Strålningsbiologi

Question 1

Strålningsbiologi

Answer 1

• Joniserad strålning
• Strålning = transport av energi
• Joniserad strålning = strålning (EM eller partikel) med så pass hög energi att den
  frigör elektroner från atomer och därigenom skapar joner

Question 2

Fysik > kemi > biologi

Answer 2

• Strålning deponerar energi i en valselektron vilket slår den fri och atomen blir en jon
• Atomer och joner > olika kemiska egenskaper > påverkar molekylen som atomen
  är/var bunden till
• Förändrande kemiska förändringar > resultatet kan påverka biologin

Question 3

Vart är cellen som mest känslig?

Answer 3

DNA: i kärnan är känsligast gällande strålning

Question 4

Beskriv olika DNA-skador;

Answer 4

Enkelsträngad – kan repareras rätt så enkelt > ”mallen” finns kvar

• Dubbelsträngad – mer komplicerad > vid reparation kan det gå fel vilket påverkar
  DNA-strukturen
• Basskador och vätebildningsbrott – mindre vanliga > kan oftast repareras utan
  större problem > kan dock gå fel

Question 5

Skada - vad händer vid en misslyckad reparation?

Answer 5

Lyckad reparation

• Misslyckad reparation > Aptos eller cancer

Question 6

Beskriv olika tidsflöden;

Answer 6

O > beställning

• <10 upphöjt till -16 s = energi absorberas > excitationer, jonisationer
• <10 upphöjt till -5 = direkt och indirekta skador > bildning av fria radikaler
• Sekunder > biokemiska reaktioner
• Minuter > DNA-skador > ej celldöd eller celldöd > cellen dör > organismen dör
• Timmar > mutationer – reparation

Question 7

När är en cell som mest och som minst känslig?

Answer 7

Kopplat till cellcykeln

• Minst känslig i Go och senare i delen av S
• Mest känslig i G2

Question 8

Vad händer i G0 och senare delen av S?

Answer 8

G0 = Vilofas

S = DNA-syntes

Question 9

Vad händer i G2?

Answer 9

DNA ordnas i kromosomer

Delnings förbereds

Question 10

Hur kan vi minska riskerna vid behov av mycket strålning?

Answer 10

• Dela upp exponeringarna till flera olika tillfällen
• Finns då chans för celler att delas och organen kan återhämta sig
• Minska risken för negativa komplikationer vid t.ex. strålbehandling

Question 11

Vad är LET ett mått på?

Answer 11

Mått på takten som joniserande strålningen avger energi

Mäts i keV/um

Question 12

Beskriv Low LET

Answer 12

fotoner (röntgen och y), elektroner, B

Question 13

Beskriv High LET

Answer 13

protoner, a, neutroner, tunga joner

Question 14

LET - patientstrålning

Answer 14

För patientstrålning; högre energi > lägre LET

• Sannolikheten att partikeln reagerar med materia beror på energin

Question 15

Olika strålningstyper;

Answer 15

• Högt LET > generellt att strålningstypen är skadligare
• Partiklar är generellt skadligare
• Storleken på patienten spelar dessutom roll
• Alfastrålning > resulterar oftare i mycket fler närliggande skador i DNA > allvarligare
  skador

Question 16

Vad innebär RBE – relativ biologisk effekt ?

Answer 16

Relationen mellan Low LET och high LET strålning utifrån biologisk verkan

• RBE = dosen som ger effekten x för referensen strålning / dosen som ger effekt x för
  high LET strålning
• Referensen är Low LET strålning

Question 17

Vad är dos?

Answer 17

Energi som deponeras till en volym/vävnad/organ/person

Question 18

Tre typer av dos används;

Answer 18

Absorberad dos

Ekvivalent dos

Effektiv dos

Question 19

Vad är absorberad dos?

Answer 19

Absorberad energi per massenhet

• Enhet Gray (Gy), Joule/kg
• D = Limes absorberade energi / massenhet
• Massenhet = 0
• Dosen är för en ”masslös” punkt

Question 20

Vad är Gy (gray)?

Answer 20

Gray är en oerhört stor enhet

Question 21

Hur anpassar man efter helkroppsdos, organdos, radioterapi efter Gy?

Answer 21

• En helkroppsdos på 6 Gy dödar en människa
• Men det får en 6.0 W glödlampa att lysa enbart 1 sekund
• Organdoser = kan vara högre utan att patienten dör > det beror på hur stor del av
  patienten/organet som bestrålas
• Vid radioterapi > vanligt med tumördoser på 60 Gy > fraktionerat över flera
  omgångar, då kan få doser som under en längre tid byggs upp till över 6 Gy
• Normalt > inom röntgen > doser på mGy nivå

Question 22

Vad innebär Ekvivalent dos (Ht)?

Answer 22

Relevant för biologiska effekter av strålning i ett organ

• Olika typer av strålning > olika biologiska effekter
• WR = strålningsviktningsfaktorer
• Enheten här; Sievert (SV) > vi använder oftast mSV

Question 23

Beskriv effektiv dos;

Answer 23

• Den effektiva dosen > dosbegrepp > används relaterat till cancerrisker
• Enhet > SV
• WT = vävnadsviktningsfaktor

Question 24

Beskriv vad;

Absorberad, effektiv och ekvivalent dos tar hänsyn för;

Answer 24

• Absorberad dos > fysikalisk verkan > ingen hänsyn till biologin
• Ekvivalent dos > hänsyn till skillnaden i strålningens natur
• Effektiv dos > hänsyn till att olika vävnader har olika egenskaper

Question 25

Vad är Kollektiv dos?

Answer 25

Storhet, större sammanhang

• Kollektiv dos = genomsnittsdos för en grupp multiplicerad med antalet individer i den
  gruppen
• Enhet = Gray (Gy) eller Sievert (SV)

Question 26

Vilka effekter kan strålning resultera i?

Answer 26

Deterministiska effekter

• ”Akuta strålskador”
• Direkt kopplat till ett tröskelvärde för stråldosen

Stokastiska effekter

• Främst cancer
• Saknar tröskelvärde

Question 27

Beskriv Deterministiska skador

Answer 27

• Tröskelvärde = över denna dos framträder skadan
• Över tröskelvärdet > relevanta skadan
• Under tröskelvärde = skadan kan ej framträda

Question 28

Tröskelvärdet

Answer 28

• Ingen effekt på tröskeldosen
• Efter tröskeldosen > ökande dosen > ökande allvarlighetsgrad

T.ex. Chernobyl och Fukushima

Question 29

Akuta strålningsymtom

Answer 29

• Organgrupper drabbas på dosnivå;
  Blodbildande organ
  Magtarmkanalen
  Centrala nervsystemet

Question 30

Blodbildande organ

Answer 30

• Allvarligt vid doser över 3 Gy
• Sannolik död utan vård
• Mortaliteten är ej borträknad vid vård heller
• Kraftig ökad risk för infektioner

Question 31

Mag-tarmkanalen (5-15 Gy)

Answer 31

• Påverkar cellförnyelse
• Interna blödningar är vanliga
• Med vård är risken fortfarande stor för död

Question 32

Centrala nervsystemet (>15 Gy)

Answer 32

• Garanterad död, inom 2 veckor
• CNS slås ut
• Dos över 30 Gy > individen kommer dö inom 48 h

Question 33

Symtom på akut strålningssjuka

Answer 33

• Kräkningar och feber > inom några timmar
• Rätt vanliga symtom
• Sök vård om man varit i närheten av betydande strålning
• Extremt sällsynt med dessa skador

Question 34

Lokala deterministiska skador

Answer 34

• Beroende på område > dessa skador sällan fatala

- Skadan kan fortfarande ha stora effekter på liv och hälsa

Question 35

Vad är ett erytem?

Answer 35

• De flesta > lindriga (t.ex. solbränna)

- Högre doser > mycket allvarligare

Question 36

Tröskeldos och effekt; (Gy)

Answer 36

2 Gy > Erytem (övergående)
5 Gy > Allvarligare erytem med sårbildning
7 Gy > Permanent hårförlust
12 Gy > Nekros