放射性肺损伤丁 文1 综述,郭 岩2 审校(1.泰山医学院2003级研究生 山东 泰安 271000;2.山东省泰安市中心医院影像中心 山东 泰安 271000) 【摘 要】 放射性肺损伤是胸部肿瘤放射治疗引起的并发症,一般有两种表现形式,早期急性放射性肺炎和后期放射性纤维化。
发病机理研究主要为病理学观察,归纳起来主要有分子生物学机制、肺Ⅱ型上皮细胞损伤、血管内皮细胞受损和自由基等。
损伤的发生与照射野、放射剂量、分割方式等有关。
总照射剂量低于36GY无放射性肺炎发生,低于40GY 无纤维化发生。
其病理改变随着照射后时间延长逐渐加重,肺泡是主要受损部位。
基本病变为肺充血、水肿、肺间质增厚纤维化。
CT、X线是临床最常用检查方法,表现为毛玻璃样斑片状高密度影,与正常组织分界清。
放射性肺损伤不可逆转,预防比治疗更为重要。
本文综述了近几年放射性肺损伤各方面研究进展。
【关键词】 放射治疗;放射性肺损伤中图分类号:R734;R815 文献标识码:A 文章编号:1006-9011(2005)09-0813-04R adiation induced lung injury DING Wen,G UO Yan.Departement o f Radiology,Taishan Medical College,Shandong271000,China 【Abstract】 Radiation induced lung injury is a kind of complication by radiotherapy of thoracic region tum our.There are tw o patterns of manifestation in general,early stage of acute radiation pneum onia and later stage of radiation fibrosis.Pathogeny investigation is mainly wall pathology observation,which include m olecular biology mechanism、lungⅡepithelial damage、vascular endothelial cell damage、free radical and s o on.The damage is related with exposure field、radiation dose、dissection m odality and s o on.There is no radiation pneum onia while total irradiation dose is lower than36G y,and no fibrosis lower than40G y.The pathology change aggravate gradually with postradiation time extension,pulm onary alveolus is the main damage location.Fundamental pathological changes are pulm onary congestion、edema、lung interstitial tissue thickening and fibrosis.CT、X2ray are the m ost frequently used examination method,which findings are ob2 served with ground2glass opacity,patchy high density fibrosis,and demarcation is clear with normal tissue.Induced lung injury can not be reversed,s o to prevent beforehand is m ore important than to treat.This article overviews all around investigation advancement in recent several years.【K ey w ords】 Radiotherapy;Radiation2induced lung injury 放射性疗法是现代治疗肿瘤的常用手段之一,肺癌、乳腺癌、食道癌等胸部肿瘤均需接受胸部放射治疗。
肺是辐射中度敏感器官,放射治疗可使肿瘤临近的肺组织因受到的放射剂量超过其发生生物效应的域值而产生不同程度的肺损伤。
一般认为放射性肺损伤有两种表现形式,即早期的急性放射性肺炎和后期的放射性纤维化。
RT O(美国放射肿瘤治疗协作组)放射性损伤评价标准中将发生放疗开始后90天内者称为急性放射性损伤,发生在90天以后者称为后期放射性损伤,放射性肺炎通常发生在放射治疗后1~3个月。
目前由于化疗的广泛应用,在化疗后进行放射治疗即将结束的时候,放疗后进行化疗的患者,可在化疗过程中,因为化疗的应用可诱发放射性肺炎的发生,临床称之为“回忆效应”(recall effect),实际上是化疗和放疗共同造成损伤的表现。
1 发病机制 发病机理的研究现状对放射性肺损伤发病机理的研究作者简介:丁文(1976-),女,湖南省溆浦人,泰山医学院在读研究生,主要从事医学影像学诊断工作始于20世纪50年代,当时多为病理形态学观察。
80年代集中于“关键靶细胞”的研究。
归纳起来有几种学说:①肺泡上皮损伤;②肺血管内皮细胞损伤;③肺泡巨噬细胞生长因子;④免疫反应;⑤淋巴管受累;⑥巨细胞病毒参与[1]。
分子生物学机制:可能致纤维化的细胞生长因子包括肿瘤坏死因子α(T NFα)、纤维母细胞生长因子β(FG Fβ)、转化生长因子β(TG Fβ)、表皮生长因子(EG F)、白介素1(I L1)、白介素6(I L6)、血小板源性生长因子(PDG F)、巨噬细胞生长因子(MFG F)和纤维连接素(fibronection)[2]。
这些细胞因子可能由肺泡细胞、纤维细胞、肺泡巨噬细胞产生和分泌。
肺受放射后立即有许多生长因子和抑制因子的合成和分泌并持续至放射后数周至数月,巨噬细胞在放射后至少产生12种不同的生长因子,刺激成纤维细胞的增生。
有人认为放射性肺纤维化有一个前炎症因子和前纤维化因子链锁反应过程,这些因子刺激成纤维细胞增生,促进胶原基因启动,从而形成纤维化。
肺Ⅱ型上皮细胞与放射性肺损伤:肺Ⅱ型上皮细胞是肺组织细胞中对射线最敏感的细胞之一,它在肺受放射后最早出现形态学变化,并在放射后6个月内持续存在损伤变化。
肺受31810~30G y放射后1个月内即可观察到Ⅱ型上皮细胞坏死脱落,放射后2~3个月Ⅱ型上皮细胞明显增生,增殖指数升高,而在放射后6个月Ⅱ型上皮细胞数目明显减少。
放射后肺表面活性物质分泌异常是射线对肺Ⅱ型上皮细胞的直接作用。
Ⅱ型肺泡上皮细胞在肺中至少有两个重要功能:①合成和分泌肺泡表面活性物质,对于维持肺泡稳定性起作用;②是肺泡上皮的干细胞[3]。
多数学者认为表面活性物质早期增生是肺对放射的一种应激性保护作用。
正常肺Ⅱ型上皮细胞分泌前列腺素E2(PGE2),PGE2对成纤维细胞的生长起抑制作用,放射后肺Ⅱ型上皮细胞的异常变化可能使PGE2水平降低,对成纤维细胞的抑制减少,从而使成纤维细胞增生[1]。
血管内皮细胞受损:毛细血管内皮细胞是放射性肺损伤最重要的靶细胞之一。
亚致死量照射后早期即可出现微血管的形态改变。
血管内皮细胞的形态变化主要是血管内皮细胞空泡化[1],随着放射剂量增加与时间延长,空泡扩大成囊状,把细胞膜推挤至对侧的毛细血管壁上,以致阻塞管腔,细胞破裂、脱落,在细胞脱落的内皮损伤部位有血小板附着,造成毛细血管的栓塞。
可见胶原纤维在管腔内堆积,造成阻塞和纤维化。
血管内皮细胞能合成前列环素2 (PGI2)、血管紧张素转换酶(ACE)、血浆素源激活因子(P LA)、凝血恶烷(TX A2),照射后P LA和ACE降低,能直接削弱纤溶能力,ACE下降还可以加重血管通透性的增加,使血液中的细胞和体液成分渗出,造成肺间质水肿和炎性细胞浸润而导致放射性肺病。
P LA能激活血浆素原使之转变成血浆素,血浆素能水解多种蛋白质如纤维蛋白和纤维蛋白原。
P LA降低使积聚的纤维蛋白不能被溶解,刺激成纤维细胞侵入纤维蛋白凝块并分泌胶原而造成纤维化。
自由基与放射性肺损伤:吞噬细胞受炎性分泌物刺激后产生的过量自由基是导致肺组织脂质过氧化损伤和刺激成纤维细胞增殖的重要原因。
氧自由基能增加肺泡%毛细血管膜的通透性,放射后早期渗出液中含溶解的纤维蛋白,该物质持续刺激成纤维细胞增生并分泌胶原蛋白,导致胶原化的形成。
活性氧可以通过调节脯氨酰羟化酶活性影响胶原合成而导致纤维化的形成。
放射性损伤还可能受炎症介导物、补体、干扰素和淋巴细胞活素等的影响。
2 影响发病因素 损伤的发生与照射野、放射剂量、计量率、分割方式、照射部位、治疗前原发病、治疗时是否使用化疗药物等有关。
肺的放射耐受剂量目前RT OG和我国放射肿瘤学会推荐的组织常规分割放疗(每日1次,每次1.8~2G y,每周照射5次)中最小耐受剂量(T D5/5)为:全肺照射为17.5G y,<2/3~1/3的肺体积受照射为30G y;<1/3肺体积受照射,耐受量为45G y;最大耐受剂量(T D5/5)为:全肺照射为24.5G y,<2/3~1/3的肺体积受照射为40G y;<1/3肺体积受照射,耐受量为65G y。
放射性肺损伤的发生率与照射野面积及总照射剂量成正比。
肺照射体积是放射性肺损伤发生的决定性因素。
30G y时1/4肺体积照射很少有症状性肺损伤发生,而同样剂量的双肺照射有可能致命[4]。
Emami总结了文献中有关肺放射损伤和照射体积、照射总量的关系,推测如全肺照射24. 5G y,2/3~1/3肺体积照射40G y,<1/3肺体积照射65G y,则在放疗后5年内将有50%的患者出现放射性肺损伤。
C ox等分析了超分割放射间隔时间与放射性肺损伤的关系,显示间隔时间越短损伤越重。
每日剂量超过2.67G y,放射性损伤发生率就高;而每日总剂量相同,切分2次照射,可降低放射性损伤。
肺门或纵隔放射易发生放射性肺损伤,可能与纵隔淋巴管阻塞有关。
第2次进行胸部放射时,放射性肺炎的发病率为首次放疗的3倍以上,且起病更早。
在同样放射剂量条件下,肺底部照射的放射敏感性高于肺尖部.Muller等认为总照射剂量是最重要的因素,当照射低于36G y时无放射性肺损伤的发生,而低于40G y时无纤维化的发生。