临床放射生物学(冯炎)
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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。
《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RadiobiologyMing Liu, MDProfessor of Radiation OncologyDirector of the Department of Radiation Oncology The Third Hospital of Hebei Medical University Ziqiang Road 139, Shijiazhuang, Hebei, China 050051 E-mail: lming65@放射肿瘤学Radiation oncology 放射肿瘤学的基础:放射物理学放射生物学临床肿瘤学放射生物学Radiobiology 放射生物学研究的是辐射对生物体作用及其效应规律的一门科学To describe the nature of the interactions and the consequences when macromolecules, cells, tissues and whole bodies are subject to ionizing radiationRadiobiology ⏹电离辐射对生物体的作用⏹电离辐射的细胞效应⏹电离辐射对肿瘤组织的作用⏹正常组织及器官的放射效应⏹分次治疗的生物学基础Radiobiology ⏹电离辐射对生物体的作用⏹电离辐射的细胞效应⏹电离辐射对肿瘤组织的作用⏹正常组织及器官的放射效应⏹分次治疗的生物学基础Radiobiology 电离辐射对生物体的作用物理阶段化学阶段生物阶段物理阶段10-18—10-12s射线照射路径上的能量释放激发电离化学阶段激发电离化学键断裂自由基形成修复正常分子结构破坏生物阶段分子结构破坏修复酶反应基因变异/癌变DNA不能复制/有丝分裂停止细胞死亡放射生物学Radiobiology ⏹电离辐射对生物体的作用⏹电离辐射的细胞效应⏹电离辐射对肿瘤组织的作用⏹正常组织及器官的放射效应⏹分次治疗的生物学基础电离辐射的直接作用和间接作用辐射导致的DNA分子断裂分为两类:直接作用和间接作用。
大鼠脊髓辐射半生物效应剂量的探索
冯炎
【期刊名称】《上海医科大学学报》
【年(卷),期】1993(020)006
【摘要】颈部脊髓的半生物效应剂量(top-μp dose)为16Gy时,在放射后24h或6周应用半生物效应剂量,其生物效应无显著性差异。
提示细胞亚致死性损伤修复于放射后24h内完成,放射后6周内无细胞的增殖。
若在临床相关剂量即每次2Gy 照射时,半生物效应剂量的应用会导致生物效应的下降。
作者对其产生的可能原因进行了探讨。
【总页数】3页(P455-457)
【作者】冯炎
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】R144.1
【相关文献】
1.大剂量甲基强的松龙对大鼠急性脊髓半切损伤的早期神经保护作用 [J], 刘爱刚;赵杰;王聪;陈志明;徐浩;袁健东
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3.苜蓿不同品种辐射的生物学效应及适宜辐射剂量的研究 [J], 马鹤林;海棠;等
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5.不同剂量10%水合氯醛在构建大鼠脊髓半切模型中的麻醉效果比较 [J], 赵兴昌;宋世强;唐毓金;刘佳
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临床放射生物学的一些进展
何少琴;姚伟强
【期刊名称】《实用肿瘤杂志》
【年(卷),期】2000(15)4
【总页数】2页(P219-220)
【关键词】放射生物学;放射效应;肿瘤
【作者】何少琴;姚伟强
【作者单位】上海医科大学肿瘤医院
【正文语种】中文
【中图分类】R730.55;R811.5
【相关文献】
1.电阻抗断层成像应用基础与临床应用的一些研究进展 [J], 任超世;李章勇;王妍;沙洪;赵舒
2.脑转移瘤立体定向放射外科治疗的放射生物学基础及临床研究进展 [J], 肖建平
3.从神经内科角度看头晕及眩晕临床研究的一些新进展 [J], 姜树军;马维娅
4.临床计划评估的放射生物学模型研究进展 [J], 曹婷婷;代智涛;李妩舟;张俊;全红;刘晖;陈纪
5.临床放射生物学研究进展 [J], 沈瑜
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放射性肺损伤的临床研究进展
王丽;冯炎
【期刊名称】《中国肺癌杂志》
【年(卷),期】2004(007)005
【摘要】放射性肺损伤是核辐射事故、骨髓移植预处理及胸部肿瘤放疗后常见的并发症。
这种并发症的存在一定程度上限制了放射治疗的剂量,降低了患者的生活质量。
几十年来许多学者进行了大量的研究。
本文就其临床研究进展进行综述。
【总页数】3页(P462-464)
【作者】王丽;冯炎
【作者单位】200032,上海,复旦大学肿瘤医院放疗科;200032,上海,复旦大学肿瘤医院放疗科
【正文语种】中文
【中图分类】R730.55;R146
【相关文献】
1.放射性肺损伤发病机理及中医药防治放射性肺损伤的研究进展 [J], 高蕾;毛战斌
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3.放射性肺损伤相关危险因素的研究进展 [J], 张林会;陈宏
4.放射性肺损伤的研究进展 [J], 姜秀政;华玥祺;田振桃;温义成
5.中药防治放射性肺损伤机制的研究进展 [J], 吴艳;秦媛媛;李晓岚;刘希璞;郭倩蓉;吴勉华
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放射生物学研究的新发展放射生物学是研究辐射引起的生物效应及其机理的分支学科,它对于人类的健康和环境的安全具有重要的科学价值和现实意义。
随着科技的发展和研究方法的进步,放射生物学的研究也在不断地深入和发展。
本文将介绍放射生物学研究的新发展。
一、分子机制探究随着生物学和分子生物学的发展,研究者们对细胞和分子水平上的生物效应进行了更深入的探究。
利用基因组学、转录组学和蛋白质组学等技术手段,可以揭示辐射引起的遗传损伤、DNA修复、基因表达变化等分子机制。
同时,这些技术也为辐射防护提供了新的策略和方法。
例如,研究者们利用单细胞转录组技术分析了辐射暴露对小肠干细胞的影响,揭示了不同类型的辐射引起的不同基因表达模式,从而更好地理解了辐射的生物效应机制。
此外,利用近年来出现的CRISPR/Cas9等基因编辑技术,研究者们还通过改变细胞内修复机制的相关基因表达,探究了不同环境条件下细胞对辐射的反应。
二、多学科结合放射生物学的研究涉及到多个学科领域,其跨学科融合的特点也使得研究成果更为丰硕。
例如,利用生物信息学和统计学,研究者们可以对大规模基因表达数据进行分析和挖掘,从而更好地理解细胞对辐射的反应。
此外,放射生物学也与药理学、毒理学等领域相结合,研究辐射对人体的影响以及辐射防护的方法。
例如,利用抗氧化剂、营养补充等方式减轻辐射引起的损伤,同时也在寻求药物预防和治疗辐射中毒等问题。
三、新技术及新方法新技术和新方法的应用也为放射生物学的研究提供了更为广阔的空间。
其中,放射线透镜技术是一项发展迅速的前沿技术,它可以用来捕获高质量的X射线断层成像数据,揭示细胞和组织水平上的辐射效应。
此外,功能性磁共振成像技术(fMRI)也在研究辐射影响大脑中发挥着重要作用,它可以在非侵入性的情况下研究脑区的活动变化,从而更好地了解辐射对神经系统的影响。
可以预见的是,随着技术和方法的不断提高,放射生物学的研究将会有更多的新发展。
四、结语综上所述,随着科技的发展和研究方法的进步,放射生物学的研究正在迎来新的发展。
肿瘤病人皮肤成纤维细胞离体培养及放射敏感性测定
朱涵能;刘元霞;冯炎;史剑慧;程文英
【期刊名称】《辐射研究与辐射工艺学报》
【年(卷),期】1999(017)002
【摘要】试图通过对肿瘤病人皮肤成纤维细胞的离体培养和集落形成实验,检测正常皮肤组织的放射敏感性,为探索正常组织的辐射耐受性提供理论依据.运用组织贴块法体外培养肿瘤病人皮肤成纤维细胞;采用137Csγ射线,不同剂量照射,以克隆形成法测定细胞的放射敏感性.结果表明,肿瘤病人皮肤成纤维细胞通过体外培养能够增殖传代,不同肿瘤病人皮肤成纤维细胞的放射敏感性存在明显的个体差异.
【总页数】3页(P119-121)
【作者】朱涵能;刘元霞;冯炎;史剑慧;程文英
【作者单位】上海医科大学放射医学研究所,上海,200032;上海医科大学放射医学研究所,上海,200032;上海医科大学肿瘤医院放疗科,上海,200032;上海医科大学放射医学研究所,上海,200032;上海医科大学放射医学研究所,上海,200032
【正文语种】中文
【中图分类】R73
【相关文献】
1.形态学定量测定对预测鼻咽癌细胞放射敏感性的价值 [J], 熊晖;孙宁;姚运红;蔡琼珍;李飞虹
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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。
医学放射生物学大总结第零章绪论一:解释名词1、活度吸收剂量:衡量物质吸收辐射能量的多少,用于研究辐射能量吸收与辐射效应的关系,是用于剂量测定的基本剂量学量。
单位:戈瑞,简写为Gy 。
2、活度(activity):放射核素于每单位时间内产生自发性蜕变的次数,称为活度。
单位:贝克,简写为Bq,定义:1贝克( Bq)=1蜕变/秒。
3、有效等效剂量(effective dose equivalent, HE):各组织、器官的等效剂量(HT),与其加权因数的乘积的总和, 即为有效等效剂量(HE)。
它代表全身的辐射剂量,用来评估辐射可能造成我们健康效应的风险。
单位:西弗,简写为:Sv。
4、等效剂量(dose equivalent,HT):即为人体组织的吸收剂量和品质因数的乘积,包含辐射对组织器官伤害的意义。
单位:西弗,简写为Sv等效剂量(Sv)=活度吸收剂量(Gy)×Q 1rem=10 -2 Sv 5、品质因数(Q):是指不同辐射对人体组织造成不同程度的生物伤害,表示吸收能量的微观分布对生物效应的影响的系数。
它是在所关心的一点上的水中碰撞阻止本领的函数,其值由辐射在6、组织加权因数(WT):代表各组织、器官接受辐射对健康损失的几率。
二:单位换算1、辐射源活度:贝克Bq 1 Bq=1蜕变/秒居里Ci 1 Ci=3.7x1010 Bq2、吸收剂量:戈瑞Gy 1 Gy=100 rad拉德rad3、等效剂量:H = Q x D Sv = Gy x Q第一章电离辐射生物学作用的理化基础和基本规律一、名词解释1、电离辐射:能引起被作用物质发生电离的射线2、弹性散射:入射中子将部分能量传给受碰撞的靶核,使其得到动能而折向另一方向,形成反冲核,同时入射中子携带另一部分动能偏离原入射方向。
3、散裂反应:入射中子使靶核碎裂而释放出带电粒子或核碎片。
4、激发作用:电离辐射与组织分子相互作用,使电子跃迁到较高能级的轨道上。
食管放射性损伤的病理学基础及其与照射剂量的相关性周希法;王建华;许锡元;冯炎【期刊名称】《蚌埠医学院学报》【年(卷),期】2005(030)005【摘要】放射治疗作为肿瘤治疗的重要手段在临床上的应用愈来愈广泛。
了解照射剂量与放射损伤的关系以及照射产生病理学改变的机制一直是放射病理学研究的重点。
我国是食管癌的高发区,许多患者接受了放射治疗;另外在对头颈部、甲状腺、胸腺、气管、肺、乳腺、纵隔等部位的肿瘤进行放射治疗的同时,食管均会受到不同程度照射,随之会出现相关的症状和病理学改变。
本文主要对食管放射病理学改变及其耐受性作一综述。
【总页数】2页(P476-477)【作者】周希法;王建华;许锡元;冯炎【作者单位】江苏省常州市肿瘤医院,放射治疗科,江苏,常州,213001;江苏省常州市肿瘤医院,放射治疗科,江苏,常州,213001;江苏省常州市肿瘤医院,放射治疗科,江苏,常州,213001;江苏省常州市肿瘤医院,放射治疗科,江苏,常州,213001【正文语种】中文【中图分类】R730.55;R322.43【相关文献】1.骨髓间充质干细胞对大鼠生精上皮不同照射剂量放射性损伤的修复作用 [J], 孙晓艳;陈强;范东艳;范洪学2.肠内营养干预对食管癌放疗患者免疫营养状态及放射性损伤的影响 [J], 王丹;李燕3.252锎联合外照射治疗食管癌的放射性损伤与剂量的相关性研究 [J], 廖卫坚;赖淑贞;张相国;徐晓南;陈志仁4.对接受放疗的食管癌患者进行肠内营养支持对其营养状况和放射性损伤发生情况的影响 [J], 佘家瑶5.三维适形放疗联合替吉奥同步化疗治疗老年食管癌的疗效及放射性损伤研究 [J], 许莹莹;朱卫国;王万伟;古振林;黄婧因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。