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临床放射生物学

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2024-10-29 01:48

临床放射生物学
放射治疗学基础之二
Clinical Radiobiology
河北联合大学附属医院王慧
放射生物学(radiobiology):是研究放射线(电离辐射)对生物体作用的学科。(观察不同质射线照射后的各种生物效应,以及不同内、外因素对生物效应的影响)
临床放射生物学(clinical radiobiology) :是研究放射线对肿瘤和正常组织的作用机制及其照射后的反应过程。
电离辐射生物效应的基本过程
各种不同质的电离辐射在生物体内能产生次级电子,引起电离,从电离辐射被吸收至观察到细胞微细结构损伤和破坏等生物效应的这段过程,称为原初作用过程。
在此过程中放射能量的吸收和传递、原子的激发和电离(物理阶段)、自由基的产生、化学键的断裂等分子水平(化学阶段)的变化又引起细胞、组织器官和系统(生物阶段)的变化,最终引起整体功能变化。
放射治疗中的生物物理因素
是指次级粒子径迹单位长度上的能量传递,即带电粒子传给其径迹物质上的能量。常用单位:KeV/um
LET分为两类:低LET射线(X 、γ、β射线),LET值<10KeV/um;高LET射线(快中子、负π介子、重粒子),LET值>100KeV/um
辐射生物效应与LET值有重要关系。在相同吸收剂量下,射线LET值越大,其生物效应越大。
*线性能量传递(linear energy transfer,LET)
高LET射线的特性
高LET射线系指快中子、质子、负π介子以及氦、碳、氮、氧、氖等重粒子。
特性:
Bragg峰:
高LET射线对细胞中含氧状态依赖性小;
细胞亚致死损伤修复率低
细胞周期依赖性小
Bragg峰:
相对生物效应(relative biological effect,RBE)
定义:
RBE = ———————————————
产生同一生物效应的某种射线剂量
250kVX射线引起某一生物效应所需剂量
细胞致死机制——靶学说
1924年Crowther 首先提出照射抑制细胞有丝分裂的原因在于染色体像着丝点那样大小的体积中发生了一次电离辐射,并证明细胞分裂的抑制与照射剂量之间存在有定量关系。
1946年英国放射生物学家Led出版《辐射对活细胞的作用》一书,成为靶学说的经典之作。
1947年德国物理学家Timofeeff-Ressovsky & Zimmer合著《生物学中的击中原理》对靶学说的基本概念做了完善和补充。
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