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白血病的患病过程和其他癌症一样，是一个复杂的生物学现象，属于一个多因素、多基因、多阶段的过程。目前，儿童白血病确切的发病原因及机制尚未明确，只有非常少数的孩子可以明确追溯到发病原因。现有研究显示，白血病的发生与放射性物质接触、化学品接触、病毒感染、环境因素以及遗传因素有关。白血病的发生和生活环境污染可能存在相关性，但是目前证据还不足。
目前相关的致病因素有：
（1）电离辐射
（2）化学品接触
（3）病毒感染
（4）遗传因素
电磁辐射广泛存在于日常生活中，比如可见光、手机、微波炉等。虽然电离辐射是电磁辐射的一种，但目前认为绝大多数的电磁辐射都是安全的。没有证据显示手机、微波炉、无线上网设备等日常辐射会增加白血病患病风险。
电离辐射是电磁辐射的一种，主要是指核辐射（如日本原子弹爆炸、苏联切尔诺贝利核事故等）。医学上使用的X射线、伽马射线等也属于这一类。
已有研究表明，电离辐射确实会增加患白血病的风险。意外暴露于核辐射、大量接触职业性或医源性电离辐射会增加日后白血病患病的概率。
需要注意的是，电离辐射只有在累计剂量很大的时候，才会增加白血病的罹患风险。平时医院里进行的涉及电离辐射的医疗检查（如拍X线片、做CT检查等），其剂量通常不会达到致癌剂量，因此对一般人来讲是安全的。
研究表明，某些化学物质有明确的致白血病的作用。长期暴露于或接触苯及其衍生物的人群白血病发生率明显高于一般人群。亚硝胺类物质、保泰松及其衍生物、氯霉素等诱发白血病亦有报道。某些抗肿瘤细胞毒药物，如氮芥、环磷酰胺、甲基苄肼、依托泊苷（VP16）、替尼泊苷（VM26）等都有致白血病作用。因此，曾经因为其他肿瘤接受过化疗、特别是化疗联合放疗的肿瘤生存者，患继发性白血病的概率会升高。
在劣质的家居装修材料和儿童玩具中，常检出有残存过量的苯及衍生物、甲醛等已知致癌物，其中有些有挥发性的物质会散播到室内空气中，通过呼吸进入人体，因此也有可能增加白血病的致病风险。
感染某些病毒会增加罹患白血病的风险，且大多为淋巴细胞白血病。比如，人类嗜T淋巴细胞病毒1型（human T-lymphotropic virus 1，HTLV-1）感染与某些淋巴系统肿瘤发病有关。
虽然近亲中（父母、兄弟姐妹）有白血病患者的人患白血病概率会增高，但统计显示儿童白血病并没有明确的家族遗传倾向，不会在家族中遗传，也不会影响到其兄弟姐妹。因此，当家中某个孩子罹患白血病后，家长不用过于担心其他孩子会得白血病。
唯一例外的情况是同卵双胞胎，如果其中一个孩子在1岁前确诊白血病，家长一定要带另一个孩子去血液科做相关检查。除此之外，存在染色体畸变或先天性染色体组异常的人群（如21-三体综合征，即唐氏综合征）患白血病的概率高于正常人。
白血病不会传染。即便是和病毒感染有关的白血病，发病机制也非常复杂，不会在人群中传染。接触白血病儿童是安全的，不用担心自己因此患上白血病。更需要注意的是接触白血病儿童的健康人自己的健康及卫生状况，以免导致白血病儿童发生感染。
在孩子不幸确诊白血病后，不少家长可能都会问自己这个问题。但其实，目前儿童白血病的病因还不是特别明确。孩子患白血病与家长的做法、主观想法之间通常并不存在因果关系。
而需要注意的是，如果家长一直陷入自我怀疑中，反而容易影响孩子的情绪，甚至影响孩子对治疗的配合度及治疗效果。因此，作为家长需要做的是调整好自己的情绪和心态，用积极客观的态度来面对生活。家长的积极心态会感染孩子，让孩子更有勇气和力量去对抗疾病，达到更好的治疗效果。