放射修饰效应

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1、放射修饰效应中山大学肿瘤防治中心高远红我最棒放射修饰效应生物物理修饰效应剂量率效应高LET射线或重粒子修饰时间、剂量、分次的修饰化学修饰效应放射增敏剂放射防护剂一、生物物理修饰效应（一）剂量率效应剂量率分类：X或γ射线的剂量率是决定一个特定的吸收剂量的生物学后果的主要因素之一。剂量率分4类：(1)非常低的剂量率：照射长达几周、几月，甚至几年，主要用于放射生物实验研究；（建筑材料）(2)低剂量率：10-3~10-10Gy／min或0.1～1Gy/h的剂量率范围，常用于组织间或腔内照射，照射持续几个小时或几天；（125I：2.25、3.75、4.50c

2、Gy/Hour)(3)高剂量率：1～10Gy／min的剂量率范围，是目前一般放疗外照射所用的剂量率；192铱;直加:300~700cGy/Min）（4）超高剂量率：109～1012Gy／min的剂量率范围，用μs或ns计算脉冲的照射，主要用于放射生物实验研究；剂量率效应：生物效应：一般是指放射治疗外照射所用的剂量率的范围内发生的效应。在低LET射线放射治疗中，剂量率效应是决定某一特定剂量所产生一系列生物学反应的关键因素之一。剂量率效应：随着剂量率的降低和照射时间的延长，通常某一特定剂量的生物效应将会降低。因此剂量率效应出现对治疗不利的局面。剂量率效

3、应的解释：典型的剂量率效应是在长时间的照射期间会出现SLDR（SDBR）；曲线A是X射线一次照射的存活线，曲线F是当每个剂量都以多分次的小剂量D照射而获得的，而两次小剂量的间隔时间足以让亚致死损伤修复，多分次小剂量基本接近于连续照射。剂量率效应随着剂量率的降低，存活曲线越来越平坦，外推数趋向1，即存活曲线直线部分下降坡度变得较平，平均致死剂量变大。因此，剂量率效应实际上导致了一个对治疗不利的后果。剂量率效应实际上主要是由于延长照射，在照射过程中发生亚致死损伤修复的结果。不同类型细胞的剂量率效应有很大的区别，这反映了细胞的亚致死损伤修复的能力。剂量

4、率效应主要发生在0.01～1Gy/min的剂量率范围，高于或低于这个范围，已基本不存在剂量率效应。反向剂量率效应(theinversedoserateeffect)与剂量率效应不同，反向剂量率效应是指当剂量率降低时细胞杀灭反而增高现象。如图示，S3HeLa细胞系照射的剂量率从1.54Gy／h降至0.37Gy／h，提高了杀灭细胞的效应，因此这一低剂量率几乎与一次急性照射的效应一样有效。反向剂量率效应剂量率降低时，可杀灭更多的细胞。剂量率从1.54Gy／h降至0.37Gy／h提高了杀灭细胞的效应。1.54Gy/h0.37Gy/h反向剂量率效应在1.54

5、Gy／h的剂量率照射后，细胞被“冻结”于细胞周期的不同时相而不前进。当剂量率降低至0.37Gy／h时，细细胞进入并被阻滞于放敏感的细胞周期G2期。因此，持续低剂量率照射时，一个原来非同步化的细胞群体变成了一个G2期的群体。一句话小结：剂量率效应随着剂量率降低，照射时间延长，生物效应降低，对治疗不利，但也有例外。一、生物物理修饰效应（二）高LET射线或重离子修饰LET（1inearenergytransfer，传能线密度）单位长度上的能量转换低LET射线：LET值<10keV／μm，包括X线、γ线及β线等，如γ线的LET值为0.3keV／μm。高LE

6、T射线:LET值>100keV／μm，包括中子、质子、α粒子、碳离子等，α粒子的LET值为100keV／μm。原子:带正电的原子核+带负电的核外电子构成;是个空心球体原子核:带正电荷的质子+不带电荷的中子构成，质子数=电子数，原子的质量:中子的个数+质子的个数1、相对生物效应(RBE，relativebiologicaleffectiveness)即使照射剂量相等，不同性质射线所产生的生物效应并不完全相同。为了比较不同射线的这一特性，提出了相对生物效应的概念。相对生物效应：产生相同生物效应所需的250KV-X线剂量与所试验射线的剂量之此，即：相对生

7、物效应=产生某一生物效应所需要250KV-X线的剂量/产生相同生物效应所需试验射线的剂量2、氧增强比(OER，oxygenenhancementratio)氧在细胞对电离辐射的效应过程中起到非常重要的作用。人们把氧在放射线和生物体之间相互作用中所起的作用，称为氧效应。为了定量地评价氧效应，提出了氧增强比的概念，即在乏氧及空气情况下达到相等生物效应所需的照射剂量之比，称为氧增强比，通常用其来衡量不同射线氧效应的大小。LET与相对生物效应、氧增强比的关系T1肾细胞在低LET（X线、γ线），OER在2.5~3.0之间；随着LET↑，开始时OER下降得较慢

8、，而到LET超过约60keV／μm时，OER迅速下降，在LET升至200keV／μm时OER为1；随着LET↑，RBE开始