造血損傷是骨髓型放射病的特征,它貫穿疾病的全過程。骨髓在照射后幾小時即見細胞分裂指數(shù)降低,血竇擴張、充血。隨后是骨髓細胞壞死,造血細胞減少,血竇滲血和破裂、出血。血細胞減少紅系早于粒系,最初是幼稚細胞減少,以后成熟細胞亦減少。骨髓變化的程度與照射劑量有關,照射劑量小者,血細胞僅輕微減少,出血亦不明顯。照射劑量大者,造血細胞嚴重缺乏,以至完全消失。僅殘留脂肪細胞、網(wǎng)狀細胞和漿細胞,淋巴細胞可相對增多,其它如組織嗜堿細胞,破骨細胞、成骨細胞亦增多,并有嚴重出血,呈骨髓嚴重抑制現(xiàn)象。骨髓被破壞以后,若保留有足夠的www.med126.com造血干細胞,還能重建m.zxtf.net.cn/shouyi/造血。骨髓造血的恢復可在照射后第三周開始,明顯的再生恢復在照射后4~5周。若照射劑量很大時,造血功能往往不能自行恢復。
淋巴細胞(主要為脾和淋巴結(jié))的變化規(guī)律與骨髓相似,亦以細胞分裂抑制、細胞壞死,減少和出血為主,其發(fā)展比骨髓快,恢復亦比骨髓早,但完全恢復需要較長的時間。
隨著造血器官病變的發(fā)展,骨髓型放射病的臨床過程有明顯的階段性,可劃分為初期、假愈期、極期和恢復期(圖4-1)。尤以中、重度分期為明顯。
圖4-1 中度急性放射病臨床經(jīng)過
(一)輕度
輕度骨髓型放射病的病情不重,癥狀輕,臨床分期不明顯,僅在傷后數(shù)天內(nèi)出現(xiàn)疲乏、頭昏、失眠、食欲減退和惡心等癥狀。稍后上述癥狀減輕或消失,可能不出現(xiàn)明顯的極期而逐漸趨向恢復,一般不發(fā)生脫發(fā),出血和感染。
血象改變輕微,傷后1~2天內(nèi)白細胞總數(shù)可有一過性升高,達10×109/L左右。升高的組分主要是帶狀核中性粒細胞。升高的原因是骨髓細胞在照射后早期短暫的加速成熟和加快釋放,以及循環(huán)池和邊緣池白細胞的重新分配。以后白細胞總數(shù)輕度下降,30天后可降至(3~4)×109/L。淋巴細胞沒有早期升高,一開始就下降,傷后3天其絕對值可降至1×109/L。50~60天后血象逐漸恢復正常。
輕度放射病預后良好,一般在兩個月內(nèi)可自行恢復。
(二)中度和重度
中度和重度骨髓型放射病的臨床經(jīng)過基本相似,只是病情輕重不同,各期癥狀如下:
1.初期(prodromal phase):在照后數(shù)十分鐘至數(shù)小時出現(xiàn),表現(xiàn)為神經(jīng)內(nèi)泌功能紊亂,特別是植物神經(jīng)功能紊亂。主要癥狀為乏力、頭昏、惡心、嘔吐、食欲降低,還可能出現(xiàn)心悸、出汗、口渴、體溫上升,失眠或嗜睡。有的病人還有皮膚紅斑、結(jié)膜充血、腮腺腫大、口唇腫脹等。
初期癥狀出現(xiàn)快慢、癥狀多少、程度輕重、持續(xù)時間長短等,都與病情輕重有關。中度多在照后數(shù)小時出現(xiàn),有的可早到數(shù)十分鐘;持續(xù)1~2天。重度多在照后數(shù)十分鐘出現(xiàn),也可出現(xiàn)在數(shù)小時后,持續(xù)1~3天。
血象變化:照后數(shù)小時至2天,白細胞可升高至10×109/L以上,然后下降。淋巴細胞絕對值在照后12~24小時內(nèi)明顯減少,其減少程度與照射劑量有關。
2.假愈期(latent phase):開始于照射后2~4天。初期癥狀基本消失或明顯減輕。病人除有疲乏感外,可能無特殊主訴,精神良好,食欲基本正常。但是病情在繼續(xù)發(fā)展,造血損傷進一步惡化,外周血白細胞和血小板呈進行性下降,機體免疫功能也開始降低。白細胞下降的速度與病情輕重有關。一般于照后10天左右白細胞下降到第一個最低值,然后出現(xiàn)頓挫回升(圖4-2),這是由于殘留的造血干細胞有限地恢復增殖分化所致;厣姆逯蹬c病情有關,照射劑量大者回升峰值低。血小板下降比白細胞緩慢,中度放射病在第2周下降至60×109/L以下,重度可降至30×109/L以下。紅細胞由于在外周血中壽命較長,下降較慢,在此期中一般無明顯變化。假愈期中部分病人血培養(yǎng)可查到細菌,出現(xiàn)菌血癥,細菌多為上呼吸道的革蘭陽性球菌。
圖4-2 不同程度骨髓型放射病白細胞變化曲線
假愈期長短是病情輕重的重要標志之一。中度放射病為20~30天,重度放射病為15~25天。在假愈期末,外周血白細胞可降至2×109/L以下,此時病人出現(xiàn)皮膚粘膜出血和脫發(fā),被看作是進入極期的先兆。出血多見于口腔粘膜、胸部和腋窩部皮膚出現(xiàn)。
3.極期(critical phase):極期的標志是;體溫升高,食欲降低,嘔吐腹瀉和全身衰竭。進入極期,病情急劇惡化,是各種癥狀的頂峰階段,治療不力者多于此期死亡。
(1)造血損傷極其嚴重:骨髓增生極度低下,各系造血細胞均減少,淋巴細胞和漿細胞比例增高。骨髓細胞體外培養(yǎng)可能無CFU-GM生長。外周血細胞持續(xù)下降到最低值,最低值水平與病情輕重有關。中度放射病血小板可降至(10~25)×109/L,重度可降至10×109/L。中度放射病紅細胞輕度降低,重度可降至2.5×1012/L以下。白細胞分類計數(shù),中性粒細胞比例減少,核右移,并有退行性變化。
(2)感染:照射后機體免疫功能被剝?nèi)酰腥臼羌毙苑派洳〉膰乐夭l(fā)癥,而且往往成為死亡的主要原因。感染的發(fā)生與粒細胞缺乏密切相關,粒細胞數(shù)愈低,感染愈重,威脅愈大。
口咽部常是最早出現(xiàn)感染灶的部位,如牙齦炎、咽峽炎、扁桃體炎、口腔潰瘍、口唇糜爛和潰瘍等?谇桓腥境S芯植刻弁矗瑥埧诤瓦M食困難。其它如肺部、腸道、泌尿道和皮膚感染亦多見。
急性放射病的感染源有外源性和內(nèi)源性兩方面。內(nèi)源性多為來自上呼吸道和消化道的條件致病菌。早期多為呼吸道的革蘭陽性球菌,晚期多為腸道的革蘭陰性桿菌。
急性放射病感染的特點是炎癥反應減弱,出血壞死嚴重。表現(xiàn)為局部紅腫,白細胞計數(shù)不升高;鏡下可見滲出減少,炎細胞浸潤很少或缺如(稱乏炎細胞性炎癥),吞噬現(xiàn)象不明顯,肉芽形成少,局部細菌大量繁殖。由于細菌繁殖和毒素的作用,局部出血壞死嚴重,且很易播散致其它部位,發(fā)展為全身感染—菌血癥、敗血癥、毒血癥、膿毒血癥等。
重度以上患者還可能并發(fā)霉菌和病毒感染。由于長期應用抗菌素治療,體內(nèi)菌群失調(diào),易并發(fā)霉菌感染。感染部位以肺部為多見。霉菌感染常并發(fā)組織壞死,并直接向周圍組織擴散,或通過血行傳播至其它臟器成為致死的原因。
當全身照射5~6Gy以上,有可能并發(fā)病毒感染,照射劑量越大,發(fā)生率越高。病毒感染可以發(fā)生于粒細胞缺乏之前,亦可發(fā)生于粒細胞回升之后,感染源或能為皰疹病毒和巨細胞病毒。病毒感染常是兇險的征兆,可使病情迅速惡化,長期發(fā)燒不退,成為致死的原因。
(3)出血:照射后由于千血器官損傷嚴重,血小板數(shù)明顯減少、功能降低,如血小板粘著力減退、凝血因子不足、5-羥色胺(5-HT)含量減少等,加上血管壁的脆性和通透性增加,全身多發(fā)性出血也是急性放射病的主要病理和臨床表現(xiàn)之一,對病情的發(fā)展和結(jié)局有重要影響。出血在各內(nèi)臟器官和皮膚粘膜都可發(fā)生,一般說內(nèi)臟出血要早于體表。內(nèi)臟出血的順序為骨髓、淋巴結(jié)、小腸、胃、大腸、心、肺、腎、膀胱等。出血的程度隨照射劑量和治療情況而異,輕者僅為少數(shù)點狀出血,嚴重者成斑塊狀出血,甚至彌漫成片。出血的時間,常與血小板下降程度一致,當血小板低于70×109/L時,可見皮膚粘膜點狀出血,低于(30~50)×109/L時,則往往會引起嚴重出血,大量出血會加重造血障礙和物質(zhì)代謝紊亂,并促進感染的發(fā)生。
病人進入極期前首先出現(xiàn)皮膚和粘膜散在出血點,進入極期后逐漸加重。部分中度病人也可能只有出血傾向,如束臂試驗陽性、出凝血時間延長,大便潛血試驗陽性等。重度病人常發(fā)生嚴重出血,可有鼻出血,尿血、便血、咳血、嘔血等。女病人可發(fā)生子宮出血。在發(fā)生感染的部位常伴有嚴重的出血壞死。大量出血可引起急性貧血,重度臟器出血可成為死亡的原因。
(4)胃腸道癥狀:進入極期后,病人又出現(xiàn)食欲降低,惡心等癥狀,重度病人多有嘔吐,拒食、腹瀉、腹脹、腹痛等,腹瀉常伴有鮮血便或柏油樣便。重度病人或腹部照射劑量大者,可發(fā)生腸套疊,腸梗阻等并發(fā)癥。
(5)其它癥狀:極期病人一般表現(xiàn)衰弱無力,精神淡漠,煩躁等,查體可見睫反射減弱或消失。重度病人常出現(xiàn)物質(zhì)代謝紊亂,水鹽及酸堿平衡失調(diào),如脫水、體重下降、酸中毒、低鉀血癥等。
(6)化驗檢查:生化檢查可見二氧化碳結(jié)合力降低,血清總蛋白減少。血中非蛋白氮增高,血清GOT和GPT不同程度升高,血中凝血因子和5-HT含量降低。血栓彈力圖檢查可見r、k、r+k值延長,ma和mE值變小,表明凝血障礙。
極期癥狀非常嚴重,但對中、重度病人來說,仍存在自行恢復的可能。在極期末可見骨髓重現(xiàn)造血,只要精心治療,控制住感染,出血等主要癥狀的發(fā)展,保持病人內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,病人能渡過極期進入恢復期。
4.恢復期(recovery phase):照射后5~7周開始進入臨床恢復期。發(fā)病后約4~5周骨髓開始恢復造血,1周后外周血白細胞開始回升。照射后50~60天白細胞數(shù)可升高至5×109/L左右,血小板數(shù)可基本正常。隨著造血功能的恢復,其它癥狀也逐步好轉(zhuǎn),出血停止并逐漸吸收,體溫恢復正常,精神和食欲開始好轉(zhuǎn)。照射后2個月,病人頭發(fā)開始再生,經(jīng)過一段時間可恢復至照前情況,或者比照前生長更稠密。
進入恢復期后,病人免疫功能和貧血恢復較慢,可存在易疲勞等癥狀和再發(fā)生感染的可能。此外,重度病人進入恢復期后還可能出現(xiàn)某些臟器損傷的癥狀,常見的如肝損傷,出現(xiàn)黃疸,轉(zhuǎn)氨酶升高,消化不良、腹瀉等癥狀。所以,恢復期的護理和治療仍不能放松,病人還需經(jīng)過2~4個月才能基本恢復正常。
在恢復期中,性腺恢復較慢。照射后精子數(shù)下降的頂峰在照后7~10個月,1~2年后才能恢復。受照射劑量較大者,亦可造成永久性不育。
(三)極重度
極重度放射病的病情經(jīng)過和主要癥狀與重度大體相似,其病變發(fā)展較快、癥狀重、極期持續(xù)較久、恢復慢。由于造血損傷嚴重,自行恢復的能力減弱。特點是:
1.初期癥狀出現(xiàn)早而重,假愈期短:極重度放射病人在照射后1小時內(nèi)即出現(xiàn)反復嘔吐,并可有腹瀉、病人呈衰弱狀態(tài)。初期癥狀持續(xù)2~3天后有所減輕,約經(jīng)7~10天后進入極期。有的病例也可能直接轉(zhuǎn)入極期,沒有明顯的假愈期。
2.造血損傷嚴重,部分病人能于自行恢復造血功能:外周血象變化迅速,照后1周白細胞可降至1×109/L,3天后淋巴細胞絕對值可降至0.25×109/L。極期白細胞、血小板都可降至0,貧血嚴重。劑量偏大的極重度病人需輸入外源性造血干細胞支持重建造血。
3.極期癥狀重:進入極期后,病人高熱、嘔吐、腹瀉、拒食、出血等癥狀嚴重,并呈現(xiàn)全身衰竭。腹瀉可呈水瀉樣或血便,脫水和電解質(zhì)紊亂嚴重。胸部受到大于8Gy照片者可并發(fā)間質(zhì)性肺炎(interstitial pneumonitis,IP),霉菌和病毒感染發(fā)生率高。
間質(zhì)性肺炎是受大劑量照射后的嚴重并發(fā)癥,其發(fā)生原因不完全清楚,一般認為與肺部放射損傷和病毒(如巨細胞病毒)感染有關。間質(zhì)性肺炎的病理變化主要為肺間質(zhì)水腫、炎細胞浸潤,肺泡纖維蛋白滲出和透明膜形成。晚期可見肺纖維化,肺泡壁增厚、氣體交換障礙。臨床表現(xiàn)為輕到中度咳嗽,干咳或有少量非膿性痰、呼吸急促或進行性呼吸困難、發(fā)紺等,多數(shù)病人有發(fā)熱和肺部啰音。治療困難,一般在發(fā)病后10~15天死亡。
4.治療難度大,預后嚴重:此類病人雖經(jīng)積極治療,恢復較慢,目前治療水平只能救活部分病人,并發(fā)間質(zhì)性肺炎和霉菌、病毒感染者預后嚴重。
腸型放射病是以嘔吐、腹瀉、血水便等胃腸道癥狀為主要特征的非常嚴重的急性放射病。機體受腸型劑量照射后,造血器官損傷比骨髓型更為嚴重。但因病程短,造血器官的損傷尚未發(fā)展,小腸粘膜已發(fā)生了廣泛壞死脫落,因此腸道病變是腸型的主要病理特點。
由于小腸粘膜上皮細胞的更新周期為5~6天,所以腸型放射病在1周左右即出現(xiàn)小腸危象,小腸粘膜上皮廣泛壞死脫落。眼觀腸壁變薄,粘膜皺襞消失,表面平滑。鏡觀隱窩細胞壞死,隱窩數(shù)減少甚至完全消失,絨毛裸露,在隱窩和絨毛可見巨大的畸形細胞(亦稱ω細胞);渭毎悄c腺細胞受損傷后,喪失了正常分裂能力,但仍能合成DNA,以致胞體腫大,失去了正常的上皮細胞形態(tài)和功能。腸粘膜上皮廣泛壞死脫落并出現(xiàn)畸形細胞,是腸型放射病的病理特征(圖4-3A)。在小腸粘膜上皮變化的同時,粘膜固有層和粘膜下層血管充血、間質(zhì)水腫、有少量粒細胞和圓細胞浸潤。
圖4-3 腸型放射病小腸粘膜上皮變化及其后果示意圖
A:(a)正常小腸的隱窩和絨毛;(b)照射后隱窩細胞變性壞死,細胞碎片進排入腸腔;(c)隱窩細胞減少,隱窩變短;(d)隱窩破壞,出現(xiàn)畸形細胞,絨毛暫時尚未有上皮細胞被復;(e)隱窩和絨毛上皮細胞完全消失,僅見少量畸形細胞;如照射劑量在腸型下限,經(jīng)治療延長生存期者亦可見隱窩再生
B:隱窩絨毛破壞后失去屏障功能,導致機體死亡
腸型放射病由于病情重、發(fā)展快、病程短、所以臨床分期不如骨髓型明顯,臨床表現(xiàn)有以下主要特點:
(一)初期癥狀重,假愈期不明顯
在照射后20分鐘至4小時內(nèi)全部出現(xiàn)癥狀,主要表現(xiàn)為反復嘔吐,全身衰竭、血壓輕度下降、有時有腹瀉。癥狀持續(xù)2~3天后稍有緩解。經(jīng)過3~5天假愈期,在照射后1周即轉(zhuǎn)入極期,或不出現(xiàn)假愈期直接轉(zhuǎn)入極期。
(二)極期突出表現(xiàn)為胃腸道癥狀
進入極期后,病人出現(xiàn)反復嘔吐,嘔吐物多含膽汁或血性液體。嚴重腹瀉是極期的突出表現(xiàn),每天可達20~30次。腹瀉以血水便為其特征,血水便中含腸粘膜脫落物。腹瀉伴有腹脹、腹痛。由于腸蠕動功能紊亂,腸套疊,腸梗阻、腸麻痹等發(fā)生率較高。
(三)造血損傷嚴重
腸型放射病造血器官損傷比骨髓型重,外周血象變化快,數(shù)天內(nèi)白細胞可降至1×109/L以下。照射劑量接近腸型放射病劑量下限者,經(jīng)大力救治若渡過腸型死亡期,即表現(xiàn)出來嚴重的骨髓衰竭,一般都不能自行恢復造血功能。死亡早者,出血不及重度骨髓型放射病嚴重,若經(jīng)治療而延長生存期者,亦可發(fā)生嚴重出血。
(四)感染發(fā)生早
由于造血損傷嚴重,免疫功能低下,腸道失去障礙,致使體液和電解質(zhì)大量丟失,腸腔內(nèi)細菌,毒素和有害分解產(chǎn)物侵入血液(圖4-3B),很快造成脫水、水、電解質(zhì)代謝紊亂,毒血癥、菌血癥等并發(fā)癥,成為死亡的原因。腸型放射病后期常出現(xiàn)壞死性腸炎、腹膜炎和壞死性扁桃體炎、敗血癥等。臨終前機體衰竭,體溫可驟然降低。
(五)治療可延長生存期
病人進入極期后,病情迅速惡化,血壓下降,虛汗、四肢厥冷、柴紺、寒戰(zhàn)、譫妄、昏迷,很快瀕臨死亡。死亡高峰在10天前后,治療可延長生存期,但迄今尚無治活的先例。
腦型放射病是以中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷為特征的極其嚴重的急性放射病,發(fā)病很快,病情兇險,多在1~2天內(nèi)死亡。腦型放射病時,顯然造血器官和腸道的損傷更加嚴重。但由于病程很短,造血器官和腸道損傷未充分顯露,主要病變在中樞神經(jīng)系統(tǒng)。損傷遍及中樞神經(jīng)系統(tǒng)各部位,尤以小腦、基底核、丘腦和大腦皮層為顯著。病變的性質(zhì)為循環(huán)障礙和神經(jīng)細胞變性壞死。眼觀大腦充血、水腫、鏡觀可見神經(jīng)細胞變性壞死,血管變性,血管周圍水腫、出血,炎細胞浸潤等。小腦的輻射敏感性高于其它部位,尤其是顆粒層細胞變化顯著,細胞減少,細胞核固縮或腫脹。蒲氏細胞空泡變性、壞死。大腦皮層神經(jīng)細胞發(fā)生變性壞死,常見有膠質(zhì)細胞包繞而成“衛(wèi)星”或噬節(jié)現(xiàn)象,有時形成膠質(zhì)細胞結(jié)節(jié)。壞死神經(jīng)細胞的髓鞘發(fā)生崩解和脫失。
上述病變很快引起急性顱內(nèi)壓增高,腦缺氧,以及運動,意識等一系列神經(jīng)活動障礙,導致在一天左右死亡。死亡原因主要為腦性昏迷衰竭。
除上述普遍公認的三型以外,國內(nèi)外有些學者根據(jù)事故病例和實驗研究所得,提出在腸型和腦型之間存在一個心血管型放射。╟ardio-vascular type)。其照射劑量介于腸型和腦型之間,病程較腦型稍長。病變特點是心肌變性壞死、炎癥或萎縮,并有心血管系統(tǒng)的功能障礙,而小腦顆粒層細胞核固縮較腦型為少,一般不超不定期1/4。臨床主要表現(xiàn)為休克或急性循環(huán)衰竭
■[此處缺少一些內(nèi)容]■
橢擔蘸?天就可降到正常水平的10%左右。貧血亦較嚴重。
(三)胃腸道損傷嚴重
中子照射的骨髓型放射病初期癥狀出現(xiàn)早而重,引起腹瀉的RBE值在2~3之間,中子照射引起腸型放射病的劑量閾值明顯低于γ線,如狗受5.5Gy中子照射,腸道即表現(xiàn)出有腸型放射病的病理特征,腸型死亡的RBE值約為2~4。中子照射引起胃腸道功能紊亂亦較嚴重,腸套疊、腸梗阻等并發(fā)癥發(fā)生率高,且常為致死的原因。
(四)感染發(fā)生率高、出現(xiàn)早
以等效劑量中子和γ線照射動物,中子照射組的感染和發(fā)熱出現(xiàn)早,而且發(fā)生率也高(表4-2),常見多部位(口腔、四肢)的體表感染。
表4-2 中子與γ線照射狗發(fā)生感染情況的比較
組 別 | 發(fā)熱開始時間(照后d) | 局部感染發(fā)生時間(照后d) | 局部感染例數(shù) | |||
中子 | γ線 | 中子 | γ線 | 中子 | γ線 | |
LD50/30 | 8.2±0.8 | 14.8±1.0 | 6.5±1.5 | 12.5±1.9 | 4/4 | 4/10 |
LD90/30 | 8.6±0.7 | 13.0±0.7 | 8.4±0.7 | 11.5±1.0 | 16/17 | 7/10 |
(五)遠期效應較重
1.白內(nèi)障劑量閾值低:在輻射遠期效應中,X線和γ線致白內(nèi)障的劑量閾值1次照射約為1.75Gy,而中子為0.75~1.0Gy。
2.遺傳效應明顯:中子對性腺損傷較γ線重,有人用稱量睪丸重量的方法測定睪丸損傷的程度,發(fā)現(xiàn)快中子0.13Gy照射小鼠,三周后睪丸減輕34.8%;而用60Co γ線照射0.55Gy,才減輕30.3%,中子急性照射引起精原細胞和卵母細胞產(chǎn)生突變的RBE值為5~6。慢性分次照射誘發(fā)精原細胞突變的RBE值可達20。
3.致腫瘤效應強:中子照射誘發(fā)腫瘤效應比X線和γ線強,如小鼠受2.9~5.8Gy快中子照射,誘發(fā)胃腸道癌腫的RBE值為2~3。小鼠受2~3Gy裂變中子照射肝臟腫瘤發(fā)生率達14%,而5Gy 250Kv X線照射的發(fā)生率僅為2.4%。中子誘發(fā)的腫瘤包括造血器官、乳腺、垂體、子宮、卵巢、前列腺、睪丸、肝、腎、肺、胃、腸、皮下組織、淋巴結(jié)和膀胱中的良性和惡性腫瘤。
(六)現(xiàn)有防護藥物的防護效果不如對γ線防護好
利用藥物防護輻射損傷的預防急性放射病的一個重要方面。實驗證明,某些對γ線照射有防護作用的藥物,對中子損傷的防護效價降低或無效。