放射损伤病理学课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,三、,中子,辐射损伤病理变化及其特点（一）中子对机体组织作用的某些特点（二）中子损伤的病理变化及其特点四、,辐射远期,效应的病理变化（一）血液和造血器官的变化（二）辐射致癌效应（三）对胎儿的损伤效应（四）加速老化（五）缩短寿命,放射损伤病理学,三、中子辐射损伤病理变化及其特点（一）中子对机体组织作用的,1,复习题,简述放射损伤的基本病理变化。,试述放射的远后效应及其主要病理变化。,复习题简述放,2,伦琴射线发现的第二年（,1896,年）：病理学,4060,年代：国内外高峰 骨髓、淋巴组织、胃肠道等敏感组织,7080,年代：中枢神经系统近,10,年：并发症（放射性肺、肝等纤维化 造血和免疫功能低下 霉菌感染 放射性皮肤溃疡及其癌变）,序言,伦琴射线发现的第二年（1896年）：病理学4060年代：,3,辐射敏感性取决于,：细胞分化程度、细胞增殖能力 代谢状态及细胞周围环境等细胞分化程度低、分裂活跃、代谢旺盛（即,DNA,合成旺盛）的组织辐射敏感性较高，反之则较低,同一组织器官：各类细胞的辐射敏感性差异,小肠粘膜：腺窝细胞敏感，绒毛上皮敏感性低睾丸：生精上皮敏感，间质和支持细胞低度敏感,一、急性放射病的基本病理变化,（一）组织细胞的辐射敏感性,辐射敏感性取决于：细胞分化程度、细胞增殖能力,4,表,1,人体各种组织对射线的敏感性,高度,中度,低度,不敏感,淋巴结,胸腺,骨髓造血,肠上皮,性腺,胚胎组织,感觉器官上皮,内皮细胞,皮肤,唾液腺,肾肝肺的上皮,CNS,内分泌腺,心脏,肌肉,软骨,骨,结缔组织,同属高度敏感组织细胞病变的发生时间,:,细胞分裂周期,表1人体各种组织对射线的敏感性 高,5,小剂量（,1Gy,以下）,:,放射反应极大剂量（,1500Gy,以上）,:,射线下死亡在,11500Gy:,骨髓型（,110Gy,） 肠型（狗为,10100Gy,，大鼠,10250Gy,） 脑型放射病（,1001500Gy,）基本病变：,早期,:,广泛的细胞变性、凋亡和坏死 严重的血管反应和出血 致死性、继发性感染,晚后期,:,多种远期损伤效应病变,（二）放射损伤的基本病变,小剂量（1Gy以下）: 放射反应极大剂量（1500Gy,6,1,组织细胞的广泛变性、凋亡和坏死,效应细胞：,淋巴细胞、造血细胞、生精细胞肠上皮细胞（见于肠型和脑型）神经元细胞（见于脑型）,细胞肿大胞核浓缩或肿胀，空泡化核固缩、碎裂、溶解消失线粒体、内质网一系列损伤，核糖体减少典型的凋亡现象,1 组织细胞的广泛变性、凋亡和坏死效应细胞：淋巴细胞、造,7,2,严重的血管反应和出血,照后数小时,:,小血管扩张充血、血瘀滞微血栓、水肿和出血通透性明显升高内皮细胞变性、凋亡和坏死管壁破裂或细胞连接增宽,2 严重的血管反应和出血照后数小时: 小血管扩张充血,8,3,致死性继发性感染,感染：最多见和严重的并发病变之一,原因：,白细胞数量和功能的下降 网状内皮系统功能的减退 免疫功能的抑制 皮肤和粘膜等正常屏障功能的削弱机体抗感染能力下降、细菌入侵,感染的发生率：,骨髓型放射病最多见 肠型和脑型活存时间短而减少,感染的部位,：以口腔、肠道和肺为多见 肠型以肠道多见，骨髓型以口腔多见,3 致死性继发性感染感染：最多见和严重的并发病变之一原因,9,感染发生时间：,照后,2,天，照后,12,周为多见,感染的菌种：,早期革兰氏阳性球菌 晚期革兰氏阴性杆菌,感染部位：,全身感染多见 局部感染口咽部和皮肤,霉菌感染：,极期或后期 使用抗菌素，菌群失调 机体衰弱重症骨髓型和肠型多见,3,致死性继发性感染,感染发生时间：照后2天，照后12周为多见感染的菌种：早期,10,4,远期效应病变,远期效应：,指受照射后数月，数年甚至数十年所发生的慢性损伤效应。,远期效应特点：,累及脏器组织的广泛性 病理变化的多样性,主要的远后效应：,造血功能障碍（血像异常、贫血、白血病）免疫功能低下和重建不良恶性肿瘤、晶体混浊（白内障）生育力下降、胚胎畸形、青少年发育障碍老化加速、寿命缩短、遗传效应顽固性皮肤溃疡、多种器官纤维化,4 远期效应病变 远期效应：指受照射后数月，数年甚至数十,11,1,凋亡和坏死清除期,造血细胞核膨胀、核固缩碎裂，吞噬 红系细胞（尤其原幼和早幼） 对射线更敏感，损伤早且严重 粒系细胞和巨核细胞 血窦和小血管扩张、充血、血淤滞,二、各器官系统的病理变化,（一）造血组织的病理变化,1 凋亡和坏死清除期 造血细胞核膨胀、核固,12,12Gy,，细胞凋亡为主常见于照后,1,天内，最多见于照后,6h,凋亡的过程：早期、中期及晚期,3,个阶段,早期：,核染色质浓缩、聚集，在核内形成不规则的染色质 团块，聚集在核膜下，呈环状、半月形、条索状、 戒指形或不规则形,中期：,核染色质进一步浓缩、聚集，核完整性被破坏 形成数个大小不等、形状不一的核碎片,晚期：,核碎片被细胞膜性结构包绕 连同局部细胞器一起形成凋亡小体 可游离于细胞之间，亦可被邻近细胞吞噬 线粒体、内质网等细胞器结构完好 核固缩，胞浆发泡，或细胞皱缩，细胞质浓缩,（一）造血组织的病理变化,髓质的淋巴细胞（较小而成熟）,（二）淋巴组织的病理变化,2 胸腺中枢淋巴组织破坏较周围淋巴组织早且剧烈核固缩，,23,3,脾脏,体积缩小，被膜皱褶，质地变软白髓（淋巴小结）淋巴细胞核固缩，核肿胀核浆空泡、核碎片核碎片被吞噬清除残留极少数的淋巴细胞大量的网状细胞、纤维细胞以及较多的浆细胞淋巴细胞凋亡,（二）淋巴组织的病理变化,3 脾脏体积缩小，被膜皱褶，质地变软白髓（淋巴小结）淋巴,24,4,淋巴结,核固缩、核碎裂和细胞崩解淋巴滤泡生发中心变化最为明显淋巴结的再生从淋巴滤泡开始再生恢复早于脾脏,（二）淋巴组织的病理变化,4 淋巴结核固缩、核碎裂和细胞崩解淋巴滤泡生发中心变化最,25,消化道的典型病变在肠型放射病照射剂量：,10100Gy,小肠损伤为基本病变,临床表现：频繁呕吐、顽固的腹泻和严重脱水初期、假愈期和极期三个阶段高度辐射敏感性组织严重程度：小肠,大肠,食道,胃消化腺（肝、胰腺、唾液腺等）不同程度损伤,（三）消化道（小肠）的病理变化,消化道的典型病变在肠型放射病照射剂量：10100Gy小,26,1,小肠粘膜病变,为主要病变，尤以腺窝为著,粘膜病变一般经历四个阶段,（,1,）腺窝上皮细胞坏死凋亡期：,小肠粘膜充血，腺窝上皮坏死崩解细胞凋亡，腺窝腔中充塞脱落的上皮细胞绒毛高度及其上皮无明显异常细胞周期：,G,1,期,G,2,S,期,（三）消化道（小肠）的病理变化,1小肠粘膜病变为主要病变，尤以腺窝为著粘膜病变,27,1,小肠粘膜病变,(2),粘膜上皮细胞剥脱期：,发生时间：,35,天（实验狗和啮齿类动物）,2,周（人）肠壁变薄，粘膜皱襞消失，表面平坦弥漫渗出性出血上皮广泛的坏死剥脱，绒毛萎缩变短秃大量畸形细胞形成小血管扩张充血，伴血停滞、微血栓形成、出血小肠粘膜广泛剥脱是肠型放射病特征性病变,（三）消化道（小肠）的病理变化,1小肠粘膜病变 (2)粘膜上皮细胞剥脱期：发生时间,28,1,小肠粘膜病变,（,3,）腺窝上皮细胞再生期,肠壁增厚，粘膜表面,“,绒状,”,感，出血减轻粘膜深层出现新生的腺窝：细胞排列紧密，呈实心状或小腺腔样，胞浆嗜碱性，多见核分裂像腺窝再生迅速：再生：,3,天（,1.1Gy,）动物,911,天（人）,（三）消化道（小肠）的病理变化,1小肠粘膜病变（3）腺窝上皮细胞再生期肠壁增厚，粘膜表,29,1,小肠粘膜病变,（,4,）基本恢复期,绒毛高度和结构接近正常，核分裂像尚较少消化和吸收功能的完全恢复较缓慢骨髓型放射病：不发生粘膜上皮剥脱肠型放射病：小肠全部发生坏死和剥脱,54%,可早期微弱或中等再生脑型放射病：,回肠,十二指肠,再生和恢复,:,十二指肠,空肠,回肠,再生潜力,:,10Gy,以下可全部自发性再生,再生能力阈剂量,:,因动物种系而异 人约为,40Gy,，狗为,29.3Gy,啮齿类为,1625Gy,与造血组织比较：,再生和修复的能力强 再生开始时间较早 修复速度较快,（三）消化道（小肠）的病理变化,1小肠粘膜病变病变程度：空肠回肠十二指肠再生和恢复,31,2,小肠肌层病变,平滑肌和肌间神经丛神经节细胞变性死亡肠型多见和严重发生肠套迭的病理学基础,3,小肠壁血循环障碍病变,充血水肿、出血,4,小肠感染病变,小肠壁感染是肠道辐射损伤多见和严重的并发症,（三）消化道（小肠）的病理变化,2小肠肌层病变平滑肌和肌间神经丛神经节细胞变性死亡肠型,32,5,肠套迭,常见并发症照射后肠蠕动功能紊乱，增强和减弱交替出现易促进和导致肠套迭，伴肠梗阻、淤血坏死类型：少数为水肿型，多数为嵌顿型,肠套迭特点：,感染坏死及血液循环障碍多见和严重缺乏炎细胞反应，手术治疗困难一旦发生常成为重要或主要死因,（三）消化道（小肠）的病理变化,5肠套迭常见并发症照射后肠蠕动功能紊乱，增强和减弱交替,33,1,肝脏的辐射敏感性：,最早认为肝脏是辐射不敏感器官中度辐射敏感器官较大剂量（,30Gy,）单次照射可引起损伤,（四）消化腺（肝脏）的病理变化,1 肝脏的辐射敏感性： 最早认为肝脏是辐射不敏感器官中,34,2,病理形态改变,80,年代前：,临床尸检材料（静态研究）特征性变化：静脉的非特异性闭塞性损伤肝静脉闭塞症（,veno-occlusive disease,VCD,）,早期,（,1.52.5,个月）：肝窦扩张、充血，中央静脉周肝细胞进行性萎缩，肝细胞坏死少见,晚期,（半年至数年）：中央静脉与汇管区的距离缩短，肝细胞丧失再生结节少见，肝细胞局灶性增生中央静脉明显变小，致密的胶原圆柱体（,Cylinders,）小叶萎缩，塌陷、中央静脉及汇管区纤维性增生,（四）消化腺（肝脏）的病理变化,2病理形态改变80年代前：临床尸检材料（静态研究）特征,35,80,年代：,短期（,3,个月）动态观察,照后,1,个月,：肝窦及中央静脉扩张、充血内皮细胞肿胀，枯否细胞增生肝细胞胞浆疏松化及嗜酸性变，偶见坏死双核肝细胞增多，并出现巨核细胞汇管区单核细胞及淋巴细胞浸润，成纤维细胞轻度增生,照后,23,个月：,中央静脉腔内及周围胶原沉积腔内水肿的胶原网络多数红细胞静脉壁纤维性增厚，管腔部分闭塞肝窦及中央静脉腔内及周围网状纤维增多肝细胞变性、坏死及丢失，炎症细胞灶状浸润，肝细胞塌陷、萎缩，肝小叶结构破坏肝细胞异型性和不典型增生灶结缔组织增生明显，间质纤维化,（四）消化腺（肝脏）的病理变化,80年代：短期（,皮脂腺,汗腺,（七）皮肤的病理变化,(2)慢性皮肤放射性损伤指小剂量长时间照射局部所致；急性损,56,2,病理变化及特点,变性坏死、炎症反应及形成肿瘤主要伤及表皮及真皮层，有时皮下,肌肉和骨骼,(1),急性皮肤放射性损伤的病理变化,照射后数十分钟或数小时发生局部浅层血管扩张充血,12,天后表皮和真皮层渐发生变性、坏死水泡形成，最终发生溃疡各度病变由轻到重、由浅及深,（七）皮肤的病理变化,2 病理变化及特点变性坏死、炎症反应及形成肿瘤主要伤及表,57,(1),急性皮肤放射性损伤的病理变化,I,度（即脱毛反应）：,数小时毛囊上皮细胞肿胀、空泡变性，毛根与毛乳头分离，毛发脱落小剂量时毛囊细胞再生，毛发渐恢复，大剂量时毛囊萎缩，致永久性脱毛,II,度（即红斑反应）：,真皮乳头层血管扩张充血少量中性粒细胞和淋巴细胞浸润，真皮水肿血管壁和神经纤维变性表皮变薄，细胞变性，角化过度、脱落,（七）皮肤的病理变化,(1) 急性皮肤放射性损伤的病理变化I度（即脱毛反应）：数,58,(1),急性皮肤放射性损伤的病理变化,III,度（即水泡反应）：,表皮层细胞变性加重，基底细胞坏死表皮下大量水肿液积聚表皮和真皮层分离,形成水泡水肿、充血及少量炎细胞浸润,IV,度（坏死溃疡反应）：,表皮和真皮逐渐发生坏死、脱落，溃疡形成创面覆盖污秽的纤维素样痂皮溃疡周围水肿，纤维素样变性严重者累及肌层甚至骨膜坏死与活存组织之间无明显界限,I,、,II,、,III,度可以出现再生、修复,IV,度者常经久不愈，逐渐发展为慢性溃疡,（七）皮肤的病理变化,(1) 急性皮肤放射性损伤的病理变化III度（即水泡反应）,59,(2),慢性皮肤放射性损伤的病理变化,一般病变,表皮萎缩性和增生性病变交错角化过度和角化不全交错真皮附属器及弹力、胶原纤维萎缩变性小血管腔狭窄，管壁增厚，可见小血栓,（七）皮肤的病理变化,(2) 慢性皮肤放射性损伤的病理变化一般病变 表皮萎,60,(2),慢性皮肤放射性损伤的病理变化,病理改变,大小不一,形状不规则，底部平坦，污秽坏死组织或假膜覆盖，分泌物较少肉芽组织和成纤维细胞数量少溃疡底及周围大量致密、玻璃样变的胶原纤维毛细血管少，管腔近关闭状成纤维细胞肿胀，形异常，核仁肿大、畸形,“,放射性成纤维细胞,”,（七）皮肤的病理变化,(2) 慢性皮肤放射性损伤的病理变化病理改变 大小不,61,（,3,）放射性皮肤癌病变,射线诱发皮肤癌最低累积剂量约为,10Gy,平均潜伏期约,21,年多在慢性放射性皮炎基础上发生坏死退变期、良性增生期不典型增生期和恶变期,四个阶段,以鳞状细胞癌多见少数为纤维肉瘤、恶性纤维组织细胞瘤等,（七）皮肤的病理变化,（3）放射性皮肤癌病变射线诱发皮肤癌最低累积剂量约为10G,62,中子流是一种粒子辐射与,X,线或,线同样能对机体造成损伤是通过它在组织中引起电离,电离辐射中子照射组织时，与组织中的氢、碳、氧、氮碰撞，产生反冲核，最主要是与氢作用人体内含氢多的组织（如胃肠道）比含氢量少的组织（如骨）的中子辐射损伤重中子对机体组织的损伤与,X,线和,线相似在某些方面和程度上有其特点,三、中子辐射损伤病理变化及其特点,（一）中子对机体组织作用的特点,中子流是一种粒子辐射与X线或线同样能对机体造成损伤是通,63,1,致死效应,中子进入体内与组织内的氢作用而被吸收或减弱中子在组织内的穿透力低中子对人和大动物的致死效应与,线相近对小动物的效应比,线大（,RBE 2-3,）,2,细胞损伤效应,中子可引起细胞,DNA,大量的不可逆转性损伤细胞,DNA,重组明显低于,线照射细胞致死效应重（,RBE 2-5,）晚期效应（如致癌、白血病、寿命缩短等）比,线为多见、提早和严重,（一）中子对机体组织作用的特点,1致死效应 中子进入体内与组织内的氢作用而被吸收或减,64,基本类同于,线或,X,射线照射,1,对造血系统损伤重,中子剂量远比,线或,X,线为小外周血白细胞、淋巴细胞及红细胞数下降更迅速对红系细胞形态损伤更严重，贫血更明显造血干细胞也对中子更为敏感,2,对胃肠系统损伤重,中子肠型放射病的下限剂量值（,5.5Gy,）较,线为低胃肠运动功能紊乱早且严重肠套叠的发生率也较早、多见和严重,（二）中子损伤的病理变化及其特点,基本类同于线或X射线照射 1对造血系统损伤重中,65,3,对性腺的损伤重,雄性动物更为明显睾丸曲细精管生精上皮的坏死崩解迅速而明显睾丸萎缩早而严重,4,感染病变提早和加重,机体免疫功能和抗感染能力降低更明显感染灶出现和开始的时间比,线照射提早,36,天感染病灶增多，多发感染的发生率增高且持续时间延长，不易控制,（二）中子损伤的病理变化及其特点,3对性腺的损伤重雄性动物更为明显睾丸曲细精管生精上皮的,66,5,远后效应重,眼晶体对中子的敏感性较,线和,X,线更高,0.10.26Gy,中子照射即可引起白内障出现早,恢复慢中子照射引起染色体畸变、断裂的数量为,线的,2,倍，且维持时间较长容易遗留更多的染色体畸变且致癌率增加和使寿命缩短,（二）中子损伤的病理变化及其特点,5远后效应重眼晶体对中子的敏感性较线和X线更高0.1,67,远期效应：,指受照后数月、数年甚至终生所发生的慢性损伤效应,包括：,血液和造血系统变化、白内障恶性肿瘤、生育力下降胚胎畸形和青少年发育障碍寿命缩短和遗传效应顽固性皮肤溃疡、多种器官纤维化等,四、辐射远期效应的病理变化,远期效应：指受照后数月、数年甚至终生所发生的慢性损伤效应包,68,1,常见变化,数量,:,WBC,、,Plat,、,RBC,、,HB,减少,(WBC),形态,:,胞浆空泡形成、中毒颗粒、核肿胀核固缩、碎裂、或溶解，核分叶过多中性粒细胞碱性磷酸酶活力降低淋巴细胞糖元增多,四、辐射远期效应的病理变化,（一）血液和造血器官的变化,1常见变化数量: WBC、Plat、RBC、HB减少(W,69,2,白血病,最严重的远期效应之一发生率在,1-9Gy,时为线性关系增长发病高峰期为照射后,38,年放射科工作者发生率为对照组的,38,倍放疗儿童和子宫内照射白血病多见以急性、慢性粒性白血病多见，其次急淋,3,贫血,受照剂量相关,4,其他,骨髓纤维化和真性红细胞增多症 恶性巴瘤及多发性骨髓瘤,四、辐射远期效应的病理变化,2白血病 最严重的远期效应之一发生率在1-9Gy时,70,1,发生情况,最重要的远期效应,1902,年报道：手部皮肤癌各类型的射线及不同方式照射均可致癌中子致癌效应比,X,线及,线强,25,倍,2,肿瘤类型,量效清楚：肺癌、乳腺癌、甲状腺癌和白血病量效不明：皮肤癌、胃癌、骨肉瘤及唾液腺癌,四、辐射远期效应的病理变化,（二）辐射致癌效应,1发生情况最重要的远期效应1902年报道：手部皮肤癌,71,增殖活跃的组织细胞对射线非常敏感胎儿辐射损伤远较出生后和成人严重,1,胎儿死亡率增加：,胚胎发育的不同阶段辐射效应不同着床的受照射的受精卵不再分化器官形成期受照射则多致死胎，或畸形发育,2,新生儿死亡率增加：,3,影响,“,胎内受照儿,”,的生长、发育：,小头症、智力发育不全、生长发育迟缓和畸形儿,四、辐射远期效应的病理变化,（三）对胎儿的损伤效应,增殖活跃的组织细胞对射线非常敏感胎儿辐射损伤远较出生后和成,72,（四）加速老化,胶原纤维萎缩、收缩力丧失，与老年人相似晶体混浊、虹膜萎缩毛发脱色，变灰或变白，皮肤弹性减弱,（五）缩短寿命,寿命缩短与剂量呈线性关系每约增加,1Gy,可缩短寿命,5%,啮齿类动物受小剂量（,0.01Gy/,周）照射寿命延长 顽固性皮肤溃疡、多种器官纤维化,四、辐射远期效应的病理变化,（四）加速老化胶原纤维萎缩、收缩力丧失，与老年人相似晶体,73,