正常組織的放射生物學(xué)

關(guān)于正常組織的放射生物學(xué)第1頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月2前言第2頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月3放射腫瘤學(xué)的內(nèi)容放射腫瘤學(xué)臨床腫瘤學(xué)放射物理學(xué)放療技術(shù)學(xué)放射生物學(xué)實驗放射生物學(xué)臨床放射生物學(xué)第3頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月4實驗生物學(xué)與臨床生物學(xué)的關(guān)系爭論:增殖能力與生存能力我國研究現(xiàn)狀我科研究現(xiàn)狀第4頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月5放射腫瘤學(xué)的發(fā)展特點放射治療技術(shù)的改進，放射物理學(xué)的迅猛發(fā)展，腫瘤診斷水平提高，治療效果“越來越好”腫瘤（尤其頭頸部癌）的局控率明顯增加生存時間延長生活質(zhì)量在治療效果的評價方面日益重要第5頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月6放射生物學(xué)的意義放射治療的兩大基本原則最大程度地殺滅腫瘤最大程度地保護正常組織正常組織的放射生物學(xué)效應(yīng)對放療方案的設(shè)計、實施和修改影響巨大第6頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月7復(fù)發(fā)是最嚴重的并發(fā)癥?EaglePigeon第7頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月8目的掌握和熟悉正常組織在放射治療中和放射治療后的生物學(xué)效應(yīng)，是臨床醫(yī)師更好運用各種放射治療方案所必須考慮的重點之一如何使正常組織和重要器官在接受放射治療時能夠避免或盡量減少照射劑量是當(dāng)今放射腫瘤學(xué)的一個重要內(nèi)容第8頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月9正常組織的增殖動力學(xué)第9頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月10各組成細胞群的動力學(xué)為基礎(chǔ)人體正常組織受一種自動穩(wěn)定控制系統(tǒng)的控制，正常情況下細胞群的增殖相當(dāng)于細胞群的丟失當(dāng)組織處于穩(wěn)定狀態(tài)時，新生和死亡的細胞數(shù)相等但當(dāng)某一細胞群失去平衡時這種自動控制作用將使細胞加快增殖，以迅速補充缺損第10頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月11不同組織的細胞群按增殖和生長活動可分為四大類快更新組織（fastrenewtissue）具有未分化的干細胞（undifferentiatedstemcell，USC），包括造血細胞、小腸上皮、表皮、輸精上皮和淋巴生成細胞等慢更新組織（slowrenewtissue）更新時間很長，包括肝、腎、呼吸道、內(nèi)分泌器官和結(jié)締組織等非更新組織偶有分裂，在成年人這種分裂不足以自我更新，包括骨、脂肪和平滑肌等無更新組織細胞完全沒有分裂，組織無法更新，包括神經(jīng)細胞、睪丸的足細胞和心肌細胞等第11頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月12放射損傷的決定因素損傷的表現(xiàn)取決于細胞內(nèi)干細胞的耗盡程度損傷發(fā)展的過程、程度及嚴重性取決于干細胞中前體細胞的分化速度和方式以及干細胞增殖速度第12頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月13放射損傷的組織效應(yīng)模式結(jié)構(gòu)等級制模式(hierarchicalmodel)至少存在兩個層次的細胞：干細胞層次和成熟細胞層次與照射劑量無關(guān)大多數(shù)上皮性早反應(yīng)組織經(jīng)歷的模式靈活模式（flexiblemodel)無明確細胞分化層次和嚴格細胞等級制度與照射劑量相關(guān)混合模式第13頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月14早反應(yīng)組織和晚反應(yīng)組織分類基礎(chǔ)增殖動力學(xué)靶細胞存活公式對α/β比值的推算臨床上將正常組織分為兩大類：早反應(yīng)組織（earlyresponsetissue）和晚反應(yīng)組織（lateresponsetissue）兩者在放射損傷的表現(xiàn)方面有明顯的區(qū)別第14頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月15早反應(yīng)組織快更新組織主要表現(xiàn)為放射急性反應(yīng)，照射損傷出現(xiàn)時間較早，損傷后主要通過同源干細胞增殖、分化來補充大多數(shù)正常組織與腫瘤組織都屬于早反應(yīng)組織第15頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月16晚反應(yīng)組織慢更新組織主要表現(xiàn)為放射晚期反應(yīng)，一般都有纖維細胞和其他結(jié)締組織過度增生，形成廣泛纖維化，尚有血管內(nèi)皮細胞的損傷造成血供減少和器官功能的緩慢喪失損傷后不是干細胞增殖分化的結(jié)果，而是由附近的功能細胞進入分裂周期，通過細胞復(fù)制來代償?shù)?6頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月17加速再增殖理論經(jīng)射線照射后可引起細胞群的再增殖，在一定的劑量作用下還可能存在加速再增殖，這種加速再增殖在其他治療方式（例如外科、化療、加溫治療等）所致的損傷時很少出現(xiàn)或根本沒有，不同組織加速再增殖的開始時間存在較大的差異第17頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月183“A”學(xué)說（Dorr）治療一段時間后，組織細胞在接受一定損傷刺激，正常組織和腫瘤內(nèi)部會出現(xiàn)三種情況干細胞加速分裂（Acceleratedstemcelldivision）不對稱丟失（Asymmetryloss）流產(chǎn)分裂（Abortivedivision）它們相互影響，使組織發(fā)生比治療前要快幾倍的再增殖第18頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月19臨床上加速再增殖的表現(xiàn)有分段放療的療效比連續(xù)放療的療效差；肺腫瘤治療后短期內(nèi)復(fù)發(fā)，復(fù)發(fā)時間遠遠小于腫瘤倍增時間臨床觀察到頭頸腫瘤的放療時間延長，腫瘤復(fù)發(fā)比例增加頭頸腫瘤放療前與放療中的腫瘤細胞倍增時間由最初的60天左右縮短至4天左右正常組織加速再增殖理論上應(yīng)該存在且與腫瘤組織類似常規(guī)分割，單純放療的鼻咽癌患者，在放療DT40Gy以后，口腔粘膜反應(yīng)程度會有所減輕具體是組織細胞群再增殖還是加速再增殖的作用更大無定論第19頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月20正常組織放射敏感性

第20頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月21放射敏感性定義放射敏感性是指一切照射條件完全嚴格一致時，機體器官或組織對輻射反應(yīng)的強弱或速度快慢不同；若反應(yīng)強、速度快，其敏感性就越高，反之則低細胞放射生物學(xué)角度來看，放射敏感性定義為造成一次擊中所需的輻射量（劑量）越小，放射敏感性越高B－T定律第21頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月22根據(jù)放射敏感性來將全身正常組織分為四大類（1）高度敏感組織劑量范圍為1000～2000cGy包括生殖腺——卵巢、睪丸，發(fā)育中的乳腺，生長中的骨和軟骨，骨髓等中度敏感組織劑量范圍為2000～4500cGy胃，小腸，結(jié)腸，腎，肺，肝，甲狀腺，垂體，生長中的肌肉，淋巴結(jié)等第22頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月23根據(jù)放射敏感性來將全身正常組織分為四大類（2）低度敏感組織劑量范圍5000～7000cGy皮膚，口腔粘膜，食管，直腸，唾液腺，胰腺，膀胱，成熟的骨和軟骨，中樞神經(jīng)系統(tǒng)，脊髓，眼，耳，腎上腺等不敏感組織劑量范圍7500cGy以上輸尿管，子宮，成人乳腺，成人肌肉，血液，膽道，關(guān)節(jié)軟骨和周圍神經(jīng)，肺尖可耐受6000～9000cGy的劑量，常規(guī)劑量放療對這些組織基本不發(fā)生嚴重并發(fā)癥第23頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月24組織放射敏感性的放射生物學(xué)因素再增殖和加速再增殖氧效應(yīng)（再氧化）再修復(fù)細胞周期再群體化第24頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月25放射線對正常組織的影響

第25頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月26放射線生物損傷的機理放射線作用于組織，組織內(nèi)細胞群會發(fā)生一系列物理、化學(xué)和生物反應(yīng)射線作用于生物體，產(chǎn)生了大量的快速運動電子，許多電子能夠使吸收介質(zhì)的其他原子電離，破壞機體內(nèi)不可缺少的化學(xué)鍵，造成一系列后果，最終表現(xiàn)為生物損傷第26頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月27生物損傷的表現(xiàn)生物損傷微觀上表現(xiàn)為細胞死亡，細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)和細胞連接組成的改變宏觀上表現(xiàn)為組織功能暫時或永久的喪失不同類型細胞其死亡的定義也有不同已分化不再增殖的細胞，如神經(jīng)細胞、肌肉細胞、分泌細胞指功能的喪失增殖性細胞，指喪失持續(xù)增殖的能力，即失去完整的增殖能力第27頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月28基于放射損傷的器官分類（1）Ⅰ類器官包括骨髓、肝、胃、小腸、腦、脊髓、心臟、肺、腎和胎兒等多為人體的重要器官，如果受到照射的話，在一定劑量下可能會產(chǎn)生嚴重的放射損傷，甚至影響患者的生命臨床計劃設(shè)計時應(yīng)盡量避免不照射或少照射第28頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月29基于放射損傷的器官分類（2）Ⅱ類器官包括皮膚、口腔、咽部、食管、直腸、唾液腺、膀胱、子宮、睪丸、卵巢、生長期軟骨、兒童骨、成人軟骨、成人骨、眼（視網(wǎng)膜、角膜、晶體）、內(nèi)分泌腺（甲狀腺、腎上腺、垂體）、周圍神經(jīng)、耳（中耳、內(nèi)耳）等可以耐受一定的放射劑量，產(chǎn)生中度的放射損傷，損傷后可能導(dǎo)致一定的功能障礙，但基本對生命無嚴重影響臨床計劃設(shè)計可在腫瘤劑量充足的條件下考慮減少此類器官的照射量第29頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月30基于放射損傷的器官分類（3）Ⅲ類器官包括肌肉、淋巴結(jié)和淋巴管、大動靜脈、關(guān)節(jié)軟骨、子宮、陰道、乳腺等組織的耐受量大多高于腫瘤的致死量，照射后一般不產(chǎn)生或產(chǎn)生輕度的放射損傷臨床計劃設(shè)計時常優(yōu)先考慮腫瘤的致死量，而不著重考慮此類器官的耐受和損傷問題第30頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月31正常組織器官的耐受量定義：產(chǎn)生臨床可接受的綜合癥的劑量最小耐受量（TD5/5）是指在標(biāo)準(zhǔn)治療條件下，照射后5年內(nèi)放射合并癥發(fā)生率不超過5％（實際工作中指發(fā)生率為1％～5％）所對應(yīng)的放射劑量最大耐受量（TD50/5）是指標(biāo)準(zhǔn)治療條件下，照射后5年內(nèi)放射合并癥發(fā)生率不超過50％（實際工作中指發(fā)生率為25％～30％）所對應(yīng)的放射劑量第31頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月32耐受劑量的正確認識只能代表一種幾率非標(biāo)準(zhǔn)條件的照射方式的影響再程放療的影響精確設(shè)計和精確治療年齡的影響全身性疾病的影響其他治療手段的影響（化療、生物修飾劑甚至手術(shù)）醫(yī)生記錄及評價標(biāo)準(zhǔn)的影響第32頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月33正常組織的放射耐受量（cGy）組織器官損傷TD5/5TD50/5設(shè)野面積或長度皮膚潰瘍，嚴重纖維化55007000100cm2腦梗死，壞死60007000全腦梗死，壞死7000800025％腦干梗死，壞死50006500全腦干脊髓梗死，壞死4500550010cm垂體功能低下450020000～30000全垂體眼全眼炎，出血550010000全眼角膜角膜炎5000>6000全角膜晶體白內(nèi)障5001200全部或部分晶體第33頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月34正常組織的放射耐受量（cGy）組織器官損傷TD5/5TD50/5設(shè)野面積或長度耳（中耳）嚴重中耳炎60007000全中耳耳（前庭）梅尼埃病60007000全前庭口腔粘膜潰瘍，粘膜炎癥6000750050cm2唾液腺口腔干燥5000700050cm2甲狀腺功能低下450015000全甲狀腺喉食管食管炎，潰瘍，狹窄6000750075cm2胃潰瘍，穿孔，出血45005500100cm2小腸潰瘍，穿孔，出血50006500100cm2結(jié)腸潰瘍，狹窄45006500100cm2直腸潰瘍，狹窄60008000100cm2肺急、慢性肺炎30003500100cm215002500全肺第34頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月35正常組織的放射耐受量（cGy）組織器官損傷TD5/5TD50/5設(shè)野面積或長度心臟心包炎，全心炎4500550060％乳腺（兒童）不發(fā)育10001500全乳乳腺（成人）萎縮，壞死>5000>10000全乳肝臟急、慢性肝炎25004000全肝15002000全肝條狀照射肝功能衰竭，腹水35004500全肝腎臟急、慢性腎炎20002500全腎15002000全腎條狀照射腎上腺功能低下>6000－全腎上腺第35頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月36正常組織的放射耐受量（cGy）組織器官損傷TD5/5TD50/5設(shè)野面積或長度膀胱攣縮60008000全膀胱輸尿管狹窄7500100005～10cm尿道睪丸永久不育100400全睪丸(5cGy/天,散射)卵巢永久不育200～300625～1200全卵巢子宮壞死，穿孔>10000>20000全子宮陰道潰瘍，瘺管9000>10000全陰道胎兒死亡200400全胎兒骨、軟骨（兒童）生長受阻，侏儒10003000整塊骨或10cm2骨、軟骨（成人）壞死，骨折硬化600010000整塊骨或10cm2關(guān)節(jié)骨髓再生不良200450全身骨髓30004000局部骨髓第36頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月37正常組織的放射耐受量（cGy）組織器官損傷TD5/5TD50/5設(shè)野面積或長度毛細血管擴張，硬化5000～60007000～10000大動脈硬化>8000>1000010cm2大靜脈硬化>8000>1000010cm2淋巴結(jié)（管）萎縮，硬化5000>7000整個淋巴結(jié)肌肉（兒童）萎縮2000～30004000～5000整塊肌肉肌肉（成人）纖維化60008000整塊肌肉周圍神經(jīng)神經(jīng)炎60001000010cm2第37頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月38劑量體積與放射耐受量

第38頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月39串聯(lián)器官與并聯(lián)器官

正常器官組織的耐受量是與劑量和體積兩者均相關(guān)聯(lián)的，許多器官的損傷可能與照射劑量或照射體積的多少密切相關(guān)，正常組織放射并發(fā)癥的發(fā)生概率（NTCP）依賴于組織的放射性類型各器官損傷實質(zhì)是射線破壞了器官的“功能元單位”，根據(jù)“功能元單位”的性質(zhì)，可以將全身器官分成以下四種類型第39頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月40⑴串聯(lián)器官器官的功能單位呈“串行”相連接，其中一個單位的損傷會導(dǎo)致其它功能單位的功能障礙如脊髓、腦干、視神經(jīng)等，這類器官的損傷程度與全結(jié)構(gòu)中最大劑量相關(guān)第40頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月41⑵并聯(lián)器官器官的功能單位以“并行”形式相連接，某一功能單位的損傷不會引起周圍功能單位的功能障礙如肝臟、肺臟，腮腺，顳葉等等。該類器官的損傷程度與全器官中受損的功能單位數(shù)量多少有關(guān)，即與某個平均劑量水平的受照射體積大小有關(guān)第41頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月42⑶串并聯(lián)器官器官中既含有串聯(lián)的功能單位，又有并聯(lián)的功能單位，兩者之一損害會影響另一種功能單位如心臟，心肌系統(tǒng)屬并聯(lián)結(jié)構(gòu)，冠脈系統(tǒng)屬串聯(lián)結(jié)構(gòu)，任一結(jié)構(gòu)損傷都會立即引起另一結(jié)構(gòu)的繼發(fā)性損傷，而且兩者相互影響，加重整個器官的功能障礙第42頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月43⑷混合器官同串并聯(lián)器官類似，此類器官中亦同時存在兩種功能單位，但彼此之間損傷相對較獨立，除非損傷嚴重情況下，當(dāng)一種性質(zhì)損傷發(fā)生時，另一種性質(zhì)損傷可以不出現(xiàn)如腎臟。腎單位為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，腎集合管等卻為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，此類器官屬混合器官第43頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月44總劑量與正常組織的放射損傷

放射總劑量與正常組織的損傷密切相關(guān)，劑量越高，放射損傷的幾率也越大。臨床設(shè)計應(yīng)保證在組織受量最低的同時盡量給予腫瘤組織最高的劑量放療的總劑量主要與組織的急性反應(yīng)相關(guān)，急性放射反應(yīng)的輕重程度基本上與總劑量的多少成正比，當(dāng)然劑量達到一定的域值時，都可能會引起組織器官的慢性損傷第44頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月45單次劑量與正常組織的放射損傷

單次劑量與正常晚反應(yīng)組織晚期損傷程度明顯相關(guān)單次劑量大者，組織器官的出現(xiàn)嚴重晚期放射損傷的幾率會明顯增加常規(guī)放療的單次劑量指1.8～2.0Gy，但低分割的定義為≥2.5Gy，臨床實踐中也把2.0～2.5Gy看作常規(guī)分次劑量的范圍之內(nèi)。超過2.5Gy者放射晚期損傷就會明顯增加第45頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月46整體器官受照射的耐受劑量（TD5/5～TD50/5）組織器官單次照射劑量（Gy）組織器官分次照射劑量（Gy）淋巴組織2～5睪丸1～2骨髓2～10卵巢6～10卵巢2～6眼（晶體）6～12睪丸2～10肺20～30眼（晶體）2～10腎20～30肺7～10肝35～40胃腸5～10皮膚30～40結(jié)直腸10～20甲狀腺30～40腎10～20心臟40～50心臟1～20淋巴組織40～50肝15～20骨髓40～50粘膜5～20胃腸50～60脈管結(jié)締組織系統(tǒng)10～20脈管結(jié)締組織系統(tǒng)50～60皮膚15～20脊髓50～60外周神經(jīng)15～20外周神經(jīng)65～77脊髓15～20粘膜65～77腦15～25腦60～70骨和軟骨>30骨和軟骨>70肌肉>30肌肉>70第46頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月47正常組織器官靶細胞耐受劑量（單次照射劑量，整個器官）靶細胞損傷表現(xiàn)劑量范圍（Gy）TD5/5～TD50/5范圍:1～10Gy淋巴組織和淋巴細胞淋巴細胞減少癥2～5骨髓造血干細胞發(fā)育不全2～10晶體上皮細胞白內(nèi)障2～8卵巢卵母細胞不育2～6睪丸精原細胞不育2～6Ⅱ型肺泡細胞肺炎7～10胃腸上皮細胞胃腸炎5～10范圍:10～20Gy結(jié)直腸上皮細胞大腸炎10～20上呼吸消化道粘膜粘膜炎15～20第47頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月48正常組織器官靶細胞耐受劑量（單次照射劑量，整個器官）靶細胞損傷表現(xiàn)劑量范圍（Gy）TD5/5～TD50/5范圍:1～10Gy腎臟腎炎11～19心臟心臟炎18～20肝臟肝炎15～20外周神經(jīng)神經(jīng)損傷15～20脊髓脊髓病15～20腦腦病15～20微循環(huán)脈管炎15～20結(jié)締組織間質(zhì)炎癥15～20范圍:>20Gy骨和軟骨骨炎/骨折>20肌肉肌炎/肌病>20內(nèi)分泌:垂體/腎上腺垂體功能減退癥>20胰腺阿狄森氏病>20胰腺炎/糖尿病>20第48頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月49照射體積與正常組織的放射損傷

傳統(tǒng)的臨床經(jīng)驗常用組織器官所接受的放療劑量來判斷各器官將來出現(xiàn)并發(fā)癥的機會近年來研究的重點除照射劑量外，體積因素亦越來越被臨床醫(yī)師重視一種聯(lián)系整體（整個器官）和局部（部分體積）損傷的新架構(gòu)正在逐漸建成，損傷的出現(xiàn)可能性通過劑量體積直方圖（DoseVolumeHistograms,DVHs）而體現(xiàn)第49頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月50體積與正常組織耐受量（單位：cGy）

器官TD5/5體積TD50/5體積損傷1/32/33/31/32/33/3腎臟50003000*2300－4000*2800腎炎膀胱N/A80006500N/A85008000攣縮骨股骨頭－－5200－－6500壞死顳頜關(guān)節(jié)下頜骨650060006000770072007200關(guān)節(jié)功能顯著受限肋骨5000－－6500－－病理性骨折皮膚10cm2700030cm26000100cm2550010cm2－30cm2－100cm27000毛細血管擴張，壞死潰瘍腦600050004500750065004500壞死、梗塞第50頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月51體積與正常組織耐受量（單位：cGy）

腦干600053005000－－6500壞死、梗塞視神經(jīng)不考慮部分體積5000－－6500失明視交叉不考慮部分體積5000不考慮部分體積6500失明脊髓5cm500010cm500020cm47005cm700010cm700020cm－脊髓壞死馬尾神經(jīng)根不考慮部分體積6000不考慮部分體積7500顯著神經(jīng)功能損傷骶叢神經(jīng)根620061006000770076007500顯著神經(jīng)功能損傷晶體不考慮部分體積1000－－1800白內(nèi)障視網(wǎng)膜不考慮部分體積4500－－6500失明第51頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月52體積與正常組織耐受量（單位：cGy）

外耳/中耳300030003000*400040004000*急性漿液性炎外耳/中耳550055005500*650065006500*慢性漿液性炎腮腺△－3200*3200*－4600*4600*口干喉7900*7000*7000*9000*8000*8000*軟骨壞死喉－45004500*－－8000*喉水腫肺臟450030001750650040002450肺炎心臟600045004000700055005000心包炎食管600058005500720067006500狹窄/穿孔胃600055005000700067006500潰瘍穿孔小腸50004000*60005500梗阻穿孔/瘺道結(jié)腸5500450065005500梗阻穿孔/潰瘍瘺道直腸100cm36000100cm38000嚴重直腸炎/壞死/瘺道/僵硬不考慮部分體積不考慮部分體積肝臟500035003000550045004000肝衰竭第52頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月53放射反應(yīng)與放射損傷

第53頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月54放射治療的毒副作用正常組織器官受到一定劑量的射線照射后，在一定的時間內(nèi)會出現(xiàn)不同的反應(yīng)，即放射治療的毒副作用傳統(tǒng)稱之為“放射性炎癥”，如“放射性皮炎”、“放射性口腔炎”、“放射性肺炎”、“放射性肝炎”、“放射性腎炎”、“放射性結(jié)腸炎”等以上未反映出放射效應(yīng)的病理特點，在射線作用開始之時，并無典型炎癥表現(xiàn)，而大多表現(xiàn)為該組織器官的毛細血管擴張、通透性增加，影響該組織器官的部分功能，從而引起臨床癥狀。同一癥狀可同時出現(xiàn)于不同的組織器官，同一組織器官可有多種放射反應(yīng)（損傷）的表現(xiàn)第54頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月55放射效應(yīng)分類按照時間順序，將放射效應(yīng)分為三種療中和療后6個月發(fā)生的放射反應(yīng)為急性反應(yīng)6～12個月亞急性反應(yīng)12個月以后則為晚反應(yīng)。晚反應(yīng)表現(xiàn)不同于細胞動力周期的特點（更新速率的快慢）與所給予的劑量有關(guān)第55頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月56急性放射反應(yīng)在放療過程中出現(xiàn)的放射性損傷，臨床指放療開始第一天至放療結(jié)束后90天內(nèi)所發(fā)生的放射性損傷全身各器官組織的急性放射反應(yīng)在不同的個體、不同時期、不同照射條件下發(fā)生的幾率和嚴重程度也不盡相同對早期效應(yīng)來說，靶細胞的特征通常是很清楚的，增殖較快的細胞數(shù)量及速度決定了急性反應(yīng)的損傷程度第56頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月57晚反應(yīng)RTOG/EORTC將晚期放射并發(fā)癥的觀察時間定義為放射治療結(jié)束第90天后，與上述的放射反應(yīng)分類有所不同實質(zhì)細胞耗竭后無力再生而最終導(dǎo)致纖維化，或者說晚反應(yīng)應(yīng)該看作是成纖維細胞的直接效應(yīng)，它所產(chǎn)生的晚期反應(yīng)被假設(shè)包括成纖維細胞的內(nèi)在敏感性，血管損傷，成纖維細胞激活，產(chǎn)物過度和膠原降解下降第57頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月58晚反應(yīng)產(chǎn)生的分子機制放射誘發(fā)的長久性細胞因子級聯(lián)效應(yīng)。照射后細胞成份（如膜、胞漿體和DNA等）的損傷啟動了細胞間對話，從而使基因表達發(fā)生了改變遺傳異質(zhì)性所支配的宿主反應(yīng)和劑量效應(yīng)照射體積外免疫細胞的大量涌入所致的照射體積內(nèi)的急性、自發(fā)免疫樣反應(yīng)放射的遠地伴隨效應(yīng)。激活的巨噬細胞的遷徙可以產(chǎn)生某種物質(zhì)敏化其他細胞而產(chǎn)生遠地伴隨效應(yīng)第58頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月59急性反應(yīng)和晚反應(yīng)的關(guān)系晚反應(yīng)的發(fā)生率和嚴重程度與急性反應(yīng)不一定完全相關(guān)，因為兩者的細胞存活曲線斜率是不同的，說明兩種反應(yīng)并非是同一事件的不同階段RTOG/EORTC定義，從另一角度表明，急性放射反應(yīng)與晚反應(yīng)不是序貫發(fā)生的，有可能在放療期間就有某種器官組織的晚反應(yīng)出現(xiàn)。這是由正常器官組織早反應(yīng)和晚反應(yīng)的發(fā)生機制不同決定的

第59頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月60放射反應(yīng)和放射損傷的區(qū)別放射反應(yīng)是允許的、不可避免的、對病人的功能影響不大、也不會危及病人生命放射損傷是不允許的、通過精心設(shè)計是可避免的、對病人的功能影響較大、甚至危及病人的生命有些情況下，為了控制或治愈腫瘤，必須造成一定的損傷，但如果不影響病人功能或損傷可以補救，為了治愈腫瘤仍應(yīng)該給予積極治療第60頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月61各器官組織放射效應(yīng)的特點

第61頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月62急性全身放射反應(yīng)(Acuteeffectsofwhole-bodyirradiation)電離輻射對整個機體的影響不僅從動物實驗獲得許多數(shù)據(jù)，對人類本身的全身照射也有不少珍貴的研究資料放射線照射所致人體全身的反應(yīng)主要有表現(xiàn)在兩個方面：早期致死效應(yīng)前驅(qū)放射綜合征第62頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月63早期致死效應(yīng)指因受到特別高強度的照射，在幾周內(nèi)發(fā)生的死亡動物實驗，大多數(shù)動物的急性照射所致死亡可以分為三種不同的方式劑量非常高，超過10，000～15，000cGy時，幾小時內(nèi)就出現(xiàn)死亡，并出現(xiàn)神經(jīng)和心血管的破壞，這種死亡機制稱為中樞神經(jīng)系統(tǒng)綜合征(TheCentralNervousSystemSyndrome)劑量為中等水平500～1200cGy時，死亡在幾天內(nèi)發(fā)生，這種死亡和廣泛的血性腹瀉及胃腸粘膜破壞有關(guān)，稱為胃腸道綜合征(TheGastrointestinalSyndrome)。受低劑量250～500cGy水平照射時，由于造血器官的影響，死亡在照射后幾周內(nèi)發(fā)生，這種死亡形式稱為骨髓死亡(BoneMarrowDeath)或造血綜合征(TheHematopoieticSyndrome)中樞神經(jīng)系統(tǒng)綜合征的確切死因尚未明了，另兩種死亡的機制是由于關(guān)鍵的自身更新組織的干細胞（胃腸上皮細胞和循環(huán)血細胞）的枯竭而致第63頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月64皮膚

作用主要靶

皮膚的功能單位，即真皮乳頭細胞血管簇及相應(yīng)的真皮和表皮部分。該功能單位的放射劑量效應(yīng)決定了皮膚的劑量效應(yīng)損傷機制

皮膚屬于快更新組織，照射后容易發(fā)生損傷。皮膚放射反應(yīng)是最常見到、最早見到的損傷。當(dāng)皮膚基底細胞數(shù)目下降時，真皮毛細血管直徑增大但管腔變窄，然后再擴寬，出現(xiàn)紅斑反應(yīng)隨著放射劑量的增加，常規(guī)分次照射時，當(dāng)照射劑量小于20Gy時，皮膚損傷主要為脫毛，組織學(xué)改變?yōu)槊壹毎芷茐?，開始出現(xiàn)時間約為1～18天典型的急性皮膚損害可分為紅斑、充血、干性脫皮和濕性脫皮四個過程第64頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月65骨髓

作用主要靶造血干細胞損傷機制外周血象不能真正反應(yīng)造血干細胞損害和骨髓環(huán)境的改變，因此并不能反應(yīng)骨髓保存的造血能力當(dāng)占造血功能10～15％的骨髓受照射時，未受照射的骨髓祖細胞加速再增殖造血代償了人體的需求，此時放射對造血功能的損傷就不易表現(xiàn)出來當(dāng)局部照射劑量>50Gy后，由于骨髓的纖維化而致微血管的血供發(fā)生不可逆改變，局部造血功能就可能產(chǎn)生永久性損害第65頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月66血管

作用主要靶內(nèi)皮細胞，細胞間質(zhì)和基膜損傷機制放射線所致血管損害與其他病因所造成的血管損害相比較，除立即出現(xiàn)代血管通透性改變之外，其他一系列改變都是在一定時間之后才出現(xiàn)微循環(huán)結(jié)構(gòu)容易受損，大動脈損傷不常見第66頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月67心臟

作用主要靶毛細血管內(nèi)皮細胞、間皮細胞、纖維母細胞損傷機制心包損害表現(xiàn)為壁層和臟層心包出現(xiàn)纖維化，前者較嚴重，最終可形成遷延性的放射性纖維化。纖維素性滲出液可導(dǎo)致纖維母細胞的進入并為膠原所代替而最終機化心臟本身受累較少見，但性質(zhì)嚴重，其特征是斑片狀彌漫纖維化，主要累及左心室前壁，右心室前壁較少。成人的心肌細胞不再分裂，對放射不敏感，心肌直接受放射損傷并不多見心臟損傷與阿霉素等藥物有協(xié)同作用第67頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月68肺作用主要靶Ⅱ型肺泡細胞、血管內(nèi)皮細胞損傷機制在臨床放射治療時，肺經(jīng)常是一個限制劑量的組織。成人的肺是一個穩(wěn)定的組織，它的毛細血管系統(tǒng)細胞增殖非常慢，因而放射效應(yīng)不會很快表現(xiàn)出來。Phillips等用X射線照射小鼠的肺，發(fā)現(xiàn)在劑量≤20Gy時，照射3個月以內(nèi)，肺的組織形態(tài)很少改變，損傷的延緩出現(xiàn)是與已知的肺部毛細血管緩慢的細胞更新相一致放線菌素D、阿霉素、博來霉素、亞硝基脲（BCNU）和干擾素（α、β和γ）可能加重放射性肺炎第68頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月69脊髓作用主要靶少突膠質(zhì)細胞和血管內(nèi)皮細胞損傷機制放射性脊髓病發(fā)病機制的解釋一般都概括為神經(jīng)纖維和髓內(nèi)血管改變，最近研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)膠質(zhì)細胞反應(yīng)也參予發(fā)病機制同時于鞘內(nèi)或靜脈應(yīng)用氨甲喋呤、順鉑或依托泊甙（VP－16）可能增加神經(jīng)毒性第69頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月70腦作用主要靶神經(jīng)膠質(zhì)細胞、神經(jīng)元細胞、血管內(nèi)皮細胞損傷機制放射性腦損害的發(fā)病機制主要有四種學(xué)說。但發(fā)病機制可能是綜合性的放射線直接引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害；血管受損引起缺血性改變是原發(fā)的，腦軟化壞死是繼發(fā)于血管改變的結(jié)果；自身免疫反應(yīng)機制；自由基損傷。腦放射性損傷的病理特征通常表現(xiàn)為：血管系統(tǒng)的改變和由于少突膠質(zhì)細胞死亡而造成的脫髓鞘化學(xué)、生物修飾劑的影響基本同脊髓第70頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月71周圍神經(jīng)作用主要靶神經(jīng)纖維細胞、血管內(nèi)皮細胞損傷機制放射對周圍神經(jīng)的早期作用包括照射后兩天內(nèi)出現(xiàn)的血管通透性改變，生物電變化，酶變化等。晚期可見神經(jīng)纖維被纖維組織所替代、脫髓鞘和神經(jīng)纖維化。潛伏期10～22個月，劑量越高，潛伏期越短第71頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月72唾液腺作用主要靶腺泡上皮細胞損傷機制唾液腺受到照射后，腺泡發(fā)生退行性變性，唾液流