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放射治疗技术 第三章生物.ppt

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第三章 临床放射生物学基础
学****目标:
掌握内容:放射线对正常组织和肿瘤细胞的放射生物学效应及其影响因素;早反应组织与晚反应组织的放射生物学特点;分次放疗的生物学基础;细胞存活曲线各参数的意义。
熟悉内容:生物剂量的等效换算;放射线作用于机体后生物学效应;肿瘤细胞的增殖动力学;提高放射生物效应的方法。
了解内容:肿瘤分子放射生物学。
第一节放射生物学的基本概念
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(clinicalradiobiology):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。
一、放射生物效应的时间顺序(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。
二、放射生物学的靶学说(细胞致死机制)
(一)靶学说定义
生物结构内存在对放射敏感的部分,称之为“靶”,其损伤将引发某种生物效应;
电离辐射以离子簇的形式撞击靶区,击中概率遵循泊松(Poisson)分布;
单次或多次击中靶区可产生某种放射生物效应,如大分子的失活或断裂等。
(二)靶分子:基因组DNA、生物膜
(三)靶学说模型
单击模型
多击模型
单靶与多靶模型
(四)靶学说局限性
三、影响生物效应的主要因素
(一)与辐射相关的因素






氧效应:是指受照射的生物组织、细胞或生物大分子的辐射效应随周围介质中氧浓度升高而增加。
氧+自由基→过氧化物自由基(R00•)
在有氧条件下细胞放射敏感性增高,增高的幅度与氧浓度有关。
氧增强比:是指缺氧条件下引起一定效应所需辐射剂量与有氧条件下引起同样效应所需辐射剂量的比值。其公式是:
缺氧条件下产生一定效应的剂量
有氧条件下产生同样效应的剂量
OER=