РФ: существуют нормативно-правовые акты (НПА), регулирующие ряд положений этой статьи на сайте*.
P.S. * «Клинические рекомендации по оказанию медицинской помощи пострадавшим от воздействия ионизирующего излучения в чрезвычайных ситуациях» (разработаны Всероссийским центром медицины катастроф «Защита» 2013 г.).
а) Основные принципы. Ионизирующее излучение образуется при поглощении энергии внутри атома, в результате чего освобождается связанный электрон и атом становится ионизированным. Воздействие ионизирующего излучения при обобщенном подходе можно разделить на две категории: первая категория включает поглощенную дозу, или дозу излучения, а вторая — эквивалентную и эффективную дозы.
С точки зрения взаимодействия излучения с людьми, поглощенная доза определяется как энергия, переданная (т.е. поглощенная) от источника излучения в пределах массы ткани. Поглощенная доза рассчитывается на основе ослабления св-в в облученной ткани (напр., ослабление св-в костной ткани выше из-за ее более высокой электронной плотности и массы, чем у органов, по плотности эквивалентных воде). Единицами поглощенной дозы, определенными Международной комиссией по радиационным единицам, являются грей (Гр) и поглощенная доза излучения (рад).
Известны разл. виды излучения — напр., рентгеновское излучение, γ-излучение, α-частицы (ядро гелия, лишенное всех электронов), β-частицы (несвязанные электроны), нейтроны, протоны и т.д. Не все виды излучения оказывают одинаковое воздействие на биологическую ткань с учетом одной и той же поглощенной дозы, напр., β-частицы довольно поверхностны, протоны передают большую часть своей энергии глубоко в ткани организма, а α-частицы и нейтроны наносят значительно больший ущерб, чем рентгеновские или γ-лучи.
При диагностике применяются рентгеновские лучи и γ-лучи. При лечении ЗНО используются рентгеновские лучи, β-частицы и протоны, в зависимости от локализации заболевания в организме. Эффективная доза — это термин, используемый для определения относительной эффективности причинения биологического ущерба. Международная комиссия по радиологической защите приписывает рентгеновским, γ-квантам и β-частицам относительный вес 1, протонам — 2, нейтронам — 2,5-20 (взвешивающий коэффициент нейтронов зависит от энергии нейтронов), α-частицам — 20.
Эффективная доза — это термин, который представляет собой «сумму взвешенных (с применением взвешивающих коэффициентов для органов и тканей) эквивалентных доз для радиочувствительных тканей и органов тела» (Национальный совет по радиационной защите и измерениям). Список относительных взвешивающих коэффициентов органов и тканей, определенных Международной комиссией по радиологической защите, представлен в табл. 1. Эквивалентная доза и эффективная доза измеряются в зивертах (Зв) и бэрах (более старые единицы) (табл. 2).
Эффективная доза не используется в качестве показателя индивидуальной дозы, а является средним показателем для популяции. Эффективная доза усреднена для обоих полов и не определяется для какого-либо возраста населения.
Обследования с помощью методов лучевой диагностики, таких как ядерная медицина и ПЭТ, описываются количеством наведенной радиоактивности, также называемой «управляемой» (милликюри или беккерели), которая м.б. преобразована в эффективную дозу (в пересчете на миллизиверты) путем применения поправочных коэффициентов, представленных в отчетах 53, 80 и 106 Международной комиссии по радиологической защите.
Источники воздействия ионизирующего излучения подразделяются на естественные (50%) и искусственные (50%). Радон составляет большую часть (37%) естественной радиации. Доля лучевой диагностики в процентах в общем воздействии ионизирующего излучения резко ↑ до 50% в 2006 г. в сравнении с 15% в середине 1980 г., на КТ приходится 24% от всего облучения и 50% облучения от лучевой диагностики (рис. 1).
Рисунок 1. Коллективная эффективная доза у взрослых всех категорий облучения (в %), 2006 г.
↑ уровня облучения населения при лучевой диагностике, понимание источников, количества и потенциальных рисков ионизирующего излучения все еще м.б. ограниченными; напр., 75% радиологов и врачей ОНМП недооценивают дозу облучения от КТ. Кроме того, некоторые процедуры лучевой диагностики не производят ионизирующего излучения (табл. 3), и не все воздействия, вызывающие ионизирующее излучение, подвергают ребенка воздействию одинакового количества радиации (табл. 4).
б) Биологические эффекты радиации. Выделяют два типа биологических эффектов радиации. Первый тип, тканевые реакции (ранее детерминированные эффекты, нестохастические), характеризуются пороговой поглощенной дозой, а степень тяжести напрямую связана с уровнем превышения порогового значения.
При превышении дозы облучения пороговой величины детерминированный эффект возникает со 100% вероятностью и его амплитуда монотонно ↑ с ↑ дозы*.
P.S. * Радиационная медицина: учеб, пособие / А.Н. Гребенюк, В.И. Легеза, В.И. Евдокимов, Д.А. Сидоров; под. ред. С.С. Алексанина, А.Н. Гребенюка; Всерос. центр, экстрен, и радиац. медицины им. А.М. Никифорова МЧС России. СПб.: Политехника-сервис, 2013. Ч. I: Основы биологического действия радиации. 124 с.
Не было представлено никаких доказательств тканевых реакций при использовании уровней дозы облучения (<100 мГр) в диагностических исследованиях, но инвазивные процедуры (терапевтические и интервенционные) в редких случаях приводили к этим эффектам. Типичные тканевые реакции проявляются в виде временной потери волос (выпадение волос) и покраснения кожи (эритема) и возникают в областях пиковой дозы >2 Гр (табл. 5). Катаракта возникает при остром воздействии >2,0 Гр или при продолжительном воздействии >5,0 Гр (международные ограничения устанавливают пороговое значение >0,5 Гр).
Основными детерминированными эффектами считаются: ближайшие эффекты (радиационные поражения отдельных органов и тканей, участков тела; острые лучевые реакции, острые лучевые болезни); отдаленные эффекты (хроническая лучевая болезнь, лучевая катаракта, тератогенные эффекты)*.
P.S. * Радиационная медицина: учеб, пособие / А.Н. Гребенюк, В.И. Легеза, В.И. Евдокимов, Д.А. Сидоров; под. ред. С.С. Алексанина, А.Н. Гребенюка; Всерос. центр, экстрен, и радиац. медицины им. А.М. Никифорова МЧС России. СПб.: Политехника-сервис, 2013. Ч. I: Основы биологического действия радиации. 124 с.
Второй тип состоит из стохастических (случайных) эффектов, которые возникают при любой дозе, т.е. пороговое значение отсутствует. Вероятность возникновения стохастического эффекта увеличивается с ↑ уровня поглощенной дозы, но степень выраженности стохастического эффекта с ↑ дозы не возрастает. Стохастические эффекты м.б. вызваны любым уровнем излучения, поражающим уязвимые ткани (ДНК, цитоплазма) и вызывающим необратимые повреждения. Эти эффекты представлены линейной моделью отсутствия порогового значения дозы.
Согласно данной модели, ни один уровень ионизирующего облучения не является независимым от воздействий, или, иначе говоря, не имеет потенциального эффекта (т.е. пороговое значение отсутствует), что обусловливает риск возникновения повреждений от излучения. Данная концепция гласит, что ни один уровень воздействия ионизирующего излучения не может считаться безопасным.
Ионизирующее излучение вызывает необратимое повреждение клеток, ведущее к канцерогенезу, генетическим мутациям или гибели клеток. Биологические эффекты излучения возникают из-за повреждения ДНК. Реакции прямого воздействия происходят за счет взаимодействия частиц с высокой линейной передачей энергии, таких как α-частицы или нейтроны, непосредственно со структурой ДНК. Точно так же рентгеновские или γ-лучи могут взаимодействовать с электроном и освобождать его от атомов (называемых электроном отдачи) вблизи структуры ДНК. Кинетическая энергия отдачи электрона или частиц с высокой линейной передачей энергии непосредственно расщепляет хим. связи в структуре ДНК. Электроны отдачи вызывают - 1/3 всех повреждений ДНК.
Косвенный эффект вызван образованием свободных радикалов. Клетка на 80% состоит из воды, поэтому большая часть энергии, выделяемой ею, → образованию свободных водных радикалов. Энергия поглощенных рентгеновских лучей или γ-лучей преобразуется в электроны отдачи, которые создают ионные радикалы (Н2О+ и Н2О-).
Ионные радикалы быстро (10—18—10—3 с) распадаются на свободные радикалы (ОН-, Н+, Н3О+). Полагают, что -2/3 повреждений ДНК вызываются гидроксильными (ОН-) свободными радикалами, которые реагируют с ДНК, присоединяясь к водороду, связанному с углеродом дезоксирибозы, что → к высвобождению основания из структуры ДНК и разрыву цепи спирали ДНК. Последующие биохимические изменения занимают часы или дни, в то время как физиол. изменения, ведущие к индукции ЗНО, длятся от нескольких лет до десятилетий.
Проявления повреждения ДНК разнообразны. Клетка, содержащая поврежденную ДНК, гибнет; гибель клеток (апоптоз) — это механизм уничтожения сильно поврежденных и подверженных мутациям клеток. Повреждение одной пары оснований является наиболее распространенным и наименее значимым эффектом. 90% разрывов одноцепочечной ДНК восстанавливаются в течение часа, такие разрывы имеют небольшое биологическое значение, поскольку каждая цепь восстанавливается при использовании посредством матрицы противоположной цепи; однако в случае неправильного восстановления → может произойти мутация.
Разрыв обеих цепей ДНК (двухцепочечный разрыв) является наименее распространенным, но более биологически значимым. Конечный результат зависит от близости разрыва каждой цепи. При большом расстоянии разрывов друг от друга, как и в случае разрыва одной цепи, восстановление происходит довольно легко. Если же разрывы на каждой цепи расположены напротив друг друга (или разделены всего несколькими парами оснований), восстановление без использования матрицы происходит затруднительно. Радиационно-индуцированные двухцепочечные разрывы, расположенные в непосредственной близости друг от друга, обычно приводят к гибели клеток или хромосомному повреждению, → к мутациям и канцерогенезу.
Когда происходит повреждение ДНК, в хромосомах возникают аберрации; нестабильные аберрации (обычно гибельные для делящихся клеток) или стабильные аберрации. Стабильные аберрации → к дальнейшей невозможности воссоединения хромосом (что → к делециям) или к аномальной перестройке хромосом, напр. реципрокной транслокации или анеуплоидии. Эти аномалии в хромосомах → к мутациям, способным активировать онкогены или протоонкогены либо вызывать мутации в генах-супрессорах ЗНО. Немногие радиационно-индуцированные ЗНО демонстрируют специфические транслокации, которые м.б. связаны с активацией специфических онкогенов или известных генов-супрессоров ЗНО.
Исключение — радиационная индукция папиллярной карциномы ЩЖ у детей, которая является результатом активации онкогена RET.
Радиационный канцерогенез представляет собой прогрессирующий многоступенчатый процесс, состоящий из трех независимых стадий: наступления морфологических изменений, формирования «клеточного бессмертия» и активации онкогенов. Радиационное воздействие вызывает нестабильность генома клетки. Данная нестабильность передается потомству клетки, что → к постоянному ↑ скорости возникновения генетических изменений в последующих поколениях облученной клетки (рис. 2).
Рисунок 2. Схема радиационно-индуцированного мутагенеза. Незакрашенные кружки — нормальные клетки дикого типа, а закрашенные синие кружки представляют мутировавшие клетки: A — большинство клеток в облученной популяции сохраняют фенотип дикого типа; B — пример клетки, мутировавшей непосредственно под воздействием радиации; мутация передается всему ее потомству; C и D являются примерами мутаций, возникающих в результате радиационной нестабильности генома. Облученная клетка и ее ближайшее потомство относятся к дикому типу, но частота, с которой возникают мутации среди более отдаленных потомков облученной клетки, повышается.
Было проведено долговременное (продольное) исследование пожизненных рисков повышения смертности от ЗНО из-за облучения среди людей, выживших после атомной бомбардировки. Более 120 000 выживших наблюдались >77 лет с момента заражения. Индивидуальные дозы облучения оценивались с учетом местоположения человека в зависимости от расстояния от эпицентра и индивидуальных условий защиты (напр., прямой видимости по отношению к зданиям и местности). Основную долю занимало прямое γ-облучение с нейтронным облучением на расстоянии ~2000 м. Возраст на момент воздействия, образ жизни и др. факторы учитывались в аналитических моделях при расчете частоты возникновения ЗНО (рис. 3) и др. нераковых заболеваний.
Рисунок 3. Пожизненный риск развития злокачественного новообразования по Зиверту (Sv) с учетом возраста пострадавшего на момент воздействия. Данные о выживших после атомной бомбардировки. Средний риск по Зиверту для всех возрастов в популяции составляет ~5%, но с возрастом риск значительно меняется: дети гораздо более чувствительны, чем взрослые. В раннем возрасте девочки более чувствительны, чем мальчики
По сравнению co взрослыми среднего возраста, дети в два раза более чувствительны к радиационному канцерогенезу, а новорожденные более чувствительны, чем дети старшего возраста. Из-за более высоких рисков воздействия излучения на МЖ и ЩЖ женщины более чувствительны к излучению, чем мужчины. Показатели заболеваемости раком в этом исследовании являются показателями смертности. Заболеваемость раком в два раза превышает уровень смертности. У плода, подвергшегося облучению в утробе матери, наблюдается повышенная биологическая уязвимость к стохастическим эффектам ионизирующего излучения.
CDC сообщают об отсутствии научных данных, демонстрирующих доброкачественные эффекты (напр., пороки развития, ЗВУР) воздействия <50 мГр в/утробно, т.е. уровня воздействия существенно более высокого, чем при любом отдельном диагностическом обследовании с использованием ионизирующего излучения. Кроме того, доброкачественные эффекты лишь незначительно усиливаются при уровнях воздействия 50-500 мГр. В/утробное облучение → повышенный риск развития (всех типов) ЗНО у детей: 1% (<50 мГр), 1-6% (50-500 мГр) и >6% (>500 мГр) по сравнению с 0,3% при исключительно естественном фоновом облучении. Плод и младенцы наиболее уязвимы для развития радиационно-индуцированных новообразований:
• они быстро растут, при этом многие клетки подвергаются митотической активности;
• радиационно-индуцированные ЗНО (за исключением лейкемии) развиваются на протяжении долгого времени, в то же время > ОПЖ детей, нежели у заболевшего взрослого;
• существует > времени для лучевой диагностики и оценки рисков, связанных с полученными дозами.
Стратегия прерывания беременности по мед. показаниям была разработана Международной комиссией по радиологической защите и Американской коллегией акушеров и гинекологов, которые заявляют, что воздействие на плод <100 мГр не должно рассматриваться как показание для прерывания беременности, а также что каждая женщина должна быть предупреждена о том, что воздействие единичной диагностической процедуры не оказывает воздействия на ткани плода.
В большинстве случаев ЗНО у детей возникают спорадически, 10-15% случаев — сильная семейная связь. Семейные ЗНО имеют общие специфические хромосомные делеции. В HR некоторых из этих ЗНО (напр., ретинобластомы) очевидна «двуударная» гипотеза Knudson. Неслучайно люди со многими врожденными заболеваниями подвержены риску развития ЗНО после облучения. В табл. 6 перечислены заболевания, связанные с чувствительностью к радиации.
в) Ионизирующее облучение в лучевой диагностике у детей. Использование методов лучевой диагностики с применением ионизирующего излучения в диагностических целях (напр., КТ, ядерной визуализации, включая ПЭТ, рентгенографии) с годами неуклонно расширяется. Недавние исследования показали, что коэффициент использования КТ у детей по разл. показаниям (напр., у пациентов, поступающих в ОНМП по поводу боли в животе, падений) ↑ с 1-5% в конце 1990 г. до 11-15% в конце 2000 г. С ↑ использования излучения для визуализации возник вопрос о потенциальном долгосрочном риске индукции ЗНО и о показателях смертности.
Данные о повышенном риске развития ЗНО в течение жизни для людей, выживших после атомной бомбардировки, продемонстрировали четкие доказательства радиационно-индуцированного риска развития рака при облучении всего тела >100 мЗв, прямые эпидемиологические данные не подтверждают риск развития ЗНО при облучении <10 мЗв (эффективная доза для большинства диагностических лучевых исследований). Что осталось неясным, так это риск развития ЗНО для рассчитанных уровней эффективных доз 10-100 мЗв, т.е. диапазона, в который попадают многофазная или высокодозная КТ, ядерная кардиология и некоторые интервенционные/кардиологические рентгеноскопические процедуры.
Были изучены КТ головы и БП у детей, и расчетный показатель повышенного риска развития ЗНО в течение жизни широко варьируется — 1:500—>1:10 000 (включая вероятность того, что эти дозы не связаны с риском).
Внимание! Поскольку стохастические эффекты случайны, но ↑ вероятность эффекта с ↑ дозы, необходимо использовать самую низкую дозу для получения достаточной диагностической информации; именно по этой причине ООЗ требуют, чтобы оценка дозы облучения появлялась в режиме реального времени во время иссле-дования/процедуры, а сводная информация о дозах была доступна при каждом завершенном исследовании. Лечащие врачи и радиологи должны быть знакомы с конкретными показателями дозы для общих диагностических исследований.
Растет популярность программного обеспечения для отчетности и подсчета сводных доз. Способность собирать и анализировать индивидуальные дозы обследования дает поставщикам мед. услуг мощный инструмент для исправления резко отличающихся значений (т.е. чрезмерного облучения), корректировки частого использования и устранения др. системных ошибок, имеющихся в клиниках лучевой диагностики (таких, как постепенное ↑ дозы облучения). В отчете «Биологическое воздействие ионизирующего излучения VII «Риски для здоровья от воздействия низких уровней ионизирующего излучения» значение накопленной дозы облучения пациента с точки зрения риска для здоровья неясно.
Риск высоких уровней однократных доз >100 мЗв хорошо задокументирован, однако не установлены доказательства риска развития ЗНО от накопившихся уровней доз <100 мЗв, полученных в краткосрочной или долгосрочной перспективе.
г) Снижение необходимости применения ионизирующего излучения при проведении диагностики у детей. В конечном счете обследование с самой низкой дозой облучения — это исследование, выполняемое без ионизирующего излучения. При возрастающем количестве показаний использование методов неионизирующего излучения, таких как ультразвук или МРТ, должно быть рассмотрено при постановке диагноза. Обязанностью лечащего врача является выбор правильного обследования, которое включает консультацию радиолога, предпочтительно с опытом работы с детьми.
КТ (применение ионизирующего излучения) не распознает столько аномалий, сколько МРТ. МРТ выявляет едва уловимые изменения врожденных или приобретенных аномалий, которые м.б. причиной судорог с большей вероятностью, поэтому целесообразно, за исключением экстренных случаев, в разумные сроки получить МРТ вместо выполнения двух исследований (КТ с последующей МРТ).
Кроме того, примеры использования УЗИ вместо МРТ, цифровой рентгенографии или КТ включают расширенные диагностические возможности при проведении динамического наблюдения скелетной мышечной ткани при нагрузке (напр., диагностика разрыва вращательной манжеты или подвывиха мениска по линии суставной щели) или при оценке поражения печени с помощью УЗИ с контрастным усилением. Рассмотрение рисков когнитивных нарушений из-за умеренной седации и анестезии по сравнению с потенциальными рисками использования ионизирующего излучения действительно значимо в возрасте, когда это требовалось для МРТ, но не для КТ.
Было подсчитано, что 30% лучевых исследований, включая КТ, являются сомнительными и м.б. заменены другими, не вызывающими излучения методами, либо же они выполняются без необходимых показаний.
1. Снижение ионизирующего излучения от компьютерной томографии. Самый крупный источник излучения в медицине — КТ. Использование КТ ↑ из-за возможности получать качественные наборы объемных изображений за секунды. Мы продвинулись от сканера с одним изображением за вращение к сканерам, которые покрывают большие площади (напр., 16 см) и производят большое количество изображений за один оборот менее чем за секунду. Изображения имеют отличную детализацию, включая мультипланарную и трехмерную реконструкцию полученных данных. Когда-то для получения 10-12 изображений требовалось >30 мин, но теперь сотни и тысячи изображений создаются за секунды.
В течение многих лет параметры КТ для взрослых использовались для детей; это приводило к тому, что дозировки для детей были намного выше, чем дозировки для взрослых. Это происходит потому, что рентгеновские лучи с более низкой энергией, которые могли бы быть поглощены в ближнем поле у взрослого, проходят через все тело ребенка с относительно большим облучением органов при таком же воздействии. При сравнении доз, вводимых новорожденным и взрослым во время проведения КТ головы, с одинаковыми параметрами в обеих группах дозировка для новорожденных в 4 раза превышает дозировку для взрослых; при исследовании БП дозировка ↑ на 60%. Роль рентгенолога и технолога при участии мед. физика заключается в том, чтобы адаптировать обследование под пациента детского возраста.
Совр. компьютерные томографы имеют множество инструментов, помогающих адаптировать дозу облучения для пациента детского возраста и получить требуемое качество диагностического изображения при лучевом исследовании. Радиологи должны работать вместе с мед. физиками и прикладными специалистами (представителями поставщиков оборудования), чтобы адаптировать конкретные протоколы обследования для пациентов детского возраста путем установления соответствующих диапазонов модуляции тока трубки [миллиампер-с (mAs)] и потенциала трубки (кВ) в зависимости от веса или размера пациента при сканировании тела или в зависимости от возраста при сканировании головы.
Кроме того, радиологи и мед. физики должны установить четкие инструкции в педиатрических протоколах КТ учреждений для анат. сканирования; сканирование должно быть ограничено только областью, необходимой для диагностики (напр., изолированное сканирование ГК должно начинаться с верхушек легкого и распространяться, заканчиваясь не более чем чуть ниже самого нижнего основания легкого).
Многофазное сканирование должно быть не правилом, а исключением; его можно проводить только в крайнем случае.
У радиолога есть много способов ↓ параметры т.о., чтобы дети получали диагностические изображения без чрезмерного облучения, напр. ↓ потенциала трубки и ↑ модуляции тока трубки может улучшить качество изображения при ↓ экспозиции. В прошлом снижение дозы облучения вдвое, даже у взрослых, получающих КТ, не влияло на диагностическую эффективность исследования и способность радиолога поставить правильный диагноз. Это требовало от радиолога просмотра изображений пониженного качества (т.е. изображений с более высоким уровнем шума); однако совр. компьютерные томографы используют алгоритмы реконструкции, такие как статистическая итеративная реконструкция или итеративная реконструкция на основе моделей.
Данные алгоритмы позволяют снизить дозу облучения на целых 90% в некоторых группах пациентов, сохраняя при этом качество изображения, эквивалентное предварительно сокращенным наборам данных изображений. Исторически сложилось так, что для улучшения качества изображения КТ требовалось Т дозы облучения пациента.
Замена старых компьютерных томографов более совершенными сканерами, внедрение протоколов обследования детей определенного размера, веса или возраста и отслеживание использования дозы в учреждениях — три успешных способа снижения общей дозы среди пациентов детского возраста более чем на 50% в течение последнего десятилетия.
д) Радиационная терапия - острые и отдаленные эффекты. В лучевой терапии для уничтожения злокачественных клеток используются высокие дозы. Чувствительность нормальных клеток довольно близка к чувствительности злокачественных клеток, и для достижения значительных показателей лечения онкологи-радиологи должны учитывать определенный процент серьезных осложнений (5-10%). Ионизирующее излучение вызывает потерю ткани и повреждение лежащей в ее основе сосудистой сети. Сосудистые изменения могут прогрессировать → артериокапиллярный фиброз и необратимые повреждения → дальнейшая потеря ткани.
Острые эффекты терапии (возникающие менее чем через 3 мес после начала терапии) обычно связаны с облучаемой областью тела (за исключением утомляемости, которая начинается в данный период времени). Такие острые эффекты включают вызванные облучением пневмониты, дерматиты, мукозиты и эзофагиты, ОГМ и опухание облучаемого органа. М.б. изменения в характере дефекации. Пневмонит — одно из самых тяжелых заболеваний среди острых эффектов. Он проявляется в течение 24 ч после облучения, когда наблюдается экссудация белкового материала в альвеолы и в/альвеолярный отек. Чаще всего лучевой пневмонит развивается через 2-6 мес после начала облучения с клинических проявлений лихорадки, кашля, заложенности носа и зудящей боли. Отдаленные эффекты терапии (начинающиеся > чем через 3 мес после терапии) многочисленны (табл. 7).
Наиболее распространены нарушения функции легких, снижение слуха, нарушения эндокринной/репродуктивной функции, сердечной функции и ослабление нейрокогнитивных функций.
Ежегодно детские онкологические заболевания поражают 70-160 детей на 1 млн в возрасте 0-14 лет. Из-за диагноза, установленного на более ранних сроках, и усовершенствованной терапии >79% детей, у которых в период с 1995 по 2001 гг. был диагностирован рак, продолжительное время остаются в живых. ~1 из 570 молодых людей имеет продолжительную выживаемость при ЗНО, и до 25% имеют осложнение, связанное с их терапией. Вторичные ЗНО составляют 6-10% всех онкологических заболеваний у детей и взрослых. Среди детей, участвовавших в исследовании «Дети, выжившие при раке», совокупная частота вторичных ЗНО составляет 3,2% через 20 лет после постановки диагноза.
Первичные ЗНО с наибольшей вероятностью развития повторного новообразования: болезнь Ходжкина (7,6), саркома мягких тканей (4,0), рак костей (3,3), лейкоз (2,1), рак ЦНС (2,1) и лимфомы, не связанной с болезнью Ходжкина (1,9). Это отражает общий стандартный уровень заболеваемости 6,38% (рис. 4).
Рисунок 4. Вторичные злокачественные новообразования среди детей, переживших рак
Наиболее распространенные вторичные ЗНО — поражения костей, МЖ, ЩЖ и ЦНС (рис. 5). Табл. 8 показывает связь вторичного рака с первичным ЗНО и латентным периодом. Почти 70% вторичных ЗНО находятся в области первоначального облучения. Лучевая терапия ↑ риск развития вторичных ЗНО у ненаследственных ЗНО в прямой зависимости от дозы облучения.
Рисунок 5. Стандартизированное соотношение заболеваемости по типу вторичного злокачественного новообразования
Осложнения зависят от местоположения поля лечения. У детей из-за местоположения многих детских ЗНО здоровая часть ГМ часто находится в области воздействия. Стандартное облучение ГМ у детей → атрофии коры у >50% пациентов, получающих 20-60 Гр; 26% остаются с изменениями белого в-ва (лейкоэнцефалопатия) и 8% — с кальцификациями. Чем младше ребенок на момент облучения, тем сильнее атрофия. У некоторых пациентов также наблюдается минерализующая микроангиопатия. Радиационно-индуцированные изменения в ГМ усиливаются метотрексатом, вводимым до, во время или после лучевой терапии.
Церебральный некроз — серьезное осложнение сосудистого заболевания, вызванного ионизирующим излучением. Обычно диагноз ставится через 1-5 лет после облучения, но он также может возникнуть и через 10 лет. Некроз ГМ проявляется в виде головной боли, повышения ВЧД, судорог, сенсорной недостаточности и психотических изменений.
Облучение спинного мозга приводит к лучевому миелиту, который м.б. временным или постоянным. Острый временный миелит часто появляется через 2-4 мес после облучения. У пациентов с миелитом обычно проявляется симптом Лермитта — ощущение небольших электрических разрядов в руках и ногах, возникающих при сгибании шеи или др. движениях, растягивающих спинной мозг. Излечение временной миелопатии обычно происходит между 8 и 40 нед; не всегда развивается отсроченный некроз.
Отсроченная миелопатия возникает после среднего латентного периода продолжительностью в 20 мес, но она может возникнуть раньше, если общая доза или доза на фракцию высока. Обычно она проявляется периодическими ухудшениями и необратима. Развивается сенсорная диссоциация в шейном и грудном отделах, за которой -> спастический, а затем вялый парез. В поясничном отделе преобладает вялый парез. Смертность от обширных поражений грудного отдела позвоночника и ШОП достигает в 70%; смерть наступает от пневмонии и ИМП.
Облучение ЦНС также повлияет на рост, нарушая функцию гипофизарно-гипоталамической оси и приводя к ↓ выработки и высвобождения гормона роста. Трофины, не связанные с гормоном роста, также подвергаются воздействию при облучении ЦНС, что → к дефициту гонадотропинов или преждевременному половому созреванию. Развивается центральный гипотиреоз. Облучение ЦНС также нарушает отложение минералов в костях как локально (в поле излучения), так и системно.
Облучение дает эффекты, специфичные для детей. Сколиоз и гипоплазия костей возникают, если фракционированные схемы лечения превышают 4000 рад. Фракционированные дозы выше 25 Гр приводят к смещению эпифизов головки бедренной кости. ↑ частоты развития доброкачественных остеохондром после облучения, перенесенного в детстве. Облучение ГК девочек (помимо рака МЖ) → к нарушению развития МЖ и/или вызывает фиброз и атрофию ее ткани.
е) Облучение всего тела:
1. Неконтролируемое крупномасштабное или мелкомасштабное облучение. Крупномасштабное облучение происходит в случаях ядерных аварий, войн или террористических атак. Необходимо учитывать радиационные повреждения, а также взрывные и термические травмы.
- Клинические проявления. Большое однократное воздействие проникающей радиации → к развитию острого лучевого синдрома. Признаки и симптомы этого синдрома возникают в результате повреждения основных систем органов, имеющих разные уровни радиационной чувствительности, которые зависят от скорости ионизирующего облучения. Воздействие 1 Гр за 1 мин будет проявляться симптоматически, но воздействие 1 сГр/день в течение 100 дней симптоматически проявляться не будет.
Гемопоэтический синдром возникает как результат острой дозы облучения всего тела выше 0,7-10 Гр, в то время как ЗЛ почти всегда выздоравливают после доз <2 Гр. Доза, убивающая 50% населения в течение 60 дней, составляет ~3,5-4,5 Гр, при этом проведение эффективных гемотрансфузий и прием АБ могут расширить диапазон доз до 5-8 Гр. Дозы >8 Гр почти всегда приводят к смерти, обусловленной нарушениями кроветворения. Симптомы воздействия состоят из продромальной фазы, во время которой пациент будет испытывать тошноту/рвоту, диарею и ощущать усталость в течение первых 12 ч, при этом симптомы обычно длятся до 48 ч. Затем начинается латентный период в 2-3 нед, в течение которого пациенты чувствуют себя вполне хорошо.
Хотя у пациентов отсутствуют симптомы, наблюдается поражение костного мозга. Наиболее очевидный лабораторный результат — снижение показателей лимфоцитов (табл. 9). Максимальное угнетение костного мозга происходит через 30 дней после воздействия облучения, когда серьезными проблемами могут стать кровотечения и инфекции. Если костный мозг не был уничтожен полностью, далее следует фаза восстановления. Данный эффект облучения аналогичен тому, который оказывается при облучении всего тела (с воздействием 12 Гр за два курса лечения) для уничтожения костного мозга перед предстоящей трансплантацией у детей с лейкемией.
Желудочно-кишечный синдром возникает при облучении всего тела с воздействием >6-10 Гр. Далее → скорое наступление тошноты, рвоты и диареи. Существует латентный период продолжительностью ~1 нед при проведении интенсивной терапии. После латентного периода возобновляются рецидивы желудочно-кишечных симптомов, развития сепсиса и электролитного дисбаланса, что → к наступлению летального исхода через 2 нед после воздействия на ЖКТ и деструкции костного мозга.
При воздействии доз >20-50 Гр преобладают сердечнососудистый синдром/синдромы поражений ЦНС. Практически сразу возникают тошнота, рвота, упадок сил, гипотония, атаксия и судороги. В промежуток между 4-6 ч после воздействия наступает латентный период, за которым → тяжелое проявление начальной стадии заболевания с возможным наступлением комы и летального исхода в течение 2-3 дней.
- Лечение. При гемопоэтическом и желудочно-кишечном синдромах проводится поддерживающее лечение, которое включает в себя проведение инфузионно-трансфузионной терапии, назначение АБ и противовирусных ЛП.
2. Локальное облучение:
- Клинические проявления. Поскольку локальное воздействие затрагивает небольшое количество ткани, системные проявления м.б. менее серьезными; так, пациенты выживают, даже если локально поглощенные дозы были достаточно высоки. Рука является наиболее частым местом случайных локальных лучевых травм, обычно возникающих в результате получения воздействия от источников излучения, скрытых от внимания, либо в результате игры с таковыми. Второе место по частоте возникновения травм занимают бедра и ягодицы; в основном воздействие происходит из-за помещения в карманы высокорадиоактивных источников, которые изначально не вызывают подозрений.
В табл. 10 перечислены изменения кожи, возникающие после однократного острого локального облучения. В отличие от др. форм термических ожогов, признаки облучения появляются лишь через несколько дней после воздействия. Сосудистая недостаточность проявится только спустя месяцы или годы, провоцируя развитие изъязвления или некроза на ранее заживших участках. Проницаемость излучения является важным фактором, влияющим на исход местного лучевого поражения. В-частицы от значительных радиационных осадков вызывают поверхностные ожоги кожи, поскольку они обладают низкой проницаемостью.
Некоторые ткани, которые подвергались локальному облучению, обладают относительной радиочувствительностью. Развитие катаракты наступает при однократном воздействии γ-излучения в диапазоне <1 Гр до нескольких Гр. Катаракта в результате такого воздействия обычно развивается в течение периода продолжительностью от 2 мес до нескольких лет. Для развития олигоспермии может потребоваться до 2 мес. Преходящее бесплодие у мужчин м.б. следствием воздействия низких доз облучения (до 15 сГр); постоянное же бесплодие — при воздействии от 3 до 6 Гр.
- Лечение. Лечение кожи направлено на профилактику инфекционных заболеваний. Лечение локализованных повреждений обычно заключается в проведении пластической операции и пересадки, если проницаемость облучения не была слишком значительной. Характер операции зависит от уровня полученной дозы в разных слоях ткани и от локализации поражения. Зачастую лучевое поражение не проявляется полностью в течение 1-2 лет из-за медленного сужения артериол, способного вызвать отсроченный некроз. После сравнительно проникающего облучения требуется ампутация из-за облитерирующих изменений мелких сосудов.
ж) Внутреннее загрязнение:
1. Эпидемиология. Происшествия, связанные с внутренним загрязнением, случаются редко и обычно являются результатом неправильной организации больничных условий или произвольного проглатывания загрязненных радиоактивных материалов, изначально не вызвавших подозрений. Др. возможные причины внутреннего заражения детей включают употребление в пищу грудного молока от матерей, прошедших диагностическое сканирование с помощью ядерной медицины, и радиационное облучение, когда родитель или брат, или сестра получают терапевтическую дозу йода-131.
2. Клинические проявления. Опасность внутреннего загрязнения зависит как от природы радионуклида (особенно с точки зрения его растворимости в воде, периода полураспада, биологического периода полураспада и радиоактивного излучения), так и от хим. соединения.
3. Лечение. Наиболее эффективное лечение требует знания радионуклида и его хим. формы. Чтобы лечение было достаточно эффективным, его начинают своевременно (табл. 11). Процедура удаления включает очищение загрязненной раны и промывание желудка/введение слабительных ЛС при проглатывании в-ва. Введение альгинат-содержащих антацидов [напр., кальция карбонат + натрия алгинат + натрия гидрокарбонат («Гевискон»)] также обычно способствует процессу удаления, ↓ абсорбцию в ЖКТ. Примером блокирующей терапии является введение калия йодида или др. стабильных йодсодержащих соединений пациентам с известным внутренним загрязнением радиоактивным йодом. Стабильный йод эффективно блокирует работу ЩЖ, хотя со временем его эффективность быстро снижается.
Рекомендуемая доза калия йодида для новорожденных составляет 16 мг; 32 мг для детей 3 лет и младше; и 65 мг для детей в возрасте от 3 до 18 лет. Каждая доза действует всего 1 день. Разжижающая терапия используется в случаях загрязнения тритием (радиоактивным изотопом водорода в составе молекулы воды). Нагнетание жидкости способствует выведению в-ва из организма. В случаях внутреннего загрязнения трансурановыми элементами (америцием и плутонием) может потребоваться хелатная терапия с использованием даэтилен-триамин-пентауксуснрй кислоты кальция.
Берлинская лазурь — это ЛС, одобренное FDA для назначения пациентам с внутренним загрязнением цезием или таллием. ЛП способен ускорить выведение радиоактивного цезия из организма с калом. Он действует путем перехвата цезия, поступающего в кишечник с желчью. Берлинская лазурь препятствует повторному всасыванию цезия из кишечника. Берлинскую лазурь можно назначать через несколько дней после попадания в-ва внутрь, в отличие от калия йодида, который первоначально вводится в первые 12-24 ч после воздействия.
В случае грудного вскармливания после процедуры ядерной медицины учитываются две основные проблемы: доза внутреннего облучения младенца, передаваемая через выделяемое молоко, и доза радиофармацевтических ЛП, адсорбируемая МЖ, которая подвергает младенца воздействию внешних у-лучей при распаде. Большинство радиофармацевтических ЛП для визуализации имеют низкую активность, рассчитанную для воздействия на младенца через внутренний или внешний способ воздействия в дозе 1 мЗв. В табл. 12 представлен полный список радиофармацевтических ЛП и рекомендованный период для прекращения грудного вскармливания от Комиссии по ядерному регулированию США. В случае приостановки грудного вскармливания сцеженное молоко можно хранить в течение времени, указанного в табл. 12, после чего кормление младенца будет безопасным.
з) Внешнее загрязнение. Присутствие внешнего радиоактивного загрязнения на коже пациента не требует НМП. Помощь заключается в удалении и контроле за распространением радиоактивных материалов. Если у пациента есть подозрения на поверхностное загрязнение при отсутствии физических травм, можно сравнительно легко провести обеззараживание. Если внешнее загрязнение произошло в сочетании с серьезной физической травмой или др. ALTE, обеззараживание поверхности проводить только после стабилизации физиол. состояния пациента. Во многих аварийных ситуациях медперсонал больницы может сработать ненадлежащим образом, т.е. отложить оказание основной МП из-за опасений радиации или распространения загрязнения в больнице. После радиационной аварии сортировка пациентов, основанная на степени облучения и симптомах, имеет ключевое значение (рис. 6).
Рисунок 6. Ведение лучевой болезни на разных уровнях оказания медицинской помощи в зависимости от появления первых симптомов и расчетной дозы облучения всего тела
