第二节 急性放射病的临床表现及其病理基础
一、骨髓型放射病
造血损伤是骨髓型放射病的特征，它贯穿疾病的全过程。骨髓在照射后几小时即见细胞分裂指数降低，血窦扩张、充血。随后是骨髓细胞坏死，造血细胞减少，血窦渗血和破裂、出血。血细胞减少红系早于粒系，最初是幼稚细胞减少，以后成熟细胞亦减少。骨髓变化的程度与照射剂量有关，照射剂量小者，血细胞仅轻微减少，出血亦不明显。照射剂量大者，造血细胞严重缺乏，以至完全消失。仅残留脂肪细胞、网状细胞和浆细胞，淋巴细胞可相对增多，其它如组织嗜碱细胞，破骨细胞、成骨细胞亦增多，并有严重出血，呈骨髓严重抑制现象。骨髓被破坏以后，若保留有足够的造血干细胞，还能重建造血。骨髓造血的恢复可在照射后第三周开始，明显的再生恢复在照射后4～5周。若照射剂量很大时，造血功能往往不能自行恢复。
淋巴细胞(主要为脾和淋巴结)的变化规律与骨髓相似，亦以细胞分裂抑制、细胞坏死，减少和出血为主，其发展比骨髓快，恢复亦比骨髓早，但完全恢复需要较长的时间。
随着造血器官病变的发展，骨髓型放射病的临床过程有明显的阶段性，可划分为初期、假愈期、极期和恢复期(图4-1)。尤以中、重度分期为明显。
图4-1 中度急性放射病临床经过
(一)轻度
轻度骨髓型放射病的病情不重，症状轻，临床分期不明显，仅在伤后数天内出现疲乏、头昏、失眠、食欲减退和恶心等症状。稍后上述症状减轻或消失，可能不出现明显的极期而逐渐趋向恢复，一般不发生脱发，出血和感染。
血象改变轻微，伤后1～2天内白细胞总数可有一过性升高，达10×109/L左右。升高的组分主要是带状核中性粒细胞。升高的原因是骨髓细胞在照射后早期短暂的加速成熟和加快释放，以及循环池和边缘池白细胞的重新分配。以后白细胞总数轻度下降，30天后可降至(3～4)×109/L。淋巴细胞没有早期升高，一开始就下降，伤后3天其绝对值可降至1×109/L。50～60天后血象逐渐恢复正常。
轻度放射病预后良好，一般在两个月内可自行恢复。
(二)中度和重度
中度和重度骨髓型放射病的临床经过基本相似，只是病情轻重不同，各期症状如下：
1.初期(prodromal phase)：在照后数十分钟至数小时出现，表现为神经内泌功能紊乱，特别是植物神经功能紊乱。主要症状为乏力、头昏、恶心、呕吐、食欲降低，还可能出现心悸、出汗、口渴、体温上升，失眠或嗜睡。有的病人还有皮肤红斑、结膜充血、腮腺肿大、口唇肿胀等。
初期症状出现快慢、症状多少、程度轻重、持续时间长短等，都与病情轻重有关。中度多在照后数小时出现，有的可早到数十分钟；持续1～2天。重度多在照后数十分钟出现，也可出现在数小时后，持续1～3天。
血象变化：照后数小时至2天，白细胞可升高至10×109/L以上，然后下降。淋巴细胞绝对值在照后12～24小时内明显减少，其减少程度与照射剂量有关。
2.假愈期(latent phase)：开始于照射后2～4天。初期症状基本消失或明显减轻。病人除有疲乏感外，可能无特殊主诉，精神良好，食欲基本正常。但是病情在继续发展，造血损伤进一步恶化，外周血白细胞和血小板呈进行性下降，机体免疫功能也开始降低。白细胞下降的速度与病情轻重有关。一般于照后10天左右白细胞下降到第一个最低值，然后出现顿挫回升(图4-2)，这是由于残留的造血干细胞有限地恢复增殖分化所致。回升的峰值与病情有关，照射剂量大者回升峰值低。血小板下降比白细胞缓慢，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。红细胞由于在外周血中寿命较长，下降较慢，在此期中一般无明显变化。假愈期中部分病人血培养可查到细菌，出现菌血症，细菌多为上呼吸道的革兰阳性球菌。
图4-2 不同程度骨髓型放射病白细胞变化曲线
假愈期长短是病情轻重的重要标志之一。中度放射病为20～30天，重度放射病为15～25天。在假愈期末，外周血白细胞可降至2×109/L以下，此时病人出现皮肤粘膜出血和脱发，被看作是进入极期的先兆。出血多见于口腔粘膜、胸部和腋窝部皮肤出现。
3.极期(critical phase)：极期的标志是；体温升高，食欲降低，呕吐腹泻和全身衰竭。进入极期，病情急剧恶化，是各种症状的顶峰阶段，治疗不力者多于此期死亡。
(1)造血损伤极其严重：骨髓增生极度低下，各系造血细胞均减少，淋巴细胞和浆细胞比例增高。骨髓细胞体外培养可能无CFU-GM生长。外周血细胞持续下降到最低值，最低值水平与病情轻重有关。中度放射病血小板可降至(10～25)×109/L，重度可降至10×109/L。中度放射病红细胞轻度降低，重度可降至2.5×1012/L以下。白细胞分类计数，中性粒细胞比例减少，核右移，并有退行性变化。
(2)感染：照射后机体免疫功能被剥弱，感染是急性放射病的严重并发症，而且往往成为死亡的主要原因。感染的发生与粒细胞缺乏密切相关，粒细胞数愈低，感染愈重，威胁愈大。
口咽部常是最早出现感染灶的部位，如牙龈炎、咽峡炎、扁桃体炎、口腔溃疡、口唇糜烂和溃疡等。口腔感染常有局部疼痛，张口和进食困难。其它如肺部、肠道、泌尿道和皮肤感染亦多见。
急性放射病的感染源有外源性和内源性两方面。内源性多为来自上呼吸道和消化道的条件致病菌。早期多为呼吸道的革兰阳性球菌，晚期多为肠道的革兰阴性杆菌。
急性放射病感染的特点是炎症反应减弱，出血坏死严重。表现为局部红肿，白细胞计数不升高；镜下可见渗出减少，炎细胞浸润很少或缺如(称乏炎细胞性炎症)，吞噬现象不明显，肉芽形成少，局部细菌大量繁殖。由于细菌繁殖和毒素的作用，局部出血坏死严重，且很易播散致其它部位，发展为全身感染—菌血症、败血症、毒血症、脓毒血症等。
重度以上患者还可能并发霉菌和病毒感染。由于长期应用抗菌素治疗，体内菌群失调，易并发霉菌感染。感染部位以肺部为多见。霉菌感染常并发组织坏死，并直接向周围组织扩散，或通过血行传播至其它脏器成为致死的原因。
当全身照射5～6Gy以上，有可能并发病毒感染，照射剂量越大，发生率越高。病毒感染可以发生于粒细胞缺乏之前，亦可发生于粒细胞回升之后，感染源或能为疱疹病毒和巨细胞病毒。病毒感染常是凶险的征兆，可使病情迅速恶化，长期发烧不退，成为致死的原因。
(3)出血：照射后由于千血器官损伤严重，血小板数明显减少、功能降低，如血小板粘着力减退、凝血因子不足、5-羟色胺(5-HT)含量减少等，加上血管壁的脆性和通透性增加，全身多发性出血也是急性放射病的主要病理和临床表现之一，对病情的发展和结局有重要影响。出血在各内脏器官和皮肤粘膜都可发生，一般说内脏出血要早于体表。内脏出血的顺序为骨髓、淋巴结、小肠、胃、大肠、心、肺、肾、膀胱等。出血的程度随照射剂量和治疗情况而异，轻者仅为少数点状出血，严重者成斑块状出血，甚至弥漫成片。出血的时间，常与血小板下降程度一致，当血小板低于70×109/L时，可见皮肤粘膜点状出血，低于(30～50)×109/L时，则往往会引起严重出血，大量出血会加重造血障碍和物质代谢紊乱，并促进感染的发生。
病人进入极期前首先出现皮肤和粘膜散在出血点，进入极期后逐渐加重。部分中度病人也可能只有出血倾向，如束臂试验阳性、出凝血时间延长，大便潜血试验阳性等。重度病人常发生严重出血，可有鼻出血，尿血、便血、咳血、呕血等。女病人可发生子宫出血。在发生感染的部位常伴有严重的出血坏死。大量出血可引起急性贫血，重度脏器出血可成为死亡的原因。
(4)胃肠道症状：进入极期后，病人又出现食欲降低，恶心等症状，重度病人多有呕吐，拒食、腹泻、腹胀、腹痛等，腹泻常伴有鲜血便或柏油样便。重度病人或腹部照射剂量大者，可发生肠套叠，肠梗阻等并发症。
(5)其它症状：极期病人一般表现衰弱无力，精神淡漠，烦躁等，查体可见睫反射减弱或消失。重度病人常出现物质代谢紊乱，水盐及酸碱平衡失调，如脱水、体重下降、酸中毒、低钾血症等。
(6)化验检查：生化检查可见二氧化碳结合力降低，血清总蛋白减少。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。血栓弹力图检查可见r、k、r+k值延长，ma和mE值变小，表明凝血障碍。
极期症状非常严重，但对中、重度病人来说，仍存在自行恢复的可能。在极期末可见骨髓重现造血，只要精心治疗，控制住感染，出血等主要症状的发展，保持病人内环境的稳定，病人能渡过极期进入恢复期。
4.恢复期(recovery phase)：照射后5～7周开始进入临床恢复期。发病后约4～5周骨髓开始恢复造血，1周后外周血白细胞开始回升。照射后50～60天白细胞数可升高至5×109/L左右，血小板数可基本正常。随着造血功能的恢复，其它症状也逐步好转，出血停止并逐渐吸收，体温恢复正常，精神和食欲开始好转。照射后2个月，病人头发开始再生，经过一段时间可恢复至照前情况，或者比照前生长更稠密。
进入恢复期后，病人免疫功能和贫血恢复较慢，可存在易疲劳等症状和再发生感染的可能。此外，重度病人进入恢复期后还可能出现某些脏器损伤的症状，常见的如肝损伤，出现黄疸，转氨酶升高，消化不良、腹泻等症状。所以，恢复期的护理和治疗仍不能放松，病人还需经过2～4个月才能基本恢复正常。
在恢复期中，性腺恢复较慢。照射后精子数下降的顶峰在照后7～10个月，1～2年后才能恢复。受照射剂量较大者，亦可造成永久性不育。
(三)极重度
极重度放射病的病情经过和主要症状与重度大体相似，其病变发展较快、症状重、极期持续较久、恢复慢。由于造血损伤严重，自行恢复的能力减弱。特点是：
1.初期症状出现早而重，假愈期短：极重度放射病人在照射后1小时内即出现反复呕吐，并可有腹泻、病人呈衰弱状态。初期症状持续2～3天后有所减轻，约经7～10天后进入极期。有的病例也可能直接转入极期，没有明显的假愈期。
2.造血损伤严重，部分病人能于自行恢复造血功能：外周血象变化迅速，照后1周白细胞可降至1×109/L，3天后淋巴细胞绝对值可降至0.25×109/L。极期白细胞、血小板都可降至0，贫血严重。剂量偏大的极重度病人需输入外源性造血干细胞支持重建造血。
3.极期症状重：进入极期后，病人高热、呕吐、腹泻、拒食、出血等症状严重，并呈现全身衰竭。腹泻可呈水泻样或血便，脱水和电解质紊乱严重。胸部受到大于8Gy照片者可并发间质性肺炎(interstitial pneumonitis，IP)，霉菌和病毒感染发生率高。
间质性肺炎是受大剂量照射后的严重并发症，其发生原因不完全清楚，一般认为与肺部放射损伤和病毒(如巨细胞病毒)感染有关。间质性肺炎的病理变化主要为肺间质水肿、炎细胞浸润，肺泡纤维蛋白渗出和透明膜形成。晚期可见肺纤维化，肺泡壁增厚、气体交换障碍。临床表现为轻到中度咳嗽，干咳或有少量非脓性痰、呼吸急促或进行性呼吸困难、发绀等，多数病人有发热和肺部啰音。治疗困难，一般在发病后10～15天死亡。
4.治疗难度大，预后严重：此类病人虽经积极治疗，恢复较慢，目前治疗水平只能救活部分病人，并发间质性肺炎和霉菌、病毒感染者预后严重。
二、肠型放射病
肠型放射病是以呕吐、腹泻、血水便等胃肠道症状为主要特征的非常严重的急性放射病。机体受肠型剂量照射后，造血器官损伤比骨髓型更为严重。但因病程短，造血器官的损伤尚未发展，小肠粘膜已发生了广泛坏死脱落，因此肠道病变是肠型的主要病理特点。
由于小肠粘膜上皮细胞的更新周期为5～6天，所以肠型放射病在1周左右即出现小肠危象，小肠粘膜上皮广泛坏死脱落。眼观肠壁变薄，粘膜皱襞消失，表面平滑。镜观隐窝细胞坏死，隐窝数减少甚至完全消失，绒毛裸露，在隐窝和绒毛可见巨大的畸形细胞(亦称ω细胞)。畸形细胞是肠腺细胞受损伤后，丧失了正常分裂能力，但仍能合成DNA，以致胞体肿大，失去了正常的上皮细胞形态和功能。肠粘膜上皮广泛坏死脱落并出现畸形细胞，是肠型放射病的病理特征(图4-3A)。在小肠粘膜上皮变化的同时，粘膜固有层和粘膜下层血管充血、间质水肿、有少量粒细胞和圆细胞浸润。
图4-3 肠型放射病小肠粘膜上皮变化及其后果示意图
A：(a)正常小肠的隐窝和绒毛；(b)照射后隐窝细胞变性坏死，细胞碎片进排入肠腔；(c)隐窝细胞减少，隐窝变短；(d)隐窝破坏，出现畸形细胞，绒毛暂时尚未有上皮细胞被复；(e)隐窝和绒毛上皮细胞完全消失，仅见少量畸形细胞；如照射剂量在肠型下限，经治疗延长生存期者亦可见隐窝再生
B：隐窝绒毛破坏后失去屏障功能，导致机体死亡
肠型放射病由于病情重、发展快、病程短、所以临床分期不如骨髓型明显，临床表现有以下主要特点：
(一)初期症状重，假愈期不明显
在照射后20分钟至4小时内全部出现症状，主要表现为反复呕吐，全身衰竭、血压轻度下降、有时有腹泻。症状持续2～3天后稍有缓解。经过3～5天假愈期，在照射后1周即转入极期，或不出现假愈期直接转入极期。
(二)极期突出表现为胃肠道症状
进入极期后，病人出现反复呕吐，呕吐物多含胆汁或血性液体。严重腹泻是极期的突出表现，每天可达20～30次。腹泻以血水便为其特征，血水便中含肠粘膜脱落物。腹泻伴有腹胀、腹痛。由于肠蠕动功能紊乱，肠套叠，肠梗阻、肠麻痹等发生率较高。
(三)造血损伤严重
肠型放射病造血器官损伤比骨髓型重，外周血象变化快，数天内白细胞可降至1×109/L以下。照射剂量接近肠型放射病剂量下限者，经大力救治若渡过肠型死亡期，即表现出来严重的骨髓衰竭，一般都不能自行恢复造血功能。死亡早者，出血不及重度骨髓型放射病严重，若经治疗而延长生存期者，亦可发生严重出血。
(四)感染发生早
由于造血损伤严重，免疫功能低下，肠道失去障碍，致使体液和电解质大量丢失，肠腔内细菌，毒素和有害分解产物侵入血液(图4-3B)，很快造成脱水、水、电解质代谢紊乱，毒血症、菌血症等并发症，成为死亡的原因。肠型放射病后期常出现坏死性肠炎、腹膜炎和坏死性扁桃体炎、败血症等。临终前机体衰竭，体温可骤然降低。
(五)治疗可延长生存期
病人进入极期后，病情迅速恶化，血压下降，虚汗、四肢厥冷、柴绀、寒战、谵妄、昏迷，很快濒临死亡。死亡高峰在10天前后，治疗可延长生存期，但迄今尚无治活的先例。
三、脑型放射病
脑型放射病是以中枢神经系统损伤为特征的极其严重的急性放射病，发病很快，病情凶险，多在1～2天内死亡。脑型放射病时，显然造血器官和肠道的损伤更加严重。但由于病程很短，造血器官和肠道损伤未充分显露，主要病变在中枢神经系统。损伤遍及中枢神经系统各部位，尤以小脑、基底核、丘脑和大脑皮层为显著。病变的性质为循环障碍和神经细胞变性坏死。眼观大脑充血、水肿、镜观可见神经细胞变性坏死，血管变性，血管周围水肿、出血，炎细胞浸润等。小脑的辐射敏感性高于其它部位，尤其是颗粒层细胞变化显著，细胞减少，细胞核固缩或肿胀。蒲氏细胞空泡变性、坏死。大脑皮层神经细胞发生变性坏死，常见有胶质细胞包绕而成卫星或噬节现象，有时形成胶质细胞结节。坏死神经细胞的髓鞘发生崩解和脱失。
上述病变很快引起急性颅内压增高，脑缺氧，以及运动，意识等一系列神经活动障碍，导致在一天左右死亡。死亡原因主要为脑性昏迷衰竭。
除上述普遍公认的三型以外，国内外有些学者根据事故病例和实验研究所得，提出在肠型和脑型之间存在一个心血管型放射病(cardio-vascular type)。其照射剂量介于肠型和脑型之间，病程较脑型稍长。病变特点是心肌变性坏死、炎症或萎缩，并有心血管系统的功能障碍，而小脑颗粒层细胞核固缩较脑型为少，一般不超不定期1/4。临床主要表现为休克或急性循环衰竭，此型放射病的提出，对研究大剂量照射的发病机制和治疗有指导意义。
四、中子损伤的特点
随着中子的医学和工农业生产中的应用，特别是小型核武器和中子弹的研制和发展，中子损伤的特点引起了人们的关注，中子对生物体的作用机理和所引起的损伤，与X线和γ线类似。但由于它是高LET辐射，在生物体内的能量微观分布与X线与γ线不同。同等剂量的中子，损伤作用在比X线和γ线强，也即是RBE>1。
(一)病情发展快而严重
中子照射的骨髓型放射病病情发展比γ线所致者快，症状严重，有的不出现明显的假愈期 。死亡提前，病程缩短。
(二)造血器官损伤严重
造血干细胞对中子更为敏感，其损伤的RBE值达1.8左右。狗3.5Gy γ线照射后24小时骨髓有核细胞数下降至照前的40%左右。而相似剂量的中子照射，仅为照前的16.6%。中子照射引起的外周血白细胞下降亦较快，很快达到最低值，照后5天就可降到正常水平的10%左右。贫血亦较严重。
(三)胃肠道损伤严重
中子照射的骨髓型放射病初期症状出现早而重，引起腹泻的RBE值在2～3之间，中子照射引起肠型放射病的剂量阈值明显低于γ线，如狗受5.5Gy中子照射，肠道即表现出有肠型放射病的病理特征，肠型死亡的RBE值约为2～4。中子照射引起胃肠道功能紊乱亦较严重，肠套叠、肠梗阻等并发症发生率高，且常为致死的原因。
(四)感染发生率高、出现早
以等效剂量中子和γ线照射动物，中子照射组的感染和发热出现早，而且发生率也高(表4-2)，常见多部位(口腔、四肢)的体表感染。
表4-2 中子与γ线照射狗发生感染情况的比较
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