神經系統可以為放射治療所損傷.早期可以出現一些急性和亞急性的暫時性癥狀,而進展性,永久性,往往致殘性的神經系統損害可能在常規放射治療后相隔若干月或若干年才顯現.放射總劑量,每次的分量,療程持續時間,受照射的神經組織的體積大小都影響放射性損傷的發生與否.人的個體易感性可有相當大的差別,使安全放射劑量的預測更為復雜化.

　　急性放射性腦病的臨床表現包括頭痛,惡心與嘔吐,嗜睡以及神經體征的惡化,可在第一次或第二次分量照射時出現,尤其是當存在顱內壓增高而腎上腺皮質激素治療不夠充分時.隨著后繼的分量照射以及充分的腎上腺皮質激素治療后,腦病會逐漸減輕.

　　早期的延遲性腦病發生在放射治療結束后2~4個月內.在兒童中,表現為一種嗜眠綜合征,發生在為白血病接受預防性全腦放射治療之后；在數天至數周期間自發地好轉,若應用腎上腺皮質激素治療可能癥狀會消退得更快些.在成人中,必須進行CT與MRI檢查,以便區別放射性腦病與腫瘤本身的惡化或復發.對頸部或上胸部進行的放射治療可以引起早期的延遲性放射性脊髓病,其臨床特征是Lhermitte征(當病人屈頸時會引發一種電擊樣感覺,沿背脊向兩下肢放射).這種綜合征可自發緩解.

　　晚期的延遲性放射性腦病可在兒童白血病患者進行預防性放射治療,或成人接受腦瘤的預防性或治療性放射治療后,經過數月或數年才出現.不伴有局灶性體征的進行性癡呆是臨床表現的特征,雖然成年人往往還伴有步態不穩.CT顯示大腦萎縮.在顱外腫瘤的放射治療后,或對顱內腫瘤大劑量的放射治療(例如,近距治療,放射外科)后,癥狀和體征都更為局限.CT或MRI顯示占位性病變,在應用增強劑后可出現增強現象,很難與原發的腫瘤的復發作區別.對病變作切除性活檢往往使癥狀有所改善,并且可以明確不是腫瘤復發.晚期的延遲性放射性脊髓病可在對髓外硬脊膜外腫瘤(如霍奇金病)進行放射治療后數月至數年才出現.典型的癥狀是進行性無力伴感覺喪失,往往呈Brown-Séquard型表現(脊髓半橫斷損害的表現,病變側肌力減退伴本體感覺障礙,對側出現痛覺和溫度覺障礙).病程進展的速度不定,但大多數病人都發生完全性截癱.在乳腺癌和肺癌的放射治療后可以發生晚期的延遲性放射性神經病變,主要是臂叢神經病變.

　　罕見地,放射治療可在治療結束后多年引起膠質瘤,腦膜瘤或周圍神經鞘膜瘤.

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