临床放射生物学(冯炎).
放射生物学
放射生物学(Radiobiology)放射生物学研究的是放射对生物体作用及其效应规律的一-门学科。
1.正常组织对放射性的反应2.肿瘤对放射性的反应正常组织对放射的反应最小耐受量(TD5/5)一定的剂量-分割模式照射后5年内严重放射并发症发生率不超过5%的剂量最大耐受量(TD50/5)一定的剂量-分割模式照射后5年内严重放射并发症发生率不超过50%的剂量肿瘤放射治疗的两大基本原则1.最大程度地杀灭肿瘤2.最大程度地保护正常组织正常组织与肿瘤组织分次照射后的差别二、分次放疗的生物学基础(4R理论)在引起相同正常组织损伤时,多数时候分割照射的肿瘤局控要优于单次照射分割放射的生物学基础一4R理论(1975由Withers提出)放射损伤的修复(Repair of radiation damage)细胞周期的再分布(Redistribution within the cell cycle)乏氧细胞的再氧合(Reoxygenation)再群体化(Repopulation)(一)细胞放射损伤的修复1.亚致死损伤(sublethal damage)指受照射以后,细胞的部分靶内所累积的电离事件,通常指DNA单链断裂。
亚致死损伤是一种可修复的放射损伤。
亚致死损伤的修复:指假如将某一给定单次照射剂量,分成间隔一定时间的两次时所观察到的存活细胞增加的现象。
1959年EIkind发现,当细胞受照射产生亚致死损伤而保持修复能力时,细胞能在3小时内完成这种修复,将其称之为亚致死损伤修复。
影响亚致死损伤的修复的因素:1.放射线的质低LET辐射细胞有亚致死损伤和亚致死损伤的修复,高LET辐射细胞没有亚致死损伤因此也没有亚致死损伤的修复2.细胞的氧合状态处于慢性乏氧环境的细胞比氧合状态好的细胞对亚致死损伤的修复能力差3.细胞群的增殖状态未增殖的细胞几乎没有亚致死损伤的修复临床意义:细胞亚致死损伤的修复速率一般为30分钟到数小时常用亚致死损伤半修复时间(T1/2) 来表示不同组织亚致死损伤的修复特性在临床非常规分割照射过程中,两次照射之间间隔时间应大于6小时,以利于亚致死损伤完全修复2.潜在致死损伤(potential lethal damage)正常状态下应当在照射后死亡的细胞,在照射后置于适当条件下由于损伤的修复又可存活的现象。
正常组织的放射生物学(放射治疗学基础)
正常组织的临床放射生物学中山大学肿瘤医院放疗科韩非前言放射肿瘤学的内容放射肿瘤学临床肿瘤学放射物理学放疗技术学放射生物学实验放射生物学临床放射生物学实验生物学与临床生物学的关系§争论: 增殖能力与生存能力§我国研究现状§我科研究现状放射肿瘤学的发展特点§放射治疗技术的改进,放射物理学的迅猛发展,肿瘤诊断水平提高,治疗效果“越来越好”–肿瘤(尤其头颈部癌)的局控率明显增加–生存时间延长–生活质量在治疗效果的评价方面日益重要放射生物学的意义§放射治疗的两大基本原则–最大程度地杀灭肿瘤–最大程度地保护正常组织§正常组织的放射生物学效应对放疗方案的设计、实施和修改影响巨大复发是最严重的并发症?§Eagle§Pigeon目的§掌握和熟悉正常组织在放射治疗中和放射治疗后的生物学效应,是临床医师更好运用各种放射治疗方案所必须考虑的重点之一§如何使正常组织和重要器官在接受放射治疗时能够避免或尽量减少照射剂量是当今放射肿瘤学的一个重要内容正常组织的增殖动力学各组成细胞群的动力学为基础§人体正常组织受一种自动稳定控制系统的控制,正常情况下细胞群的增殖相当于细胞群的丢失§当组织处于稳定状态时,新生和死亡的细胞数相等§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快增殖,以迅速补充缺损不同组织的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)–具有未分化的干细胞(undifferentiated stem cell,USC),包括造血细胞、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,包括肝、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,包括骨、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,包括神经细胞、睾丸的足细胞和心肌细胞等放射损伤的决定因素§损伤的表现取决于细胞内干细胞的耗尽程度§损伤发展的过程、程度及严重性取决于–干细胞中前体细胞的分化速度和方式–干细胞增殖速度放射损伤的组织效应模式§结构等级制模式(hierarchical model)–至少存在两个层次的细胞: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的模式§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§混合模式早反应组织和晚反应组织§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)§分类基础–增殖动力学–靶细胞存活公式对α/β比值的推算§两者在放射损伤的表现方面有明显的区别早反应组织§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–主要通过同源干细胞增殖、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晚反应组织§慢更新组织§主要表现为放射晚期反应–一般都有纤维细胞和其他结缔组织过度增生–广泛纤维化–血管内皮细胞的损伤造成血供减少–器官功能的缓慢丧失§损伤后不是干细胞增殖分化的结果,而是由附近的功能细胞进入分裂周期,通过细胞复制来代偿加速再增殖理论§经射线照射后可引起细胞群的再增殖§在一定的剂量作用下可能存在加速再增殖§加速再增殖在其他治疗方式(例如外科、化疗、加温治疗等)所致的损伤时很少出现或根本没有§不同组织加速再增殖的开始时间存在较大的差异3“A”学说(Dorr)§治疗一段时间后,组织细胞在接受一定损伤刺激,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的再增殖临床上加速再增殖的表现有§分段放疗的疗效比连续放疗的疗效差§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§头颈肿瘤的放疗时间延长,肿瘤复发比例增加§头颈肿瘤放疗前与放疗中的肿瘤细胞倍增时间由最初的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,单纯放疗的鼻咽癌患者,在放疗DT40Gy以后,口腔粘膜反应程度会有所减轻正常组织放射敏感性放射敏感性定义§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的强弱或速度快慢不同;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的辐射量(剂量)越小,放射敏感性越高§B-T 定律为四大类(1)§高度敏感组织–剂量范围为1000~2000cGy–包括生殖腺——卵巢、睾丸,发育中的乳腺,生长中的骨和软骨,骨髓等§中度敏感组织–剂量范围为2000~4500cGy–胃,小肠,结肠,肾,肺,肝,甲状腺,垂体,生长中的肌肉,淋巴结等为四大类(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,成熟的骨和软骨,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的剂量,常规剂量放疗对这些组织基本不发生严重并发症组织放射敏感性的放射生物学因素§再增殖和加速再增殖§氧效应(再氧化)§再修复§细胞周期再群体化放射线对正常组织的影响放射线生物损伤的机理§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,产生了大量的快速运动电子,许多电子能够使吸收介质的其他原子电离,破坏机体内不可缺少的化学键,造成一系列后果,最终表现为生物损伤生物损伤的表现§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的改变–宏观上表现为组织功能暂时或永久的丧失§不同类型细胞其死亡的定义也有不同–已分化不再增殖的细胞,如神经细胞、肌肉细胞、分泌细胞指功能的丧失–增殖性细胞,指丧失持续增殖的能力,即失去完整的增殖能力基于放射损伤的器官分类(1)§Ⅰ类器官§包括骨髓、肝、胃、小肠、脑、脊髓、心脏、肺、肾和胎儿等§多为人体的重要器官,如果受到照射的话,在一定剂量下可能会产生严重的放射损伤,甚至影响患者的生命§临床计划设计时应尽量避免不照射或少照射基于放射损伤的器官分类(2)Ⅱ类器官§包括皮肤、口腔、咽部、食管、直肠、唾液腺、膀胱、子宫、睾丸、卵巢、生长期软骨、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§可以耐受一定的放射剂量,产生中度的放射损伤,损伤后可能导致一定的功能障碍,但基本对生命无严重影响§临床计划设计可在肿瘤剂量充足的条件下考虑减少此类器官的照射量基于放射损伤的器官分类(3)§Ⅲ类器官§包括肌肉、淋巴结和淋巴管、大动静脉、关节软骨、子宫、阴道、乳腺等§组织的耐受量大多高于肿瘤的致死量,照射后一般不产生或产生轻度的放射损伤§临床计划设计时常优先考虑肿瘤的致死量,而不着重考虑此类器官的耐受和损伤问题正常组织器官的耐受量§定义:产生临床可接受的综合症的剂量§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过5%(实际工作中指发生率为1%~5%)所对应的放射剂量§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过50%(实际工作中指发生率为25%~30%)所对应的放射剂量标准治疗条件§超高压治疗(1~6MeV)§1000cGy/周,每天1次,治疗5次,休息2天§整个治疗根据总剂量在2~8周内完成耐受剂量的正确认识§只能代表一种几率§非标准条件的照射方式的影响§再程放疗的影响§精确设计和精确治疗§年龄的影响§全身性疾病的影响§其他治疗手段的影响(化疗、生物修饰剂甚至手术)§医生记录及评价标准的影响正常组织的放射耐受量(cGy )全部或部分晶体1 200500白内障晶体全角膜>6 0005 000角膜炎角膜全眼10 0005 500全眼炎,出血眼全垂体20 000~30 0004 500功能低下垂体10cm 5 5004 500梗死,坏死脊髓全脑干6 5005 000梗死,坏死脑干25%8 0007 000梗死,坏死全脑7 0006 000梗死,坏死脑100cm 27 0005 500溃疡,严重纤维化皮肤设野面积或长度TD50/5TD5/5损伤组织器官正常组织的放射耐受量(cGy )全肺2 5001 500100cm 23 5003 000急、慢性肺炎肺100cm 28 0006 000溃疡,狭窄直肠100cm 26 5004 500溃疡,狭窄结肠100cm 26 5005 000溃疡,穿孔,出血小肠100cm 25 5004 500溃疡,穿孔,出血胃75cm 27 5006 000食管炎,溃疡,狭窄食管喉全甲状腺15 0004 500功能低下甲状腺50cm 27 0005 000口腔干燥唾液腺50cm 27 5006 000溃疡,粘膜炎症口腔粘膜全前庭7 0006 000梅尼埃病耳(前庭)全中耳7 0006 000严重中耳炎耳(中耳)设野面积或长度TD50/5TD5/5损伤组织器官正常组织的放射耐受量(cGy )全肾上腺->6 000功能低下肾上腺全肾条状照射2 0001 500全肾2 5002 000急、慢性肾炎肾脏全肝4 5003 500肝功能衰竭,腹水全肝条状照射2 0001 500全肝4 0002 500急、慢性肝炎肝脏全乳>10 000>5 000萎缩,坏死乳腺(成人)全乳1 5001 000不发育乳腺(儿童)60%5 5004 500心包炎,全心炎心脏设野面积或长度TD50/5TD5/5损伤组织器官正常组织的放射耐受量(cGy )全身骨髓450200再生不良骨髓关节整块骨或10cm 210 0006 000坏死,骨折硬化骨、软骨(成人)整块骨或10cm 23 0001 000生长受阻,侏儒骨、软骨(儿童)全胎儿400200死亡胎儿全阴道>10 0009 000溃疡,瘘管阴道全子宫>20 000>10 000坏死,穿孔子宫全卵巢625~1200200~300永久不育卵巢(5cGy/天,散射)全睾丸400100永久不育睾丸尿道5~10cm 10 0007 500狭窄输尿管全膀胱8 0006 000挛缩膀胱设野面积或长度TD50/5TD5/5损伤组织器官正常组织的放射耐受量(cGy )10cm 210 0006 000神经炎周围神经整块肌肉8 0006 000纤维化肌肉(成人)整块肌肉4 000~5 0002 000~3000萎缩肌肉(儿童)整个淋巴结>7 0005 000萎缩,硬化淋巴结(管)10cm 2>10 000>8 000硬化大静脉10cm 2>10 000>8 000硬化大动脉7 000~10 0005 000~6000扩张,硬化毛细血管设野面积或长度TD50/5TD5/5损伤组织器官剂量体积与放射耐受量串联器官与并联器官§正常器官组织的耐受量–剂量和体积–正常组织放射并发症的发生概率(NTCP)依赖于组织的放射性类型§各器官损伤实质是射线破坏了器官的“功能元单位”,根据“功能元单位”的性质,可以将全身器官分成以下四种类型⑴串联器官§器官的功能单位呈“串行”相连接,其中一个单位的损伤会导致其它功能单位的功能障碍§如脊髓、脑干、视神经等,这类器官的损伤程度与全结构中最大剂量相关⑵并联器官§器官的功能单位以“并行”形式相连接,某一功能单位的损伤不会引起周围功能单位的功能障碍§如肝脏、肺脏,腮腺,颞叶等等。
《放射生物学》(含实验内容)教学大纲.
《放射生物学》(含实验内容)教学大纲课程编码:10272060课程名称:放射生物学英文名称:Medical Radiobiology开课学期:8学时/学分:80学时/5 (其中实验学时:36学时)课程类型:专业必修课开课专业:放射医学选用教材:医学放射生物学(第二版)主要参考书:《生物化学》,顾天爵主编《生理学》,张镜如主编《医学免疫学》,龙振洲主编《医学遗传学基础》,杜传书主编《医学细胞生物学》,宋今丹主编《医学分子生物学》,伍欣星、聂广主编《辐射剂量学》,田志恒编《实用放射放射治疗物理学》,冯宁远、谢虎臣、史荣等主编《肿瘤放射治疗学》,谷铣之、殷蔚伯、刘泰福等主编《放射毒理学》,朱寿彭、李章主编《放射损伤和防护》,刘克良、姜德智编《医学放射生物学》,刘树铮主编《低水平辐射兴奋效应》刘树铮著《辐射免疫学》,刘树铮编著《辐射血液学》,刘及主编Radiobiology for the radiologist, Hall EJ eds执笔人:金顺子、龚守良、吕喆一、课程性质、目的与任务医学放射生物学是放射医学的一门重要的基础学科。
通过医学放射生物学的学习,使放射医学专业本科生重点掌握电离辐射对动物机体,特别是人体的影响,为进一步学习放射防护,放射损伤和放射治疗提供生物学理论基础。
二、教学基本要求理论课教学要求使用多媒体和板书结合起来,讲授放射生物学的理论知识;实验课教学要求教师提前进行预实验,保证实验结果的可行性和准确性,让学生掌握实验技能,培养学生的科研思维和创新能力。
三、各章节内容及学时分配第一章电离辐射生物学作用的物理和化学基础[目的]1.了解医学放射生物学研究的基本知识2.系统掌握电离辐射生物学作用的基本规律及其原理3.掌握影响电离辐射生物效应的主要因素[讲授内容]1.电离辐射的种类与物质的相互作用(1)电磁辐射(2)粒子辐射2.电离和激发(1)电离作用(2)激发作用(3)水的电离和激发3.传能线密度与相对生物效能(1)传能线密度(2)相对生物效应4.自由基(1)自由基的概念(2)自由基与活性氧(3)自由基对生物分子的作用(4)抗氧化防御功能5.直接作用与间接作用(1)直接作用(2)间接作用6.氧效应与氧增强比(1)氧效应(2)氧增强比(3)氧浓度对氧效应的影响(4)照射时间对氧效应的影响(5)氧效应的发生机制7.靶学说与靶分子(1)概述(2)单击模型(3)多击模型(4)单击与多靶模型(5)DNA双链断裂模型(6)靶分子8.影响电离辐射生物效应的主要因素(1)与辐射有关的因素(2)与机体有关的因素[授课时数] 6学时[自学内容]1.辐射增敏及辐射防护[教学手段]课堂讲授,采用挂图或多媒体教学设备等第二章电离辐射的分子生物学效应[目的]1.掌握DNA损伤、修复及其生物学意义2.掌握染色质的辐射生物效应3.掌握辐射对细胞膜结构与功能的影响及辐射致癌的分子基础4.了解辐射所致RNA、蛋白质细胞与功能变化以及辐射所致的能量代谢障碍[讲授内容]1.辐射甩致DNA损伤及其生物学意义(1)DNA链断裂(2)DNA交联(3)DNA损伤的生物学意义2.辐射引起的DNA功能与代谢变化(1)辐射对噬菌体、DNA感染性的灭活作用(2)辐射对DNA转化活力的影响(3)辐射对DNA生物合成的抑制作用与机制(4)辐射对DNA降解过程的作用3.染色质的辐射生物效应(1)染色质的辐射敏感效应(2)染色质的辐射降解(3)染色质蛋白的辐射效应4.DNA辐射损伤的修复及其遗传学控制(1)不同类型DNA损伤的修复(2)DNA的损伤修复机制(3)基因组内修复的不均一性(4)DNA修复基因5.辐射对细胞膜结构与功能的影响(1)辐射对膜组分的影响(2)辐射对膜转运功能的影响(3)辐射对膜结合酶活性的影响(4)辐射对膜受体功能的影响(5)辐射对DNA-膜复合物的作用6.辐射致癌的分子基础(1)体细胞突变(2)癌基因和肿瘤抑制基因[授课时数] 6学时[自学内容]1.辐射所致RNA结构与功能的变化2.蛋白质和酶的辐射生物效应3.辐射所致的能量代谢障碍[教学手段]板书、挂图或多媒体课件第四章电离辐射的细胞效应[目的]1.掌握电离辐射对细胞作用的特点,为学习辐射整体效应打下基础2.学习辐射细胞生物学的基本规律,指导肿瘤放射治疗的临床实践[授课内容]1.细胞的放射敏感性(1)不同细胞群体的放射敏感性(2)不同时相细胞的放射敏感性(3)环境因素对细胞放射敏感性的影响2.电离辐射对细胞周期进程的影响(1)电离辐射对细胞周期进程的影响(2)电离辐射影响细胞周期进程的机制①G1期阻滞及基因调控②G2期阻滞及基因调控③电离辐射影响细胞周期进程的生物学意义3.电离辐射引起细胞死亡及机制(1)辐射引起细胞死亡的类型(2)细胞凋亡①细胞凋亡的概念②细胞凋亡的的特征③细胞凋亡的基因调控④细胞凋亡的辐射效应4.细胞存活的剂量效应(1)细胞存活的概念(2)细胞存活的体内、外测量(3)细胞存活的剂量效应曲线①指数单击曲线②多击或多靶曲线5.辐射诱导的细胞损伤及其修复(1)细胞放射损伤的分类(2)细胞放射损伤的修复(3)影响细胞放射损伤及修复的因素[授课时数] 6学时[自学内容]1.辐射对细胞功能的影响(本章第六节)2.诱导的细胞突变及恶性转化(本章第七节)[教学手段]部分多媒体教学第五章电离辐射对调节系统的作用[目的]学习电离辐射对调节系统作用的基本规律,解释辐射效应整体调节机制。
放射生物学
H2O* 激发 H 2O
H3O+
自由基与放射损伤
自由基的概念:能独立存在的,含一个或一个以上不配对电子的任何原子、分子、 自由基的概念:能独立存在的,含一个或一个以上不配对电子的任何原子、分子、离子 或原子团。 或原子团。 的损伤: 一 对DNA的损伤: 的损伤 通过加成反应造成DNA链中嘧啶和嘌呤碱的损伤。 链中嘧啶和嘌呤碱的损伤。 (1) H• 和 •OH通过加成反应造成 ) 通过加成反应造成 链中嘧啶和嘌呤碱的损伤 加成反应:自由基可在烯键或芳香环中心加成,形成有机自由基, 加成反应:自由基可在烯键或芳香环中心加成,形成有机自由基, 例如 •OH+RH ROH• H• +R RH• 与核酸碱基的加成反应是电离辐射间接作用引起DNA碱基损伤的主要原 (2) H• 和 •OH与核酸碱基的加成反应是电离辐射间接作用引起 ) 与核酸碱基的加成反应是电离辐射间接作用引起 碱基损伤的主要原 理。 也可与DNA分子中的戊糖作用,抽取氢离子,随之迅速氧化形成氧自由基。进 分子中的戊糖作用, (3)•OH也可与 ) 也可与 分子中的戊糖作用 抽取氢离子,随之迅速氧化形成氧自由基。 一步分解使糖磷酸键断裂,碱基释放。 一步分解使糖磷酸键断裂,碱基释放。
直接作用与间接作用
构成生物体基本单位的细胞可以近似地看做是一个由水 和各种溶质分子组成的溶液体系。受到电离辐射的生物体, 和各种溶质分子组成的溶液体系。受到电离辐射的生物体, 其生物大分子和水处于电离粒子径迹上, 其生物大分子和水处于电离粒子径迹上,不可避免的要发生 电离现象, 电离现象,出现生物大分子的直接损伤和水辐解产物对大分 子的间接损伤。 子的间接损伤。 一、直接作用 电离辐射 破坏 电离、 核酸、蛋白质、 生物大分子 电离、激发 核酸、蛋白质、酶 二、间接作用 电离辐射 H• •OH e-水和 H2 水
中华放射学杂志
据2020年1月29日中国知显示,《中华放射学杂志》出版文献5786篇。
据2020年1月29日万方数据知识服务平台显示,《中华放射学杂志》载文量为8651篇、基金论文量为1596 篇。
据2020年1月29日中国知显示,《中华放射学杂志》总被下载次、总被引次;(2019版)复合影响因子为 1.548,(2019版)综合影响因子为1.417。
历史沿革
1953年9月,《中华放射学杂志》创刊,季刊。 1958年1月,《中华放射学杂志》改为双月刊。 1960年6月,《中华放射学杂志》出第3期以后休刊。 1964年4月,《中华放射学杂志》复刊,仍为双月刊。 1966年,《中华放射学杂志》出第3期以后停刊。 1978年8月,《中华放射学杂志》复刊,季刊。 2012年,《中华放射学杂志》采用中华医学会杂志社远程稿件处理系统,从作者投稿、专家审稿、编辑修稿、 排版到作者校对的全过程均在络上完成。 2013年,《中华放射学杂志》编辑部对已有站进行了改造升级,将杂志创刊(1953年)后的所有全文内容上 传到站上,并可进行检索和免费下载。 2014年12月,该刊成为中国原国家新闻出版广电总局第一批认定学术期刊。 2015年,《中华放射学杂志》开通。
文化传统
办刊宗旨
投稿须知
《中华放射学杂志》以“贯彻中国和中国国家的卫生工作方针政策,贯彻理论与实践、普及与提高相结合的 方针,反映中国放射学临床科研工作的重大进展,促进中国国内外放射学学术交流”为办刊宗旨。
标识
1.文稿应具有科学性、实用性,论点明确,资料可靠,文字精练,层次清楚,数据准确,书写规范,必要时 应进行统计学处理。论著类、综述、讲座等一般不超过5000字,病例报告、简报等不超过1500字。并作以下说明: (1)利益关系陈述:所有作者需陈述,是否在研究过程中或得到的研究结果受到了某机构或厂商的影响。(2) 知情同意书陈述:所有被研究人员(志愿者和患者)需签署研究知情同意书。(3)动物研究的伦理陈述:所有研 究人员需提倡人道地进行动物实验,必须严格遵守动物实验的各项伦理条例。
临床放射生物学(冯炎)
临床放射生物学在放射治疗中 的作用和地位
提供理论根据 制定治疗策略 设计治疗计划→达到个别化的治疗→临
床验证上述理论的正确性
临床放射生物学的基本理论: 四个“R”
细胞的修复 细胞的增殖 分次放疗的氧化 分次放疗中细胞周期的分布
动物肿瘤经照射后的细胞增殖
数种动物肿瘤(如纤维肉瘤、横纹肌肉 瘤)已被证实照射后肿瘤增大的速度超 过未照射时的倍增时间
再次治疗时要考虑的因素
首次治疗时是否达到全部耐受的剂量 首次治疗时是否有残留 两次治疗相隔时间 两次治疗时的靶区范围是否相同 重要器官的结构和功能情况等
肺
在第一次受到亚耐受量照射后需要较长 时间恢复(不是修复)
第二次照射的耐受性较差
脊髓
第一次亚耐受量照射后需中等长的时间 才能恢复
在动物中应用药物(如CTX)治疗后证实肿瘤 细胞增殖速度明显加快,其速度及潜伏期与照 射相仿
细胞增殖动力学的临床意义在常照射6-7周内,早期反应正常组织 及大部分肿瘤细胞增殖速度明显加快
诱导化疗一方面能产生肿瘤细胞死亡, 另一方面又能使肿瘤细胞增殖速度加快, 特别在达到肿瘤CR时要注意。
缩短放射治疗的疗程是较好的方法
加速照射
加速照射的程度也常受到正常组织的制 约,常用的方法有以下三种 :
并发症
在一日多次照射中,要注意后期反应并 发症,如放射性骨髓炎等
正常组织的辐射损伤
急性反应:发生于放疗疗程以内 后期反应:发生于放疗疗程结束以后 间接性与继发性的后期反应:
– 临床出现要早于后期反应 – 主要见于上皮下的组织 – 发生率及严重性决定于急性反应的严重性
细胞的增殖
剂量的记忆
急性反应组织能很快产生细胞增殖,恢复到正 常状态。因而对再次治疗反应相似于第一次治 疗
临床放射生物学的现状和未来
临床放射生物学的现状和未来摘要:临床放射生物学是研究射线引起的生物学效应的一门学科,1940年以来,在物理学、化学和生物学的有关领域内的显著技术进展为放射生物学的研究提供了更为广泛而精细的手段。
近年来随着细胞生物学及其相关学科的发展,临床放射生物学也取得很大进步,并直接推动放射治疗的进展,提高放射治疗的疗效。
关键词:细胞凋亡放射敏感性放射增敏剂前言:研究放射生物学的目的就是要了解放射对肿瘤和正常组织的生物效应,与放射效应相关的因素即规律肿瘤杀灭和正常组织损伤的机制。
通过对上述问题的研究和回答,发现和发展有效的治疗方法,提高肿瘤的局控率,减少对正常组织的损伤。
本文系统综述了临床放射生物学研究的现状,包括对放射敏感性的预测,放射治疗效价的修饰措施,放疗中正常组织损伤的防治,新的治疗手段和此学科领域的热点以及对临床放射生物学未来的展望。
临床放射生物学历史在X射线发现不久,人们开始研究正常组织和肿瘤组织对放射线产生的各种效应,这些早期的放射生物学工作多侧重于动物实验和组织病理学的研究。
进入五十年代,由于细胞生物学的进步,精确的放射计量技术和组织培养技术的应用,创立了定量地研究细胞放射损伤的方法——细胞存活曲线,发现有关哺乳动物细胞的放射损伤和修复的许多问题及乏氧细胞的放射性抗拒等问题,引起了临床放射治疗中对高LET高能射线、氧和其它放射增敏剂及加温疗法的应用和研究。
六十年代以来,有不少学者从分子生物学角度来探讨放射损伤修复及与DNA单链和双链断裂的关系,这让放射生物学的研究进入了分子水平。
20世纪末和21世纪初随着人类基因组计划的完成,基因组学和后基因组学的兴起使生命科学的发展实现了飞跃,从研究思维和研究手段深刻影响了整个生物医学领域的发展,使放射生物学在组织水平、细胞水平和分子水平各方面都有不少系统的理论和精辟的阐述。
1.细胞凋亡细胞凋亡是一种主动的由基因导向的细胞消亡过程,属于普遍存在的生物学现象,在保持机体内稳态方面发挥积极作用。
临床放射生物学
曲线几个重要参数: D0 , N值,
Dq值
曲线几个重要参数: D0 N值 S2 Dq值
D0------平均致死剂量
N值----外推数 Dq值----准阈剂量 S2 -------指2GY照射时的存活曲线,最能区分
各类肿瘤的放射敏感性
细胞存活曲线的临床意义
1、研究各种细胞与放射剂量的定量关系 2、比较各种因素对放射敏感性的影响 3、观察有氧与乏氧状态下细胞放射敏感性的变化 4、比较不同分割照射方案的放射生物学效应,并为其提供理论
的辐射引起同一生物效应所需要剂量的比值。
在剂量相同的情况下,高LET射线的辐射效应 > 低 LET射线.
RBE的数值最适于在平均灭活剂量或平均致死剂量 下进行生物效应比较。
第三节 细胞存活曲线
一、细胞存活曲线(cell survival curves)的概念 是描述放射线照射剂量和细胞存活分数之间的
辐射生物效应的时间标尺
物理过程: 对DNA的电离和激化作用 直接作用(direct action):中子和质子 间接作用(indirect action):电子,X线 和线
* 化学过程: 低LET线电离水分子产生高度活性羟 基自由基 OH H2O—H2O++e H2O++ H2O—H3O+OH
* 生物过程: 羟基自由基OH 破坏DNA分子糖链, 嘧啶和嘌呤基,产生DNA单或双链断裂
研究对象:
放射生物学主要研究放射线对生物体的作用,观 察生物体受不同质的放射线照射后的各种生物效应以 及不同内外因素对生物效应的影响。
临床放射生物学是在放射生物学基本理论上,结合肿瘤 及正常组织的放射生物特性以及临床放射治疗时和以后诸因 素所发生的一系列变化的认识,从分子、细胞组织直至整体 水平实验研究的独特技术和指标,探讨提高放疗疗效的办法 或措施,以达到不断提高肿瘤治疗效果和改善病人生存质量 的目的。
放射生物学复习重点
放射生物学复习重点1、名词解释:间期死亡、增殖死亡、急性放射病、慢性放射病、骨痛症候群,衰变常数、半衰期、氧效应、相对生物学效应;间期死亡:指细胞受较大剂量(100Gy或更大)照射后,不经有丝分裂,在几个小时内就开始死亡。
增殖死亡:即细胞受照后经历1个或几个有丝分裂周期后,丧失了继续增殖的能力而引起的死亡。
急性放射病:机体在短时间(数秒-数天)内受到大剂量(>1Gy)电离辐射照射引起的全身性疾病。
慢性放射病:指机体在较长时间内连续或间歇受到超当量剂量限值的电离辐射作用,达到一定累计计量后引起多系统损害的全身性疾病,通常以造血组织损伤作为主要表现。
骨痛症候群:受亲骨性核素损伤的病人,出现四肢骨、胸骨、腰椎等部位的疼痛,其特点是疼痛部位不确切,与气候变化无一定关系。
衰变常数λ:每秒衰变的核数为原有放射性核数的几分之几半衰期T=0.693/λ:放射性核数因衰变而减少到原来的一半所需要的时间氧效应:受照组织、细胞或者溶液系统,其辐射效应随周围介质中氧浓度的增加而增加的现象相对生物学效应:由于各种辐射的品质不同,在相同吸收剂量下,不同辐射的生物效应也是不同的,反映这种差异的量称之为相对生物效应。
2、熟悉哪些是电离辐射(直接、间接),非电离辐射;电离辐射:凡能引起物质的原子或分子发生电离作用的辐射,均称为电离辐射。
(不仅包括粒子辐射,还包括了部分电磁辐射某、γ)紫外线及能量低于紫外线的电磁辐射都属于非电离辐射。
电磁辐射:实质是电磁波,相对于粒子辐射而言的。
3、熟悉传能线密度的概念带电粒子在物质中穿行单位路程时,由能量转移小于能量截止值的历次碰撞所造成的能量损失4、熟悉元素、同位素、同质异能素。
元素:原子核内具有相同电荷数的同一类原子。
核素:原子核内质子数、中子数和能态完全相同的一类原子。
同位素:原子核内质子数相同、中子数不同的多种核素。
同质异能素:中子数和质子数都相同而仅仅是能量状态不同的两种核素。
5、熟悉结合能、平均结合能的含义?反映原子核的稳定性的指标是什么?结合能:由若干个核子结合成原子核的过程中释放的能量叫做该原子核的结合能。
临床放射生物学PPT课件
为肿瘤患者提供更精准、有效的治疗 方案,提高治愈率和生存率。
推动放射生物学基础研究,为放射治 疗和放射防护提供理论支持和实践指 导。
放射损伤预防与治疗
保护放射工作者和公众免受辐射危害 ,为放射损伤患者提供有效的治疗手 段。
临床放射生物学的历史与发展
历史回顾
自20世纪初发现放射性元素以来 ,临床放射生物学经历了从基础
放射生物学的物理基础
放射生物学中的物理概念
描述放射生物学中涉及的物理概念,如电磁辐射、光子、粒子等 。
辐射类型与性质
介绍不同类型的辐射(如X射线、伽马射线、中子等)及其性质, 以及它们在生物体内的作用方式。
辐射剂量与计量
解释辐射剂量、吸收剂量、生物剂量等概念,以及它们在放射生物 学中的重要性。
放射生物学的化学基础
放射生物学的细胞生物学基础
细胞结构与功能
01
简要介绍细胞的基本结构与功能,为后续讨论辐射对细胞的影
响打下基础。
细胞周期与放射敏感性
02
阐述不同细胞周期阶段对辐射的敏感性,以及辐射如何影响细
胞周期的进程。
细胞死亡与凋亡
03
探讨辐射暴露后细胞死亡的不同机制,如坏死、凋亡等,以及
这些机制在放射生物学中的意义。
探索新型放疗技术与药物
技术
随着科技的发展,新型放疗技术如质子 束放疗、射波刀等不断涌现。这些技术 具有更高的剂量集中性和更好的肿瘤覆 盖率,有可能提高放疗效果。
VS
药物
放射增敏剂和放射保护剂是两种新型药物 。前者可以提高肿瘤组织对射线的敏感性 ,后者则可以保护正常组织免受损伤。目 前,这两种药物都在临床试验阶段。
放疗可以诱导肿瘤细胞凋亡和坏死, 加速肿瘤细胞的死亡。
临床放射生物学基础
4Rs
细胞放射损伤的修复 (Repair of radiation damage ):
周期内细胞时相的再分布 (Redistribution within the cell cycle)
氧效应及乏氧细胞的再氧合 (The oxygen effect and reoxygenation )
再群体化(Repopulation)
一.细胞放射损伤的修复 (Repair of radiation damage )
细胞放射损伤的类型
亚致死损伤(sublethal damage), 潜在致死损伤(potential lethal damage) 致死损伤(lethal damage)。
一细胞放射损伤的修复 (Repair of radiation damage )
细胞周期时间 (cell-cycle time),也称为 有丝分裂周期 G2 时间, 是两次 有效的有丝分 裂之间的时间
M 有丝分裂期
G1
S DNA合成期
细胞周期时相与放射敏感性
有丝分裂期细胞或接近有丝分裂期细胞 是放射最敏感细胞
晚S期细胞通常具有较大的放射抗拒性 若G1期相对较长,G1早期细胞表现相对辐
线性二次模式
LQ的临床意义 1:预测剂量分割方式的生物效应,而提出
超分割,加速超分割,低分割等照射方式. 2:不同剂量分割方式的等量转换
n2d2〔 1+d2/(α/β) 〕= n1d1 〔 1+d1/(α/β) 〕
D2/D1= 1+d2/(α/β) / 1+d1/(α/β)
细胞周期时相与放射敏感性
细胞存活曲线的临床意义
1:研究各种生物效应与放射剂量的关系. 2:比较各种因素(氧﹑放射增敏剂﹑化学
护理干预对头颈部肿瘤放疗患者生活质量的影响
4 厉美芸. 氮氖激光治疗静脉炎效果观察 [ ] 中国临床 医药 研究 J.
杂 志 ,0 5 ( 4 ) 3  ̄ 3 . 2 0 ,1 2 :1 2
( 稿 日期 :0 81—7 收 20 —02 )
临床护理杂志 2 0 0 9年 4 月第 8 卷第 2 期
前 、 后全程护理干预 , 中、 使其顺利完成放疗过程 , 从而提高其生活质量 。现介绍如下。 1 资料 与方法 1 一般 资料 . 1 20 年 8 05 月 ̄20 年 8 08 月在我科接受放疗 的 患者 6 例 , O 男性 3 例 , 6 女性 2 4例 , 年龄 3 ~6 5 5
使神经末梢的敏感性降低而减轻疼痛[ , 1 建议局部 ] 尽量不作热敷 。
脉。因多西他赛 与下肢水肿相关 , 下肢体液潴 溜 , 静脉 回流缓 慢 , 物 停 留 时 间延 长 , 重 对 血 管 内 药 加 皮 的损伤。() 3合理选择 和使用静脉输液器具 , 是 预防静脉炎的有效方法 。根据患者血管情况选择 不 同的穿刺方式 , 如深静脉穿刺 、 IC 外周 静脉 PC 、
理状态、 卫生习惯、 饮食习惯 、 营养及其家庭支持情 况进行全面的评估 , 掌握详细的第一手资料 , 以便
对 患者 实施 个性 化护 理 。 12 12 心 理护 理 : 用 治疗性 沟 通技 巧 , .. . 运 鼓励 患
者倾诉心中的焦虑 、 恐惧 , 通过介绍心理因素与肿
瘤的发生 、 发展 、 愈后的关系 , 使患者认识到心理压
套管针等。() 4选择深静脉置管用药 , 患者使 用化 疗药物时, 尽量使用深静脉给药 , 如经锁骨下静脉 置管、 IC置管 、 PC 股静脉置管给药 , 可减轻对 血管
核医学技术中级职称考试:2022第十八章 炎症真题模拟及答案(5)
核医学技术中级职称考试:2022第十八章炎症真题模拟及答案(5)共100道题1、67Ga的主要排泄途径为肠道,时间是在静脉注射显像剂后()。
(单选题)A. 8小时B. 48小时C. 12小时D. 24小时E. 6小时试题答案:D2、本病例67Ga显像的临床作用有()。
(单选题)A. 糖皮质激素治疗后疗效的评估B. 炎性病变的诊断C. 炎性病灶范围的评估D. 炎性病变部位的检测E. 以上均是试题答案:E3、111In-oxine-WBC制备完成后,不宜超过的保存时间是()。
(单选题)A. 4小时B. 15分钟C. 2小时D. 1小时E. 6小时试题答案:D4、99m Tc标记白细胞时,需要的一种脂溶性化合物是()。
(单选题)A. EHIDAB. 8-羟基喹啉C. DTPAD. HMPAOE. 二膦酸盐试题答案:D5、有关肠道67Ga炎症显像的叙述,下列错误的是()。
(单选题)A. 无法特异性鉴别肠道感染性病变与非感染性病变B. 对于发热病程超过2周炎症病灶的探测效果好于99m Tc-WBCC. 影像结果易受糖皮质激素应用的影响D. 24小时后肠道显像易受干扰E. 若24小时影像肠道无异常浓聚,无须加做48小时显像试题答案:E6、111In-Oxine-WBC炎症显像时,采集使用的准直器类型、能峰及窗宽是()。
(单选题)A. 中能平行孔准直器,93、184和296kev三个能峰,窗宽20%B. 高能平行孔准直器,173keV及247keV两个能峰,窗宽15%C. 中能平行孔准直器,173kev及247kev两个能峰,窗宽20%D. 中能平行孔准直器,173keV及247keV两个能峰,窗宽15%E. 低能平行孔准直器,93、184和296keV三个能峰,窗宽20%试题答案:C7、67Ga炎症显像,叙述错误的是()。
(单选题)A. 骨67Ga局灶性异常浓聚程度高于99m Tc-MDP骨显像,提示骨髓炎病变B. 特异性鉴别肿瘤与炎症C. 24小时后各时相检查应进行肠道准备D. 对于发热超过2周的慢性炎症病灶的探测67Ga优于111In-WBCE. 易受糖皮质激素应用的影响试题答案:B8、炎症病灶摄取显像剂与中性粒细胞无氧糖酵解有关的是()。
放射治疗技术生物
(3)总治疗时间:因为晚反应组织更新慢,放疗期 间不发生代偿性增殖,所以对治疗时间变化不敏感 ,缩短治疗时间会增长对肿瘤细胞旳杀灭,但不会 增长晚期并发症。早反应组织对治疗时间反应敏感 ,缩短治疗时间早反应组织损伤加重。早反应组织 对射线旳反应类似于肿瘤组织。
二、非常规分割照射旳生物学基础
超分割:指在一样旳总治疗时间内用更多旳分次数。一天内多 于一种分次,但分次剂量降低。 1.2Gy/次,每天2次,间隔6 小时以上。总剂量与常规放疗相同,其目旳是保护正常组织。
细胞存活旳意义
细胞存活曲线
1、细胞存活曲线旳绘制
离体细胞培养 不同剂量照射 单细胞接种 细 胞培养 2周左右计算集落形成数目 计算存活率
绘制存活曲线
2、细胞存活曲线旳形状
1)指数性存活曲线 2)非指数性存活曲线
3、细胞存活曲线有关参数旳含义
D0 (平均致死剂量):是指细胞存活从0.1下降到0.037或从 0.01下降到0.0037所需旳剂量。表达受照射细胞在高剂量 区旳放射敏感性。D0值越大,细胞对放射越抗拒。
线性二次模式与α/β值
S =e -n (αd +βd2) 描述了组织生物效应与分次照射及剂量 之间旳关系 预测不同剂量分割方式旳生物效应 进行不同剂量分割方式旳等效转换
不同组织射线照射后反应不同。根据细胞增殖动力学 和α/β比值将正常组织提成早反应组织和晚反应组织。
早反应组织:指机体内分裂、增殖活跃并对放射线早期反 应强烈旳组织,如上皮、黏膜、造血组织、精原细胞等;( 涉及大多数肿瘤组织) 晚反应组织:指机体内无再增殖能力,损伤后仅以修复代 偿其功能旳细胞组织,如脊髓、肾、肺、肝、结缔组织等。
② 潜在倍增时间(potential doubling time ,T pot), 用来描述肿瘤生长速度旳理论参数,定义:假设在没有细胞 丢失 旳情况下,肿瘤细胞群体增长一倍所需要旳时间。这 取决于细胞周期时间和生长百分比。 潜在倍增时间能够经过测定胸腺嘧啶标识数(LI)或S期百 分比(S-Phase fraction)取得:T pot=λ×Ts/LI ③ 细胞丢失因子(cell loss factor),肿瘤细胞旳丢失 能够经过计算细胞丢失因子来体现。细胞丢失因子=1- T pot/Td
血红蛋白浓度对中晚期宫颈癌放疗效果的影响
2005年 12 月 114 例初次接受放射治疗, 且未行过 化疗的中晚期宫颈癌患者。年龄 26~ 82岁 , 中位年 龄 49岁。放疗前均经病理证实, 其中低分化鳞癌 8 例 , 中分化鳞癌 86 例, 高分化鳞癌 12例 , 腺癌 8 例。 临床分期按 F IGO 分期法分期, ∀ 期 45 例, # 期 66 例 , ∃A 期 3例。
Effect of the leve l of hem oglob in on the efficacy of rad ioth erapy in cervica l carcinom a of m idd le and advanced stage ZHAO Jing , WANG Zh i yu, SHANG W en qing
& 478&
中国医科大学学报
J Chin M ed U n iv 第 34卷
第 5期
2005 年 10 月
血红蛋白浓度对中晚期宫颈癌放疗效果的影响
赵晶, 王志宇 , 商文清
(中国医科大学附属第一医院放射治疗科 , 辽宁 沈阳 110001)
摘要
目 的 : 了解贫血程度与宫颈癌局部控制率 的关系 。 方法 : 采用体 外照射加 腔内后 装放疗 , 初治 中晚期
[ 1]
1 . 2 放射治疗方法 采用根治性放疗, 即体外照射加腔内后装放疗, 体外照射用 S I EM ENS 公司 PR I M US 加速器, 6或 15 MV X 线 , 先全盆腔照射开始, 每周 5 次 , 全盆野上 界 L5 上 缘 、 下界闭 孔下缘, 两侧界为真 骨盆外 1 cm 。 全 盆 腔 野 3 0Gy / 1 5次 , 中 央 挡 铅 野 ( 宽 4 cm ) 20 Gy / 10次。对宫旁浸润灶残存者补充适形 放疗。全盆腔照射 1 ~ 2 周后行腔内放疗 ( 有大出 192 血者尽早做腔内放疗 )。腔内后装放疗采用 % r 高 剂量率后装治疗机 , 每次 A 点剂量 7 Gy , 总剂量 42 Gy 。腔内治疗当日停止体外照射。 1 . 3 血红蛋白测定 放射治疗前和放射治疗中每周进行 1次血常规 检查 , 分为正常组 ( H b ! 120 g /L ) 和贫血组 ( H b < 120g /L ), 其中贫血组分为轻度贫血 ( H b = 90 ~ 119 g /L) 、 中度贫血 ( H b= 60~ 89 g /L ) 和重度贫血 ( H b < 60 g /L )。以放疗前的血红蛋白浓度为对比指标, 放疗中血红蛋白浓度高于放疗前者为升高组, 低于