放射線障害

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
移動： 案内, 検索
Star of life caution.svg
 ウィキペディアは医学的助言を提供しません。免責事項もお読みください。
放射線障害
分類及び外部参照情報
広島市への原子爆弾投下による急性放射線症候群からの回復期にある少女。
ICD-10 T66.
ICD-9 990
MedlinePlus 000026
eMedicine article/834015
MeSH D011832

放射線障害とは、生物体が電離放射線に被曝することにより発生する障害の総称である。

目次

[編集] 概要

放射線障害は、社会医学的な分類（出現パターンによる分類。 発症率の特徴と発病プロセスの違いによって「確定的影響」と「確率的影響」の二つに分類。）と臨床医学的な分類（影響パターンによる分類。 急性障害、晩発性障害、および胎児への影響、に分類。）の2つの体系によって、下表のように分類することができる。

放射線障害の分類
臨床医学的分類
（影響を与える領域と発症時期による分類）		 疾患名 社会医学的分類
（発症率および発病プロセスの違いによる分類）
身体的影響 早発性（急性）障害 急性放射線症候群、不妊 確定的影響
晩発性障害 放射線性白内障、胎児への影響（胎児の奇形など）、加齢（老化）現象
悪性腫瘍（癌、白血病、悪性リンパ腫） 確率的影響
遺伝的影響 染色体異常（突然変異）

本項では、臨床医学的見地より、主として「影響パターン」による臨床医学的分類に基づいて述べていくこととする。これは、放射線医学の観点から、影響を与える領域と発症時期によって分類したものである。

[編集] 社会医学的分類

詳細は「放射線医学#しきい線量と影響の事例」を参照

放射線防護の観点から、1977年のICRP勧告によって提唱された、出現パターン（発症率と発症メカニズム）による分類である。このときには確率的影響と非確率的影響とされていたが、1990年の勧告で、非確率的影響は確定的影響と改称された。

確率的影響
放射線被曝によって、個々の細胞が障害を受ける（遺伝情報が損傷する）ことにより生じるもの。個々の細胞が障害を受けるかどうかは確率的であることからこの名があり、原則として、放射線量の増加とともに影響の発生率は増加する。
確率的影響は、ひとつの体細胞あるいは生殖細胞が放射線の影響を受けた上で生存し、がん細胞あるいは受精卵となった上で増殖・出生するプロセスの成立・不成立を確率として捉える。
確定的影響
短時間の被曝線量が一定値（しきい線量）以上になると、細胞の死滅も一定量以上となり、症状が現れる（その症状の出現頻度が急増する）もの。被曝線量の増加とともに、障害はひどくなり、発症率も100%に達するまで増加する。
確率的影響と確定的影響の関係
確定的影響は確率的影響と独立ではない。個々の細胞が放射線障害を受けて機能を失うかどうかは確率的である。線量の増加に伴って障害細胞の発生頻度が増加し、ある領域内での障害細胞数が一定数を超えて臨床症状が現れたときに確定的影響として認識される。このとき、重篤度は障害細胞数の多寡となる。

[編集] 病態（細胞・遺伝子の障害メカニズム）

電離放射線は、その名の通りに電離（原子を構成している電子を吹き飛ばし、分子を切断すること）をひき起こす作用がある。

電離放射線の生体への障害作用は、いずれも、この電離作用によって、生体細胞内のデオキシリボ核酸（DNA）を傷害することによって引き起こされる。傷害機序は、電離作用によってDNA鎖が直接的に傷害される場合と、電離作用によって生成されたラジカルや過酸化水素、イオン対によって間接的に傷害される場合の二種がある。

DNAは遺伝子の媒体であるため、DNA鎖の損傷は、遺伝情報の損傷と同義である。DNAは2重のポリ核酸の鎖からなっているが、その片方だけが書き換えられたのであれば、酵素のはたらきにより、もう一方のタンパク質の鎖を雛型として数時間のうちに修復される。しかし、2本の鎖の同じ箇所が書き換えられた場合は修復はきわめて難しくなる[参考 1]。修復が不可能な場合は、プログラム細胞死を起こすか、DNA鎖が損傷したまま細胞が生き残る。

DNA鎖が損傷したまま細胞が生き残り、損傷が固定化された場合、細胞の活動が異常化し、がんや白血病を引き起こす場合がある。これが社会医学的分類における確率的影響であり、日常生活で自然に浴びる程度の少量の被曝でも発生する可能性がある。また、多量の放射線に被曝した場合、特定の器官において多数の細胞がプログラム細胞死を引き起こし、急性の身体障害を引き起こす。これが、社会医学的分類における確定的影響である。これらの影響が蓄積・拡大して身体機能を低下させるようになったものが放射線障害である。[参考 2]

その機序の関係上、細胞分裂の周期が短い細胞ほど、放射線の影響を受けやすい（骨髄にある造血細胞、小腸内壁の上皮細胞、眼の水晶体前面の上皮細胞などがこれに当たる）。逆に細胞分裂が起こりにくい骨、筋肉、神経細胞は放射線の影響を受けにくい。これをベルゴニー・トリボンドーの法則と呼ぶ。

[編集] 身体的影響

体細胞が被曝を受けることによる、当該細胞が構成する臓器に対する影響である。

[編集] 早発性放射線障害

被曝直後より出現する急性期症状で、急性放射線障害ともいう。上表の通り、いずれも確定的影響によるものである。

[編集] 急性放射線症候群

詳細は「急性放射線症候群」を参照

細胞の放射線にたいする感受性は、活発に分裂している細胞ほど高くなり、造血器などの細胞再生系が最も影響を受けやすくなる。

1Gy(グレイ)以上被曝すると、一部の人に悪心、嘔吐、全身倦怠などの二日酔いに似た放射線宿酔という症状が現れる。

1.5Gy以上の被曝では、最も感受性の高い造血細胞が影響を受け、白血球と血小板の供給が途絶える。これにより出血が増加すると共に免疫力が低下し、重症の場合は30-60日程度で死亡する。

皮膚は上皮基底細胞の感受性が高く、3Gy以上で脱毛や一時的紅斑、7-8Gyで水泡形成、10Gy以上で潰瘍がみられる。

5Gy以上被曝すると、小腸内の幹細胞が死滅し、吸収細胞の供給が途絶する。このため吸収力低下による下痢や、細菌感染が発生し、重症の場合は20日以内に死亡する。

15Gy以上の非常に高い線量の被曝では、中枢神経に影響が現れ、意識障害、ショック症状を伴うようになる。中枢神経への影響の発現は早く、ほとんどの被曝者が5日以内に死亡する。

[編集] 晩発性放射線障害

晩発性放射線障害（英語: late radiation injury）とは、数年ないし数十年後に出現する放射線障害である。

白血病をはじめとした各種の悪性腫瘍、放射線性白内障などの発病率が上昇するほか、胎児への影響もこのカテゴリに含まれる[参考 3]。

被曝後に速やかに生じ、因果関係も明確である早発性障害とは異なり、晩発性障害は、長期間経過したあとの発癌など（被曝と関係なくとも一定頻度で生じうる）であるため、その因果関係を示すには統計的、疫学的な取り扱いを要する。

[編集] 確定的影響

放射線性白内障
放射線性白内障（radiation-induced cataract）は、放射線被曝による水晶体上皮細胞（LEC）のプログラム細胞死と、これに引き続く線維化によって生じる。0.5〜1.5Gyの被曝で混濁が認められ、5Gy以上の被曝で、視力障害を伴う白内障となる。混濁は後極後嚢下に現れる。[参考 2]
胎児への影響

詳細は「#胎児への影響」を参照

胎内被曝による身体的影響は、基本的には確定的影響による晩発性障害として分類される。

[編集] 確率的影響

白血病、悪性リンパ腫、癌などの悪性腫瘍や加齢（老化）現象がこれにあたる。

ある程度まとまった被曝量がある場合、その発癌性は統計的に明確に検出でき、過去に様々に検証されている。広島、長崎の被爆者の追跡調査データから、100mSv以上の被曝について、被曝線量と発ガンの確率が比例していることが分かっている[1]。50mSv以上の急性被曝については被曝線量と発ガンの増加が関連しているらしいことが知られているが、相関関係は明瞭でない。

東北大学の医師 瀬木三雄がおこなった、5〜9歳の日本の子どもの1000人あたり がん死亡率の統計によると、広島・長崎の原爆投下から5年後に小児がんによる死亡率が3倍にはね上がり、その後も核実験のたびにその5年後に死亡率が急上昇した。1965年には戦前の7倍に達し、その後、大気圏内で核実験がおこなわれなくなると、死亡率は低下傾向を示した[参考 4]。また、チェルノブイリ原発事故によって日本にも放射性降下物が降ったが、その降下物の量に相関して10年後に乳がんの死亡率が跳ね上がっているとする研究結果がある[参考 5]。

1990年のICRP勧告60号においては、放射線に起因する発がんの確率は被曝線量に対する二次式の形で増えると評価されている。線量が低いときには二次項は一次項よりずっと小さくなるので、実用上は一次式で表される（すなわち線量と発がんの確率は比例している）。その比例係数は0.05、すなわち被曝1シーベルトごとにがん発生の確率が5%上がるとしている。なお、線量の大小とがんの重篤度の間には関係が無い。

一方で、たとえば検診レベルのX線画像検査や、原子力発電所の周辺住民が受ける被曝の影響、といったものを考える場合、問題は複雑である。これらはせいぜい数mSv、ないしそれより小さい被曝量であり、放射線以外の理由による発癌の方がずっと多くある中で、被曝による癌発生率の微妙な増加が、あったのか無かったのかを疫学的・統計学的に確認することが難しいからである。少量の被曝がもたらす影響については様々な考え方があるが、最も代表的かつ一般的な考え方が直線しきい値無し仮説（LNT仮説）である。これは、低量の被曝でも癌などになることがあり、被曝量と発生確率は比例するというものである[2]。

「被曝#低線量被曝を巡る議論」も参照

[編集] 遺伝的影響

生殖細胞の被曝によるもので、当該個体の次の世代（子供）に対する影響である。すなわち、精子や卵子が被曝を受けることにより、これらの生殖細胞がのちに受精して成長した個体に影響を及ぼすもので、突然変異などが生じる。

ただし、日本への原子爆弾投下による被爆者における疫学的調査においては、被爆者の子孫において遺伝的影響の有意な増加は認められておらず、2011年現在では、動物実験での報告があるのみとなっている。[参考 2]

[編集] 胎児への影響

受精前の生殖細胞に対する被曝で遺伝的影響が生じるのに対し、これらの細胞が受精したのち、受精卵から胎児の期間に被曝を受けた場合の影響は、基本的には身体的影響に準じたものとなる。しかしこの期間は、放射線に対して非常に感受性が高く、奇形など特異的な障害を生じることから、本項においては、特に分けて述べることとする。

[編集] 胎児の週齢による差異

障害を来す線量は、妊娠受胎後8〜15週齢で0.1Gy、16〜25週齢で0.2Gyである。これらの時期は、胎児の神経系が急激に発達する時期であるので、被曝によって神経細胞がプログラム細胞死を来すことによって障害を来すものと考えられている。発達段階によって奇形、知能障害、発育障害などの障害も発生する。このため、妊娠中の女子については腹部の被曝および放射性物質の摂取による内部被曝についてより厳しい防護基準が適用されている。

妊娠中に胎児が被曝した場合には、胎児への影響が起こりうる。受精から9日目までの間に受精卵が被曝すると、受精卵は死亡する。その後、受精から8週間までは、受精卵は活発に細胞分裂しながら胎児の体を構成するさまざまな臓器に分化していくので、この時期が放射線に対する感受性が高い。この時期に100ミリシーベルト以上の被曝をすると、奇形発生、精神発達遅延が確定的に生じることが知られている。[参考 6]。

妊娠2か月以降の胎児は既に臓器が形成された後であるから、奇形発生はないとされている[参考 7]。ただし、妊娠全期間の被爆について、小児病（発がん）などの確率的影響が生じることが知られている[参考 6]。

[編集] 蓋然性に関する検討（被曝量と胎児の障害との相関について）

1950年代後半までに、被曝に関連した小頭症および知的障害の発生増加が明らかにされた[参考 8]。胎内被曝による小頭症は、重症になると知能遅滞が現れ、義務教育を修了できない状態になる。広島大学医学部を中心とした調査では、1963 年の時点で、22 人の知能遅滞者を認めている[参考 9]。

統計的な研究が行われた例をあげると次のようなものがある。

  • 線量が5mSv未満と推定された胎内被曝者においては、1,068人中9人（0.8%）に重度知的障害が診断された
  • 線量が5mSv以上と推定された胎内被曝者においては、476人中21人（4.4%）が重度の知的障害と診断された[参考 10]

[参考 11] 重度知的障害が発生する確率は、被曝線量および被曝時の胎齢と強い関係があり、特に発達の著しい段階では影響が大きいことが明らかになっている。知的障害の発生は、受胎後8-15週で被曝した人に劇的に増加が顕著であり、受胎後16-25週で被爆した人ではそれよりも少なかった。一方、受胎後0-7週、または26-40週で被爆した人では全く見られなかった。また、重度の知的障害に至らない場合でも、受胎後8-25週で被曝した人に、線量の増加に伴う学業成績とIQ指数の低下が認められ、発作性疾患の発生増加も明らかになった。[参考 12][参考 13][参考 14][参考 15]

別の研究では、6人の重度知的障害者について脳のMRI診断が行われており、受胎後3カ月目から4カ月目に被曝すると、脳の構造に明らかな異常が引き起こされることが示唆されている。小児期被曝者と同様、広島原爆研究において毎年行われた胎内被曝者の身体測定でも、性や被曝時の胎児の週齢に関係なく高線量被曝群において成人時（18歳）の身長、体重の全体的な減少が観察されている。[参考 10]。

[編集] 胎児への確定的影響

放射線の影響によって、5mSv程度でも4.4%の高確率な知的障害発生が認められているが、確定的な知的障害の発生についての被曝線量の閾値についての報告も行われている。すなわち、どれだけの放射線を被曝した場合に、ほぼ確実に精神発達障害を生じるだろうか？という研究である。しかしながら、サンプル数が非常に限定されており、閾値の算出には変遷がある。[参考 15]。

この閾値の確定は統計的な難しさがある。というのはわずかな放射線被曝量で、症状が発生するケースはそもそもサンプルが得られにくいためである。従って、線形のモデルを採用するか、あるいは指数関数を用いたモデルを採用するかでさえ、確定させることが難しい。

とくに顕著な影響の観察されたサンプルの多い、受胎後8-15週で被曝した人による解析を採用した場合

  • 単純な線形モデルによって線量と発生確率の関係をフィットした場合、わずかな線量でも被曝の影響があると言える(閾値なし)
  • 広島の被曝者のデータを指数関数的に減少するモデル関数でフィットし、95%限界を求めた場合、150mSvで確定影響が生じることになる。この数値は、ICRPやIAEAの勧告に最もよく採用されている。

広島原爆で報告されるケースに21の追加ケースを含めた別の解析では、

  • 指数関数モデルを採用した場合の閾値が50mSvとなる。

1987までは、150-250mSvに知的障害発生の閾値があるものと考えられていたが、後の研究では、この閾値のレンジは60-310mSvの範囲内にあると修正する方が妥当であると報告されている。[参考 15]

[編集] 治療

[編集] 病院前救護

詳細は「CBRNE#対処要領」を参照

2次被曝の拡大を防ぐことが最優先である。このため、現場においては、まず放射線と放射性物質による汚染レベルに応じたゾーニングが実施される。続いてPPE（個人防護具; 放射線防護服）を装着した対処要員により、被災者の搬出が行なわれる。

爆心地周辺はホット・ゾーンとして指定され、レベルA・Bの放射線防護服を着用する必要があるため、この段階で救護手技が行なわれることは稀である。医療的な救護活動は、外縁部など放射線レベルが低いウォーム・ゾーンより開始され、災害派遣医療チームによりトリアージおよび応急処置が行なわれる。また、放射線防護服によっても、放射線被曝を完全に防護することは不可能であることから、対処要員の被曝量を厳密にモニタリングすることが求められる[参考 16]。

致死量の放射線を被曝していてもすぐには症状が現れないため、核爆発を伴わない臨界事故や放射能漏れにおけるトリアージは、症状やバイタルサインでなく被曝線量の推測に基づいて行わなければならない。即ち、救出時点で元気であっても致死量の線量を浴びた被災者は（傷病者多数であれば）少線量の被災者よりも後回しにする必要がある[参考 17]。例えば、東海村JCO臨界事故において、間近で被曝した3名のうち1名は全く元気であったが致死量の放射線を浴びており211日後に死亡した。また、最も間近の1名も危篤ではあったが数日後に心肺停止となるまでは意識があった。核爆発を伴っていればさらに爆傷に対するトリアージのガイドラインも考慮する必要がある。

[編集] 診療

「急性放射線症候群#予後・治療」も参照

症状の緩和、腫瘍や骨髄不全等に対する治療、および体内に取り込まれた放射性物質の排泄を促す治療を行う。被曝後すぐには症状が現れないことに注意が必要である。

[編集] 放射線障害の歴史

放射線自体は19世紀末に発見されたが、その影響については暫く認識されなかった。1895年にX線を発見したウィルヘルム・レントゲンはX線の照射による指の火傷を経験したが、それはオゾンによるものと考えた。

1896年にはX線による放射線皮膚炎、目の痛み、皮膚炎を伴わない脱毛、火傷などの障害が報告された。 その後1901年にはモルモットの死亡、動物実験での流産、1902年には慢性X線潰瘍から皮膚がんへの悪性転化、1911年には白血病の誘発、1919年には胎児へのX線照射による奇形の発生が報告された。また職業病としての報告例も増加し、1924年にはシュネーベルク病（シュネーベルク地域の鉱山労働者におけるラドンによる肺がん）が報告されたほか、時計の文字盤にラジウムを塗っていた女子作業者（ダイアル・ペインター）においては、1923年にはラジウム顎、1926年には再生不良性貧血、1929年には骨肉腫の発生などが報告された。1927年にはハーマン・J・マラー がショウジョウバエへのX線照射による遺伝的影響を発見した[3]。

放射線障害が認知されるまでは、多くの医者や企業が放射性物質を使ったまがい物の治療法や薬を、特効薬（en:Patent medicine、en:Radioactive quackery）として処方・販売した。例えばラジウムを使った浣腸、ラジウム入りトニックウォーターなどが販売された。これらに対し1898年にラジウムを発見したマリ・キュリーはラジウムの人体に対する影響はよく解っていないので止めるべきだと警鐘を鳴らした。彼女自身も放射線障害の再生不良性貧血で1934年に死亡した。1930年代には多くの放射性物質服用者の死亡や障害が明らかになり、放射性物質入りの薬の販売は途絶えた。

しかしながら、それでも放射線の影響は完全には理解されておらず、1945年と1946年には デーモン・コアにより科学者が死亡した。

1945年の広島・長崎への原爆投下による被爆者の治療や生存者の健康調査などにより、放射線障害の研究が進んだ。日本の医療機関の他にアメリカは広島と長崎にABCC（後の放射線影響研究所）を設置し、これらの医療機関などの診断・治療、調査により多くの知見が得られた。

[編集] 脚注

  1. ^ 低線量放射線の健康影響について
  2. ^ 放射線の確定的影響と確率的影響（原子力百科事典 ATOMICA）
  3. ^ ATOMICA「放射線障害に関する歴史上の出来事」

[編集] 参考文献

  1. ^ 「放射線 その利用とリスク」地人書館、エドワード・ポーチン著、中村尚司訳、昭和62年4月10日初版第1刷
  2. ^ a b c 衣笠達也 「放射線障害」『新臨床内科学 第9版』 医学書院、2009年。ISBN 978-4-260-00305-6。
  3. ^ 「第14章 環境保健」『サブノート 保健医療・公衆衛生 2011』 メディックメディア、2010年10月。ISBN 978-4-89632-349-8。
  4. ^ 矢ヶ崎克馬 『隠された被曝』 新日本出版社、2010年、46-47頁。ISBN 978-4406053730。
  5. ^ 肥田舜太郎、鎌仲ひとみ 『内部被曝の脅威-原爆から劣化ウラン弾まで-』 筑摩書房、2005年、38-40頁。
  6. ^ a b 山下 一也 (著) 『医療放射線技術学概論講義 放射線医療を学ぶ道標』本放射線技師会出版会 (2007/10/25)
  7. ^ 読売科学選書28「放射能 見えない危険」草間朋子、ISBN4-643-90037-7
  8. ^ 日本原子力学会誌: Journal of the Atomic Energy Society of Japan, 第 15 巻、1～446 ページ
  9. ^ 『原爆被爆者援護のあゆみ: 被爆者白書 : 被爆40年』広島県環境保健部原爆被爆者対策課, 1986 - 258 ページ
  10. ^ a b Nakashima E: Relationship of five anthropometric measurements at age 18 to radiation dose among atomic-bomb survivors exposed in utero. Radiation Research 1994, 138:121-6
  11. ^ A review of forty-five years study of Hiroshima and Nagasaki atomic bomb survivors. Brain damage among the prenatally exposed., Otake M, Schull WJ, Yoshimaru H. J, Radiat Res (Tokyo). 1991 Mar;32 Suppl:249-64.
  12. ^ Otake M, Schull WJ, Yoshimaru H: Brain damage among the prenatally exposed. Journal of Radiation Research (Tokyo) 1991; 32(Suppl):249-64. (A review of 45 years' study of Hiroshima and Nagasaki atomic-bomb survivors)
  13. ^ Otake M, Yoshimaru H, Schull WJ: Prenatal exposure to atomic radiation and brain damage. Congenital Abnormalities 1989; 29:309-20.
  14. ^ 『日本の原爆記錄, 第 10 巻』 家永三郎, 小田切秀雄, 黒古一夫,日本図書センター, 1991
  15. ^ a b c Threshold for radiation-related severe mental retardation in prenatally exposed A-bomb survivors: a re-analysis,1996, Vol. 70, No. 6 , Pages 755-763 (doi:10.1080/095530096144644), International Journal of Radiation Biology
  16. ^ 厚生労働科学研究事業「健康危機管理における効果的な医療体制のあり方に関する研究」班 『救急医療機関におけるCBRNEテロ対応標準初動マニュアル』 永井書店、2006年。ISBN 9784815918415。
  17. ^ Robert A.De Lorenzo、Robert S.Porter、徳野慎一、越智 文雄 『大量破壊兵器事案における救急処置』 じほう、2004年。ISBN 978-4840732345。

[編集] 関連項目

[編集] 外部リンク

 出典は列挙するだけでなく、脚注などを用いてどの記述の情報源であるかを明示してください。記事の信頼性向上にご協力をお願いいたします。このタグは2010年12月に貼り付けられました。
表・話・編・歴
放射線 (Physics & Health)
主要記事
放射線と健康
関連記事
執筆の途中です この「放射線障害」は、医学に関連した書きかけ項目です。この記事を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（プロジェクト:医学／Portal:医学と医療）。
「http://ja.wikipedia.org/w/index.php?title=%E6%94%BE%E5%B0%84%E7%B7%9A%E9%9A%9C%E5%AE%B3&oldid=41235312」より作成
個人用ツール
名前空間

変種
操作
案内
ヘルプ
ツールボックス
他の言語