第二章 临床放射生物学概论 放射生物学主要是研究电离辐射对生物体的作用，而肿瘤临床放射生物学是在放射生物基础理论研究的基础上，探讨人类肿瘤及正常组织在放射治疗中的放射生物学问题的学科，例如有关电离辐射是怎样使一个肿瘤消灭的以及它的过程怎样?如何提高它的效能?又如何来减少正常组织的损伤和降低全身反应等问题。其涉及范围较广，主要从以下三方面对肿瘤放射治疗产生影响：①提供了放射治疗的理论基础，如肿瘤及正常组织的增殖和修复、氧效应的影响、辐射分子生物学与肿瘤放疗的关系等；②通过放射生物学的研究有助于放射治疗中新的治疗方法的建立，如放射增敏剂和放射防护剂的应用、不同分割照射方法的建立、高LET 射线的应用等；③协助确定临床放射治疗计划，如不同分割照射中和不同剂量率照射的治疗计划转换、并用化疗或放射增敏剂等。本章只简要介绍与肿瘤放射治疗关系较为密切的问题。 第一节 电离辐射对生物体的作用 一、辐射生物效应的时间标尺 要理解辐射的生物效应应首先了解辐射生物效应的时间标尺 (the time-scale of effects in radiation biology)，即不同水 平 生物效应的发 生时间、顺 序 和过程。首先是物理吸 收 过程(在10-15秒 左 右 结 束 )，然 后 是化学过程(时间稍 长 )。DNA残 基的存 在时间为10-5一10-3秒 ,因 此 在生物学方面，细 胞 死 亡 需 数 天 到 数 月 ，辐射致 癌 作用需 数 年 ，而可 遗 传 的损伤需 经 数 代 才 能观 察 到 。图 2 -1 说 明 了这 一点 。 图 2 -1 生物系统 受 照射后 辐射效应的时间标尺 电离辐射对任 何生物体的照射都 将 启 动 一系列 的变 化过程(这 个变 化过程时间差 异 非 常大 )，大 致 可 分为物理、化学和生物变 化三个阶 段 。 （ 一 ） 物 理 阶 段 主 要 指 带 电 粒 子 和 构 成 组 织 细 胞 的 原 子 之 间 的 相 互 作 用 。 一 个 高 速 电 子 穿 过 DNA分 子 大约 只 需 10－ 18秒 ， 而 穿 过 一 个 哺 乳 动 物 细 胞 则 只 用 10－ 14秒 左 右 。 因 此 它 主 要 与 轨 道 电 子 相 互作 用 ， 将 原 子 中 的 一 些 电 子 逐 出 (电 离 )， 并 使 原 子 或 分 子 内 的 其 他 电 子 进 人 更 高 的 能 量 水 平(激 发 )。 如 ...
