OncoRay – National Center for Radiation Research in Oncology, Dresden Bi l i h Wi Biologische Wirkung k iionisierender i i d St Strahlung: hl Ganzkörperbestrahlung Prof. Dr. Wolfgang Dörr Stochastische vs. deterministische St hl Strahlenwirkungen ik Mutationen Krebsinduktion Deterministische Wirkung Organveränderungen O ä d (Haut, Blutbild, ...) Schw weregra ad Hä äufigkeiit Stochastische Wirkung LNT Dosis Wahrscheinlichkeit = Funktion der Dosis Schwellendosis Ausmaß = Funktion der Dosis Strahlenempfindlichkeit p der Gewebe Gy y akute Exposition p 0 2 4 8 12 16 20 24 28 32 36 Knochen Gehirn Darm Haut Lunge Leber Niere wachs. Knochen präpub Mamma präpub. Augenlinse Hoden Ovarien Knochenmark Gehirn in utero geringe mittlere schwere Effekte Strahlenbiologie der Normalgewebe und Strahlenschutz | Wolfgang Dörr | 40. Seminar über Versuchstiere und Tierversuche, 25.05.2011 LD50-Werte Viren Bakterien Protozoen primitive i iti Pfl Pflanzen Insekten Weichtiere Krustentiere Reptilien Amphibien p Fische höhere Pflanzen Vögel Säuger 1 10 100 103 Dosis [Gy] 104 105 LD50/30 Werte [Gy] LD50/30-Werte (homogene Ganzkörperexposition) Spezies Schaf S h f Schwein Zi Ziege Hund Kaninchen Maus Ratte Hamster Meerschweinchen Affen Mensch* Mensch LD50 (Gy) 1.55 1 55 2.0-4.0 2 30 2.30 2.2-4.5 8 40 8.40 5.0-9.0 6070 6.0-7.0 9.00 2 55 2.55 5.0-7.0 3 0-4 3.0 4.0 0 *geschätzt, da meist Behandlung Akutes Strahlensyndrom: zeitlicher Ablauf 1. Phase: Primär-/Initial-/Prodromalstadium ¾Störungen des Vegetativum: Übelkeit, Kopfschmerzen, Erschöpfung Erbrechen (<24 h p p.r.: r : ungünstige Prognose Prognose, Dosis>LD50/30) ¾zeitlicher Abstand zur Exposition: dosisabhängig 2. Phase: Latenzphase ¾Dauer dosisabhängig (Prognose!) 3. Phase: Hauptstadium, Hauptreaktionsphase ¾allgemeine g Symptome: y p Somnolenz,, Apathie, p , Anorexie,, Fieber ¾zerebrovaskuläres Syndrom ¾gastrointestinales Syndrom ¾mukokutanes Syndrom ¾hämatopoetisches Syndrom ¾Infektionen 4. Phase: prämortale Phase / Genesungsphase (chronischer Verlauf!) Akutes Strahlensyndrom: zeitlicher Ablauf Zerebrovaskuläres (neurovaskuläres) Syndrom ¾Dosisbereich: ¾Latenz: ¾Symptome: ¾Pathologie: ¾Überlebenszeit: Ü ¾Prognose: > 20 Gy 0.5-3 h Lethargie, Krämpfe Entzündungen, Hirnödem 2d hoffnungslos Akutes Strahlensyndrom: zeitlicher Ablauf gastrointestinales Syndrom ¾Dosisbereich: ¾Latenz: ¾Symptome: ¾Pathologie: ¾Überlebenszeit: ¾Prognose: 5-20 Gy 3-5 d Diarrhoe, Fieber, Spasmen, Hypovolämie Verlust der Darmschleimhaut 2 Wochen schlecht Akutes Strahlensyndrom: zeitlicher Ablauf (muko)kutanes Syndrom ¾Dosisbereich: ¾Latenz: ¾Symptome: ¾Pathologie: 5-20 Gy y 5-12 d Schmerz, Exsudation, Fieber, Infektion Haarverlust Ulzerationen von Haut, Mundschleimhaut ¾Überlebenszeit: 2-3 Wochen (Fläche!) g : schlecht ¾Prognose Akutes Strahlensyndrom: zeitlicher Ablauf hämatopoetisches Syndrom ¾Dosisbereich: ¾Latenz: ¾Symptome: ¾Pathologie: 1-10 Gy y 3 Wochen Leuko-, Thrombopenie, Blutungen, Infektionen Verödung des Knochenmarks ¾Überlebenszeit: ohne Therapie bis 2 Monate (Dosis!) ¾Prognose: bei Therapie gut Dosimetrie auf geweblicher Ebene: Biologische Indikatoren ¾Blutlymphozyten Dosimetrie auf geweblicher Ebene: Biologische Indikatoren ¾Blutlymphozyten ¾Haarfollikel Proliferationshemmung o e at o s e u g Abnahme der Haardicke Dosisbereich 1-10 Gy G aber: starke t k V Variabilität i bilität der d Basiswerte B i t Dosimetrie auf geweblicher Ebene: Biologische Indikatoren ¾Blutlymphozyten ¾Haarfollikel ¾Spermatogenese aber: früh nur invasiv erfassbar Prognosekriterien für akzidentielle Strahlenexposition b i basierend d auff dem d Unfall U f ll von Chernobyl, Ch b l nach h UNSCEAR 1989 Dosimetrie !!!