И опять кое-что о рентгене. Е. В. Штрыкова (№1, 2016)

Скачать выпуск "Безопасность и охрана труда" №1,2016
 

 

Е.В. Штрыкова,

главный специалист-эксперт отдела

специализированного надзора

за радиационной безопасностью

Межрегиональное управление № 153

Федерального медико-биологического агентства

(Межрегиональное управление № 153 ФМБА России)

E-mail: caratsupa@yandex.ru

 

Реферат

          Статья предназначена для самого широкого круга читателей журнала, поскольку слово «радиация» часто обладает магическим и, порой, пугающим многих людей каким-то ужасным воздействием. Все мы слышали слово «рентген». Так что же это такое – «рентген»?            

Рентгенологические обследования (а также рентгенохирургические методы операбельного вмешательства) являются одними из наиболее распространенных методов в современной российской и в мировой медицине.

Рентгеновское излучение используется для получения простых рентгеновских снимков костей и внутренних органов, в флюорографии, в компьютерной томографии, в ангиографии и прочих рентгеновских методах диагностики и лечения.

Исходя из того, что рентгеновское излучение относится к группе радиационных излучений, оно (в определенной дозе) может оказывать негативное влияние на здоровье человека. Проведение большинства современных методов рентгенологического обследования подразумевает облучение обследуемого пациента ничтожно малыми дозами радиации, которые совершенно безопасны для здоровья биологического материала (в данном случае - человека).

Рентгенологические методы обследования используются гораздо реже в случае беременных женщин и детей, однако даже у этих категорий пациентов, в случае необходимости, рентгенологическое обследование может проведено, без существенного риска для развития беременности или здоровья ребенка.

Ключевые слова: рентгенологические обследования, эффективная доза, единица измерения эффективной дозы общего облучения человеческого тела, уровень безопасности, процедура.

Описание: http://openx.ctlc.ru/www/delivery/lg.php?bannerid=1480&campaignid=503&zoneid=581&loc=http%3A%2F%2Fwww.polismed.ru%2Flab-roentg-post001.html&referer=http%3A%2F%2Fnuclphys.sinp.msu.ru%2Fecology%2Fpublic%2Froentgen.htm&cb=34a09e9a3a

Введение

Что представляют собой волны рентгеновских лучей, и какое влияние они оказывают на организм человека?

Рентгеновские лучи являются видом  электромагнитного излучения, другими формами которого являются свет или радиоволны. Характерной особенностью рентгеновского излучения является очень короткая длина волны, что позволяет этому виду электромагнитных волн нести большую энергию и придает ему высокую проникающую способность. В отличие от света, рентгеновские лучи способны проникать сквозь тело человека («просвечивать его»), что позволяет врачу рентгенологу получить изображения внутренних структур тела человека.

По сути дела рентгеновские лучи  - это «очень сильный свет», который не видим для глаз человека, но может «просвечивать» даже такие плотные предметы, как металлические пластины.

 

Чтотакое растр или «отсеивающая решётка»?

Растр был изобретен в 1913 году доктором Густавом Баки.

Растр - это устройство, позволяющее отфильтровывать рентгеновские лучи длинноволновой части рентгеновского спектра и рентгеновские лучи, направленные под незаданным углом к  рентгеновской кассете.Следствием его использования является увеличение четкости рентгенограммы и уменьшение вуали на снимке, которая ухудшает ценность рентгеновского изображения.

Применение растров может приводить к корректировке параметров рентгеносъемки - киловольт и милиампер-секунд в сторону увеличения примерно на 10%.

Принцип действия растра.

Когда рентгеновский аппарат посылает излучения через тело, происходит поглощение и изменение направления рентгеновских лучей. Только около 1 процента рентгена проходят через тело по прямой линии и вызывают изменения на средстве визуализации (рентгеновская пленка, CR или DR-детектор. Остальные лучи являются лишними и их фильтрация улучшает качество рентгенограммы. 

Строение растра.

Основу растра составляет сетка из свинца, никеля и алюминия. Полоски металла должны быть очень тонкими. Это позволяет расположить большое количество ячеек на 1 мм. При 2-3 ячейках, расположенных на 1 мм растра, возможно увидеть саму решетку на рентгенограмме в виде тонкой сетки. При 6 ячейках и больше, расположенных на 1 мм растра, сетка на растре не видна.  Одним из показателей растра является соотношение размера грани ячейки к ее протяженности. Чем это соотношение больше, тем лучше степень фильтрации и тем больше требований к перпендикулярности системы рентгеновский луч (детектор). В компьютерной рентгенографии растр на изображении убирается программой отцифровщика.

Изобретение относится к разделу рентгеновской техники. Оно предназначено для ограничения пучка рентгеновского излучения, выходящего из рентгеновского излучателя, и формирования узкого веерного пучка излучения в рентгенодиагностических аппаратах сканирующего типа, например цифровом флюорографе. Техническим результатом является обеспечение возможности световой имитации пучка излучения в рентгенодиагностических аппаратах сканирующего типа. Рентгеновский щелевой коллиматор содержит две плоскопараллельные пластины из материала с высоким атомным номером, закрепленные взаимно параллельно с небольшим зазором, образующим щелевой канал коллиматора, дополнен оптико-электронной системой, включающей оптически сопряженные лазер, две прямоугольные призмы и зеркальный отражатель. Лазер и первая призма находятся с внешней стороны одной из плоскопараллельных пластин и закрыты свето- и рентгенозащитным кожухом, а вторая призма и зеркальный отражатель, изготовленные из материала, слабо поглощающего рентгеновские лучи, размещены в отверстиях между плоскопараллельными пластинами и перекрывают щелевой канал коллиматора. Зеркальный отражатель, представляющий собой прямоугольный многогранник с отражающими боковыми гранями, соединен своим основанием с осью электродвигателя, проходящей перпендикулярно к щелевому каналу коллиматора, кроме того, на выходе щелевого канала установлена бленда из светонепроницаемого и рентгенопрозрачного материала.

Известен рентгеновский щелевой коллиматор, входящий в состав цифрового рентгенодиагностического аппарата сканирующего типа. Рентгеновский коллиматор имеет корпус, изготовленный из металла с высоким атомным номером, в форме плоского тубуса. Коллиматор соединен с рентгеновским излучателем. Рабочий канал коллиматора формирует узкий веерный рентгеновский пучок.

Известен также рентгеновский щелевой коллиматор, входящий в состав рентгенографической установки для медицинской диагностики. Рентгеновский коллиматор представляет собой пластину из металла с высоким атомным номером, в которой выполнена узкая продольная щель, формирующая узкий веерный пучок рентгеновского излучения.

Рентгенологические обследования являются одними из наиболее распространенных в современной медицине. Рентгеновское излучение используется для получения простых рентгеновских снимков костей и внутренних органов, флюорографии, в компьютерной томографии, в ангиографии и пр.

Исходя из того,что рентгеновское излучение относится к группе радиационных излучений, оно (в определенной дозе) может оказывать негативное влияние на здоровье человека. Проведение большинства современных методов рентгенологического обследования подразумевает облучение обследуемого ничтожно малыми дозами радиации, которые совершенно безопасны для здоровья человека.

 

Основная часть.

Медицинские исследования рентгеновскими лучами (рентгенологические исследования) во многих случаях предоставляют важную информацию о состоянии здоровья обследуемого человека и помогают врачу поставить точный диагноз в случае целого ряда сложных заболеваний. 

Описание: Описание: http://openx.ctlc.ru/www/delivery/lg.php?bannerid=5002&campaignid=1159&zoneid=929&loc=http%3A%2F%2Fwww.polismed.ru%2Flab-roentg-post001.html&referer=http%3A%2F%2Fnuclphys.sinp.msu.ru%2Fecology%2Fpublic%2Froentgen.htm&cb=4b5769db5e  Рентгенологическое исследование позволяет получить изображения плотных структур организма человека на фотографической пленке (рентгенография), либо на экране (рентгеноскопия).

Большая проникающая способность и энергия рентгеновских лучей делают их довольно опасными для организма человека. Рентгеновское излучение является одним из наиболее распространенных видов радиации. Во время прохождения через организм человека рентгеновские лучи взаимодействуют с его молекулами и ионизируют их. Говоря проще, рентгеновские лучи способны «разбивать» сложные молекулы и атомы организма человека на заряженные частицы и активные молекулы. Как и в случае других видов радиации, опасным считается только рентгеновское излучение определенной интенсивности, которое воздействует на организм человека в течение достаточно долгого промежутка времени. Подавляющее большинство медицинских обследований в рамках которых применяется рентгенологическое излучение, используют рентгеновские лучи с низкой энергией и облучают тело человека очень малые промежутки времени в связи с чем, даже при их многократном повторении они считаются практически безвредными для человека.  

Дозы рентгеновского излучения, которые используются в обычном рентгене грудной клетки или костей конечностей не могут вызвать никаких немедленных побочных эффектов и лишь очень незначительно (не более чем на 0,001%) повышают риск развития рака в будущем.

Описание: Описание: http://openx.ctlc.ru/www/delivery/lg.php?bannerid=2493&campaignid=503&zoneid=930&loc=http%3A%2F%2Fwww.polismed.ru%2Flab-roentg-post001.html&referer=http%3A%2F%2Fnuclphys.sinp.msu.ru%2Fecology%2Fpublic%2Froentgen.htm&cb=ee7b89cb69

Измерение дозы облучения при рентгенологических обследованиях

Как уже было сказано выше, влияние рентгеновских лучей на организм человека зависит от их интенсивности и времени облучения. Произведение интенсивности излучения и его продолжительности представляет дозу облучения.

Единица измерения дозы общего облучения человеческого тела это мили-Зиверт (мЗв). Также, для измерения дозы рентгеновского излучения используются и другие единицы измерения, включая внесистемную единицу «Рентген (Р)».

Разные ткани и органы организма человека обладают различной чувствительностью к облучению, в связи с чем, риск облучения различных частей тела в ходе рентгенологического обследования значительно варьирует. 
Термин эффективная доза используется в отношении риска облучения всего тела человека.

Например, при рентгенологическом обследовании области головы, другие части тела практически не подвергаются прямому воздействию рентгеновских лучей. Однако, для оценки риска, представленного здоровью пациента, рассчитывается не доза прямого облучения обследуемой зоны, а определяется доза общего облучения организма – то есть, эффективная доза облучения. Определение эффективной дозы осуществляется с учетом относительной чувствительности разных тканей, подверженных облучению. Так же, эффективная доза позволяет провести сравнение риска рентгенологических исследований с более привычными источниками облучения, такими как, например, радиационный фон, космические лучи и пр.

 

Расчет дозы облучения и оценка риска рентгенологического облучения.

В нижеприведённой таблице представлено сравнение эффективной дозы облучения, полученной во время наиболее часто используемых рентгенодиагностических процедур, сравнивающих  медицинское рентгеновское облучение с природным облучением, которому мы подвергаемся в обычных условиях в течение всей жизни биологического материала ( в данном случае – человеческого организма) .

Необходимо отметить, что указанные в таблице дозы являются ориентировочными и могут варьироваться в зависимости от используемых рентгеновских аппаратов и методов проведения обследования.

 

Процедура

Эффективная доза облучения

Сопоставимо с природным облучением, полученным за указанный промежуток времени

 

Рентгенография грудной  клетки

0,1 мЗв

10 дней

 

Флюорография грудной клетки

0,3 мЗв

30 дней

 

Компьютерная томография органов брюшной полости и таза

10 мЗв

3 года

 

Компьютерная томография всего тела

10 мЗв

3 года

 

Внутривенная пиелография

3 мЗв

1 год

 

Рентгенография – верхний желудка и тонкого кишечника

8 мЗв

3 года

 

Рентгенография толстого кишечника

6 мЗв

2 года

 

Рентгенография позвоночника

1,5 мЗв

6 месяцев

 

Рентгенография костей конечностей (рук или ног)

0,001 мЗв

Менее 1 дня

 

Компьютерная томография  головы

2 мЗв

8 месяцев

 

Компьютерная томография позвоночника

6 мЗв

2 года

 

Миелография

4 мЗв

16 месяцев

 

Компьютерная томография органов грудной клетки

7 мЗв

2 года

 

Микционная цистоуретрография

5-10 лет: 1,6 мЗв

Грудной ребенок: 0,8 мЗв

6 месяцев

3 месяца

 

Компьютерная томография  черепа и околоносовых пазух

0,6 мЗв

2 месяца

 

Денситометрия костей (определение плотности костей)

0,001 мЗв

Менее 1 дня

 

Галактография

0,7 мЗв

3 месяца

 

Гистеросальпингография

1 мЗв

4 месяца

 

Маммография

0,7 мЗв

3 месяца

 

 

 
         

Описание: Описание: http://openx.ctlc.ru/www/delivery/lg.php?bannerid=2494&campaignid=503&zoneid=931&loc=http%3A%2F%2Fwww.polismed.ru%2Flab-roentg-post001.html&referer=http%3A%2F%2Fnuclphys.sinp.msu.ru%2Fecology%2Fpublic%2Froentgen.htm&cb=4806b38396*1 рентген (Р) = 10 мЗв =10000 мкЗв

Учитывая последние данные о риске радиационного облучения для здоровья человека, количественная оценка риска проводится только в случае получения дозы радиации выше 5 Р (50 мЗв) в течение одного года (для взрослых у детей), либо в случае получения дозы облучения выше 10 Р на протяжении всей жизни, дополнительно к природномуоблучению. 

Существуют медицинские данные относительно риска, связанного с высокими дозами облучения. В случае, если общая доза облучения ниже 10 Р (включая природное облучение и облучение на рабочем месте), риск нанесения ущерба здоровью либо слишком низкий для того, чтобы его можно было точно оценить, либо не существует вообще.

 

Природное облучение

Рентгенологические исследования являются далеко не единственным источником радиации для человека. Люди подвергаются постоянному воздействию радиоактивного излучения (в том числе и в виде рентгеновских лучей) происходящего из различных источников, например, таких как радиоактивные металлы в почве и космическая радиация.

Согласно современным подсчетам, облучение от одного рентгена грудной клетки примерно равняется количеству радиации, получаемой в обычных жизненных условиях за 10 дней.

Уровень безопасности рентгеновских лучей

Как и многие другие медицинские процедуры, рентгеновское исследование не представляет опасности при осторожном и рациональном использовании. Врачи- рентгенологи обучены использовать минимальную дозу облучения, необходимую для получения нужного результата. Количество радиации, используемой в большинстве медицинских обследований, - очень маленькое, а польза от обследования практически всегда значительно превышает риск данной процедуры для организма.

Рентгеновские лучи действуют на организм человека только в момент включения переключателя аппарата. Длительность «просвечивания» рентгеновскими лучами в случае обычной рентгенографии не превышает нескольких миллисекунд.

 

Собирательное облучение рентгеновскими лучами на протяжении всей жизни

Решение о проведение рентгенологического исследования должно иметь медицинское обоснования и может быть принято только после сравнения вероятной пользы от исследования и потенциального риска связанного с облучением.

В случае медицинских исследований с низкой дозой облучения принятие решения о рентгенологическом исследовании, как правило, довольно простая задача. В случае исследований с использованием более высоких доз облучения, как, например компьютерная томография, а также в случае процедур, включающих контрастные материалы, такие как барий или изотопы йода, рентгенолог может принять во внимание факт о подверженности пациента рентгеновскому излучению ранее; и если да, то когда и в какой дозе. 

Если вы подвергались частым рентгенологическим исследованиям и часто меняли место проживания, либо меняли лечащего врача, требуйте в каждой поликлинике, где вы состояли на учёте, свою личную карточку с обязательным указанием всех эффективных доз, полученных при прохождении рентгенодиагностических либо рентгенохирургических процедур.

           

Предлагаю ознакомиться с таблицей эффективных доз при проведении различных рентгенодиагностических процедур.

Процедура

Снимок

Эффективная доза, мкЗв

Рентгенография

прямой

150

боковой

374

Флюорография

прямой

152

боковой

374

Кости черепа

прямой

229

боковой

104

Шейный отдел позвоночника

прямой

137

боковой

308

Грудной отдел позвоночника

прямой

685

боковой

470

Поясничный отдел позвоночника

прямой

1920

боковой

1420

Плечевой сустав

100

Ребра и грудина

783

Кости таза, крестец

прямой

2230

боковой

1570

Тазобедренный сустав

1470

Кости бедра

109

Рентгеноскопия пищевода

1950

Рентгеноскопия желудка

1760

Рентгенография зубов (один снимок)

30

 

           

 Вот еще одна таблица эффективных доз для сравнения.

Процедура

Эффективная доза, мкЗв

***

Рентгенография грудной  клетки

100

10 дней

Флюорография грудной клетки

300

30 дней

Компьютерная томография органов брюшной полости и таза

10000

3 года

Компьютерная томография всего тела

10000

3 года

Рентгенография – верхний желудка и тонкого кишечника

8000

3 года

Рентгенография толстого кишечника

6000

2 года

Рентгенография позвоночника

1500

6 месяцев

Рентгенография костей рук или ног

1

менее 1 дня

Компьютерная томография – голова

2000

8 месяцев

Компьютерная томография позвоночника

6000

2 года

Компьютерная томография органов грудной клетки

7000

2 года

Компьютерная томография  черепа и околоносовых пазух

600

2 месяца

Денситометрия костей

1

менее 1 дня

Маммография

700

3 месяца

 

*** Сопоставимо с природным облучением, полученным за указанный промежуток времени

В качестве ещё одного примера привожу годовые дозы медицинского облучения обследуемого населения – на примере ФБУЗ ПОМЦ ФМБА России:

Год

Виды исследований

Количество процедур за отчетный год,

шт. / год

Средняя индиви-дуальная доза,

мЗв / процедуру

Коллектив-

ная доза,

чел.-Зв / год

 

2012

Флюорографические

28106

0.141

3.949

 

Рентгенографические

75050

 0.286

 21.462

 

Рентгеноскопические

1405

 7.354

 10.333

 

Компьютерная томография

468

 9.959

 4.661

 

Прочие

825

 11.733

 9.680

 

ВСЕГО:

105854

 0.473

 50.085

 

2013

Флюорографические

28090

 0.105

 2.960

 

Рентгенографические

92049

 0.180

 16.577

 

Рентгеноскопические

 

 

 

 

Компьютерная томография

2257

 5.782

 13.049

 

Прочие

 

 

 

 

ВСЕГО:

122396

 0.266

 32.586

 

2014

 

 

Флюорографические

26614

 0.058

1,543

 

Рентгенографические

62066

0,231

14.329

 

Рентгеноскопические

776

2.729

2,118

 

Компьютерная томография

2619

5,714

14,966

 

Прочие

337

8,798

2,965

 

ВСЕГО:

92412

0,389

35,921

 

 

Рентгенологические обследования во время беременности и кормления грудью

Ограничение использования рентгенологических исследований во время беременности связано с потенциальным риском негативного воздействия дополнительной радиации на развитие плода. 
Хотя подавляющее большинство медицинских процедур, использующих рентгеновские лучи, не подвергают развивающегося ребенка критическому облучению и значительному риску, в некоторых случаях может существовать небольшая вероятность негативного влияния рентгеновской радиации на плод. Риск проведения рентгенологического обследования зависит от таких факторов, как срок беременности и тип проводимой процедуры.

При рентгенологических исследованиях области головы, рук, ног или грудной клетки с использованием специальных защитных фартуков для беременных женщин, как правило, ребенок не подвергается прямому воздействию рентгеновских лучей и, следовательно, процедура обследования для него практически безопасна.

Только в редких случаях, во время беременности возникает необходимость провести рентгенологическое обследование области живота или таза, однако даже в такой ситуации врач может назначить особенный вид обследования или, по возможности, ограничить количество обследований и область облучения.

Считается, что стандартные рентгенологические обследования живота не представляют серьезного риска для развития ребенка. Такие процедуры, как компьютерная томография  области живота или таза, подвергают ребенка большему количеству радиационного воздействия. Однако такое воздействие исключительно редко приводит к отклонениям в развитии ребенка.

В связи с тем, что подавляющее большинство рентгенологических обследований у беременных женщин проводятся по жизненным показаниям (например, необходимость исключения туберкулеза или пневмонии) риск проведения данных исследований для матери и будущего ребенка всегда несравнимо ниже возможного вреда, которое может принести им обследование.

Любые процедуры с использование рентгеновского излучения (такие, как флюорография, компьютерная томография) безопасны для кормящих матерей. Рентгеновские лучи не влияют на состав грудного молока. При необходимости проведения рентгенологического обследований у кормящей матери нет никакой причины прерывать грудное вскармливание или сцеживать молоко.

В случае кормящих матерей определенную опасность представляют только рентгенологические обследования, которые предполагают введение в организм радиоактивных веществ (например, радиоактивный йод). Перед такими обследованиями кормящим матерям необходимо сообщить врачам о лактации, так как некоторые лекарственные препараты, используемые в ходе проведения обследования, могут попасть в молоко. Для того чтобы избежать воздействия радиоактивных веществ на организм ребенка, врачи, скорее всего, порекомендуют матери на короткое время прервать кормление, в зависимости от типа и количества используемого радиоактивного вещества (радионуклида).

Рентгенологические обследования детей

Несмотря на то, что дети значительно чувствительнее к воздействию радиации, чем взрослые, проведение большинства типов рентгенологических обследований (даже многократных сеансов в случае необходимости), общая доза ниже  50 мЗв в год не представляет серьезной  опасности для здоровья ребенка.

Как и в случае беременных женщин, рентгенологическое обследование в детском возрасте проводится по жизненным показаниям, и его риск практически всегда гораздо ниже возможного риска болезни, по поводу которой проводится обследование.

 

Заключение

Как вывести радиоактивные веществ из организма?

В случае рентгеновского излучения носителем радиации являются электромагнитные волны, которые исчезают сразу после выключения рентгеновского аппарата, и не способны накапливаться в организме человека, как это происходит в случае воздействия различных радиоизотопов (например, радиоактивный йод). В связи с тем, что действие рентгеновского излучения на организм человека заканчивается сразу после завершения обследования, а сами по себе рентгеновские лучи (мягкое фотонное излучение) не накапливаются в организме человека и не приводят к образованию радиоактивных веществ, никаких процедур или лечебных мероприятий для «вывода радиации из организма» после рентгеновской диагностики проводить не нужно.

А вот в случае, когда пациент был подвержен обследованию с использованием радионуклидов (радионуклидная терапия, позитронно-эмиссионная томография и пр.),  следует уточнить у лечащего врача, какое именно вещество было использовано, каков период его полураспада, и каким путём данное вещество наилучшим методом может быть выведено из организма пациента. На основе данной информации  лечащий врач посоветует план мероприятий по скорейшему выводу радиоактивного вещества из организма.

Литература:

  1. СП 2.6.1.2612-10 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности» (ОСПОРБ-99/2010).

2. СанПиН 2.6.1.2523-09 "Нормы радиационной безопасности» (НРБ-99/2009).

3. СанПиН 2.6.1.1192-03 «Гигиенические требования к устройству и эксплуатации рентгеновских аппаратов и проведению рентгенологических исследований».

4. Радиационно-гигиенические паспорта ФБУЗ ПОМЦ ФМБА России за 2012 – 2014 г. г.

5. http://www.findpatent.ru/patent/223/2230390.html