Радиационные поражения при внутреннем облучении. Местные лучевые поражения

Радиационные поражения при внутреннем облучении. Местные лучевые поражения Епифанцев Александр Владимирович

2 Ионизирующее излучение (ИИ) — излучение, способное ионизировать вещество. 1. Электромагнитное излучение : - рентгеновское излучение; - гамма-излучение. 2. Корпускулярное излучение: - бета-частиц (электронов и позитронов); - альфа-частиц (ядер атома гелия-4); - нейтронов; - протонов, других ионов, мюонов и др.; - осколков деления (тяжёлых ионов, возникающих при делении ядер). Плотноионизирующее (альфа (20), нейтроны (3-10), протоны(10) Редкоионизирующие (гамма (1), рентгеновское (1), бета (1)

3 Проникающая способность ИИ: 1. Проникающее излучение (гамма-, рентгеновское, нейтронное) 2. Непроникающее излучение (альфа-, бета-, протонное и пр.) Количественная оценка ИИ 1. Экспозиционная доза: 1 Кл/кг = 3876 Р 2. Поглощенная доза: 1 Гр (Дж/кг) = 100 рад 3. Эквивалентная доза: 1 Зв = 100 бэр 4. Эффективная эквивалентная доза: 1 Зв = 100 бэр Дозы ИИ : Большие Малые Горметические Безопасные

4 Основы биологического действия ИИ Молекулярный уровень 1. Прямое действие ИИ (повреждение ДНК, репарация) 2. Непрямое действие ИИ (радиолиз воды) 3. Кислородный эффект 4. Биологическое усиление первичного поражения Клеточный уровень 1. Блок митозов 2. Пролиферативная гибель клетки 3. Интерфазная гибель клетки Радиационная патология – клеточная патология. Правило Бергонье-Трибондо: Радиочувствительность клеток прямопропорциональна их пролиферативной активности и обратнопропорциональна степени их дифференцировки (СТВОЛОВЫЕ клетки, делящиеся) (исключение – лимфоциты)

5 Стохастические эффекты облучения это поражения, которые являются результатом повреждения одной клетки или небольшого их числа; - дозовый порог для их возникновения отсутствует; - от дозы зависит лишь вероятность возникновения поражения, но не его выраженность (степень тяжести)

6 Детерминированные эффекты облучения - это поражения, которые являются результатом коллективного повреждения значительного числа клеток облученной ткани или организма в целом; проявляются при превышении порога дозы; вероятность их возникновения и степень выраженности зависят от дозы облучения

7 Факторы, определяющие конечный радиационный эффект 1. Величина дозы ИИ; 2. Время накопления дозы ИИ : Однократное; Кратковременное; Фракционированное; Хроническое; 3. Вид ИИ; 4. Распределение дозы в объеме тела: Равномерное; Неравномерное; 5. Расположение истоника ИИ: Внешнее облучение: Контактное; Внутреннее (инкорпорация).

8 Острая лучевая болезнь - это нозологическая форма, возникающая в результате острого внешнего относительно равномерного гамма- или гамма-нейтронного облучения всего организма или большей его части в дозе, превышающей 1 Гр

9 Клинические формы и степени тяжести острой лучевой болезни от внешнего облучения

10 Радиационные поражения при внутреннем облучении Инкорпорация РВ – поступление и накопление РВ в организме человека. Радионуклид – нестабильный (радиоактивный) изотоп. В настоящее время известно ~ 1800 нестабильных изотопов Короткоживущие изотопы – Т1/2 до 10 сут. Долгоживущие изотопы – Т1/2 более 10 сут. до 1014 лет (Индий-115) Единицы измерения радиоактивности: В СИ : 1 Бк (Беккерель, 1 распад в сек, кБк, МБк, ТБк) Несистемная единица : 1 Ки (Кюри, активность 1г радия) 1 Ки = 3,7х1010 Бк; 1 нКи = 37 Бк

11 Внутреннее облучение от радионуклидов земного происхождения В организме человека постоянно присутствуют радионуклиды земного происхождения, поступающие через органы дыхания и пищеварения. Наибольший вклад в формирование дозы внутреннего облучения вносят: 40К (Т1/2 = 1.4·109 лет) , 87Rb (Т1/2 = 4.8·1010 лет) , и нуклиды рядов распада 238U и 236Ra: 222Rn (Т1/2 = 3.8 сут) Средняя доза внутреннего облучения за счет радионуклидов земного происхождения составляет 1.35 мЗв/год. Наибольший вклад (около 3/4 годовой дозы) дают не имеющий вкуса и запаха тяжелый газ радон и продукты его распада.

12 Реклама содовой воды с добавлением радия

13 Радиевая зубная паста и радиевые крем и пудра

14 Радиевая питьевая вода

15 Радиевая питьевая вода

16 Радиевые капли для добавления в питьевую воду

17 Радиевый шоколад и таблетки

18 Радиевые суппозитории для повышения потенции и радиевые презервативы

19 Возможные обстоятельства инкорпорации РН в поражающих количествах 1. Ядерный взрыв (наведенная активность, короткоживущие РВ, крупнодисперсные) 2. Аварии на АЭС (долгоживущие осколки деления топлива, мелкодисперсные) 3. Нарушение техники безопасности при работе с РВ; 4. Случайные обстоятельства ( Зубарев Н.) Агрегатное состояние РН: - Газ, пар - Аэрозоль, - Пыль (грунтовая) Пути поступления в организм: - Ингаляционный - Через ЖКТ - Через раневую и ожоговую поверхность - Через неповрежденную кожуи слизистые.

20 Основная причина повреждений, возникающих при поступлении внутрь организма РН – действие ИИ, испускаемых при их распаде. Альфа- и бета - излучения (малопроникающие, плотноионизирующее ИИ) оказывают свое сильное повреждающее действие в местах их локализации. Гамма-излучение (проникающее, редкоионизирующее ИИ) оказывает менее выраженное поражение, но более распространенное. Факторы токсичности и опасности РН: - Активность РН; - Характер излучения; - Агрегатное состояние и путь поступления РН; - Коэффициент всасывания в кровь и интенсивность отложения в органах; - Период полураспада; - Скорость выведения из организма (периоды полувыведения)

21 Этапы кинетики поступивших в организм РН 1. Образование на месте поступления первичного депо (кожа, раны, слизистые ЖКТ и верхних дыхательных путей); 2. Всасывание с мест поступления в кровь или лимфу; 3. Инкорпорирование в критическом органе (образование вторичных депо, микрораспределение); 4. Выведение различными путями, в том числе с явлениями рециркуляции Группы РН по распределению в органах - Остеотропные РН (щелочноземельные элементы: стронций, радий, кальций, барий и др.). - Гепатотропные РН (редкоземельные элементы: лантан, актиний, церий, прометий, плутоний) - РН, равномерно распределяющиеся по организму (щелочные металлы: цезий, калий, натрий, рубидий; водород, углерод, азот, и полоний) - РН, избирательно накапливающиеся в отдельных органах (йод – щитовидная железа, цинк – поджелудочная железа, молибден – радужка)

22 Факторы, определяющие конечный радиационный эффект при инкорпорации РН 1. Величина дозы ИИ; 2. Путь поступления РН в организм; 3. Время поступления РН в организм : Острое; Хроническое; 4. Вид ИИ; 5. Физико-химические свойства изотопа или смеси РВ 6. Тип распределение РН в теле: Равномерное; Неравномерное;

23 Диагностика инкорпорации РН Радиометрия - измерение активности РН. Приборы: различные радиометры, СИЧ Задачи радиометрических исследований при инкорпорации РН 1. Установления факта инкорпорации РН 2. Установление опасности инкорпорации РН (превышение в 10 и более раз ПДК РВ) 3. Установление степени тяжести поражения. 4. Обоснование методов лечения. 5. Оценка эффективности проводимого лечения.

24 Прямая радиометрия : ее объект - сам человек Задачи: - Измерение мощности дозы исходящего от тела только гамма-излучения - Расчет количества РН, находящихся в организме в момент обследования; - Расчет количества РН, поступившего в организм; - Расчет накопленной дозы облучения от момента поступления до полного выведения РН из организма. Непрямая радиометрия: ее объект – биосреды человека. - Позволяет оценивать воздействие РН с любыми типами излучений.

25 Радиационные поражения при инкорпорации РН ОЛБ от внутреннего облучения – при поступлении в течении короткого времени (до 3 сут.) больших активностей, обеспечивающих накопление среднетканевой дозы, эквивалентной 1 Гр и более общего гамма-облучения. Встречается редко. Чаще - ХЛБ, вызванная воздействием РН, относительно равномерно распределяющихся во всех органах и системах организма (3H, 24Na, 137Cs и др.); Также ХЛБ, вызванная инкорпорацией РН с избирательностью депонирования (226Ra, 89Sr, 90Sr, 210Po и др.); Язвенно-некротические изменения слизистых дыхательной системы и ЖКТ (местное действие РН). Отдаленные последствия инкорпорации РН.

26 Отдаленные последствия инкорпорации РН Неопухолевые последствия инкорпорации РН Канцерогенные эффекты инкорпорации РН Сокращение продолжительности жизни

27 Неопухолевые последствия облучения Функциональные расстройства регуляторных систем (стойкие астено-невротический синдром, вегето-сосудистая дистония и т.п.) Склеротические и дистрофические процессы, инволюция органов; Гиперпластические процессы (гиперплазия тканей щитовидной железы и т.п.)

28 Радиационный канцерогенез при инкорпорации РН Радиационный канцерогенез относится к числу стохастических эффектов (Кр - коэффициент риска). Основной причиной злокачественной трансформации облученной клетки являются нелетальные повреждения генетического материала или повышение нестабильности ядерной ДНК. Чаще опухоли локализуются в органах, накапливающих РН. Первично множественный характер канцерогенеза.

29 Сокращение продолжительности жизни Радиационное воздействие приводит к сокращению продолжительности жизни на 5-6 % от средней видовой продолжительности жизни на каждый Зиверт эквивалентной дозы

30 Местные лучевые поражения Местные лучевые поражения возникают при локальном или неравномерном облучении Являются наиболее часто встречающимся видом лучевой патологии Сопровождают около половины случаев острой лучевой болезни человека

31 Классификация местных лучевых поражений Местные лучевые поражения кожных покровов (лучевые дерматиты) – ранние и поздние проявления Местные лучевые поражения слизистых оболочек (лучевые мукозиты, лучевые эпителииты) – лучевой орофарингеальный синдром

32 Периоды течения местных лучевых поражений кожи Первичная эритема Скрытый период Период разгара Период разрешения процесса Период последствий лучевого ожога

33 Степени тяжести местных лучевых поражений кожи Острый лучевой дерматит I степени тяжести (эритематозный дерматит) - облучение в дозах 8-12 Гр Острый лучевой дерматит II степени тяжести (экссудативная или буллезная форма дерматита, влажный эпидермит) - облучение в дозах 12-30 Гр Острый лучевой дерматит III степени тяжести (язвенный дерматит) - облучение в дозах 30-50 Гр Острый лучевой дерматит IV степени тяжести (дерматит с явлениями некроза) – облучение в дозах 50 Гр и выше

34 Клиническая картина острого лучевого дерматита средней степени тяжести

35 Клинический исход острого лучевого дерматита средней степени тяжести

36 Лучевой орофарингеальный синдром Лучевой орофарингеальный синдром – это радиационное поражение слизистых оболочек полости рта, глотки и гортани, возникающее при гамма- или гамма-нейтронном облучении области головы и шеи в дозах свыше 5-7 Гр Поражение всех отделов ротоносоглотки развивается после облучения в дозах свыше 10 Гр При облучении в дозах свыше 15 Гр лучевой орофарингеальный синдром является причиной летального исхода в 50 % случаев

37 Периоды течения лучевого орофарингеального синдрома Начальный период: развивается спустя 4-8 часов после облучения; проявляется сосудистой реакцией слизистых оболочек в виде покраснения, отека, опалесценции, появления отпечатков зубов Латентный период: продолжается от двух недель до нескольких часов Период разгара: наблюдается после облучения в дозах свыше 10 Гр; проявляется в виде гиперемии, отека, очагового и сливного эпителиита различной степени тяжести вплоть до язвенно-некротического, нарушений слюноотделения (ксеростомия), фарингита, ларингита, болей при глотании и прохождении пищи по пищеводу; продолжается от 2 недель до 1,5 месяцев Период восстановления

38 Сочетанные радиационные поражения это вид поражений, который является результатом одновременного или последовательного воздействия внешнего излучения, аппликации на кожу и слизистые оболочки радионуклидов, их поступления внутрь организма через органы дыхания и пищеварения, а также раневые и ожоговые поверхности Чернобыль, 26.04.1986

39 Особенности сочетанных радиационных поражений более выраженная первичная реакция на облучение деформация динамики цитопенического синдрома за счет разнонаправленного действия бета- и гамма-излучения на кроветворение более ранние и более выраженные проявления эндогенной интоксикации, геморрагического синдрома увеличение частоты поздних летальных исходов повышение риска отдаленных последствий облучения

40 Комбинированные радиационные поражения это вид поражений, возникающий при одновременном или последовательном воздействии на организм ионизирующих излучений и поражающих факторов нелучевой этиологии Хиросима, 6.08.1945 Нагасаки, 9.08.1945

41 Особенности комбинированных радиационных поражений наличие у пострадавшего признаков двух или более патологий преобладание одного, более тяжелого и выраженного в конкретный момент патологического процесса, так называемого “ведущего компонента” взаимовлияние (взаимное отягощение) нелучевых и лучевых компонентов, проявляющееся в виде более тяжелого течения патологического процесса, чем это свойственно каждому компоненту в отдельности

42 Периоды течения комбинированных радиационных поражений Острый период или период первичных реакций на лучевые и нелучевые травмы Период преобладания нелучевых компонентов Период преобладания лучевого компонента Период восстановления