Samenvatting radiologie
Handouts van Will van de Sanden – ppt en losse handouts
Biologische effecten t.g.v. röntgenstraling
- De begrippen stochastische en niet-stochastische effecten, acute en late
effecten, somatische, teratogene en genetische effecten.
Onder invloed van straling kunnen cellen veranderingen in hun functioneren
vertonen.
Acute effecten = effecten die binnen enkele dagen na bestraling optreden. Zoals
erytheem en het maag-darmsyndroom. De belangrijkste algemene acute effecten
bestaan uit het optreden van vaat- en bindweefselveranderingen in het bestraalde
gebied.
Late effecten = effecten die zich lange tijd verborgen houden en uiten zich pas na
enkele of zelfs tientallen jaren na bestraling. Zoals leukemie en genetische schade.
De late effecten omvatten vooral de inductie van nieuwvormingen en een versnelde
veroudering van het lichaamsweefsel.
Stochastische effecten = vertonen een dosis-effectrelatie die een
waarschijnlijkheidskarakter laat zien. Dit betekent dat er voor stochastische effecten
geen drempelwaarde bestaat, maar dat bij elke hoeveelheid straling de mogelijkheid
van het optreden van effecten bestaat.
Niet stochastische effecten = worden gekenmerkt door een voorspelbaar verband
tussen dosis en effect, en de aanwezigheid van een drempelwaarde. Wanneer een
bepaalde dosis boven de drempelwaarde wordt toegediend, zal het betreffende
effect altijd optreden. Herstel is (gedeeltelijk) mogelijk.
Somatische effecten = Somatische effecten treden op bij het bestraalde individu
zelf. De effecten kunnen acuut of laat zijn, stochastisch of niet-stochastisch
Teratogene effecten = Teratogene effecten zijn het gevolg van bestraling van
embryonaal weefsel. Het zijn somatische effecten, maar in verband met de
verschillen tussen het zich ontwikkelende embryo en het postnatale individu, worden
de teratogene effecten apart behandeld.
Genetische effecten = Genetische effecten worden veroorzaakt door beschadiging
van een gen (gen mutatie) of door veranderingen aan een chromosoom. De
chromosoomafwijkingen kunnen ook het gevolg zijn van het foutief uiteengaan van
een of meer chromosomenparen tijdens de eerste of tweede reductiedeling (non-
disjunctie).
- De relatie tussen stralingsdosis en somatische, teratogene en
genetische effecten.
Somatisch Lage en zeer lage doses kunnen de tumorinductie verhogen. Omdat
dit tot de late effecten behoort, is het veelal niet mogelijk bij optreden een causaal
verband vast te stellen met de bestraling. Experimentele gegevens laten zien dat de
dosis-effectrelatie in eerste instantie lineair is.
Het is nog niet zeker of het herhaald toedienen van kleine stralingsdoses resulteert in
een zelfde risico als het in één keer toedienen van de totale dosis. Mogelijkerwijs
hebben de cellen enig vermogen tot herstel na een kleine dosis.
, Teratogeen Welke gevolgen er optreden bij embryonale bestraling, blijkt sterk
afhankelijk te zijn van het tijdstip van bestraling in relatie tot de ontwikkelingsfase van
het embryo. Bestraling met een hoge dosis gedurende de pre-implantatiefase (tot
circa anderhalve week na de conceptie) resulteert in prenatale sterfte. Bestraling na
de eerste periode van zes weken geeft een veel lagere kans op misvormingen. Tot
aan de geboorte moet rekening worden gehouden met de inductie van tumoren,
analoog aan de risico’s voor individuen post partem. Er zijn aanwijzingen dat de
stralingsgevoeligheid vóór de geboorte groter is dan daarna. Een verklaring hiervoor
is dat het snel delende weefsel van embryo en foetus gevoeliger is voor
stralingsschade, zoals ook het geval is bij snel delende weefsels na de geboorte.
Genetisch Ook bij de dosis-effectrelatie van genetische afwijkingen zijn er geen
aanwijzingen voor het bestaan van een drempelwaarde.
- De processen die een rol spelen bij de interactie van straling en
biologisch materiaal.
Moleculair niveau = Op dit (laagste) niveau kunnen effecten ten gevolge van straling
optreden door twee verschillende mechanismen. Ten eerste kan ten gevolge van
straling direct ionisatie van een molecuul optreden. Wanneer het hierbij gaat om een
molecuul dat een essentiële rol vervult in het functioneren van de cel, wordt deze
ionisatie zichtbaar door het verminderd functioneren van de cel.
Cellulair en orgaanniveau = wanneer t.g.v. moleculaire reacties veranderingen
optreden in de functie van cellen zal dit ook betrekking hebben op de functie van het
orgaan waar deze cellen van zijn.
o Celdood vooral bij hoge dosis
o Chromosoomafwijkingen als de cel straling overleeft, maar toch
beschadiging is opgetreden kan dit uiten in het functioneren de cel. Het
DNA kan aangetast zijn.
o Mitoseremming effect va nbestraling kan ook bestaan uit remming
van celcyclus. Het aantal celdelingen per tijdseenheid daalt dan.
- Factoren die deze processen beïnvloeden.
De mate waarin straling effecten teweeg kan brengen in biologisch materiaal wordt
beïnvloed door een aantal factoren. Deze factoren hangen samen met de aard van
de straling en van het bestraalde object.
o LET = Linear energy transfer. Een ioniserend deeltje zal op zijn weg
door materie, hieraan energie afstaan. De LET waarde is o.a.
afhankelijk van de snelheid en de massa van dat ioniserend deeltje.
Handouts van Will van de Sanden – ppt en losse handouts
Biologische effecten t.g.v. röntgenstraling
- De begrippen stochastische en niet-stochastische effecten, acute en late
effecten, somatische, teratogene en genetische effecten.
Onder invloed van straling kunnen cellen veranderingen in hun functioneren
vertonen.
Acute effecten = effecten die binnen enkele dagen na bestraling optreden. Zoals
erytheem en het maag-darmsyndroom. De belangrijkste algemene acute effecten
bestaan uit het optreden van vaat- en bindweefselveranderingen in het bestraalde
gebied.
Late effecten = effecten die zich lange tijd verborgen houden en uiten zich pas na
enkele of zelfs tientallen jaren na bestraling. Zoals leukemie en genetische schade.
De late effecten omvatten vooral de inductie van nieuwvormingen en een versnelde
veroudering van het lichaamsweefsel.
Stochastische effecten = vertonen een dosis-effectrelatie die een
waarschijnlijkheidskarakter laat zien. Dit betekent dat er voor stochastische effecten
geen drempelwaarde bestaat, maar dat bij elke hoeveelheid straling de mogelijkheid
van het optreden van effecten bestaat.
Niet stochastische effecten = worden gekenmerkt door een voorspelbaar verband
tussen dosis en effect, en de aanwezigheid van een drempelwaarde. Wanneer een
bepaalde dosis boven de drempelwaarde wordt toegediend, zal het betreffende
effect altijd optreden. Herstel is (gedeeltelijk) mogelijk.
Somatische effecten = Somatische effecten treden op bij het bestraalde individu
zelf. De effecten kunnen acuut of laat zijn, stochastisch of niet-stochastisch
Teratogene effecten = Teratogene effecten zijn het gevolg van bestraling van
embryonaal weefsel. Het zijn somatische effecten, maar in verband met de
verschillen tussen het zich ontwikkelende embryo en het postnatale individu, worden
de teratogene effecten apart behandeld.
Genetische effecten = Genetische effecten worden veroorzaakt door beschadiging
van een gen (gen mutatie) of door veranderingen aan een chromosoom. De
chromosoomafwijkingen kunnen ook het gevolg zijn van het foutief uiteengaan van
een of meer chromosomenparen tijdens de eerste of tweede reductiedeling (non-
disjunctie).
- De relatie tussen stralingsdosis en somatische, teratogene en
genetische effecten.
Somatisch Lage en zeer lage doses kunnen de tumorinductie verhogen. Omdat
dit tot de late effecten behoort, is het veelal niet mogelijk bij optreden een causaal
verband vast te stellen met de bestraling. Experimentele gegevens laten zien dat de
dosis-effectrelatie in eerste instantie lineair is.
Het is nog niet zeker of het herhaald toedienen van kleine stralingsdoses resulteert in
een zelfde risico als het in één keer toedienen van de totale dosis. Mogelijkerwijs
hebben de cellen enig vermogen tot herstel na een kleine dosis.
, Teratogeen Welke gevolgen er optreden bij embryonale bestraling, blijkt sterk
afhankelijk te zijn van het tijdstip van bestraling in relatie tot de ontwikkelingsfase van
het embryo. Bestraling met een hoge dosis gedurende de pre-implantatiefase (tot
circa anderhalve week na de conceptie) resulteert in prenatale sterfte. Bestraling na
de eerste periode van zes weken geeft een veel lagere kans op misvormingen. Tot
aan de geboorte moet rekening worden gehouden met de inductie van tumoren,
analoog aan de risico’s voor individuen post partem. Er zijn aanwijzingen dat de
stralingsgevoeligheid vóór de geboorte groter is dan daarna. Een verklaring hiervoor
is dat het snel delende weefsel van embryo en foetus gevoeliger is voor
stralingsschade, zoals ook het geval is bij snel delende weefsels na de geboorte.
Genetisch Ook bij de dosis-effectrelatie van genetische afwijkingen zijn er geen
aanwijzingen voor het bestaan van een drempelwaarde.
- De processen die een rol spelen bij de interactie van straling en
biologisch materiaal.
Moleculair niveau = Op dit (laagste) niveau kunnen effecten ten gevolge van straling
optreden door twee verschillende mechanismen. Ten eerste kan ten gevolge van
straling direct ionisatie van een molecuul optreden. Wanneer het hierbij gaat om een
molecuul dat een essentiële rol vervult in het functioneren van de cel, wordt deze
ionisatie zichtbaar door het verminderd functioneren van de cel.
Cellulair en orgaanniveau = wanneer t.g.v. moleculaire reacties veranderingen
optreden in de functie van cellen zal dit ook betrekking hebben op de functie van het
orgaan waar deze cellen van zijn.
o Celdood vooral bij hoge dosis
o Chromosoomafwijkingen als de cel straling overleeft, maar toch
beschadiging is opgetreden kan dit uiten in het functioneren de cel. Het
DNA kan aangetast zijn.
o Mitoseremming effect va nbestraling kan ook bestaan uit remming
van celcyclus. Het aantal celdelingen per tijdseenheid daalt dan.
- Factoren die deze processen beïnvloeden.
De mate waarin straling effecten teweeg kan brengen in biologisch materiaal wordt
beïnvloed door een aantal factoren. Deze factoren hangen samen met de aard van
de straling en van het bestraalde object.
o LET = Linear energy transfer. Een ioniserend deeltje zal op zijn weg
door materie, hieraan energie afstaan. De LET waarde is o.a.
afhankelijk van de snelheid en de massa van dat ioniserend deeltje.
