放射损伤病理学PPT课件.ppt

一、急性放射病的基本病理变化（一）组织细胞的辐射敏感性（二）放射损伤的基本病变二、各器官系统的病理变化（一）造血组织的病理变化（二）淋巴组织的病理变化（三）消化道（小肠）的病理变化（四）消化腺（肝脏）的病理变化（五）中枢神经系统（脑）的病理变化（六）呼吸系统（肺）的病理变化（七）皮肤的病理变化,放射损伤病理学,1,三、中子辐射损伤病理变化及其特点（一）中子对机体组织作用的某些特点（二）中子损伤的病理变化及其特点四、辐射远期效应的病理变化（一）血液和造血器官的变化（二）辐射致癌效应（三）对胎儿的损伤效应（四）加速老化（五）缩短寿命,放射损伤病理学,2,复习题,简述放射损伤的基本病理变化。试述放射的远后效应及其主要病理变化。,3,伦琴射线发现的第二年（1896年）：病理学4060年代：国内外高峰骨髓、淋巴组织、胃肠道等敏感组织7080年代：中枢神经系统近10年：并发症（放射性肺、肝等纤维化造血和免疫功能低下霉菌感染放射性皮肤溃疡及其癌变）,序言,4,辐射敏感性取决于：细胞分化程度、细胞增殖能力代谢状态及细胞周围环境等细胞分化程度低、分裂活跃、代谢旺盛（即DNA合成旺盛）的组织辐射敏感性较高，反之则较低同一组织器官：各类细胞的辐射敏感性差异小肠粘膜：腺窝细胞敏感，绒毛上皮敏感性低睾丸：生精上皮敏感，间质和支持细胞低度敏感,一、急性放射病的基本病理变化,（一）组织细胞的辐射敏感性,5,表1,人体各种组织对射线的敏感性,高度,中度,低度,不敏感,淋巴结,胸腺,骨髓造血,肠上皮,性腺,胚胎组织,感觉器官上皮,内皮细胞,皮肤,唾液腺,肾肝肺的上皮,CNS,内分泌腺,心脏,肌肉,软骨,骨,结缔组织,同属高度敏感组织细胞病变的发生时间:细胞分裂周期,6,小剂量（1Gy以下）:放射反应极大剂量（1500Gy以上）:射线下死亡在11500Gy:骨髓型（110Gy）肠型（狗为10100Gy，大鼠10250Gy）脑型放射病（1001500Gy）基本病变：早期:广泛的细胞变性、凋亡和坏死严重的血管反应和出血致死性、继发性感染晚后期:多种远期损伤效应病变,（二）放射损伤的基本病变,7,1组织细胞的广泛变性、凋亡和坏死效应细胞：淋巴细胞、造血细胞、生精细胞肠上皮细胞（见于肠型和脑型）神经元细胞（见于脑型）细胞肿大胞核浓缩或肿胀，空泡化核固缩、碎裂、溶解消失线粒体、内质网一系列损伤，核糖体减少典型的凋亡现象,8,2严重的血管反应和出血照后数小时:小血管扩张充血、血瘀滞微血栓、水肿和出血通透性明显升高内皮细胞变性、凋亡和坏死管壁破裂或细胞连接增宽,9,3致死性继发性感染感染：最多见和严重的并发病变之一原因：白细胞数量和功能的下降网状内皮系统功能的减退免疫功能的抑制皮肤和粘膜等正常屏障功能的削弱机体抗感染能力下降、细菌入侵感染的发生率：骨髓型放射病最多见肠型和脑型活存时间短而减少感染的部位：以口腔、肠道和肺为多见肠型以肠道多见，骨髓型以口腔多见,10,感染发生时间：照后2天，照后12周为多见感染的菌种：早期革兰氏阳性球菌晚期革兰氏阴性杆菌感染部位：全身感染多见局部感染口咽部和皮肤霉菌感染：极期或后期使用抗菌素，菌群失调机体衰弱重症骨髓型和肠型多见,3致死性继发性感染,11,4远期效应病变远期效应：指受照射后数月，数年甚至数十年所发生的慢性损伤效应。远期效应特点：累及脏器组织的广泛性病理变化的多样性主要的远后效应：造血功能障碍（血像异常、贫血、白血病）免疫功能低下和重建不良恶性肿瘤、晶体混浊（白内障）生育力下降、胚胎畸形、青少年发育障碍老化加速、寿命缩短、遗传效应顽固性皮肤溃疡、多种器官纤维化,12,1凋亡和坏死清除期造血细胞核膨胀、核固缩碎裂，吞噬红系细胞（尤其原幼和早幼）对射线更敏感，损伤早且严重粒系细胞和巨核细胞血窦和小血管扩张、充血、血淤滞,二、各器官系统的病理变化,（一）造血组织的病理变化,13,髓质的淋巴细胞（较小而成熟）,（二）淋巴组织的病理变化,24,3脾脏体积缩小，被膜皱褶，质地变软白髓（淋巴小结）淋巴细胞核固缩，核肿胀核浆空泡、核碎片核碎片被吞噬清除残留极少数的淋巴细胞大量的网状细胞、纤维细胞以及较多的浆细胞淋巴细胞凋亡,（二）淋巴组织的病理变化,25,4淋巴结核固缩、核碎裂和细胞崩解淋巴滤泡生发中心变化最为明显淋巴结的再生从淋巴滤泡开始再生恢复早于脾脏,（二）淋巴组织的病理变化,26,消化道的典型病变在肠型放射病照射剂量：10100Gy小肠损伤为基本病变临床表现：频繁呕吐、顽固的腹泻和严重脱水初期、假愈期和极期三个阶段高度辐射敏感性组织严重程度：小肠大肠食道胃消化腺（肝、胰腺、唾液腺等）不同程度损伤,（三）消化道（小肠）的病理变化,27,1小肠粘膜病变为主要病变，尤以腺窝为著粘膜病变一般经历四个阶段（1）腺窝上皮细胞坏死凋亡期：小肠粘膜充血，腺窝上皮坏死崩解细胞凋亡，腺窝腔中充塞脱落的上皮细胞绒毛高度及其上皮无明显异常细胞周期：G1期G2S期,（三）消化道（小肠）的病理变化,28,1小肠粘膜病变(2)粘膜上皮细胞剥脱期：发生时间：35天（实验狗和啮齿类动物）2周（人）肠壁变薄，粘膜皱襞消失，表面平坦弥漫渗出性出血上皮广泛的坏死剥脱，绒毛萎缩变短秃大量畸形细胞形成小血管扩张充血，伴血停滞、微血栓形成、出血小肠粘膜广泛剥脱是肠型放射病特征性病变,（三）消化道（小肠）的病理变化,29,1小肠粘膜病变（3）腺窝上皮细胞再生期肠壁增厚，粘膜表面“绒状”感，出血减轻粘膜深层出现新生的腺窝：细胞排列紧密，呈实心状或小腺腔样，胞浆嗜碱性，多见核分裂像腺窝再生迅速：再生：3天（1.1Gy）动物911天（人）,（三）消化道（小肠）的病理变化,30,1小肠粘膜病变（4）基本恢复期绒毛高度和结构接近正常，核分裂像尚较少消化和吸收功能的完全恢复较缓慢骨髓型放射病：不发生粘膜上皮剥脱肠型放射病：小肠全部发生坏死和剥脱54%可早期微弱或中等再生脑型放射病：回肠十二指肠再生和恢复:十二指肠空肠回肠再生潜力:10Gy以下可全部自发性再生再生能力阈剂量:因动物种系而异人约为40Gy，狗为29.3Gy啮齿类为1625Gy与造血组织比较：再生和修复的能力强再生开始时间较早修复速度较快,（三）消化道（小肠）的病理变化,32,2小肠肌层病变平滑肌和肌间神经丛神经节细胞变性死亡肠型多见和严重发生肠套迭的病理学基础3小肠壁血循环障碍病变充血水肿、出血4小肠感染病变小肠壁感染是肠道辐射损伤多见和严重的并发症,（三）消化道（小肠）的病理变化,33,5肠套迭常见并发症照射后肠蠕动功能紊乱，增强和减弱交替出现易促进和导致肠套迭，伴肠梗阻、淤血坏死类型：少数为水肿型，多数为嵌顿型肠套迭特点：感染坏死及血液循环障碍多见和严重缺乏炎细胞反应，手术治疗困难一旦发生常成为重要或主要死因,（三）消化道（小肠）的病理变化,34,1肝脏的辐射敏感性：最早认为肝脏是辐射不敏感器官中度辐射敏感器官较大剂量（30Gy）单次照射可引起损伤,（四）消化腺（肝脏）的病理变化,35,2病理形态改变80年代前：临床尸检材料（静态研究）特征性变化：静脉的非特异性闭塞性损伤肝静脉闭塞症（veno-occlusivedisease,VCD）早期（1.52.5个月）：肝窦扩张、充血，中央静脉周肝细胞进行性萎缩，肝细胞坏死少见晚期（半年至数年）：中央静脉与汇管区的距离缩短，肝细胞丧失再生结节少见，肝细胞局灶性增生中央静脉明显变小，致密的胶原圆柱体（Cylinders）小叶萎缩，塌陷、中央静脉及汇管区纤维性增生,（四）消化腺（肝脏）的病理变化,36,80年代：短期（皮脂腺汗腺,（七）皮肤的病理变化,57,2病理变化及特点变性坏死、炎症反应及形成肿瘤主要伤及表皮及真皮层，有时皮下,肌肉和骨骼(1)急性皮肤放射性损伤的病理变化照射后数十分钟或数小时发生局部浅层血管扩张充血12天后表皮和真皮层渐发生变性、坏死水泡形成，最终发生溃疡各度病变由轻到重、由浅及深,（七）皮肤的病理变化,58,(1)急性皮肤放射性损伤的病理变化I度（即脱毛反应）：数小时毛囊上皮细胞肿胀、空泡变性，毛根与毛乳头分离，毛发脱落小剂量时毛囊细胞再生，毛发渐恢复，大剂量时毛囊萎缩，致永久性脱毛II度（即红斑反应）：真皮乳头层血管扩张充血少量中性粒细胞和淋巴细胞浸润，真皮水肿血管壁和神经纤维变性表皮变薄，细胞变性，角化过度、脱落,（七）皮肤的病理变化,59,(1)急性皮肤放射性损伤的病理变化III度（即水泡反应）：表皮层细胞变性加重，基底细胞坏死表皮下大量水肿液积聚表皮和真皮层分离,形成水泡水肿、充血及少量炎细胞浸润IV度（坏死溃疡反应）：表皮和真皮逐渐发生坏死、脱落，溃疡形成创面覆盖污秽的纤维素样痂皮溃疡周围水肿，纤维素样变性严重者累及肌层甚至骨膜坏死与活存组织之间无明显界限I、II、III度可以出现再生、修复IV度者常经久不愈，逐渐发展为慢性溃疡,（七）皮肤的病理变化,60,(2)慢性皮肤放射性损伤的病理变化一般病变表皮萎缩性和增生性病变交错角化过度和角化不全交错真皮附属器及弹力、胶原纤维萎缩变性小血管腔狭窄，管壁增厚，可见小血栓,（七）皮肤的病理变化,61,(2)慢性皮肤放射性损伤的病理变化病理改变大小不一,形状不规则，底部平坦，污秽坏死组织或假膜覆盖，分泌物较少肉芽组织和成纤维细胞数量少溃疡底及周围大量致密、玻璃样变的胶原纤维毛细血管少，管腔近关闭状成纤维细胞肿胀，形异常，核仁肿大、畸形“放射性成纤维细胞”,（七）皮肤的病理变化,62,（3）放射性皮肤癌病变射线诱发皮肤癌最低累积剂量约为10Gy平均潜伏期约21年多在慢性放射性皮炎基础上发生坏死退变期、良性增生期不典型增生期和恶变期四个阶段以鳞状细胞癌多见少数为纤维肉瘤、恶性纤维组织细胞瘤等,（七）皮肤的病理变化,63,中子流是一种粒子辐射与X线或线同样能对机体造成损伤是通过它在组织中引起电离电离辐射中子照射组织时，与组织中的氢、碳、氧、氮碰撞，产生反冲核，最主要是与氢作用人体内含氢多的组织（如胃肠道）比含氢量少的组织（如骨）的中子辐射损伤重中子对机体组织的损伤与X线和线相似在某些方面和程度上有其特点,三、中子辐射损伤病理变化及其特点,（一）中子对机体组织作用的特点,64,1致死效应中子进入体内与组织内的氢作用而被吸收或减弱中子在组织内的穿透力低中子对人和大动物的致死效应与线相近对小动物的效应比线大（RBE2-3）2细胞损伤效应中子可引起细胞DNA大量的不可逆转性损伤细胞DNA重组明显低于线照射细胞致死效应重（RBE2-5）晚期效应（如致癌、白血病、寿命缩短等）比线为多见、提早和严重,（一）中子对机体组织作用的特点,65,基本类同于线或X射线照射1对造血系统损伤重中子剂量远比线或X线为小外周血白细胞、淋巴细胞及红细胞数下降更迅速对红系细胞形态损伤更严重，贫血更明显造血干细胞也对中子更为敏感2对胃肠系统损伤重中子肠型放射病的下限剂量值（5.5Gy）较线为低胃肠运动功能紊乱早且严重肠套叠的发生率也较早、多见和严重,（二）中子损伤的病理变化及其特点,66,3对性腺的损伤重雄性动物更为明显睾丸曲细精管生精上皮的坏死崩解迅速而明显睾丸萎缩早而严重4感染病变提早和加重机体免疫功能和抗感染能力降低更明显感染灶出现和开始的时间比线照射提早36天感染病灶增多，多发感染的发生率增高且持续时间延长，不易控制,（二）中子损伤的病理变化及其特点,67,5远后效应重眼晶体对中子的敏感性较线和X线更高0.10.26Gy中子照射即可引起白内障出现早,恢复慢中子照射引起染色体畸变、断裂的数量为线的2倍，且维持时间较长容易遗留更多的染色体畸变且致癌率增加和使寿命缩短,（二）中子损伤的病理变化及其特点,68,远期效应：指受照后数月、数年甚至终生所发生的慢性损伤效应包括：血液和造血系统变化、白内障恶性肿瘤、生育力下降胚胎畸形和青少年发育障碍寿命缩短和遗传效应顽固性皮肤溃疡、多种器官纤维化等,四、辐射远期效应的病理变化,69,1常见变化数量:WBC、Plat、RBC、HB减少(WBC)形态:胞浆空泡形成、中毒颗粒、核肿胀核固缩、碎裂、或溶解，核分叶过多中性粒细胞碱性磷酸酶活力降低淋巴细胞糖元增多,四、辐射远期效应的病理变化,（一）血液和造血器官的变化,70,2白血病最严重的远期效应之一发生率在1-9Gy时为线性关系增长发病高峰期为照射后38年放射科工作者发生率为对照组的38倍放疗儿童和子宫内照射白血病多见以急性、慢性粒性白血病多见，其次急淋3贫血受照剂量相关4其他骨髓纤维化和真性红细胞增多症恶性巴瘤及多发性骨髓瘤,四、辐射远期效应的病理变化,71,1发生情况最重要的远期效应1902年报道：手部皮肤癌各类型的射线及不同方式照射均可致癌中子致癌效应比X线及线强25倍2肿瘤类型量效清楚：肺癌、乳腺癌、甲状腺癌和白血病量效不明：皮肤癌、胃癌、骨肉瘤及唾液腺癌,四、辐射远期效应的病理变化,（二）辐射致癌效应,72,增殖活跃的组织细胞对射线非常敏感胎儿辐射损伤远较出生后和成人严重1胎儿死亡率增加：胚胎