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2 線量率効果
3 酸素効果
▲
放射線の線量率による生物学的効果
線 量（Gy）
細胞
へ
の
ダ
メ
ー
ジ
同じ時間内で…
標的
a
：高線量率照射
標的
b
：低線量率照射
高線量率照射
低線量率照射
グラフにすると
▲
細胞の酸素分圧と放射線感受性
放射線感受性
酸素分圧（mmHg）
一気に上昇！
3.0の一定の値となる
酸素
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
10203040506070155760
▲
酸素状態と生存率曲線
線 量（Gy）
無酸素状態
高酸素状態
②
①
細胞生存率
0
1
2
3
4
●
単位時間当たりにどれほどの線量を浴びたかのこと
を線量率という。
●
一般的に，放射線の線量が同じでも，一度に高い線
量を浴びる（高線量率照射）（
a
）よりも，低い線量
を長い間少しずつ浴びる（低線量率照射）（
b
）方が
生物学的効果も少しずつ現れる。これを線量率効果
という。
●
線量率効果は，対象となる生物効果の指標によって
も，線量率の範囲によっても，また放射線の種類に
よっても異なる。
●
細胞の酸素分圧が高いほど放射線感受性が高い。
（酸
素存在下では無酸素下より細胞の放射線感受性が高
くなる）。
●
腫瘍は血行が悪く，低酸素状態なため，放射線感受
性は低下する。
●
無酸素下での放射線感受性を1とした場合の，放射
線感受性と酸素分圧の関係は図の通りである。
●
酸素分圧10 mmHgまで放射線感受性が一気に上昇
し，酸素分圧40 mmHgを超えると放射線感受性は
3.0の一定の値となる。
●
ヒトの正常細胞の酸素分圧は40～100 mmHgとい
われている。
●
図に無酸素状態の細胞と高酸素状態の細胞の生存率
曲線を示す。
●
酸素の有無による細胞や組織の放射線増感効果の割
合を酸素増感比（oxgen enhancement ratio：OER）
という。OERは下式で表される。
OER＝
ある生物効果を無酸素下で起こす放射線の線量（
②
）
同じ生物効果を酸素下で起こす線量（
①
）
●
たとえばある生存率に注目すると，無酸素状態の細
胞では3 Gyであるのに対し（
②
），高酸素状態の細
胞は1 Gyで同じ生存率となる（
①
）。この場合，高
酸素状態の細胞のOERは3.0となる。