115年:放射治療(1)

關於輻射線對男性生殖系統影響的敘述,下列何者正確?

A造成少精症( oligospermia )的最低輻射劑量為0.5 Gy
B導致無精症( azoospermia )及暫時不孕的最低輻射劑量為1 Gy
C單次接受大於 6 Gy輻射劑量即會導致永久性不孕
D在2~4週期間分次照射 3 Gy對生殖腺造成的傷害小於單次接受3 Gy輻射劑量

詳細解析

本題觀念:

游離輻射對男性生殖系統(特別是睪丸內的精原細胞,Spermatogonia)的影響屬於放射生物學中的組織反應(Tissue reactions,舊稱確定效應 Deterministic effects)。睪丸內的精原細胞因處於持續且活躍分裂的狀態,對輻射極度敏感。輻射引發的精子數量減少或不孕,其嚴重程度與劑量大小成正比,且具有明確的閾值劑量。此外,睪丸在輻射生物學上有一個極為獨特且常考的特性,即**「反分次效應」(Reverse fractionation effect)**。

選項分析

  • (A) 造成少精症( oligospermia )的最低輻射劑量為 0.5 Gy 錯誤。造成男性少精症的最低輻射閾值劑量約為 0.15 Gy。即使是低至 0.15 Gy 的單次急性暴露,也足以引發精子數量顯著下降。

  • (B) 導致無精症( azoospermia )及暫時不孕的最低輻射劑量為 1 Gy 錯誤。導致暫時性不孕與無精症的最低輻射閾值劑量約為 0.5 Gy。當睪丸接受 0.5 Gy 左右的劑量時,患者通常會經歷數個月至數年不等的暫時性不孕,隨後精子生成才會逐漸恢復;而 1 Gy 的劑量會使暫時不孕的時間大幅延長,但並非其「最低」閾值。

  • (C) 單次接受大於 6 Gy 輻射劑量即會導致永久性不孕 正確。當男性生殖系統單次接受大於 6 Gy 的急性輻射劑量時,會將睪丸內的精原幹細胞徹底破壞,超過其自我修復與再生的極限,從而導致不可逆的無精症及永久性不孕(permanent sterility)。

  • (D) 在 2~4 週期間分次照射 3 Gy 對生殖腺造成的傷害小於單次接受 3 Gy 輻射劑量 錯誤。這違背了睪丸特殊的反分次效應。一般正常組織在分次照射(Fractionation)下能藉由亞致死傷害修復(Sublethal damage repair)來減輕損傷;但在睪丸中,分次照射會讓存活的精原細胞在細胞週期中重新分布(Reassortment),不斷進入對輻射更敏感的細胞週期階段。因此,在 2~4 週期間分次照射 2.5~3 Gy 即會造成永久性不孕,而單次照射 3 Gy 通常只會造成暫時性不孕。這代表分次照射 3 Gy 對生殖腺的傷害是大於單次接受 3 Gy 的。

答案解析

綜合上述分析,選項 C 正確描述了男性生殖系統發生永久性不孕的單次大劑量輻射閾值(> 6 Gy)。選項 A、B 低估了睪丸的高輻射敏感度(閾值分別為 0.15 Gy 與 0.5 Gy),而選項 D 則將睪丸獨特的反分次效應觀念敘述顛倒。故本題最適當的正確答案為 C。

核心知識點

醫事放射師在國考放射生物學(Radiobiology)中,應熟記以下生殖系統的劑量閾值與特殊效應(參考自國際放射防護委員會 ICRP 與 Hall 放射生物學權威教科書):

  1. 男性生殖腺(睪丸)的輻射閾值:
    • 0.15 Gy:少精症(Oligospermia)/精子數量開始減少
    • 0.5 Gy:暫時性不孕(Temporary sterility)/無精症
    • 6 Gy:永久性不孕(Permanent sterility)(單次急性照射)
  2. 反分次效應(Reverse fractionation effect):
    • 概念:分次照射對睪丸的殺傷力「大於」單次同劑量照射
    • 機制:精原幹細胞的週期重新分布(Reassortment),使得細胞無法利用分次間隔進行修復,反而進入輻射高敏感期。

臨床重要性

在放射腫瘤科臨床實務中(如骨盆腔腫瘤、前列腺癌或骨髓移植前的全身照射 TBI),若年輕男性患者的睪丸有暴露於大範圍散射輻射的風險,必須考量到極低劑量(0.15 Gy)即可影響其生育力。為此,臨床上經常會使用睪丸鉛遮蔽(Testicular shield / Clam shell)來盡可能降低生殖腺的散射劑量,並強烈建議患者在接受放射治療或化學治療前進行精子冷凍保存(Sperm cryopreservation),以保障其未來的生育權益與生活品質。

參考資料

  1. Hall, E. J., & Giaccia, A. J. (2012). Radiobiology for the Radiologist (7th ed.). Lippincott Williams & Wilkins. (Chapter 10: Clinical Response of Normal Tissues)
  2. MDPI. "Radiotherapy and Testicular Function: A Comprehensive Review of the Radiation-Induced Effects with an Emphasis on Spermatogenesis." (https://www.mdpi.com/2075-4418/14/13/1442)
  3. Radiology Key. "Effects of Radiation on Hereditary Damage, Mutations, and Chromosome Aberrations" (https://radiologykey.com/effects-of-radiation-on-hereditary-damage-mutations-and-chromosome-aberrations/)