Методичка по радиационной гигиене. Организация радиационной безопасности медицинского персонала рентгеновских и радиологических отделений
 Скачать 400 Kb.
|
|
Министерство образования Российской Федерации Ульяновский государственный университет Медицинский факультет Института медицины и экологии Кафедра общественного здоровья и здравоохранения М.Б.Ниезмухамедова, И.Э.Халиуллов.ОРГАНИЗАЦИЯ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ МЕДИЦИНСКОГО ПЕРСОНАЛА РЕНТГЕНОВСКИХ И РАДИОЛОГИЧЕСКИХ ОТДЕЛЕНИЙ Учебно-методическое пособие к практическим занятиям по радиационной гигиене Ульяновск 2009 ББК 51.204.9 Н** Печатается по решению Ученого совета Института медицины и экологииУльяновского государственного университета М.Б.Ниезмухамедова, И.Э.Халиуллов. Н ** Организация радиационной безопасности медицинского персонала рентгеновских и радиологических отделений: Учебно-методическое пособие к практическим занятиям по радиационной гигиене. - Ульяновск: УлГУ, 2009. - 47 с. Учебно-методическое пособие является руководством к практическим занятиям по радиационной гигиене. В структуру пособия входит блок информации, контрольные вопросы по темам занятий, подробное описание практических работ, выполняемых студентами, а также необходимые нормативные материалы и списки основной и дополнительной литературы по изучаемому разделу гигиены. Учебно-методическое пособие подготовлено для студентов лечебных факультетов медицинских учебных заведений по специальности 040100 "Лечебное дело", в соответствии с типовой программой "Гигиена", утвержденной Минздравом РФ (1996 г.). Рецензент: кандидат медицинских наук, Р.Х.Мусина
Предисловие В современной лечебной практике активно используются различные методы лечения и диагностики с применением рентгеновских установок и радиоактивных препаратов. В больницах работает множество рентгеновских аппаратов и флюорографов, гамма-установок и ускорителей заряженных частиц. Увеличивается и годовое потребление радионуклидов с медицинскими целями, особенно йода, фосфора, золота, натрия. Работа медицинского персонала рентгеновских и радиологических отделений связана с опасностью внешнего и внутреннего облучения, т. е. воздействия ионизирующих излучений от внешних по отношению к человеку источников излучения или воздействия ионизирующих излучений радиоактивных веществ, находящихся внутри организма. Ионизирующие излучения любого вида не имеют избирательного действия, т. е. они влияют на все ткани и системы организма без исключения. Величина поглощенной энергии радиоактивного излучения, при которой наступает заметный биологический эффект, незначительна. Невелико и число ионизированных молекул в биологических тканях даже при смертельных дозах. Наши органы чувств не улавливают ионизирующего излучения, т. е. мы не ощущаем изменения свойств окружающей среды в момент излучения ни по температуре, ни по шуму, свету, давлению, запаху, цвету и т.д. Человек не получает сигнала бедствия от организма, поэтому возможно облучение в больших дозах. Установлено, что любое воздействие ионизирующего излучения небезразлично для организма. ТЕМА №1. ОРГАНИЗАЦИЯ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ МЕДИЦИНСКОГО ПЕРСОНАЛА В ОТДЕЛЕНИИ ДИСТАНЦИОННОЙ РАДИОТЕРАПИИ И В РЕНТГЕНОВСКИХ КАБИНЕТАХ Продолжительность занятия: 2 часа. Вид занятия: практическое. Цель занятия: изучить воздействие на организм человека ионизирующих излучений, ознакомиться с их гигиеническим нормированием, изучить принципы защиты при работе с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений, рассмотреть конкретные вопросы радиационной безопасности медицинского персонала в отделениях дистанционной радиотерапии и в рентгеновских кабинетах. Основные вопросы темы занятия:
Контрольные вопросы по теме занятия:
БЛОК ИНФОРМАЦИИ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ТЕМЕ Первичным механизмом повреждающего действия ионизирующего излучения является радиолиз клеточной воды с образованием так называемых молекулярных ионов, несущих положительные и отрицательные заряды, которые приводят к специфическим радиационно-химическим превращениям в тканях. В дальнейшем радиационное поражение молекулярных структур приводит к изменению физиологических свойств элементов клеток и различных видов обмена. Повреждение ядерного аппарата клеток, связанное с нарушением обмена нуклеиновых кислот, является одним из важных элементов общего лучевого поражения. Возникающая при этом дискоординация различных обменных процессов служит основой функциональных и структурных нарушений в облученном организме. Принципиальной разницы в механизме действия радиации на соматические и зародышевые клетки нет. Одинаково поражаются как те, так и другие; но исходы поражений разные. Мутации, однажды возникнув, устойчивы в результате конвергентной редупликации ДНК, они передаются во всех последующих клеточных поколениях. И в связи с этим для генетических повреждений нет порога действия, т. е. любой акт ионизирующего воздействия опасен. Мутации в соматических клетках могут привести либо к их гибели, либо приобретению новых свойств, например к малигнизации. Клинические эффекты ионизирующего излучения зависят не только от повреждений отдельных клеток и тканей, но и от нарушения многочисленных нервно-гуморальных и эндокринных взаимосвязей различных физиологичеких систем организма. Большое значение имеют процессы регенерации. Peгенерация идет на различных уровнях биологической организации, от молекул до физиологической системы. Чем выше по организации биологическая формация, тем шире диапазон репаративных процессов и тем больше возможность развития компенсаторных механизмов. На уровне мелких формаций биологического объекта пороговые повреждающие дозы снижаются и на уровне молекул их нет. Переход повреждений одного уровня на другой (более высокий) возможен при известном пороге дозы, когда репаративные процессы исчерпаны. Каждому уровню свойственны свои повреждающие дозы. Биологические формации разного уровня имеют и разный инкубационный период повреждений. На уровне молекул он отсутствует, на уровне биологической ткани (крови) он больше, на уровне целостного организма еще больше. В связи с этим изменения в клетке самые ранние, для нарушения состава крови требуется уже определенная доза около 250 (миллзиверт) мЗв, клиника лучевой болезни выявляется при дозе 500-1000 мЗв. Клинические проявления лучевых поражений многообразны и вариабельны по тяжести. Это объясняется сложной взаимосвязью различных факторов особенностей облучаемого объекта, воздействующего агента, состояния окружающей среды. Так, врачи давно отметили индивидуальную чувствительность организма к различным неблагоприятным воздействиям. Существенное значение имеет чувствительность к лучевому воздействию. Смертельная доза облучения для человека имеет диапазон от 2500 до 6000 мЗв. В значительной же мере это зависит от особенностей человеческого организма: состояния нервно-эндокринной регуляции, общего физического здоровья, наличия или отсутствия хронических заболеваний, физиологического состояния организма (лактация, беременность, хроническое переутомление, недоедание и т.д). Имеют значение пол и возраст: дети, старики и беременные более чувствительны к лучевому воздействию. Чувствительность органов человека также различная. Так, клетки кроветворных органов и половых желез наиболее радиочувствительны и поражаемы, а клетки кожи и костей более устойчивы к облучению. Чувствительность тканей к облучению прямо пропорциональна интенсивности клеточного обмена и обратно пропорциональна их дифференцировке. Тяжесть лучевого поражения зависит от того, какой орган облучается, каково объемное распределение излучения в тканях, от того, облучается ли все тело или только какая-то его часть. Например, доза 6000 мЗв смертельна для человека при тотальном облучении, но та же доза на ограниченном участке тела, например на кисти рук, переносится легче. Эффект излучения зависит и от особенностей воздействующего агента, т.е. от дозы и времени облучения, вида и энергии излучения. Чем больше поглощенная доза, т. е. чем больше поглощенной энергии в массе биологического объекта, тем выраженнее поражающий эффект. Например, доза 250 мЗв вызывает у человека изменения в крови и обратимые клинические проявления, доза 2000 мЗв способствует развитию лучевой болезни, доза 6000 мЗв смертельна. В прогнозе последствий облучения большое значение имеет фактор времени. Дробность облучения важнее для сохранения жизни, хотя общая суммарная доза может быть численно равна абсолютно смертельной. Снижение мощности дозы излучения, т. е. дозы, отнесенной к единице времени, даже при одной и той же поглощенной дозе уменьшает биологический эффект. На результат лучевого воздействия влияет также пространственное распределение поглощенной энергии в ткани. Вид и энергия излучения определяют плотность ионизации в биологической ткани, отсюда следуют различия биологического эффекта. Имеется зависимость величины биологического эффекта хронического облучения данным видом ионизирующего излучения от линейной передачи энергии (ЛПЭ) этого вида излучения. Эта зависимость определяется взвешивающим коэффициентом. С увеличением линейной передачи энергии повышается взвешивающий коэффициент. Для оценки радиационной опасности хронического облучения произвольного состава используется эквивалентная доза, которая определяется суммой произведений поглощенных доз отдельных актов облучения на соответствующее значение взвешивающих коэффициентов этих видов излучения. Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв), равный поглощенной дозе любого вида излучения, которая дает тот же биологический эффект, что и 1 грей (Гр) рентгеновского излучения. Наконец, состояние внешней среды и обстановка труда в момент облучения может в известной мере влиять на характер клинических проявлений лучевого воздействия. Есть данные о положительном влиянии холода и пониженного барометрического давления при облучении. Сопутствующие неблагоприятные факторы в момент облучения (шум, вибрация, токсичные газы, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, нагревающий микроклимат) отягощают лучевые поражения. Исследований в этом направлении пока немного, но выработана общая принципиальная позиция, а именно: в производственных условиях, связанных с лучевым воздействием, должны быть исключены все дополнительно отягощающие факторы, неблагоприятно влияющие на самочувствие, работоспособность и здоровье людей. Многообразие факторов, определяющих влияние излучения на организм, объясняет полиморфизм клинического проявления лучевого поражения. В настоящее время все биологические эффекты и последствия действия ионизирующих излучений на человека разделяют на детерминированные (пороговые) и стохастические. Детерминированные — это клинически значимые эффекты, которые проявляются в виде конкретной патологии, например острой или хронической лучевой болезни, лучевых ожогов (так называемые местные лучевые поражения), катаракты, хрусталика глаза, клинически регистрируемых нарушений гемопоэза, временной или постоянной стерильности и др. В большинстве случаев эти эффекты возникают при кратковременном воздействии больших доз радиации. Детерминированные эффекты имеют порог, т. е. для возникновения болезни той или иной тяжести необходимо достижение неких пороговых уровней доз облучения, ниже которых эти эффекты клинически не проявляются. Тяжесть детерминированных эффектов напрямую зависит от поглощенной дозы облучения: чем выше доза, тем тяжелее поражение. Для стохастических (вероятностных, случайных) эффектов, в отличие от детерминированных, не существует дозового порога. Это означает, что стохастические эффекты возможны при сколь угодно малой дозе облучения. Однако вероятность их возникновения тем меньше, чем ниже доза облучения. Доказано существование двух видов стохастических эффектов облучения. Первый возникает в соматических клетках и может быть причиной развития рака в облученном организме (поздние соматические эффекты). Второй вид, появляющийся в зародышевой ткани половых желез, может привести к наследуемым нарушениям у потомства облученных людей (наследственные генетические эффекты). Заболевания, которые развиваются при облучении, условно делятся на острые поражения и отдаленные последствия. Отдаленные последствия бывают соматическими и генетическими. К острым лучевым поражениям относятся ранние соматические проявления в виде острой лучевой болезни и кожных поражений. Поражения кожи могут быть в виде трофических расстройств и лучевых ожогов. Их общие особенности - вялая тканевая реакция, плохое заживление, частые изъязвления. Кожным поражениям свойствен скрытый период от нескольких часов до 2-3 нед. Чем короче скрытый период, тем тяжелее прогноз. За это время происходит распад белков, накапливаются гистаминоподобные вещества и недоокисленные продукты обмена, повышается проницаемость сосудов. Процесс регенерации замедлен. Рубцы кожи атрофичны, на месте бывшего ожога кожа легко ранима, часто образуются болезненные трещины и трофические язвы присоединяющейся рожистой инфекцией. Вопрос трудоустройства людей с подобными заболеваниями сложен. Часты рецидивы заболевания, велика вероятность ракового перерождения клеток кожи. Отдаленный эффект облучения представлен хронической лучевой болезнью, которая возникает при длительном внешнем или внутреннем облучении человека в малых дозах, превышающих допустимые величины. Клинические проявления хронической лучевой болезни разнообразны и обусловливают как легкие и обратимые, так и тяжелые случаи. Болезнь начинается с множественных астенических симптомов: слабости, снижения аппетита, нарушения сна (бессонница, сонливость днем) головных болей, не поддающихся медикаментозному лечению, шума в ушах, головокружения, особенно при езде в транспорте. Объективно отмечаются тремор пальцев рук, век, повышенные сухожильные рефлексы, потливость, сухость языка, иногда афты на слизистой оболочке рта. Ногти ломкие, исчерченные. В крови лейкоцитоз и ретикулоцитоз, в дальнейшем лейкопения за счет лимфоцитопении и тромбоцитопения. Течение заболевания волнообразное с периодами ремиссии. Эта стадия обратима, поэтому подобные жалобы лиц, имеющих контакт с радиоактивным излучением, должны насторожить лечащего врача. Дальнейшее ухудшение состояния здоровья проявляется в усилении симптомов со стороны центральной нервной системы (головные боли, шум в ушах, нарушение вестибулярных функций). Далее появляются боли в трубчатых костях, отмечается болезненность нервных стволов, мышц, развиваются симптомы угнетения гемоостаза, повышенная кровоточивость десен, появляются геморрагии и петехии на коже и слизистых оболочках, органические изменения слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. В дальнейшем присоединяется банальная инфекция, снижаются защитные силы организма. Смерть наступает от различных осложнений. Наряду с хронической лучевой болезнью к отдаленным последствиям лучевого воздействия соматического порядка относятся также повышенная вероятность злокачественных заболеваний, катаракты хрусталика, сокращение продолжительности жизни. Частота лейкемии среди лиц, подвергающихся воздействию ионизирующих излучений, выше, чем у населения в целом. У жителей Хиросимы лейкемия возникала в 8 раз чаще, чем у необлученного населения, в литературе описаны случаи злокачественных новообразований различной локализации через 20—25 лет после прекращения контакта с радиоактивным излучением. Описаны случаи рака кожи рук у рентгенологов, рак легких у шахтеров свинцовых рудников, подвергавшихся воздействию радиоактивных газов в шахтах, остеосарком у работниц, имеющих контакт на производстве с радиоактивным фосфором, и т.д. Однако пока нет единого мнения о минимальных дозах, вызывающих такие отдаленные последствия. Эффект лучевого эздействия определяется многочисленными факторами, трудно поддающийся анализу и количественному учету. Сокращение продолжительности жизни в результате лучевого воздействия на 25 - 50% по сравнению с контрольной группой достоверно отмечено в эксперименте у животных, получивших при тотальном облучении дозы, близкие к смертельным. Данные о сокращении продолжительности жизни человека пока противоречивы. Однако, по мнению большинства радиологов, сокращение жизни человека при тотальном облучении составляет 1 - 15 дней на 10 мЗв, что связано в значительной мере с ускорением старения и ослаблением естественной резистентности организма к инфекциям. В настоящее время в литературе имеются многочисленные сведения о действии ионизирующего излучения на иммунобиологическую резистентность организма. При этом происходит нарушение барьерных функций организма - кожные покровы и слизистые оболочки теряют бактерицидные свойства, снижаются бактерицидные свойства сыворотки, ослабляется фагоцитарная активность лейкоцитов, развивается бактериемия. Снижается напряженность искусственного иммунитета. В результате развиваются нагноения, осложнения после банальных инфекций, возможно длительное бациллоносительство. Таким образом, под влиянием ионизирующего излучения происходит ослабление как естественного, так и искусственного иммунитета. У работников, имеющих контакт с излучением, затягиваются и утяжеляются такие заболевания, как грипп, ОРЗ, пневмония, бронхит и т.д. Неспособность создать стойкий искусственный иммунитет к определенным инфекциям обусловливает существование прослойки населения, готовой к восприятию специфических инфекций (холера, брюшной тиф, полиомиелит), что может создать известную нестабильность эпидемической обстановки в стране. Радиобиологи считают, что у человека вероятность возникновения мутаций будет определяться той суммарной дозой, которая набирается от зачатия родителей вплоть до зачатия ими ребенка. Качественно мутации от радиоактивности не отличаются от мутаций спонтанных. Порога дозы по мутагенному эффекту нет. Генетические изменения могут проявляться в последующих поколениях, так как мутации, передаваемые по наследству, могут быть связаны с морфологическими, физиологическими, биохимическими изменениями. Чем большее число людей подвергается облучению, тем больше опасность мутаций у населения в целом. Согласно американским данным гонадные дозы, накапливаемые человеком за 30 лет в результате различных диагностических исследований, составляют 46 мЗв, доза естественного фона, накопленная за этот срок, равна примерно 28,5 мЗв. Еще большие гонадные дозы получают люди, подвергавшиеся радиотерапевтическому воздействию, особенно при рентгенодиагностических исследованиях различных органов с использованием контрастных веществ, при введении радионуклидов в терапевтических дозах, при других видах рентгенотерапевтических процедур. Увеличение числа хромосомных аберраций соматических клетках отмечено у лиц, профессионально связанных с облучением, особенно в аварийных ситуациях. Наиболее чувствительны к радиоактивному излучению половые клетки. Так, доза 2000—4000 мЗв вызывает гибель яичников, а доза 6000 мЗв на яички приводит к полной стерилизации. При этом клетки, вырабатывающие половые гормоны, остаются жизнеспособными. Следовательно, облучение гениталий приводит к бесплодию, но не к кастрации. Наиболее чувствительны к воздействию излучений беременные. Самый опасный период в этом отношении — это стадия закладки органов эмбриона (4 - 12 нед. беременности). Эмбрион может погибнуть и беременность не развивается, либо эмбрион развивается, но в дальнейшем плод будет нежизнеспособным. Жизнеспособный плод обычно имеет различные уродства. Так, например, в Хиросиме было обследовано 98 женщин, бывших беременными в момент атомной бомбардировки. 30 женщин получили лучевую болезнь, у остальных видимых признаков этого заболевания не было. Смертность новорожденных от матерей с лучевой болезнью составила 33%, от матерей без явных признаков лучевой болезни - 9%, в контрольной группе смертность новорожденных была не более 4-6%. Таким образом, действие ионизирующей радиации весьма многообразно. Она поражает все органы и системы, вызывает отдаленные воздействия и наследственные изменения. В связи с этим одним из важных элементов радиационной безопасности явилась разработка предельно-допустимых уровней (ПДУ) облучения населения. В основе критериев радиационной безопасности лежат данные об универсальном биологическом действии ионизирующей радиации, а также учитываются особенности и условия облучения различных категорий населения. Нормы радиационной безопасности направлены на предотвращение возникновения лучевых поражений у персонала, а также предотвращение радиационных эффектов последующих поколений. Расширение областей применения радиоактивных веществ и источников ионизирующих излучений в экономике различных стран мира, загрязнение радиоактивными отходами окружающей среды потребовали установления ПДУ облучения работников, профессионально связанных с ионизирующим излучением и населения, не имеющего контакта с радиоактивными веществами в производственных условиях (табл. 1.1). Таблица 1.1. Основные пределы доз
| |||||||||||||||||||||||