Доза рентгеновского излучения

В этой статье мы поговорим о рентгенологическом исследовании. ЛОР-врачи довольно часто назначают рентгенографию околоносовых пазух или компьютерную томографию. Насколько вреден рентген? Зависит ли вредность от дозы рентгеновского излучения, или поглощенной дозы? Что это такое? Почему рентгеноблучение опасно? Как часто можно делать рентген? Какие меры защиты от рентгеновского излучения?

Рентгеновское облучение было открыто Вильгельмом Конрадом Рентгеном 8 ноября 1895 года.

Рентген  включил ток в катодной трубке, закрытой со всех сторон плотным чёрным картоном. Лежавший неподалёку бумажный экран, покрытый слоем кристаллов платиноцианистого бария, начал светиться зеленоватым цветом. Учёный выключил ток — свечение кристаллов прекратилось. При повторной подаче напряжения на катодную трубку свечение в кристаллах, никак не связанных с прибором, возобновилось. В результате дальнейших исследований учёный пришёл к выводу, что из трубки исходит неизвестное излучение, названное им впоследствии икс-лучами, или Х-rays. Как и многие ученые, Рентген начал привлекать к экспериментам свою жену. Первой рентгенограммой было изображение руки Анны Берты с обручальным кольцом на пальце. Когда супруга впервые увидела свою рентгенограмму, то испугалась и воскликнула: «Я видела свою смерть!»

Открытие немецкого учёного очень сильно повлияло на развитие науки. Эксперименты и исследования с использованием рентгеновских лучей помогли получить новые сведения о строении вещества, которые вместе с другими открытиями того времени заставили пересмотреть целый ряд положений классической физики. Исследования, связанные с рентгеновскими лучами, вскоре привели к открытию радиоактивности: Анри Беккерелем, Марией и Пьером Кюри. Через короткий промежуток времени рентгеновские трубки нашли применение в медицине и различных областях техники.

Сразу после начала активных боевых действий на фронтах Первой мировой войны Мария Склодовская-Кюри, назначенная директором Службы радиологии Красного креста, занялась оборудованием и обслуживанием рентгеновских переносных аппаратов для просвечивания раненых, привлекая поддержку правительства, пожертвования производителей и обеспеченных знакомых, и обучая и направляя работу многочисленных волонтёров. За годы войны Мария и ее дочь Ирен, а также  обученные ими люди, сделали более миллиона рентгеновских снимков раненых солдат

В прифронтовой зоне Кюри помогала создавать радиологические установки, снабжать пункты первой помощи переносными рентгеновскими аппаратами. К концу войны работало около 200 стационарных постов и 20 мобильных рентгеновских установок.

Уже тогда появились подозрения о вреде радиоактивности и рентгеновского излучения. Например, Мария Кюри и ее супруг Пьер не смогли присутствовать по состоянию здоровья на вручении им Нобелевской премии. Их руки к тому времени покрылись ранами от постоянного контакта с радиоактивными образцами.

За гениальные открытия в физике и химии Мария Кюри заплатила ценой своего здоровья. В 1934 году она умерла от апластической анемии, которая была вызвана продолжительным влиянием на ее организм полония, радия и рентгеновских лучей. Жертвой науки стала и ее старшая дочь Ирен Жолио-Кюри. Она умерла от лейкемии, причиной которой было облучение, полученное от опытов, проводимых матерью. Ученик Рентгена, помощник Томаса Эдисона Кларенс Далли, в 1904 году умер от рака кожи,  и тогда исследователи стали серьезно относиться к проблемам здоровья в отношении новой технологии.

Тогда же ученые установили, что останки исследователей радиоактивности излучают радиацию, поэтому хоронить их нужно в свинцовых гробах. Только так можно будет защитить посетителей и работников Пантеона, где хранятся тела великих ученых.

Однако в те времена рентгеновские лучи применялись на вечеринках для развлечения: например была распространена игра «Найди предмет». Мелкий металлический предмет прятался на теле и с помощью рентгеновского аппарата его пытались найти. О вредных действиях рентгеновский лучей мало кто думал.

Бытовое использование радиации было запрещено только в 1938 году по требованию Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов Америки. Исследователи заявили о разрушительном воздействии радиации на организм человека.

Однако, до середины  XX века в обувных магазинах частенько стояли аппараты рентгеноскопии.  С их помощью можно было в режиме реального времени посмотреть, удобно ли костям стопы в ботинке. Часто эту методику использовали для детей, чтобы понять, насколько впору ребенку обувь. Естественно тот факт , что в магазине имеется столь продвинутый аппарат всячески рекламировался с помощью специальных вывесок.

При таких дозах канцерогенностью дело не ограничивалось. Например был зарегистрирован случай ампутации ноги у модели из-за радиационного ожога. Еще очень сильно страдали продавцы — они по много раз за день получали огромные  дозы радиации, поправляя обувь покупателей пока те использовали аппарат.

Естественно, понимание того что радиация вредна существовало задолго до того как такие аппараты стали популярны. Например в Англии первые радиационные нормы безопасности рабочего места были приняты в 1921г., а в США — в 1922г. Однако контролем рентгеновских  аппаратов озаботились только после войны.

В настоящее время, кроме медицины рентгеновское облучение применяется в аэропортах, таможенных пунктах для досмотра грузов и  багажа, и, к сожалению, людей. Аппараты практически не отличаются от медицинской рентгеноскопии. Существуют переносные рентгеновские аппараты, для обследования подозрительных вещей, обнаруженных в общественных местах. Также рентгеновские аппараты используются для исследовательских целей в некоторых областях физики и химии – рентгеноструктурный анализ, а также в промышленности, например, для оценки качества сварочных швов.

Сама по себе поверхность Земли, а также молнии, электромагнитные бури тоже выделяют рентгеновское излучение, более выраженное в горной местности, в разломах земной коры. Поэтому организм человека постоянно подвергается фоновому рентгеновскому облучению.

Рентге́новское излуче́ние — электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением (от ~10 эВ до ~1 МэВ), что соответствует длинам волн от ~103,1 до ~10−2 Å (от ~10−7 до ~10−12 м.

Рентгеновские лучи возникают при сильном ускорении заряженных частиц (тормозное излучение), либо при высокоэнергетических переходах в электронных оболочках атомов или молекул. Лучевая энергия рентгена генерируется внутри специальной рентгеновской трубки, сделанной из стекла. Из такой трубки при помощи специальных приборов полностью откачивают всевозможные газы и просто воздух, то есть в полости трубки возникает вакуумная среда. Концы рентгеновской трубки присоединены по катоду и аноду. Катод создает непрерывные электронный поток, а элемент анода для этого самого патока выступает в качестве мишени. Поток электронов, ударяясь в анод, вырабатывает особую энергию, которая трансформируется в лучи рентгена, благодаря которым и получается фотографический и терапевтический эффект.

Рентгеновские лучи могут проникать сквозь вещество, причём различные вещества по-разному их поглощают. Поглощение рентгеновских лучей является важнейшим их свойством в рентгеновской съёмке.

Рентгеновское излучение является ионизирующим. Оно воздействует на ткани живых организмов и может быть причиной лучевой болезни, лучевых ожогов и злокачественных опухолей. По причине этого при работе с рентгеновским излучением необходимо соблюдать меры защиты. Считается, что поражение прямо пропорционально поглощённой дозе излучения. Рентгеновское излучение может вызывать мутации ДНК в организмах живых существ.

При помощи рентгеновских лучей можно «просветить» человеческое тело, в результате чего можно получить изображение костей, а в современных приборах и внутренних органов. При этом используется тот факт, что у содержащегося преимущественно в костях элемента кальция (Z = 20) атомный номер гораздо больше, чем атомные номера элементов, из которых состоят мягкие ткани, а именно водорода (Z = 1), углерода(Z = 6), азота (Z = 7), кислорода (Z = 8). Кроме обычных приборов, которые дают двумерную проекцию исследуемого объекта, существуют компьютерные томографы, которые позволяют получать объёмное изображение внутренних органов.

Рентгеновское излучение имеет способность к проникновению в любую часть любого биологического тела. Проникновения рентгеновских лучей дает возможность запечатлеть на фотографической пленке клиническую картину просвеченной области или объекта исследования. В медицине такая особенность излучение нашла применение для особой методики обследования — для рентгенографии. Снимки, полученные в результат рентгенографии, показывают патологические изменения как костных систем человеческого организма, так и его мягких тканей. Такие визуальные картинки позволяют врачам максимально точно определять диагноз пациента, вследствие чего — назначать максимально грамотное и эффективное лечение.

Рентгенография считается одним из основных методов диагностики патологических состояний человеческого организма. На принципе рентгена базируются практически все методы визуальных исследований пациентов. Даже ультразвуковое исследование (УЗИ) строится на схожем действие, только там в качестве отражателя используется не лучевое излучение, а ультразвук.

Из всех лучевых методов диагностики только три: рентген (в том числе, флюорография), сцинтиграфия и компьютерная томография, потенциально связаны с опасной радиацией — ионизирующим излучением. Рентгеновские лучи способны расщеплять молекулы на составные части, поэтому под их действием возможно разрушение оболочек живых клеток, а также повреждение нуклеиновых кислот ДНК и РНК. Таким образом, вредное воздействие жесткой рентгеновской радиации связано с разрушением клеток и их гибелью, а также повреждением генетического кода и мутациями. В обычных клетках мутации со временем могут стать причиной ракового перерождения, а в половых клетках — повышают вероятность уродств у будущего поколения.

Вредное действие таких видов диагностики как МРТ и УЗИ не доказано. Магнитно-резонансная томография основана на излучении электромагнитных волн, а ультразвуковые исследования — на испускании механических колебаний. Ни то ни другое не связано с ионизирующей радиацией.

Ионизирующее облучение особенно опасно для тканей организма, которые интенсивно обновляются или растут. Поэтому в первую очередь от радиации страдают:

  • костный мозг, где происходит образование клеток иммунитета и крови,
  • кожа и слизистые оболочки, в том числе, желудочно-кишечного тракта,
  • ткани плода у беременной женщины.

Особенно чувствительны к облучению дети всех возрастов, так как уровень обмена веществ и скорость клеточного деления у них гораздо выше, чем у взрослых. Дети постоянно растут, что делает их уязвимыми перед радиацией.

Согласно современной концепции биологического действия ионизирующего излучения, любая сколь угодно малая доза увеличивает риск возникновения стохастических (генетических, канцерогенных и т.д.) эффектов, которые могут проявиться по прошествии многих лет после облучения. Соответственно, любая радиационная процедура намеренного облучения человека допустима только при условии, что связанный с ней риск будет, как минимум, полностью компенсирован полезным диагностическим эффектом, извлекаемым в результате этой процедуры.

В медицинской практике польза, получаемая пациентом от проведенного ему рентгенологического исследования, выражающаяся в постановке правильного и своевременного диагноза, как правило, превосходит вред, причиненный здоровью за счет применения сравнительно небольших доз облучения, применения защиты и т.д. Поэтому ни отечественные, ни международные нормативные акты в области радиационной безопасности не предусматривают индивидуальные дозовые пределы для диагностического облучения. Формальное установление подобных пределов могло бы воспрепятствовать проведению необходимых по клиническим показаниям рентгенологических исследований и тем самым нанести гораздо больший ущерб здоровью пациента, чем гипотетические отсроченные вредные последствия диагностического облучения.

Помимо изложенного, на диагностическое облучение полностью распространяется действие двух других главных принципов радиационной безопасности: исключение всякого необоснованного облучения и снижение дозы излучения до минимально достижимого уровня.

 

При рентгенодиагностических исследованиях в зависимости от принятого метода и цели исследования дозы у пациента формируются за секунды или минуты, в то время как облучение населения от естественных источников облучения и даже при аварийных ситуациях происходит сравнительно равномерно в течение месяцев, лет, десятилетий.

Вместе с тем, в медицинской рентгенологии имеются возможности для снижения как индивидуальных доз облучения пациента, так и общего уровня облучения населения без какого-либо ущерба для количества и качества диагностической информации. Практическая реализация этих возможностей может предотвратить тысячи случаев радиогенного рака ежегодно.

Радиационная безопасность – очень важный раздел медицины. В России в настоящее время контроль радиационной безопасности определяют 2 основополагающих  документа: Приказ Минздрава России от 15.12.2014 №834н (ред. От.09.01.2018) и СанПин 2.6.1.1192-03, «Гигиенические требования к устройству и эксплуатации рентгеновских кабинетов, аппаратов и проведению рентгенологических исследований», утвержден Главным государственным санитарным врачом РФ 14 февраля 2003г.)

 

Согласно этим документам, для работников (персонала) средняя годовая эффективная доза равна 20 мЗв в год или эффективная доза за период трудовой деятельности (50 лет) -1000 мЗв(1 зиверт); допустимо облучение в годовой эффективной дозе до 50 мЗв(0,05 зиверта) при условии, что средняя годовая эффективная доза, исчисленная за пять последовательных лет, не превысит 20 мЗв(0,02 зиверта).

Для женщин в возрасте до 45 лет эквивалентная доза на поверхности нижней части области живота не должна превышать 1 мЗв(0,001 зиверта) в месяц.

Для практически здоровых лиц годовая эффективная доза при проведении профилактических медицинских рентгенологических процедур и научных исследований не должна превышать 1 мЗв(0,001 зиверта) в год.

Все рентгеновские исследования обязательно должны быть обоснованы. В приоритете использование альтернативных (нерадиационных) методов. Рентгенодиагностические исследования проводятся только по клиническим показаниям;. При этом выбирают наиболее щадящих методов рентгенологических исследований. Риск отказа от рентгенологического исследования должен заведомо превышать риск от облучения при его проведении.

Принцип обоснования при проведении рентгенотерапии реализуется с учетом следующих требований:

  1. Использование метода только в случаях, когда ожидаемая эффективность лечения с учетом сохранения функций жизненно важных органов превосходит эффективность альтернативных (нерадиационных) методов.
  2. Риск отказа от рентгенотерапии должен заведомо превышать риск от облучения при ее проведении.

В медицинской практике могут быть разрешены к применению рентгеновские аппараты при условии их регистрации Минздравом России и при наличии санитарно — эпидемиологического заключения о соответствии их санитарным правилам в области радиационной безопасности.

При разработке новых отечественных, закупке импортных и эксплуатации существующих рентгенодиагностических аппаратов должно быть предусмотрено определение индивидуальных доз облучения пациентов при проведении рентгенологических исследований. В санитарно-эпидемиологическом заключении на рентгеновский аппарат указывается на необходимость (или отсутствие необходимости) комплектации аппарата средствами определения индивидуальных доз облучения пациентов. Методы и средства определения доз облучения пациентов, применяемые для этих целей, должны соответствовать требованиям нормативных и методических документов, утвержденных в установленном порядке

К индивидуальным средствам радиационной защиты относятся:

  • шапочка защитная,предназначена для защиты области головы;
  • очки защитные, предназначены для защиты глаз;
  • воротник защитный,предназначен для защиты щитовидной железы и области шеи; должен применяться также совместно с фартуками и жилетами, имеющими вырез в области шеи;
  • накидка защитная, пелерина,предназначена для защиты плечевого пояса и верхней части грудной клетки;
  • фартук защитный односторонний тяжелый и легкий, предназначен для защиты тела спереди от горла до голеней (на 10 см ниже колен);
  • фартук защитный двусторонний, предназначен для защиты тела спереди от горла до голеней (на 10 см ниже колен), включая плечи и ключицы, а сзади от лопаток, включая кости таза, ягодицы, и сбоку до бедер (не менее, чем на 10 см ниже пояса);
  • фартук защитный стоматологический, предназначен для защиты передней части тела, включая гонады, кости таза и щитовидную железу, при дентальных исследованиях или исследовании черепа;
  • жилет защитный, предназначен для защиты спереди и сзади органов грудной клетки от плеч до поясницы;
  • передник для защиты гонад и костей таза, предназначен для защиты половых органов со стороны пучка излучения;
  • юбка защитная (тяжелая и легкая), предназначена для защиты со всех сторон области гонад и костей таза, должна иметь длину не менее 35 см (для взрослых);
  • перчатки защитные, предназначены для защиты кистей рук и запястий, нижней половины предплечья;
  • защитные пластины (в виде наборов различной формы), предназначены для защиты отдельных участков тела;

При рентгенологических исследованиях детей используются средства соответствующих размеров для различных возрастных групп. Кроме того, должны применяться специальные защитные средства: подгузник (трусики), предназначены для защиты нижней части тела ребенка и пеленка, предназначена для защиты различных частей тела и групп органов; Все эти предметы очень тяжелые, так как содержат в себе свинец, не пропускающий рентгеновские лучи. Таким образом при рентгене облучается только исследуемая часть тела, остальные части укрывают вышеперечисленными защитными средствами.

Направление пациента на медицинские рентгенологические процедуры осуществляет лечащий врач по обоснованным клиническим показаниям. Врачи, назначающие медицинские рентгенологические исследования, должны знать ожидаемые уровни доз облучения пациентов, возможные реакции организма и риски отдаленных последствий.

По требованию пациента ему предоставляется полная информация об ожидаемой или о полученной им дозе облучения и о возможных последствиях. Право на принятие решения о применении рентгенологических процедур в целях диагностики предоставляется пациенту или его законному представителю.

 Пациент имеет право отказаться от медицинских рентгенологических процедур, за исключением профилактических исследований, проводимых в целях выявления заболеваний, опасных в эпидемиологическом отношении( имеется в виду флюорография 1 раз в год).

Окончательное решение о целесообразности, объеме и виде исследования принимает врач — рентгенолог. При необоснованных направлениях на рентгенологическое исследование (отсутствие диагноза и др.) врач-рентгенолог может отказать пациенту в проведении рентгенологического исследования, предварительно проинформировав об этом лечащего врача и зафиксировав отказ вистории болезни (амбулаторной карте).

Врач-рентгенолог (или рентгенолаборант) регистрирует значение индивидуальной эффективной дозы пациента в листе учета дозовых нагрузок при проведении рентгенологических исследований (лист вклеивается в медицинскую карту амбулаторного больного или историю развития ребенка) и в журнале учета ежедневных рентгенологических исследований. При выписке больного из стационара или после рентгенологического исследования в специализированных лечебно — профилактических учреждениях значение дозовой нагрузки вносится в выписку.

С целью предотвращения необоснованного повторного облучения пациентов на всех этапах медицинского обслуживания учитываются результаты ранее проведенных рентгенологических исследований и дозы, полученные при этом в течение года. При направлении больного на рентгенологическое исследование, консультацию или стационарное лечение, при переводе больного из одного стационара в другой результаты рентгенологических исследований(описание, снимки) передаются вместе с индивидуальной картой.

 Произведенные в амбулаторно-поликлинических условиях рентгенологические исследования не должны дублироваться в условиях стационара. Повторные исследования проводятся только при изменении течения болезни или появлении нового заболевания, а также при необходимости получения расширенной информации о состоянии здоровья пациента.

Установленный норматив годового профилактического облучения при проведении профилактических медицинских рентгенологических исследований и научных исследований практически здоровых лиц -1 мЗв

При направлении женщин в детородном возрасте на рентгенологическое исследование лечащий врач и рентгенолог уточняют время последней менструации с целью выбора времени проведения рентгенологической процедуры. Рентгенологические исследования желудочно — кишечного тракта, урографию, рентгенографию тазобедренного сустава и другие исследования, связанные с лучевой нагрузкой на гонады, рекомендуется проводить в течение первой декады менструального цикла.

Назначение беременных на рентгенологическое исследование производится только по клиническим показаниям. Исследования должны, по возможности, проводиться во вторую половину беременности, за исключением случаев, когда должен решаться вопрос о прерывании беременности или необходимости оказания скорой или неотложной помощи. При подозрении на беременность вопрос о допустимости и необходимости рентгенологического исследования решается исходя из предположения, что беременность имеется.

Беременных не допускается привлекать к участию в рентгенологических исследованиях (поддерживание ребенка или тяжелобольного родственника). Рентгенологические исследования беременных проводятся с использованием всех возможных средств и способов защиты таким образом, чтобы доза, полученная плодом, не превысила 1 мЗв за два месяца невыявленной беременности. В случае получения плодом дозы, превышающей 100 мЗв, врач обязан предупредить пациентку о возможных последствиях и рекомендовать прервать беременность

Не подлежат профилактическим рентгенологическим исследованиям дети до 14 лет и беременные, а также больные при поступлении на стационарное лечение и обращающиеся за амбулаторной или поликлинической помощью, если они уже прошли профилактическое исследование в течение предшествующего года.

По закону, каждое диагностическое исследование, связанное с рентгеновским облучением, должно быть зафиксировано в листе учета дозовых нагрузок, который заполняет врач-рентгенолог и вклеивает в Вашу амбулаторную карту. Если вы обследуетесь в больнице, то эти цифры врач должен перенести в выписку.

На практике этот закон мало кто соблюдает. В лучшем случае вы сможете найти дозу, которой вас облучили, в заключении к исследованию. В худшем — вообще никогда не узнаете, сколько энергии получили с незримыми лучами. Однако ваше полное право — потребовать от врача рентгенолога информацию о том, сколько составила «эффективная доза облучения» — именно так называется показатель, по которому оценивают вред от рентгена. Эффективная доза облучения измеряется в милли- или микрозивертах — сокращенно «мЗв» или «мкЗв».

Раньше дозы излучения оценивали по специальным таблицам, где были усредненные цифры. Теперь каждый современный рентгеновский аппарат или компьютерный томограф имеют встроенный дозиметр, который сразу после исследования показывает количество зивертов, полученных вами.

Доза излучения зависит от многих факторов: площади тела, которую облучали, жесткости рентгеновских лучей, расстояния до лучевой трубки и, наконец, технических характеристик самого аппарата, на котором проводилось исследование. Эффективная доза, полученная при исследовании одной и той же области тела, например, грудной клетки, может меняться в два и более раза, поэтому постфактум подсчитать, сколько радиации вы получили можно будет лишь приблизительно. Лучше выяснить это сразу, не покидая кабинета.

 Как вывести радиацию из организма? Обычный рентген — это воздействие на тело гамма-излучения, то есть высокоэнергетических электромагнитных колебаний. Как только аппарат выключается, воздействие прекращается, само облучение не накапливается и не собирается в организме, поэтому и выводить ничего не надо.

В среднем человек получает около 2–3 мЗв естественной радиации за год. Для сравнения, при цифровой флюорографии вы получите дозу, эквивалентную естественному облучению за 7–8 дней в году. А, например, полет на самолете дает в среднем 0,002 мЗв в час, да еще работа сканера в зоне контроля 0,001 мЗв за один проход, что эквивалентно дозе за 2 дня обычной жизни под солнцем.

Современные аппрараты дают очень малую дозу рентгеновского излучения — например, компьютерная томография околоносовых пазух около 0.6 мЗв, доза же при рентгенографии околоносаовых пазух 0.002 мЗв, при конуснолучевой томографии 0.03 мЗв( каждый аппарат выдает данные об облучении в конце процедуры. Поскольку остальные части тела закрываются свинцовыми фартуками, можно считать, что рентгеновское исследование полностью безопасно. Но, в любом случае, врачи стараются не назначать рентгеновские исследования беременным и детям, а по возможности заменять их на нерентгеновские методы — УЗИ околоносовых пазух и магнитно-резонансную томографию.

 

Дорогие друзья, я желаю Вам здоровья, делитесь этой статьей в соцсетях, пишите в комментариях, как часто у Вас бывает необходимость пройти рентгеновское исследование.

 

Всегда с Вами, Елена Маньковская.

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *