電離輻射，無論是來自自然背景輻射源(NBG)(地殼中的原始放射性物質和宇宙射線)，還是來自人為輻射源(反應堆、加速器、診斷和放射治療設備、工業源等)，暴露在公眾和工作人員(作為公眾成員)中，都可能引起人體細胞的化學和生物變化，並可能暫時或永久地損害人體細胞。有些細胞會死亡(細胞凋亡)，有些細胞會暫時或永久地變得異常，還有一些作為遺傳物質的DNA受損，可能會導致癌症。細胞也可以根據損傷的嚴重程度進行自我修複，並像正常細胞一樣繼續生存。對細胞的損害程度取決於許多輻射暴露因素，如輻射類型及其能量、LET、劑量和劑量率、危險細胞類型及其敏感性、細胞氧合、環境條件，以及傳遞給細胞的劑量是連續的還是隨時間“分段”的，這是迄今為止在“輻射防護”領域尚未考慮到的概念。

在過去幾十年裏，世界範圍內開展了大量工作，將低劑量/低劑量率電離輻射照射應用於公眾，特別是輻射工作人員的流行病學研究，以估計單位劑量的輻射健康風險，以進一步支持目前正在實施的“線性無閾值(LNT)模型”或“激效模型”或任何其他可接受的模型[2-5]。事實上，這是目前電離輻射應用中工作人員、公眾和環境的輻射防護理念中的主要挑戰性問題之一，以科學上可接受的每單位劑量電離輻射的輻射健康風險來設定標準化的“劑量限製”[6]。目前，對工人的劑量限製係統和流行病學研究隻考慮了高度“分割”的職業暴露，而沒有考慮任何其他來自室內和室外日常生活中的慢性“未分割”NBG輻射的劑量，公眾和工人(作為公眾成員)持續暴露於這些輻射源[1,7-9]。在此背景下，這篇“社論”的目的是突出和強調三個重要概念，以便在輻射防護中實現“因果守恒”[7-9];(i)將職業劑量與作為公眾成員的工作人員所接受的其他輻射劑量結合起來，(ii)進一步強調職業照射以外的劑量，如NBG輻射在估計輻射風險和設定劑量限製方麵的作用，特別是(iii)介紹和證明輻射工作人員所接受劑量的“分餾”在計算綜合劑量方麵的作用;在目前的輻射防護係統[6]中尚未引起關注的概念。

在實驗放射生物學中，一個已知的原理是，隨著傳遞給細胞的輻射劑量的增加，細胞存活的數量或存活分數會下降。存活曲線的形狀取決於輻射類型和能量、LET、劑量和劑量率(單位時間劑量)、劑量分配狀態、氧合、溫度等。事實上，對於細胞殺傷，需要在一定的時間內以已知的劑量率提供規定的劑量。當相同的劑量被分成幾個部分時，為了觀察到相同的效果，例如對細胞的殺傷，應該增加給藥的總劑量。這是由於受損細胞在輻照後幾小時內發生的自我修複機製，取決於上述因素。

在放射治療中，將指定的輻射劑量分配給腫瘤以殺死癌細胞，分成多個較小的劑量分數，通常稱為“劑量分餾”[10]。“劑量分置”的應用，是為了通過摧毀要殺死的癌細胞，最大限度地發揮輻射的積極影響，並通過最大限度地減少任何負麵影響來保護正常細胞。事實上，在細胞水平和放射治療所涉及的劑量上，每一次放射治療後都會發生5個重要的生物過程，從而產生放射治療中分割劑量的好處。這些生物過程包括正常細胞修複亞致死DNA損傷;正常健康細胞的再生，腫瘤細胞重新組合到細胞周期中對輻射更敏感的階段;腫瘤細胞的複氧作用與放射敏感性[10]。雖然這些過程在放射治療中使用的高劑量和劑量率下已經得到了相對較好的研究，但似乎在非常低的劑量和劑量率(例如10µSv.h)下發生此類效應的數據^－1)在輻射防護方麵遇到的問題。在如此低的劑量和劑量率下，特別是對於低let輻射(如伽馬射線)，輻射與細胞內DNA分子的相互作用預計會導致單鏈斷裂，這更容易修複，這可以在γ生存曲線的肩部清楚地注意到。在高劑量的放射治療中，雙鏈DNA斷裂預計是很常見的，這使得細胞更有可能被殺死而不是修複。因此，在輻射防護中常見的極低劑量和劑量率下，細胞可以有效地進行自我修複，如在生存曲線的肩部所觀察到的那樣。

雖然劑量水平和劑量率在觀察放射性生物效應方麵非常重要，但尚未注意到在這種水平上的“劑量分配”，以便在確定劑量限製時，特別是在對工作人員進行流行病學研究時，平衡和標準化每單位劑量的輻射影響和風險。然而，應該指出的是，公眾個人受到的環境輻射，特別是來自NBG輻射的劑量通常是慢性的和“不可分割的”，而工人的職業照射則不可避免地是高度“不可分割的”，因此應適用相關的修正。這種“劑量分餾概念”最近被該作者提出的新的“Universal radiation protection System (URPS) Hypothesis”引入到輻射防護中[1,7-9]。“URPS假說”，基於3個主要原則，如下[1]所示:

1. 為個人(無論是公眾成員，還是作為公眾成員的工人)分配相同的每單位輻射劑量的輻射健康風險，這些輻射劑量來自國家常規輻射或人為來源，
2. 將“標準化綜合劑量係統”(SIDS)應用於任何劑量限製、參考水平等，其基礎是綜合個人從現有照射(如NBG輻射)、計劃照射和緊急照射情況中接受的所有劑量，以標準化個人，特別是工作人員為設定劑量限製和在流行病學研究中估計健康風險而接受的綜合劑量
3. 在一般的輻射防護中以及對個人(特別是工作人員)進行的任何流行病學研究中，考慮到影響個人劑量影響的任何因素，特別是在確定基於健康風險的整體劑量限製和參考水平時考慮到劑量"分餾因子"。

個人，即“公眾”成員或“工作人員”，接受輻射有效劑量(mSv.y-1)，在本社論中也作為劑量使用，主要來自三種暴露情況，如[6];

• 例如，在有核電工業的國家，計劃暴露在1毫西弗的ICMP劑量限製內。Y-1(公眾劑量限製)，
• 現有的暴露通常來自環境輻射，如NBG輻射(或來自過去的做法)，通常是慢性和“未分割的”暴露。聯合國科委會全球平均值為2.4 mSv.y^－1為國家平均NBG敞口的平均值;一個國家與另一個國家的風險敞口不同，
• 緊急暴露情況，如切爾諾貝利或福島核電站事故，情況取決於地點、時間等。

“工人”作為公眾的個體成員接受輻射照射，此外，作為“工人”在日常工作中受到職業照射。雖然作為公眾個體成員的“工作人員”所接受的劑量(例如NBG輻射)是“不分餾的”，但工作人員在職業上接受的劑量是高度“分餾的”。一個公眾成員接受的除國家常規輻射之外的劑量，例如醫療照射，占全國公眾平均照射的很大一部分，是高度“分散的”，為了下麵的演示目的，這裏沒有考慮到這一點。

根據“URPS假說”[1]，在估計一名工作人員的綜合有效劑量時，通常應考慮作為現有和計劃暴露情況下的公眾個體成員的“分餾”職業劑量和長期“不分餾”劑量。事實上，“劑量分餾”對輻射防護理念、概念和程序產生了嚴重影響，進而對工作人員的全年有效劑量產生了影響。通過考慮照射情況的劑量及其相應的分餾因子，“工作人員”的有效劑量可由式(1)表示為:

^w我_援助(mSv.y^－1) = e_oxF_o+ E_{希臘國民銀行}xF_{希臘國民銀行}+ E_pesxF_pes+ E_阿寶xF_阿寶(1）

在那裏;

^w我_援助=工作人員年綜合劑量(mSv.y^－1)，

E_o=年職業劑量(mSv.y^－1)，

F_o=職業劑量的分餾因子，

E_{希臘國民銀行}=年全國平均NBG劑量(mSv.y^－1)，

F_{希臘國民銀行}= NBG劑量分餾因子，

E_pes=作為公眾成員的計劃暴露情況的年劑量(mSv.y^－1)，

F_pes=計劃照射情況有效劑量的分餾因子

E_阿寶=每年公共其他劑量，和

F_阿寶=其他劑量的分餾因子。

因此，一個工人wI援助的年綜合劑量(mSv.y^－1)可化為一般式(2):

^w我_援助=∑_我E_我．F_我（2）

^w我_援助=工人年綜合劑量(mSv.y^－1)，

E_我=暴露類型(i)的有效劑量(mSv.y^－1),

F_我=暴露類型(i)的分餾因子。

為什麼職業暴露被認為是高度分餾的原因之前已經討論過[1,7-9]。然而，為了這篇社論的目的，這裏引用了以前一篇文章中的一段:“例如在法國、英國(英國)和美國(美國)或世界上許多其他國家的工人，每年工作250天，每天工作8小時，每年總共工作2000個工時。在工作日，兩個職業暴露時段之間至少有16個小時，周末約有68個小時，發達國家年假期間至少有15天，在一些發展中國家，由於假期很多，持續時間很長。如上所述，由於職業照射是高度分餾的，應對職業劑量應用"分餾因子"，以估計輻射工作人員的健康風險並確定劑量限度。“分餾因子”可適用於任何輻射照射，取決於其連續性和分餾程度，無論是對工作人員還是對公眾。

當然，考慮到在職業暴露或流行病學研究的劑量整合中沒有分餾效應是高度保守和保護性的，但URPS概念表明，這可能過於保護性，需要付出高昂的代價。另一方麵，通過考慮在綜合劑量計算中應用分式因子的“標準化方法”，以真正考慮因果關係和成本效益分析，“人-西弗特的貨幣價值”以及相應的核設施的成本，例如，核電將大大降低，輻射恐懼將大大降低，除其他外，它在LNT模型和興奮模型之間架起了橋梁。輻射防護的保守主義一直是原則，但過於保守代價高昂，也不合理。

為了以圖解的方式說明輻射防護中的“劑量分式概念”，本文以美國輻射工作人員為例(由於可獲得相關暴露數據)。同樣，對於這個演示，隻考慮了來自NBG輻射和職業暴露的大劑量。該患者為國際核工作人員研究(INWORKS)(法國、英國和美國)的參與者，其職業暴露的平均累積劑量為25毫西弗，平均年齡為58歲[4,5]。這名工人也作為公眾的一員，額外獲得了6.2億美元^－1全國平均公眾曝光率;3.1 mSv.y^－1來自慢性NBG輻射和3.1來自其他來源，其中醫療照射是主要部分[12]，但在本演示中隻考慮NBG輻射劑量。因此，這名工人從出生起就接受了大約58 y × 3.1 mSv.y^－1=180毫西弗從“未分割的”NBG劑量與假設的分割因子(F_{希臘國民銀行})，約為1.0，終身職業劑量為25毫西弗，應用可變職業分餾因子(F_o) 0.1至1.0。通過應用使用相關劑量和F值的公式(2)，圖1顯示了工人的綜合壽命劑量作為Fo的函數，一次隻考慮平均累積“分餾”職業劑量25 mSv(低反應)，一次將這些值與平均獲得的58歲壽命“未分餾”NBG輻射劑量(180 mSv)(高反應)進行積分。

圖1:工作人員將終生劑量作為職業分餾因子(F_o）;一次隻考慮25 mSv(低反應)的平均累積“分餾”職業劑量，一次將這些值與58歲終身“未分餾”NBG輻射劑量(180 mSv)(高反應)的平均達到相結合。

如圖1所示，F_o減少，即分級劑量間隔時間增加，有效職業劑量減少;職業暴露的實際情況。另一方麵，當職業劑量被不同的Fo修正並加入到180 mSv NBG劑量時，可以看到NBG劑量占主導地位，事實上，即使F_o=1被應用。圖1高度展示了NBG輻射在綜合劑量中的作用和F_o在減少工作人員所接受的實際職業劑量方麵，迄今為止在全世界的輻射防護實踐中沒有考慮到什麼。當F的精確值被確定時，F的分餾因子_o=0.5將大大改善職業暴露的實際影響。事實上，如果我們假設現有的國際放射劑量標準風險因素是基於目前對健康風險估計的最先進理解的最佳因素，那麼考慮到F的中等值，目前的職業照射劑量限製_o以=0.5為例。

確切的F_o尚未被仔細確定並標準化以供全球使用。然而，F_o，如圖1所示，說明如果職業劑量被分割，其值與NBG劑量相比是相當低的。如果其他劑量也算在內，那麼在其他照射的波動範圍內，現在的職業劑量甚至可以忽略不計。特別是這種“劑量分餾概念”在一般的流行病學研究中，特別是在職業暴露研究中應用尤為重要，因為目前在工人的流行病學研究中，隻考慮職業暴露，甚至主要是外部暴露[2-5]。

總之，作者認為，在“URPS假設”下提出的理念、概念和程序是新穎的科學和實踐學科，具有全球輻射防護標準化的願景、戰略和計劃[1,7-9]。特別是通過“劑量整合”在輻射防護中引入“劑量分餾概念”，可以演變目前世界範圍內對輻射防護實施的認識和現狀。目前在輻射防護實踐中采用基於廣島和長崎照射情況的LNT概念(其本身是應用於職業性“分餾”照射的相對“非分餾”照射)使用的健康風險因素，以及目前正在進行的僅基於職業照射甚至僅基於外部照射的輻射/核工作人員流行病學健康風險研究[2-5]，可能會受到損害。作者誠邀輻射防護專家就“URPS假說”提出的概念提出傑出的反饋意見，以便在必要時進一步驗證這一概念，以在全球範圍內建立“通用輻射防護係統”和“標準化綜合劑量係統”作為21個國家的輻射防護係統^聖世紀。

確認

沒有從任何來源獲得資金，也沒有利益衝突。

參考文獻

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引用:Sohrabi M(2017)輻射防護中的劑量分餾概念以標準化風險/劑量限製和流行病學研究。J流行病學公共衛生Rev 2(4): doi http://dx.doi。org/10.16966/2471 e103——8211.

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收到日期:2017年8月1日

接受日期:2017年9月1日

發表日期:2017年9月8日