CC BY
33
Научни трудове на Съюза на учените в България-Пловдив, Серия Г. Медицина, фармация и дентална медицина т. XIX. ISSN 1311-9427 юни 2016. Scientific works of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series G. Medicine, Pharmacy and Dental medicine, Vol. XIX, ISSN 1311-9427 Medicine and Dental medicine June 2016.
РАДИАЦИОННО ИНДУЦИРАНА КАТАРАКТА: ИСТОРИЧЕСКО РАЗВИТИЕ НА НАУЧНИТЕ ЗНАНИЯ И НОРМИТЕ ЗА РАДИАЦИОННА ЗАЩИТА. ИЗСЛЕДВАНИЯ В БЪЛГАРИЯ.
Анна Загорска1'2, Десислава Иванова2, Здравко Бучаклиев3,
Женя Василева4
1Медицински Университет - София, България
2Национален център по радиобиология и радиационна защита,
София, България 3УМБАЛ „Сити Клиник" - Онкологичен център", София, България 4Международна агенция за атомна енергия, Виена, Австрия
RADIATION-INDUCED CATARACT: HISTORICAL DEVELOPMENT OF SCIENTIFIC KNOWLEDGE AND RADIATION PROTECTION LIMITS. RESEARCH IN BULGARIA.
Anna Zagorska1,2, Desislava Ivanova2, Zdravko Buchakliev3, Jenia Vassileva4
lMedical University Sofia, Bulgaria 2National Centre of Radiobiology and Radiation Protection, Sofia, Bulgaria 3University Hospital „City Clinic", Sofia, Bulgaria 4IAEA, Vienna, Austria
Abstract. Radiation-induced cataract was found soon after the discovery of X-rays. The lens is the most radiosensitive tissue in the eye. Over the years the equivalent dose for the eye lens was reduced 15 times. The current annual dose limit in International Basic Safety Standards and the relevant Bulgarian legislation is 20 mSv/a. Radiation protection and dosimetry should be optimised for exposure to specific tissues, particularly the lens of the eye. The aim is to achieve the best assessment and to reduce the occupational exposure through various practical approaches.
Keywords: radiation-induced cataract, dosimetry, calibration, eye lens dosimetry
1. Въведение. Съвременните препоръки относно радиационно-индуцираната катаракта (РИК) са съставени въз основа на предположението, че развитието й е детерминиран процес, изискващ праг на дозата за възникването й. Фактори, определящи процеса, са големината на дозата, продължителността на облъчването, вида на лъчението, генетичната предразположеност, диабетът и др. Някои изследователи изказват хипотезата, че РИК е стохастичен процес, но за това все още липсват убедителни доказателства. Първите изследвания установяват праг на дозата за възникването й между 5-15 Gy. Те се основават на краткосрочни наблюдения, липса на достатъчно чувствителни методи за отчитане на ранни изменения в лещата, а също така и относително малък брой наблюдавани лица, облъчени с дози под няколко Gy. С подобряването на методите за регистриране на промените и увеличаването на кохортата на изследваните лица се установява, че очната леща е една от най-лъчечувствителните тъкани в организма, като забележими изменения при нея настъпват при дози 0,2 - 0,5 Gy (ICRP, 2007).
Обобщените до момента резултати за ранно помътняване представляват аргумент в полза на намаляването на прага на дозата и през 2011 г. Международната комисия по радиологична защита (МКРЗ) предложи нова прагова доза от 0,5 Sv при остро облъчване и същата прагова доза при протрахирано/хронично облъчване.
Годишна граница за еквивалентна доза на очната леща. В края на 70-те години МКРЗ поставя като цел на радиационната защита предотвратяването на появата на детерминирани ефекти и ограничаването на стохастичните ефекти до приемливо ниво (ЫЕА, 2011). През последните 40 години, в резултат от натрупването на научните познания, МКРЗ предложи юпсолкократнонамаляване ва лотошната граница за очната леща заперсонала, който рааотис идвочндци найонизрфащи лъчения (Фиг. 1). Актуалната годишна граница на еквавалтчодота дозтооочна видна е 20 тй>у. Бдо-талТо на]а^аД^а!за(^цоа^1^^ 1^;тдазааяа^л очналя лнщаз ч^енаог^ечо елон дозоадоодоалзнн На(Н3 инмеряал а
тНаза дъебоиянаоттнмзал тъкан (1а^33и, 19 (8).
2. Прафесионален ризлоМножестиаовгори изследват различни групи професионално заети лица с възможност за надвишаване на годишната граница за очна леща Meлcди0аpоднаотaгeнция на оаамло анероия ншн60що ач^делятeзинpyпиба-амoаoцинcки специалндои, рaбoтeщитинтepвeнниoнаннатаpeнатoнтрагит, Сп-Щнп-нло. рабоолщи в яднeнотaeлзpтeтикa и други сиецизлнзад (саЕА , 2013).
Фигура ¡.Сравнение на Изследвания в България. В България ироучванията
годишната граница на дозата за запОЧтатс мeдициhckиtecпeциaниЯBИ,Л0бoтсщи в инв^шшэта очна леща за персонал. образна нит^^т^^р^ка и ллоoтитчдчонaлбазо зннаеенологал
]я клрдаооснятн Прлдннота затова а, че индepвeнчнoняJшитe сраа най-модерниое и бързо розтнаoщи се методи за яВранна диагносаика, всепо-интензивно заменящи традиционните рискови хирургически интервенции. Тези щю цедурисеиовършватнос рентгеновкон:фол ииeкоаитe инамощниоо г^т^и^с^р^орлзн нпннлоя вофоцеднцнота памещнние, чеаоо Она наанлнтоа он ктаанао и да 6инт^цщи1^ни ситнства Пpонбвчоe ас^х^1^ата^т]ц^овор^т до^^т^лшоонeтнозpитeлнaтаecтpeтa иннгалаврое на cкTgкшонлтa анотоаноанраао, ндоао мажeдaиаотцeдодло-ннa чаиIпeлзв;шиаа ртноянп xapaкттанcаибинaдн нтгоновата унадба.
RELID(Retrosъective Еуа1всЪоп of Ьешощшяев звИВоне).Праннаанота eIIртондeпа презВ3О9 година cлнаeлчнао намежоннарадонспецианисочаа МААЕнат ной^д^о^,^«^]^!^^ „Радаационна змананпри мндицинокеоблъчвшое'> н eкнпeна-oраацмoлаe. УиоствооlTнбоeлоoнциoнввни кардлолози, като три за % от тях нютканта иоднллявалиян -42оТса cоарpитинамъонявaния,ЛIIНчкoнтлoлнaтaIpyнаат ав
КО
души, неработещи с йонизиращи лъчения - 8 %. Важен момент в това проучване е не само изследването на състоянието на очната леща, но и съпътстващата анкета относно трудовия стаж в среда на йонизиращи лъчения, естеството на работа, и използването на лъчезащитни средства от всякакъв вид. Изследването показва, че защитни очила и екрани се използват нередовно или не се използват, а непрекъснат дозиметричен контрол на практика не се извършва.
Измервания в реално време. В проучването са включени медицински специалисти, извършващи процедури под рентгеноскопичен контрол в урологията, гастроентерологията и ортопедиията, за които се предполага, че липсата на защитни средства би довела до надвишаване на границата на дозата.
Измерванията са извършени с електронен дозиметър тип EDD 30 (Unfors) и е направена оценка за годишното натоварване на очната леща. Резултатите са представени в таблица 1. И в трите проучвания е налице възможност за надвишаване на границата за дозата за очна леща, като в някои случаи това е за повече от един член от екипа. В ортопедичното отделение оценената доза е под годишната граница, но е над 15 mSv. Според Директива 2013/59/ЕВРАТОМ за определяне на основни норми за безопасност за защита срещу опасностите, произтичащи от излагане на йонизиращо лъчение, такива лица би трябвало бъдат осигурени с непрекъснат мониторинг на дозата на очната леща (Euratom, 2013). И в трите изследвани отделения защитни екрани не са били налични, а защитни очила почти не се използват.
Таблица 1. Обобщени резултати от проучвания на възможността за надвишаване на дозите на очната леща на медицински специалисти в различни инвазивни отделения.
Отделение Процедура Hp(0.07) за Оценена годишна
процедура, ^Sv доза за очна леща, mSv
- р a > w ° a > Уретерореноскопия: Оператор 42.7
b £ и o а o см - 01 2 Перкутанна нефролитотрипсия: Оператор 214.2 40
О
s
Ендоскопска ретроградна холангиопанкреатография
Рч Is Гастроентеролог - 25.6/19.4
^ 2 ^ <ч Асистиращ персонал - 7/5.3
S W N
H w Медицинска сестра - 10.7/8.1
рч
w Анестезиолог - 37.3/28.3
, w , Fractura Femoris 47.2
О S g ce 16.2
Нцн Fractura cruris 2.1
S
tí <N
Fractura cruris 0.28
Калибриране и дозиметрия. До въвеждането на новата граница от 20 mSv, мониторингът в оперативната величина Нр(3) се е препоръчвал само в специфични случаи. Установяването на новата граница изисква осигуряване на точна дозиметрия, уточняване в коя дозиметрична величина да бъдат калибрирани дозиметрите за очна леща и с помощта на какъв фантом. Изследвано е дали широко използваният за калибриране на индивидуални дозиметри плосък фантом, имитиращ торакс с размери 30х30х15 ст е приложим, или е необходимо да бъде предложен нов, за който да бъдат изчислени и въведени конверсионни коефициенти за преминаване от величината въздушна керма Ка, Gy, в оперативната величина Нр(3), mSv. С проекта ORAMED е разработен цилиндричен фантом, с диаметър 20 ст и височина 20 ст.
Колективът на Behrens et al. предлагакоефициентиза преминованев Нк(3) за цилинд5эич^ен фантом ъ иоследеатрилкжожюстто надвота фкатома ио(^т^а^с^1те^ие Е^евтктн^^ко;^£1Иоао^с1 ho ^г^^адах^е^щаЗа факдннилъчения лрюдофавятвдекветно дозатонааиъаса
итща^из гпюченке на обниоткиая при ъгъл на иа^в^т г^анъ^аинскв, по-гсщцфот . О гкдздтл, при коъти цнлъфдоичнкят по-добри н^гзкааа^1^.о^^д^а^даелъ ото прогнала
и окас^ ча в дадеc^иднa нгнеoинцкoеил иемepвaнeeoнлдoз ано нифнаатф
фзщо се к^арата о дизифзтри, калифкранов enepaTim наeлтeдичинa иeднлнкyaлeиколаз еквивалент на дълбочина 0,07 mm в мека тъкан, Hp(0.07), mSv, с прилагане на плоския фантом п о ISO 4037 (ISO, 1999) или във величи ната Hp(3), mSv с цилиндричния фантом. Международное стандарти з а до бри пршстики препоръчват оценката да бъде извършвана в и г щешиидриченфшшим (КО^Шзъ Ка озигюhцвaнeнк коррктнк енмервишиябешеюоокогещ фангом с форма блезка до формата на главата и основна цилиндрична част с диаметър 20 cm.Иегoиалаeщ феогдика за фцгнкфнa дозаиакаочн ат ал ещк,т книтопреминиаванеел във оалфкинатк НдеК чъазКабеизвикасатю с предложениеа от Bohrerns (Behrens, 2012) конверсионни ко^с^иъаеиии^^ цнциндpичен с^^л^т^з^и^. CцикопoдгoLвздoтаФ етафиог бeпpкзтъпeна кнмлигтлмaтиаиацлoyчлонл фц ц^рупаное дози на персонала в две кардиологични и две урологични отделения и
Фигура 2. Фантом на глава, енСТрапОаЗКИЯ на ЮМен eниагдф3ид0г0дишнитeъмнцла. Пъатили
предложен от Медицинския резултагата са аредотавени в Таблица 2. Патвъоии се вааможността Университет -София и зп рpeвишатананaнoдипшдтaтфлъиL^а на а^ата л неоeцФлнмocтта от систематичен мониторинг на тези специалиста.
Таблица 2. Оценени годишни дози за очната леща на медицински персонал, работещ в интервенционални процедури под рентгенов контрол.
Направление, медицински специалист
Време на Оценена годишна измерване доза, H (3) mSv
о л о
и
д
ар
£
Оператор Оператор
Медицинска сестра Медицинска сестра
3 месеца 3 месеца 3 месеца 1.5 месеца
28.4 18.0 3.4 2.2
Оператор
Медицинска сестра Медицинска сестра
3 месеца 3 месеца 2 месеца
13.2 3.7 2.4
к
и г о
л
о р
£
Рентгенолог (над защитни очила) Рентгенолог (под защитни очила)
3 месеца 2 месеца
23.6 8.1
Оператор Асистент оператор
6 месеца 6 месеца
8.2 1.9
Заключение. Катарактата е една от основните причини за слепота в света, а лъчево-индуцираната катаракта може да бъде предотвратена посредством правилното използване на рентгеновата уредба и използването на лъчезащити средства за намаляване на облъчването. Дискусията за начина на измерване, избор на дозиметър и метод за калибриране продължава, но има консенсус по необходимостта от регулярен мониторинг на дозата на очната леща. В България няма нормативни изисквания за извършването му, но са подготвените методики и процедури за работа съгласно международните препоръки и са започнати изследвания.
Коректният дозиметричен мониторинг е необходима стъпка за осигуряване на информация и контрол на дозата, но още по-важна е системната работа за подобряване на практиката на работа на интервенционалните специалисти и регулярната употреба на защитни средства.
Благодарности. Това изследване е финансирано от Медицински университет - София с Проект 12Д/2014 г. и Договор 23Д/2014 г.
1. ICRP Publication 118: ICRP Statement on Tissue Reactions and Early and Late Effects of Radiation in Normal Tissues and Organs - Threshold Doses for Tissue Reactions in a Radiation Protection Context
2. Nuclear Energy Agency, Evolution on ICRP recomendations 1977, 1990, 2007, Radiological protection, (2011), ISBN - 978-64-99153-8
3. International Commission on Radiation Units and Measurements (1998) Conversion coefficients for use in radiological protection against external radiation. Report 57
4. International Atomic Energy Agency, Implications for Occupational Radiation Protection of the New Dose Limit for the Lens of the Eye, IAEA TECDOC 1731 (2013)
5. Directive 2013/59/Euratom - protection against ionising radiation, (2013), European commission
6. Hristova-Popova J, et all.,Risk of radiation exposure to medical staff involved in interventional Endourology, RPD, 2015 Jul;165(1-4):268-71
7. A. Zagorska et al., Eye lens exposure to medical staff during endoscopic retrograde cholangiopancreatography, Physica Medica 31 (2015) 781-784
8. Romanova K, Radiation exposure to the eye lens of orthopaedic surgeons during various orthopaedic procedures, RPD 2015 Jul;165(1-4):310-3
8. International Organization for Standardization (ISO). X and gamma reference radiation for calibrating dosimeters and dose rate meters and determining their response a function of photon energy - Part 3: Calibration of area and personal dosimeters and the measurement of their response as a function of energy and angle of incidence, ISO 4037-3: 1999
9. International Organization for Standardization (ISO), Radiological protection - procedures for monitoring the dose to the lens of the eyeq the skin and the extremities, ISO 15382:2015(E)
10. Behrens et al., Air kerma to Hp(3) conversion coefficients for a new cylinder phantom for photon reference radiation qualities, Radiation Protection Dosimetry (2012), pp. 1-6 doi:10.1093/ rpd/ncs032
