《放射物理與防護(hù)》第九章

1、曲靖醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校教 案 2017 至 2018 學(xué)年 第一 學(xué)期系 部 醫(yī)學(xué)技術(shù)系 教研室（實(shí)驗(yàn)室） 醫(yī)學(xué)影像教研室 課程名稱(chēng) 放射物理與防護(hù) 授課班級(jí) 影像技術(shù)班 授課教師 黃曉云 職 稱(chēng) 講師 使用教材 放射物理與防護(hù) 教案編寫(xiě)日期 2017.6 曲靖醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校教務(wù)處制教 案首頁(yè)授課時(shí)間 年 月 日 星期 節(jié)學(xué)時(shí)數(shù)授課章節(jié)第九章 放射線(xiàn)對(duì)人體的影響授課方式理論課 討論課 實(shí)踐課 習(xí)題課 其它教學(xué)目的（目標(biāo)）掌握：確定性效應(yīng)和隨機(jī)性效應(yīng)的概念并了解它們各自包括的輻射效應(yīng) 。 熟悉：皮膚效應(yīng)的概念并了解其分度診斷標(biāo)準(zhǔn)和處 理原則 。 了解：靶學(xué)說(shuō)的基本內(nèi)容；放射線(xiàn)引起的生物學(xué)效應(yīng)；胎

2、兒出生前受照引起的效應(yīng) 。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)：確定性效應(yīng)和隨機(jī)性效應(yīng)的概念并了解它們各自包括的輻射效應(yīng) 。 2、教學(xué)難點(diǎn)：確定性效應(yīng)和隨機(jī)性效應(yīng)的概念。教學(xué)方法多媒體示教+理論講解教材參考文獻(xiàn)高等醫(yī)藥院校教材（供醫(yī)學(xué)影像專(zhuān)業(yè)用） 第三版的放射物理與防護(hù)（主編：王鵬程，李迅茹），人民衛(wèi)生出版社；教 學(xué) 內(nèi) 容時(shí)間分配板書(shū)或旁注 第一節(jié) 放射線(xiàn)的生物學(xué)效應(yīng)一、放射生物學(xué)基礎(chǔ) 二、輻射生物效應(yīng)分類(lèi) 三、胎兒出生前受照效應(yīng)四、皮膚效應(yīng)一、放射生物學(xué)基礎(chǔ)（一）靶學(xué)說(shuō)和靶分子（二）細(xì)胞與分子放射生物學(xué)效應(yīng)（三）輻射敏感性靶學(xué)說(shuō)（target theory ）的基本內(nèi)容是從生物物理學(xué)角度，認(rèn)為某些分子

3、或細(xì)胞內(nèi)的敏感結(jié)構(gòu)被電離粒子擊中而引起生物效應(yīng)的發(fā)生。其基本特點(diǎn)包括： 生物結(jié)構(gòu)內(nèi)存在著對(duì)輻射敏感的部分，稱(chēng)為“靶”，其損傷將引起某種生物效應(yīng)； 電離輻射以離子簇的形成撞擊靶區(qū)，擊中概率遵循泊松分布； 單次或多次擊中靶區(qū)可產(chǎn)生某種放射生物效應(yīng) 主要的靶學(xué)說(shuō)單靶模型 ：生物大分子或細(xì)胞的敏感靶區(qū)被電離粒子擊中一次即足以引起生物大分子的失活或細(xì)胞的死亡。 多靶模型：靶區(qū)需要受到2次或2次以上的擊中才會(huì)失活。 單靶和多靶模型：既單靶模型和多靶模型的混合 DNA雙鏈斷裂模型：有學(xué)者認(rèn)為電離輻射誘發(fā)的許多細(xì)胞效應(yīng)均與DNA雙鏈斷裂有關(guān)，包括細(xì)胞存活、染色體畸變、致癌、易位、遺傳突變等。靶分子受照射細(xì)胞中

4、的主要靶分子為基因組和生物膜。 生物膜包括質(zhì)膜、核細(xì)胞器（線(xiàn)粒體、溶酶體等）膜等， 具有重要的生物功能，且對(duì)電離輻射比較敏感。 損傷和修復(fù)過(guò)程的消長(zhǎng)和變化，決定著細(xì)胞的存活、死亡、老化和癌變 。細(xì)胞與分子放射生物學(xué)效應(yīng) DNA為生物遺傳的重要物質(zhì)。 DNA受照射后會(huì)引起合成抑制和分解代謝增強(qiáng)。DNA結(jié)構(gòu)受到破壞，將引起遺傳信息功能的錯(cuò)誤表達(dá)。DNA分子的放射損傷與細(xì)胞功能障礙、癌變、染色體畸變、細(xì)胞死亡均有密切關(guān)系，且隨輻射劑量和靶體積的增大而增加。 DNA損傷和修復(fù)規(guī)律在腫瘤放射治療中有重要應(yīng)用價(jià)值。輻射敏感性 1.不同類(lèi)型細(xì)胞的輻射敏感性2.腫瘤細(xì)胞的輻射敏感性3.不同細(xì)胞周期的輻射敏感性

5、4.細(xì)胞內(nèi)各不同大分子的相對(duì)放射敏感性5.個(gè)體發(fā)育的放射敏感性 不同類(lèi)型細(xì)胞的輻射敏感性 高度敏感細(xì)胞：淋巴細(xì)胞、造血細(xì)胞、生殖細(xì)胞、腸上皮細(xì)胞等 敏感細(xì)胞：膀胱、食道等上皮細(xì)胞 中度敏感細(xì)胞：神經(jīng)節(jié)細(xì)胞、肌細(xì)胞 不敏感細(xì)胞： 軟骨及骨細(xì)胞 腫瘤細(xì)胞的輻射敏感性 高敏感度腫瘤：惡性淋巴瘤、精原細(xì)胞瘤、腎母細(xì)胞瘤等 中度敏感腫瘤： 鱗狀上皮癌、分化差的腺癌，腦膠質(zhì)瘤等 輻射抗性腫瘤：惡性黑色素瘤、軟骨肉瘤等不同細(xì)胞周期的輻射敏感性 敏感：有絲分裂（M期）細(xì)胞，間期細(xì)胞中，G2時(shí)相最敏感，G1時(shí)相其次，S時(shí)相不敏感細(xì)胞具有的周期阻滯特性會(huì)導(dǎo)致放射抗拒，嚴(yán)重影響惡性腫瘤的放療效果。如何去除阻滯以提高

6、腫瘤輻射敏感性是放療研究的熱點(diǎn) 。 細(xì)胞內(nèi)各不同大分子的相對(duì)放射敏感性 同一細(xì)胞的不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的放射敏感性差異較大細(xì)胞核的放射敏感性明顯高于細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞內(nèi)不同分子相對(duì)敏感性 ： DNA>mRNA>rRNA>tRNA>蛋白質(zhì) 個(gè)體發(fā)育的放射敏感性 放射敏感性隨著個(gè)體發(fā)育過(guò)程而逐漸降低妊娠的最初階段最敏感出生后幼年比成年放射敏感性高老年相對(duì)不敏感 二、輻射生物學(xué)效應(yīng)分類(lèi) 1.確定性效應(yīng)（deterministic effects） 射線(xiàn)照射人體全部組織或局部組織，若能殺死相當(dāng)數(shù)量的細(xì)胞，而這些細(xì)胞又不能由活細(xì)胞的增殖來(lái)補(bǔ)充，則這種照射可引起人類(lèi)的確定性效應(yīng)，其與劑量呈非線(xiàn)性

7、關(guān)系，其部分功能性確定性效應(yīng)可逆。 閾劑量：隨著劑量的增大，被殺死的細(xì)胞增加，當(dāng)劑量增加到一定水平時(shí)，其概率陡然上升到100%，這個(gè)劑量值稱(chēng)為閾劑量。2.隨機(jī)性效應(yīng)（stochastic effects） 電離輻射的隨機(jī)性效應(yīng)被認(rèn)為無(wú)劑量閾值，其有害效應(yīng)的嚴(yán)重程度與受照劑量的大小無(wú)關(guān)，包括致癌效應(yīng)和遺傳效應(yīng)。 遺傳效應(yīng) 是指性腺受到電離輻射的照射，引起生殖細(xì)胞的損傷（基因突變或染色體畸變）可以傳遞下去并表現(xiàn)為受照者后代的遺傳紊亂，這種出現(xiàn)在后代中的隨機(jī)性效應(yīng)。包括顯性突變和隱性突變。三、 胎兒出生前受照效應(yīng) 胚胎死亡：當(dāng)胚胎植入子宮壁之前或在其植入之后的即刻，著床前階段（09d）或著床后不久（

8、2周），的妊娠早期，以相對(duì)較小的劑量既能誘發(fā)。 畸形：受孕后942天，閾值約為0.1Gy。 智力低下：妊娠815周最敏感，其次是1625周。 誘發(fā)癌癥：出生后1015年之內(nèi)表現(xiàn)兒童白血病及其他的兒童癌癥發(fā)病率增高。 四、皮膚效應(yīng)（一）急性放射性皮膚損傷（acute radiation injuries of skin） （二）慢性放射性皮膚損傷（chronic radiation injuries of skin） （三）放射性皮膚癌（skin cancer induced by radiation） 急性放射性皮膚損傷的概念 是指身體局部受到一次或短時(shí)間（數(shù)日）內(nèi)多次受到大劑量（、及射線(xiàn)等）

9、外照射所引起的急性放射性皮炎及放射性皮膚潰瘍。 急性放射性皮膚損傷診斷標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)患者的職業(yè)史、皮膚受照史、法定局部劑量監(jiān)測(cè)提供的受照劑量及現(xiàn)場(chǎng)受照個(gè)人劑量調(diào)查和臨床表現(xiàn)，進(jìn)行綜合分析做出診斷。皮膚受照后的主要臨床表現(xiàn)和預(yù)后，因射線(xiàn)種類(lèi)、照射劑量、劑量率、射線(xiàn)能量、受照部位、受照面積和身體情況等而異。最后診斷，應(yīng)以臨床癥狀明顯期皮膚表現(xiàn)為主，并參考照射劑量值。 慢性放射性皮膚損傷的概念 由急性放射性皮膚損傷遷延而來(lái)或由小劑量射線(xiàn)長(zhǎng)期照射（職業(yè)性或醫(yī)源性）后引起的慢性放射性皮炎及慢性放射性皮膚潰瘍 （年累積劑量一般大于15Gy）。 放射性皮膚癌 是指在電離輻射所致皮膚放射性損害的基礎(chǔ)上發(fā)生的皮膚癌

10、 。 放射性皮膚癌的診斷依據(jù)須是在原放射性損傷的部位上發(fā)生的皮膚癌。癌變前表現(xiàn)為射線(xiàn)所致的角化過(guò)度或長(zhǎng)期不愈的放射性潰瘍。凡不是在皮膚受放射性損害部位的皮膚癌，均不能診斷為放射性皮膚癌。發(fā)生在手部的放射性皮膚癌其細(xì)胞類(lèi)型多為鱗狀上皮細(xì)胞 。 第二節(jié) 影響放射損傷的因素一、與電離輻射有關(guān)的因素(一)輻射種類(lèi)和能量 射線(xiàn)的電離密度與其穿透能力成反比關(guān)系，電離密度大小為，而穿透能力。 （二）吸收劑量 在一定范圍內(nèi)，吸收劑量愈大，生物效應(yīng)愈顯著。 （三）劑量率 單位時(shí)間接受的照射劑量，劑量率愈大，效應(yīng)愈顯著。 （四）分次照射（五）照射部位腹部較重，其次為盆腔、頭顱、胸部、四肢 （六）照射面積 （七）照

11、射方式 外照射、內(nèi)照射和混合照射二、與機(jī)體有關(guān)的因素（一）種系機(jī)體組織結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，放射敏感性越高。 放射生物學(xué)中常用引起被照機(jī)體死亡50時(shí)的劑量作為指標(biāo)衡量機(jī)體的放射敏感性，稱(chēng)為半數(shù)致死劑量。（二）個(gè)體及個(gè)體發(fā)育過(guò)程 總的趨勢(shì)是隨著個(gè)體的發(fā)育過(guò)程，輻射敏感性降低，但老年敏感。 （三）不同組織和細(xì)胞的輻射敏感性 一種組織的放射敏感性與其細(xì)胞的分裂活動(dòng)成正比，而與其分化程度成反比。 三、環(huán)境因素在低溫、缺氧的情況下，可以減輕生物效應(yīng)。受照者的年齡、性別、健康情況、營(yíng)養(yǎng)情況以 及精神狀態(tài)等不同，引起的生物效應(yīng)也不同 。 小結(jié)1、電離輻射可引起機(jī)體的損傷，這種損傷與電離輻射、機(jī)體以及環(huán)境等因素有關(guān)系。2、基因組和生物膜是受照射細(xì)胞中的主要靶分子，是引起細(xì)胞一系列生化變化的關(guān)鍵。3、電離輻射引起人體的生物效應(yīng)分為確定性效應(yīng)和隨機(jī)性效應(yīng)。4、確定性效應(yīng)是指有劑