確定的影響と確率的影響（しきい線量・組織加重係数・実効線量）

放射線の人体への影響は、性格のまったく違う2種類に分かれます。この分け方がわかると、「なぜ患者には線量限度がないのか」「なぜ水晶体の限度だけ最近引き下げられたのか」といった、防護の考え方がすっきり理解できます。

前回までに、細胞レベルで何が起きるかと、放射線の種類で効き方が変わる理由を見てきました。今回はそれがヒトの体にどう現れるかの話です。

2種類の影響：分ける基準は「しきい値」

確定的影響（組織反応） は、たくさんの細胞が死んで組織の機能が保てなくなることで起こります。少しくらい細胞が死んでも、残った細胞が補えば症状は出ません。だからしきい線量が存在します。

そしてしきい値を超えたあとは、線量が増えるほど症状が重くなる。これが「重篤度が線量に依存する」という意味です。

確率的影響は、生き残った1個の細胞のDNAに変異が残ることで起こります。理屈のうえでは、たった1個の細胞の1個の変異からがんが始まりうるので、「これ以下なら絶対に安全」という線量は示せません。

だから防護の世界では、しきい値がなく、線量に比例してリスクが増えると仮定します。これを LNT仮説（直線しきい値なし仮説） といいます。ここで増えるのは症状の重さではなく、発生する確率のほうです。

	確定的影響（組織反応）	確率的影響
しきい値	ある	ない（と仮定する）
線量が増えると	重篤度が増す	発生確率が増す
原因	多数の細胞死	生き残った細胞の変異
例	脱毛・皮膚炎・白内障・不妊・急性障害	がん・白血病・遺伝性影響
防護の目標	しきい値未満に抑えて発生を防ぐ	合理的に達成できる限り低く（ALARA）

早期影響・晩発影響という分け方と混同しないでください。こちらは時間軸での分類で、確定的・確率的とは別の軸です。

• 早期影響（数週間以内）… 脱毛・皮膚紅斑・骨髄抑制。すべて確定的影響
• 晩発影響（数か月〜数十年） … 白内障・皮膚の萎縮（確定的）と、がん・遺伝性影響（確率的）

つまり晩発影響の中に確定的影響も確率的影響も混ざっている、というのがポイントです。

主なしきい線量

確定的影響のしきい線量は、数値そのものが問われます。急性被ばく（1回被ばく） での目安です。

影響	しきい線量の目安
精子数の一時的減少	約0.1 Gy（最も低い）
造血機能の低下	約0.5 Gy
水晶体混濁（白内障）	約0.5 Gy
皮膚の紅斑	約3〜6 Gy
一時的脱毛	約3 Gy
永久脱毛	約7 Gy
男性の永久不妊	約3.5〜6 Gy
女性の永久不妊	約2.5〜6 Gy
皮膚の潰瘍・壊死	約20 Gy以上

とくに 水晶体 は覚えておく必要があります。かつて確定的影響のしきい値は2 Gy以上とされていましたが、疫学研究が進み、ICRPは2011年に約0.5 Gyへ引き下げました。この見直しがそのまま線量限度の改正につながっています。

なぜ水晶体がここまで弱いのか。理由は構造にあります。水晶体は赤道部の上皮細胞が分裂して線維細胞になり、内側へ押し込まれていくという作りで、古い細胞が外に排出されません。傷ついた細胞がそのまま後極部に溜まっていくため、混濁が蓄積するのです。

等価線量と実効線量

ここからは、リスクを1つの数字にまとめるしくみです。2段階の重みづけで作られます。

第1段階：等価線量 $H_T$

放射線の種類による効き目の違いを、放射線加重係数 $w_R$ で補正します。α線や中性子線は同じ1 Gyでも生物影響が大きいため、その分を重みづけする係数です。

$$H_T = \sum_R w_R \cdot D_{T,R}$$

第2段階：実効線量 $E$

臓器ごとの「がんになりやすさ」の違いを、組織加重係数 $w_T$ で補正して全身ぶんを合算します。

$$E = \sum_T w_T \cdot H_T$$

どちらも単位は シーベルト（Sv） ですが、意味は違います。等価線量は特定の臓器についての値、実効線量は全身をまとめた1つの値です。

預託実効線量は、内部被ばくで使う考え方です。体内に取り込まれた放射性物質は、排泄されるまで長期間にわたって被ばくを与え続けます。そこで将来ぶんをまとめて摂取した年に計上します。期間は成人で50年、子どもは70歳までの残り年数です。

組織加重係数 $w_T$

覚えるべきは、1990年勧告からどう変わったかです。ここが集中的に問われます。

組織	1990年勧告	2007年勧告	変化
生殖腺	0.20（最大）	0.08	大幅に引き下げ
乳房	0.05	0.12	大幅に引き上げ
赤色骨髄・結腸・肺・胃	0.12	0.12	変わらず
甲状腺	0.05	0.04	わずかに減
皮膚・骨表面	0.01	0.01	変わらず
唾液腺・脳	（残りの組織に含む）	0.01	新設

生殖腺が0.20から0.08へ下がったのは、遺伝性影響のリスクが以前の想定より小さいと評価し直されたためです。逆に乳房が0.05から0.12へ上がったのは、乳がんのリスクがより高く評価されたことによります。

線量限度

線量限度は確率的影響を管理するためのもので、確定的影響はしきい値未満に抑えることで防ぎます。

対象	限度
放射線業務従事者・実効線量	5年間で100 mSv かつ 1年間で50 mSv
女性（妊娠可能）・実効線量	3か月で5 mSv
妊娠中の女性・腹部表面	妊娠期間中2 mSv（内部被ばくは1 mSv）
眼の水晶体・等価線量	5年間で100 mSv かつ 1年間で50 mSv
皮膚・等価線量	1年間で500 mSv
公衆・実効線量	1年間で1 mSv

水晶体の限度は、先ほどのしきい値の見直しを受けて大幅に引き下げられました。従来は年150 mSvでしたが、5年間で100 mSv かつ1年間で50 mSv に変更され、日本では2021年（令和3年）4月から施行されています。IVRに従事する医師・技師の防護眼鏡が必須になった背景がこれです。

重要な注意点として、患者の医療被ばくには線量限度が適用されません。患者本人には診断・治療という直接の利益があるためで、その代わりに正当化（その検査を行う利益があるか）と最適化（必要な画質を得られる範囲で最小限に）で管理します。この最適化の道具が DRL（診断参考レベル） です。

胎児への影響

胎児は放射線感受性が非常に高く、被ばくの時期によって現れる影響がまったく違います。

時期	主な影響	しきい線量の目安
着床前期（受精〜約9日）	流産か、無事に育つかの二者択一（全か無かの法則）	約0.1 Gy
器官形成期（約2〜8週）	奇形	約0.1 Gy
胎児期前半（約8〜15週）	精神発達遅滞（最も感受性が高い時期）	約0.3 Gy
胎児期後半（16〜25週）	精神発達遅滞（感受性は下がる）	約0.6 Gy
全期間	発がん（確率的影響）	しきい値なし

「全か無かの法則」というのは、着床前期に被ばくすると流産するか、まったく影響なく育つかのどちらかで、奇形は生じないという意味です。この時期の細胞はまだ役割が分かれていないため、一部が死んでも残りが補えるからです。

まとめ

• 影響は2種類。確定的影響（組織反応）＝しきい値あり・重篤度が線量に依存・原因は細胞死／確率的影響＝しきい値なし（LNT仮説）・発生確率が線量に依存・原因は生き残った細胞の変異
• 早期／晩発は時間軸の分類で別の軸。晩発影響の中に確定的（白内障）と確率的（がん）が混在する
• しきい線量で最も低いのは精子数の一時的減少（約0.1 Gy）。水晶体混濁は約0.5 Gy で、2011年に2 Gyから引き下げられた
• 等価線量 $H_T$＝放射線加重係数で補正、実効線量 $E$＝さらに組織加重係数で補正して全身を合算。どちらも単位はSv
• 実効線量は個人の線量ではなく、直接測定もできない。内部被ばくには預託実効線量（成人50年・子どもは70歳まで）
• 組織加重係数は 0.12／0.08／0.04／0.01 の4段階で合計1.00。乳房は0.05→0.12へ引き上げ、生殖腺は0.20→0.08へ引き下げ
• 線量限度は確率的影響のためのもの。従事者は5年で100 mSv かつ年50 mSv、公衆は年1 mSv。水晶体も5年100 mSv・年50 mSvへ改正（2021年4月施行）
• 患者の医療被ばくには線量限度がない。正当化と最適化（DRL）で管理する
• 胎児は時期で影響が変わる。着床前期＝全か無か／器官形成期＝奇形（0.1 Gy）／8〜15週＝精神発達遅滞／全期間＝発がん

次回は、しきい線量をはるかに超える大量被ばくを受けたときに何が起こるか——急性放射線障害を扱います。

過去問での問われ方は、過去問解説の記事一覧や国家試験まとめから確認できます。