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1 101 級牙放共筆 W2 Biologic Effects of Radiation 放射線的生物性影響 至正 輻射對生物體的作用可分為兩種 a. Direct 輻射線直接作用在再分子的鍵上面,產生 free radicals,佔輻射線對生物體 作用的 1/3(1) RH+ radiation →R +H + +e - RH 經輻射線作用產生帶自由基的 R 加上一個氫離子和一個電子。 (2) R →X + Y 帶自由基的 R。產生穩定的 X 和一個帶有自由基的 Y。 (3) R +S →RS (4) R +S 形成穩定的 RS。 蛋白質R 受到輻射線影響產生自由基讓 R 和 S結合 成 RS,使身體無法辨別發揮原本的效用。 b. Indirect 輻射線由水分子吸收,產生自由基,對生物體造成損害,佔輻射線對生 物體作用的 2/3 輻射線由於和水作用而產生游離自由電子,此自由電子作用於生物分子 外之其他分子,而產生自由基(free radical) ,此自由基再去攻擊生物分子 (切斷 DNA ),造成損害。台灣醫療上都是間接作用(1) H2O+radiation→ H o +OH o (2) H o +O2 →HO2 o (3) HO2 o +H o →H2O2 (4) HO2 o + HO2 o →H2O2 + O2 HO 2 o (peroxyl radicals)H 2 O 2 是身體照射游離輻射後產生的主要毒素 下圖重要!!!

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Page 1: D101 牙放共筆 w2

1 101 級牙放共筆 W2

Biologic Effects of Radiation 放射線的生物性影響 至正

● 輻射對生物體的作用可分為兩種

a. Direct

輻射線直接作用在再分子的鍵上面,產生 free radicals,佔輻射線對生物體

作用的 1/3。

(1) RH+ radiation →R。+H++e-

RH 經輻射線作用產生帶自由基的 R。加上一個氫離子和一個電子。

(2) R。→X + Y。

帶自由基的 R。產生穩定的 X 和一個帶有自由基的 Y。

(3) R。+S。→RS

(4) R.+S。

形成穩定的 RS。 蛋白質 R 受到輻射線影響產生自由基讓 R 和 S 結合

成 RS,使身體無法辨別發揮原本的效用。 b. Indirect

輻射線由水分子吸收,產生自由基,對生物體造成損害,佔輻射線對生

物體作用的 2/3。

輻射線由於和水作用而產生游離自由電子,此自由電子作用於生物分子

外之其他分子,而產生自由基(free radical),此自由基再去攻擊生物分子

(切斷 DNA 鏈),造成損害。台灣醫療上都是間接作用。

(1) H2O+radiation→ Ho +OHo

(2) Ho+O2 →HO2o

(3) HO2o+Ho→H2O2

(4) HO2o+ HO2

o →H2O2 + O2

HO2o(peroxyl radicals)和 H2O2 是身體照射游離輻射後產生的主要毒素

下圖重要!!!

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● Changes in DNA

a. DNA 損傷是輻射造成細胞死亡、突變、癌變的主要原因。

b. 輻射造成DNA損傷的總類有以下這幾種:

(1) Breakage of one or both DNA strands

(2) Cross-linkage of DNA strands within the helix to other DNA strands or to

proteins

(3) Change or loss of a base

(4) Disruption of hydrogen bonds between DNA strands

● Deterministic effect & Stochastic effect(重要!!!)

放射線對身體的反應我們分成 deterministic(non-stochastic) effect/ stochastic

effect。

確定性效應(deterministic

effect)

=非機率效應(non-stochastic

effect)

機率效應(stochastic effect)

必然會發生 不一定會發生(看個人體質)

成因 殺死大量細胞 破壞 DNA 結構

低限劑量 有低限劑量,照射超過一定劑量就會發

沒有低限劑量,只要有照射就可能發 (threshold dose) 生(有閾值);短時間內暴露於

大量輻射

生,但不一定發生;潛伏期很

長(沒有 劑量所致 閾值)

嚴重程度和暴露量

嚴重程度和暴露劑量成正比,劑量越高

嚴重程度和暴露量無關,全有或無 越嚴重

發生機率和暴露量

發生機率和暴露量無關,但當超過閥值

發生機率和暴露量成正比,暴

露量越高越有可能發生 會影響到全部 (只是有可能不是一定)

舉例 放療造成的口腔黏膜炎 射線造成的癌症、遺傳問題

放射線造成的白內障(cataract) 基因突變(heritable defect)

皮膚紅腫(skin reddening) 白血病(leukaemia)

分類

分急性效應(Acute effect)與延遲效應

只有慢性晚發的生物效應:致癌、遺傳 (補充) (Late effect);急性效應如急

性輻射症

基因突變,例如白血病、甲狀腺癌、食 候群(Acute radiation

syndrome),延遲

道癌、腦神經系統癌症、唾液腺癌 效應如白內障及不孕症等

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● Deterministic effects on cells 確定性效應

a. Nucleus 比起 cytoplasm 更容易受到破壞,其中敏感區是染色體中的 DNA。

b. Chromosome aberration:DNA 被破壞後會使染色體在分裂時產生問題稱之。

c. Reproductive death 生殖死亡

分裂快速的細胞(e.g. 腸道、造血)比較容易被輻射傷害,這些細胞可能會有

mitotic delay 和 cell death(通常在 mitosis 時),而細胞失去 mitosis 的能力稱作

reproductive death。

當細胞要分裂的時候身體就會去檢視細胞染色體有沒有問題 ,如果有問

題的細胞身體就會殺掉它,造成細胞的死亡。

有以下三種機制:

(1) DNA damage DNA 損傷

(2) Bystander effect 旁效應

細胞受到輻射損傷時,會分泌物質到鄰近正常細胞,造成這些細胞死

亡。

(3) Apoptosis 細胞凋亡

~補充~ 97 共筆

Reproductive celldeath

1.在分裂時產生細胞溶解,細胞被認為是被輻射消毒了。

2.分裂細胞死亡是游離輻射造成的細胞死亡的模式中最為常見的一種。

Interphasedeath(apoptosis)

1. 分裂期間死亡是由細胞凋零的步驟產生的。

2. 細胞凋零是一種活躍的細胞死亡模式,包含生化及型態的明顯特徵:

(1) Endonuclease activation.(cell lysis)核酸內切脢的活化(細胞溶解)

(2) Chromatin condensation and margination (phagocytosis)染色質

濃縮及遷移(吞噬作用)

(3) Cellular shrinkage and fragmentation 細胞萎縮及破裂

3.由於其生理學角色及嚴格的基因調控,細胞凋零經常被稱為”有計畫的細

胞死亡”。

4.在經過輻射傷害後的細胞死亡與細胞分裂無關者,稱為分裂期間死亡。

5.在受到輻射暴露數小時後產生,解釋了此細胞型態對於游離輻射的高敏感度。

d. radio sensitive cell type 對放射線敏感的細胞類型

(1) a high mitotic rate 高細胞分裂率

(2) undergo many future mitoses 經過許多未來的有絲分裂

(3) Most primitive in differentiation 最原始的分化一些複製比較快的細胞,會一

直檢視有沒有不正常細胞,比較容易產生 reproductivedeath。

(4) 例如:皮膚、basal layer、腸(胃)黏膜細胞、精蟲細胞,這些細胞對放射線

敏感度都較高,較容 易產生病變。反之如果是越原始的細胞對於放射線

的敏感度就比較差,例如:分化已經在很末期的神經細胞,因此大腦對放射

線的敏感度很低。

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● Deterministic effect on tissue and organs 分成兩種效應:

a. short-term 短期

(1) 數天或數周後發生細胞死亡。

(2) more sensitive in proliferative organ 對輻射敏感的組織和器官容易發

生。

(3) short-term effects 都是因為細胞死亡才造成的反應,例如:做完放射線

治療造成嘴破(oral mucosa cell death)。

b. long-term 長期

(1) 數月或數年。

(2) 器官組織流失並被 fibrous connective tissue 取代。

除了造成細胞流失身體,還會 repair,此 repair 是纖維化,不會補回原

本細胞。例如:

嘴破之後產生的 scar。

(3) 因微血管損傷而造成。

(4) 無論是輻射敏感或是不敏感的組織和器官都有可能發生。

● Radiotherapy in the oral cavity

a. 一些 radiosensitive 的 tumor 會做放療,如 SCC。

b. 分段(Fractionation)給 x-ray dose 比一次給大量的 dose 好。

c. 課本的例子:

Fractionation schedule of radio therapy 放射線治療的分餾計畫

(1) 2Gy daily

每天給予 2Gy 的劑量。

(2) 6-7week

一共治療六至七週(每週給予五天的治療)。

(3) total 64-70Gy

所以總共接受約 64-70Gy 的劑量。

(4) 反應都會有自己的 threshold,1~2Gy 的劑量即可能造成噁心嘔吐,若給予

更高劑量可能會造成造血抑制,因此將總放射劑量分次給予,避免造成更

多的問題。而分段治療中間的休息可讓組織有機會修復。

● Oral mucosa membrane

a. Oral mucosa membrane 的基底層是由快速分裂且輻射敏感的幹細胞所組成。

(Basal layer-radiosensitive 即使將放射線分次給予,但 2Gy 仍屬高劑量,因此對高代謝率的 oral mucosa(口腔黏膜) 影響較大,尤其是 basal layer 有更高的 radiosensitive。)

b. Mucositis 口腔黏膜炎:

(1) 開始治療後約 2 周,這些細胞死亡掉一些,讓 membrane 出現 inflammation

和 redness。

(2) 當治療繼續,被照射的黏膜會和下面的 connective tissue 脫離,形成白黃的

偽膜(pseudomembrane)就是脫屑性上皮層(desquamated epithelial

layer) 。

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(3) 治療結束時,mucositis 變得很嚴重,難以吃東西,可能要表面麻醉才能吃

東西。

(4) 要防止白色念珠菌的二次感染。

(5) 治療完成後黏膜會快速恢復(通常 2 個月內),但黏膜會萎縮、變薄且血管

減少。

96 補充

Oral mucous membrane 口腔黏膜

1. 口腔黏膜的基底層(basal layer)是由快速分化並對放射線敏感的幹

細胞組成的。

2. 在放射治療第二週,口腔黏膜開始產生許多紅腫發炎(redness and

inflammation),也就是黏膜炎 (mucositis)。

3. 當治療繼續,口腔黏膜會和下方的結締組織分離,然後形成白或黃色

的偽膜(pseudomembrane),也就是脫屑性上皮層

(desquamated epithelial layer)。

4. 當放射治療末期,黏膜炎嚴重程度達到高峰,病人難以吞嚥食物,

吃東西需要表面麻醉;此時白色念珠菌(candida albicans)的二次

感染是最常見的。

5. 放射治療完成後,口腔黏膜會快速的恢復,通常兩個月會修復完

成,但復原後的口腔黏膜會萎縮 且血管較少。

● Taste buds 舌頭味蕾

a. 輻射很敏感,治療時的劑量可能造成味蕾變性

b. 常在放療的第二到第三周發現味覺改變

(1) 舌頭後 2/3:苦、酸

(2) 舌頭前 1/3:甜、鹹

c. 影響是可逆的,60-120 天後可以恢復。

● Salivary glands

a. 唾液腺的薄壁組織是對輻射很敏感的(腮腺最敏感)。唾液腺也有他的

threshold,並非一照到放射線就出問題,通常是累積到 20-30Gy 才會。

b. 腮腺大部分由 serous cell 組成,所以放射線敏感度較高。

c. 漿液細胞放射線敏感度較黏液細胞大。

Mucositis

※和一般 ulcer 的判別:ulcer 通常為一個一個

或是可以看到像是融合的樣子。而放射線治療

患者的 mucositis 則很像被硫酸流過。

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d. 開始放療後的幾周內唾液分泌會減少(dose 相關),當照射量達到 60Gy 時,

唾液量會幾乎少到 0 嘴巴會變乾燥(Xerostomia)和脆弱,吞嚥困難且疼痛。

(剛開始的幾週口水量會降低。放射治療幾個月後,發炎反應就會變得更慢

性,腺體會慢慢的顯現纖維化、脂肪細胞浸潤、細血管喪失和伴隨著薄壁組

織退化,這就是所謂的口乾症。嘴巴會變得脆弱敏感, 吞嚥也會變得困難。

兩邊腮腺同時被輻射照到的病人會比輻射只照到一邊腮腺的病人還 會抱

怨有口乾和有困難咀嚼與吞嚥的情況。用 IMRT 強度調控放射治療(Intensity

Modulation RadiationTherapy,簡稱 IMRT)可以減少口乾症的發生。頭頸部

的放射線治療對唾液腺有更大的影響)

e. 一般人的口水 pH 值約為6.5,放射線治療的患者則降為5.5左右(下降1左右)。

較強的酸性會影響牙齒的結構(補充:此 pH 值已經低到可以讓正常琺瑯質

開始脫鈣)。

f. 口水對酸鹼緩衝能力下降。接受放射治療的病人的唾液會比正常人還要黏

稠,因為漿細胞比黏液細胞還要輻射敏感,在放射治療期間,唾液的緩衝

能力下降高達 44%)。

g. 如果有一部分的主唾液腺沒被傷害的話,那麼口乾症狀通常在 6 到 12 個月

就會回復到正常因為殘餘唾液腺組織會代償性肥大慢慢調節補償回來,唾

液分泌恢復至正常功能。

h. (補充)受到影響的唾液腺體只有一部份,其他的唾液腺是可以補償流量的。

但是如果影響到 了全部的唾液腺,那後續的影響就會大很多。因此現在做

放射線治療會盡可能的多做定 位,為放射線治療的病人做一個 mask,讓放射

線能夠更精準的照射在我們想要的位子。

i. (補充)如果被破壞大部分唾液流量持續減少一年以上的話,之後就會很難有

明顯的痊瘉,對病人的影響是終其一生的。目前放射線治療,盡可能做定位,

愈精準愈好減少無辜器官受波及

j. 開始接受放射治療後就有可能馬上發生發炎反應,尤其牽涉漿液性腺泡。

Salivary gland 正常狀況下

serous gland 漿液腺,淡染較清澈

mucous gland 黏液腺,濃染顏色深

salivarygland 經過放射線治療

serous gland 腺泡量變少,剩下導管以

及纖維化部分,因為唾液 pH 值由

serous gland 與 mucousgland 調控,若有

腺泡分泌量上的改變就會影響 pH 值

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● Teeth 牙齒 婷里

a. 兒童的下顎接受放射治療可能會顯現出恆齒的缺陷,如:牙根發育遲緩、

牙齒發育不全、單一或多顆牙齒未能成形(Retarded root development, dwarfed

teeth, failure to form one or more teeth) (1) 如果牙齒在鈣化前暴露輻射的話,輻射可能會破壞牙胚。

(2) 牙齒開始鈣化後才被輻射照到,可能會抑制細胞分化導致畸形與制止整體

的成長。

(3) 受暴露的牙胚可能會遲緩或中止牙根形成,造成牙根型態上改變,長的比

較奇怪。 但是牙齒的萌出機制相對地是較耐輻射的,所以被輻射感染的牙

齒跟變形的牙根還是會萌出。

(4) 一般而言,破壞的嚴重程度是取決於劑量。

b. 成人牙齒是較能耐輻射的。

(1) 輻射照射後,牙髓組織顯示長期纖維萎縮。

(2) 輻射不會改變 enamel, dentin, cementum的晶體結構,也不會增加溶解度

【國考 99-1-73】發育中牙齒落受到高劑量輻射照射,下列何者最不可能

發生?

(A) Retarded root development (B) Dwarfed teeth(C) Failure to

form teeth (D)supernumerary teeth (贅生齒) ANS:(D)

Radiation caries 放射線齲齒

a. 放射線齲齒是一種猛爆性(rampant)的蛀牙,可能發生在接受放射治療療程

時有暴露到唾液腺的病人。(組織學上和一般蛀牙一樣,差別在快速及廣

泛。)

b. 原因:

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(1) 放射治療後,常在菌株發生了明顯的變化,Streptococus mutans,

Lactobacillus, and Candida 增加,前兩種都是造成蛀牙的細菌。

(2) 唾液腺與唾液的改變流量變少,缺乏正常唾液的清潔過程,碎屑會快速的

累積、酸鹼值下降、緩衝能力變少、黏性增加。

(3) 口乾症的殘留唾液也有低濃度的鈣離子,造成牙齒構造的更大溶解度與減

少再礦化。

(4) 黏膜受傷,病患感到疼痛而不刷牙。

放射線本身不會直接影響放射線齲齒的進行快慢,而是以間接作用(ex.

唾液量減少,pH 值下降等)而造成齲齒。

【國考 97-2-80】放射線齲齒主要與下列何者相關?

(a) 唾液減少(b)唾液之 pH 值降低(c)唾液之黏性增加(d)緩衝作用之降低

ANS:(B)

c. 臨床上,有三種類的放射線齲齒存在:

(1) 牙齒的 buccal, occlusal, incisal(最常見):

一般 caries 發生在不容易刷到的地方 groove、proximal 處,不會發生

在 buccal、lingual 處,因為頰側與舌頭運動清潔牙齒表面。

(2) Cervical處的 cementum和 dentin,會導致 loss of crown:

主要是包含牙骨質與牙本質的頸部,蛀一整圈,這些病變可能是在牙齒

周圍發生然後就喪失

牙冠。

(3) 整個牙冠看起來黑色素沉澱,切端邊緣可能嚴重的磨損。

(4) 預防上最重要的是要有好的 oral hygiene:

topical fluoride and OHI 減少放射線齲齒的最好方法是增進患者的

OHI、讓患者認真的刷牙,或是有唾液的補充品,但是這並不能改變

口腔內的常態菌株;另外可以請患者到醫院塗氟膠,或是每天用訂製

的 tray 塗上 1% neutral sodium fluoride gel 五分鐘(濃度較低者)。 但是

要提醒患者氟膠只是降低蛀牙的機率,平常還是需要刷牙的。

【學長姐補充】

(1) 使用局部氟化物會讓輻射造成的變形鏈球菌(S. mutans)延遲生長

六個月。

(2) 除了使用局部氟化物外,避免飲食蔗糖可以進一步降低變形鏈

球菌(S. mutans)與 乳酸桿菌(Lactobacillus)的濃度。

(3) 保持口腔衛生是非常地重要,放射線齲齒是一輩子的威脅。

(4) 如果有大範圍蛀牙或有牙周問題,通常在接受輻射治療前就會先拔

掉。 臨床上 radiation caries 與 rampant caries 猛爆性蛀牙類似,但差別在於:

猛爆性蛀牙多位於唾液線開口處,下排

牙齒尚完整,但 radiation caries 是全

部都蛀的很誇張。

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● Bone

a. 輻射對 bone 主要傷害的是對骨膜以及皮質骨的血管供應造成傷害。

b. 另外也會傷害 osteoblast 和 osteoclast(較少)。

c. 骨髓組織會缺血、缺氧進而缺少細胞。

d. 骨頭由哈氏系統構成,osteoblast(成骨細胞)是陷在 lacuna 中,由於哈氏小管過於細小,受到放射

性治療後,血液循環變得更差而造成骨膜及皮質骨中的血管壞死。血液供應不足也容易造成組

織修復不良。

e. Lacuna 變空,鈣化程度降低,變脆,當這些現象很嚴重的時候叫做 osteoradionecrosis。

● Osteoradionecrosis 放射性骨壞死(重要!!!)

a. 微生物的感染當我們對口腔進行放射性治療後,受到破壞的血管會造成血液供應的不良,若是

口腔中又有對外的開口(ex:拔牙的傷口、假牙造成的傷口、齲齒太深至牙髓等),使得細菌擁有

到達骨頭的管道,就會造成微生物的感染,但人體免疫系統又無法有效控制或排除感染(也因為

血液無法到達),就會造成一發不可收拾的骨頭壞死,稱之為 osteoradionecrosis(放射性骨壞死)。

b. mandible>maxilla 下頷骨>上頷骨

(1) 下頷較易受放射線治療影響(EX:口腔癌發生的位置),其接受的放射線較上頷多。

(2) 上頷多由海綿骨組成,血液供應較豐富,受感染時較易受到控制。

c. 建議治療前先接受牙科諮詢,若是患者同時需要牙科治療及放射性治療,建議先經過牙科諮詢後,

將真的需要拔除的牙齒拔掉,傷口也癒合後再行放射線治療,且假牙若容易造成傷口(便會造成內

部與外部連接的一個管道),也需在放射線治療前取下。

d. 避免在放療後六個月內接受 X 光片的拍攝。雖然牙科 X 光的劑量很低,但還是建議在放療後六

個月內,不要再讓組織接受放射線的照射,除非不得已不然都盡量避免。

圖為接受放射線治療後,所產生的骨壞死

現象,已經破壞到的皮膚,圖中有化膿的

產生,可以得知有微生物感染。

X 光片可看出 moth-eaten 的樣子。

~97 補充~

a. 口腔區域的癌症治療通常包括照射下頷或上頷。

(1) 對成熟骨頭的主要傷害是因為放射線破壞了骨膜與骨皮質的血管,這些血管本來就很稀疏。

(2) 輻射也會對造骨細胞造成破壞,對於噬骨細胞的傷害會比較輕。

(3) 照射後,正常的骨髓可能會被脂肪骨髓與纖維結締組織取代。

(4) 骨髓組織變成血管不足、缺氧和細胞不足。

(5) 另外內膜變得萎縮,呈現出缺乏活性的造骨細胞與噬骨細胞且有些緻密骨的空隙是空的,這就是

壞死的跡象。

(6) 礦化程度可能會減少,導致易脆或讓正常骨頭改變。

(7) 當這些變化很嚴重時,結果會讓骨頭死亡與骨頭會外露,這個病情就是稱為放射性骨壞死。

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b. 放射性骨壞死是在輻射後骨頭發生的最嚴重臨床併發症狀。

(1) 下顎的血管減少使得骨頭很容易受口腔的微生物的感染。

(2) 造成這個骨頭感染可能是因為輻射造成口腔黏膜分解也可能是因為假牙造成的酸痛或拔牙、透

過牙周病變或放射線齲齒而造成口腔黏膜機械性損害。

(3) 這種感染可能會導致輻射後骨頭的傷口難以癒合。

(4) 這比較常發生在下顎可能是因為上顎有比較多的血管且下顎本來就比較常照射輻射。

(5) 骨頭吸收輻射的劑量越高就越容易導致放射性骨壞死。

c. 病患在要放射治療前應該要先讓牙醫檢查過牙齒,這樣可以將放射線齲齒與放射性骨壞死的可能

性降到最低。 (1) 修補全部蛀牙病變可以降低放射線齲齒的產生且最初的預防就是有良好的口腔衛生與每天塗局

部氟化物。

(2) 放射性骨壞死與感染可以經由移除所有廣泛蛀牙的牙齒或牙周支持不佳的牙齒和調整假牙來減少

避免義齒性口瘡(denturesores)。

(3) 輻射照射後應該要避免拔牙。

(4) 當牙齒一定要拔的話,那麼牙醫師應該要用非創傷性手術技巧來避免骨膜提升與給予抗生素。

d. 通常病患有受過放射治療的話會需要 X 光片檢查來輔助臨床檢查。 (1) X 光片對蛀牙的早發現特別的重要。

(2) X 光片所暴露的輻射劑量跟放射治療比的話根本就微乎其微,所以不應該當作延遲照 X 光片的理

由。

(3) 不過放射治療的六個月之內,盡量不要做 X 光片因為要讓黏膜復原。

● musculature 放射線治療對肌肉組織的影響

a. 輻射可能造成發炎和纖維化並造成咬肌或翼內肌攣縮,以及牙關緊閉(trismus)。

b. 放射線治療後的兩個月內產生控制口腔開閉的肌肉主要是咬肌及翼內肌,所以在接受放射性治療後,

容易產生攣縮的現象,通常會在治療後的兩個月內發生。 c. 運動計畫若產生此現象後,患者無制訂適當的運動計畫,則肌肉受到放射性治療後產生的纖維化組

織便不會消失,嘴巴就會張不開,所以在患者口腔狀況痊癒的差不多後,就會開始鼓勵患者練習張口運動,以避免日後嘴巴張不開的情形發生。

~97 補充~

a 輻射可能造成發炎與纖維化讓咀嚼肌肉攣縮與張口困難。 (1) 通常咬肌或翼狀肌也包括在內。

(2) 張口困難通常在放射治療兩個星期內就會開始。

(3) 運動課程可能對增加嘴巴張開距離有幫助。

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11 101 級牙放共筆 W2

補充 97 共筆

a 下方橫軸是病變的時間,顏色越深表示越嚴重,例如味覺喪失會在 1 週後出現,第 6 週時最嚴重, 但在療程結束後會慢慢恢復,最後恢復正常;黏膜炎約在 2 週內發生,10 周內恢復正常;

口水分 泌過少會再第 2 週出現,一直持續下去無法恢復;而 Radiation caries 則是在療程快結束時出現, 一直持續存在,無法恢復;此外,最嚴重的屬骨放射性壞死會在療程後過很久出現,出現了就無 法恢復正常,現在因為照射技術的進步,較少出現。

b Radiationcaries 並不是因為放射線直接造成蛀牙,而是因為放射線先成口水分泌減少,從而影響 口水殺菌能力以及溶解食物的能力,導致牙齒容易形成蛀牙,甚至會斷裂(如右上圖)。

【考古】牙科的放射暴露量超過 mGy 容易造成唾液腺癌。 Ans:500

● Deterministic effects of whole-body irradiation 全身一定會發生的反應分成兩類:

a. Acute radiation syndrome 急性輻射症狀

(1) prodromal period 前驅期(早一點)

幾分鐘到幾小時。

暴露量到 1.5Gy 後出現

一個放射線劑量的單位,一張全口牙科的放射線牙科檢查大約 0.25mGy,所以牙科放射線治療

並不會達到此劑量。

可能涉及自主神經系統(尚不清楚原因)。

厭食、噁心、嘔吐、腹瀉、虛弱和疲勞。

(2) latent period 潛伏期(晚一點)

Prodromal period 後,會進入 latent period 這時不會有任何症狀。

這段 period 的持續時間與 dose 有關。

(3) 造血系統症候群(Hematopoietic syndrome)

2-7 Gy 前驅期之後是潛伏期,此時症狀都會消失,約超過數禮拜會再出現症狀。

如果劑量增加到 2~7GY,就會對造血功能有所抑制。

輻射會傷害骨髓和脾臟。

infection(顆粒球↓)、hemorrhage(血小板↓)、anemia(紅血球↓)

造血功能下降(hematologic depression),而會有再生性不良貧血問題。造血功能出問題,白血球

的製造也會有問題,因此免疫力會下降。血小板也會受影響而變少,容易出血。紅血球數量下

降,便會造成貧血。

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可能死亡。

[補充] 造血系統症候群(Hematopoieticsyndrome):全身性輻射照射約 2-7Gy 會傷害骨髓內的造血幹細胞 和脾臟,

因為他們的高分裂能力與分化能力而對放射線特別敏感。在這範圍下的 x 光劑量,會導致循 環顆粒細胞、血小板、

及紅血球量大幅下降(rapidfall),減少速度和血球壽命有關(顆粒性球壽命短, 數天會下降;紅血球壽命較長,下降

較慢)。臨床上的症狀包括感染(infection),出血(hemorrhage)和 貧血(anemia),若是因造血系統症候群死亡,通常

發生在接受放射線照射後 10-30 天內。

(4) 腸胃道症候群(gastrointestinalsyndrome)

7-15 Gy 傷害腸胃道黏膜。

劑量更高時會對腸胃道產生影響,因為腸胃道細胞一直分裂,因此對放射線敏感。當這種狀況

時會容易拉肚子,腸胃道的吸收力變差,體重減輕、流失電解質、腸胃道細菌可能侵入體內造

成敗血,且因為免疫力低落,死亡率更高。

(5) 心血管與中樞神經系統症候群(CVA&CNS syndrome)

>50 Gy die in 1-2 days 1~2 天內死亡。

當輻射暴露達 50 Gy 時,受害者會在 1-2 天內死亡。少數受到如此高輻射暴露的人在死亡前幾小

時會呈現循環系統崩解(collapse of circulatory system)以及血壓急速下降(precipitous fall in blood

pressure),也會有心肌壞死的現象。受害者也會呈現神經系統廣泛被破壞造成的間斷的恍惚、不

協調且沒有方向感、抽搐現象。

*Essential table 4-1 接受全身大劑量輻射暴露的急性效應統整

劑量 全身影響

0.25Sv 無。

0.25-1.0Sv 輕微的血液改變,例如白血球數量減少。

1-2 Sv 三小時內會嘔吐、疲倦、食慾下降、血液改變。會在幾個星期內恢復。

2-6 Sv 兩小時內會嘔吐、嚴重的血液改變、兩星期內會掉髮,一個月到一年能恢復 70%。

6-10 Sv 一小時內會嘔吐、腸受到傷害、嚴重的血液改變、兩星期內有 80-100%

會死亡。

>10 Sv 腦死、昏迷、死亡。

b. late effects 慢性輻射症狀(幾年以上)

(1) 發育遲緩及發展有問題,越年輕時受到照射越明顯。

(2) cataracts 白內障:原因來自熱輻射,眼睛的蛋白質變性凝固而發生,但這是比較晚期才會發生的事

情。

(3) 從每次給予單劑量 0.6Gy 至 5Gy 超過數週。

(4) 平均壽命縮短 4 個月左右。

c. Radiation effects on embryos and fetuses 輻射線對胚胎和胎兒的影響

(1) 胚胎和胎兒都是 radiosensitive 的。

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13 101 級牙放共筆 W2

(2) 在受孕後的幾天內若受到 2~3 Gy 的放射線照射,會造成死胎。

孕婦若受到放射線的照射,容易造成腹中胎兒畸形或死胎,除非必要,不然通常不建議孕婦

接受 X 光的照射,且 2~3 Gy 在臨床上為很高的照射劑量,現已少用。

(3) 受孕 8-15 週,中樞神經最 sensitive,若照射 1Gy 的輻射後有 43%造成心智遲緩。

(4) Threshold: 0.1-0.2 Gy

[補充] 放射線的單位

用於(Use) 劑量(Dose) SI 單位制

輻射療法

吸收劑量(absorbed dose) 1Gy(戈雷) =100cGy(厘戈雷) = 100rad(雷得) = 1 J/kg

輻射研究 活性(activity),放射強度劑量,每秒鐘

蜕變的次數

1Bq(貝克) = 1/s

輻射防護

等效劑量=生物劑量,只能使用在人類(因為 Sv 是以放射線照射在人體身上所產生的生物效應去計算)

1Sv(西佛) = 100rem(倫目)

= 1 J/Kg

現今使用的單位(SI): ★重要!!! Gy= Gray=吸收單位,Bq= Becquerel=強度單位,Sv= Sievert=當量單位

★ 各單位所代表的意思和之間的轉換要記!!!

新單位(SI 制) 舊單位 兩者間的轉換

吸收劑量 Gray(Gy) rad 1Gy=100 rad

放射強度 Becquerel(Bq) Curie(Ci) 1Bq=2.7*10-11Ci

生物劑量(等效劑量) Sievert(Sv) rem 1Sv=100 rem

Exposure Coulomb/kilogram(C/kg) Roentgen(R) 1C/kg=3876R

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● Stochastic Effects

主要可分為兩個:有沒有可能會產生癌症? 有沒有可能會禍延子孫?

這兩個最大的差別是一個是造成體染色體 DNA 的改變,一個是造成生殖系統染色體的改變,如果有體

染色體 DNA 的改變的話就會禍延子孫,如果沒有的話就不會遺傳到下一代。

a. Carcinogenesis

(1) 輻射可能作為 initiator→因 DNA 的破壞,讓一細胞不停分裂(最多人認為)

(2) 可能作為 promoter,刺激細胞分裂

(3) Loss of function in tumor suppressor gene

輻射高敏感性器官會誘導癌症放射治療後比較容易會產生癌症的器官

1. colon 結腸

2. stomach 胃,腸胃道的黏膜。

3. lung 肺有很高的氧氣,會造成細胞破壞,破壞後就會需要恢復,比較像是 promoter 的角

色。

4. bone marrow(leukemia) 骨髓(白血病)不斷製造紅血球和白血球。

5. female breast 女性乳房

b. Heritable effect 遺傳效應

(1) 與 carcinogenesis 最大的不同是 heritable effect 的輻射損傷是再生殖系統染色體。

(2) 男性比女性對放射線敏感,男性精蟲一生不斷分裂的關係,所以對男性的影響是比女性較大的。

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考古題 1. 有關法國學者 Bergoni 和 Tribondeau 對有關放射線高敏感度之細胞的敘述,下列何者錯誤?

(A)高分裂頻率(high mitotic rate)

(B)對較多的分裂細胞(many future mitoses)

(C)分化較原始的細胞(primitive differentiative cells)

(D)淋巴球對放射敏感是因為細胞較原始

【103-34】【101-11】

解答:(D)

參考:國考

解析: W2 P3 放射線敏感細胞的特徵有三:

(1) a high mitotic rate 高細胞分裂率

(2) undergo manyfuturemitoses 經過許多未來的有絲分裂

(3) Most primitive in differentiation 最原始的分化一些複製比較快的細胞,會一直檢視有沒

有不正常細胞,比較容易產生 reproductivedeath。

2. 下列何種潛伏效應與低劑量之全身照射有關?

(A)休克 (B)顎骨骨髓炎 (C)白內障 (D)白血病

【103-37】【101-16】

解答: (D)

參考:W2 P11,12

解析:造血系統症候群(Hematopoietic syndrome)

2-7 Gy 前驅期之後是潛伏期,此時症狀都會消失,約超過數禮拜會再出現症狀。

如果劑量增加到 2~7GY,就會對造血功能有所抑制。

輻射會傷害骨髓和脾臟。

infection(顆粒球↓)、hemorrhage(血小板↓)、anemia(紅血球↓)

造血功能下降(hematologic depression),而會有再生性不良貧血問題。造血功能出問題,白血球

的製造也會有問題,因此免疫力會下降。血小板也會受影響而變少,容易出血。紅血球數量下

降,便會造成貧血。

可能死亡。

3. 下列放射線所引起的生物效應,何者為不可逆的反應?

(A)口腔炎(mucositis) (B)張口困難(mouth opening limitation)

(C)味覺喪失(loss of taste) (D)唾液線破壞(salivary gland destruction)

【103-40】【101-20】

解答:(B)

參考:長庚醫院口腔外科部 + W2 P10

解析:口腔黏膜下纖維化是口腔黏膜一種侵襲性纖維病變,根據流行病學研究學上顯示,大多數吃檳

榔者將於不等期間罹患口腔黏膜的病變。其中以口腔黏膜下纖維化最常見,依據口腔外科門診

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的統計,約有 8 成的口腔癌是和吃檳榔有關,…………………………………..,病人求診的原

因大都是疼痛及張口困難,此種病症是一種不可逆的癌前病變。

Irreversible cell injury 不可逆性損傷的定義:

當把傷害細胞的外界因素除去之後,細胞還是不能恢復成原本的樣子。通常當外界所承受的刺

激因素所持續的時間拖長或增加了強度導致細胞無法恢復正常狀態

4. Please fill in the following blank for radiation units.

Quantity SI unit Traditional unit

Exposure 41.__________________ 42.__________________

Absorbed dose 43.__________________ 44.__________________

Equivalent dose 45.__________________ 46.__________________

Effective dose 47.__________________ 48.__________________

Radioacitvity 49.__________________ 50.__________________

【103-41~50】【102-36~45】【101-51~60】

解答:(D)

參考:W2 共筆,P.12

解析:

★ 各單位所代表的意思和之間的轉換要記!!!

新單位(SI 制) 舊單位 兩者間的轉換

吸收劑量 Gray(Gy) rad 1Gy=100 rad

放射強度 Becquerel(Bq) Curie(Ci) 1Bq=2.7*10-11Ci

生物劑量(等效劑量) Sievert(Sv) rem 1Sv=100 rem

Exposure Coulomb/kilogram(C/kg) Roentgen(R) 1C/kg=3876R

5. 牙科放射劑量低,但最仍需注意的是?

(A) Deterministic effect (B)Stochastic effect (C)Late effect (D)Side effect

【102-26】

解答:(B)

參考:W2 共筆,P.2 表格

解析:因為放射線會造成的癌症、遺傳問題,即 Stochastic effect

6. 下列放射線治療引起的破壞,何者為不可逆反應?

(A) Oral mucosa (B)Taste bud (C)Salivary (D)Musculature

【102-32】

解答:(D)

參考:W2 共筆,P.4.5.9

解析:

(A)(B)C)皆可逆

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17 101 級牙放共筆 W2

(D)運動計畫若產生此現象後,患者無制訂適當的運動計畫,則肌肉受到放射性治療後產生的纖維化

組織便不會消失,嘴巴就會張不開,所以在患者口腔狀況痊癒的差不多後,就會開始鼓勵患者

練習張口運動,以避免日後嘴巴張不開的情形發生。→不可逆

7. As shown in figure, in a dental X-ray beam there three means of beam attenuation:

(A)

(B)

(C)

In addition, about__% of the primary photons pass through the patient

___ interaction

【102-46~50】

解答:(A)Compton scattering

(B)photoelectric absorbtion

(C)Coherent scattering

9% , without

參考:W2 共筆,P.1

解析:

8. 牙科用 X 光機所產生的生物效應,最令人關心的是?

(A)制動效應(bremsstrahlung) (B)間接效應(indirect effect)

(C)直接效應(direct effect) (D)光電效應(photoelectric effect)

【101-4】

解答:(B)

參考:W2 共筆,P.1

解析:Indirect effect:

輻射線由水分子吸收,產生自由基,對生物體造成損害,佔輻射線對生物體作用的 2/3。

輻射線由於和水作用而產生游離自由電子,此自由電子作用於生物分子外之其他分子,而產

生自由基(free radical),此自由基再去攻擊生物分子(切斷 DNA 鏈),造成損害。台灣醫療上都

是間接作用。

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9. 發生急性輻射傷害時,產生骨髓症候群時的初期表徵為何?

(A)紅血球減少 (B)血紅素降低 (C)白血球減少 (D)血小板減少

【101-9】

解答:(C)

參考:國考/W2 p.10-11

解析:見表格中 0.25~1.0Sv, 輕微的血液改變,例如白血球數量減少。

10. 放射線會引起全身效應,其中利用現代醫療尚有機會治療的為下列何者?

(A)造血器官徵候群 (B)腸胃器官徵候群

(C)心血管系統徵候群 (D)中樞神經徵候群

【101-10】

解答:(A)

參考:國考/W2 p.10-11

解析:造血器官症候群為接受劑量 2-7 Gy,相較其他為較少的劑量,可對照表格。