剂量估计临床症状和化验检查课件.ppt

,电磁辐射：是以互相垂直的电场和磁场、随时间变化而交变震荡，形成向前运动的电磁波。如：x、微波、红外线波和紫外线都是电磁辐射。（仅有能量无静止质量）粒子辐射：通过消耗自己的能量传递给其它物质，主要有：、负介子和带电重离子。（既有能量又有静止质量）,一、传能线密度（linear energy transfer，LET）,指直接电离粒子在其单位长度径迹上消耗的平均能量，其单位为J/m,常用keV/m 表示，1keV/m=1.602X10-10 J/m。此概念同样适用于能产生次级带电粒子的射线或粒子，如X射线和中子等。,二、相对生物效能（Relative biological effectiveness,RBE）,相对生物效应的定义：X射线（250kV）引起某一生物效应所需剂量与所观察的辐射引起同一生物效应所需剂量的比值。辐射生物效应不仅决定于辐射条件,还受能量分布的制约.LET决定了生物效应的程度或频度 即：X标准射线产生生物效应的剂量RBE=所观察辐射引起相同生物效应的剂量,一、自由基的定义和特性,自由基（free radical)的定义 能够独立存在的、含有一个或一个以上未配对电子的任何原子、分子、离子或原子团。（单独占有原子或分子轨道的电子）。自由基的理化特性：1.很高的反应活性:自由基具有未配对电子，易与其它电子形成配对键，故。（见p14-15）2.半寿期短:羟自由基为10-1010-9s，水合电子为2.3X10-4s。3.顺磁性：外加磁场时只能取平行或反平行。,活性氧特点：含有氧，化学性质较基态氧活泼所有含氧自由基都是活性氧（不包括基态氧），但活性氧不一定都是自由基非自由基的活性氧特点是可以在自由基反应中产生，同时还可以直接或间接的触发自由基反应,一、直接作用：电离辐射的能量直接沉积于生物大分子，引起生物大分子的电离和激发，破坏机体的核酸、蛋白质、酶等具有生命功能的物质。二、间接作用：电离辐射首先直接作用与水，使水分子产生一系列原发辐射分解产物，然后通过水的辐射分解产物再作用于生物大分子。间接作用的几个效应如下：,1.稀释效应,一定数量的电离辐射产生固定数量的自由基,如果是间接作用,失活溶质分子数，与固定数量的自由基有关，与溶液浓度无关。失活分子的百分数随溶液浓度增加而下降。(p19)在稀释溶液系统中，间接作用为主。,2.旁效应,Bystander effect(1992)：电离辐射通过直接照射引起细胞损伤或功能激活，产生的损伤或功能激活信号可以导致与其共同培养的未受照射的细胞产生同样的损伤或激活效应。效应之机理未完全阐明。,3.保护效应受照射体系中由于有其它物质的存在，使辐射对溶质的操作效应减轻。4.温度效应降低温度或置于冰冻状态可使辐射损伤减轻。,一、氧效应 受照组织、细胞或生物大分子的辐射效应随周围介质中氧浓度升高而增高。二、氧增强比（oxygen enhancement ratio,OER）指缺氧条件下引起一定效应所需辐射剂量与有氧条件下引起同样效应所需辐射剂量的比值。,LET与OER的关系,氧增强比（OER）为LET的函数，低LET（、）射线，OER=2.53.0。随着LET增加，OER快速下降，这与 RBE的迅速上升位置是相同的。LET约等于100keV/m的地方。,三、氧浓度对氧效应的影响 放射敏感性的增高与氧浓度不呈线性关系。在实体瘤的放射治疗中具有实际意义。四、照射时间对氧效应的影响 照射前引入氧则氧效应明显。反之无效，但一定条件下可产生保护效应。五、氧效应的发生机制 氧固定假说、电子转移假说,5.照射部位机体受照部位不同，所产生的生物效应亦不尽相同。其严重程度为：腹部盆腔头颈胸部四肢6.照射面积 内照射7.照射方式 外照射(单向多向)混合照射,二、与机体有关的因素,1.种系的放射敏感性随种系演化不同阶段，其敏感性规律是种系演化愈高，机体组织结构愈复杂，放射敏感性愈高。不同动物或不同品系之间辐射敏感性有很大差异，其敏感顺序：豚鼠狗人兔小鼠大鼠,掌握：1.影响电离辐射生物效应的主要因素,1.射线的种类：电离密度（LET）和穿透能力是影响生物学作用的重要因素。两者呈反比关系。2.辐射剂量：照射剂量与生物效应之间存在一定的相依关系（LD50）。总的规律：剂量愈大，效应愈显著，但不完全呈线性关系（指数曲线和S行曲线）。3.辐射剂量率是指单位时间内机体所接受的照射剂量。常用 Gy/d，Gy/h，Gy/min或Gy/s表示。在一般情况下，剂量率与生物效应呈正比关系，要引起急性放射损伤必须要达到一定的剂量率阈值。4.分次照射分次照射是指同一剂量的辐射，分次照射所产生的生物效应低于一次照射，分次愈多，分次间隔时间愈长，生物效应愈小。5.照射部位机体受照部位不同，所产生的生物效应亦不尽相同。其严重程度为：腹部盆腔头颈胸部四肢6.照射面积 内照射7.照射方式 外照射(单向多向)混合照射,DNA链断裂单链断裂（SSB）双链断裂（DSB）DNA交联 DNA链交联 DNA-蛋白质交联 DNA二级和三级结构的变化 其中DSB是辐射所致生物学效应中最重要的原初损伤，而非重接性的DSB则被认为是细胞杀伤效应的最重要的损伤。,一、DNA损伤的种类,DNA链断裂单链断裂（SSB）双链断裂（DSB）DNA交联 DNA链交联 DNA-蛋白质交联 DNA二级和三级结构的变化 其中DSB是辐射所致生物学效应中最重要的原初损伤，而非重接性的DSB则被认为是细胞杀伤效应的最重要的损伤。,一、DNA损伤的种类,（2）碱基损伤(base damage),1、充氧溶液中碱基损伤 嘧啶碱：羟自由基攻击5、6位 腺嘌呤：羟自由基攻击8位 鸟嘌呤：羟自由基攻击4、5、8位2、细胞中碱基损伤 进展不大，用电子自旋共振仪,酶敏感位点(enzyme sensitive sites，ESS）：碱基损伤可引起DNA双螺旋的局部变性，特异的核酸内切酶能识别和切除这种损伤，并通过酶的作用，产生链断裂。这种特异性酶敏感位点称为ESS。无嘌呤或无嘧啶位点（apurinic/apyrimidinic sites，APS）：DNA链上损伤的碱基可被特异的DNA糖基化酶除去或由于N糖基键的化学水解而丢失，形成APS。形成APS在内切酶的作用下形成链断裂。,2.DNA链断裂的主要特点,1)单链断裂与双链断裂的比值DSB约为SSB的1/101/20SSB由一个自由基攻击引起。DSB必须由两个以上自由基引起。一定能量的射线所产生的SSB和DSB有一个大致的比值，但比值不是恒定的。,掌握,2、DPC形成的分子机制 羟自由基有关（OH)DNA与蛋白质之间形成共价键的分子机制 1）辐射后蛋白质中的含硫氨基酸形成了自由基。2）蛋白质中的芳香族氨基酸形成酚型或酚氧型自由基，这类自由基在DPC中起着主要作用。,3、影响DPC形成的因素,氧效应：如：紫外线O2DPC 射线O2DPC 温度：孵育（45）照射DPC 特别是肿瘤细胞，已用于临床染色质的状态：染色质结构愈紧，愈容易交联。细胞的不同周期，DPC不同。S期交联最多，G1,G2期很少,DNA 二级和三级结构的变化,DNA变性：DNA双螺旋结构解开，氢键断裂，克原子磷消光系数显著升高，出现了增色效应，比旋光性和粘度降低，浮力密度升高，酸碱滴定曲线改变，同时失去生物活性。,二、DNA损伤的修复（回复、切除、重组、SOS）亚致死损伤修复（sublethal damage repair,SLDR）：将预定的照射剂量分次给予，生物效应明显减轻，表明在两次照射间隔中细胞有所修复，这种修复称作SLDR。潜在致死性损伤修复（potentially lethal damage repair,PLDR)：照射后改变细胞所处的状态和环境，如延长接种或给予不良的营养和环境条件，均能提高存活率。,DNA的损伤修复机制,1、回复修复细胞对DNA的某些损伤可以用很简单的方式加以修复在单一基因产物的催化下，一步反应就可以完成。这种修复方式叫回复。,掌握大方向就ok,1）酶学光复活光复活酶或DNA光解酶它的作用分成三个步骤：酶与DNA中的二聚体部位相结合；吸收波长为260380 nm的近紫外光，酶被激活，使二聚体解聚；酶从DNA链上释放，DNA恢复正常结构。,2）DNA单链断裂重接DNA单链断裂中有一部分是通过简单的重接而修复的，只需要一种酶DNA连接酶(ligase)参加，因此也属于直接回复。DNA连接酶能催化DNA双螺旋结构中一条链缺口处的5磷酸根与相邻的一个3羟基形成磷酸二酯健。连接所需的能量ATP(如动物细胞)。,3）嘌呤的直接插入 嘌呤插入酶 受损嘌呤APS 插入嘌呤（糖苷键）,2、切除修复将损伤的部位（或连同其附近的一定部位）切除，然后用正确配对的、完好的碱基替代修复。有多种酶和基因参与过程：识别（损伤位点 切除修复（补）连接两个特点:准确、正确修复。,1)碱基切除：特点是切除受损伤的碱基。主要过程是水解受损伤的碱基与脱氧核糖磷酸链之间的N糖苷键。反应由一类糖基化酶催化。也即：糖基化酶APS内、外切酶去除残基。整个修复过程可分以下几步。,2）核甘酸切成（一段寡核苷酸）首先由一个酶系统识别损伤；然后在损伤两侧各水解一个磷酸二酯键；释放出一段寡核苷酸；填补缺损区连接酶重新完成连接。,Ecoli的核苷酸切除修复机理。在Ecoli中，UvrA，UvrB，UvrC三种蛋白是必需的。而且必须同时存在才能发挥作用，所以也叫UvrABC切除核酸酶。UvrA是一种腺苷三磷酸酶，是损伤识别蛋白。它与UvrB 结合成A2B1复合物，结合在损伤区，使DNA解旋、扭曲，并引起UvrB构象改变，与损伤部位形成紧密的结合。然后UvrA与UvrBDNA复合物解离，后者成为UvrC特异结合靶。UvrB 在损伤的3侧作一内切，随而复合物构象改变，UvrC 得以在5侧作第二个切口。解旋酶(UvrD)使寡聚核苷酸片段及UvrC从DNA链上释放，然后DNA聚合酶取代UvrB。修补缺损区；最后由连接酶连接补片。,ADP核糖基多聚物的形成与存在是提高连接酶活性的重要因素，在DNA损伤修复过程中起着重要作用。,3、多聚ADP-核糖的作用,4、损伤的“耐受”,DNA分子的损伤有时不能立即修复。特别是在复制已经开始，而损伤又在复制叉附近时，细胞会通过另一些机制，使复制能进行下去，待复制完成后，再通过某种机制修复残留的损伤。复制时损伤并未消除，故称“耐受”。包括重组修复（复制后修复）、SOS修复,1）、重组修复当DNA双链发生严重损伤时需要另一种机理来完成正确的修复。一种情况是两条链同时受到损伤；另一种情况是单链损伤尚未修复时发生了复制，造成对应于损伤位置的新链缺乏正确模板；此时需要重组酶系将另一段未受损伤的双链DNA移到损伤位置附近，提供正确的模板，进行重组。这便是重组修复。,2）SOS修复细胞DNA受到损伤或复制系统受到抑制，产生一种调控信号，解除对许多基因的抑制，这些基因的产物参与修复过程。SOS修复过程是在损伤信号诱导下发生的，又称可诱导的DNA修复。修复过程容易发生错误，故又称易错修复。,4、错配修复错配修复是生物维持生命、保持物种稳定的种重要功能。从细菌、酵母直至哺乳动物都普遍具有此修复机理。在修复、重组的过程中或外界损伤因子的作用下都有可能发生错配。在修复过程中首先要识别错配碱基对。然后需要分辨错配的哪一侧属于母链，哪一侧属于新合成的错误链。最后修复。错配纠正过程是很复杂的，至少需要10种活性因子参加。,目前明确认识到：,1、辐射致癌效应在多种实验动物身上得到证实；2、肿瘤的发生起源于单细胞突变（随机效应）；3、肿瘤的发生过程伴有遗传学的变化；4、肿瘤的发生是多阶段过程：包括：启动促进发展,掌握,2023/3/31,南方医科大学放射医学系甘露,39,一、染色体结构畸变,染色体型畸变（chromosome type aberration)畸变发生在染色体的两个单体上的相同位点,染色单体型畸变（chromatid type aberration)畸变发生在一个染色单体上的一定位点,2023/3/31,南方医科大学放射医学系甘露,40,（一）畸变与细胞周期之间的关系,一、染色体结构畸变,2023/3/31,南方医科大学放射医学系甘露,41,染色体的位置发生改变；遗传物质、基因总数不变；子细胞中相对恒定；如：倒位、相互易位。,遗传物质分配不均；遗传物质丢失，子细胞死亡；如：无着丝粒断片、微小体、无着丝粒环、着丝粒环、双着。,不稳定性畸变（Cu）,稳定性畸变（Cs）,2023/3/31,南方医科大学放射医学系甘露,42,一、生物剂量计,1、生物剂量测定（biological dosimetry）用生物方法对受照个体的吸收剂量进行测定2、生物剂量计（biological dosimeter)估算受照剂量的生物学体系,良好的线性量效关系离体和整体照射的量效关系无显著差异,2023/3/31,南方医科大学放射医学系甘露,43,三、常见的其他生物剂量测定方法,1、早熟凝集染色体（PCC)断片分析,分裂中期的细胞和间期细胞进行融合，间期细胞核被诱导提前进入有丝分裂期，间期核由分散状态浓缩成染色体样结构，光镜下可见诱导细胞的中期染色体和纤细的单股PCC,2023/3/31,南方医科大学放射医学系甘露,44,胞浆分裂阻滞微核法（cytokinesis-block method,CB法）：,在培养基中加入松胞素B（不干扰细胞核分裂的同时阻滞胞浆的分裂）；分裂一次的所有淋巴细胞的胞浆中将出现两个细胞核，这种双核细胞称为CB细胞。计数CB细胞中的微核率。,2023/3/31,南方医科大学放射医学系甘露,45,4、HPRT（次黄嘌呤尿嘌呤磷酸核糖基转移酶）基因位点突变分析,位于X染色体（Xq27）HPRT是细胞体内嘌呤核甘酸生物合成的一条补救途径,次黄嘌呤、鸟嘌呤6-TG,HPRT酶,核苷5单磷酸核苷5磷酸盐,细胞死亡,2023/3/31,南方医科大学放射医学系甘露,46,复习参考题,4.在染色体畸变中，下列哪个属于稳定性畸变（）A无着丝粒断片 B微小体 C无着丝粒环 D着丝粒环 E相互易位5.下列哪个是染色体型的畸变（）A双着丝粒体 B单体断裂 C单体互换 D裂隙 E以上均不是,一.单项选择题,2023/3/31,南方医科大学放射医学系甘露,47,复习参考题,1.染色体畸变的生物学意义（）A生殖细胞的染色体畸变能导致流产，死胎等B体细胞染色体畸变能导致代谢缺陷、细胞死亡、寿命缩短以及免疫缺陷等C体细胞染色体突变中，最引人注目的是肿瘤和畸变的关系D生殖细胞染色体突变是潜在危险，对后代造成严重后果E染色体畸变属于确定性效应2.关于生物剂量剂描述正确的是（）APPC分析尤其适用于老者，免疫力低下者及受大剂量辐射者B微核检测方法简单，分析快速，容易掌握，又有利于自动化C双着丝粒体比微核敏感，但是比微核稳定DG显带和荧光原位杂交法可以进行稳定性染色体畸变分析EHPRT基因位点突变分析可以作为终身的生物剂量计,一.多项选择题,2023/3/31,南方医科大学放射医学系 甘露,一、不同群体细胞的放射敏感性,细胞依据更新速率分为：一类：不断分裂更新（敏感）二类：不分裂（抗性）三类：一般不分裂或分裂很慢（抗性）刺激后迅速分裂（敏感）,造血淋巴组织,胃肠粘膜上皮和生殖上皮细胞,神经元,肌纤维,成熟粒细胞,红细胞,再生肝,2023/3/31,南方医科大学放射医学系 甘露,二、不同细胞周期时相的放射敏感性,放射敏感性：M G2 G1 S早S晚,2023/3/31,南方医科大学放射医学系 甘露,（一）影响：有丝分裂延迟（可逆性和明显剂量依赖性）（二）机制：1、G1阻滞（G1 arrest）：细胞暂时停留在G1期 2、G2阻滞（G2 arrest)：细胞暂时停留在G2期 3、S相延迟（S phase delay）：细胞通过S相的进程减慢 4、S/M解偶联,二、电离辐射对细胞周期进程的影响及其机制,2023/3/31,南方医科大学放射医学系 甘露,一、增殖死亡（proliferative death)又名代谢死亡或延缓死亡是指受照细胞丧失了持续增殖的能力、在经过一个或几个有丝分裂周期后丧失代谢活动和细胞功能而死亡使细胞丧失增殖能力的平均致死剂量Gy,故临床放疗的分次方案一般每次给予Gy照射,IR作用后，造血细胞和淋巴细胞以凋亡途径发生死亡，多数肿瘤细胞以细胞凋亡和增殖死亡两种途径发生死亡，在某些情况下，增殖死亡是IR致肿瘤细胞死亡的唯一途径。,2023/3/31,南方医科大学放射医学系 甘露,二、细胞凋亡（apoptosis）,维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序死亡细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用；它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程 它包括生理性的程序死亡,（一）凋亡的概念,2023/3/31,南方医科大学放射医学系 甘露,指数“单击”曲线细胞的存活分数为辐射剂量的简单函数见于病毒或酶的灭活，以及少数哺乳动物细胞的杀灭属于单击单靶模型。D37的倒数即为存活曲线斜率D37：引起细胞（或酶分子）63死亡（或失活）的照射剂量,2023/3/31,南方医科大学放射医学系 甘露,D0值是细胞的平均致死剂量，剂量存活曲线的直线部分斜率的倒数D0愈小，斜率愈大D0值大小代表细胞放射敏感性的高低从存活曲线对数坐标0.1和0.037各作一条与横坐标相平行的线与曲线相交，从这两个交点分别作垂直线与剂量轴相交。相交点剂量之差即为D0值，多在12Gy,2023/3/31,南方医科大学放射医学系 甘露,Dq值准阈剂量（quasithreshould dose）细胞积累亚致死性损伤的能力，与损伤修复有关。克服肩区所需的剂量由纵坐标1.0处作一条与横坐标的平行线，与外推线的交点在横坐标上投影点的数值即为Dq多在0.52.5Gy,2023/3/31,南方医科大学放射医学系 甘露,D37值引起细胞（或酶分子）63死亡的照射剂量D37D0+Dq单靶单击时，剂量存活曲线无肩区，Dq为0，此时D37就等于D0,2023/3/31,南方医科大学放射医学系 甘露,一、细胞放射损伤的分类,1、致死性损伤（lethal damage,LD）2、亚致死性损伤（sublethal damage,SLD）3、潜在致死性损伤（potentially lethal damage,PLD）,用任何方法都不能使细胞修复的损伤,照射后经过一段充分时间能完全被细胞修复的损伤,照射后，在一定条件下损伤可以修复,2023/3/31,南方医科大学放射医学系 甘露,1、造血干细胞的辐射敏感性,剂量存活曲线一般呈指数曲线，体内、外放射敏感性相近，D0介于0.61.3Gy，平均0.9Gy；骨髓CFU-S的n值介于12.5，脾接近1；D0值和n值随射线能量的增加而降低，中子偶有例外；不同发育阶段及不同细胞周期敏感性不同。,（一）造血干细胞,造血重建的来源与条件,来源：P200骨髓造血干细胞（自身骨髓造血干细胞、同种骨髓造血干细胞）胚肝造血干细胞外周血造血干细胞脐带血造血干细胞,掌握,条件P202受体造血-免疫功能完全缺陷重建的造血过程中，形成的免疫活性细胞对工体与受体双方的细胞和组织的MHC均具有免疫耐受性，形成骨髓移植嵌合体或淋巴造血嵌合体,掌握,免疫系统的放射敏感性,1、免疫组织的放射敏感性 淋巴样组织对辐射十分敏感。胸腺脾淋巴结 胸腺是双相变化；24hr最低点，12天恢复正常，1822天再次下降。,免疫系统的放射敏感性,2、免疫细胞 的放射敏感性M、NK和成熟细胞对放射的耐受性强造血前体细胞和B淋巴细胞敏感，浆细胞耐受性增加胸腺细胞：CD4+CD8+CD4-CD8-CD4-CD8+CD4+CD8-外周血：淋巴细胞最敏感 BT(ThTsTc）,第五节 低水平辐射（LDR）的免疫效应,低水平辐射：指低剂量、低剂量率的照射就人群照射而言，低剂量辐射是指0.2Gy以内的低LET辐射或0.05Gy以内的高LET辐射。低剂量率指0.05mGy/min以内的各种照射,低剂量辐射增强免疫的生物学意义,1、增强免疫和促进DNA损伤修复是LDR诱导适应性反应的重要部分2、LDR增强免疫功能，改变内分泌激素和细胞因子的平衡，必将影响肿瘤的形成过程，特别是非特异免疫的的监视作用对癌的发展具有抑制作用3、LDR可抑制移植肿瘤生长和转移，并提高局部放射和化疗的疗效4、LDR预先刺激可抑制高剂量辐射的致癌作用,两性不育放射阈值比较,男,女,ICRP第41号出版物,小鼠胚胎宫内发育的三个阶段,1、植入前期（0-5.5 d)2、器官发生期(5.5-13.5 d)3、胎儿期(13.5-20 d),最敏感产前死亡率最高特点：全或无,特别敏感主要发生先天性畸形人类2537d最敏感，以CNS为主,敏感性较低主要为发育障碍可能发生智力低下,第二节 低水平辐射诱导适应性反应,一、细胞遗传学适应性反应 低剂量射线预照射离体细胞或全身低剂量照射后，再接受较高剂量的辐射，染色体畸变率和微核率比不经预处理的低。,一、低水平辐射增强免疫功能的表现,（二）淋巴细胞反应性 淋巴细胞对丝裂原，LPS，PHA的反应性增高（三）抗肿瘤的细胞毒作用（四）刺激细胞因子分泌,实体瘤内原位分析,生长速率（growth rate）：不同时间测量所得的平均肿瘤体积与照射前肿瘤体积之比。是评价肿瘤对某种处理方案反应的最简单、最常用的终点指标。,再生长迟缓（regrowth delay）：计算肿瘤在受照后再生长到照射即刻的大小所需要的时间（d）。适用于照射后，肿瘤体积有明显缩小的肿瘤。,生长延缓（growth delay）：是指受照肿瘤从接受照射的大小到某一特定大小所需的时间（TX），并以此与对照组所需的时间相比较，适用于那些受照后并不明显缩小的肿瘤。,TCD50,50肿瘤控制剂量(50tumor control dose，)：TCD50是指50的荷瘤动物肿瘤得到控制或治愈所需要的照射剂量。用此评价某种放射治疗方案对肿瘤的抑制程度。,乏氧和低氧细胞（hypoxic cell）是指那些含氧量非常低的细胞。乏氧细胞的现再氧合：乏氧细胞受到照射后会出现氧合好的现象,乏氧细胞和乏氧细胞再氧合,改变肿瘤内乏氧细胞状态的方法,改变肿瘤内的氧含量吸入高浓度氧利用能携带氧的化学物质将氧带入肿瘤纠正贫血修饰HbO2的亲和力改变微循环肿瘤的灌注是决定氧合情况的关键（灌注剂，多为血管扩张剂）,其它改变肿瘤内乏氧细胞敏感性的方法,利用对乏氧细胞有更大杀伤力的射线或者其它物理手段（高LET射线）利用有针对性的药物修饰肿瘤内乏氧细胞的放射敏感性（辐射增敏剂，例如MISO，是一种5位取代的硝基咪唑）,分割放疗的4R,放射损伤的修复（repair of SLD）细胞周期再分布（redistribution within the cell cycle）乏氧细胞的再氧合（reoxygenation）细胞再增殖和补充增殖（repopulation）,经典的分割放疗方案：2Gy/d、5次/W,1、放射损伤的修复,SLDR能增加细胞存活率。主要反映在存活曲线的肩区上，肩区的形状和细胞最大的修复能力对治疗效果起决定作用。SLDR的能力在乏氧时和高LET射线小，肿瘤组织含有一定的乏氧细胞，因此，肿瘤分割放疗时的SLD累积比周围正常组织多。PLDR主要发生在G0期细胞之中，某些肿瘤在慢增殖过程中G0期细胞含量高，因此，PLDR增强，这可能是分割治疗中肿瘤复发的来源。,4.细胞再增殖和补充增殖,临床理想的效果:分次照射之间正常组织细胞完全再繁殖而肿瘤没有生长，使正常组织保持在稳定状态，而肿瘤群逐渐缩小。肿瘤受照后一方面敏感细胞被杀死，剩下的生存细胞群的增殖速度可以加速，导致肿瘤在分次照射之间有补充增殖；另一方面，虽然在代偿时其生长比率也增加，但每次细胞分裂后仍有相当多的细胞丢失。,肿瘤再增殖的意义,单纯的分次治疗，不必要的延长照射时间对治疗没有好处；增殖快、增殖指数高的肿瘤必须加速治疗；注意治疗后的定期随访。,一、分型和分度,根据照射剂量大小、病理和临床过程的特点，急性放射病分为三型，即骨髓型、肠型和脑型。骨髓型又按伤情轻重分为四度。,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病 造血损伤是骨髓型放射病的特征，它贯穿疾病的全过程。骨髓在照射后几小时即见细胞分裂指数降低，血窦扩张、充血。随后是骨髓细胞坏死，造血细胞减少，血窦渗血和破裂、出血。随着造血器官病变的发展，骨髓型放射病的临床过程有明显的阶段性，可划分为初期、假愈期、极期和恢复期。尤以中、重度分期为明显。,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病1、轻度病情不重，症状轻，临床分期不明显。血象改变轻微。预后良好，一般在两个月内可自行恢复。,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病2、中度和重度 中度和重度骨髓型放射病的临床经过基本相似，只是病情轻重不同。临床过程有明显的阶段性，可划分为初期、假愈期、极期和恢复期。,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病2、中度和重度,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病2、中度和重度照后数十分钟至数小时出现神经内分泌功能紊乱的系列临床症状。血象变化：照后数小时至2天，白细胞可短暂升高，然后下降。淋巴细胞绝对值在照后1224小时内明显减少，其减少程度与照射剂量有关。,初期（prodromal phase）,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病 2、中度和重度 照射后24天，初期症状基本消失或明显减轻。造血损伤进一步恶化，外周血白细胞和血小板呈进行性下降，机体免疫功能也开始降低。红细胞由于在外周血中寿命较长，下降较慢，在此期中一般无明显变化。部分病人血培养可查到细菌，出现菌血症，细菌多为上呼吸道的革兰阳性球菌。,假愈期（latent phase）,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病 2、中度和重度假愈期长短是病情轻重的重要标志之一。中度放射病为2030天，重度放射病为1525天。假愈期末，外周血白细胞可降至2109/L以下，出现皮肤粘膜出血和脱发，被看作是进入极期的先兆。,假愈期（latent phase）,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病 2、中度和重度 标志：体温升高，食欲降低，呕吐腹泻和全身衰竭。进入极期，病情急剧恶化，是各种症状的顶峰阶段，治疗不力者多于此期死亡。,极期（critical phase）,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病 2、中度和重度造血损伤极其严重：骨髓增生极度低下，各系造血细胞均减少，淋巴细胞和浆细胞比例增高。外周血细胞持续下降到最低值，最低值水平与病情轻重有关。,极期（critical phase）,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病 2、中度和重度感染：是急性放射病的严重并发症，往往成为死亡的主要原因。感染的发生与粒细胞缺乏密切相关，粒细胞数愈低，感染愈重，威胁愈大。特点是炎症反应减弱，出血坏死严重（炎症反应异常）。,极期（critical phase）,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病 2、中度和重度出血：全身多发性出血是急性放射病的主要病理和临床表现之一，对病情的发展和结局有重要影响。出血在各内脏器官和皮肤粘膜都可发生，一般内脏出血要早于体表。,极期（critical phase）,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病 2、中度和重度胃肠道症状：进入极期后，病人又出现食欲降低，恶心等症状，重度病人多有呕吐，拒食、腹泻、腹胀、腹痛等，腹泻常伴有鲜血便或柏油样便。重度病人或腹部照射剂量大者，可发生肠套叠，肠梗阻等并发症。,极期（critical phase）,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病 2、中度和重度其它症状：极期病人一般表现衰弱无力，精神淡漠，烦躁等，查体可见睫反射减弱或消失。重度病人常出现物质代谢紊乱，水盐及酸碱平衡失调，如脱水、体重下降、酸中毒、低钾血症等。,极期（critical phase）,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病 2、中度和重度照射后57周开始进入临床恢复期。发病后约45周骨髓开始恢复造血，1周后外周血白细胞开始回升。照射后5060天白细胞数可升高至5109/L左右，血小板数可基本正常。随着造血功能的恢复，其它症状也逐步恢复。,恢复期（recovery phase）,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病 2、中度和重度,不同程度骨髓型放射病白细胞变化曲线,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病 3、极重度 极重度放射病的病情经过和主要症状与重度大体相似，其病变发展较快、症状重、极期持续较久、恢复慢。由于造血损伤严重，自行恢复的能力减弱。,二、临床表现,（一）骨髓型急性放射病 3、极重度初期症状出现早而重，假愈期短。有的病例也可能直接转入极期，没有明显的假愈期。造血损伤严重，部分病人不能自行恢复造血功能。极期症状重。放射性间质性肺炎是致死的重要原因。治疗难度大，预后严重。,二、临床表现,（二）肠型放射病 肠型放射病是以呕吐、腹泻、血水便等胃肠道症状为主要特征的非常严重的急性放射病。机体受肠型剂量照射后，造血器官损伤比骨髓型更为严重。但因病程短，造血器官的损伤尚未发展，小肠粘膜已发生了广泛坏死脱落，因此肠道病变是肠型的主要病理特点。,死亡！,二、临床表现,（二）肠型放射病 1、初期症状重，假愈期不明显在照射后20分钟至4小时内全部出现症状，主要表现为反复呕吐，全身衰竭、血压轻度下降、有时有腹泻。症状持续23天后稍有缓解。经过35天假愈期，在照射后1周即转入极期，或不出现假愈期直接转入极期。,二、临床表现,（二）肠型放射病 2、极期突出表现为胃肠道症状进入极期后，病人出现反复呕吐，呕吐物多含胆汁或血性液体。严重腹泻是极期的突出表现，每天可达2030次。腹泻以血水便为其特征，血水便中含肠粘膜脱落物。腹泻伴有腹胀、腹痛。由于肠蠕动功能紊乱，肠套叠，肠梗阻、肠麻痹等发生率较高。,二、临床表现,（二）肠型放射病 3、造血损伤严重肠型放射病造血器官损伤比骨髓型重，外周血象变化快，数天内白细胞可降至1109/L以下。照射剂量接近肠型放射病剂量下限者，经大力救治若渡过肠型死亡期，即表现出来严重的骨髓衰竭，一般都不能自行恢复造血功能。死亡早者，出血不及重度骨髓型放射病严重，若经治疗而延长生存期者，亦可发生严重出血。,二、临床表现,（二）肠型放射病 4、感染发生早 由于造血损伤严重，免疫功能低下，肠道失去障碍，致使体液和电解质大量丢失，肠腔内细菌，毒素和有害分解产物侵入血液，很快造成脱水、水、电解质代谢紊乱，毒血症、菌血症等并发症，成为死亡的原因。肠型放射病后期常出现坏死性肠炎、腹膜炎和坏死性扁桃体炎、败血症等。临终前机体衰竭，体温可骤然降低。,二、临床表现,（三）脑型放射病 脑型放射病是以中枢神经系统损伤为特征的极其严重的急性放射病，发病很快，病情凶险，多在12天内死亡。损伤遍及中枢神经系统各部位，尤以小脑、基底核、丘脑和大脑皮层为显著。病变的性质为循环障碍和神经细胞变性坏死。,三、诊断,受照剂量估算1物理剂量测定：热释光法、电子自旋共振波谱法等测定受照射的剂量。当有中子照射时，应收集病员随身携带的金属物品，以及患者的头发、尿样和血液等生物制品，进行中子的活化测量，了解受到的中子剂量。必要时进行全身24Na活化测量，进行人体模型模拟照射测量。然后进行分析、计算得出结论。（参考辐射剂量学相关内容）,四、治疗原则,骨髓型急性放射病的治疗原则 轻度 对症处理，加强营养，注意休息。症状较重或早期淋巴细胞数较低者，必须住院严密观察和给予妥善治疗。,四、治疗原则,骨髓型急性放射病的治疗原则中重度 根据病情采取不同的保护性隔离措施，并针对各期不同临床表现，制定相应的治疗方案。初期：镇静、脱敏止吐、调节神经功能、改善微循环障碍，尽早使用抗辐射药物。假愈期：预防性使用抗菌药物，预防出血，保护造血功能。极期：抗感染，控制出血，纠正水电解质紊乱，防止肺水肿 恢复期：强壮治疗，促进恢复。,四、治疗原则,骨髓型急性放射病的治疗原则极重度 可参考重度的治疗原则。但要特别注意尽早采取抗感染、抗出血等措施。及早使用造血生长因子。注意纠正水电解质紊乱，积极缓解胃肠和神经系统症状，注意防治肠套迭。在大剂量应用抗菌药物的同时，要注意霉菌和病毒感染的防治。一般对受照9Gy以上的病人，有人类白细胞抗原（HLA）相合的合适供者时，可考虑同种骨髓移植，注意抗宿主病的防治。,四、治疗原则,肠型急性放射病的治疗原则 根据病情程度，采取积极综合对症的支持治疗，特别注意早期的妥善处理。轻度：尽早无菌隔离，纠正水、电解质、酸硷失衡，改善微循环障碍，调节植物神经系统功能，积极抗感染、抗出血，有条件时及时进行骨髓移植。重度：对症治疗，减轻病人痛苦，延长生命。,四、治疗原则,脑型急性放射病的治疗原则 对症治疗，减轻病人痛苦，延长病人存活时间。可积极采用镇静剂制止惊厥，快速给予脱水剂保护大脑，抗休克，使用肾上腺皮质激素等综合对症治疗。,十四章没有ppt，所以就没弄了,2023/3/31,南方医科大学公卫学院放射医学系 甘露,二、放射性核素进入体内的途径,呼吸道 皮肤粘膜消化道注射胎盘,2023/3/31,南方医科大学公卫学院放射医学系 甘露,四、放射性核素内照射损伤的特点,放射性核素进入体内后，各有其不同的分布和代谢特点；而且其射线在体内持续地照射，直到放射性核素完全衰变成稳定核素，或完全排出体外时才终止。因此，内照射损伤的临床过程有其与外照射放射病不同的特点。,2023/3/31,南方医科大学公卫学院放射医学系 甘露,四、放射性核素内照射损伤的特点,（一）选择性损伤 大多数放射性核素在体内选择性蓄积于组织器官中。在放射性核素沉积较多、比放射性高、吸收剂量大而排泄慢的组织器官受到的损伤最重。一般把某放射性核素引起内照射损伤最重的器官称为该核素的紧要器官，或称危象器官。例如，131I大部蓄积于甲状腺，90Sr主要蓄积于骨骼。甲状腺和骨骼分别称为放射性核素131I和90Sr的紧要器官。,2023/3/31,南方医科大学公卫学院放射医学系 甘露,四、放射性核素内照射损伤的特点,（二）潜伏期较长 放射性核素滞留在体内，沉积在不同组织和器官中，持续不断地进行照射。由于放射性核素自身的物理衰变和生物机体的排泄作用，使沉积在组织器官中的放射性核素量会不断减少。因此，对紧要器官的照射剂量累积到能发生损伤时，需要较长的时间。一般进入体内数毫居里水平时，潜伏期约数月至数年。马绍尔群岛居民是在核爆炸后9年才出现第一例甲状腺异常。,2023/3/31,南方医科大学公卫学院放射医学系 甘露,四、放射性核素内照射损伤的特点,（三）病程发展缓慢 放射性核素进入体内组织后，核素辐射能在体内的释放是一个不断地缓慢持续的过程。因此，照射量率较小，剂量是逐渐累积的，所以病情发展缓慢，病程较长。,exposure rate，是描述射线或X射线强弱的单位，它表示单位时间里的照射量。,2023/3/31,南方医科大学公卫学院放射医学系 甘露,四、放射性核素内照射损伤的特点,（四）病程分期不明显 因病程、病情发展缓慢，放射核素辐射能对机体的损伤作用和机体的抗损伤反应同时存在着，病情可能会逐渐加重，临床症状也会渐渐地显现出来，故病程分期不明显。,2023/3/31,南方医科大学公卫学院放射医学系 甘露,四、放射性核素内照射损伤的特点,（五）进入和排出途径的局部损伤 一些放射性核素常在进入或排出途径滞留或沉积较长时间，故引起明显的局部损伤。,2023/3/31,南方医科大学公卫学院放射医学系 甘露,第二节诊断,内照射损伤的诊断，主要依据人员同放射性物质的接触史、接触时间、剂量估计、临床症状和化验检查，以及放射测量结果进行综合判断。（其中最重要的是生物样品的检测）,2023/3/31,南方医科大学公卫学院放射医学系 甘露,第三节 救治,内照射损伤的救治，主要采取综合措施，以防止或减少放射性核素在体内的沉积、减轻或防止内照射损伤。,掌握,2023/3/31,南方医科大学公卫学院放射医学系 甘露,第三节 救治,一、消除体表沾染 放射性核素沾染体表又未进行彻底消除者，应尽早进行局部、全身洗消和伤口除沾染，以减少或阻止放射性核素进入体内。由呼吸道进