正常組織和器官的放射損傷齊斌廣醫(yī)腫瘤醫(yī)院2017年11月正常組織和器官的放射損傷齊斌1正常組織和器官的放射損傷課件2細(xì)胞和組織細(xì)胞和組織3放射效應(yīng)細(xì)胞殺傷效應(yīng)炎性因子介導(dǎo)效應(yīng)腹部放療后幾小時(shí)內(nèi)發(fā)生的惡心、嘔吐大面積照射后的疲勞顱腦放療數(shù)小時(shí)后發(fā)生的嗜睡輻射誘導(dǎo)的急性炎癥和脈管滲漏所導(dǎo)致的的組織急性水腫和皮膚紅斑放射效應(yīng)細(xì)胞殺傷效應(yīng)4損傷反應(yīng)的影響因素細(xì)胞本身的放射敏感性組織、細(xì)胞群動(dòng)力學(xué)細(xì)胞構(gòu)成組織的方式損傷反應(yīng)的影響因素細(xì)胞本身的放射敏感性5BT定律Bergonie和Tribondeau定律組織如果由低分化細(xì)胞構(gòu)成，且具有更大的增殖能力和更快的分裂能力，則其放射敏感性較強(qiáng)1906年提出BT定律Bergonie和Tribondeau定律6早期反應(yīng)和晚期反應(yīng)早期（急性）反應(yīng)early(acute)effectsα/β值高組織更新較快（成熟細(xì)胞的壽命較短）幾天或者幾周內(nèi)皮膚表皮層、腸胃上皮細(xì)胞、造血系統(tǒng)快速修復(fù)、完全修復(fù)、源于干細(xì)胞的迅速增殖晚期反應(yīng)對(duì)分割劑量敏感數(shù)月或數(shù)年肺、腎、心臟、肝、中樞神經(jīng)系統(tǒng)不能修復(fù)或完全修復(fù)；源于血管和實(shí)質(zhì)細(xì)胞的損傷繼發(fā)晚期反應(yīng)（consequentiallateeffect）早期反應(yīng)和晚期反應(yīng)早期（急性）反應(yīng)early(acute7功能性亞單位（FSUs）解剖上符合（腎單位、肝小葉、肺泡）解剖上不具有相應(yīng)結(jié)構(gòu)（皮膚、黏膜、脊髓）根據(jù)器官的功能設(shè)想其結(jié)構(gòu)具有功能亞單位functionalsubunits,FSUs功能性亞單位（FSUs）解剖上符合（腎單位、肝小葉、肺泡）根820.1Relationshipbetweendoseandprobabilityofcomplicationsfordifferenttypesofnormaltissues.CurveArelatestoanormaltissueinwhichthefunctionalsubunitsarenotarrangedseriallyregardlessofwhetheroneorallsubunitsareexposed(i.e.,regardlessoffieldsize).Italsoappliestoanormaltissueinwhichfunctionalsubunitsarearrangedseriallyifonlyonesubunitisexposed(i.e.,ifthefieldissmall).Notethatthecurveisrelativelyshallow(i.e.,theprobabilityofacomplicationrisesrelativelyslowlywithdose).CurvesBandCrefertoatissuewithseriallyarrangedfunctionalsubunits;thecomplicationcurvegetssteeperandmovestolowerdosesasthetreatmentfieldsizeincreases.Forexample,curvesBandC,respectively,relateto4or16functionalsubunitsexposed.(Notethatthepositionofthecurvesinrelationtotheabscissaeisarbitrary,resultingfromtwoassumptions:thatthereisaneffectiveD0of4Gyforasurvivalcurveforcellsexposedtomultipledosesof2Gy,andthat58Gyin2-Gyfractionssterilizes10%ofthefunctionalsubunits.)(AdaptedfromWithersHR,TaylorJMG,MaciejewskiB.Treatmentvolumeandtissuetolerance.IntJRadiatOncolBiolPhys.1988;14:751–759,withpermission.)FSUs的排列：鏈?zhǔn)?；非鏈?zhǔn)剑ù?lián)；并聯(lián)；混合）體積和劑量閾值耐受劑量tolerancedose：產(chǎn)生臨床可接受并發(fā)癥的劑量20.1Relationshipbetweendose9組織的放射病理學(xué)分化細(xì)胞的放射抗性干細(xì)胞所占比例細(xì)胞分化的時(shí)間周期成熟細(xì)胞的壽命從干細(xì)胞到成熟細(xì)胞的時(shí)間組織的放射病理學(xué)分化細(xì)胞的放射抗性10Casarett分類Casarett分類11Michalowski分型H型Hierarchicalmodel(H-typepopulations)：干細(xì)胞（stemcells）部分分化的成熟細(xì)胞（maturingpartiallydifferentiatedcells）完全分化的功能細(xì)胞（functionalcells）大部分組織：骨髓、腸上皮、表皮F型Flexibletissues(F-typepopulations)常規(guī)情況下不分化損傷情況下觸發(fā)分化肝、甲狀腺、真皮許多組織為混合型Michalowski分型H型Hierarchicalm12生長(zhǎng)因子白介素1、白介素6IL-1,IL-6血小板衍生生長(zhǎng)因子PDGF-β腫瘤壞死因子TNF生長(zhǎng)因子白介素1、白介素6IL-1,IL-613正常組織和器官的放射損傷課件14再程放療的問(wèn)題動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)提供借鑒早反應(yīng)與晚反應(yīng)組織間隔時(shí)間的效應(yīng)初次放療劑量的影響臨床關(guān)注的器官皮膚、小腸、骨髓、肺、脊髓、膀胱、腎再程放療的問(wèn)題動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)提供借鑒15晚期損傷的評(píng)價(jià)晚期損傷的評(píng)價(jià)16LateEffectsofNormalTissue(LENT)conferenceSOMA-subjective,objective,managementcriteriawithanalyticlaboratoryandimagingprocedures.LateEffectsofNormalTissue17正常組織和器官的放射損傷課件18常見(jiàn)組織的放射反應(yīng)QUANTEC常見(jiàn)組織的放射反應(yīng)QUANTEC19正常組織和器官的放射損傷課件20正常組織和器官的放射損傷課件21正常組織和器官的放射損傷課件22正常組織和器官的放射損傷課件23正常組織和器官的放射損傷課件24不同的深度，結(jié)構(gòu)不同，放射反應(yīng)不同近期與遠(yuǎn)期反應(yīng)射線類型的影響皮膚附屬結(jié)構(gòu)不同的深度，結(jié)構(gòu)不同，放射反應(yīng)不同25造血系統(tǒng)局部反應(yīng)與全身相同30Gy會(huì)造成照射部位永久再生障礙非照射區(qū)代償化療的協(xié)同作用全身照射造血系統(tǒng)局部反應(yīng)與全身相同全身照射26淋巴組織和免疫系統(tǒng)由巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞組成巨噬細(xì)胞放射敏感性低于淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞包括B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞B細(xì)胞的敏感性和造血干細(xì)胞相似取決于受照射體積和存活細(xì)胞的數(shù)量3.5-4.5Gy全身照射可抑制新發(fā)抗原的免疫反應(yīng)骨髓移植——全身30-40Gy淋巴組織和免疫系統(tǒng)由巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞組成27口腔黏膜與積累劑量有關(guān)，是劑量限制性因素逐步出現(xiàn)輕度充血；水腫疼痛增加和厭食；味覺(jué)改變；紅斑、水腫、早期剝脫吞咽困難；融合斑塊固有膜剝脫；粘膜覆蓋纖維和多形白細(xì)胞觸覺(jué)、溫度、顆粒樣食物極度敏感開(kāi)始增殖恢復(fù)TD5/532Gy；TD5/5046Gy口腔黏膜與積累劑量有關(guān)，是劑量限制性因素28食管黏膜由快速分裂細(xì)胞組成10-12天出現(xiàn)癥狀吞咽疼痛晚期反映與肌層有關(guān)壞死、增生吞咽困難、潰瘍食管黏膜由快速分裂細(xì)胞組成29胃急性惡心、嘔吐消化性潰瘍消化不良——6個(gè)月到4年胃炎——1年纖維化——5個(gè)月40-50Gy胃急性惡心、嘔吐30腸近期損傷遠(yuǎn)期損傷小腸50Gy，大腸70Gy腸近期損傷31肺中晚期反應(yīng)急性肺炎——2-6個(gè)月肺纖維化——數(shù)月到數(shù)年呼吸衰竭α/β=3Gy劑量、體積、分割、化療肺中晚期反應(yīng)32腎敏感、晚反應(yīng)耐受劑量30Gy/2GyFSUs為平行排列部分照射耐受性好腎敏感、晚反應(yīng)33肝FSU平行排列，部分照射耐受性好敏感性高耐受劑量35Gy，常規(guī)分割肝FSU平行排列，部分照射耐受性好34膀胱上皮癥狀為尿頻尿頻程度與上皮丟失一致膀胱上皮癥狀為尿頻35神經(jīng)系統(tǒng)腦白質(zhì)；灰質(zhì)（血管）；認(rèn)知（壞死）脊髓10cm：35Gy急性反應(yīng)；45GyTD5/5；70GyTD5/50對(duì)分割劑量敏感化療協(xié)同作用周圍神經(jīng)組織60Gy相對(duì)少見(jiàn)神經(jīng)系統(tǒng)腦36睪丸生殖細(xì)胞：產(chǎn)生精子0.1Gy精子暫時(shí)減少；0.15Gy暫時(shí)性不育；2Gy精子缺乏，持續(xù)數(shù)年；6-8Gy永久性精子缺乏對(duì)分割劑量不敏感間質(zhì)細(xì)胞：內(nèi)分泌耐受性好，放療很少影響性欲睪丸生殖細(xì)胞：產(chǎn)生精子37卵巢高度敏感不孕內(nèi)分泌同樣受到影響更年期癥狀卵巢高度敏感38女性生殖器外陰：近似于皮膚陰道：90Gy潰瘍；100Gy瘺管子宮：更高女性生殖器外陰：近似于皮膚39血管和脈管系統(tǒng)常規(guī)分割：50-70Gy損傷動(dòng)脈40Gy毛細(xì)血管靜脈的耐受性高血管和脈管系統(tǒng)常規(guī)分割：40心臟急性心包炎體積、劑量關(guān)系α/β=1Gy常規(guī)分割40-50Gy，副反應(yīng)11%化療疊加作用心臟急性心包炎41骨和軟骨兒童軟骨高度敏感10Gy生長(zhǎng)減緩20Gy不可逆成人上頜骨壞死：TD5/550-60Gy；大范圍TD5/5070Gy肱骨頭、股骨頭：TD5/552Gy；大范圍TD5/5065Gy骨和軟骨兒童軟骨高度敏感42謝謝！謝謝！43正常組織和器官的放射損傷齊斌廣醫(yī)腫瘤醫(yī)院2017年11月正常組織和器官的放射損傷齊斌44正常組織和器官的放射損傷課件45細(xì)胞和組織細(xì)胞和組織46放射效應(yīng)細(xì)胞殺傷效應(yīng)炎性因子介導(dǎo)效應(yīng)腹部放療后幾小時(shí)內(nèi)發(fā)生的惡心、嘔吐大面積照射后的疲勞顱腦放療數(shù)小時(shí)后發(fā)生的嗜睡輻射誘導(dǎo)的急性炎癥和脈管滲漏所導(dǎo)致的的組織急性水腫和皮膚紅斑放射效應(yīng)細(xì)胞殺傷效應(yīng)47損傷反應(yīng)的影響因素細(xì)胞本身的放射敏感性組織、細(xì)胞群動(dòng)力學(xué)細(xì)胞構(gòu)成組織的方式損傷反應(yīng)的影響因素細(xì)胞本身的放射敏感性48BT定律Bergonie和Tribondeau定律組織如果由低分化細(xì)胞構(gòu)成，且具有更大的增殖能力和更快的分裂能力，則其放射敏感性較強(qiáng)1906年提出BT定律Bergonie和Tribondeau定律49早期反應(yīng)和晚期反應(yīng)早期（急性）反應(yīng)early(acute)effectsα/β值高組織更新較快（成熟細(xì)胞的壽命較短）幾天或者幾周內(nèi)皮膚表皮層、腸胃上皮細(xì)胞、造血系統(tǒng)快速修復(fù)、完全修復(fù)、源于干細(xì)胞的迅速增殖晚期反應(yīng)對(duì)分割劑量敏感數(shù)月或數(shù)年肺、腎、心臟、肝、中樞神經(jīng)系統(tǒng)不能修復(fù)或完全修復(fù)；源于血管和實(shí)質(zhì)細(xì)胞的損傷繼發(fā)晚期反應(yīng)（consequentiallateeffect）早期反應(yīng)和晚期反應(yīng)早期（急性）反應(yīng)early(acute50功能性亞單位（FSUs）解剖上符合（腎單位、肝小葉、肺泡）解剖上不具有相應(yīng)結(jié)構(gòu)（皮膚、黏膜、脊髓）根據(jù)器官的功能設(shè)想其結(jié)構(gòu)具有功能亞單位functionalsubunits,FSUs功能性亞單位（FSUs）解剖上符合（腎單位、肝小葉、肺泡）根5120.1Relationshipbetweendoseandprobabilityofcomplicationsfordifferenttypesofnormaltissues.CurveArelatestoanormaltissueinwhichthefunctionalsubunitsarenotarrangedseriallyregardlessofwhetheroneorallsubunitsareexposed(i.e.,regardlessoffieldsize).Italsoappliestoanormaltissueinwhichfunctionalsubunitsarearrangedseriallyifonlyonesubunitisexposed(i.e.,ifthefieldissmall).Notethatthecurveisrelativelyshallow(i.e.,theprobabilityofacomplicationrisesrelativelyslowlywithdose).CurvesBandCrefertoatissuewithseriallyarrangedfunctionalsubunits;thecomplicationcurvegetssteeperandmovestolowerdosesasthetreatmentfieldsizeincreases.Forexample,curvesBandC,respectively,relateto4or16functionalsubunitsexposed.(Notethatthepositionofthecurvesinrelationtotheabscissaeisarbitrary,resultingfromtwoassumptions:thatthereisaneffectiveD0of4Gyforasurvivalcurveforcellsexposedtomultipledosesof2Gy,andthat58Gyin2-Gyfractionssterilizes10%ofthefunctionalsubunits.)(AdaptedfromWithersHR,TaylorJMG,MaciejewskiB.Treatmentvolumeandtissuetolerance.IntJRadiatOncolBiolPhys.1988;14:751–759,withpermission.)FSUs的排列：鏈?zhǔn)剑环擎準(zhǔn)剑ù?lián)；并聯(lián)；混合）體積和劑量閾值耐受劑量tolerancedose：產(chǎn)生臨床可接受并發(fā)癥的劑量20.1Relationshipbetweendose52組織的放射病理學(xué)分化細(xì)胞的放射抗性干細(xì)胞所占比例細(xì)胞分化的時(shí)間周期成熟細(xì)胞的壽命從干細(xì)胞到成熟細(xì)胞的時(shí)間組織的放射病理學(xué)分化細(xì)胞的放射抗性53Casarett分類Casarett分類54Michalowski分型H型Hierarchicalmodel(H-typepopulations)：干細(xì)胞（stemcells）部分分化的成熟細(xì)胞（maturingpartiallydifferentiatedcells）完全分化的功能細(xì)胞（functionalcells）大部分組織：骨髓、腸上皮、表皮F型Flexibletissues(F-typepopulations)常規(guī)情況下不分化損傷情況下觸發(fā)分化肝、甲狀腺、真皮許多組織為混合型Michalowski分型H型Hierarchicalm55生長(zhǎng)因子白介素1、白介素6IL-1,IL-6血小板衍生生長(zhǎng)因子PDGF-β腫瘤壞死因子TNF生長(zhǎng)因子白介素1、白介素6IL-1,IL-656正常組織和器官的放射損傷課件57再程放療的問(wèn)題動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)提供借鑒早反應(yīng)與晚反應(yīng)組織間隔時(shí)間的效應(yīng)初次放療劑量的影響臨床關(guān)注的器官皮膚、小腸、骨髓、肺、脊髓、膀胱、腎再程放療的問(wèn)題動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)提供借鑒58晚期損傷的評(píng)價(jià)晚期損傷的評(píng)價(jià)59LateEffectsofNormalTissue(LENT)conferenceSOMA-subjective,objective,managementcriteriawithanalyticlaboratoryandimagingprocedures.LateEffectsofNormalTissue60正常組織和器官的放射損傷課件61常見(jiàn)組織的放射反應(yīng)QUANTEC常見(jiàn)組織的放射反應(yīng)QUANTEC62正常組織和器官的放射損傷課件63正常組織和器官的放射損傷課件64正常組織和器官的放射損傷課件65正常組織和器官的放射損傷課件66正常組織和器官的放射損傷課件67不同的深度，結(jié)構(gòu)不同，放射反應(yīng)不同近期與遠(yuǎn)期反應(yīng)射線類型的影響皮膚附屬結(jié)構(gòu)不同的深度，結(jié)構(gòu)不同，放射反應(yīng)不同68造血系統(tǒng)局部反應(yīng)與全身相同30Gy會(huì)造成照射部位永久再生障礙非照射區(qū)代償化療的協(xié)同作用全身照射造血系統(tǒng)局部反應(yīng)與全身相同全身照射69淋巴組織和免疫系統(tǒng)由巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞組成巨噬細(xì)胞放射敏感性低于淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞包括B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞B細(xì)胞的敏感性和造血干細(xì)胞相似取決于受照射體積和存活細(xì)胞的數(shù)量3.5-4.5Gy全身照射可抑制新發(fā)抗原的免疫反應(yīng)骨髓移植——全身30-40Gy淋巴組織和免疫系統(tǒng)由巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞組成70口腔黏膜與積累劑量有關(guān)，是劑量限制性因素逐步出現(xiàn)輕度充血；水腫疼痛增加和厭食；味覺(jué)改變；紅斑、水腫、早期剝脫吞咽困難；融合斑塊固有膜剝脫；粘膜覆蓋纖維和多形白細(xì)胞觸覺(jué)、溫度、顆粒樣食物極度敏感開(kāi)始增殖恢復(fù)TD5/532Gy；TD5/5046Gy口腔黏膜與積累劑量有關(guān)，是劑量限制性因素71食管黏膜由快速分裂細(xì)胞組成10-12天出現(xiàn)癥狀吞咽疼痛晚期反映與肌層有關(guān)壞死、增生吞咽困難、潰瘍食管黏膜由快速分裂細(xì)胞組成72胃急性惡心、嘔吐消化性潰瘍消化不良——6個(gè)月到