放射治疗技术 第三章生物

关于放射治疗技术第三章生物第三章

临床放射生物学基础第2页,共33页，2024年2月25日，星期天学习要点掌握内容：放射生物学的概念熟悉内容：临床放射生物学效应、“4R”了解内容：剂量分割、提高生物学效应的方法、加温治疗第3页,共33页，2024年2月25日，星期天一、放射生物学的基本概念二、临床放射生物学效应三、放射治疗的时间、剂量分割模式四、提高放射生物学效应的方法五、加温治疗的原理及应用第4页,共33页，2024年2月25日，星期天射线为什么能够杀死肿瘤细胞？第5页,共33页，2024年2月25日，星期天放射生物学概念放射生物学是研究电离辐射在集体、个体、组织、细胞、分子等各种水平上对生物作用的科学。涉及范围：原初反应（光能的吸收与传递）、物理、化学和生物学方面的改变第6页,共33页，2024年2月25日，星期天

电离：将电子从基态激发到脱离原子。电离辐射：是指波长短、频率高、能量高的射线（粒子或波的双重形式），是一切能引起物质电离的辐射总称第7页,共33页，2024年2月25日，星期天电离辐射来源天然辐射：太阳、宇宙射线、地壳的放射性核素人造辐射：医用设备、核反应堆手机辐射？“非电离辐射”：能量低，不会引起物质电离。第8页,共33页，2024年2月25日，星期天射线对DNA造成损害，而使细胞分裂受到阻碍，导致细胞分裂失败或细胞损伤。第9页,共33页，2024年2月25日，星期天传能线密度电离辐射贯穿物质时，因碰撞而发生的能量转移，直接电离粒子在其单位长度径迹上消耗的平均能量。第10页,共33页，2024年2月25日，星期天百分深度剂量是描述射线中心轴不同深度处相对剂量分布的物理量。传能线密度是描写射线质的一种物理量。第11页,共33页，2024年2月25日，星期天相对生物效能引起某一生物效应所需剂量与所观察的辐射引起引起同一生物效应所需剂量的比值第12页,共33页，2024年2月25日，星期天自由基与活性氧自由基：机体氧化反应中产生的有害化合物，具有强氧化性，可损害机体的组织和细胞，进而引起慢性疾病及衰老效应。第13页,共33页，2024年2月25日，星期天氧效应与氧增强比

氧效果剂量第14页,共33页，2024年2月25日，星期天靶学说靶学说单击模型多击模型单靶与多靶第15页,共33页，2024年2月25日，星期天影响辐射生物效应的主要因素辐射有关因素辐射种类：电离密度、穿透能力辐射剂量：半致死剂量，与敏感性成反比辐射剂量率：频率，与生物效应成正比分次照射：分次越多，生物效应越小照射部位：腹部＞盆腔＞头颈＞胸部＞四肢照射面积：受照面积与生物效应成正比照射方式：内、外、混合，多向＞单向第16页,共33页，2024年2月25日，星期天影响辐射生物效应的主要因素机体有关因素种系：演化越高，结构越复杂，越敏感个体发育：发育完善程度与敏感性成反比（致死、致畸）第17页,共33页，2024年2月25日，星期天一、放射生物学的基本概念二、临床放射生物学效应三、放射治疗的时间、剂量分割模式四、提高放射生物学效应的方法五、加温治疗的原理及应用第18页,共33页，2024年2月25日，星期天细胞周期放射敏感性为M＞G2＞G1＞S期细胞存活曲线：通过测量受不同辐射剂量照射后，有增殖能力的细胞在体内、外形成克隆或集落的能力，即根据其存活率的变化所绘制出的剂量-效应曲线。（临床意义P57）放射性损伤：致死性损伤、亚致死性损伤、潜在致死性损伤第19页,共33页，2024年2月25日，星期天正常组织的放射耐受性耐受剂量产生临床可接受的综合征的剂量可分为最小的损伤剂量（TD5∕5）和最大损伤剂量（TD50∕5）TD5∕5（TD50∕5）：在所有用标准治疗条件的肿瘤患者中治疗后5年内因放射治疗造成严重放射损伤的患者不超过5%（50%）时的照射剂量。第20页,共33页，2024年2月25日，星期天第21页,共33页，2024年2月25日，星期天早反应组织的特点是：组织细胞更新快，照射后损伤表现快，一般照射后2-3周表现出来，少数增殖快的组织照射后1-2天后就开始增殖。如小肠、皮肤、黏膜、生殖细胞等。晚反应组织的特点是：细胞群体增殖很慢，增殖层的细胞在数周甚至1年或更长的时间内不进行增殖更新。如脑组织、脊髓、肾、肺、肝等。肿瘤细胞大多数处于增殖期，其对射线反应类似于早反应组织。第22页,共33页，2024年2月25日，星期天肿瘤细胞对辐射的反应肿瘤细胞与正常细胞具有不同的反应系统肿瘤的存活与有氧细胞和乏氧细胞有关放射敏感性与组织分化程度相关第23页,共33页，2024年2月25日，星期天一、放射生物学的基本概念二、临床放射生物学效应三、放射治疗的时间、剂量分割模式四、提高放射生物学效应的方法五、加温治疗的原理及应用第24页,共33页，2024年2月25日，星期天常规分割照射的生物学基础“4R”损伤的再修复、再分布、再氧合、再增殖放疗期间存活的克隆源性细胞的再增殖是造成早反应组织、晚反应组织及肿瘤组织之间效应差别的重要因素之一常规分割照射时采用2Gy/次避免治疗的中断，如果中断治疗则需提高总的治疗剂量第25页,共33页，2024年2月25日，星期天生物剂量：生物体辐射响应程度的测量生物剂量等效换算第26页,共33页，2024年2月25日，星期天α/β比值原理及意义α/β比值表示引起细胞杀伤中单击和双击成分相等时的剂量，以吸收剂量单位Gy表示。意义在于反映了组织生物效应受分次剂量改变的影响程度。α/β值可以作为衡量修复效应的一个重要指标，α/β值越大，表明该细胞的修复能力越弱。第27页,共33页，2024年2月25日，星期天一、放射生物学的基本概念二、临床放射生物学效应三、放射治疗的时间、剂量分割模式四、提高放射生物学效应的方法五、加温治疗的原理及应用第28页,共33页，2024年2月25日，星期天放射增敏剂与放射防护剂第29页,共33页，2024年2月25日，星期天一、放射生物学的基本概念二、临床放射生物学效应三、放射治疗的时间、剂量分割模式四、提高放射生物学效应的方法五、加温治疗的原理及应用第30页,共33页，2024年2月25日，星期天局部加热方法：短波透热、射频诱导、微波、超声影响因素1、PH：酸性敏感2、营养：缺乏时敏感3、氧：慢性缺氧时敏感温度：43℃加热无论是单用还是与放射线合用，对肿瘤组织的损伤均大于对相应正常组织的损伤。第31页,共33页，2024年2月25日，星期天放射生物学的概念研究电离辐射在集体、个体、组织、细胞、分子等各种水