CC BY
4
и режим воздействия), времени исследования тканей от начала облучения и после его окончания, специфической функции клеток, их образований и органа в целом, а также от исходного состояния организма.
При гигиенической оценке выявленных сдвигов, развивающихся в облученном СВЧ-полем организме, важное место занимает проблема общего и частного, имеющая фундаментальное значение не только для гигиенической науки, но и патологии в целом.
По мнению ряда ученых, наблюдается ослабление разработки вопросов, связанных с общей регуляцией организма, а также вопросов, касающихся роли нервной системы в патологии, нервной трофики, нервизма вообще. По мнению Д. С. Саркисова, в настоящее время возникает ложное представление о самостоятельности внутриклеточных процессов, о том, что они могут протекать без участия нервной системы и что без изучения этих вопросов могут быть решены главные проблемы медицины.
Достижения современной биологии в области гистохимии и электронной микроскопии значительно расширили наши представления о патологии. Возник широкий интерес к патологическим процессам в клетке, стала оформляться молодая область науки — клеточная патология, или патоцитология, достижения которой находят все более широкое применение в различных областях биологии и медицины. Перспективы этого направления работ очень широки, а прикладной характер придает им особо важное значение. Это относится и к профилактической медицине, каковой является гигиена.
Анализ проведенных нами исследований свидетельствует о том, что регистрируемые с помощью методов гистохимии и электронной микроскопии показатели являются высокочувствительными к действию СВЧ-поля. Изменения этих показателей позволяют установить возможность и пределы структурных преобразований в клетке, ткани, органе, являющихся морфологическим выражением процесса адаптации. Они позволяют также обнаружить начальные про-
явления болезни, ступенчатость процесса адаптации, повреждающее действие фактора, а также компенсаторные возможности морфологического субстрата в зависимости от частоты и силы действия раздражителя. Выявление и широкое изучение противоречивых элементов — повреждения и компенсации, а также выраженности отношения двух других противоположных процессов — лабильности ритма физиологической j регуляции ультраструктур и частоты и силы действия раздражителя может составить предмет морфофункционального определения состояния предпатологии, имеющей столь важное значение при гигиенической регламентации СВЧ-поля с учетом возраста, сопутствующих заболеваний и длительности контакта с данным фактором окружающей среды, а также при разработке мер профилактики и защиты. Все это чрезвычайно перспективно и полностью соответствует развитию современной науки.
Литература. Прокопенко Ю. И. — Вести. АМН СССР,
1974, № 8, с. 92—95. Саркисов Д. С. — Арх. пат., 1976, № 4, с. 3—12. Сидоренко Г. И., Прокопенко Ю. И. — Вести. АМН СССР,.
1976, № 4, с. 13—22. Струков А. И., Смольянников А. В., Саркисов Д. С. — Арх.
пат., 1980, № 4, с. 3—12. 4
Царегородцев Г. И., Алферов В. П. — Вести. АМН СССР,
1976, № 4, с. 22—31. Шперлинг И. Д., Гусакова И. Ф. — Арх. пат., 1972, № 10,
с. 81—83. Пирс Э. Гистохимия. М., 1962.
Поступила ll.ll.St
Summary. Animal experiments demonstrated a high sensitivity of histochemical indices (glycogen, neutral fats, nucleic acids, tigroid substance and chromatin content; succinate-malate-lactate dehydrogenase and glucose-6-phosphate dehydrogenase activity) as well as the ultrastructural cells of various formations of the brain and the spinal cord, the tissues of the heart, liver and kidneys to the action of electromagnetic waves of centimetre range (A.= 12.6 cm). A definite relationship between changes in the above-mentioned indices and EMF exposure intensity, duration and regime, the tissue assay period and a specific function of the organs and the cells-has been established. Approaches to evaluating the effects-produced by the given factor with regard to the changes identified and on the strength of such concepts as "norm", "pathology", "prepathology" have been considered.
УДК 616-073.75-06:616-001.26-084
В. Я. Голиков, Л. В. Новикова
СРАВНЕНИЕ ДОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПАЦИЕНТОВ ПРИ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
•ЦОЛИУВ, Москва
Выбор в качестве дозиметрических критериев физических величин, адекватно характеризующих тяжесть повреждения и вероятность неблагоприятных для организма реакций на воздействие ионизирующих излучений, является од-
ной из фундаментальных задач радиационной \ гигиены. Эволюция представлений о биологическом действии радиации неизбежно приводила к поиску новых дозиметрических критериев. В настоящее время такой поиск необходим для*
обоснования методических подходов к гигиенической оценке радиационной безопасности пациентов при рентгенологических исследованиях. Для этой цели до настоящего времени используются экспозиционные дозы в центре поля, произведение экспозиционной дозы и величины поля облучения, интегральная и средняя поглощенные дозы, гонадные и среднекостномозго-х вые поглощенные дозы и т. д. Отсутствие единого общепринятого параметра для оценки лучевых воздействий при рентгенодиагностике связано с отсутствием до недавнего прошлого радиобиологической теории воздействия ионизирующего излучения в области малых доз с высокой степенью пространственной неравномерности облучения биологического объекта.
В 1978 г. были опубликованы Рекомендации МКРЗ (№ 26) по радиационной безопасности, в которых впервые на основании обобщения обширного материала исследований ученых многих стран предложена система учета действия ионизирующих излучений в малых дозах. Для этого была введена специальная величина количественной оценки биологического воздействия ионизирующих излучений — эффективная экви-р валентная доза:
где Я,- — эквивалентная поглощенная доза в наиболее радиочувствительных органах; о>{ — относительная значимость 1-го органа в суммарном эффекте радиационного воздействия на весь организм.
Предполагается, что основными отрицательными эффектами при малых дозах облучения являются стохастические, главным образом канцерогенез и генетические повреждения. Рекомендуется определять эффективную эквивалентную дозу по 10 органам. Наиболее радиочувствитель-* ными при этом являются гонады, молочная железа, красный костный мозг, легкие и щитовидная железа. На эти 5 органов приходится 70 % от общего риска равномерного облучения всего тела. Эффективная эквивалентная доза не принята у нас в стране официально, но так как это единственная величина, позволяющая сравнивать эффекты от облучения различных участков тела человека при различных физико-тех-нических условиях, авторы считали возможным использовать данную величину в настоящем исследовании. Определение эффективной эквивалентной дозы, несмотря на все преимущества этой величины, вряд ли может быть рекомендовано для практического применения с целью учета лучевых воздействий за счет рентгенодиагностики в связи со сложностью ее расчетов. » В связи с этим возникает проблема сравнения и установления связи между мерой стохастического риска — эффективной эквивалентной дозой — и ранее использовавшимися в практике дозиметрическими параметрами. Для этой цели по
изодозным кривым для различных условий генерирования рентгеновского излучения (Аих1ег) были рассчитаны значения средних поглощенных доз по ходу центрального луча в объеме с единичной площадью для излучений со слоями половинного ослабления от 1,4 мм А1 до 3,4 ммА1 с различными расстояниями источник — кожа и величиной площади облучения. Так же были определены значения средней поглощенной дозы во всем облучаемом объеме с учетом расхождения пучка. Расчеты показали, что значение средней поглощенной дозы по ходу центрального луча в указанном диапазоне энергий меняется от 0,32 до 0,21 % от значения дозы на поверхности. Эти значения уменьшаются при учете расхождения пучка на 10—20 %. При сравнении значений средней поглощенной дозы со значением дозы в геометрическом центре облучаемого объекта отмечено их совпадение в пределах 20 % для объектов толщиной до 20 см. При большей толщине доза в геометрическом центре в 2—3 раза ниже значения средней дозы. Для дальнейших оценочных расчетов принимали, что Дср=0,250 пов» где /)пов — поглощенная доза на поверхности облучаемого объекта; Д-р — значение средней поглощенной дозы в облучаемом объекте. Тогда значение дозы, усредненной по всему телу:
_ 0,25£>пов5пр М
где 5 — величина поля облучения (в см2); п — толщина объекта (в см); р — плотность мышечной ткани (в г/см3), М— масса тела пациента (в г); В — средняя поглощенная доза в теле пациента (в рад); Оп0в — поверхностная поглощенная доза в центре поля облучения (в рад). Подставляя в эту формулу значение п и М для стандартного человека и значение £>Пов= =Х[, находим связь между средней поглощенной и экспозиционной дозой £>Ср=0,7- Ю^-К, где X — экспозиционная доза в центре поля облучения. Принимая, что 5тт= 100 см и 5тах= = 1200 см (40X30), находим, что Оср= =0,7> 10-2X—0,8* 10-3X« 10-1 X— 10-2X. Если же £)Ср измерена в греях, а экспозиционная доза в джоулях на 1 кг, соотношение принимает вид: £)ср=2-10-4 X—2- 10-5 X Эффективные эквивалентные дозы для 27 видов рентгенологических исследований были рассчитаны на основании результатов определения средних поглощенных доз в наиболее радиочувствительных органах, приведенных в докладе Научного комитета по радиационной безопасности ООН. Необходимо отметить, что при исследованиях органов брюшной полости и таза в поле излучения или в непосредственной близости от него из наиболее радиочувствительных органов находятся лишь гонады и частично красный костный мозг. Остальные органы (почки, различные части кишечника, печень и т.д.) получают значительные
Таблица 1
Знамение средней поглощенной дозы (Оср) и эффективной эквивалентной дозы, рассчитанной по 10 органам (Я10) тела пациента при различных рентгенологических исследованиях
Исследуемые органы Пол °ср Н ю о а; "о. и о
Флюорография органов груд- ж. 105 112 0,94
ной клетки' М. 105 96 1,1
Легкие и сердце Оба пола 57 40 1,4
Брюшная полость (акушер- ж. 200 103 2
ские исследования)
Брюшная полость Оба пола 300 138 2,2
Бедро ж. 70 21 3,1
М. 70 109 0,6
Урография ж. 730 456 1,6
м. 730 257 2,9
Толстая кишка ж. 860 388 2,2
м. 860 453 1.9
Область тазобедренного суста- Ж.- 170 235 0,76
ва м. 170 517 0,3
Таз ж. 125 129 1
м. 125 162 0,8
Пельвеометрня ж. 440 338 1,3
Пояснично-крестцовая область ж. 150 69 2,2
м. 150 77 1,9
Поясничный отдел позвоночни- ж. 590 428 1.4
ка м. 590 296 2
Ретроградная пиелография ж. 1000 614 1,6
м. 1000 637 1,5
Рентгенография мочеиспуска- ж. 600 916 0,66
тельного канала и мочевого
пузыря м. 600 1041 0,58
Желудок, верхний отдел же- ж. 440 103 6
лудочно-кишечного тракта м. 440 74 4,3
Малый кишечник ж. 300 127 2,4
м. 300 106 2,8
Рентгенография фаллопиевых
труб ж. 130 346 0,4
Рентгенография желчного пу- ж. 130 35 3,7
зыря и желчных путей 130 29 4,5
Спинной отдел позвоночника ж. 300 282 1.1
м. 300 232 1,3
Легкие, ребра ж. 30 24 1,25
Шейный отдел позвоночника м. 30 17 1.9
Оба пола 26 12 2,2
Плечо, ключица, грудина » » 60 17 3,5
Голова, мозговые пазухи » » 97 54 1,8
Нижняя часть ноги, колено 1 » 30 1 30
Рука » > 7 1 7
Стоматологические исследова-
ния » » 29 0,7 4
Рентгенография сосудов голов-
ного мозга » > 970 255 3,8
дозы, но не относятся к наиболее радиочувствительным. При расчетах эффективной эквивалентной дозы по 10 органам коэффициент ш для суммы всех этих органов мы принимали равным 0,3, дозу же облучения считали равной дозе облучения яичников. Результаты расчетов приведены в табл. 1. В графе 3 приведены значения средних поглощенных доз при перечисленных видах исследований по данным работы Bengtsson, в графе 4 — рассчитанные для 10 органов значения эффективных эквивалентных доз для пациентов каждого поля. В следующей графе приведены отношения этих величин.
Значения эффективных эквивалентных доз (Яэф) при некоторых исследованиях для мужчин и женщин значительно различаются при одинаковых значениях средних поглощенных доз. Так, при исследовании тазобедренного сустава эффективная эквивалентная доза для мужчин в 2 с лишним раза больше, чем для женщин. Поэтому данную величину необходимо для каждого исследования определять отдельно для па- 1 циентов разного пола.
Значение средней поглощенной дозы однозначно не коррелирует со значением эффективной эквивалентной дозы, иногда превышает ее в 5—30 раз, а для некоторых процедур составляет 0,3—0,5 от значения эффективной эквивалентной дозы. Отношение этих величин близко к единице для флюорографии легких, исследований органов таза, спинного отдела позвоночника.
Для установления связи между экспозиционной и эффективной эквивалентной дозами мы взяли из приведенных расчетов два крайних значения £>Ср=0,3 ЯЭф и 0Ср=6 ЯЭф. Подставляя в эти уравнения значения из соотношений (2) и (3), получили, что если для исследований Ьс /ЯЭф=0,3 при исследованиях малыми полями Яэф=3- 10~2Х, при исследованиях большими < полями Яэф=0,3 X. Аналогично для исследований, у которых £>ср/ЯЭф=30 при малых полях ЯЭф«3-10-3Х, при больших полях Яэф« «3-10_2Я, т.е. значение эффективной эквивалентной дозы всегда меньше значения экспозиционной дозы. Их отношение может составлять величины от нескольких единиц до тысячи.
Таким образом, ни средняя поглощенная, ни экспозиционная доза не отражает степень радиационного воздействия и не могут быть использованы для сравнения лучевых нагрузок при различных рентгенологических исследованиях и для учета и нормирования риска облучения пациента при рентгенодиагностике. '
На основании расчетов, приведенных в табл. 1, был определен относительный вклад в эффективную эквивалентную дозу уровней облучения гонад и активного красного костного мозга, часто используемых при радиационно-гнгиениче-ских оценках диагностических процедур. Результаты расчетов приведены в табл. 2. Эти данные показывают, что только при исследованиях желудка, верхней части желудочно-кишечного тракта, печени и желчного пузыря риск облучения активного красного костного мозга составляет 50—68 % от общего риска. Для большей части остальных исследований эта величина не превышает 25—35%, а для таких локализаций, как легкие, бедро, почки, мочевой пузырь риск облучения составляет 1—4 % от общего риска. Поражение при облучении гонад также сильно * варьирует и составляет от 2—3 до 93 % от общего эффекта поражения. Риск облучения гонад составляет 70—90 % только для мужчин и для , таких исследований, когда гонады попадают в
прямой пучок (бедро, область тазобедренного сустава). Таким образом, ни гонадная, ни сред-некостномозговая дозы сами по себе не могут быть критерием оценки лучевого воздействия при рентгенодиагностике, так как отражают только часть риска и могут быть использованы только в специальных исследованиях.
По величинам эффективных эквивалентных доз, получаемых пациентами, рентгенодиагностика относится к области источников, дающих стохастические эффекты. Результаты исследований при этом справедливы для оценки отдельных методов, учета суммарного риска у больших групп облучаемых, для выделения групп повышенного риска. Уменьшение групп лиц, подвергшихся облучению, приводит к нарастанию неопределенности прогноза лучевого воздействия, и для отдельных лиц такой прогноз теряет практическую ценность из-за полной неопределенности и может иметь чисто теоретическое значение. Поэтому считается, что 300— 500 % является приемлемой погрешностью определения дозиметрической информации в области малых доз облучения.
Исходя из этого, мы считаем возможным по степени риска лучевого воздействия, т.е. по величине эффективной эквивалентной дозы разделить все виды исследований 'на группы или усредненные значения и верхние пределы эффективной эквивалентной дозы ввести для контроля и учета лучевых нагрузок на пациентов. Предлагаются следующие группы риска рентге-нодиагностических исследований.
Группа А—максимальная эффективная эквивалентная доза 10 мбэр, т.е. равна флюктуации естественного годового фонового облучения.
Группа Б — эффективная эквивалентная доза 50 мбэр, т.е. равна половине годовой дозы от естественного фона.
Группа В — эффективная эквивалентная доза 100 мбэр, т.е. равна годовой дозе от естественного фона.
Группа Г — эффективная эквивалентная доза равна 250 мбэр, что соответствует половине предела годовой дозы для ограниченной части населения.
Группа Д — доза 500 мбэр и выше. 500 мбэр — это предел дозы за год для ограниченной части населения.
Учитывая, что в группу Д входят исследования со значительными лучевыми воздействиями, предлагается для этих процедур предусмотреть предварительное (до проведения исследования) определение поглощенных доз на кожу и наиболее радиочувствительные органы, попавшие в прямой пучок, по таблицам удельных значений экспозиционных доз для данного аппарата.
Необходимо отметить некоторые сложности в проведении такого исследования, так как в литературе мы не встретили данных о радиочувст-
Таблица 2
Относительное распределение риска радиационных воздействий по наиболее радиочувствительным органам при различных рентгенологических исследованиях (в %)
Вид исследования или исследуемые органы Пол Гонады Активный красный костный мозг
Флюорография (легкие) М. 0,03 0,1
Ж. 0,02 0,1
Легкие и сердце Оба пола 0,025 0,2
Брюшная полость (акушер- 0,33
ские исследования) ж. 0,37
Брюшная полость Оба пола 0,39 0,34
Бедро М. 0,93 0,01
Ж. 0,11 0,01
Урография м. 0,31 0,14
ж. 0,48 0,08
Толстая кишка м. 0,29 0,31
ж. 0,45 0,36
Область тазобедренного су- м. 0,73 0,07
става ж. 0,39 0,16
Таз м. 0,5 0,28
ж. 0,36 0,23
Пельвеометрия ж. 0,34 0,24
Пояснично-крестцовая об- Ж- 0,36 0,17
ласть м. 0,58 0,15
Поясничный отдел позво- ж. 0,36 0,12
ночника м. 0,15 0,17
Ретрография пиелография ж. 0,33 0.05
м. 0,51 0,05
Рентгенографиая мочевого ж. 0,41 0,04
пузыря и мочеиспуска-
тельного канала м. 0,48 0,04
Желудок, верхняя часть же- ж. 0,19 0,68
лудочно-кишечного _трак- 0,50
та м. 0,04
Малый кишечник ж. 0,35 0,24
м. 0,24 0,28
Фаллопиевые трубы и мат-
ка ж. 0,42 0,06
Рентгенография желчного ж. 0,17 0,5
пузыря и желчных путей м. 0,05 0,62
Спинной отдел позвоночни- ж. 0,09 0,21
ка м. 0,02 0,23
Легкие, ребра ж. 0,03 1 0,14
м. 0,04 0,20
Шейный отдел позвоночника Оба пола 0,02 0,40
Плечо, глючица, грудина ». » 0,01 0,42
Голова, мозговые пазухи » » 0,01 0,28
Нижняя часть колена » » 0,25 0,12
Рука » » 0,25 0,12
Стоматологические иссле-
дования » » 0,07 0,34
Рентгенография сосудов го- 0,01 0,87
ловного мозга » >
вительности грудной железы у мужчин. Отнесение ее по чувствительности к «другим органам» нарушает соотношение рисков для наиболее радиочувствительных органов. Отдельной проблемой в рентгенодиагностике является облучение кости, так как за счет роста коэффициента поглощения для кости при энергиях ниже 40 кэв относительный вклад риска ее облучения может возрасти в 3—4 раза по сравнению с таковыми при облучении других тканей. Все это требует дальнейшего уточнения значений эффективной эквивалентной дозы. Тем не ме-
нее предварительное деление рентгенологических методов исследования по группам риска и их дифференцированный учет позволяют выявить кабинеты, создающие максимальные коллективные дозы на пациентов, и выделить группы повышенного риска среди лиц, подвергающихся рентгенодиагностике, и организовать мероприятия по их защите. Кроме того, нам представляется, что только для исследований группы Д и частично группы Г необходимо предварительно определять поглощенную дозу на коже. Учет же дозовых нагрузок для других исследований может проводиться по значению эффективной эквивалентной дозы, указанной для всей группы с помощью простых таблиц.
УДК 616-073.75-06:616-001.28
Согласно современным представлениям радиационной гигиены, при решении вопроса о приемлемости любого вида деятельности, связанной с облучением человека, необходимо взвешивать получаемые при этом пользу и вред. Анализ соотношения вред — польза и прежде всего оценка вреда для здоровья являются отправными моментами в обосновании и разработке норм облучения. В этой связи крайне важно определить вред медицинского облучения, дающего наибольший вклад в дозу, получаемую населением от всех искусственных источников ионизирующих излучений. Ведущее место здесь занимает рентгенодиагностика, поэтому особую значимость приобретает оценка вреда облучения пациентов при рентгенологических исследованиях.
К числу наиболее важных биологических вредностей, связанных с облучением в малых дозах, относятся отдаленные стохастические эффекты — соматические (индуцирование злокачественных новообразований) и наследственные (возникновение врожденных заболеваний у потомков облученных людей). Оценка биологического вреда облучения по этим эффектам, именующаяся обычно оценкой радиационного риска, основывается на модели оценки дозы, которая учитывает различия в радиочувствительности разных органов и тканей человека. Количественным критерием, применяемым для оценки радиационного риска независимо от того, равномерно или неравномерно облучается все тело, является величина эффективной эквивалентной дозы:
Яв = 2»(0Я(0. (1)
I
Литература. Радиационная защита. М., 1978. Auxier J. А. — Hlth Phys., 1977, v. 33. p. 359-367.
Постувала 14.07.81
Summary. The routine techniques used in X-ray diagnostic examination are compared, and a ratio of the exposure dose, dose in the centre of the field, mean dose accumulated by the whole body to the active red bone marrow mean dose, genetic j dose and effective equivalent dose received by 10 organs are presented. None of the above values taken individually was shown to correlate well with the effective equivalent dose value, and, therefore, the latter cannot be used for evaluating radiational exposure hazards induced by X-ray diagnostic examination. The effective equivalent dose estimates formed a basis for the classification of research techniques in relation to the degree of radiational risk.
где Н (¿) — эквивалентная доза в органе или < ткани I (численно равна поглощенной дозе для рентгеновского излучения). ш(0 — взвешивающий коэффициент, выражающий отношение стохастического риска облучения органа или ткани I к общему риску при равномерном облучении всего тела. Численные значения ш(Г) приведены в 26-й публикации Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ).
Радиационный риск для индивидуума, определяемый как- суммарная вероятность £ возникновения у него индуцированной смертельной злокачественной опухоли и тяжелых наследственных заболеваний у его потомков, пропорцио- . нально связан с величиной Яв:
& = г-НЕ, (2)
где г — коэффициент риска возникновения стохастических эффектов, г= 1,65-10_23в-1 (значение, рекомендованное МКРЗ).
Рентгенодиагностика представляет собой вид деятельности, связанный с облучением в малых дозах всего населения в целом, поэтому здесь на первый план выступает оценка коллективных доз и коллективного риска. Как известно, коллективная доза слагается из доз, получаемых каждым индивидуумом (в данном случае пациентом) в отдельности. Поскольку в ближайшее время трудно рассчитывать на получение такой информации, особенно на уровне индивидуальных эффективных эквивалентных доз, следует обратиться к усредненным оценкам. Например, если Щ известна средняя величина эффективной эквивалентной дозы И в Ц), получаемой пациентом при проведении /-го вида рентгенологического исследования, и ежегодная частота проведения
В. В. Никитин, Н. В. Целиков
ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ ПАЦИЕНТОВ И ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОГО РИСКА В РЕНТГЕНОДИАГНОСТИКЕ
Ленинградский НИИ радиационной гигиены; Ленинградский институт усовершенствования врачей им. С. М. Кирова
