测量体内原位细胞存活比较困难，借助体外细胞培养技术，可使具有无限增殖能力的单个细胞繁殖成集落（克隆）。在培养基上接种一定数目的细胞经一定剂量照射后，可以通过计数形成的集落数来计量存活下来的细胞。为了集落计数标准一致，通常把含50个以上细胞的克隆计为一个集落，代表一个存活单位。但这不是一成不变的，在某些情况下，几个细胞也可作为一个集落。把在一定剂量下，生成的集落数目与原接种细胞数之比，称为该剂量下的存活分数（SF）。做细胞培养时，即使未受照射的细胞，也不能全部形成集落，这时形成的集落数与接种细胞数之比称为接种效率（Ep，%）或集落形成率。
SF计算与Ep校正式：
细胞增殖死亡的剂量曲线，如以算术坐标表示，呈S形（图6-1a），若以半对数坐标表示其存活分数，则可得到图6-1b所示的带肩区的直线，D0表示直线部分的斜率，它的含义是使细胞存活分数下降了63%所需的剂量。从存活分数为纵坐标的0.1和0.037两个点分别作平行线与曲线直线部分相交，然后分别作垂直线与剂量轴相交，剂量轴上两个相交点剂量之差为D0。图中的D0值为1Gy，大多数哺乳动物细胞的D0值为1～2Gy。D0是细胞辐射敏感性大小的主要参数，可以用它来比较不同细胞株的辐射敏感性。有时也用D37来反映辐射敏感性，D37是细胞存活分数从1.00降至0.37的剂量。
D37=D0+Dq
将曲线（图6-1b）的直线部分外推，使之与存活分数轴相交，相交点表示外推数N，N称为靶数或击中数，图6-1b中N等于3，对于大多数哺乳动物细胞，N=1～5，少数细胞N值可到10～20。如果从存活分数1.0处作为一平行线与上述外推线相交，相交点在剂量轴上的投影点即为准阈剂量（Dq）。Dq代表曲线的肩宽，反应克服曲线肩部所需的剂量，对于急性照射的有氧细胞，Dq为0.5～2.5Gy。N和Dq都是描述细胞亚致死损伤的承受能力，它们是反映细胞对这类损伤修复能力的指标。各参数之间的关系见图6-1。单靶单击模型条件下，剂量存活曲线是一条指数型直线，没有肩区，这时D37等于D0。(www.xing528.com)
DQ=D01nN
需要指出的是，细胞存活曲线可分为两类，一类是现象性的，另一类是机制性的。目前的模型多属现象性的，但对机制有时也有所阐明。建立机制性模型固然难度较大，但一旦成功，将具有更大的理论和实际意义。计算机的发展和应用为数学模型的拟合提供了有力的工具，将有助于机制性模型的建立。
图6-1 电离辐射引起细胞增殖死亡存活曲线及参数
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