醫療器械電磁輻射對人體的傷害與防護

蔡道文，雷焰，雷元義

1.湖北荊州市胸科醫院，湖北 荊州434100；2.湖北中醫藥高等專科學校，湖北 荊州 434020

醫療器械電磁輻射對人體的傷害與防護

蔡道文1，雷焰2，雷元義2

1.湖北荊州市胸科醫院，湖北 荊州434100；2.湖北中醫藥高等專科學校，湖北 荊州 434020

近20來年，隨著大型醫療器械、家用電器普及應用，電磁場對人體危害越來越大，因此宣傳和普及這方面知識是尤為重要的。本文就電磁輻射（X射線、微波）、電磁場對人體的危害，防護等問題進行了闡述，希望有所裨益。

電磁波輻射；X射線損傷機理；對人體傷害；輻射防護

大型醫療器械和家用電器的普及在造福人類的同時，其產生的電磁場也起著電磁污染的作用。這些電磁污染擾亂人體的自然生理節律，使人體熱調節系統失調，并助長癌細胞生長，使癌癥發病率增高。因此，電磁波污染被稱之為繼水污染、空氣污染、噪音污染之后的第4大公害[1-3]。

1 電磁污染的基本知識

1.1 電磁波污染

電磁波污染是指醫療器械（CT、MR、X射線機、直線加速器、微波治療儀等）和各種電子生活產品（計算機、空調機、移動電話、電視機、電冰箱、微波爐、卡拉OK機、電熱毯等）在正常工作時所產生的各種不同波長和頻率的電磁波。

1.2 電磁輻射

電磁輻射是指能量以電磁波的形式通過空間傳播的現象，可分為天然和人為兩種[4]。天然電磁輻射是某些自然現象引起的，包括雷電、火山噴發、地震、太陽黑子活動引起的磁暴、新星爆發、宇宙射線等。人為電磁輻射指人工制造的各種系統、電氣和電子設備所產生的電磁輻射，包括脈沖放電、工頻交變電磁場、射頻電磁輻射等。

2 輻射方式

2.1 電磁脈沖

雷電及核爆炸產生的是最典型的電磁脈沖，而大型醫療設備，如CT、MRI、直線加速器、激光發生器等因都有大的瞬時電流通過，從而伴有電磁脈沖的產生。

2.2 電磁泄漏

現代醫療器械所采用的寬頻帶數字信號經連接導線、鍵盤、打印機或經所控主機件，如CT的掃描架、MRI的梯度射頻柜等部件產生輻射泄漏。

2.3 電磁噪聲

電磁噪聲它主要包括動力配電輸電線電暈噪聲，接觸器線圈加電時的自身噪聲及觸點開合時放電引起的噪聲，磁共振射頻噪聲和準分子激光噪聲等。

2.4 工頻電場干擾

大型醫療設備功率大、電壓高，尤其是X射線機類型設備，預備態和激發態功率相差很大，導致供電線路電流瞬間切換，產生工頻電磁干擾。

2.5 X射線的損傷機理

當X線照射人體與機體細胞、組織、體液等物質相互作用，引起物質的原子或分子電離，因而可以直接破壞機體內某些大分子結構。如使蛋白分子鏈斷裂，核糖核酸或脫氧核糖核酸的斷裂，破壞一些對物質代謝有重要意義的酶等，甚至可直接損傷細胞結構。

3 對人體的危害

電磁場對人體的危害分為高頻和低頻電磁波危害兩種。其中高頻電磁波所產生的電磁輻射具有很高的能量，是一種電離子輻射現象，其效應會對各種生命組織和遺傳物質造成嚴重傷害，嚴重者會導致灼傷和腫瘤的形成[6]。例如：MRI的射頻、梯度系統，CT及X射線機中的高壓發生器，醫用加速器中的微波系統等。

低頻電磁波是一種非離子化輻射。例如：MRI等頻率低于3kHz的電磁場，可以深入到人體器官內部，通過吸收各組織的能量而產生熱量，從而導致對電磁性過敏的人產生心悸、失眠、出汗、疲乏等不良反應。

3.1 傷害眼睛

對于人的眼睛，當微波的功率度大于10mW·cm-2，小于300mW·cm-2時，產生不可恢復性損害。在500MHz以上，白內障形成的最小功率密度約150mW·cm-2，100min。低于500MHz的頻率引起眼損害的可能性不能完全排除。

3.2 影響生殖功能

電磁輻射強度大于5～10mW·cm-2時可以使睪丸染色體出現畸變和有絲分裂異常。長期接觸超短波發生器和接受微波照射的人，男性性功能下降，陽痿。當微波輻射使睪丸溫升超過35℃時，精子的產量會明顯減少或停止而影響生育；女性則出現月經周期紊亂，卵細胞出現變性，破壞排卵過程而失去生育能力；妊娠婦女在早期或在妊娠前，接受了短波透熱療法，會使子女出現先天性缺陷。

3.3 損害中樞神經系統

神經系統在電磁輻射低強度反復作用后，中樞神經系統機能發生改變，會出現神經衰弱癥候群。主要表現有頭痛頭暈、疲勞無力、記憶力減退、失眠多夢、嗜睡，白天打瞌睡，易激動，多汗，心悸，胸悶，脫發等。其中入睡困難，無力，多汗和記憶力減退更為突出。大腦皮質細胞活動能力減弱，并造成腦損傷。

3.4 對血液系統的影響易患心血管疾病

高強度電磁輻射連續照射全身，可使體溫升高產生高溫的生理反應，如心率加快、血壓升高、呼吸頻率加快、喘息、出汗等。嚴重時還會出現抽搐、呼吸障礙和直至心跳變慢，最后停跳。長期輻射可引起白細胞總數升高，多核細胞、淋巴細胞、嗜酸性粒細胞增多，而紅細胞可能增多或減少。但合理的微波照射可使動、靜脈擴張，緩解痙攣、促進血管張力的恢復、改善供血有明顯作用。

3.5 對消化、呼吸系統的影響

高強度的微波輻射，會使肝臟出現劇烈充血，肝細胞腫脹、變性并出現大小不等的空泡。可出現胃充血，甚至潰瘍，也可引起盲腸粘膜糜爛和充血；大劑量的微波輻射可引起肺泡上皮脫落并有血液經毛細血管涌入肺泡腔，造成出血水腫而致死。但小劑量的微波對肺的炎癥有一定的治療作用。

3.6 對內分泌系統、代謝過程的影響

一定劑量的微波照射可促進激素的產生、增加血液的激素含量，刺激代謝過程，影響生物氧化反應和組織的氧消耗，可抑制自由基的氧化，從而降低細胞中毒性產物自由基和過氧化物的濃度。

3.7 對皮膚和肌肉的影響

大劑量微波反復輻射皮出現凝固性壞死，肌纖維與橫紋模糊不清。皮膚、肌肉在小劑量微波的輻射下，沒有明顯的組織學變化。微波治療機就是利用微波的熱效應來抑制腫瘤生長，減低腫瘤細胞的代謝而使其損傷，并能提高癌細胞對放、化療的敏感性。

3.8 使癌癥發病率增高

電磁輻射會促使人體內的（遺傳基因）微粒細胞染色體發生突變和有絲分裂異常，而使某些組織出現病理性增生過程，使正常細胞變為癌細胞。

4 如何預防電磁輻射

4.1 場源屏蔽

為了有效地抑制電磁輻射，常采取的措施是屏蔽。具體有電場、磁場、電磁場屏蔽3種。屏蔽材料要選用銅、鋁等金屬材料，利用金屬的吸收和反射作用，使操作地點的電磁場強度減低。屏蔽罩應有良好的接地，以免成為二次輻射源。

4.2 遠距離操作

增加輻射源與勞動者間的防護距離，能降低勞動者受電磁輻射的影響。在屏蔽輻射源有困難時，可采用自動或半自動的遠距離操作，在場源周圍設置標志，禁止靠近。根據微波發射有方向性的特點，工作地點應置于輻射強度最小的部位，避免在輻射流的正前方工作。

4.3 自我防護

在難以采取其它措施短時間作業時應穿戴防護面罩、防護服、防護帽和防護手套，嚴禁裸眼看強光、激光束、紫外線光。生產中應戴綠色玻璃防護鏡，鏡片中需含有氧化亞鐵或其它他過濾紅外線的有效成分；降低所應用X線強度，盡量避免照射敏感部位，減少檢查時間，檢查頻率；術中操作的累計曝光時間應<30min；老年人以及體弱患者應避免過量的X線照射；孕婦應盡量避免，放射性檢查，工作人員除采取防護外，還要注意營養、休息，定期體檢。一般人群應遠離超短波治療機、高頻電刀、X線機、CT、MRI、微波治療儀等醫療設備和超高壓線經過的輻射區內。

4.4 注意飲食

為了提高機體抵抗電磁輻射能力，應多吃含維生素A、C、E豐富的食物。如動物肝臟、魚類、海產品、蛋類、奶油、魚肝油、牛奶等富含維生素A；甜薯、胡蘿卜、南瓜、柿子椒、西紅柿、苜蓿、韭菜、雪里紅、空心菜等富含胡蘿卜素A，芒果、柿子、杏等水果含較多維生素A；新鮮蔬，菜如油菜、青菜、薺萊、西紅柿、菠菜等富含維生素C，新鮮水果柑桔、柚子、山楂、檸檬、紅棗、木瓜、獼猴桃等富含維生素C。麥胚油、棉籽油、玉米油、花生油、芝麻油，豆類、粗糧、核桃仁、瘦肉、乳類、蛋類、魚類、萵苣、卷心菜等富含維生素E。

總之，醫療器械的電磁輻射的危害客觀上是存在的，必須要有正確的認識，但也不必過于恐慌。本文提出此問題，是為了更好地認識它、研究它，并采取必要措施，加以合理防護。

[1] 雷元義.電磁干擾及電磁干擾對醫療儀器設備的影響與對策[J].醫療衛生裝備,2004,26(6):172-175.

[2] 雷元義.中外心電圖機實用技術[M].北京:中國計量出版社,1997:5.

[3] 雷元義.淺談電磁場及其電磁場對人體的傷害[EB/OL].(2004.10)[2011.1.25]http://www.studa.net/yixue/060125/08474883.html.

[4] 張穎,陳福來,張鑒穎,等.醫療放射輻射的現狀及預防[J].中國現代藥物應用,2010,4(3):183.

[5] 鄢立剛,寇慶河,仝玉社,等.沈陽軍區醫療輻射安全的調查研究[J].沈陽部隊醫藥,2010,23(5):289-291.

[6] 陳軍軍,茍于強,吳敏,等.醫用電子直線加速器輻射防護驗收[J].職業與健康,2010,26(15):1698-1701.

[7] 李長虹,劉德明,朱俊.某醫院核醫學科放射防護水平初探[J].職業與健康,2009,25(12):1291-1293.

Study on the Harm and Protection against the Electromagnetic Radiation of Medical Apparatus and Instruments

CAI Dao-wen1, LEI Yan2,
LEI Yuan-yi2
1.Jingzhou Chest Hospital, Jingzhou Hubei 434100, China; 2.Hubei College of Chinese Medicine, JingZhou Hubei 434100, China

Along with the application of large medical apparatus and household electric appliances in nearly 20 years, electromagnetic fields have caused more hazards to health. It would be very important to propagandize and introduce the knowledge concerned. In this paper, studies about the harm and protection against electromagnetic irradiation (X-ray & microwave) and electromagnetic fields are reviewed.

electromagnetic radiation; X-ray damage mechanism; harm to health; radiation protection

X591

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.01.028

1674-1633(2012)01-0084-02

2011-08-23

作者郵箱：leiyy567@sina.com

本文作者：蔡道文，科長，主管技師，從事醫院的設備管理與維修工作。

雷元義，教授，中華醫學會醫學工程學分會會員，中國醫學裝備學會會員，國家衛生部醫院管理研究所“臨床醫學工程技術專家庫”專家。從事固體火箭控制與測試、醫學工程教學與維修、計算機教學工作。科研有“固體火箭發動機計算機地面測試系統、一一九軍用電臺”等八個國家級和部級項目，著作有《中外心電圖機實用技術》等13部，發表論文40余篇。個人業績被中國畫報出版社等多家出版社編入《共和國專家成就博覽》《中華科技精英大典》《世界名人錄》等多部大辭典。