《肿瘤的放射生物学》PPT课件

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1、肿瘤放射生物学放射生物学发展简史电离辐射生物效应的基本过程细胞存活曲线放射损伤与修复正常组织的放射反应肿瘤组织的放射效应肿瘤放射敏感性的预测提高肿瘤放射敏感性的方法X刀治疗颅内肿瘤的放射生物学基础肿瘤的基因治疗与放射治疗、放射生物学发展简史1895年12月28日伦琴宣布发现了X射线1934年约里奥-居里夫妇发现了人工放射性1896年7月GRUBBE用X射线治疗一例乳腺癌1897年FREUND用X射线治愈了一例良性发痣1899年公布了第一例用放射治疗治愈的病人1906年Bergorine和Tribondeau在研究放射线对睾丸的效应时提出有关细胞、

2、组织放射敏感性的一条定律：细胞和组织的放射敏感性与其分裂活动成正比，而与其分化程度成反比。1953年HOWARD和PELC使用放射自显影技术揭示了细胞生活周期各时相，开辟了细胞生物学的一个新领域。1956年Puck和Marcus首次报道了哺乳动物受照射后细胞集落计数的实验研究结果，确定了放射剂量与细胞存活的关系。70年代至80年代Withershr等学者系统提出了放射治疗中需要考虑的生物因素即（4R）：细胞放射损伤的再修复（repair)肿瘤组织的再增殖(repreduction)肿瘤乏氧细胞的再氧合(reoxygenation)肿瘤细胞的再分布

3、(redistrabution)1994年联合国原子放射效应科学委员会确认了低水平放射可诱导适应性反应的事实结论：临床放射生物学是肿瘤放射治疗、放射损伤防治和医护人员放射防护标准的基础二、电离辐射生物效应的基本过程电离辐射种类及其与物质的相互作用电离辐射：是指能引起被作用物质电离的放射线。可分为电磁辐射和粒子辐射电磁辐射：X射线和射线都是电磁辐射均由光子组成，X射线是从核外产生的，而射线是从核内产生的。主要通过光电效应、康普顿效应和电子对产生等三种方式将能量转移给被碰撞的物质。粒子辐射：是一些组成物质的基本粒子，或者由这些基本粒子构成的原子核，这

4、些粒子具有运动能量和静止质量。包括：ａ粒子、β粒子、质子、中子、负∏介子和带电重离子等。ａ粒子：粒子质量大，运动较慢，短距离引起较多电离。β粒子或电子：质量小，带负电荷在介质中容易被介质原子的轨道电子所偏转，形成曲折的径迹，其实际穿透的深度小于其径迹的长度。在其径迹的末端，由于能量逐渐降低，速度减慢，与介质原子作用概率加大，故电离密度增高。高能电子主要在组织深部产生电离作用。中子：是质量为1.009质子质量单位不带电的粒子，属高传能线密度射线。中子穿透力较大，与介质原子核碰撞时，将其能量传递出来。中子与物质的相互作用可分为散射和核反应两大类。散射

5、：中子与被照射物质原子核的性质不变。有三种方式：弹性散射、非弹性散射、去弹性散射。核反应：中子与介质原子核的性质都发生了变化。过程：俘获、散裂。负∏介子：介子的大小介与电子和质子之间。介子可以带正电、负电或不带电。调节负介子的入射能量，可控制其入射深度，以适合肿瘤的治疗。由于负介子具有特定的吸收方式，对正常组织损伤效应小，给放射治疗肿瘤提供最大治疗增益。重离子：带电重离子是指某些原子被剥去外围电子后，形成带正电荷的原子核。在深度-剂量曲线上，重离子入射坪区其吸收剂量保持相对恒定，坪区的长度决定于入射离子的能量，靠近射程的末端，吸收剂量急剧升高，形

6、成布喇格峰，随着重离子原子序数的增加，布喇格峰变的越来越窄，同时峰的高度也增加，峰对坪剂量比增加。这样有利于放射治疗时将肿瘤设定在剂量高的不喇格峰区内，达到对肿瘤的最大杀伤效果，而对正常组织产生较小的损害。电离和激发电离作用：是高能粒子和电磁辐射的能量被生物组织吸收后引起效应的最重要的原初过程。激发作用：当电离辐射与组织分子相互作用，其能量不足以将分子的轨道电子击出时，可使电子跃迁到较高级的轨道上，使分子处于激发状态，这一过程称为激发作用。水的电离和激发：电离辐射作用于机体生物大分子的同时，也作用于机体的水分子。电离辐射作用于水分子而产生的活性产

7、物又可进一步影响生物大分子。传能线密度与相对生物效应传能线密度（LET）：是指次级粒子径迹单位长度上的能量转换，表明物质对具有一定电荷和一定速度的带电粒子的组织本领，也即带电粒子传给其径迹物质上的能量，用千电子伏特/微米表示。辐射生物效应大小与LET值有重要关系。一般情况下，射线LET值愈大在相同的吸收剂量下其生物效应愈大。LET与电离密度成正比，高LET射线的电离密度大，低LET射线的电离密度较小。电离密度：是指单位长度径迹上形成的离子数。相对生物效应（RBE）RBE定义为：X射线引起某以生物效应所需要剂量与所观察的辐射引起同一生物效应所需要剂

8、量的比值。影响因素：辐射品质、辐射剂量、分次照射的次数、剂量率和照射时有氧与否等。LET和RBE的局限性LET只考虑了沿着带电离子径迹进