正常组织的放射生物学ppt课件
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口腔粘膜反应程度会有所减轻 ▪ 具体是组织细胞群再增殖还是加速再增殖的作用更大无定论
-
19
正常组织放射敏感性
-
20
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
-
18
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 ▪ 临床观察到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，
-
22
根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
▪ 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
-
13
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α/β比值的推算
▪ 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）
-
7
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
-
8
正常组织的增殖动力学
-
9
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
▪ 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
-
11
放射损伤的决定因素
▪ 两者在放射损伤的表现方面有明显的区别
-
14
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
-
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
15
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，形成广泛纤维 化，尚有血管内皮细胞的损伤造成血供减少 和器官功能的缓慢丧失
-
17
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
▪ 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以及干细胞 增殖速度
-
12
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
▪ B－T 定律
-
21
根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1000～2000cGy – 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
▪ 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
-
16
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 定的剂量作用下还可能存在加速再增殖，这 种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
▪ 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
-
10
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
正常组织的临床放射生物学
-
1
前言
-
2
放射肿瘤学的内容
临床肿瘤学
放射肿瘤学
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
-
3
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
-
4
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
-
5
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
-
6
复发是最严重的并发症?
▪ Eagle ▪ Pigeon
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
-
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正常组织放射敏感性
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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
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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 ▪ 临床观察到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，
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22
根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
▪ 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
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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α/β比值的推算
▪ 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）
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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
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正常组织的增殖动力学
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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
▪ 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
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放射损伤的决定因素
▪ 两者在放射损伤的表现方面有明显的区别
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14
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
-
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
15
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，形成广泛纤维 化，尚有血管内皮细胞的损伤造成血供减少 和器官功能的缓慢丧失
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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
▪ 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以及干细胞 增殖速度
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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
▪ B－T 定律
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21
根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1000～2000cGy – 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
▪ 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
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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 定的剂量作用下还可能存在加速再增殖，这 种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
▪ 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
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10
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
正常组织的临床放射生物学
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前言
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放射肿瘤学的内容
临床肿瘤学
放射肿瘤学
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
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3
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
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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
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5
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
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复发是最严重的并发症?
▪ Eagle ▪ Pigeon
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
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