放射线对正常组织器官的作用

三、放射线对正常组织器官的作用

(一)正常器官的分类

临床上依据各器官组织的放射敏感性和损伤后对机体的影响程度大致将正常器官组织分为三大类。

1.I类器官

包括骨髓、脑、脑干、脊髓等。这些器官多为人体的重要器官,如果受到照射,在一定剂量下可能会产生严重的放射损伤,甚至影响患者的生命。临床计划设计时应尽量避免对此类器官的照射或少照射。

2.Ⅱ类器官

包括皮肤、口腔、咽部、唾液腺、眼(视网膜、角膜、晶体)、内分泌腺(甲状腺、垂体)、周围神经、耳(中耳、内耳)等。此类器官可以耐受一定的放射剂量,产生中度的放射损伤,损伤后可能导致一定的功能障碍,但基本对生命无严重影响。临床计划可在肿瘤剂量充足的条件下考虑对此类器官的照射量。

3.Ⅲ类器官

包括肌肉、淋巴结、淋巴管和大动静脉、关节软骨等。此类器官的耐受剂量大多高于肿瘤的致死量,照射后一般不产生或产生轻度的放射损伤。临床计划设计时常优先考虑肿瘤的致死量,而不着重考虑此类器官的耐受和损伤问题。

(二)正常器官组织的耐受量

放射治疗的剂量不应超出周围正常组织耐受量。最小耐受量(TD 5/5)是指在标准治疗条件下,照射后5年内放射合并症发生率不超过5%(实际工作中指发生率为1%~5%)所对应的放射剂量;最大耐受量(TD 50/5)是指在标准治疗条件下,照射后5年内放射合并症发生率不超过50%(实际工作中指发生率为25%~50%)所对应的放射剂量。

(三)串联器官与并联器官

各器官损伤的实质是射线破坏了器官的“功能元单位”,根据“功能元单位”的性质,可以将全身器官分成以下4种类型:

1.串联器官

器官的功能单位呈“串行”形式相连接,其中一个单位的损伤会导致其他功能单位的功能障碍。如脑干、脊髓、视神经等,这类器官的损伤程度与全结构中最大剂量相关。

2.并联器官(https://www.daowen.com)

器官的功能单位以“并行”形式相连接,某一功能单位的损伤不会引起周围功能单位的功能障碍。如肝脏、肺脏、腮腺、颞叶等等,该类器官的损伤程度与全器官中受损的功能单位数量多少有关,即与某个平均剂量水平的受照射体积大小有关。

3.串并联器官

器官中既含有串联的功能单位,又有并联的功能单位,两者之一的损害会影响另一种功能单位。如心脏、心肌系统属于并联结构,而冠脉系统属于串联结构,任一结构的损伤都会引起另一结构的继发性损伤,而且两者相互影响,加重了整个器官的功能障碍。

4.混合器官

与串并联器官类似,此类器官中亦同时存在两种功能单位,但彼此之间损伤相对较为独立。当一种性质损伤发生时,另一种性质损伤可以不出现。如肾脏,肾单位为并联结构,肾集合管等却为串联结构,此类器官属于混合器官。

(四)早反应组织和晚反应组织

为了便于理解和进行生物剂量的等效换算,根据正常组织的不同生物学特性及对电离辐射的不同反应性,将正常组织分为早反应组织和晚反应组织两大类。

1.早反应组织

特点是细胞更新很快,因此照射以后损伤很快便会表现出来。这类组织损伤之后是以活跃增殖来维持组织中细胞数量的稳定并进而使组织损伤得到恢复。

2.晚反应组织

特点是细胞群体的更新很慢,增殖层次的细胞在数周甚至一年或更长时间也不进行自我更新(如神经组织),因此损伤很晚才会表现出来。

3.早反应、晚反应组织与分次剂量

用等效总剂量和分次剂量作图显示晚反应组织的曲线比早反应组织陡,说明晚反应组织比早反应组织对分次剂量的变化更敏感。加大分次剂量,晚反应组织损伤加重。当分次剂量大于2Gy时,晚期并发症明显增加。与晚反应组织相比,早反应组织对分次剂量的变化不太敏感。因此,在临床放射治疗中应充分注意晚反应组织的耐受性。

4.早反应、晚反应组织与总治疗时间

由于晚反应组织更新很慢,在放射治疗期间一般不发生代偿性增殖,因此对总治疗时间的变化不敏感。缩短总治疗时间会增加对肿瘤的杀灭,一般不会加重晚反应组织的损伤。与此相反,早反应组织对总治疗时间的变化很敏感。一般来说,缩短总治疗时间,早反应组织损伤加重。因为在用LQ公式进行生物等效换算时把肿瘤类似于早反应组织看待,因此在不致于引起严重急性反应的情况下,为保证肿瘤控制应尽量缩短总治疗时间。