在網上,經常可以看到有人因為做了CT而焦慮,然后就有人出來“科普”,整體方向是CT比較安全,不必焦慮,常見說法是一次CT輻射量多少,相當于接受了多久自然本底輻射(其實做不做CT都要受自然本底輻射,不是替代關系,而是疊加關系),然后坐飛機也有輻射,吸煙也有輻射。
另外就是:
“做一次CT癌癥概率才增加萬分之幾(大概是10mSv增加萬分之五),遠遠小于其他因素的影響,你焦慮這個不如少熬點夜。”
“輻射從業人員安全標準是一年50mSv,連續5年平均限額是20mSv,可見這個值是安全的(醫療輻射沒有限額,理由是正當性,即輻射的收益大于危害就應該做。從理論上講沒錯,但這是一句正確的廢話,不管輻射是否必要,都可以拿來當擋箭牌)”
表面上看,似乎有道理。但我第一次聽到這些說法時,就感覺有些不對。人體是一個復雜系統,每個組織發揮的功能不同,受到輻射的傷害也不同,還涉及到相互作用(一個組織出問題會影響到其他組織),是怎么做到用標準化的數字來量化輻射危害的呢?
于是我研究了一下Sv這個單位怎么來的, 是從另一個單位Gy來的 (1Gy定義為每1kg組織吸收1J的能量,表明吸收的輻射強度),然后需要乘以輻射權重因子wR(由輻射種類決定),然后每個組織有組織權重因子wT,代表每個組織對輻射的敏感度,比如肺是0.12,如果肺部吸收劑量是5mGy,那么換算成全身的有效劑量就是5*0.12= 0.6mSv,體檢常用的肺癌篩查低劑量CT就是這個情況,總量是1.5mSv是因為還有其他組織受到輻射,每個組織計算原理是一樣的,最后取總和。
下面列舉了兩種因子的取值。(中子的計算方法比圖里復雜。組織權重因子經歷過不小的修改)
引出了以下幾個問題:
1.這種計算方式沒有考慮到時間因素,而只是注重于總積累輻射強度。自然本底輻射是緩慢的,而醫療輻射是劇烈的,在分鐘級的時間里,患者要接受相當于幾個月甚至幾年的自然本底輻射,這個速度是自然本底輻射的十萬倍到上百萬倍,人體真的能適應嗎。(考慮一下如果換成照射陽光會怎么樣)
2.也沒有考慮到個體差異,比如現在公認兒童(和孕婦)對輻射更敏感(幾倍到十倍危害)。另外從邏輯上講,個體健康狀態也會影響身體對于輻射造成傷害的修復能力(很遺憾的是,CT的人往往不是健康的人,這無疑增加了傷害)
3.之前提到過,人體是復雜系統,組織功能不同,且有協同作用,我們只知道有些組織對輻射似乎更加敏感,但wT是如何得出來的呢?為什么肺的權重跟結腸等價,同時又是大腦的12倍?為什么不是2倍?同理wR是怎么得出來的?輻射的精確傷害真的有辦法在活人身上測出來嗎?(其實多次修改就說明了根本不靠譜)最后一個問題是,輻射量和癌癥概率增加的關系,又是怎么得出的?
(Gy值體現了每個組織受到了多少輻射強度,是根據模型而無法從活人身上直接測量,這也會產生誤差,不過我簡單看了一下這個誤差跟其他因素比并不大,也就上下百分之幾十左右)
在回答這個問題之前,需要簡單說一下背景故事(詳細版看參考書目):
除了醫療場景之外,還有什么事情會產生大量輻射呢?當然是核彈(包括實驗)和核電站了,那么利益相關方就是美國zf和核電產業(包括美國能源部,核管制委員會,原子能機構,當然也控制了國際放射防護委員會ICRP,上面的那一套算法就是它定的)。理論上如果核電站完美運行,防護措施到位,確實輻射很低,但作為普通民眾,誰愿意拿自己健康冒險呢,更何況還有“中大獎”的可能性。所以這些利益集團有動機操縱實驗和研究,“降低”輻射危害,否則他們的“事業”非常難推進。(看看切爾諾貝利和福島,也遵循著相同的邏輯,只不過利益相關方變了一些)。
那么剛才講的數據是怎么得出的呢?主要來源是研究廣島長崎的幸存居民得癌癥的事,這就有了十足的操作空間。比如原子彈爆炸時究竟有多少輻射誰也不知道,是估算出來的,一開始用的是T65DR系統,后來改成了DS86, 這兩個系統差異比較大,并且DS86還“剔除”了一部分數據,目的不難猜到。(舊系統也未必好,其實就算沒有故意操作,想實事求是,也不能保證得出準確答案)
此外,有了輻射組,自然也要有參照組,選擇的參照組竟然是離爆炸中心稍微遠一點的居民,假設他們受到的輻射為0(實際上他們受到了一些輻射),這樣他們和輻射組理論上的輻射差距就比實際上的大,而實際上的輻射致癌效應也被縮小了。另外,輻射組個體真實輻射值也很難估計,因為跟爆炸時的位置,建筑和遮擋物,身體姿勢都有關聯,首先記憶能否準確就是個問題,然后是在這個基礎上結合不靠譜的模型再進行估算,無疑又增加了不確定性和操作空間。
然后就是在建立輻射危害的模型時,從數學模型上(無理由的)直接排除了超線性關系(與具體數據無關,是在起點就直接排除了,再符合的數據都得不出這個結果)。超線性關系意味著在劑量低時,單位輻射造成的危害更大(后來有一些實驗也確實觀察到這種情況),關鍵是按這樣計算出的輻射危害會始終大于其他幾種模型,比如主流的線性無閾模型(甚至還有低劑量有益模型,太會操作了),這個模型明顯不利于核電站的推廣,所以還是排除了比較好。(由于不確定性太大,超線性關系未必就是真相,不過從模型上直接排除可見動機不純)
要說明白輻射權重因子wR,就要先說RBE(相對生物效應),RBE主要通過體外和動物實驗得出,根據細胞類型,輻射劑量和生物終點的不同,會產生差異,是一個變化的值(低劑量輻射的RBE比較難檢測和衡量,有的是根據高劑量輻射反推,這就產生了誤差)。而wR是用于人類防護的計算值,會盡量保守一些,盡可能“高估”風險,選擇較高的RBE。比如在一些實驗中,阿爾法粒子的RBE是1.6-21不等,但wR在計算中取20. 這就造成了一個問題:在一些情況下,會算出理論輻射量大于實際輻射量,但造成的危害是由實際輻射量決定的,計算卻是按理論輻射量來,這就會低估每單位輻射造成的危害,產生偏差。
由此可見,wR是不確定,可操作的。并且由于低劑量下不好測量,即使wR相同的同一種類輻射,也不能保證RBE等價。例如用于乳腺的低能X射線RBE(對比高能)實際上要大于1, 甚至還有研究發現特定情況下高達4,但計算時,只要是x射線,wR一律取1,這無疑造成了低估。(至于究竟應該是多少,我也不知道)
接著說組織權重因子wT,也是非常不靠譜,帶有很強的主觀成分。大概方法就是根據原子彈幸存者的數據,看身體哪些地方出了問題(主要看癌癥),然后再根據(主觀上的)組織相對重要性和問題嚴重程度進行調整。比如甲狀腺雖然對輻射敏感,但是甲狀腺癌一般不會死,所以就降低一些權重。再比如一開始擔心遺傳效應,所以把性腺權重設定為0.25,后來又覺得遺傳效應很低,于是就降低到了0.08。可見wT有多強的主觀成分,有多么的不靠譜,另外根據前文可知,作為核心數據來源的整個研究就是被操縱的(即使不操縱也會有很大不確定性)。
(現在的wT從0.01到0.12不等,差出一個數量級,有很大誤差空間)
綜上所述,現行的輻射危害計算體系主要是基于核彈幸存者的研究,數據本身就存在很大不確定性,又被利益集團向危害小的方向刻意操縱和扭曲了,再加上人體是復雜系統,導致計算方法也不靠譜。種種因素疊加,使我難以信任這個系統得出的結論。
介紹一下輻射的兩種效應,有利于理解后文。
確定性效應:當輻射劑量超過一定閾值時,才會發生的生物效應。這種效應通常是由于大量的細胞死亡或組織損傷引起的,效應的嚴重程度與輻射劑量成正比,具有一定的可預測性。
隨機性效應:效應發生的概率與輻射劑量有關,但效應的嚴重程度與劑量無關。這種效應通常是由于細胞的遺傳物質(DNA) 受到損傷,導致基因突變或染色體畸變而引起的,這也是研究的重點。
我看到的另一個統計數據大概是每10mSv增加萬分之十三癌癥概率(INWORKS,是主流的2.6倍),但我說了,整個計算體系有很大問題,所以這個也未必靠譜。有幾點請注意:
1.輻射不只會導致癌癥,還會導致身體各方面的問題,如心血管疾病和老年癡呆(參考書目)。更重要的是,人并不能完美感知到自己的身體狀態,隨機性效應可能會悄無聲息的降低人的壽命和生活質量,而不表現為任何可統計的病癥(或者表面上看似無關的病癥)。人體有一定的修復能力,但完美修復只是一廂情愿的假設,DNA破壞哪有那么容易修復,輻射的隨機性效應致癌就是修復不了的證明,顯然沒有理由假設DNA出問題的細胞只會引發癌癥,而不會造成其他破壞(比如異常細胞發揮不了正常功能或者干擾免疫反應),只不過癌癥更明顯而已, 隨著時間推移,必然有越來越多的聯系被發現。
2.之前數據主要來自核彈輻射,而我們更應該關心以CT為主的醫療輻射,這是我們可以控制的。CT的輻射種類(x射線)還是輻射聚焦部位都不同(與自然本底輻射也不一樣),這就導致非醫療輻射的隊列研究結果(指持續追蹤受害者的健康狀況)其實不適用于醫療輻射(當前體系是通過wR和wT來換算不同的輻射危害,但剛才已經說過了,根本不靠譜,光wT就可能會產生一個數量級的誤差,再算上其他因素如wR和操作數據,參考價值可以說幾乎沒有)。
那么有沒有針對CT的隊列研究呢,這總可以吧。理論上確實可以,不過遺憾的是,我能找到最長時間的研究也就是平均十幾年,而且基本都有兩個通病:一是只追蹤某種癌癥(CT部位),少數是所有癌癥,而不考慮其他疾病。二是主要通過當地醫院的記錄來研究(并非所有醫院都有記錄),顯然醫院記錄不等于現實,這就產生了誤差和可操作性。
但最主要的問題還是時間,平均十幾年太短了,部分案例二十多年也是不夠的(這也不怪他們,CT發明于1971年,大規模流行要等到1990年左右,到今天也才35年)。癌癥和慢性病的特點就是隨時間發展逐步“展現威力”,活的時間越長,年輕時受到的輻射隨機性效應對人體的累積傷害就越大,人體的修復和承受能力也會下降,現在人均壽命是80左右,而幾乎所有人都在追求更長壽,如果像一些人預言的,人均壽命提高到100以上(未必會實現),還會進一步增加輻射的危害,甚至到最后可能會對壽命有舉足輕重的影響。所以這些平均十幾年的研究基本沒有參考價值,必然會極大低估CT危害。(核彈幸存者在45-60年后癌癥發病率依然更高,可見輻射隨機性效應的時間跨度之廣,不過定性分析就夠了,定量分析沒啥意義,畢竟誤差太多加上被操縱了,還有幸存者偏差,也沒考慮生活質量)
3.(隨口一說,不要當真)輻射可能會產生遺傳效應(高劑量下很容易觀察,問題是有實驗發現疑似低劑量的遺傳效應。這從邏輯上可以推理出來,如果高劑量產生較大變化,如畸形。那么低劑量產生較小的隱變化也不稀奇。其實不光是輻射,荷蘭和瑞典的研究發現了饑荒也會產生遺傳效應,甚至還能跨代)。特別強調:目前認知是,女性一生的所有卵子在出生時就已經有了,所以對于影響卵巢的CT要尤為慎重。
那該怎么做呢?我目前也沒有靠譜的方法來計算CT到底有多少傷害(理解了上文的人應該知道為什么)。我只是告訴讀者,CT的長期傷害被低估了,但究竟低估了多少誰都不知道,反正我不拿自己做實驗數據。
我心中的理想方法絕不會是今天的一個數字,這樣只會把水攪渾。而是要通過分門別類的追蹤研究,明確每種CT在真人身上的長期(終身)效果,(但愿將來沒有核彈和核事故的樣本可供研究)然后才可以看看能不能根據真實危害標準化一個數字出來。至于細節問題,還有研究會不會被操縱,那就是后人的事了。
一些建議:
首先要記住,CT相對賺錢又省事,還涉及到責任分配:沒問題的人做了CT也無責,但是有問題的人由于沒做CT導致沒發現問題,就就麻煩了。所以醫院整體傾向于讓你做CT。
(還有具體案例讓人印象深刻:XXX做CT查出了早期癌癥,不然他早沒了。但是人們不會把十年二十年后的癌癥和CT聯系起來。)
但我也不建議走另一個極端,即CT特別恐怖,永遠不做(一般這種思想會把人導向某種博大精深的醫學)。在一些情況下,CT還是非常有必要的。整體原則是越急的情況下CT越有必要,越緩的情況下CT越沒必要(尤其是一次以上的CT)。在不急的情況下,最好不要怕麻煩,自己多研究,多去幾家醫院問,去hdf問專家,看是否有其他替代方案比如核磁(不光麻煩還要排隊,所以更喜歡開CT),并且盡量減少次數和輻射量(增強CT除了輻射更大,還有化學傷害, PET就更猛了)。自己的健康只有自己負責和承擔,三思而后行,不要稀里糊涂的因為開了CT就去做,而應該是自己深思熟慮后的決定。(對小孩更是要萬分謹慎)
另外,很多體檢套餐里有低劑量肺部CT,我的選擇是從來不做,只拍X片。高風險人群可以幾年做一次(看清楚低劑量),一年一次確實太多了。另外,有些“高端”體檢套餐還包含其他CT,建議直接放棄。(一個值得擔心的狀況是,肺部CT會成為自證預言,正反饋循環:做的越多,傷害越大,癌癥越多,被CT發現的越多,CT“拯救生命”的故事就越多,導致做的更多。)
再說一下放療,我見過有人拿放療論證CT危害不大的,理由是放療輻射量遠大于CT,有幾十Gy。首先Gy是衡量輻射強度的單位,而非衡量輻射總量的單位,放療主要輻射腫瘤,再加上精準控制,對人體正常組織的輻射總量并不大。有個研究算出來平均值大概是300mSv(Adam J Uselmann),雖然這個計算體系不靠譜,但可以大概看一下相對值,約等于幾十次CT,并沒有看起來的那么多。再考慮到放療的副作用和壽命(都已經叫生存率了),顯然放療不能當作證據。
嚴格來說所有放療都伴隨著癌癥,所以生活質量差,預期壽命低不一定是因為放療,也可能是因為癌癥。但也同樣證明不了放療危害不大。放療會影響壽命是毫無疑問的,有個研究說放療康復后的兒童預期壽命比無放療康復短十年甚至更多(Jennifer M. Yeh)。但也同樣有問題,比如無放療康復的人可能本來癌癥就輕(重的沒康復),屬于幸存者偏差,再加上是預期壽命而不是實際壽命,又會產生偏差(沒考慮到活得越久,輻射隨機性效應“威力”越大),另外也沒考慮生活質量。總之,放療的情況過于復雜,變量過多,導致很難得出結論。除非放療后的人長期生活質量和壽命與正常人無異(或者僅僅略低于正常人一點),才能證明輻射危害不大,顯然這不可能。
最后,輻射傷害只是CT的成本, 凡事也要看收益。整體來說一個人生活方式越健康,就越能預防各種疾病,出問題的概率就越低,CT的收益就越低,就越不需要做CT。同理,一個人解決各種疾病的能力越強,也越不需要做CT。其實這是一個多維度系統,這篇文章只講了一個維度而已。其他維度還需要看其他文章,敬請期待。
參考書 公眾號回復“輻射” 領取,建議把英文版放到notebook lm處理。
(一些平臺只能看到我的部分文章,想看全部文章建議公眾號)
The Scientists Who Alerted Us to the Dangers of Radiation
John Gofman的5本
ICRP103官方文件(做對比)
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