Медична енциклопедія 1

Опромінення - вплив випромінюваннями. Опромінення може здійснюватися від джерел інфрачервоного, ультрафіолетового та іонізуючого випромінювань (див. Випромінювання іонізуюче, Інфрачервоне випромінювання, ультрафіолетове випромінювання). Людина піддається постійному опромінення від природних джерел радіації (див. Космічне випромінювання, Радіоактивність). Значна частина населення періодично піддається опроміненню при медичних обстеженнях (див. Радиоизотопная діагностика, Рентгенологічне дослідження) або лікувальних процедурах (див. Променева терапія). Невеликий контингент людей пов'язаний з періодичним опроміненням в професійних умовах при роботі з джерелами випромінювання. Джерела випромінювання можуть перебувати поза опромінюється, і таким чином здійснювати зовнішнє (зовнішнє) опромінення організму. Деякі джерела α-, βі γ-випромінювань (див. Альфа-випромінювання. Бета-випромінювання. Гамма-випромінювання. Ізотопи) при введенні безпосередньо в кров. а також при попаданні через рот або дихальні шляхи в організм зумовлюють і внутрішнє його опромінення. Джерела, що розподіляються з потоком крові по всьому тілу (наприклад, Na 24), створюють практично рівномірний О. при якому величини поглинених доз (див. Дози іонізуючих випромінювань) у всіх точках тіла однакові. При виборчому накопиченні радіоактивних джерел випромінювання в будь-яких органах або тканинах створюється переважне їх опромінення. Наприклад, радіоактивні ізотопи стронцію (див.), Фосфору (див.), Як і стабільні ізотопи цих елементів, зосереджуються головним чином в кістках, радіоактивні ізотопи йоду (див.) - в щитовидній залозі, цезію (див.) - в м'язах. Для променевої терапії головним чином злоякісних пухлин використовують одностороннє, двостороннє або багатостороннє О. з декількох джерел проникаючого випромінювання або одного такого джерела, що пересувається навколо тіла. Найбільш часто в цих цілях застосовують високоенергетичне γ-випромінювання (наприклад, Со 60) або рентгенівське випромінювання (див. Кобальт. Радіоактивний, Рентгенівське випромінювання). Ультрафіолетове, інфрачервоне, а також α-випромінювання поглинаються лише поверхневими шарами шкіри, β-випромінювання різних ізотопів проникають в середньому на глибину кількох міліметрів. Область їх застосування - лікування запальних, шкірних, нервових захворювань. На противагу загальному (тотальному) опроміненню всього тіла, що застосовується дуже рідко в лікувальній практиці, парціальні опромінення захоплюють лише велику його частину (наприклад, таз. Кінцівку), а локальні (місцеві) опромінення - невелику ділянку тіла, вражений патологічним процесом. Тотальне опромінення завжди надає на організм більш сильну дію, ніж будь-який варіант парціального та локального опромінення. Наприклад, рентгенівське γ-опромінення руки в дозі 600 р викликає менш серйозні зміни, ніж загальне опромінення організму в тій же дозі.

Випромінювання може розподілятися як рівномірно по всій глибині тканин, так і нерівномірно. При рівних дозах рівномірний О. робить більш сильний вплив, ніж нерівномірне опромінення.

Біологічний ефект залежить не тільки від просторового розподілу випромінювання в тілі, а й від так званого фактора часу опромінення. Під фактором часу розуміють залежність біологічного ефекту від тимчасового розподілу випромінювання, т. Е. Від кратності і ритму опромінення і потужності дози іонізуючого випромінювання. Опромінення може проводитися одноразово за короткий проміжок часу (одноразове короткочасне опромінення). Якщо при такому опроміненні організм піддається впливу у великій дозі, кажуть про гострий опроміненні. Гостре опромінення людини може бути в умовах воєнного часу в разі застосування атомної зброї, а також в мирний час при аваріях на виробництвах, пов'язаних з використанням джерел іонізуючих випромінювань. Гострі опромінення організму призводять до розвитку гострої променевої хвороби (див.).

Опромінення можуть здійснюватися декількома фракціями з різними проміжками часу (фракціоноване, або дробове, опромінення). Локальні фракціоновані опромінення застосовують в клініці при променевої терапії хворих переважно злоякісними захворюваннями. При використанні в цих випадках великих доз випромінювання (кілька тисяч рентгенів) у хворих можуть спостерігатися різні реакції, характерні для променевої хвороби легкого ступеня.

Опромінення організму може бути безперервним протягом тривалого часу (безперервне, або протяжне, опромінення). Воно може зустрічатися в професійних умовах при порушенні правил техніки безпеки. Такі опромінення іноді призводять до розвитку хронічної променевої хвороби. Як гостра, так і хронічна форми променевої хвороби виникають при впливі на організм випромінюваннями з високу проникаючу здатність. Мало проникаючі випромінювання при зовнішньому впливі можуть заподіяти різко виражені променеві ушкодження (див.) Поверхневих тканин без розвитку променевої хвороби.

Однією з найбільш складних проблем в радіобіології є з'ясування закономірностей при опроміненні з різними потужностями доз випромінювання. В цілому встановлено, що біологічний ефект зі збільшенням потужності дози випромінювання в більшості випадків зростає. Встановлено, наприклад, що при локальному рентгенівському опроміненні з потужністю дози 500 р / хв еритема (див.) У людини виникає при 500-600 р, а при взаємодії з потужністю дози 0,5 р / хв та ж реакція шкіри розвивається тільки при дозі 2250 р. Виявлена ​​закономірність враховується в онкологічній практиці.

Опромінення - природне або штучне, контрольоване людиною променева дія на живі і неживі об'єкти (застосування терміна «іррадіація» в цьому значенні неправильно).

У природних умовах опромінення відбувається при посередництві видимого світла, теплових променів, ультрафіолетового випромінювання, космічної радіації, гамма-випромінювання земної кори, випромінювання радону повітря і радіоактивних елементів, розсіяних в природі і входять до складу тканин живих організмів (див. Випромінювання іонізуюче, Космічне випромінювання ).

В результаті активної діяльності людини здійснюються спрямовані О. з використанням різних природних і штучно створюваних випромінювань. Для цілей О. створюють штучно ультрафіолетове випромінювання - короткохвильове (КУФ) та довгохвильове (ДУФ), теплові промені, ультракороткохвильовому випромінювання (УКВ), рентгенівське випромінювання, а також використовують альфа-, бета-, гамма-випромінювання радіоактивних речовин, електронне, протонне і нейтронне випромінювання, одержувані за допомогою прискорювачів частинок і ядерних реакторів.

Опромінення широко застосовують в гігієнічних і лікувальних цілях, в сільському господарстві і промисловості. Опромінення сонячним світлом, КУФ, ДУФ, УКВ, тепловими променями і частково іонізуючоїрадіацією використовуються в фізіотерапії. Мікробіологи застосовують променеву стерилізацію. Рентгенівське, бета-, гамма-, нейтронне, електронне та протонне О. мають значення в лікуванні різних захворювань, особливо злоякісних новоутворень. Ці опромінення становлять предмет променевої терапії - рентгенотерапії, телегамматерапії, електронної терапії (див. Електронне випромінювання), протонної терапії (див. Протонне випромінювання), нейтронозахватної терапії (див. Нейтронна терапія). О. за допомогою джерел іонізуючих випромінювань служить також експериментально-біологічним цілям.

Можна таким чином класифікувати опромінення, що застосовуються в медичній науці і практиці: 1) О. експериментальних об'єктів; 2) гігієнічні О .; 3) О. з метою стерилізації перев'язувальних матеріалів (бинтів, вати), бактеріальних препаратів і посуду, лікарських препаратів; 4) терапевтичні О.

За характером променевого впливу розрізняють зовнішнє О.- з зовнішніх природних або штучних джерел і внутрішнє О. здійснюване в результаті радіоактивного розпаду безпосередньо в опромінюється середовищі, наприклад в тканинах і рідинах організму. Прикладом внутрішнього О. служить променеве вплив, який чиниться при розпаді радіоактивних мікроелементів, що містяться в тканинах живих організмів. Внутрішнє опромінення може відбуватися в результаті включення в біологічну ланцюг (грунт - рослини - тварини - людина) радіоактивних ізотопів (головним чином Sr90) - продуктів атомного розпаду, що випадають на ґрунт після випробувань або застосування атомної зброї. Внутрішнім О. з терапевтичними цілями користуються за допомогою вводяться per os або парентерально радіоактивних ізотопів фосфору, йоду та ін. В терапевтичній практиці застосовують також внутрішньопорожнинне і внутритканевое О. вводячи в порожнині і тканини відкриті і закриті препарати - джерела бета гамма-випромінювання (див. Променева терапія).

У природних умовах, професійній практиці, в клінічної та експериментальної радіології може мати місце різний в просторовому відношенні О. Променеве вплив на весь об'єкт носить назву тотального (або загальної) О. вплив на його частину - парціального опромінення. Опромінення частин тіла, довільно обраними межами, називають локальними. Прикладом локального О. служать променеві впливу на патологічний осередок в променевої терапії за допомогою обмежених пучків зовнішнього випромінювання, внутритканевого або внутрішньопорожнинного введення радіоактивних препаратів. Прикладом строго локальних О. може служити вплив в експериментальних цілях на клітинні структури найтоншими пучками протонів. Внутрішнє О. залежно від характеру розподілу радіоактивного ізотопу в тканинах може бути тотальним (наприклад, при введенні Na24) або локалізованим в результаті виборчого накопичення в органі (наприклад, J 131 в щитовидній залозі, Sr90 в кістках). Рівномірність О. визначається особливостями взаємодії випромінювання з речовиною (див. Випромінювання іонізуюче).

У кількісному відношенні О. характеризують по експозиційної дози випромінювання. Розрізняють О. в малих, помірних і великих дозах. Ці кількісні визначення не мають абсолютного значення. Немає певних діапазонів малих, середніх і великих доз по відношенню до всіх біологічних наслідків О. Це пояснюється перш за все різною радіочутливість біологічних об'єктів. Крім того, ефекти опромінення залежать не тільки від дози випромінювання, але і від відносної біологічної ефективності (ОБЕ) даного виду випромінювання і часового розподілу випромінювання (див. Біологія).

При оцінці значущості О. для населення його характеризують по дозі порівняно з рівнем дози природного випромінювання (див. Дози іонізуючих випромінювань), середній рівень якого приймається за 100 мілібер в рік.

Діапазони доз, прийняті для груп населення, що мають професійне відношення до О. оцінюються відповідно до гранично допустимими дозами (ПДР) випромінювання. Рівень О. в професійній практиці визначається за такою залежністю: 5 (N-18), де 5 - ПДР за рік (в берах), а різницю, укладена в дужки, - число років, опрацьованих в умовах О. Для даного віку N - це максимальна величина, оскільки особам, які не досягли 18 років, робота в умовах О. заборонена.

Максимальні дози опромінення різних органів і тканин (за даними Інституту Руссі, Франція)

Опромінюваний орган або тканину

Небезпечний рівень дози, радий

Примітка: опромінення протягом 6-8 тижнів; поля О. широко включають опромінюваний орган.

Вражаюча дія О. характеризується мінімальної смертельною дозою (МСД), дозою половинної виживаності (СД50) і мінімальної абсолютно смертельною дозою (МАСД). Для людини МСД - 200 рад, СД50-400 радий, МАСД-600 рад (при одноразовому тотальному опроміненні) (див. Дози іонізуючих випромінювань).

Дозові залежності біологічної дії випромінювання справедливі при обліку ВБЕ даного виду випромінювання. Тому прийнято характеризувати О. через експозиційну дозу в біологічних еквівалентах рентгена (бер). Щоб висловити дозу в берах, множать величину дози в рентгенах на коефіцієнт ВБЕ. Дозовая залежність може характеризувати опромінення при обліку його часових параметрів. В цьому відношенні слід розрізняти насамперед одноразове (разове) і дробове (фракціоноване) О. Кожне дане О. може відбуватися з різною потужністю дози Р. Залежно від величини Р опромінення - протяжне (терміни «протрагований», «протрагірованіе» не рекомендується) або інтенсивне. Тривалі малоінтенсивне О. отримали назву хронічних. Інтенсивні опромінення здійснюються з Р порядку десятків р / хв і вище, протяжні - одиниць або часток одиниці р / хв. О. переривчасте, що відбувається з чергуванням імпульсів випромінювання і пауз між ними, характеризують як імпульсна, або ультрафракціонірованное. Такий характер мають, наприклад, гальмівне та електронне випромінювання, одержувані за допомогою Бетатрон або лінійного прискорювача.

О. характеризуються фізичними, а штучно створювані випромінювання - також і технічними параметрами. Основний фізичної характеристикою є величина енергії використовуваного випромінювання (енергії квантів або часток), яка вимірюється зазвичай в кілоелектронвольт (кев) або мегаелектронвольт (МеВ). Рентгенівське випромінювання, що застосовується в терапії та діагностиці, характеризують по енергії генерування. Для терапевтичних опромінень використовують рентгенівське випромінювання з енергіями генерування: 7-9 кв (Букки-терапія), 30-60 кв, іноді і більше (близькофокусна рентгенотерапія), 60-120 кв (поверхнева рентгенотерапія), 150 кв (напівглибокі рентгенотерапія), 180 -250 кв (глибока рентгенотерапія). Оскільки спектральний склад рентгенівського випромінювання залежить не тільки від енергії генерування, але і від форми кривої напруги, створюваного даними апаратом, від матеріалу анода трубки, матеріалу і товщини фільтрів, прийнято характеризувати рентгенівське опромінення по шару половинного ослаблення (Д), вираженого в мм алюмінію або міді. При характеристиці рентгенівського О. вказують також величину струму, що проходить через трубку (в ма), що разом з величиною енергії і фокусною відстанню орієнтує щодо інтенсивності О. В діагностичної практиці використовують рентгенівське випромінювання з енергіями генерування від 30 до 110 кв.

Як при лікувальному, так і при діагностичному застосуванні випромінювань мають велике значення облік і оцінка невикористаної радіації. Заходи протипроменевого захисту дозволяють обмежити променеве вплив відповідно до норм ПДР, прийнятими для професійних умов. Особливе значення має обмеження О. при рентгенологічних дослідженнях (головним чином контингентів людей, які перебувають у відтворювальному періоді життя). Відбувається у рентгенодіагностичної практиці опромінення може зумовити додаткове до природного променева дія в розмірах, що досягають 0,2 природного фону радіації. Ця величина завдяки різним організаційним, технічним і методичним заходам має тенденцію до зниження.