临床放射生物学基础总结ppt课件.ppt

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1、临床放射生物学基础泰安市中心医院放疗中心陈祥明临床放射生物学基础放射生物学基本概念临床放射生物学效应放射治疗的时间、剂量分割模式提高放射生物学效应的方法加温治疗的原理及应用放射生物学基本概念放射生物学基本概念电离辐射的一个重要特点是能够在被作用物质的局部释放很大的能量，引起被作用物质的电离和激发。放射线作用于生物体→不同生物效应→放射性损伤直接放射生物学效应间接放射生物学效应放射生物学基本概念电离作用电离作用是高能粒子和电磁辐射的能量被生物组织吸收后引起效应的最重要的原初过程。生物组织中的分子被粒子或光子流撞击时，其轨道电子击出，产生自由电子和带正电的

2、离子，即形成离子对，这一过程称为电离作用。放射生物学基本概念激发作用当电离辐射与组织分子相互作用，其能量不足以将分子的轨道电子击出时，可使电子跃迁到较高能级的轨道上，使分子处于激发态，这一过程称为激发作用。被激发的分子很不稳定，容易向邻近分子或原子释放其能量，在放射生物效应的发生中其作用不如电离重要，一般认为激发作用的效应可以忽略不计。放射生物学基本概念传能线密度传能线密度(LET)是指能够直接电离的粒子直接在其单位长度径迹上消耗的平均能量其单位为J/m，一般常用keV/μm表示lkeV/μm=1.602×10-10J/m。X、γ射线和中子虽不是直接电离

3、粒子，但它们在与物质相互作用后可产生次级带电粒子，故LET的概念也适用于它们。在一般情况下，射线的LET值愈大，在相同吸收剂量下其生物效应愈大。放射生物学基本概念相对生物效能(RBE)，也称“相对生物效应”X射线(250kV)引起某一生物效应所需剂量与所观察的辐射引起同一生物效应所需剂量的比值。影响LET的因素：放射线质、放射剂量大小、分次照射次数、剂量率等RBE与LET成正相比LET＜10keV/μm，RBE随LET增加而上升幅度较小。LET=10-100keV/μm，RBE随LET增加而迅速上升。LET＞100keV/μm，RBE随LET继续增加而下

4、降。——过多的射线能量并不能引起更强的生物学效应。放射生物学基本概念自由基与活性氧自由基是指能独立存在的、含有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。自由基由于具有未配对电子，易与其他电子配对成键，故具有很高的反应活性、不稳定性、顺磁性等特点。如：氢自由基(H·)、羟自由基(·OH)作用：损伤DNA、生物膜等活性氧是指氧的某些代谢产物和一些反应的含氧产物。特点是含有氧，化学性质较基态氧更为活泼。如：O-、O2-、·OH、H2O2、RO·、ROO·都是活性氧。放射生物学基本概念氧效应、氧增强比氧效应受照射的组织、细胞或生物大分子的辐射效应随

5、周围介质中氧浓度升高而增加，这种现象称为氧效应。在一定效应水平上所需的照射剂量不同，有氧时引起相同效应的剂量要低于无氧时的剂量。氧增强比氧增强比(OER)是指缺氧条件下引起一定效应所需辐射剂量与有氧条件下引起同样效应所需辐射剂量的比值，常用以衡量氧效应的大小。OER=放射生物学基本概念靶学说生物结构内存在着对辐射敏感的部分，称为“靶”，其损伤将引发某种生物效应。电离辐射以离子簇的形式撞击靶区，击中概率遵循泊松分布。单次或多次击中靶区可产生某种放射生物效应，如生物大分子失活或断裂等。放射生物学基本概念靶学说单击效应生物大分子或细胞的敏感靶区被电离粒子击中1

6、次即足以引起生物大分子的失活或细胞的死亡，这就是所谓的单击效应。多击效应有的生物大分子和多数细胞的剂量存活曲线不呈指数下降，被认为其靶区需要受到2次或2次以上的击中才会失活，这就是多击效应。放射生物学基本概念靶学说单靶模型、多靶模型假定生物分子或细胞中存在一个放射敏感的靶区，属单靶模型。有些放射生物现象，难以用单靶击中来解释，例如某些病毒和细菌受不同品质的辐射作用后用单靶模型计算其靶体积时，发现α射线的靶体积大于γ射线的靶体积，显然与事实不符。若用多靶模型计算，则两种射线所得结果一致。对于许多较高级的生物体，情况都是如此。放射生物学基本概念靶分子当前引人

7、注目的靶分子是基因组DNA和生物膜。基因组DNA作为射线作用的靶分子，并非随机地作用于分子的任何部位，而是分子中的某些要害部位易受损伤．碱基不稳定性位点易发生断裂，生物膜细胞的膜系包括质膜、核膜和细胞器(线粒体、溶酶体等)膜。膜系是电离辐射作用的靶之一。细胞膜系具有重要的生物功能，且对电离比较敏感。细胞可发生两类辐射损伤，一类称N型损伤；另一类称O型损伤。放射生物学基本概念与辐射有关的因素辐射的种类辐射的剂量（LD50）辐射剂量率分次照射照射部位（腹部-盆腔-头颈-胸部-四肢）照射面积照射方式（内照射、外照射、混合照射）与机体有关的因素种系的放射敏感性个

8、体发育的放射敏感性影响辐射生物效应的主要因素临床放射生物学效应正常组织细胞的放射