临床放射生物学基础PPT课件
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临床放射生物学分次照射中的生物因素4R放射治疗中的分次照射分次照射的治疗模式是以时间—剂量因子对生物效应的影响和作用机制为基础的,通过调整每次照射的时间间隔和照射剂量,达到保护周围正常组织,并最大限度的杀灭肿瘤组织,获得最佳治疗效果。
放射治疗中的分次照射放射治疗从一开始基本就是一种分次治疗的模式:•1896年1月29日芝加哥报道开始为一位乳腺癌病人进行了每天一次,共18次的治疗。
•第一例单纯采用放射治疗治愈的肿瘤病人是一位49岁的患鼻根部基底细胞癌的妇女。
治疗开始于1899年7月4日共照射了99次。
治疗30年后也没发现有残余病灶的证据,说明完全治愈了。
放射治疗中的分次照射•自20世纪30年代以来,以临床实践经验为基础建立起来的分次照射治疗方法(每周5次,每次2Gy)已被认为是标准方法。
•长期大量的临床实践表明,这种方法基本上符合大多数情况下正常组织和肿瘤组织对射线反应差异的客观规律,起到了保护正常组织和保证一定肿瘤细胞群杀灭率的作用。
分次照射中的生物因素(4R)•放射损伤的修复(R epair of radiationdamage)•再群体化(R epopulation)•细胞周期的再分布(R edistribution within the cell cycle)•乏氧细胞的再氧化(R e-oxygenation of hypoxia cel(一)放射损伤的修复(R epair of radiation damage)1.细胞的放射损伤•任何活体组织及细胞都会有其耐受剂量,人体正常组织也不例外,当肿瘤致死剂量超过了正常组织的耐受剂量时,治愈肿瘤将会使正常组织出现不可接受的放射损伤。
•放射损伤的关键靶是DNA,造成DNA链的断裂(SSB和DSB)•放射损伤概括为亚致死性损伤·潜在致死性损伤和致死性损伤放射损伤的修复(R epair of radiation damage) 2.放射损伤的修复(1)亚致死损伤的修复(STD)定义:某一既定单次照射剂量分成间隔一定时间的两次所观察到的存活细胞增加的现象。
临床放射生物学基础临床放射生物学是研究电离辐射对肿瘤组织和正常组织的效应以及研究这两类组织被射线作用后所引起的生物反应的一门学科。
它是放射肿瘤学的四大支柱(肿瘤学、放射物理学、放射生物学和放射治疗学)之一,因此从事肿瘤放射治疗的医生必须掌握这门学科的基础知识。
第一章物理和化学基础第一节线性能量传递一、概念线性能量传递(linear energy transfer,LET)是指射线在行径轨迹上,单位长度的能量转换。
单位是KeV/um。
注意,LET有两层含义,其物理学含义为带电粒子穿行介质时能量的损失即阻止本领,而LET的生物学含义则强调带电粒子穿行介质时能量被介质吸收的线性比率。
例如,γ射线在穿过细胞核时,以孤立单个的电离或激发形式将大部分能量沉积在细胞核中,引起DNA损伤,其部分损伤又能够被细胞核中的酶修复,1Gy的吸收剂量相当于产生1000个γ射线轨迹,故γ射线属于低LET;α粒子在穿过细胞核时产生的轨迹少,但每条轨迹的电离强度大,因而产生的损伤大,这种损伤常常累及邻近的多个碱基对,于是损伤难以修复,1Gy的吸收剂量相当于产生4个α粒子轨迹,故α粒子属于高LET。
一般认为10KeV/um是高LET和低LET的分界值,LET值<10KeV/um时称低LET射线,如X、γ、β射线,LET 值>10KeV/um时称高LET射线,如中子、质子、α粒子。
二、高LET射线特性1.物理学特点:高LET存在Bragg峰,即射线进入人体后最初的阶段能量释放(沉积)不明显,到达一定深度后能量突然大量释放形成Bragg峰(即射线在射程前端剂量相对较小,而到射程末端剂量达到最大值),随后深部剂量又迅速跌落。
2.高LET生物效应特点:(1)相对生物效应(RBE)高,致死效应强,细胞生存曲线的陡度加大;(2)氧增强比(OER)小,对乏氧细胞的杀伤力较大;(3)亚致死性损伤的修复能力小,细胞生存曲线无肩部;(4)细胞周期依赖性小,高LET能够杀伤常规放疗欠敏感的G0期和S期细胞。