正常组织的放射生物学专家讲座.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,前 言,1,正常组织的放射生物学专家讲座,第1页,放射肿瘤学内容,2,正常组织的放射生物学专家讲座,第2页,试验生物学与临床生物学关系,争论:增殖能力与生存能力,我国研究现实状况,我科研究现实状况,3,正常组织的放射生物学专家讲座,第3页,放射肿瘤学发展特点,放射治疗技术改进，放射物理学迅猛发展，肿瘤诊疗水平提升，治疗效果“越来越好”,肿瘤（尤其头颈部癌）局控率显著增加,生存时间延长,生活质量,在治疗效果评价方面日益主要,4,正常组织的放射生物学专家讲座,第4页,放射生物学意义,放射治疗两大基本标准,最大程度地杀灭肿瘤,最大程度地保护正常组织,正常组织放射生物学效应对放疗方案设计、实施和修改影响巨大,5,正常组织的放射生物学专家讲座,第5页,复发是最严重并发症?,Eagle,Pigeon,6,正常组织的放射生物学专家讲座,第6页,目,掌握和熟悉,正常组织在放射治疗中和放射治疗后生物学效应,，是临床医师更加好利用各种放射治疗方案所必须考虑重点之一,怎样,使正常组织和主要器官在接收放射治疗时能够防止或尽可能降低照射剂量,是当今放射肿瘤学一个主要内容,7,正常组织的放射生物学专家讲座,第7页,正常组织增殖动力学,8,正常组织的放射生物学专家讲座,第8页,各组成细胞群动力学为基础,人体正常组织受一个自动稳定控制系统控制，正常情况下细胞群增殖相当于细胞群丢失,当组织处于稳定状态时，新生和死亡细胞数相等,但当某一细胞群失去平衡时这种自动控制作用将使细胞加紧增殖，以快速补充缺损,9,正常组织的放射生物学专家讲座,第9页,不一样组织细胞群按增殖和生长活动可分为四大类,快更新组织（,fast renew tissue,）,含有未分化干细胞（,undifferentiated stem cell,，,USC,），包含造血细胞、小肠上皮、表皮、输精上皮和淋巴生成细胞等,慢更新组织（,slow renew tissue,）,更新时间很长，包含肝、肾、呼吸道、内分泌器官和结缔组织等,非更新组织,偶有分裂，在成年人这种分裂不足以自我更新，包含骨、脂肪和平滑肌等,无更新组织,细胞完全没有分裂，组织无法更新，包含神经细胞、睾丸足细胞和心肌细胞等,10,正常组织的放射生物学专家讲座,第10页,放射损伤决定原因,损伤表现取决于细胞内干细胞耗尽程度,损伤发展过程、程度及严重性取决于干细胞中前体细胞分化速度和方式以及干细胞增殖速度,11,正常组织的放射生物学专家讲座,第11页,放射损伤组织效应模式,结构等级制模式,(hierarchical model),最少存在两个层次细胞：干细胞层次和成熟细胞层次,与照射剂量无关,大多数上皮性早反应组织经历模式,灵活模式（,flexible model),无明确细胞分化层次和严格细胞等级制度,与照射剂量相关,混合模式,12,正常组织的放射生物学专家讲座,第12页,早反应组织和晚反应组织,分类基础,增殖动力学,靶细胞存活公式对,/,比值推算,临床上将正常组织分为两大类：早反应组织（,early response tissue,）和晚反应组织（,late response tissue,）,二者在放射损伤表现方面有显著区分,13,正常组织的放射生物学专家讲座,第13页,早反应组织,快更新组织,主要表现为放射急性反应，照射损伤出现时间较早，损伤后主要经过同源干细胞增殖、分化来补充,大多数正常组织与肿瘤组织都属于早反应组织,14,正常组织的放射生物学专家讲座,第14页,晚反应组织,慢更新组织,主要表现为放射晚期反应，普通都有纤维细胞和其它结缔组织过分增生，形成广泛纤维化，还有血管内皮细胞损伤造成血供降低和器官功效迟缓丧失,损伤后不是干细胞增殖分化结果，而是由附近功效细胞进入分裂周期，经过细胞复制来代偿,15,正常组织的放射生物学专家讲座,第15页,加速再增殖理论,经射线照射后可引发细胞群再增殖，在一定剂量作用下还可能存在加速再增殖，这种加速再增殖在其它治疗方式（比如外科、化疗、加温治疗等）所致损伤时极少出现或根本没有，不一样组织加速再增殖开始时间存在较大差异,16,正常组织的放射生物学专家讲座,第16页,3“A”学说（Dorr）,治疗一段时间后，组织细胞在接收一定损伤刺激，正常组织和肿瘤内部会出现三种情况,干细胞加速分裂（,Accelerated stem cell division,）,不对称丢失（,Asymmetry loss,）,流产分裂（,Abortive division,）,它们相互影响，使组织发生比治疗前要快几倍再增殖,17,正常组织的放射生物学专家讲座,第17页,临床上加速再增殖表现有,分段放疗疗效比连续放疗疗效差；,肺肿瘤治疗后短期内复发，复发时间远远小于肿瘤倍增时间,临床观察到头颈肿瘤放疗时间延长，肿瘤复发百分比增加,头颈肿瘤放疗前与放疗中肿瘤细胞倍增时间由最初,60,天左右缩短至,4,天左右,正常组织加速再增殖理论上应该存在且与肿瘤组织类似,常规分割，单纯放疗鼻咽癌患者，在放疗,DT40Gy,以后，口腔粘膜反应程度会有所减轻,详细是组织细胞群再增殖还是加速再增殖作用更大无定论,18,正常组织的放射生物学专家讲座,第18页,正常组织放射敏感性,19,正常组织的放射生物学专家讲座,第19页,放射敏感性定义,放射敏感性是指一切照射条件完全严格一致时，机体器官或组织对辐射反应强弱或速度快慢不一样；若反应强、速度快，其敏感性就越高，反之则低,细胞放射生物学角度来看，放射敏感性定义为造成一次击中所需辐射量（剂量）越小，放射敏感性越高,BT 定律,20,正常组织的放射生物学专家讲座,第20页,依据放射敏感性来将全身正常组织分为四大类（,1,）,高度敏感组织,剂量范围为,1000,cGy,包含生殖腺,卵巢、睾丸，发育中乳腺，生长中骨和软骨，骨髓等,中度敏感组织,剂量范围为,4500cGy,胃，小肠，结肠，肾，肺，肝，甲状腺，垂体，生长中肌肉，淋巴结等,21,正常组织的放射生物学专家讲座,第21页,依据放射敏感性来将全身正常组织分为四大类（,2,）,低度敏感组织,剂量范围,5000,7000cGy,皮肤，口腔粘膜，食管，直肠，唾液腺，胰腺，膀胱，成熟骨和软骨，中枢神经系统，脊髓，眼，耳，肾上腺等,不敏感组织,剂量范围,7500cGy,以上,输尿管，子宫，成人乳腺，成人肌肉，血液，胆道，关节软骨和周围神经，肺尖可耐受,6000,9000cGy,剂量，常规剂量放疗对这些组织基本不发生严重并发症,22,正常组织的放射生物学专家讲座,第22页,组织放射敏感性放射生物学原因,再增殖和加速再增殖,氧效应（再氧化）,再修复,细胞周期再群体化,23,正常组织的放射生物学专家讲座,第23页,放射线对正常组织影响,24,正常组织的放射生物学专家讲座,第24页,放射线生物损伤机理,放射线作用于组织，组织内细胞群会发生一系列物理、化学和生物反应,射线作用于生物体，产生了大量快速运动电子，许多电子能够使吸收介质其它原子电离，破坏机体内不可缺乏化学键，造成一系列后果，最终表现为生物损伤,25,正常组织的放射生物学专家讲座,第25页,生物损伤表现,生物损伤,微观上表现为细胞死亡，细胞内结构和细胞连接组成改变,宏观上表现为组织功效暂时或永久丧失,不一样类型细胞其死亡定义也有不一样,已分化不再增殖细胞，如神经细胞、肌肉细胞、分泌细胞指功效丧失,增殖性细胞，指丧失连续增殖能力，即失去完整增殖能力,26,正常组织的放射生物学专家讲座,第26页,基于放射损伤器官分类（1）,类器官,包含骨髓、肝、胃、小肠、脑、脊髓、心脏、肺、肾和胎儿等,多为人体主要器官，假如受到照射话，在一定剂量下可能会产生严重放射损伤，甚至影响患者生命,临床计划设计时应,尽可能防止不照射或少照射,27,正常组织的放射生物学专家讲座,第27页,基于放射损伤器官分类（2）,类器官,包含皮肤、口腔、咽部、食管、直肠、唾液腺、膀胱、子宫、睾丸、卵巢、生长久软骨、儿童骨、成人软骨、成人骨、眼（视网膜、角膜、晶体）、内分泌腺（甲状腺、肾上腺、垂体）、周围神经、耳（中耳、内耳）等,能够耐受一定放射剂量，产生中度放射损伤，损伤后可能造成一定功效障碍，但基本对生命无严重影响,临床计划设计可在肿瘤剂量充分条件下考虑降低这类器官照射量,28,正常组织的放射生物学专家讲座,第28页,基于放射损伤器官分类（3）,类器官,包含肌肉、淋巴结和淋巴管、大动静脉、关节软骨、子宫、阴道、乳腺等,组织耐受量大多高于肿瘤致死量，照射后普通不产生或产生轻度放射损伤,临床计划设计时常优先考虑肿瘤致死量，而不着重考虑这类器官耐受和损伤问题,29,正常组织的放射生物学专家讲座,第29页,正常组织器官耐受量,定义：产生临床可接收综合症剂量,最小耐受量,（,TD5/5,）,是指在标准治疗条件下，照射后,5,年内放射合并症发生率不超出,5,（实际工作中指发生率为,1,5,）所对应放射剂量,最大耐受量,（,TD50/5,）,是指标准治疗条件下，照射后,5,年内放射合并症发生率不超出,50,（实际工作中指发生率为,25,30,）所对应放射剂量,30,正常组织的放射生物学专家讲座,第30页,耐受剂量正确认识,只能代表一个几率,非标准条件照射方式影响,再程放疗影响,准确设计和准确治疗,年纪影响,全身性疾病影响,其它治疗伎俩影响（化疗、生物修饰剂甚至手术）,医生统计及评价标准影响,31,正常组织的放射生物学专家讲座,第31页,正常组织放射耐受量（cGy）,组织器官,损伤,TD5/5,TD50/5,设野面积或长度,皮肤,溃疡，严重纤维化,5 500,7 000,100cm,2,脑,梗死，坏死,6 000,7 000,全脑,梗死，坏死,7 000,8 000,25,脑干,梗死，坏死,5000,6500,全脑干,脊髓,梗死，坏死,4 500,5 500,10cm,垂体,功效低下,4 500,20 000,30 000,全垂体,眼,全眼炎，出血,5 500,10 000,全眼,角膜,角膜炎,5 000,6 000,全角膜,晶体,白内障,500,1 200,全部或部分晶体,32,正常组织的放射生物学专家讲座,第32页,正常组织放射耐受量（cGy）,组织器官,损伤,TD5/5,TD50/5,设野面积或长度,耳（中耳）,严重中耳炎,6 000,7 000,全中耳,耳（前庭）,梅尼埃病,6 000,7 000,全前庭,口腔粘膜,溃疡，粘膜炎症,6 000,7 500,50cm,2,唾液腺,口腔干燥,5 000,7 000,50cm,2,甲状腺,功效低下,4 500,15 000,全甲状腺,喉,食管,食管炎，溃疡，狭窄,6 000,7 500,75cm,2,胃,溃疡，穿孔，出血,4 500,5 500,100cm,2,小肠,溃疡，穿孔，出血,5 000,6 500,100cm,2,结肠,溃疡，狭窄,4 500,6 500,100cm,2,直肠,溃疡，狭窄,6 000,8 000,100cm,2,肺,急、慢性肺炎,3 000,3 500,100cm,2,1 500,2 500,全肺,33,正常组织的放射生物学专家讲座,第33页,正常组织放射耐受量（cGy）,组织器官,损伤,TD5/5,TD50/5,设野面积或长度,心脏,心包炎，全心炎,4 500,5 500,60,乳腺（儿童）,不发育,1 000,1 500,全乳,乳腺（成人）,萎缩，坏死,5 000,10 000,全乳,肝脏,急、慢性肝炎,2 500,4 000,全肝,1 500,2 000,全肝条状照射,肝功效衰竭，腹水,3 500,4 500,全肝,肾脏,急、慢性肾炎,2 000,2 500,全肾,1 500,2 000,全肾条状照射,肾上腺,功效低下,6 000,全肾上腺,34,正常组织的放射生物学专家讲座,第34页,正常组织放射耐受量（cGy）,组织器官,损伤,TD5/5,TD50/5,设野面积或长度,膀胱,挛缩,6 000,8 000,全膀胱,输尿管,狭窄,7 500,10 000,5,10cm,尿道,睾丸,永久不育,100,400,全睾丸,(5cGy/,天,散射,),卵巢,永久不育,200,300,625,1200,全卵巢,子宫,坏死，穿孔,10 000,20 000,全子宫,阴道,溃疡，瘘管,9 000,10 000,全阴道,胎儿,死亡,200,400,全胎儿,骨、软骨（儿童）,生长受阻，侏儒,1 000,3 000,整块骨或,10cm,2,骨、软骨（成人）,坏死，骨折硬化,6 000,10 000,整块骨或,10cm,2,关节,骨髓,再生不良,200,450,全身骨髓,3 000,4 000,局部骨髓,35,正常组织的放射生物学专家讲座,第35页,正常组织放射耐受量（cGy）,组织器官,损伤,TD5/5,TD50/5,设野面积或长度,毛细血管,扩张，硬化,5 000,6 000,7 000,10 000,大动脉,硬化,8 000,10 000,10cm,2,大静脉,硬化,8 000,10 000,10cm,2,淋巴结（管）,萎缩，硬化,5 000,7 000,整个淋巴结,肌肉（儿童）,萎缩,2 000,3 000,4 000,5 000,整块肌肉,肌肉（成人）,纤维化,6 000,8 000,整块肌肉,周围神经,神经炎,6 000,10 000,10cm,2,36,正常组织的放射生物学专家讲座,第36页,剂量体积与放射耐受量,37,正常组织的放射生物学专家讲座,第37页,串联器官与并联器官,正常器官组织耐受量是与剂量和体积二者均相关联，许多器官损伤可能与照射剂量或照射体积多少亲密相关，正常组织放射并发症发生概率（,NTCP,）依赖于组织放射性类型,各器官损伤实质是射线破坏了器官“功效元单位”，依据“功效元单位”性质，能够将全身器官分成以下四种类型,38,正常组织的放射生物学专家讲座,第38页,串联器官,器官功效单位呈“串行”相连接，其中一个单位损伤会造成其它功效单位功效障碍,如脊髓、脑干、视神经等，这类器官损伤程度与全结构中最大剂量相关,39,正常组织的放射生物学专家讲座,第39页,并联器官,器官功效单位以“并行”形式相连接，某一功效单位损伤不会引发周围功效单位功效障碍,如肝脏、肺脏，腮腺，颞叶等等。该类器官损伤程度与全器官中受损功效单位数量多少相关，即与某个平均剂量水平受照射体积大小相关,40,正常组织的放射生物学专家讲座,第40页,串并联器官,器官中既含有串联功效单位，又有并联功效单位，二者之一损害会影响另一个功效单位,如心脏，心肌系统属并联结构，冠脉系统属串联结构，任一结构损伤都会马上引发另一结构继发性损伤，而且二者相互影响，加重整个器官功效障碍,41,正常组织的放射生物学专家讲座,第41页,混合器官,同串并联器官类似，这类器官中亦同时存在两种功效单位，但彼此之间损伤相对较独立，除非损伤严重情况下，当一个性质损伤发生时，另一个性质损伤能够不出现,如肾脏。肾单位为并联结构，肾集合管等却为串联结构，这类器官属混合器官,42,正常组织的放射生物学专家讲座,第42页,总剂量与正常组织放射损伤,放射总剂量与正常组织损伤亲密相关，剂量越高，放射损伤几率也越大。临床设计应确保在组织受量最低同时尽可能给予肿瘤组织最高剂量,放疗总剂量主要与组织急性反应相关，急性放射反应轻重程度基本上与总剂量多少成正比，当然剂量到达一定域值时，都可能会引发组织器官慢性损伤,43,正常组织的放射生物学专家讲座,第43页,单次剂量与正常组织放射损伤,单次剂量与正常晚反应组织晚期损伤程度显著相关,单次剂量大者，组织器官出现严重晚期放射损伤几率会显著增加,常规放疗单次剂量指1.82.0Gy，但低分割定义为2.5Gy，临床实践中也把2.02.5Gy看作常规分次剂量范围之内。超出2.5Gy者放射晚期损伤就会显著增加,44,正常组织的放射生物学专家讲座,第44页,整体器官受照射耐受剂量（,TD5/5,TD50/5,）,组织器官,单次照射剂量（,Gy,）,组织器官,分次照射剂量（,Gy,）,淋巴组织,2,5,睾丸,1,2,骨髓,2,10,卵巢,6,10,卵巢,2,6,眼（晶体）,6,12,睾丸,2,10,肺,20,30,眼（晶体）,2,10,肾,20,30,肺,7,10,肝,35,40,胃肠,5,10,皮肤,30,40,结直肠,10,20,甲状腺,30,40,肾,10,20,心脏,40,50,心脏,1,20,淋巴组织,40,50,肝,15,20,骨髓,40,50,粘膜,5,20,胃肠,50,60,脉管结缔组织系统,10,20,脉管结缔组织系统,50,60,皮肤,15,20,脊髓,50,60,外周神经,15,20,外周神经,65,77,脊髓,15,20,粘膜,65,77,脑,15,25,脑,60,70,骨和软骨,30,骨和软骨,70,肌肉,30,肌肉,70,45,正常组织的放射生物学专家讲座,第45页,正常组织器官靶细胞耐受剂量（单次照射剂量，整个器官）,靶细胞,损伤表现,剂量范围（,Gy,）,TD5/5,TD50/5,范围,:1,10Gy,淋巴组织和淋巴细胞,淋巴细胞降低症,2,5,骨髓造血干细胞,发育不全,2,10,晶体上皮细胞,白内障,2,8,卵巢卵母细胞,不育,2,6,睾丸精原细胞,不育,2,6,型肺泡细胞,肺炎,7,10,胃肠上皮细胞,胃肠炎,5,10,范围,:10,20Gy,结直肠上皮细胞,大肠炎,10,20,上呼吸消化道粘膜,粘膜炎,15,20,46,正常组织的放射生物学专家讲座,第46页,正常组织器官靶细胞耐受剂量（单次照射剂量，整个器官）,靶细胞,损伤表现,剂量范围（,Gy,）,TD5/5,TD50/5,范围,:1,10Gy,肾脏,肾炎,11,19,心脏,心脏炎,18,20,肝脏,肝炎,15,20,外周神经,神经损伤,15,20,脊髓,脊髓病,15,20,脑,脑病,15,20,微循环,脉管炎,15,20,结缔组织间质,炎症,15,20,范围,:20Gy,骨和软骨,骨炎,/,骨折,20,肌肉,肌炎,/,肌病,20,内分泌,:,垂体,/,肾上腺,垂体功效减退症,20,胰腺,阿狄森氏病,20,胰腺炎,/,糖尿病,20,47,正常组织的放射生物学专家讲座,第47页,照射体积与正常组织放射损伤,传统临床经验惯用组织器官所接收放疗剂量来判断各器官未来出现并发症机会,近年来研究重点除照射剂量外，体积原因亦越来越被临床医师重视,一个联络整体（整个器官）和局部（部分体积）损伤新架构正在逐步建成，损伤出现可能性经过剂量体积直方图（Dose Volume Histograms,DVHs）而表达,48,正常组织的放射生物学专家讲座,第48页,体积与正常组织耐受量（单位：,cGy,）,器官,TD5/5,体积,TD50/5,体积,损伤,1/3,2/3,3/3,1/3,2/3,3/3,肾脏,5000,3000,*,2300,4000,*,2800,肾炎,膀胱,N/A,8000,6500,N/A,8500,8000,挛缩,骨,股骨头,5200,6500,坏死,颞颌关节下颌骨,6500,6000,6000,7700,7200,7200,关节功效,显著受限,肋骨,5000,6500,病理性骨折,皮肤,10cm,2,7000,30cm,2,6000,100cm,2,5500,10cm,2,30cm,2,100cm,2,7000,毛细血管扩张，坏死溃疡,脑,6000,5000,4500,7500,6500,4500,坏死、梗塞,49,正常组织的放射生物学专家讲座,第49页,体积与正常组织耐受量（单位：,cGy,）,脑干,6000,5300,5000,6500,坏死、梗塞,视神经,不考虑部分体积,5000,6500,失明,视交叉,不考虑部分体积,5000,不考虑部分体积,6500,失明,脊髓,5cm,5000,10cm,5000,20cm,4700,5cm,7000,10cm,7000,20cm,脊髓坏死,马尾神经根,不考虑部分体积,6000,不考虑部分体积,7500,显著神经功效损伤,骶丛神经根,6200,6100,6000,7700,7600,7500,显著神经功效损伤,晶体,不考虑部分体积,1000,1800,白内障,视网膜,不考虑部分体积,4500,6500,失明,50,正常组织的放射生物学专家讲座,第50页,体积与正常组织耐受量（单位：,cGy,）,外耳,/,中耳,3000,3000,3000,*,4000,4000,4000,*,急性浆液性炎,外耳,/,中耳,5500,5500,5500,*,6500,6500,6500,*,慢性浆液性炎,腮腺,3200,*,3200,*,4600,*,4600,*,口干,喉,7900,*,7000,*,7000,*,9000,*,8000,*,8000,*,软骨坏死,喉,4500,4500,*,8000,*,喉水肿,肺脏,4500,3000,1750,6500,4000,2450,肺炎,心脏,6000,4500,4000,7000,5500,5000,心包炎,食管,6000,5800,5500,7200,6700,6500,狭窄,/,穿孔,胃,6000,5500,5000,7000,6700,6500,溃疡穿孔,小肠,5000,4000,*,6000,5500,梗阻穿孔,/,瘘道,结肠,5500,4500,6500,5500,梗阻穿孔,/,溃疡瘘道,直肠,100cm,3,6000,100cm,3,8000,严重直肠炎,/,坏死,/,瘘道,/,僵硬,不考虑部分体积,不考虑部分体积,肝脏,5000,3500,3000,5500,4500,4000,肝衰竭,51,正常组织的放射生物学专家讲座,第51页,放射反应与放射损伤,52,正常组织的放射生物学专家讲座,第52页,放射治疗毒副作用,正常组织器官受到一定剂量射线照射后，在一定时间内会出现不一样反应，即放射治疗毒副作用,传统称之为“放射性炎症”，如“放射性皮炎”、“放射性口腔炎”、“放射性肺炎”、“放射性肝炎”、“放射性肾炎”、“放射性结肠炎”等,以上未反应出放射效应病理特点，在射线作用开始之时，并无经典炎症表现，而大多表现为该组织器官毛细血管扩张、通透性增加，影响该组织器官部分功效，从而引发临床症状。,同一症状可同时出现于不一样组织器官，同一组织器官可有各种放射反应（损伤）表现,53,正常组织的放射生物学专家讲座,第53页,放射效应分类,按照时间次序，将放射效应分为三种,疗中和疗后,6,个月发生放射反应为急性反应,6,12,个月亚急性反应,12,个月以后则为晚反应。晚反应表现不一样于细胞动力周期特点（更新速率快慢）与所给予剂量相关,54,正常组织的放射生物学专家讲座,第54页,急性放射反应,在放疗过程中出现放射性损伤，临床指放疗开始第一天至放疗结束后,90,天内所发生放射性损伤,全身各器官组织急性放射反应在不一样个体、不一样时期、不一样照射条件下发生几率和严重程度也不尽相同,对早期效应来说，靶细胞特征通常是很清楚，增殖较快细胞数量及速度决定了急性反应损伤程度,55,正常组织的放射生物学专家讲座,第55页,晚反应,RTOG/EORTC将晚期放射并发症观察时间定义为放射治疗结束第90天后，与上述放射反应分类有所不一样,实质细胞耗竭后无力再生而最终造成纤维化，或者说晚反应应该看作是成纤维细胞直接效应，它所产生晚期反应被假设包含成纤维细胞内在敏感性，血管损伤，成纤维细胞激活，产物过分和胶原降解下降,56,正常组织的放射生物学专家讲座,第56页,晚反应产生分子机制,放射诱发长久性细胞因子级联效应。照射后细胞成份（如膜、胞浆体和,DNA,等）损伤开启了细胞间对话，从而使基因表示发生了改变,遗传异质性所支配宿主反应和剂量效应,照射体积外免疫细胞大量涌入所致照射体积内急性、自发免疫样反应,放射远地伴随效应。激活巨噬细胞迁徙能够产生某种物质敏化其它细胞而产生远地伴随效应,57,正常组织的放射生物学专家讲座,第57页,急性反应和晚反应关系,晚反应发生率和严重程度与急性反应不一定完全相关，因为二者细胞存活曲线斜率是不一样，说明两种反应并非是同一事件不一样阶段,RTOG/EORTC,定义，从另一角度表明，急性放射反应与晚反应不是序贯发生，有可能在放疗期间就有某种器官组织晚反应出现。,这是由正常器官组织早反应和晚反应发生机制不一样决定,58,正常组织的放射生物学专家讲座,第58页,放射反应和放射损伤区分,放射反应是允许、不可防止、对病人功效影响不大、也不会危及病人生命,放射损伤是不允许、经过精心设计是可防止、对病人功效影响较大、甚至危及病人生命,有些情况下，为了控制或治愈肿瘤，必须造成一定损伤，但假如不影响病人功效或损伤能够补救，为了治愈肿瘤仍应该给予主动治疗,59,正常组织的放射生物学专家讲座,第59页,各器官组织放射效应特点,60,正常组织的放射生物学专家讲座,第60页,急性全身放射反应,(Acute effects of whole-body irradiation),电离辐射对整个机体影响不但从动物试验取得许多数据，对人类本身全身照射也有不少宝贵研究资料,放射线照射所致人体全身反应主要有表现在两个方面：,早期致死效应,前驱放射综合征,61,正常组织的放射生物学专家讲座,第61页,早期致死效应,指因受到尤其高强度照射，在几周内发生死亡,动物试验，大多数动物急性照射所致死亡能够分为三种不一样方式,剂量非常高，超出,10,，,000,15,，,000cGy,时，几小时内就出现死亡，并出现神经和心血管破坏，这种死亡机制称为中枢神经系统综合征,(The Central Nervous System Syndrome),剂量为中等水平,500,1200cGy,时，死亡在几天内发生，这种死亡和广泛血性腹泻及胃肠粘膜破坏相关，称为胃肠道综合征,(The Gastrointestinal Syndrome),。,受低剂量,250,500cGy,水平照射时，因为造血器官影响，死亡在照射后几周内发生，这种死亡形式称为骨髓死亡,(Bone Marrow Death),或造血综合征,(The Hematopoietic Syndrome),中枢神经系统综合征确实切死因还未明了，另两种死亡机制是因为关键本身更新组织干细胞（胃肠上皮细胞和循环血细胞）枯竭而致,62,正常组织的放射生物学专家讲座,第62页,皮肤,作用主要靶,皮肤功效单位，即真皮乳头细胞血管簇及对应真皮和表皮部分。该功效单位放射剂量效应决定了皮肤剂量效应,损伤机制,皮肤属于快更新组织，照射后轻易发生损伤。皮肤放射反应是最常见到、最早见到损伤。当皮肤基底细胞数目下降时，真皮毛细血管直径增大但管腔变窄，然后再扩宽，出现红斑反应,伴随放射剂量增加，常规分次照射时，当照射剂量小于,20Gy,时，皮肤损伤主要为脱毛，组织学改变为毛囊细胞受破坏，开始出现时间约为,1,18,天,经典急性皮肤损害可分为红斑、充血、干性脱皮和湿性脱皮四个过程,63,正常组织的放射生物学专家讲座,第63页,骨髓,作用主要靶 造血干细胞,损伤机制 外周血象不能真正反应造血干细胞损害和骨髓环境改变，所以并不能反应骨髓保留造血能力,当占造血功效,10,15,骨髓受照射时，未受照射骨髓祖细胞加速再增殖造血代偿了人体需求，此时放射对造血功效损伤就不易表现出来,当局部照射剂量,50Gy,后，因为骨髓纤维化而致微血管血供发生不可逆改变，局部造血功效就可能产生永久性损害,64,正常组织的放射生物学专家讲座,第64页,血管,作用主要靶 内皮细胞，细胞间质和基膜,损伤机制 放射线所致血管损害与其它病因所造成血管损害相比较，除马上出当代血管通透性改变之外，其它一系列改变都是在一定时间之后才出现,微循环结构轻易受损，大动脉损伤不常见,65,正常组织的放射生物学专家讲座,第65页,心脏,作用主要靶 毛细血管内皮细胞、间皮细胞、纤维母细胞,损伤机制 心包损害表现为壁层和脏层心包出现纤维化，前者较严重，最终可形成迁延性放射性纤维化。纤维素性渗出液可造成纤维母细胞进入并为胶原所代替而最终机化,心脏本身受累较少见，但性质严重，其特征是斑片状弥漫纤维化，主要累及左心室前壁，右心室前壁较少。成人心肌细胞不再分裂，对放射不敏感，心肌直接收放射损伤并不多见,心脏损伤与阿霉素等药品有协同作用,66,正常组织的放射生物学专家讲座,第66页,肺,作用主要靶,型肺泡细胞、血管内皮细胞,损伤机制 在临床放射治疗时，肺经常是一个限制剂量组织。成人肺是一个稳定组织，它毛细血管系统细胞增殖非常慢，因而放射效应不会很快表现出来。,Phillips,等用,X,射线照射小鼠肺，发觉在剂量,20Gy,时，照射,3,个月以内，肺组织形态极少改变，损伤延缓出现是与已知肺部毛细血管迟缓细胞更新相一致,放线菌素,D,、阿霉素、博来霉素、亚硝基脲（,BCNU,）和,干扰素（,、,和,）可能加重放射性肺炎,67,正常组织的放射生物学专家讲座,第67页,脊髓,作用主要靶 少突胶质细胞和血管内皮细胞,损伤机制 放射性脊髓病发病机制解释普通都概括为神经纤维和髓内血管改变，最近研究发觉神经胶质细胞反应也参予发病机制,同时于鞘内或静脉应用氨甲喋呤、顺铂或依靠泊甙（VP16）可能增加神经毒性,68,正常组织的放射生物学专家讲座,第68页,脑,作用主要靶 神经胶质细胞、神经元细胞、血管内皮细胞,损伤机制 放射性脑损害发病机制主要有四种学说。但发病机制可能是综合性,放射线直接引发中枢神经系统损害；,血管受损引发缺血性改变是原发，脑软化坏死是继发于血管改变结果；,本身免疫反应机制；,自由基损伤。,脑放射性损伤病理特征通常表现为：血管系统改变和因为少突胶质细胞死亡而造成脱髓鞘,化学、生物修饰剂影响基本同脊髓,69,正常组织的放射生物学专家讲座,第69页,周围神经,作用主要靶 神经纤维细胞、血管内皮细胞,损伤机制 放射对周围神经早期作用包含照射后两天内出现血管通透性改变，生物电改变，酶改变等。晚期可见神经纤维被纤维组织所替换、脱髓鞘和神经纤维化。潜伏期,10,22,个月，剂量越高，潜伏期越短,70,正常组织的放射生物学专家讲座,第70页,唾液腺,作用主要靶 腺泡上皮细胞,损伤机制 唾液腺受到照射后，腺泡发生退行性变性，唾液流量逐步降低、成份改变、PH值也发生改变，从而影响整个口腔内环境,71,正常组织的放射生物学专家讲座,第71页,肝,作用主要靶 中央静脉或,/,和血管窦内皮细胞,损伤机制 单纯放射性肝损害主要表现为亚急性放射性肝病（,RILD,），属一个静脉阻塞性病变（,VOD,），病理组织学改变是：中央区附近血管窦严重充血，肝细胞板萎缩，甚至从内向外消失，,Kupffer,细胞肿胀，但肝上静脉和腔静脉则不受影响。,RILD,临床症状为腹水和肝区不适，碱性磷酸酶上升至正常,3,10,倍，其特点是无黄疸性腹水和不成百分比碱性磷酸酶异常升高，在儿童还有血小板降低症。潜伏期,2,周,3,个月,BCNU,、,CCNU,可造成胆汁淤积和肝坏死,72,正常组织的放射生物学专家讲座,第72页,肾脏,作用主要靶 各种靶结构,损伤机制 因为肾脏含有许多高度特化功效亚器官，一次放射性损害有多个靶部位，并在不一样时期表现症状，早期表现为异型、肾小管坏死、毛细血管内皮损伤，晚期表现为肾脏缩小伴有特征性动脉硬化，肾小管进行性萎缩同时伴有显著肾小球血管袢闭塞和玻璃样变性，以及显著间质纤维化。肾小球结构消失和肾小管变性损伤是经典病理表现,潜伏期：急性放射性肾病,6,12,个月，慢性放射性肾病,18,个月，良性高血压,18,个月，恶性高血压,12,18,个月,主要肾毒性药品有顺铂、,BCNU,和放线菌素,D,73,正常组织的放射生物学专家讲座,第73页,食管,作用主要靶 粘膜上皮细胞,损伤机制 食管是一个细胞更新系统，细胞更新快，所以食管放射效应比肺出现较早，剂量照射,20Gy,后,3,天就有损伤现象。主要因为食管上皮角化鳞状细胞层基底细胞开始时出现空泡和有丝分裂活动消失，其后出现灶性增生以及上皮再生，到,21,天通常食管内壁就已完全再生。照射后数月可见粘膜下和部分肌层纤维化，严重者造成食管狭窄，甚至闭锁,74,正常组织的放射生物学专家讲座,第74页,小肠,作用主要靶 小肠上皮细胞,损伤机制 在消化系统中，放射敏感性依次为小肠、食管、胃、结肠、直肠、口腔,急性期主要为小肠上皮细胞脱落、再生以及肠内血管内皮细胞通透性增加,慢性期主要是纤维化、粘连和血管供血不足，局部狭窄,/,溃疡，毛细血管扩张。经典病理表现是供血动脉栓塞、硬化或胶质化引发肠管梗死性坏死和肠壁血管结构消失。晚期反应出现中位间隔时间约,8,12,个月,75,正常组织的放射生物学专家讲座,第75页,晶体,作用靶 晶状体上皮细胞,损伤机制 放射性白内障主要形成机制可能是晶状体上皮细胞,DNA,损害，另外还有放射线对细胞浆直接作用如膜管瓦解，蛋白质交连，离子泵功效异常等，产生异常纤维,人类早期放射性白内障表现为一圆点，经常位于后极，当它变大时，四面出现小颗粒和空泡，与此同时前囊下区域通常在瞳孔区出现颗粒状浑浊和空泡，白内障经常在这个阶段保持静止，并限定于包膜下区域后方。假如继续发展，则不能与其它类型白内障相区分。,1,次,2,3Gy,有可能引发白内障，每次,1.5,2Gy,、总量,12Gy,就要引发白内障。白内障发生潜伏期伴随剂量增加而缩短，接收,250,650cGy,者平均潜伏期为,8,年，,650,1150cGy,者平均缩短到,4,年左右,76,正常组织的放射生物学专家讲座,第76页,THANKS FOR YOUR ATTENTION,77,正常组织的放射生物学专家讲座,第77页,