輻射防護(hù)與放射損傷基礎(chǔ)知識

1、輻射防護(hù)與放射損傷基礎(chǔ)知識,山東大學(xué)齊魯醫(yī)院程孝國,主要內(nèi)容,第一節(jié) 輻射防護(hù)基礎(chǔ)知識第二節(jié) 放射損傷基礎(chǔ)知識,第一節(jié) 輻射防護(hù)基礎(chǔ)知識,一、核輻射物理學(xué)基礎(chǔ)二、輻射源及其分類三、核和放射事件分級四、輻射防護(hù)體系,一、核輻射物理學(xué)基礎(chǔ)1、放射性,⑴、原子結(jié)構(gòu)原子核：占原子體積的1/10000 質(zhì)子，中子， 1.007277u ，1.008665u 電子： 圍繞原子

2、核旋轉(zhuǎn)，0.000548u 1u=12/NA×1/12=1.6605655×l0-27kg NA=6.022045×l023是阿伏伽德羅常數(shù)原子序數(shù)：質(zhì)子數(shù)，在元素周期表中的位置 同位素：原子序數(shù)相同而質(zhì)量數(shù)不同的核素,,電子的殼層結(jié)構(gòu),鎢原子的能級示意圖 能量單位:eV,,⑵放射性：不穩(wěn)定的核素自發(fā)地放出射線，轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N核素，這種現(xiàn)象稱為放射性，這個(gè)過程稱為放射性衰變

3、，這些核素稱為放射性核素。發(fā)出的射線種類：可能有α射線、β射線、γ射線，還可能有正電子，質(zhì)子，中子等其他粒子。原子序數(shù)從84起的所有元素都是不穩(wěn)定的，具有天然放射性；而原子序數(shù)小于84的元素只有少量的某些同位素是不穩(wěn)定的，具有天然放射性；人工產(chǎn)生的同位素都是不穩(wěn)定的，具有人工放射性。,,⑶放射性衰變：不穩(wěn)定的重核元素趨向穩(wěn)定的過程。 例如：放射性衰變服從指數(shù)規(guī)律。放射性活度：放射性核素在單位時(shí)間內(nèi)衰變的個(gè)數(shù)。 半

4、衰期：放射性核素其原子核數(shù)目衰減到原來數(shù)目 一半所需的時(shí)間 T1/2=ln2/λ=0.693/λ衰變類型：α衰變 β衰變 γ躍遷和內(nèi)轉(zhuǎn)換,天然放射性系： 釷系、鈾－鐳系和錒系感生放射性： 核粒子轟擊較輕的元素可以產(chǎn)生放射性元素 例如：,2、電離輻射,電離輻射：是指一切能引起物質(zhì)電離的輻射總稱。輻射按與

5、物質(zhì)作用分類： 電離輻射 非電離輻射輻射按本質(zhì)和性質(zhì)分類： 電磁輻射 粒子輻射,電磁輻射：以相互垂直的電場和磁場，隨時(shí)間變化而交變振蕩，形成向前運(yùn)動的電磁波 能引起電離的是X射線和γ射線粒子輻射：高能粒子通過消耗自身的動能把能量傳遞給其它物質(zhì) 高速粒子、帶電粒子,,,,電磁輻射,電離輻射,粒子輻射,X,γ射線,α、β、中子質(zhì)子、負(fù)π,電

6、磁輻射--波譜,,3、常用輻射量和單位,⑴照射量：是描述X（γ）射線電離空氣能力的量 單位是C/kg，未定義專用名，曾用單位是倫琴（R），1R=2.58×10-4C/kg,⑵吸收劑量：是描述射線與物質(zhì)作用的基本量。它定義為單位質(zhì)量受照射物質(zhì)吸收的輻射能量。曾用單位是拉德 （rad），現(xiàn)在國際單位是焦耳/ 千克（J/kg），又稱戈瑞（Gray，符號是Gy），1Gy=1J/kg，1Gy=100rad,當(dāng)量劑量是描述輻射防護(hù)

7、劑量學(xué)的基本量，是在嚴(yán)格意義上的吸收劑量。機(jī)體組織中某一點(diǎn)的當(dāng)量劑量（H）等于某一組織或器官所接受的平均的吸收劑量（D），經(jīng)過以輻射質(zhì)的輻射權(quán)重因子（輻射品質(zhì)Q）加權(quán)處理的吸收劑量：H＝D?Q?N， N為其他修正因數(shù)（ICRP指定N為1）單位為J/kg，專用名為希沃特（Sievert），符號為Sv，舊單位：雷姆，rem 1Sv=1J/kg=100rem,,有效劑量E就是組織或器官的當(dāng)量劑量HT與組織權(quán)重因子WT的乘積，并對所有器

8、官或組織求和，即E =ΣWT·HT式中，HT、WT分別是器官或組織T的當(dāng)量劑量和組織權(quán)重因子。組織權(quán)重因子是組織或器官T的隨機(jī)效應(yīng)危險(xiǎn)系數(shù)與全身均勻照射總危險(xiǎn)系數(shù)的比值。,4、電離輻射與物質(zhì)的相互作用,帶電粒子與物質(zhì)原子發(fā)生以下幾種作用：（1）與核外電子發(fā)生非彈性碰撞；（2）與原子核發(fā)生非彈性碰撞；（3）與原子核發(fā)生彈性碰撞；（4）與原子核發(fā)生核反應(yīng)。,X（γ）射線與物質(zhì)主要發(fā)生三種作用機(jī)制 ：（1）光電吸收 ，

9、主要發(fā)生在射線能量較低的情況，在10～30keV的能量范圍占優(yōu)勢。,,（2）康普頓散射 ，康普頓效應(yīng)的發(fā)生率與原子序數(shù)沒有太大關(guān)系，而主要取決于電子密度，在30keV～25MeV的能量范圍占優(yōu)勢。,（3）電子對效應(yīng) ，光子能量超過1.02MeV才能發(fā)生這種吸收,,其它還有相干散射 、光核反應(yīng),中子與原子核的相互作用分為兩大類：①散射：②吸收：包括輻射俘獲、核裂變、（n，α）和（n，p）反應(yīng)等。對于某些重核（如235U和239P

10、u），其熱中子引起的核反應(yīng)主要有兩種類型:1.“輻射俘獲”，即（n,γ）反應(yīng)，例如235U（n,γ）236U;2.裂變反應(yīng)，即235U俘獲熱中子后發(fā)生裂變中子在物質(zhì)中有較強(qiáng)的貫穿能力。,二、輻射源及其分類1、放射源的種類,放射治療使用的放射源主要有三類：（1）放射性同位素放出的α、β、γ線。（2）X射線治療機(jī)和各類加速器產(chǎn)生的不同能量的X射線。（3）各類加速器產(chǎn)生的電子束、質(zhì)子束、中子束、負(fù)π介子束，以及其他重離子束等

11、。照射方式有兩種：（1）外照射；（2）內(nèi)照射,2、近距離治療用放射性同位素,3、鈷-60治療機(jī),組成：（1）、一個(gè)密封的鈷-60放射源；（2）、一個(gè)源容器及防護(hù)機(jī)頭；（3）、具有開關(guān)的遮線器裝置；（4）、具有定向限束的準(zhǔn)直器；（5）、支持機(jī)頭的治療機(jī)架；（6）、治療床；（7）、計(jì)時(shí)器及運(yùn)動控制系統(tǒng)；（8）、輻射安全及聯(lián)鎖系統(tǒng)。,4、醫(yī)用直線加速器,醫(yī)用電子加速器主要有電子感應(yīng)加速器、電子直線加速器、電子回旋加速器。

12、1937年第一臺1MV范德格喇夫加速器安裝在美國波士頓Huntington紀(jì)念醫(yī)院。1943年D.W.Kerst提出用電子感應(yīng)加速器作放射治療。1949年安裝了第一臺20MV電子感應(yīng)加速器。1944年V.I.Veksler提出使用電子回旋加速方法,直到60年代才得到首次使用了22MeV的MM22型加速器。1946年D.W.Fry介紹了行波直線加速器，1952年安裝使用了第一臺8MV固定型射頻微波直線加速器。我國首臺醫(yī)用10MV直

13、線加速器于1978年誕生。直線加速器保留了電子感應(yīng)加速器的優(yōu)點(diǎn)，克服了它的缺點(diǎn)，是目前放療中的主流設(shè)備。,三、核和放射事件分級1、輻射事故類型,輻射事故是指放射源丟失、被盜、失控，或者放射性同位素和射線裝置失控導(dǎo)致人員受到意外的異常照射。輻射事故的類型，按發(fā)生原因可分為：責(zé)任事故、技術(shù)事故和其它事故。按其性質(zhì)可分為超劑量照射事故、表面污染事故、丟失放射性物質(zhì)事故、超臨界事故和放射性泄露事故。按發(fā)生的途徑主要是核設(shè)施事故、核技

14、術(shù)應(yīng)用中發(fā)生事故、放射性物質(zhì)運(yùn)輸中的事故。,（一）Ⅰ類放射源為極高危險(xiǎn)源。沒有防護(hù)情況下，接觸這類源幾分鐘到1小時(shí)就可致人死亡; （二）Ⅱ類放射源為高危險(xiǎn)源。沒有防護(hù)情況下，接觸這類源幾小時(shí)至幾天可致人死亡; （三）Ⅲ類放射源為危險(xiǎn)源。沒有防護(hù)情況下，接觸這類源幾小時(shí)就可對人造成永久性損傷，接觸幾天至幾周也可致人死亡; （四）Ⅳ類放射源為低危險(xiǎn)源?；静粫θ嗽斐捎谰眯該p傷，但對長時(shí)間、近距離接觸這些放射源的人可能造成可恢復(fù)的臨時(shí)

15、性損傷; （五）Ⅴ類放射源為極低危險(xiǎn)源。不會對人造成永久性損傷。,,Co-60 800Ci 8Ci 800mCi 8mCi 2.7μCi,2、輻射事故的危害及產(chǎn)生危害途徑,危害途徑主要有：（1）來自輻射源或設(shè)施的直接外照射（2）事故釋放的氣載放射性物質(zhì)的直接外照射（3）沉降于地面或物體表面上的放射性物質(zhì)產(chǎn)生外照射（4）皮膚和衣

16、物的污染產(chǎn)生的照射（5）吸入氣載放射性物質(zhì)產(chǎn)生的內(nèi)照射（6）飲用受污染的水引起的內(nèi)照射（7）食入污染的食品引起的內(nèi)照射,3、輻射事故分級,《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)條例》根據(jù)輻射事故的性質(zhì)、嚴(yán)重程度、可控性和影響范圍等因素從重到輕將輻射事故分為：★特別重大輻射事故★重大輻射事故★較大輻射事故★一般輻射事故,★特別重大輻射事故：指I類、II類放射源丟失、被盜、失控造成大范圍嚴(yán)重輻射污染后果，或者放射性同位素和射線裝置

17、失控導(dǎo)致3人以上（含3人）急性死亡；,★重大輻射事故：指I類、II類放射源丟失、被盜、失控或者放射性同位素和射線裝置失控導(dǎo)致2人以下（含2人）急性死亡或10人以上（含10人）急性重度放射病、局部器官殘疾；,★較大輻射事故：指III類放射源丟失、被盜、失控或者放射性同位素和射線裝置失控導(dǎo)致9人以下（含9人）急性重度放射病、局部器官殘疾；,★一般輻射事故 ：指IV類、V類放射源丟失、被盜、失控或者放射性同位素和射線裝置失控導(dǎo)致人員受到超過年

18、劑量限值的照射。,四、輻射防護(hù)體系1、輻射防護(hù)的基本原則,輻射防護(hù)需遵循下述幾項(xiàng)原則：輻射實(shí)踐正當(dāng)化輻射防護(hù)最優(yōu)化個(gè)人劑量限值外照射防護(hù)的基本方法：時(shí)間、距離、屏蔽,2、輻射防護(hù)體系的應(yīng)用,（1）職業(yè)照射防護(hù)體系我國基本標(biāo)準(zhǔn)GB18871-2002規(guī)定，應(yīng)對任何工作人員的職業(yè)照射水平進(jìn)行控制，不能超過下述限值：由審管部門決定的連續(xù)5年內(nèi)的年平均有效劑量20mSv；任何一年內(nèi)的有效劑量50mSv；眼晶體的年當(dāng)量劑量150mS

19、v；四肢或皮膚的年當(dāng)量劑量500mSv。,（2）醫(yī)療照射防護(hù)體系 我國基本標(biāo)準(zhǔn)GB18871-2002中，對實(shí)踐正當(dāng)性的表述是“對于一項(xiàng)實(shí)踐，只有在考慮了社會、經(jīng)濟(jì)和其它有關(guān)因素之后，其對受照個(gè)人和社會所帶來的利益足以彌補(bǔ)其可能引起的放射危害時(shí)，該實(shí)踐才是正當(dāng)?shù)摹！?（3）公眾照射防護(hù)體系年齡為16-18歲的人員，為了學(xué)習(xí)目的或培訓(xùn)的目的有可能使用放射源而受到放射照射，不能超過下述限值：年有效劑量6mSv；眼晶體的年當(dāng)量劑量50mS

20、v；四肢或皮膚的年當(dāng)量劑量150mSv。公眾照射劑量限值，不能超過下述限值：年有效劑量1mSv；特殊情況下，如果5個(gè)連續(xù)年的年平均劑量不超過1mSv，則某一單一年份的有效劑量可提高到5mSv；眼晶體的年當(dāng)量劑量15mSv；四肢或皮膚的年當(dāng)量劑量50mSv。慰問者及探視人員的劑量限值：患者的慰問者在患者診斷或治療期間所受的劑量不超過5mSv。,第二節(jié) 放射損傷基礎(chǔ)知識,一、電離輻射損傷的化學(xué)基礎(chǔ)二、電離輻射損傷的分子生物學(xué)基礎(chǔ)三

21、、放射損傷的影響因素四、生物劑量學(xué)指標(biāo)五、輻射生物效應(yīng),一、電離輻射損傷的化學(xué)基礎(chǔ)1、自由基,自由基是指能獨(dú)立存在的、含有一個(gè)或一個(gè)以上不配對電子的任何原子、分子、離子或原子團(tuán)。 自由基的特性：高反應(yīng)性： 帶有未配對電子，具有強(qiáng)烈的獲取或失去電子以成為配對 電子的趨勢，因此化學(xué)性質(zhì)活潑不穩(wěn)定性： 壽命短不穩(wěn)定 順磁性： 當(dāng)電子成對存在于同一軌道時(shí)，由于兩個(gè)電子的自旋方向

22、 相反，各自的相應(yīng)磁矩相互抵消，對外不顯示磁性。,2、直接作用與間接作用,直接作用（direct effect）概念：電離輻射的能量直接沉積于生物大分子，引起生物大分子的電離和激發(fā)，破壞機(jī)體的核酸、蛋白質(zhì)、酶等具有生命功能的物質(zhì)，這種直接由射線造成的生物大分子損傷效應(yīng)稱為直接作用。特點(diǎn)：生物效應(yīng)與輻射能量沉積發(fā)生于同一生物大分子上。,,,,間接作用（indirect effect）概念：電離輻射首先作用于水，使水分子產(chǎn)生一系

23、列原初輻射分解產(chǎn)物（H·，OH·，水合電子等），再作用于生物大分子引起后者的物理和化學(xué)變化。特點(diǎn)：能量沉積和生物效應(yīng)發(fā)生在不同分子,,,3、氧效應(yīng)與氧增強(qiáng)比,① 氧效應(yīng)：是指受照射的生物組織、細(xì)胞或生物大分子的輻射效應(yīng)隨周圍介質(zhì)中氧濃度升高而增加。 氧 + 自由基 → 過氧化物自由基 (R00?) 在有氧條件下細(xì)胞放射敏感性增高，增高的幅度與氧濃度有關(guān)。

24、② 氧增強(qiáng)比（oxygen enhancement radio,OER）是指缺氧條件下引起一定效應(yīng)所需輻射劑量與有氧條件下引起同樣效應(yīng)所需輻射劑量的比值。其公式是：,OER= 缺氧條件下產(chǎn)生一定效應(yīng)的劑量 有氧條件下產(chǎn)生同樣效應(yīng)的劑量,③ 氧效應(yīng)的發(fā)生機(jī)制：氧具有雙重作用。 氧固定假說 ：電離輻射在靶分子中誘發(fā)自由基，如果有氧

25、存在，輻射產(chǎn)生的自由基迅速與氧分子結(jié)合，形成一種妨礙靶分子生物功能的集團(tuán) ROO?。 輻射 O2 R R? ROO?電子轉(zhuǎn)移假說： 輻射→靶分子→游離電子（兩種可能）

26、 回到靶分子原位→自愈 轉(zhuǎn)移到一個(gè)電子陷阱部位→靶分子損傷,氧濃度對氧效應(yīng)的影響:有氧條件下細(xì)胞放射敏感性增高 氧分壓從0上升至1％，放射敏感性迅速增加 增至21％或至100％時(shí)，敏感性處于坪值照射時(shí)間對氧效應(yīng)的影響:照射前引入氧，表現(xiàn)出氧效應(yīng) 照射后引入氧，無效,氧效應(yīng)生物學(xué)意義： 許多實(shí)體瘤細(xì)胞是乏氧的，因而對放射治療有抗性，應(yīng)用高壓氧艙可以提高腫瘤細(xì)胞的氧合量，或者放療前使用乏氧細(xì)胞增敏劑可以增加射線對腫瘤細(xì)胞的

27、殺傷能力。,4、靶學(xué)說和靶分子,靶學(xué)說的要點(diǎn)是從生物物理學(xué)的角度，認(rèn)為某些分子或細(xì)胞內(nèi)的敏感結(jié)構(gòu)（靶）被電離粒子擊中而引致生物效應(yīng)的發(fā)生。靶學(xué)說指出了最終生物效應(yīng)與原初生物物理變化存在確切的相依關(guān)系。雖然有多種靶學(xué)說，表述不是嚴(yán)格統(tǒng)一，但都具有以下基本點(diǎn)：（1）生物結(jié)構(gòu)內(nèi)存在著對輻射敏感的部分，稱為“靶”，其損傷將引起某種生物效應(yīng)；（2）電離輻射以粒子簇的形式撞擊靶區(qū)，擊中概率遵循泊松分布；（3）單次或多次擊中靶區(qū)可產(chǎn)生某種放射生

28、物效應(yīng)，如生物大分子失活或斷裂。用靶學(xué)說的公式推算一些蛋白質(zhì)、核酸、酶等生物大分子的分子量，所得結(jié)果與采用其它方法測得者較為吻合。但靶學(xué)說有很大的局限性，它所提出的條件和假定的情況與生物結(jié)構(gòu)中的真實(shí)情況相比，過于簡單和機(jī)械化，其適用范圍受到限制。,單擊模型：生物大分子或細(xì)胞的敏感靶區(qū)被電離粒子擊中一次即足以引起生物大分子的失活或細(xì)胞的死亡，這就是所謂的單擊效應(yīng)。因此，存活的概率是劑量的指數(shù)函數(shù)S/S0=e-D/D0S是大分子的原始

29、數(shù)，S0為受D劑量照射后仍存活的分子數(shù)。D0是大分子平均擊中一次所需要的劑量。多擊模型：有的生物分子和多數(shù)細(xì)胞的劑量存活曲線不呈指數(shù)下降，被認(rèn)為其靶區(qū)需要受到二次或二次以上的擊中才會失活，這就是多擊效應(yīng)。,5、輻射增敏及輻射防護(hù),輻射增敏及輻射防護(hù)從本質(zhì)上講都是用化學(xué)手段來修飾某一生物系統(tǒng)的放射敏感性。增加其放射敏感性或降低其輻射耐受性屬于輻射增敏；反之，降低其放射敏感性或增加其輻射耐受性屬于輻射防護(hù)。,輻射增敏劑是指能夠增加機(jī)體

30、或細(xì)胞的敏感性，在與射線合并應(yīng)用時(shí)能增加照射致死效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。主要有DNA前體堿基類似物、乏氧細(xì)胞增敏劑、巰基抑制劑、類氧化合物等。輻射防護(hù)劑是指機(jī)體或某一生物系統(tǒng)受電離輻射照射前后，早期給予某種化學(xué)物質(zhì)能減輕其輻射損傷，促進(jìn)其恢復(fù)的化學(xué)物質(zhì)。主要是一些硫氫化合物。,二、電離輻射損傷的分子生物學(xué)基礎(chǔ)1、輻射所致DNA損傷,DNA是電離輻射的重要的靶分子之一。電離輻射對DNA結(jié)構(gòu)的影響比較復(fù)雜，其輻射分解產(chǎn)物也是多種多樣。從堿基

31、損傷到糖基破壞，所導(dǎo)致的后果是：DNA斷裂鏈，DNA交聯(lián)及整個(gè)或部分高級結(jié)構(gòu)的變化，最終影響其生物學(xué)功能。,鏈斷裂是電離輻射所致DNA損傷中較常見的重要形式。單鏈斷裂：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中一條鏈斷裂；雙鏈斷裂：兩條互補(bǔ)鏈于同一對應(yīng)處或相鄰處同時(shí)斷裂。DNA鏈間交聯(lián)：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中一條鏈上的堿基與其互補(bǔ)鏈上的堿基以共價(jià)鍵結(jié)合；DNA鏈內(nèi)交聯(lián)：DNA分子同一條鏈上的兩個(gè)堿基相互以共價(jià)鍵結(jié)合；DNA－蛋白質(zhì)交聯(lián)：DNA與蛋白質(zhì)以共

32、價(jià)鍵結(jié)合。,2、輻射引起的DNA功能與代謝變化,電離輻射引起DNA結(jié)構(gòu)的各種損傷之后，這些結(jié)構(gòu)的損傷必將引起DNA功能改變與代謝變化。輻射對噬菌體DNA感染性的滅活作用 輻射對DNA轉(zhuǎn)化活力的影響 輻射對DNA生物合成的抑制作用與機(jī)制 輻射對DNA降解過程的作用,3、染色質(zhì)的輻射生物效應(yīng),染色質(zhì)是指真核細(xì)胞間期的核中DNA、組蛋白、非組蛋白以及少量RNA所組成的復(fù)合體。在細(xì)胞間期，核內(nèi)的染色質(zhì)經(jīng)常伸展為一般光學(xué)顯微鏡看不到的不

33、規(guī)則網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在有絲分裂期，染色質(zhì)的細(xì)纖絲高度壓縮，濃集成為光學(xué)顯微鏡下可看到的深染的染色體。因此，染色質(zhì)和染色體是細(xì)胞周期中不同時(shí)期的兩種不同形態(tài)，其化學(xué)本質(zhì)是相同的。,4、DNA輻射損傷的修復(fù),絕大多數(shù)正常細(xì)胞都能修復(fù)DNA單鏈斷裂。關(guān)于DNA雙鏈斷裂是否能夠得到修復(fù)的研究結(jié)果似乎不完全一致。近年來有不少資料證明，哺乳動物細(xì)胞大多數(shù)都能進(jìn)行此種修復(fù)，但需要適宜的代謝條件和時(shí)間。損傷的堿基雖然可被修復(fù)，但只是部分修復(fù)，并非完全修復(fù)

34、。 細(xì)胞受電離輻射作用后經(jīng)過一段時(shí)間保溫，可以觀察到DNA合成修復(fù)，這種合成不同于細(xì)胞增殖過程中的DNA復(fù)制，它的合成量相當(dāng)?shù)停c細(xì)胞周期沒有關(guān)系。,回復(fù)修復(fù)：細(xì)胞對DNA的某些損傷可以用很簡單的方式加以修復(fù)，在單一基因產(chǎn)物的催化下，一步反應(yīng)就可以完成，這種修復(fù)方式叫做回復(fù)。其機(jī)制包括酶學(xué)光復(fù)活、單鏈斷裂重接及嘌呤的直接插入等。,切除修復(fù)：切除修復(fù)的特點(diǎn)是將損傷部位（或連同其附近的一定部位）切除，然后用正確配對的完好的堿基來替代。這

35、是修復(fù)DNA損傷最為普遍的方式。其過程比直接回復(fù)要復(fù)雜的多，有多種酶和基因參與?；静襟E可歸納為：識別，切除，修補(bǔ)，連接。,三、放射損傷的影響因素1、與輻射有關(guān)的因素,(1)輻射的種類：電離密度和穿透能力(2) 輻射劑量：一般情況存在劑量效應(yīng)關(guān)系（非線性）(3) 輻射的劑量率 ：單位時(shí)間接受的照射劑量(4)分次照射：效應(yīng)低于一次照射 (5)照射部位：腹部>盆腔>頭頸>胸部>四肢 (6)照射面積：

36、照射面積越大，效應(yīng)越顯著(7)照射方式：內(nèi)照射、外照射（單向或多向）、混合照射,2、與機(jī)體有關(guān)的因素,（1）種系的放射敏感性 種系演化越高，機(jī)體組織結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，放射敏感性越高 （2）個(gè)體發(fā)育的放射敏感性 敏感性隨個(gè)體發(fā)育過程而逐漸降低 十日法規(guī)：對育齡婦女下腹部的X射線檢查都應(yīng)當(dāng)在月經(jīng)周期第1天算起的10天內(nèi)進(jìn)行，以避免對妊娠子宮的照射 （3）不同器官、組織和細(xì)胞的放射敏感性

37、Bergonie 和 Tribondeau 定律（后面） （4）亞細(xì)胞和分子水平的放射敏感性 細(xì)胞核的敏感性高于胞漿 DNA > mRNA > rRNA > tRNA >蛋白質(zhì),Bergonie 和 Tribondeau 定律：一種組織的放射敏感性與其細(xì)胞的分裂活動成正比，而與其分化程度成反比。 （1）高度敏感組織：淋巴組織、胸腺、骨髓、胃腸上皮、性腺、胚胎組

38、織。 （2）中度敏感組織：感覺器官、內(nèi)皮細(xì)胞、皮膚上皮（3）輕度敏感組織：中樞神經(jīng)系統(tǒng)；內(nèi)分泌腺、心臟 （4）不敏感組織： 肌組織、軟骨和骨等,3、與環(huán)境有關(guān)的因素,（1）溫度：機(jī)體受照射時(shí)，其內(nèi)外環(huán)境溫度的改變，可直接影響輻射生物學(xué)效應(yīng)，稱其為溫度效應(yīng)。進(jìn)行放射治療之前，先提高腫瘤組織局部溫度，其放療療效有明顯提高。 其原因：①溫度造成動物體內(nèi)氧狀況的改變； ②溫度引起體內(nèi)新

39、陳代謝水平的改變； ③在低溫或冰凍狀況下，溶液中自由基 擴(kuò)散受阻。（2）氧：受照組織、細(xì)胞或溶液系統(tǒng)的輻射效應(yīng)隨周圍介質(zhì)中氧濃度的增加而增加，這種現(xiàn)象稱為氧增強(qiáng)效應(yīng)。目前為提高腫瘤組織對輻射的敏感性，利用輻射“氧效應(yīng)”這一特性提高放射治療效果。,（3）化學(xué)物質(zhì) 在溶液體系中，由于其它物質(zhì)的存在而使一定劑量的輻射對溶質(zhì)的損傷效應(yīng)降低稱為防護(hù)效應(yīng)。細(xì)胞的培養(yǎng)體系中或機(jī)體體液

40、中在照前含有輻射防護(hù)劑，可減輕自由基反應(yīng)，促進(jìn)損傷生物分子修復(fù)，能減弱生物效應(yīng)。反之，如含有輻射增敏劑，可增強(qiáng)自由基化學(xué)反應(yīng)，阻止損傷分子和細(xì)胞修復(fù)，能提高輻射效應(yīng)。,四、生物劑量學(xué)指標(biāo),生物劑量測定：用生物學(xué)方法對受照個(gè)體的吸收劑量進(jìn)行測定。生物劑量計(jì)：與照射劑量間呈良好量效關(guān)系的用來估算受照劑量的生物學(xué)體系。,★外周血染色體畸變分析：染色體畸變是反映電離輻射損傷的敏感指標(biāo)之一，可以借助離體照射人外周血淋巴細(xì)胞建立染色體畸變的劑量-

41、效應(yīng)曲線，估算事故受照人員的受照劑量?！锲渌纳飫┝繙y定方法有早熟凝聚染色體（PCC）分析、CB法微核分析、穩(wěn)定性染色體畸變（易位）分析、HPRT基因位點(diǎn)突變分析等。,五、輻射生物效應(yīng)1、確定性效應(yīng),確定性效應(yīng)（deterministic effect）：指發(fā)生生物效應(yīng)的嚴(yán)重程度隨著電離輻射劑量的增加而增加的生物效應(yīng)。這種生物效應(yīng)存在劑量閾值，只要照射劑量達(dá)到或超過劑量閾值效應(yīng)肯定發(fā)生。 如照射后的白細(xì)胞減少、白內(nèi)障、

42、皮膚紅斑脫毛等輻射皮膚損傷均屬于確定性效應(yīng)。,2、隨機(jī)性效應(yīng),隨機(jī)性效應(yīng)（stochastic effect）：指生物效應(yīng)的發(fā)生概率（而不是其嚴(yán)重程度）與照射劑量的大小有關(guān)的生物效應(yīng)。這種效應(yīng)在個(gè)別細(xì)胞損傷（主要是突變）時(shí)即可出現(xiàn)，不存在劑量閾值。 如輻射致癌、遺傳效應(yīng)。,,,3、影響生物效應(yīng)的因素,(1)輻射的種類：電離密度和穿透能力(2) 輻射劑量：一般情況存在劑量效應(yīng)關(guān)系（非線性）(3) 輻射的劑量率

43、 ：單位時(shí)間接受的照射劑量(4)分次照射：效應(yīng)低于一次照射 (5)照射部位：腹部>盆腔>頭頸>胸部>四肢 (6)照射面積：照射面積越大，效應(yīng)越顯著(7)照射方式：內(nèi)照射、外照射（單向或多向）、混合照射,4、相對生物效應(yīng),,RBE ＝,X或γ射線引起某一生物效應(yīng)所需劑量,,所觀察的電離輻射引起相同生物效應(yīng)所需劑量,RBE的大小隨所比較的劑量不同而有些差別，最好在平均滅活劑量或平均致死劑量下比較。

44、 意義：主要是為了比較在劑量相同時(shí)，不同種類的電離輻射引起某一特定效應(yīng)的效率的差別。即：劑量相同、輻射種類不同，產(chǎn)生的效應(yīng)也不同；若要產(chǎn)生相同效應(yīng)，則不同種類的輻射所需的劑量就不同。,LET與RBE的關(guān)系,RBE的變化是LET的函數(shù)（正相關(guān)） LET：100kev/um時(shí)；LET繼續(xù)增加，RBE反而下降，表明更多的射線并不能用于引起生物效應(yīng)上，反而被浪費(fèi)了,5、軀體效應(yīng)

45、和遺傳效應(yīng),★軀體效應(yīng)（somatic effect）：受照射個(gè)體體細(xì)胞損傷而致本身發(fā)生的各種效應(yīng)稱為軀體效應(yīng)。又可區(qū)分為全身效應(yīng)（total body effect）和局部效應(yīng)（local effect）。如輻射所致的骨髓造血障礙、白內(nèi)障等?！镞z傳效應(yīng)（genetic effect）：受照射個(gè)體生殖細(xì)胞突變,而在子代身上表現(xiàn)出的效應(yīng)稱遺傳效應(yīng)。這是由于電離輻射造成受照者生殖細(xì)胞遺傳物質(zhì)的損傷，引起基因突變和染色體畸變，導(dǎo)致后代先天

46、畸形、流產(chǎn)、死胎和某些遺傳性疾病。,★近期效應(yīng)（early effect）或者早期效應(yīng)：指電離輻射作用于生物機(jī)體后，輻射損傷效應(yīng)在照射后短期(數(shù)周內(nèi))就出現(xiàn)的那些效應(yīng)。 如急性放射病，急性皮膚損傷等。★遠(yuǎn)期效應(yīng)（late effect）或者遠(yuǎn)后效應(yīng)：指電離輻射作用于生物機(jī)體后，輻射損傷效應(yīng)在照射后數(shù)月至數(shù)年才出現(xiàn)的那些效應(yīng)（一般6個(gè)月以上）。 如慢性放射病、致癌效應(yīng)、放射性白內(nèi)障、輻射遺傳效應(yīng)等,,