RADYOTERAPİNİN Radyobiyolojisi.

... konulu sunumlar: "RADYOTERAPİNİN Radyobiyolojisi."— Sunum transkripti:

1 RADYOTERAPİNİN Radyobiyolojisi

2 Radyasyon Etkisinin Evreleri
Fiziksel evre Fizikokimyasal evre Kimyasal evre Biyolojik evre

3 Biyolojik cevaplar: Subsellüler cevap Hücresel cevap Doku cevabı
Organ cevabı Tüm beden cevabı Tümör cevabı

4 Radyasyona Bağlı olaylar Fiziksel olaylar ve subsellüler cevap
İyonizan radyasyonlar içinden geçtiği maddede emilerek enerjilerini aktarırlar Absorbe edildiðinde eksitasyon ve iyonizasyona neden olur Elektron ve protonlar direkt iyonizasyon yapar Elektro-magnetik ışınlar ve nötronlar indirekt iyonizasyon yapar Nötronlar atomların çekirdekleriyle etkileşerek kinetik enerjisini protona aktarıp iyonize eder

5 Tanımlar LET (Lineer Enerji Transferi):İyonizan radyasyonun içinden geçtiği maddede takip ettiği yolun herbir birim uzunluğunda aktardığı enerji miktarıdır (LET=KeV/mm) RBE:(Rölatif Biyolojik Etkinlik):Değişik ışınların biyolojik etkinliklerinin farklı oluşunu tanımlar. Megavoltaj radyoterapi kaynakları için RBE :250 kVp x ışınına rölatif olarak genellikle arasındadır

6 FİZİKO-KİMYASAL,KİMYASAL Olaylar ve SUBSELLÜLER Cevap
Radyasyon hücrenin kritik moleküllerine etki ederek hücre biyolojisinde önemli değişikliğe neden olur. Bu etki direkt veya indirekt şekilde olur Radyasyon hasarının çoğu indirekt etkiyle oluşur Hücrelerin %70 i su olduğundan indirekt etkiler su moleküllerinden türemiş reaktif maddeleri içerir.

7 RADYASYONUN ETKİLEDİĞİ HEDEF MOLEKÜLLER
DNA:Bazda değişiklik veya yokolma, H bağında kopma,şerit kopması, dimerizasyon, çift heliks halinde çapraz bağ . Bunlar moleküler yapı ve fonksiyonda değişiklik yapar.Hücre ölümünde en önemli faktördür. Etkilenen DNA kendini tamire çalışır. PROTEİNLER:Yan zincir bağlarında tahribat LİPİTLER:Doymamış yağ asid peroksidi KARBONHİDRATLAR: Zincirlerde kopma

8 Radyasyonun yaptığı MOLEKÜL HASARINI DEĞİŞTİREN İntra sellüler FAKTÖRLER
ISI PH OKSİJEN KONSANTRASYONU intrasellüler thiol düzeyleri HEDEF MOLEKÜL KONSANTRASYONU

9 RADYASYONA HÜCRESEL CEVAP ve BİYOLOJİK OLAY
Hücreler sıklıkla şişkin,boyanmada azalma , vokuol ve fibrotik çekirdek,karyoliz, dev hücre,dejenerasyon ve fagositoz RADYOTERAPİNİN HÜCREDEKİ ETKİSİ: FONKSİYON KAYBI REPRODÜKTİVİTE KAYBI

10 hücre sağkalım eğrisi - - 1-1/e - Do - ı ı ı ı ı ı ı ı ı
n Dq S=1-(1-e-D/Do)n - /e Do - ı ı ı ı ı ı ı ı ı

11 hücre sağkalım eğrisi n=ekstrapolasyon sayısı=Do’ ın eğimi
Dq=quesithreshold=yarıeşik dozu= Başlangıçtaki sırtın genişliği=Doz yanıt eğrisinin ekstropole olmuş doz kısmının aksı kestiği yerdeki doz. Do=Doz cevabı çizgisinin eğimi=(-1/Do) 1/e=0.37 Dq=Do log n Do=Ortalama lethal doz

12 linear-quadratik sağkalım modeli
10o aD bD2 Yoğun iyonizan Düşük iyonizan X-ray a/b I I I I Doz (Gy) I

13 linear-quadratik sağkalım modeli
S=e-aD-bD2 a=Tek vuruşta kendini yenileyemeyen kompenent (linear) b=Birçok vuruþtan sonra çoğalması duran,kendini yenileyebilen kompenent (quadratik) D=fraksiyon dozu intersept=a/log e S=eğrinin y eksenini kestiği nokta=kendini yenilemiyen kısım = karşı dik kenar/komşu dik kenar eğim=b/log e a log e S/b log e S=a/b.

14 linear-quadratik sağkalım modeli
Akut cevap veren dokuların a/b oranı yüksektir.

15 BİYOLOJİK ORTAMDA EFFEKTİF DOZ (BED)
TAHMİN EDİLEN TOTAL DOZ= BİYOLOJİK CEVAP DOZU: -Ln S/a = D (1+d/ (a/b) D= Total doz 1+d(a/b) =Rölatif effektiflik -Ln S=n(ad+bd)2 = and+bn2d =nd(a+bd) nd= Total doz ise: -Ln S=D (a+bd) dir. Bu eşitlikte a intersept’i,bd ise eğim’ dir.

16 RADYASYON sellüler ETKİSİNİ DEĞİŞTİREN FAKTÖRLER
OKSİJEN SUBLETAL RADYASYON HASARI TAMİRİ POTANSİYEL LETAL HASAR TAMİRİ DOZ hızı VE TOPLAM DOZ HÜCRE SİKLUS FAZI

17 hücre siklusu Go G Mitoz S(DNA G1 sentez)

18 RADYASYONA DOKU CEVABI
Parankimal hücrelerdeki etki Vasküler stroma hücrelerindeki etki Akut hasar vasküler dilatasyon,lokal ödem,imflamasyon. Kronik hasar fibrozisle damar tıkanması Yenilenemiyen dokularda hasar vasküler kompartmanda Yenilenme sisteminde denge mevcuttur.(Turnover zamanı)

19 Turnover zamanları Sistem * Turnover Sistem Turnover zamanı zamanı ________ _________ _________ ________ Kan Deri gün Eritrosit gün Solunum Sistemi Granulosit saat Trakea epiteli gün Lenfosit Gün-yıl Akciğer alveol hücresi gün Sindirim sistemi Mesane gün Ağız boşluğu gün Testis gün Mide gün Göz İnce Barsak gün Kornea gün Kolon gün

20 RADYASYONA ORGAN CEVABI
Organların Radyasyona Toleransı önemlidir Minimum Tolerans Dozu:TD 5/5 Maksimum Tolerans Dozu: TD 50/5 Organlar Radyasyona Toleransına göre: Sınıf I: Öldürücü veya Ciddi Hasar verdiği Sınıf II: Ortadan hafife kadar hasar yaptığı Sınıf III: Hafif,düzelebilen hasar yaptığı Organlar

21 TÜMÖRÜN RADYASYONA CEVABI
Tümörün BÜYÜKLÜĞÜ Tümörün RADYOSENSİTİVİTESİ Hücre tamiri, yeni hücre yapımı, reoksijenasyon, reassortman Tümörün büyüme fonksiyonu, hücre tipi

22 IŞIN DUYARLILIĞI Çeşitli tümör tipleri ve dokuların radyasyona verdikleri cevaplar farklıdır. Normal ve tümör hücrelerinin ışın duyarlılığı farkı Normal ve tümör hücrelerinin tamir yeteneği farkı Normal ve tümör dokularının tamir yeteneği farkı

23 REOKSİJENASYON Reoksijenasyon Tümörler için geçerlidir.
Oksijen radyasyon tarafından oluşturulan serbest radikaller vasıtasıyla harabiyet oluşumuna yardım eder. Tümörlerde %5-20 hipoksik hücre vardır. OER (oksijen artırma oranı) yüksek enerjili ışında düşük enerjidekinin 3 katıdır.

24 RADYOKÜRABİLİTE Tümörlerin ışın ile tedavi edilebilirliliği
Tümörün hücre tipi Diferansiasyonu Tümör büyüklüğü Tedavi oranı : Normal dokunun tolerans dozu Tümör letal dozu radyokürabiliteyi etkiler

25 TÜMÖRLERDE RADYOKÜRABİLİTE
Yüksek oranda radyokürabl olanlar (TCD rad) Tam iyileşebilir fakat yüksek tolerans riski olanlar (TCD rad) En az tedavi edilebilir tümörler (TCD rad ve üzeri)

26 TÜM VÜCUT IŞINLAMASINDA CEVAP
LD 50/60 insanlar için 400 rad 200 rad’ın altında septomsuz yaşanabilir. 700 rad’ın üzerinde radyasyona bağlı ölüm TÜMVÜCUT RADYASYON SENDROMU Hemopoetik (Kemik iliği) GİS (İnce Barsaklar) SSS ( Beyin)