放射生物專題知識(shí)講座

放射生物專題知識(shí)講座放射生物專題知識(shí)講座第1頁

第一章放射生物學(xué)發(fā)展簡史

1895年，倫琴宣告發(fā)覺了一個(gè)新神秘放射線—x射線。翌年，貝可勒爾報(bào)道了鈾發(fā)出“放射線”。居里夫婦成功分離出了鐳，首次提出“放射性”概念。這些都促進(jìn)了臨床放射生物學(xué)發(fā)展。

1906年提出相關(guān)細(xì)胞、組織放射敏感性一條定律，即細(xì)胞和組織放射敏感性與其分裂活動(dòng)成正比，而與其分化程度成反比。放射生物專題知識(shí)講座第2頁40年代因?yàn)楹宋淦餮兄?、發(fā)展和使用，全身性急性放射損傷和放射病理研究快速增多，進(jìn)展很快。

1934年奠定天天一次連續(xù)分割放療方案，至今仍是當(dāng)代放射治療學(xué)基礎(chǔ)。

50年代細(xì)胞學(xué)技術(shù)快速發(fā)展深入推進(jìn)了放射生物學(xué)研究。

80年代闡述了放射興奮效應(yīng)學(xué)說。放射生物專題知識(shí)講座第3頁

臨床放射生物學(xué)是腫瘤放射治療、放射損傷防治和醫(yī)護(hù)人員放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。同時(shí)，細(xì)胞分子生物學(xué)等學(xué)科不停進(jìn)展，也促進(jìn)了低水平放射生物效應(yīng)研究。放射生物專題知識(shí)講座第4頁20年來，我國外學(xué)術(shù)界在低劑量、低劑量率放射誘導(dǎo)細(xì)胞遺傳學(xué)適應(yīng)反應(yīng)，增強(qiáng)免疫功效和抑制腫瘤生長與轉(zhuǎn)移等動(dòng)物試驗(yàn)方面進(jìn)行了比較深入研究，一切與腫瘤診療、防治相關(guān)相鄰學(xué)科必將同放射治療學(xué)、放射生物學(xué)一起，互為補(bǔ)充，為最終攻克包含腫瘤在內(nèi)人類疾病而發(fā)揮各自作用。放射生物專題知識(shí)講座第5頁

第二章

電離輻射生物效應(yīng)基礎(chǔ)過程

放射生物專題知識(shí)講座第6頁

第一節(jié)電離輻射種類及其與物質(zhì)相互作用電離輻射是指能引發(fā)被作用物質(zhì)電離放射線?？煞譃殡姶泡椛浜土Ｗ虞椛?。電磁輻射實(shí)質(zhì)上是電磁波，僅有能量沒有靜止質(zhì)量。粒子輻射現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)能量，又有靜止質(zhì)量，是一些高速運(yùn)動(dòng)粒子。放射生物專題知識(shí)講座第7頁

一、電磁輻射電磁輻射是能夠在相垂直電場和磁場，隨時(shí)間改變而交變振蕩，形成向前運(yùn)動(dòng)電磁波。X射線和γ射線都是電磁輻射，均由光子組成，它們在電磁輻射能譜中所占范圍基礎(chǔ)相同。X射線是從核外產(chǎn)生，而γ射線是從核內(nèi)產(chǎn)生。它們主要經(jīng)過光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對效應(yīng)等三種方式將能量轉(zhuǎn)移給被碰撞物質(zhì)。放射生物專題知識(shí)講座第8頁

光電效應(yīng)光子將其全部能量傳遞給物質(zhì)原子軌道電子，光子消失，取得能量電子脫離原子束縛而成為自由電子（稱為光電子），這一過程為光電效應(yīng)。

放射生物專題知識(shí)講座第9頁

康普頓效應(yīng)光子與原子核外電子（多為外層電子）發(fā)生非彈性碰撞，一個(gè)別能量轉(zhuǎn)移給電子，使它脫離原子成為反沖電子，而散射光子能量和運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變，這一過程稱為康普頓效應(yīng)。放射生物專題知識(shí)講座第10頁

電子對效應(yīng)當(dāng)能量大于1.022MeV光子從原子核旁經(jīng)過時(shí)，光子在原子核庫侖場作用下轉(zhuǎn)化為一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子，這一過程稱為電子對效應(yīng)。放射生物專題知識(shí)講座第11頁二、粒子輻射粒子輻射是一些組成物質(zhì)基礎(chǔ)粒子，或者由這些基礎(chǔ)粒子組成原子核，這些粒子含有運(yùn)動(dòng)能量和靜止能量。主要粒子輻射有α粒子、β粒子（或電子）、質(zhì)子、中子、負(fù)π介子和帶電重離子等。放射生物專題知識(shí)講座第12頁

第二節(jié)電離和激發(fā)一、電離作用電離作用是高能粒子和電磁輻射能量被生物組織吸收后引發(fā)效應(yīng)最主要原初過程。生物組織中分子被粒子或光子流撞擊時(shí)，其軌道電子被擊出，產(chǎn)生自由電子和帶正電離子，即形成離子對，這一過程稱為電離作用。放射生物專題知識(shí)講座第13頁

二、激發(fā)作用當(dāng)電離輻射與組織分子相互作用，其能量不足以將分子軌道電子擊出時(shí)，可使電子躍遷到較高級(jí)軌道上，使分子處于激發(fā)態(tài)，這一過程稱為激發(fā)作用。被激發(fā)分子很不穩(wěn)定，輕易向臨近分子或原子釋放其能量，在輻射生物效應(yīng)發(fā)生中其作用較弱，通常能夠忽略不計(jì)。

放射生物專題知識(shí)講座第14頁

三、水電離和激發(fā)

水分子受電離輻射作用時(shí)，將水分子中軌道電子擊出，發(fā)生電離作用，產(chǎn)生帶正電水離子（H2O+）和自由電子（e-）。

放射生物專題知識(shí)講座第15頁

水分子受電離輻射作用時(shí)，若水分子所獲能量尚不足以使電子擊出，亦即不能發(fā)生電離作用，而只能使水分子電子躍遷到高能級(jí)軌道上，使分子處于激發(fā)態(tài)，亦稱為水分子激發(fā)。放射生物專題知識(shí)講座第16頁

第三節(jié)直接作用與間接作用一、直接作用電離輻射能量直接沉積于生物大分子上，引發(fā)生物大分子電離和激發(fā)，破壞機(jī)體核酸，蛋白質(zhì)和酶等含有生命功效物質(zhì)，這種直接由射線造成生物大分子損傷效應(yīng)稱為直接作用。放射生物專題知識(shí)講座第17頁

二、間接作用電離輻射首先直接作用于水，使水分子產(chǎn)生一系列原發(fā)輻射分解產(chǎn)物，然后經(jīng)過水輻射分解產(chǎn)物再作用于生物大分子，引發(fā)后者物理和化學(xué)改變，這種作用稱為間接作用。機(jī)體多數(shù)細(xì)胞含水量很高，故間接放射生物效應(yīng)對生物大分子損傷含有主要意義。放射生物專題知識(shí)講座第18頁

第四節(jié)氧效應(yīng)與氧增強(qiáng)比一、氧效應(yīng)受照射生物系統(tǒng)或分子放射效應(yīng)隨介質(zhì)中氧濃度增加而增加，這種現(xiàn)象稱為氧效應(yīng)。放射生物專題知識(shí)講座第19頁

二、氧增強(qiáng)比氧增強(qiáng)比（OER）是指缺氧條件下,引發(fā)一定效應(yīng)所需放射劑量與有氧條件下引發(fā)一樣效應(yīng)所需放射劑量比值。氧是當(dāng)前為止最強(qiáng)放射增敏劑。放射生物專題知識(shí)講座第20頁

三、氧濃度對氧效應(yīng)影響

氧即使是放射增敏劑，不過，氧濃度與放射敏感度增高幅度之間，并不存在劑量效應(yīng)線性關(guān)系。

放射生物專題知識(shí)講座第21頁

四、照射時(shí)間對氧效應(yīng)影響

氧引入時(shí)間對放射效應(yīng)有較大影響，照射前引入氧，表現(xiàn)出氧效應(yīng)，而照射后引入氧則無效。放射生物專題知識(shí)講座第22頁第三章細(xì)胞存活曲線放射生物專題知識(shí)講座第23頁

第一節(jié)細(xì)胞存活概念和存活曲線繪制一、細(xì)胞存活概念對于有增殖能力細(xì)胞，如造血細(xì)胞、離體培養(yǎng)細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等。凡是保留其增殖能力，能無限產(chǎn)生子代細(xì)胞，稱之為存活細(xì)胞。凡失去增殖能力，不能產(chǎn)生大量子代細(xì)胞，稱為不存活細(xì)胞，即死細(xì)胞。放射生物專題知識(shí)講座第24頁

臨床放射生物學(xué)細(xì)胞存活可定義為，經(jīng)放射線作用后細(xì)胞仍含有無限增殖能力，謂之細(xì)胞存活。相反，細(xì)胞在照射后已失去無限增殖能力，即使在照射后其形態(tài)仍保持完整，有能力制造蛋白質(zhì)，有能力合成DNA，甚至還能再經(jīng)過一次或兩次有絲分裂，產(chǎn)生一些子細(xì)胞，但最終不能繼續(xù)傳代者均稱為已“死亡”細(xì)胞。放射生物專題知識(shí)講座第25頁二、細(xì)胞存活曲線繪制

存活曲線繪制方法主要依靠細(xì)胞培養(yǎng)，以制成單個(gè)細(xì)胞接種平面，用不一樣劑量照射，得到集落形成數(shù)與未經(jīng)照射對照組進(jìn)行比較，得出存活率。依據(jù)不一樣劑量不一樣存活率制成曲線即為細(xì)胞存活曲線。這里指存活細(xì)胞即是經(jīng)照射后仍有沒有限性增殖能力（可形成集落）細(xì)胞。

放射生物專題知識(shí)講座第26頁

細(xì)胞存活曲線僅代表細(xì)胞水平結(jié)論，與組織水平放射生物效應(yīng)有所區(qū)分，離體培養(yǎng)細(xì)胞與復(fù)雜體內(nèi)環(huán)境也有較大差異。放射生物專題知識(shí)講座第27頁

第四章靶學(xué)說與α/β模式第一節(jié)靶學(xué)說靶學(xué)說關(guān)鍵點(diǎn)概括以下：①生物結(jié)構(gòu)內(nèi)存在對放射敏感個(gè)別，稱之為“靶”，其損傷將引發(fā)某種生物效應(yīng)；②電離輻射以離子簇形式撞擊靶區(qū)，擊中概率遵照泊松分布；③單次或?qū)掖螕糁邪袇^(qū)可產(chǎn)生某種放射生物效應(yīng)，如生物大分子失活或斷裂等。放射生物專題知識(shí)講座第28頁一、單擊模型生物大分子或細(xì)胞敏感靶區(qū)被電離粒子擊中一次，即足以引發(fā)生物大分子失活或細(xì)胞死亡，這就是所謂單擊效應(yīng)。大分子（或細(xì)胞）活力隨劑量增加而呈指數(shù)下降，稱指數(shù)失活。按照一次擊中假說，被觀察效應(yīng)只需一次擊中就可發(fā)生，稱平均失活劑量。

放射生物專題知識(shí)講座第29頁

有生物大分子靶區(qū)需要受到2次或2次以上電離事件才能引發(fā)放射效應(yīng)改變。這就是多擊效應(yīng)。放射生物專題知識(shí)講座第30頁放射生物專題知識(shí)講座第31頁第二節(jié)α/β模式

α/β比值表示引發(fā)細(xì)胞殺傷中單擊和雙擊成份相等時(shí)劑量，以吸收劑量單位Gy表示。

α/β比值意義在于反應(yīng)了組織生物效應(yīng)受分次劑量改變影響程度。放射生物專題知識(shí)講座第32頁

早反應(yīng)組織和大多數(shù)腫瘤α/β值大（10Gy左右），晚反應(yīng)組織α/β值?。s3Gy）。

放射生物專題知識(shí)講座第33頁

早反應(yīng)組織是指機(jī)體內(nèi)分裂、增殖活躍并對放射線早期反應(yīng)強(qiáng)烈組織，如上皮、黏膜、骨髓、精原細(xì)胞等。機(jī)體內(nèi)那些無再增殖能力，損傷后僅以修復(fù)代替其正常功效細(xì)胞組織，稱為晚反應(yīng)組織，比如脊髓、腎、肺、肝、皮膚、骨和脈管系統(tǒng)等。放射生物專題知識(shí)講座第34頁

早和晚反應(yīng)組織對不一樣分次照射方案含有恒定反應(yīng)差異。大分割照射，晚期反應(yīng)較重；超分割照射即使急性放射反應(yīng)較重，不過晚反應(yīng)組織損傷較輕。放射生物專題知識(shí)講座第35頁第三節(jié)LQ模型

伴隨分子放射生物學(xué)研究發(fā)展，靶學(xué)說不停得到充實(shí)和更新。DNA雙鏈斷裂模型即線性二次（LQ）模型建立能夠看作是經(jīng)典學(xué)說發(fā)展。放射生物專題知識(shí)講座第36頁

一、放射生物學(xué)分子模型提出基礎(chǔ)前提

DNA雙鏈斷裂模型（LQ模型）基礎(chǔ)前提是：

1、攜帶遺傳信息核DNA分子完整性是正常細(xì)胞增殖所必需，即DNA雙鏈斷裂意味著死亡。

放射生物專題知識(shí)講座第37頁2、DNA雙鏈斷裂完全破壞了分子完整性，因而是放射所致最關(guān)鍵損傷。

3、各種生物學(xué)終點(diǎn)與DNA雙鏈斷裂有直接關(guān)聯(lián)。

4、效應(yīng)嚴(yán)重程度與每個(gè)細(xì)胞中發(fā)生并存留DNA雙鏈斷裂均數(shù)成正比。放射生物專題知識(shí)講座第38頁5、誘發(fā)DNA雙鏈斷裂數(shù)依賴于能量沉積與轉(zhuǎn)移物理、物化、化學(xué)過程，也依賴于在照射前后與DNA結(jié)構(gòu)及化學(xué)環(huán)境相關(guān)自由基競爭。

6、有效DNA雙鏈斷裂數(shù)取決于DNA損傷生化修復(fù)。而這種修復(fù)效率受細(xì)胞在照射當(dāng)初及照射后代謝情況控制。放射生物專題知識(shí)講座第39頁

二、LQ模型電離輻射作用于靶細(xì)胞并造成該細(xì)胞損傷由α和β二個(gè)損傷概率復(fù)合而成。由一個(gè)電離經(jīng)過DNA雙鏈并在雙鏈鄰近處造成該兩鄰近作用點(diǎn)放射量沉積、DNA雙鏈斷裂。發(fā)生靶細(xì)胞損傷概率用α表示（單次擊中致死，其損傷與吸收劑量成正比，αd即劑量線性函數(shù)）。放射生物專題知識(shí)講座第40頁

由兩個(gè)電離粒子經(jīng)過而在靠近DNA鏈產(chǎn)生兩個(gè)位置很靠近能量沉積、DNA雙鏈斷裂，而發(fā)生靶細(xì)胞損傷概率（屢次擊中致死，其損傷與吸收劑量平方成正比，βd2，即劑量平方函數(shù)），用β表示。他們提出線性二次方程公式：

S=e-n(αD+βD2)

簡稱α/β公式放射生物專題知識(shí)講座第41頁

三、LQ公式臨床意義

1、預(yù)測劑量分割方式生物效應(yīng)：Fowler采取此公式預(yù)測不一樣分次劑量生物效應(yīng)和有放矢臨床研究，設(shè)計(jì)了超分割、加速超分割等含有主要意義分次照射方式，提升了臨床治療腫瘤放療療效。放射生物專題知識(shí)講座第42頁2、不一樣劑量分割方式等效轉(zhuǎn)換：比如：將標(biāo)準(zhǔn)模式D1=30次×2Gy，5次/周治療方案等效轉(zhuǎn)換為d2=3Gy，3次/周，問n2=？設(shè)兩方案總治療時(shí)間相同，同為6周。對急性黏膜反應(yīng)α/β=8Gyn2=18.2次。放射生物專題知識(shí)講座第43頁四、LQ公式程度

（1）現(xiàn)有α/β多數(shù)是離體細(xì)胞或動(dòng)物試驗(yàn)中所得出數(shù)據(jù)，與臨床有一定差距。（2）普通僅適合單次劑量在2—10Gy劑量范圍內(nèi)使用，尤其要注意當(dāng)分次量＜2Gy時(shí)，利用這一方程預(yù)計(jì)主要組織如脊髓生物效應(yīng)有過量危險(xiǎn)。

放射生物專題知識(shí)講座第44頁

（3）α/β值動(dòng)物模型限制條件是假定被照射靶細(xì)胞亞致死性損傷完全修復(fù)，而且沒有細(xì)胞再增殖，與臨床不完全符合。放射生物專題知識(shí)講座第45頁

實(shí)際上，①組織放射損傷和修復(fù)過程復(fù)雜。損傷分為可修復(fù)損傷（如DNA單鏈斷裂和雙擊造成雙鏈斷裂）和不可修復(fù)損傷（如單擊造成雙鏈斷裂）；修復(fù)又有正確修復(fù)和錯(cuò)誤修復(fù)之分，錯(cuò)誤修復(fù)仍會(huì)造成細(xì)胞死亡。放射生物專題知識(shí)講座第46頁

②臨床腫瘤治療中，腫瘤和早反應(yīng)組織最少能產(chǎn)生依次在增殖（普通在放療后2周后開始），故應(yīng)充分考慮因組織修復(fù)和再增殖而額外增加劑量。放射生物專題知識(shí)講座第47頁第五章放射損傷與修復(fù)放射生物專題知識(shí)講座第48頁

第一節(jié)電離輻射分子生物效應(yīng)一、DNA放射損傷及其生物學(xué)意義

DNA是電離輻射主要靶分子之一，電離輻射對DNA結(jié)構(gòu)影響比較復(fù)雜，其放射分解產(chǎn)物也是各種多樣，從堿基損傷到糖基破壞，其后果是：DNA鏈斷裂、DNA交聯(lián)及整個(gè)或個(gè)別高級(jí)結(jié)構(gòu)改變，最終影響其生物學(xué)功效。

放射生物專題知識(shí)講座第49頁

二、DNA放射損傷修復(fù)及DNA修復(fù)基因

DNA輻射損傷修復(fù)現(xiàn)象大致上可分為兩種情況，第一，照射劑量按時(shí)間劑量分次給予，由此產(chǎn)生生物效應(yīng)則顯著減輕；第二，在照射后改變細(xì)胞所處狀態(tài)和環(huán)境，均能提升存活率。放射生物專題知識(shí)講座第50頁

第二節(jié)電離輻射誘導(dǎo)細(xì)胞損傷與修復(fù)一、細(xì)胞放射損傷分類電離輻射引發(fā)細(xì)胞損傷大致分為三類：①致死性損傷，用任何方法都不能使細(xì)胞修復(fù)損傷。②亞致死性損傷，照射后經(jīng)過一段時(shí)間能完全被修復(fù)損傷。③潛在致死性損傷，這是一個(gè)受照射后在一定條件下能夠修復(fù)損傷。放射生物專題知識(shí)講座第51頁

二、細(xì)胞放射損傷修復(fù)

1、潛在致死性損傷修復(fù)

是一定放射線劑量在正常情況下將引發(fā)細(xì)胞死亡，但當(dāng)細(xì)胞處于密集抑制穩(wěn)相生長狀態(tài)，或處于次佳生長條件其所受射線造成潛在致死損傷可得到修復(fù)。

放射生物專題知識(shí)講座第52頁2、亞致死性損傷修復(fù)亞致死性損傷修復(fù)只有在分割劑量試驗(yàn)中才能表現(xiàn)出來。

3、遲緩修復(fù)毛細(xì)胞血管內(nèi)皮對輻射反應(yīng)屬遲緩修復(fù)。放射生物專題知識(shí)講座第53頁

三、影響細(xì)胞放射損傷及修復(fù)原因

1、射線種類細(xì)胞放射損傷隨射線LET增大而加大。

放射生物專題知識(shí)講座第54頁2、劑量率總劑量一定時(shí)，劑量率越低，照射時(shí)間越長，生物效應(yīng)就越輕。

3、氧效應(yīng)完全氧合細(xì)胞比低氧細(xì)胞對輻射更敏感。放射生物專題知識(shí)講座第55頁

4、輻射增敏劑和防護(hù)劑增敏劑包含諸各種類。如氧、鹵代嘧啶類、中藥等。主要作用是降低細(xì)胞積累亞致死性損傷能力。輻射防護(hù)劑作用機(jī)制，包括自由基去除與氧相關(guān)修復(fù)反應(yīng)以及對細(xì)胞防護(hù)保護(hù)作用等。

放射生物專題知識(shí)講座第56頁5、加熱可增強(qiáng)放射治療效果：①加熱可抑制腫瘤細(xì)胞照射后亞致死性損傷修復(fù)；②殺死對射線不敏感S期腫瘤細(xì)胞；③乏氧細(xì)胞與有氧細(xì)胞一樣對加熱敏感；④腫瘤組織血循還差，加熱時(shí)瘤內(nèi)溫度高于周圍組織。

放射生物專題知識(shí)講座第57頁

加熱提升放療效果機(jī)理之一，是熱對膜損傷增加了細(xì)胞死亡機(jī)率。放射生物專題知識(shí)講座第58頁

第六章

分次照射后組織反應(yīng)放射生物專題知識(shí)講座第59頁

機(jī)體中正常組織和腫瘤組織分次放射反應(yīng)能夠用4個(gè)“R”概括其影響放射生物學(xué)效應(yīng)主要原因。即亞致死性損傷修復(fù)（repairofsublethaldamage），再群體化（repopulation），細(xì)胞周期再分布（redistributionwiththecellcycle）和乏氧細(xì)胞再氧合（re-oxygenation）。放射生物專題知識(shí)講座第60頁

第一節(jié)組織放射損傷修復(fù)

分次照射主要目標(biāo)是保護(hù)正常組織，但不可防止亦使一些腫瘤組織亞致死性損傷得到修復(fù)。早反應(yīng)組織（包含腫瘤組織）修復(fù)，主要方式是增殖，而其亞致死性損傷修復(fù)所起作用較小。放射生物專題知識(shí)講座第61頁

晚反應(yīng)組織修復(fù)能力較強(qiáng)，而且因晚反應(yīng)組織幾乎不存在細(xì)胞再增殖，亞致死性損傷修復(fù)對包含神經(jīng)組織等在內(nèi)正常晚反應(yīng)組織至關(guān)主要。放射生物專題知識(shí)講座第62頁

不論其機(jī)理是什么，分次放射治療對晚反應(yīng)組織“保護(hù)”比早反應(yīng)組織為大，即伴隨放射治療分次劑量減低或照射次數(shù)增加，晚反應(yīng)組織到達(dá)同等損傷劑量較早反應(yīng)組織為大。換言之，分次放射治療大大增加了晚反應(yīng)組織耐受性。放射生物專題知識(shí)講座第63頁

早反應(yīng)組織與晚反應(yīng)組織對分次劑量反應(yīng)差異在臨床上指導(dǎo)意義有以下幾點(diǎn)：①大分割劑量對包含神經(jīng)組織等在內(nèi)晚反應(yīng)組織更為有害。②較小分次劑量會(huì)取得很好治療增益。連續(xù)較低分次劑量可使晚反應(yīng)組織正常組織比包含正常腫瘤在內(nèi)早反應(yīng)組織受傷較少。放射生物專題知識(shí)講座第64頁③為了發(fā)揮治療增益最大潛力，兩次照射之間必須有足夠確保晚反應(yīng)組織亞致死損傷盡可能完全修復(fù)，兩個(gè)分次間隔最少應(yīng)有6小時(shí)。④臨床現(xiàn)使用高LET射線出現(xiàn)晚反應(yīng)組織RBE（相對生物效應(yīng)）偏高。放射生物專題知識(shí)講座第65頁RBE（相對生物效應(yīng)）含義：RBE=D0/D0’D0指250kVX射線平均滅活劑量或平均致死劑量；D0’指所試射線到達(dá)一樣生物效應(yīng)對應(yīng)劑量。X射線γ射線RBE=1熱中子RBE=3快中子RBE=10α粒子RBE=10放射生物專題知識(shí)講座第66頁

第二節(jié)腫瘤組織再群體化和正常組織增殖一、腫瘤再群體化臨床進(jìn)行分割照射時(shí)，每次照射量不可能到達(dá)破壞全部腫瘤細(xì)胞目標(biāo)，在此期間，腫瘤細(xì)胞再生和再群體化是不可防止，在制訂治療計(jì)劃時(shí)，應(yīng)考慮再群體化主要性。放射生物專題知識(shí)講座第67頁

考慮到腫瘤放療再增殖特點(diǎn)，一個(gè)好根治性放療方案應(yīng)該是：①盡可能縮短治療時(shí)間；②出現(xiàn)嚴(yán)重急性放療反應(yīng)時(shí)，中止治療時(shí)間也應(yīng)盡可能短；③普通情況下不要采取單純分段治療；放射生物專題知識(shí)講座第68頁④非醫(yī)療原因間斷治療，需經(jīng)過提升劑量以到達(dá)既定生物效應(yīng)；⑤快增加腫瘤應(yīng)該采取加速治療，以抑制再增殖，更加好控制腫瘤。放射生物專題知識(shí)講座第69頁二、正常組織增殖人體正常組織受一個(gè)自動(dòng)控制穩(wěn)定系統(tǒng)調(diào)整，所以到一定程度細(xì)胞增殖就會(huì)停頓。晚反應(yīng)正常組織則無顯著增殖，其對放射損傷保護(hù)反應(yīng)不是依靠細(xì)胞再增殖作用，而是憑借其有效亞致死損傷修復(fù)。放射生物專題知識(shí)講座第70頁

第三節(jié)分次照射后腫瘤細(xì)胞再分布分次照射治療時(shí)，處于敏感時(shí)相腫瘤細(xì)胞群損傷最重乃至死亡，使殘留細(xì)胞個(gè)別地出現(xiàn)腫瘤細(xì)胞再分布。放射生物專題知識(shí)講座第71頁

第四節(jié)腫瘤組織再氧合腫瘤細(xì)胞增殖到一定體積時(shí)，其乏氧細(xì)胞百分比保持恒定，普通可有2%干細(xì)胞是處于乏氧狀態(tài)。接收放射治療后，腫瘤組織中乏氧細(xì)胞百分比顯著提升，經(jīng)24小時(shí)恢復(fù)，細(xì)胞由乏氧狀態(tài)向氧合狀態(tài)發(fā)展。腫瘤放射后再氧合時(shí)間大多數(shù)在6—24小時(shí)內(nèi)完成。放射生物專題知識(shí)講座第72頁放射生物專題知識(shí)講座第73頁第七章

正常組織放射反應(yīng)放射生物專題知識(shí)講座第74頁

第一節(jié)細(xì)胞增殖周期與放射敏感性一、細(xì)胞增殖周期細(xì)胞周期可分為4個(gè)主要時(shí)相。①G1期；②S期；③G2期；④M期。另外，G0期細(xì)胞，指那些處于休眠狀態(tài)不參加周期分裂活動(dòng)細(xì)胞。一旦機(jī)體需要或接到某種信號(hào)后，這些細(xì)胞就能開始準(zhǔn)備DNA合成而變成G1期細(xì)胞。放射生物專題知識(shí)講座第75頁二、細(xì)胞周期與放射敏感性細(xì)胞處于不一樣時(shí)期，它敏感性各不相同。M期細(xì)胞對射線最敏感，其次為G2期細(xì)胞、G1期細(xì)胞、早S期細(xì)胞，晚S期細(xì)胞最不敏感。放射生物專題知識(shí)講座第76頁

第二節(jié)正常組織增殖動(dòng)力學(xué)一、快更新組織包含造血細(xì)胞、小腸上皮、表皮、輸精管上皮和淋巴生成細(xì)胞等。①表皮，更新時(shí)間大約是12—16天，外加經(jīng)過角化層6—20天，總更新時(shí)間約為25天。②造血組織，照射后骨髓能夠修復(fù)，但根治量照射后一年內(nèi)極少修復(fù)。群體倍增時(shí)間是21—24小時(shí)。③腸上皮，更新時(shí)間是3—4天。④精原細(xì)胞對放射線極為敏感，睪丸經(jīng)1.0Gy照射就可能發(fā)生不育。射線對成人卵巢影響僅限于成熟卵細(xì)胞和穩(wěn)定已分化體細(xì)胞。放射生物專題知識(shí)講座第77頁

二、慢更新和非更新細(xì)胞①機(jī)械細(xì)胞：纖維細(xì)胞、骨細(xì)胞等屬于這類細(xì)胞，更新時(shí)間大約是100天，一些原因如外傷愈合和修復(fù)等都可刺激上述細(xì)胞進(jìn)入增殖狀態(tài)。②特異性分化器官：肝臟、腎臟、肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞等細(xì)胞僅在偶然情況下分裂。③非更新細(xì)胞：神經(jīng)細(xì)胞在出生后，基礎(chǔ)上處于G0期狀態(tài)，沒有顯著更新現(xiàn)象。放射生物專題知識(shí)講座第78頁

第三節(jié)正常組織對放射線不一樣反應(yīng)人體組織對放射線敏感性與其增殖能力成正比，與其分化程度成反比。更新快組織在放療中是早反應(yīng)組織，而更新慢組織屬于晚反應(yīng)組織，腫瘤基礎(chǔ)屬于早反應(yīng)組織。放射生物專題知識(shí)講座第79頁

一、早反應(yīng)組織受照射后表現(xiàn)（一）皮膚反應(yīng)和損傷

1、急性反應(yīng)（1）Ⅰ度：發(fā)生紅斑。（2）Ⅱ度：充血、水腫。（3）Ⅲ度：放射性潰瘍。

2、慢性反應(yīng)放療后數(shù)日、數(shù)年出現(xiàn)反應(yīng)。表皮萎縮變薄，淺表毛細(xì)血管擴(kuò)張。高能射線可致皮下組織纖維化。放射生物專題知識(shí)講座第80頁一些器官產(chǎn)生嚴(yán)重放射損傷劑量

器官損傷ＴＤ５／５ＴＤ５０／5器官全部或個(gè)別照射（射野大?。┕撬璋l(fā)育不全，再生障礙性貧血２５０３００0４５０４００0全骨髓個(gè)別骨髓小腸潰瘍，穿孔，出血４５０0５００0５５０0６５０0４００ｃｍ２１００ｃｍ２脊髓梗塞，壞死４５０0５５０0１０ｃｍ放射生物專題知識(shí)講座第81頁器官損傷ＴＤ５／５ＴＤ５０／５器官全部或個(gè)別照射（射野大?。┠I急性或慢性腎梗死１５００２０００２０００２５００全腹照射全腎膀胱萎縮６０００８０００全膀胱睪丸絕育１００２００全睪丸卵巢絕育２００～３００６２５～１２００全卵巢放射生物專題知識(shí)講座第82頁器官損傷ＴＤ５／５ＴＤ５０／５全器官或個(gè)別器官照射（射野大小）眼ａ）視網(wǎng)膜ｂ）角膜ｃ）晶體５５００５０００５００７０００６０００１２００全視網(wǎng)膜全角膜全晶體或個(gè)別晶體放射生物專題知識(shí)講座第83頁放射生物專題知識(shí)講座第84頁放射生物專題知識(shí)講座第85頁

二、常規(guī)分割時(shí)正常組織放射耐受量每七天5次，每次2Gy，天天1次常規(guī)放射治療方案，各組織有很好放射耐受性。

TD5/5指最小耐受量

TD50/5指最大耐受量放射生物專題知識(shí)講座第86頁

第八章腫瘤組織放射效應(yīng)放射生物專題知識(shí)講座第87頁

第一節(jié)腫瘤組織基礎(chǔ)特點(diǎn)腫瘤是機(jī)體細(xì)胞在不一樣致瘤原因作用下，發(fā)生過分增生與分化異常而形成新生物，其基礎(chǔ)生物特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。（1）腫瘤由各種原因造成機(jī)體某種或數(shù)種組織過分生長而形成，它與正常組織在形態(tài)、生物功效和物質(zhì)代謝等方面都有所不一樣。放射生物專題知識(shí)講座第88頁

（2）呈過分不協(xié)調(diào)生長，當(dāng)致癌、誘癌、促癌等作用原因停頓作用后，腫瘤仍能繼續(xù)生長。但一些腫瘤可自行縮小，如子宮肌瘤在停經(jīng)后可縮小或自行消退；如絨毛膜上皮癌切除后，其轉(zhuǎn)移灶可自行消失。

放射生物專題知識(shí)講座第89頁

（3）腫瘤細(xì)胞不能到達(dá)其起源組織分化成熟程度。（4）腫瘤能從原發(fā)部位轉(zhuǎn)移到其它部位并形成轉(zhuǎn)移灶。（5）腫瘤細(xì)胞能把上述特點(diǎn)傳給子代細(xì)胞。放射生物專題知識(shí)講座第90頁第二節(jié)腫瘤增殖動(dòng)力學(xué)腫瘤生物學(xué)特征決定了其增殖動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)。由最初不均勻生長久、指數(shù)生長久到生長遲緩期。從臨床前期發(fā)展到臨床可發(fā)覺腫瘤即1cm3大小，重量1g左右，含109細(xì)胞，期間須經(jīng)30次左右倍增。放射生物專題知識(shí)講座第91頁第三節(jié)腫瘤放療后形態(tài)學(xué)改變輻射能量吸收后，引發(fā)分子電離和激發(fā)，使DNA結(jié)構(gòu)等損傷,造成細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)損傷或破壞，進(jìn)而引發(fā)細(xì)胞形態(tài)改變以及組織反應(yīng)。一、腫瘤放療后病理形態(tài)學(xué)改變大多數(shù)腫瘤放療后，其病理形態(tài)學(xué)改變基礎(chǔ)是相同，主要表現(xiàn)為瘤細(xì)胞退行性變及間質(zhì)反應(yīng)兩個(gè)方面。放射生物專題知識(shí)講座第92頁

二、影響放療后形態(tài)學(xué)改變原因

1、治療方式放療主要作用部位是瘤體本身，所以單一放療與放、化療結(jié)合所引發(fā)形態(tài)學(xué)改變不盡完全相同。

放射生物專題知識(shí)講座第93頁2、治療劑量研究表明，放射治療用60Co或加速器照射劑量在10Gy以下時(shí)，瘤細(xì)胞形態(tài)改變通常不顯著，劑量在25Gy以上時(shí)，形態(tài)改變逐步顯著。放療劑量是影響形態(tài)學(xué)改變主要原因之一。放射生物專題知識(shí)講座第94頁3、放療后時(shí)間放療后，首先表現(xiàn)為生化和病理生理方面異?；蚋淖?，在短時(shí)間內(nèi)，光鏡下往往難以識(shí)別其改變，伴隨時(shí)間延長，其形態(tài)學(xué)改變才逐步表現(xiàn)出來。比如一次大劑量照射后馬上手術(shù)，腫瘤形態(tài)學(xué)無顯著改變。相反，放療2周后，形態(tài)學(xué)改變就非常突出。

放射生物專題知識(shí)講座第95頁

4、依據(jù)腫瘤組織對射線敏感程度不一樣，可將惡性腫瘤分成四類：

①放射高度敏感腫瘤惡性淋巴瘤、精原細(xì)胞瘤、腎母細(xì)胞瘤、神經(jīng)母細(xì)胞瘤、髓母細(xì)胞瘤、尤文氏肉瘤、小細(xì)胞肺癌。放射生物專題知識(shí)講座第96頁②放射中度敏感腫瘤頭頸部鱗癌、食管鱗癌、肺鱗癌、皮