在放射医学和人体辐射防护中,辐射剂量的单位有多种衡量模式和计量单位。
“当量剂量”是较为完整的衡量辐射剂量的衡量模式,是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的辐射量。
所谓当量剂量是用来衡量不同类型和能量的电离辐射对人体造成的生物效应的严重程度或发生几率的大小,并且这个指标已经包含了辐射的权重因子。
那么为什么要考虑权重因子呢?
比如,有两种射线,X射线和γ射线,γ射线的杀伤力大于X射线,也就是说,相同的能量下,γ射线更容易让人体受伤。因此需要一个权重因子来区别这两种射线。
当辐射类型和照射条件不同时,相同的吸收剂量引起的生物效应不同。
其国际标准单位是希沃特,记作Sv。
它代表了受到电离辐射照射的个人的总伤害。
定义:每公斤(kg)人体组织吸收1焦耳(J),为1希沃特(1Sv)。
但因为这个单位太大,所以经常使用的是毫希弗(mSv)、微希弗(μSv)。
它们之间的关系是1Sv=1000mSv=1000000μSv。
戈瑞(Gy)是吸收剂量单位,是指任何被照射物质每单位质量所吸收的任何电离辐射的平均能量。
吸收剂量是电离辐射给予单位质量物质的能量。
严格的定义是电离辐射给予质量为dm的物质的平均授予能量dE被dm除所得的商,用D表示。
它的国际单位制单位是戈瑞(Gy),1Gy=1J/Kg。
以前习惯使用的单位是拉德(rad)。1rad=0.01Gy。
所谓有效剂量的引入是因放射性照射引起的随机性效应(癌症等疾病)的发生概率与当量剂量之间的关系还与受照组织或器官有关,因为各种组织器官对射线的敏感度是不一样的,而人体受到的任何照射几乎总是不止涉及到一个器官或组织。
为了计算辐射给受到照射的有关器官和组织带来的总的危险,在辐射防护中引入了组织权重因子这一概念,有效剂量就是考虑了这一因素后产生的,可以说这是一个既考虑了射线种类也考虑了器官组织权重因子的量。
比如,人的肺和肾脏,因为是不同的组织,所以对辐射的抵抗强度是不同的,因此也需要一个权重因子来区别这两种器官的差异。这也是为什么引入有效剂量的原因。
总的来说,当量剂量和有效剂量并没有非常明显的差别,只是因为特定场景下不同权重因子的考虑而产生的差异。当量剂量考虑的是不同射线的权重因子,有效剂量考虑的是人体不同器官,组织的权重因子。
上面的解释比较术语化,对于不懂物理的人来说可能比较难以理解。
我们会举一个例子来说明这其区别,并且说明为什么在我们的CT检查中用的指标是mSv,而不是mGy。
比如有两个人去做CT胸部检查,一个很胖(100kg),一个很瘦(60kg),对于CT胸部检查来说,辐射剂量(平均有效剂量)为7mSv。这个平均有效剂量就是说我们得让人体吸收多大剂量的辐射才能够让我们得到清晰的图像。那么很容易理解,对于人体,都是由肉和骨骼等等组成的,因此也就是说每一千克的肉体得吸收一定剂量的辐射才能够得到清晰的图像。所以我们说这两个人的吸收剂量是相同的。
但是他们的有效剂量是存在略微的差异的。换个角度解释就是,这个瘦人吸收的总的辐射剂量和胖的人吸收的总的剂量是不同的,因为他们本身的体重不同,但是他们每个人每千克肉体吸收的辐射量是相同的。因此这个胸部CT的7mSv指的就是考虑了所有可能做CT胸部检查的患者的体型大小,得到的一个能够获取清晰图像时,个体所应该吸收的总的辐射剂量的平均值为7mSv。
辐射剂量的单位是mSV,但具体到某次检查,患者常看到的剂量单位是mGy。
每次CT扫描结束后,机器会自动生成一页剂量报告,如图:
其中CTDlvol和DLP两项表示辐射剂量,单位为mGy。
CTDlvol容积CT剂量指数,反应了整个螺旋扫描容积中的层面平均剂量;
DLP用于评价患者该次扫描后接受的总辐射剂量,DLP=CTDlvol*L,L为扫描长度。
从射线的生物损伤大小比较的角度,人们一般使用mSV这个单位,mSV=mGY*K,这个K是常数,常数表如下:
下图是一个患者胸部做CT扫描的剂量报告,
其中DLP值为543.12mGy,
由于受检患者是成人,K值取0.014,
则其接受的X射线的辐射剂量为0.014*76=7.60368mSV。
人体辐射剂量的相关指标
医疗检查中,接受的辐射量











