放射生物学基础.ppt

放射生物学基础 申品颖 单次4Gy的X线的全身照射的后果是什么？ 对一名70Kg的正常人而言 代表的能量相当于67卡。 转化为热量代表温度升高0.002oC。 转化为机械能相当于把一个人从地面举起16英寸（40.64厘米）所做的功。 后果 绝大多数人将死亡。 骨髓移植大剂量全身照射接近或超过这个剂量。 什么是放射生物学 放射生物学主要是研究电离辐射对生物体的作用。即电离辐射对任何生物体的照射都将启动一系列的变化过程，大致可分为物理、化学、生物阶段。 生物体的物理阶段 主要指带电粒子和构成组织细胞的原子之间的相互作用。 物理吸收过程最先发生，在10-15秒内结束。 每吸收1Gy的照射剂量，将发生超过105次的电离。 X线被生物物质吸收后，以能量包的形式沉积下来，它可以打破化学键。 生物体的化学阶段 指受损伤的原子和分子与其他细胞成分发生快速化学反应的时期。 时间较物理阶段稍长。 主要为化学键的断裂和自由基的形成。 生物体的生物阶段 包括所有的继发过程。 时间最长，可能是几天、数月，甚至是数年。 包括残存化学损伤作用的酶反应、修复、细胞增殖以及癌变、遗传。 分次放疗的生物学基础 （一）细胞放射损伤的修复 致死损伤。完全丧失了繁殖能力，不能修复。 亚致死损伤。DNA单链断裂，他的修复会增加细胞的存活率。 潜在致死损伤。受外界条件影响较大。其修复能力与肿瘤的放射耐受有关。 分次放疗的生物学基础 （二）周期内细胞的再分布 不同细胞周期的放射敏感性 G2 期、M期是最敏感的。 S期、G0期是最耐受的。 分次放疗中处于相对放射抗拒时相的细胞向放射敏感时相移动的再分布现象。 这有助于提高放射线对肿瘤细胞的杀伤效果。 如果未能进行有效的细胞 周期内时相的再分布，就可能成为放射耐受的机制之一。 分次放疗的生物学基础 （三）乏氧细胞的再氧合 直径1mm的肿瘤是充分氧合的，超过这个大小便会出现乏氧。 单次大剂量照射肿瘤后，即刻的乏氧数是100%，然后逐渐下降并接近初始值。 分次照射有利于乏氧细胞的再氧合，逐步杀灭。 分次放疗的生物学基础 （四）再群体化 损伤之后组织的干细胞在机体调节下，增殖、分化、恢复组织原来组织形态的 过程。 常规分割放疗中，早反应组织快速再群化；晚反应组织一般不发生再群化。 肿瘤放疗中一般不要延长治疗、不考虑分阶段治疗。 肿瘤细胞的放射敏感性 主要取决于肿瘤细胞的固有敏感性、是否乏氧、乏氧克隆细胞所占比例，肿瘤放射损伤修复。 这些与肿瘤的组织来源、分化程度、肿瘤的大体类型和病人的一般状况如贫血、感染密不可分。 正常组织的放射反应 早反应组织：多为更新快的组织。如口腔粘膜、消化道粘膜、膀胱粘膜、造血系统。主要特点为反应出现早、临床症状痛苦、基本不留后遗症。 晚反应组织：多为更新慢的组织。如肺、肝、肾、心脏、神经系统。主要特点为反应出现晚、临床症状不明显、大多留后遗症。 放疗中常规分割方式 每次180-250cGY，每日一次，每周5天。 放疗中非常规分割方式 （一）超分割放疗 超分割放疗方法：每次1.1或1.2Gy，每天2次，每次间隔6小时以上。总疗程不变。 可以提高疗效，保护早反应组织。 经济负担增加。 放疗中非常规分割方式 （二）加速超分割放疗 加速治疗方法：每次2Gy，每天2次或多次，总治疗时间缩短，总剂量不变。 局控率可少量增加，生存率不增加。 早期、晚期反应均增加。 放疗中非常规分割方式 （三）后程加速超分割放疗 前40Gy，按常规放射治疗；后期每日2次，每次1.5Gy，加速超分割治疗。 效果好，但晚反应大。 正常细胞的放射损伤 一、消化道粘膜 大于40Gy的照射量会出现不同程度的急性粘膜炎。 分次分割量不超过2.5Gy。 为早反应组织。 正常细胞的放射损伤 二、涎腺 照射10Gy后唾液分泌下降。 照射40Gy后唾液分泌停止。 为早反应组织。 正常细胞的放射损伤 三、皮肤和粘膜 照射10Gy后可出现扩张、水肿。 照射55~66Gy 后可出现脱皮、色素沉着。 正常细胞的放射损伤 四、肺 是中、晚反应组织。 总剂量超过40Gy的分次照射，将有10%的人出现放射性肺炎的表现。 单次大剂量照射不超过6Gy。 博莱霉素、环磷酰胺、莫西汀可加重放射性肺炎。 正常细胞的放射损伤 正常细胞的放射损伤 七、肝和肾 均属于晚反应组织。 全器官照射2~3Gy即可永久损伤。 不超过1/3体积照射可耐受大剂量分次照射，而且敏感性较高。 正常细胞的放射损伤 八、神经系统 脊髓照射的阈制值为4周内44Gy 。 全脑照射为5周50Gy。 周围神经耐受量高。 正常细胞的放射损伤 九、骨和软骨 生长中的软骨特别敏感，10Gy就暂停生长。 儿童骨骼照射20Gy暂停生长。 谢谢！ 五、心脏和血管系统 心脏和大血管属于晚反应组织。 40Gy