放射治疗技术_第三章放射生物ppt课件.ppt

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1、内容复习：1、放疗是利用的X射线怎样的物理特性？2、高能电子线的主要用途？3、简述临床剂量学四原则？4、对于高能X射线和60钴γ射线的影响因素分别是什么？5、选择电子线能量大小的根据及计算方法？第三章临床放射生物学基础学习要点掌握内容：放射生物学的概念熟悉内容：临床放射生物学效应、“4R”了解内容：剂量分割、提高生物学效应的方法、加温治疗一、放射生物学的基本概念二、临床放射生物学效应三、放射治疗的时间、剂量分割模式四、提高放射生物学效应的方法五、加温治疗的原理及应用射线为什么能够杀死肿瘤细胞？放射生物学概念放射生物学是研究电离辐射在集体、个体、组织、细胞、分子等各种水平上对生

2、物作用的科学。涉及范围：原初反应（光能的吸收与传递）、物理、化学和生物学方面的改变电离：将电子从基态激发到脱离原子。电离辐射：是指波长短、频率高、能量高的射线（粒子或波的双重形式），是一切能引起物质电离的辐射总称带电的粒子通过物质时，和物质中原子壳层的电子碰撞，由于静电作用，使壳层电子产生加速运动，因而获得足够的能量而变成游离电子，它与正离子构成一个离子对。这就是电离作用。离子对是负离子（包括电子e）与正离子的合称。离子对是电离作用的结果。电离辐射来源天然辐射：太阳、宇宙射线、地壳的放射性核素人造辐射：医用设备、核反应堆手机辐射？“非电离辐射”：能量低，不会引起物质电离。射线对

3、DNA造成损害，而使细胞分裂受到阻碍，导致细胞分裂失败或细胞损伤。传能线密度电离辐射贯穿物质时，因碰撞而发生的能量转移，直接电离粒子在其单位长度径迹上消耗的平均能量。百分深度剂量是描述射线中心轴不同深度处相对剂量分布的物理量。传能线密度是描写射线质的一种物理量。相对生物效能引起某一生物效应所需剂量与所观察的辐射引起引起同一生物效应所需剂量的比值自由基与活性氧自由基：机体氧化反应中产生的有害化合物，具有强氧化性，可损害机体的组织和细胞，进而引起慢性疾病及衰老效应。活性氧是指氧的某些代谢产物和一些反应的含氧产物。O2–、H2O2、-OH是体内活性氧的主要形式。自由基与活性氧自由基对

4、DNA的损伤自由基对生物膜的损伤自由基与活性氧氧效应：受照射的组织、细胞或生物大分子的辐射效应随周围介质中氧浓度的升高而增加。氧增强比OER=缺氧条件下产生一定效应所需剂量有氧条件下产生一定效应所需剂量氧效应与氧增强比氧效应与氧增强比氧效果剂量靶学说靶学说单击模型多击模型单靶与多靶靶分子电离辐射作用的三个阶段（1）物理阶段:10-18—10-12s射线照射路径上的能量释放、激发和电离（2）化学阶段：激发电离，化学键断裂、自由基形成，分子结构破坏和修复正常（3）生物阶段：分子结构破坏酶反应修复基因变异/癌变DNA不能复制/细胞死亡有丝分裂停止影响辐射生物效应的主要因素辐射有关因素

5、辐射种类：电离密度、穿透能力辐射剂量：半致死剂量，与敏感性成反比辐射剂量率：频率，与生物效应成正比分次照射：分次越多，生物效应越小照射部位：腹部＞盆腔＞头颈＞胸部＞四肢照射面积：受照面积与生物效应成正比照射方式：内、外、混合，多向＞单向影响辐射生物效应的主要因素机体有关因素种系：演化越高，结构越复杂，越敏感个体发育：发育完善程度与敏感性成反比（致死、致畸）一、放射生物学的基本概念二、临床放射生物学效应三、放射治疗的时间、剂量分割模式四、提高放射生物学效应的方法五、加温治疗的原理及应用有丝分裂期M期G1期DNA合成S期分列前期G2期正常组织的放射生物学效应细胞周期放射敏感性为M＞

6、G2＞G1＞S期细胞存活曲线：通过测量受不同辐射剂量照射后，有增殖能力的细胞在体内、外形成克隆或集落的能力，即根据其存活率的变化所绘制出的剂量-效应曲线。（临床意义P57）正常组织的放射生物学效应细胞存活曲线是用来描述辐射吸收剂量与存活细胞数量之间的关系。细胞存活（Cellsurvival）和细胞死亡（CellDeath）的放射生物学定义：电离辐射后，细胞有两种主要的效应，即功能丧失和生殖能力丧失。对于已分化不再增殖的细胞，如神经细胞、肌肉细胞或分泌细胞，丧失其特殊功能便可认为是死亡；而对于增生细胞，如造血干细胞或离体培养生长的细胞，丧失维持增生的能力，也就是失去完整的增殖能力

7、，便称为死亡，即增殖性死亡（reproductivedeath）。辐射所致细胞的损伤和修复放射性损伤：致死性损伤（不可修复）、亚致死性损伤（可完全修复）、潜在致死性损伤（一定条件下可修复）正常组织的放射生物学效应正常组织的放射耐受性耐受剂量产生临床可接受的综合征的剂量可分为最小的损伤剂量（TD5∕5）和最大损伤剂量（TD50∕5）TD5∕5（TD50∕5）：在所有用标准治疗条件的肿瘤患者中治疗后5年内因放射治疗造成严重放射损伤的患者不超过5%（50%）时的照射剂量。早反应组织的特点是：组织细