影响电离辐射生物效应的因素主要分为辐射本身因素、机体因素和环境与照射条件三大类:
一、辐射相关因素
1.辐射类型与传能线密度(LET)
(1)高 LET 辐射(如 α 粒子、中子)电离密度大,相对生物效应(RBE)强,损伤更重。
(2)低 LET 辐射(如 X、γ 射线、电子)损伤相对较轻。
2.吸收剂量
(1)剂量越大,生物效应越明显,存在明显剂量–效应关系。
3.剂量率
(1)剂量率越高,单位时间损伤越集中,修复越不充分,效应更显著。
(2)低剂量率照射常因修复而减轻效应。
4.照射剂量分布(均匀性)
(1)局部照射损伤局限;全身照射更易引发全身性反应。
二、机体(生物)因素
1.物种与个体敏感性
(1)不同物种对辐射敏感性差异极大。
(2)同种生物个体间也存在敏感性差异。
2.细胞与组织敏感性
(1)遵循伯格尼–唐纳规律:分裂活跃、代谢旺盛、分化程度低的细胞更敏感。
(2)高度敏感:造血组织、淋巴组织、生殖上皮、胃肠上皮、胚胎组织。
(3)中度敏感:皮肤上皮、角膜、晶状体等。
(4)不敏感:神经细胞、肌肉细胞。
3.年龄
(1)胚胎、胎儿、婴幼儿最敏感;成年相对耐受;老年修复能力下降,敏感性又升高。
4.生理与病理状态
(1)妊娠、感染、缺氧、营养不良、肝肾功能不全等会增强辐射敏感性。
5.遗传因素
(1)染色体不稳定、DNA 修复缺陷等遗传病患者(如共济失调毛细血管扩张症)对辐射极度敏感。
三、照射条件与环境因素
1.照射方式
(1)急性一次性照射 > 分次 / 迁延照射
(2)全身照射 > 局部照射
(3)内照射(放射性核素进入体内)往往比外照射更危险且持久。
2.照射范围
(1)照射体积越大,效应越重。
3.防护与药物
(1)抗辐射药物、氧效应、温度等均可改变辐射效应。
4.氧效应
(1)富氧组织对辐射更敏感(氧增强比 OER);乏氧细胞更耐受。