放射線障害

電離放射線は、放射線の種類、線量、程度、および外部被曝の種類に応じて、組織に様々な損傷を与えます。症状は局所的（例：火傷）または全身的（例：急性放射線症）に現れることがあります。診断は放射線被曝歴に基づき、アルファカウンターまたはガイガーカウンターを用いて行われる場合もあります。放射線障害の治療は隔離と（適応があれば）除染で構成されますが、一般的には支持療法が適応となります。特定の放射性核種による内部被曝の場合は、吸収阻害剤またはキレート剤が使用されます。予後は、最初の24～72時間のリンパ球数を測定することで評価されます。

放射線とは、放射性元素または人工の放射線源（X線管や放射線治療装置など）から放出される高エネルギーの電磁波（X線、ガンマ線）または粒子（アルファ粒子、ベータ粒子、中性子）です。

アルファ粒子は、さまざまな放射性核種（プルトニウム、ラジウム、ウランなど）によって放出されるヘリウムの原子核で、皮膚を 0.1 mm より深く浸透することはありません。ベータ粒子は、不安定な原子（特に 137 Cs、131 I）の原子核から放出される高エネルギー電子です^{。これらの粒子は皮膚をより深く（1～2 cm）浸透し、上皮および上皮下層に損傷を与えます。中性子は、一部の放射性}原子^の原子核から放出され、原子核反応（原子炉、線形加速器など）の結果として生成される電気的に中性の粒子です。組織の深部（2 cm 以上）まで浸透し、安定した原子と衝突してアルファ粒子、ベータ粒子、およびガンマ線を放出します。ガンマ線および X 線は、人体組織を数センチメートルの深さまで浸透できる高エネルギー電磁放射線（光子）です。

これらの特性のため、アルファ粒子とベータ粒子は、それらを放出する放射性元素が体内（内部汚染）または体表面に直接存在する場合に、主な損傷作用を発揮します。ガンマ線とX線は、発生源から遠く離れた場所でも害を及ぼす可能性があり、急性放射線症候群の典型的な原因となります（関連セクションを参照）。

測定単位。測定単位には、レントゲン、グレイ、シーベルトがあります。レントゲン（R）は、空気中のX線またはガンマ線の強度です。グレイ（Gy）は、組織に吸収されるエネルギー量です。グレイあたりの生物学的損傷は放射線の種類によって異なるため（中性子とアルファ粒子ではより高くなる）、グレイで表した線量には、別の単位である線質係数（シーベルト（Sv））を乗じる必要があります。グレイとシーベルトは、現代の命名法において「ラド」と「レム」（1 Gy = 100 rad、1 Sv = 100 rem）に取って代わり、ガンマ線またはベータ線を表す際には実質的に同等です。

放射線被曝。放射線被曝には主に汚染と放射線照射の2種類があります。多くの場合、放射線は両方の影響を及ぼします。

• 汚染とは、放射性物質が体内に侵入し、滞留することです。放射性物質は、通常は塵や液体の形で体内に取り込まれます。外部汚染は皮膚や衣服に付着し、そこから剥がれたり擦り取られたりすることで、他の人や周囲の物体を汚染します。放射性物質は肺や消化管から吸収されるだけでなく、皮膚を透過して体内に侵入することもあります（内部汚染）。吸収された放射性物質は体内の様々な部位（例えば骨髄）に運ばれ、そこから除去されるか崩壊するまで放射線を放出し続けます。内部汚染は除去がより困難です。
• 放射線被曝とは、透過性放射線による影響であり、放射性物質による影響ではありません（つまり、汚染はありません）。通常、この影響はガンマ線およびX線被曝によって引き起こされます。放射線被曝は、全身症状や放射線症候群（関連セクションを参照）を伴って全身に及ぶ場合もあれば、局所症状を伴って体の一部に及ぶ場合もあります（例えば、放射線療法中）。

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放射線障害の病態生理学

電離放射線は、mRNA、DNA、タンパク質に直接、あるいは反応性の高いフリーラジカルの形成を通じて損傷を与えます。高線量の電離放射線は細胞死を引き起こし、低線量では細胞増殖を阻害します。他の細胞成分への損傷は、進行性の低形成、萎縮、そして最終的には線維症を引き起こします。遺伝子損傷は、悪性転化や遺伝性遺伝子欠陥の引き金となる可能性があります。

通常、急速かつ継続的に再生する組織は、電離放射線に対して特に脆弱です。最も放射線感受性が高いのはリンパ球細胞で、次いで生殖細胞、骨髄の分裂細胞、腸管上皮細胞、表皮、肝細胞、肺胞および胆管上皮、腎上皮細胞、内皮細胞（胸膜および腹膜）、神経細胞、骨細胞、結合組織細胞、筋細胞の順となります。

毒性が現れ始める正確な線量は、放射線照射の動態に依存します。つまり、数グレイの線量を一回急速に照射した場合、同じ線量を数週間または数ヶ月かけて照射した場合よりも、より破壊的な影響があります。線量反応は、照射された体の部位によっても異なります。この疾患の重症度は議論の余地がなく、4.5グレイを超える全身照射で致死的な症例が発生します。しかし、数十グレイの線量でも、長期間にわたって体の小さな部位に集中して照射する場合は、十分に耐容される可能性があります（例：がん治療）。

子供は細胞増殖率が高く、細胞分裂の回数が多いため、放射線による障害を受けやすいです。

放射線源

人々は常に自然放射線（背景放射線）に曝されています。背景放射線には宇宙放射線も含まれており、そのほとんどは大気に吸収されます。そのため、高山に住む人や飛行機に乗る人は、背景放射線の影響をより強く受けます。放射性元素、特にラドンガスは、多くの岩石や鉱物に含まれています。これらの元素は、食品や建築材料など、様々な物質に含まれています。ラドンへの曝露は通常、自然放射線の総被曝量の2/3を占めます。

放射線源

放射線中毒の症状

症状は、電離放射線が体全体に影響を及ぼすか（急性放射線症候群）、体の一部にのみ影響を及ぼすかによって異なります。

全身照射後には、いくつかの異なる症候群が発生します。これらの症候群には3つの段階があります。

• 前駆期（照射後0～2日目）には、全身の衰弱、吐き気、嘔吐がみられます。
• 潜伏無症状期（照射後1～20日）
• 病気の急性期（照射後2～60日）。

放射線中毒の症状

放射線障害の診断

急性放射線療法後、全血球計算（CBC）、血液化学検査、尿検査などの臨床検査が行われます。輸血または必要に応じて幹細胞移植を行う場合に備えて、血液型、適合性、HLA抗原の検査が行われます。初期の放射線量と予後を評価するため、照射後24時間、48時間、72時間にリンパ球数を計測します。臨床血液検査は毎週繰り返します。これは骨髄活性をモニタリングするために必要であり、必要に応じて臨床経過に応じて実施されます。

放射線障害の診断

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放射線障害の治療

電離放射線被曝は、爆発や転落などによる身体的損傷を伴う場合があります。これらの損傷は放射線被曝よりも生命を脅かす可能性があり、迅速な治療が必要です。重篤な損傷の治療は、放射線診断および防護サービスが到着するまで遅らせてはいけません。外傷治療で日常的に用いられる標準予防策は、救助者を保護するのに十分です。

放射線障害の治療

放射線障害の予測

医療処置がない場合、全身照射の LD 50 (60 日以内に患者の 50% が死亡する線量) は約 4 Gy です。6 Gy を超えるとほぼ必ず致死的になります。6 Gy 未満の線量では、総線量に反比例して生存が可能です。死亡までの時間も線量 (したがって症状) に反比例します。脳症候群の場合は数時間から数日以内に、胃腸症候群の場合は通常 3～10 日以内に死亡します。血液症候群の場合は、二次感染により 2～4 週間以内、大量出血により 3～6 週間以内に死亡する可能性があります。2 Gy 未満の全身照射線量を受けた患者は通常 1 か月以内に完全に回復しますが、晩期合併症 (癌など) が発生する可能性があります。

治療においては、LD 50 は約 6 Gy ですが、10 Gy の照射後に患者が生存したケースもあります。

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