《放射修飾效應(yīng)》課件

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1、放射修飾效應(yīng)中山大學(xué)腫瘤防治中心高遠(yuǎn)紅我最棒放射修飾效應(yīng)生物物理修飾效應(yīng)劑量率效應(yīng)高LET射線或重粒子修飾時間、劑量、分次的修飾化學(xué)修飾效應(yīng)放射增敏劑放射防護(hù)劑一、生物物理修飾效應(yīng)（一）劑量率效應(yīng)劑量率分類：X或γ射線的劑量率是決定一個特定的吸收劑量的生物學(xué)后果的主要因素之一。劑量率分4類：(1)非常低的劑量率：照射長達(dá)幾周、幾月，甚至幾年，主要用于放射生物實(shí)驗(yàn)研究；（建筑材料）(2)低劑量率：10-3~10-10Gy／min或0.1～1Gy/h的劑量率范圍，常用于組織間或腔內(nèi)照射，照射持續(xù)幾個小時或幾天；（125I：2.25、3.75、4.50cGy/Hour)(3)高劑量率：1

2、～10Gy／min的劑量率范圍，是目前一般放療外照射所用的劑量率；192銥;直加:300~700cGy/Min）（4）超高劑量率：109～1012Gy／min的劑量率范圍，用μs或ns計(jì)算脈沖的照射，主要用于放射生物實(shí)驗(yàn)研究；劑量率效應(yīng)：生物效應(yīng)：一般是指放射治療外照射所用的劑量率的范圍內(nèi)發(fā)生的效應(yīng)。在低LET射線放射治療中，劑量率效應(yīng)是決定某一特定劑量所產(chǎn)生一系列生物學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵因素之一。劑量率效應(yīng)：隨著劑量率的降低和照射時間的延長，通常某一特定劑量的生物效應(yīng)將會降低。因此劑量率效應(yīng)出現(xiàn)對治療不利的局面。劑量率效應(yīng)的解釋：典型的劑量率效應(yīng)是在長時間的照射期間會出現(xiàn)SLDR（SD

3、BR）；曲線A是X射線一次照射的存活線，曲線F是當(dāng)每個劑量都以多分次的小劑量D照射而獲得的，而兩次小劑量的間隔時間足以讓亞致死損傷修復(fù)，多分次小劑量基本接近于連續(xù)照射。劑量率效應(yīng)隨著劑量率的降低，存活曲線越來越平坦，外推數(shù)趨向1，即存活曲線直線部分下降坡度變得較平，平均致死劑量變大。因此，劑量率效應(yīng)實(shí)際上導(dǎo)致了一個對治療不利的后果。劑量率效應(yīng)實(shí)際上主要是由于延長照射，在照射過程中發(fā)生亞致死損傷修復(fù)的結(jié)果。不同類型細(xì)胞的劑量率效應(yīng)有很大的區(qū)別，這反映了細(xì)胞的亞致死損傷修復(fù)的能力。劑量率效應(yīng)主要發(fā)生在0.01～1Gy/min的劑量率范圍，高于或低于這個范圍，已基本不存在劑量率效應(yīng)。反向

4、劑量率效應(yīng)(theinversedoserateeffect)與劑量率效應(yīng)不同，反向劑量率效應(yīng)是指當(dāng)劑量率降低時細(xì)胞殺滅反而增高現(xiàn)象。如圖示，S3HeLa細(xì)胞系照射的劑量率從1.54Gy／h降至0.37Gy／h，提高了殺滅細(xì)胞的效應(yīng)，因此這一低劑量率幾乎與一次急性照射的效應(yīng)一樣有效。反向劑量率效應(yīng)劑量率降低時，可殺滅更多的細(xì)胞。劑量率從1.54Gy／h降至0.37Gy／h提高了殺滅細(xì)胞的效應(yīng)。1.54Gy/h0.37Gy/h反向劑量率效應(yīng)在1.54Gy／h的劑量率照射后，細(xì)胞被“凍結(jié)”于細(xì)胞周期的不同時相而不前進(jìn)。當(dāng)劑量率降低至0.37Gy／h時，細(xì)細(xì)胞進(jìn)入并被阻滯于放敏感的細(xì)胞周

5、期G2期。因此，持續(xù)低劑量率照射時，一個原來非同步化的細(xì)胞群體變成了一個G2期的群體。一句話小結(jié)：劑量率效應(yīng)隨著劑量率降低，照射時間延長，生物效應(yīng)降低，對治療不利，但也有例外。一、生物物理修飾效應(yīng)（二）高LET射線或重離子修飾LET（1inearenergytransfer，傳能線密度）單位長度上的能量轉(zhuǎn)換低LET射線：LET值<10keV／μm，包括X線、γ線及β線等，如γ線的LET值為0.3keV／μm。高LET射線:LET值>100keV／μm，包括中子、質(zhì)子、α粒子、碳離子等，α粒子的LET值為100keV／μm。原子:帶正電的原子核+帶負(fù)電的核外電子構(gòu)成;是個空心球體原子

6、核:帶正電荷的質(zhì)子+不帶電荷的中子構(gòu)成，質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)，原子的質(zhì)量:中子的個數(shù)+質(zhì)子的個數(shù)1、相對生物效應(yīng)(RBE，relativebiologicaleffectiveness)即使照射劑量相等，不同性質(zhì)射線所產(chǎn)生的生物效應(yīng)并不完全相同。為了比較不同射線的這一特性，提出了相對生物效應(yīng)的概念。相對生物效應(yīng)：產(chǎn)生相同生物效應(yīng)所需的250KV-X線劑量與所試驗(yàn)射線的劑量之此，即：相對生物效應(yīng)=產(chǎn)生某一生物效應(yīng)所需要250KV-X線的劑量/產(chǎn)生相同生物效應(yīng)所需試驗(yàn)射線的劑量2、氧增強(qiáng)比(OER，oxygenenhancementratio)氧在細(xì)胞對電離輻射的效應(yīng)過程中起到非常重要的作用

7、。人們把氧在放射線和生物體之間相互作用中所起的作用，稱為氧效應(yīng)。為了定量地評價氧效應(yīng)，提出了氧增強(qiáng)比的概念，即在乏氧及空氣情況下達(dá)到相等生物效應(yīng)所需的照射劑量之比，稱為氧增強(qiáng)比，通常用其來衡量不同射線氧效應(yīng)的大小。LET與相對生物效應(yīng)、氧增強(qiáng)比的關(guān)系T1腎細(xì)胞在低LET（X線、γ線），OER在2.5~3.0之間；隨著LET↑，開始時OER下降得較慢，而到LET超過約60keV／μm時，OER迅速下降，在LET升至200keV／μm時OER為1；隨著LET↑，RBE開始