả khi phải dùng đến liều cao.
Khuyến nghị cho biết liều giới hạn qua các thời kỳ do ICRP đưa ra thể hiện
trong bảng 4.

Bảng 4. Mức liều giới hạn qua các thời kỳ
Năm

Nhân viên bức xạ
21

Dân chúng


1925

5200 mSv/năm

1934

3600 mSv/năm

1950

150 mSv/năm

15 mSv/năm

1957

50 mSv/năm

5 mSv/năm

1990

20 mSv/năm

1 mSv/năm

Như vậy, theo ICRP, liều lượng giới hạn cho phép được hấp thụ các loại
bức xạ trong một năm đối với dân chúng là 1 mSv. Điều đó có nghĩa là trong
vịng một năm, mỗi người dân bình thường khơng nên nhận một liều lượng bức
xạ nhân tạo quá 1 mSv. Sở dĩ có mức giới hạn cho phép trên là do ICRP đã tính
tốn xác suất và đưa ra kết luận là nếu có một triệu người bị chiếu xạ bởi một
liều phóng xạ có cường độ 1 mSv thì có 40 người có nguy cơ bị ung thư.
Mặt khác, do các chất phóng xạ phân bố khơng đồng đều trong các cơ
quan và mơ khác nhau của con người. Chính vì vậy bệnh phóng xạ phụ thuộc
khơng chỉ vào liều lượng do bức xạ mà còn do cơ quan bị chiếu, nơi tích lũy
chất phóng xạ nhiều nhất dẫn đến tình trạng bệnh tật của tồn cơ thể người.
Bảng 5. Liều bức xạ cho phép với các cơ quan khác nhau (đơn vị mSv).
Nhóm cơ quan tới hạn

Nhân viên Những cá biệt Dân cư nói
phóng xạ
trong
dân chung
chúng

Tồn thân, tủy, xương, cơ
quan sinh dục

20

5

17

Cơ, mô mỡ, gan, thận,
lách ...

60

6

2

Xương, tuyến giáp, da

120

12

4

Tay, chân

300

30

10

KẾT LUẬN VÀ MỞ RỘNG
Ngày nay , các tia bức xạ như tia X , Gamma , Beta, đồng vị phóng xạ
,... có đóng góp rất lớn trong các kỹ thuật chẩn đoán , điều trị và chăm
22


sóc sức khỏe con người , đặc biệt ứng dụng trong phịng can thiệp
TM
 Ứng dụng trong chẩn đốn
 Cơ sở : phương pháp nguyên tử đánh dấu và sự hấp thụ bức xạ
khác nhau giữa các tế bào và mô cũng như mô lành và mô bệnh .
 Yêu cầu : + Lựa chọn các đồng vị phóng xạ có độc tính thấp
+ Dễ hấp thụ
+ Chu kỳ bán rã vừa phải
+ Thải trừ khỏi cơ thể trong khoảng thời gian ngắn
 Ví dụ : dùng p^32 có T=14,5 ngày để chẩn đoán và điều trị bệnh
về máu , điều trị giảm đau do di căn ung thư xương...
 Phân loại : phương pháp chẩn đoán bằng đồng vị phóng xạ
được chia thành hai nhóm chính
+ Chẩn đốn trên tồn bộ cơ thể bệnh nhân
+ Chẩn đốn bằng các dịch thể : nước tiểu , máu hay
tổ chức tế bào(in vitro)
 Các phương pháp chẩn đoán :
+ Xạ kế trong ống nghiệm
+ Xạ kế lâm sàng
+ Xạ hình

+ Xạ ký lâm sàng
 Ứng dụng trong điều trị
 Cơ sở : + Dựa trên hiệu ứng sinh vật học của các bức xạ ion
hóa trên cơ thể sống
+ Mơ tế bào ung thư đang phát triển nhạy cảm với tia
bức xạ hơn là mơ tế bào bình thường
 Máy xạ trị áp sát : dùng nguồn phóng xạ điều trị các khối U và
khu vực ung thư ( trực tràng , khí quản ..) nằm sâu trong cơ thể
phương pháp này khá hiệu quả và được nhiều bệnh viện ở Việt
Nam sử dụng .
 Máy xạ trị Cobalt : cũng sử dụng cơng nghệ phóng xạ trong
điều trị . Theo đó , nguồn phóng xạ Co60 dùng để điều trị ung
thư . hiện nay , ở nhiều nước phát triển , máy Cobalt khơng cịn
được dùng nhiều như trước đây . Tuy nhiên ở Việt Nam thiết bị
này vẫn được sử dụng khá phổ biến .
 Máy gia tốc tuyến tính : được coi là một nguồn phóng xạ nhân
tạo đặc biệt phát ra nhiều loại hạt có cường độ và năng lượng
23


mong muốn trong trị xạ ung thư . Với mỗi loại bức xạ máy phát
có nhiều mức năng lượng khác nhau , linh hoạt và hiệu quả tùy
vào từng loại bệnh . Các bệnh viện điều trị ung thư ở Việt Nam
đều sử dụng loại máy này
 Máy chụp x-quang sử dụng tia X : đây là tia phóng xạ có sử
dụng làm hiện hình xương , các bộ phận trong cơ thể khi khám
bệnh . Lượng xạ nằm trong giới hạn an tồn khi bạn khơng lạm
dụng chẩn đốn bằng thiết bị này
 CT Scanner ( chụp cắt lớp vi tính ) : tiện ích trong phát hiện
khối U , dị dạng ... tuy nhiên mức phóng xạ của thiết bị gấp 200

lần so với chụp X-quang , đủ để kích thích sự phát triển của khối
U , vì thể hiệp hội y khoa Anh khuyến cáo nên chỉ sử dụng thiết
bị phát hiện triệu chứng khơng bình thường sau khi bệnh nhân
đã xét nghiệm hoặc thậm chí đã trải qua phẫu thuật . Taih Việt
Nam , máy CT Scanner phổ biến tại các bệnh viện công và tư
 Chụp cộng hưởng từ hạt nhân ( MRI) : bắt đầu được sử dụng
chẩn đoán bệnh từ năm 1982 . Sự khác nhau cơ bản giữa chụp
cộng hưởng từ và chụp X- quang là năng lượng dùng trong chụp
X-quang là năng lượng phóng xạ tia X cịn trong chụp cộng
hưởng từ là năng lượn vô tuyến điện
 Công nghệ chụp hình PET : khá đặc biệt ở việc điều trị và chẩn
đoán bệnh . Trước khi chụp người bênh sẽ được tiêm chất đồng
vị phóng xạ ,sau đó các tia Gamma của máy sẽ ghi hình chẩn
đốn chức năng của các cơ quan trong cơ thể , tùy trường hợp có
thể dùng chính đồng vị phóng xạ để điều trị .
Tuy nhiên các tia bức xạ trên cũng có tác dụng gây tổn thương mơ
DNA ảnh hưởng có hại đến sức khỏe con người ngoài các biện pháp ở
trên , trong thực tế chúng ta đã tìm ra những nguyên tắc và chế tạo ra
rất nhiều công cụ dụng cụ để bảo đảm an toàn cho cơ thế đối với mối
nguy hiểm của bức xạ chiếu ngoài .
 Nguyên tắc ALARA giúp giảm thiểu tác động của tia X lên cơ
thể cho các nhân viên trong phòng can thiệp :
+ Giảm thời gian tiếp xúc với tia
+ Tăng khoảng cách đến nguồn tia
+ Che chắn cẩn thận khỏi nguồn tia
 Các cơng cụ bảo vệ hiện có : giáp chì , kính chì , giáp cổ , găng
tay chì , liều kế , rèm chì , kính treo trần , bộ chuẩn trực ...
 Giải pháp che chắn mới : RADPAD
24