Рентген, великий и ужасный

Кого из врачей боятся больше всего? Конечно стоматолога. С этим согласятся почти все дети и большая часть взрослых. Но страхи взрослых гораздо разнообразней. Присутствует среди них и радиофобия, боязнь радиации и всего что с ней связана. Это навязчивое состояние свойственно в той или иной степени многим людям, что ставит безобидных с виду рентгенологов в один ряд с другими «страшными» медицинскими профессиями.


В современном мире невозможно избежать рентгеновских методов – флюорография, рентгеноскопия, рентгеновская компьютерная томография и многие другие стали неотъемлемой частью медицины. Поэтому сегодня поговорим о развитии рентгенологии, воздействии излучения на организм,  способах обезопасить себя и попробуем рассчитать возможные риски.   


История скромности

Вильгельм Конрад Рентген один из удивительных примеров скромности в науке. За открытие Х-лучей в 1901 году он стал первым в мире лауреатом Нобелевской премии по физике. Скромность не позволила ему не только назвать излучение своим именем, но даже явиться на церемонию награждения. Позже в Германии и России за открытием закрепилась фамилия исследователя, но для мира рентгеновское излучение так и осталось Х-лучами.

 

 

Вильгельм Конрад Рентген


Полностью понимая перспективы для медицинского использования и возможные миллионные прибыли Рентген не патентовал открытие. Благодаря его широкому жесту удалось в кратчайшие сроки внедрить новые аппараты в практику. В европейских клиниках они появились в следующем,  1896 году и сразу приобрели небывалый успех среди врачей и пациентов, несмотря на небезопасность их применения. Интересный факт: за активное продвижение рентгена в медицину, первооткрывателя X-лучей несколько раз номинировали и на Нобелевскую премию по физиологии или медицине

 

Время первых

В 2011 году ученые из медицинского центра при университете голландского города Маастрихт на складе университетской клиники нашли один из первых рентгеновских аппаратов 1896 года. После небольшой реставрации его ввели в строй. Получаются чуть размытые, но пригодны для диагностики снимки. Однако доза ионизирующего излучения, пронизывающая пациента при использовании аппарата в 1500 раз больше, чем у современного аналога. Кроме того аппарат не имеет защитных приспособлений, и рентгеновские лучи практически свободно проникают во все стороны. Облучение длится примерно 1,5 часа, во время которых следует лежать неподвижно, что сильно напоминает длинную экспозицию первых фотоаппаратов. Для сравнения: сейчас процесс занимает всего 0,02 секунды.

 

 

Рентгеновский аппарат 1896 года

 

Прапрадед современных устройств плох ещё и тем, что даёт очень «мягкие» рентгеновские лучи, слабо проникающие в ткани человека. Такое излучение больше поглощается кожей и внутренними структурами организма, чем создаёт изображение на плёнке. Это один из факторов столь высокой конечной дозы. Но самую большую порцию получали не пациенты, а врачи и экспериментаторы. Они хоть и меньше контактировали с лучами за время одного исследования, но делали это систематически, набирая огромные по нашим меркам дозы. На заре рентгенологии среди пациентов и персонала нередки были такие осложнения как: нарушение зрения, ожоги кожи, потеря волос и значительное повышение риска развития рака.


Слева снимок сделанный на аппарате 1896 года, справа снимок той же кисти сделанный на современном аппарате.

 

На пути к безопасности

Изначально отношение к рентгеновским лучам и радиации отличалось крайней беспечностью. В США продавали обогащённую радиоактивными веществами воду и зубную пасту. На улицах Европы стояли кабинки, где любой желающий за небольшую плату мог сделать рентгеновский снимок на память. Радиоактивную руду или соли свободно приобретали у дельцов обещавших новую панацею.

Опасность подобных экспериментов осознали значительно позже. Сегодня мы знаем, что ионизирующее излучение может повреждать сложные молекулы, в том числе ДНК. Так появляются мутации, а при сильном облучении наступает гибель клеток.


 

Один из первых защитных костюмов врача-рентгенолога

 

Современные рентгеновские аппараты прошли долгий путь модернизации и значительно безопасней. Источник излучения ограничен металлическим каркасом, что сдерживает распространение лучей. Остается лишь узкое оконце направленное в сторону пациента. Специальные диафрагмы ограничивают даже эти лучи так, чтобы они падали только на область интереса, например – лёгкие или кисть руки, так предохраняют от облучения соседние ткани. Инженеры стараются свести к минимуму все «мягкие» рентгеновские лучи с помощью специальных фильтров (обычно  тонких алюминиевых пластин). Это позволяет оставить только формирующие изображение лучи и снизить итоговую дозу.

Но наибольший вклад в решение задачи внесли люминесцентные экраны. Они способны светиться под действием рентгеновских лучей и эффективнее засвечивать плёнку. Такие экраны все ещё играют важную роль в рентгенологии поскольку позволяют уменьшить дозу как минимум в сто раз. Но постепенно их заменяют цифровые аппараты, работающие с ещё меньшими дозами и вовсе без плёнки. Опять напоминает историю развития фотоаппаратов, не правда ли?

 

О дозах и их последствиях

Сейчас радиационная опасность чрезмерно преувеличена и овеяна мифами. Это наследие опасных исследований ранней рентгенологии уже не так актуально. В течение десятилетий ученые наблюдали за сотнями тысяч людей получивших высокие дозы: выжившие при атомных взрывах в Хиросиме и Нагасаке, рентгенологи, работники атомной промышленности и многих других. Поэтому мы глубоко понимаем механизмы действия ионизирующего излучения.

Существует два вида возможных осложнений. Первые (детерминированные) появляются всегда после получения определенной дозы за короткий срок. В таблице представлены некоторые эффекты, наступающие при равномерном облучении всего тела. Последнее важно, так как органы по-разному реагируют на ионизирующее излучение. Хуже всего приходится костному мозгу и репродуктивной системе, а головной мозг напротив радиоустойчив. При лучевой терапии пациенты с онкологией могут получать около 70 Грей (в радиологии 1 Грей равен 1 Зиверту). Эта смертельная при равномерном распределении доза, переносится относительно легко, если пустить лучи мимо чувствительных органов.



Дозовые пороги некоторых детерминированных эффектов облучения организма человека

 

Дозы вызывающие пороговые эффекты в современной рентгенологии не встречаются. Нас чаще пугает второй вид осложнений (схоластические – случайные) – увеличение вероятности развития рака после исследования. Официально считается, что такие осложнения не имеют минимального порога воздействия. Любая доза приводит к постепенному увеличению риска. Чем больше доза – тем выше шанс.

С этой точкой зрения согласны не все учёные. Они предлагают пороговую модель, в которой небольшие дозы радиации безвредны. ДНК повреждается постоянно, и существуют специальные белки-ремонтники (за изучение репарации ДНК в 2016 году даже присудили Нобелевскую премию). При их активации до некого предела работа не нарушается и число ошибок не растёт. Повреждения наступают только после преодоления пороговой дозы.

Окончательного подтверждения ни одна теория не получила. Но достоверно выявлено: однократная доза 0,01 Зиверт (Зв) или годовая доза в 0,1 Зиверт (10 и 100 мЗв соответственно) увеличивают риск развития онкологии. Зиверт - единица принятая для измерения в рентгенологии. Это большая доза и на практике удобнее пользоваться её тысячными долями – милизиверт (мЗв). Именно это обозначение  и встречается в описаниях рентгеновских исследований.

    



Вероятность дополнительного заболевания раком после получения однократной дозы в 0,01 Зр (10 мЗв) при равномерном облучении всего тела

 

Звучит устрашающе. Но насколько опасность реальна? Какую дозу мы получаем при прохождении рентгеновских исследований? Давайте выясним.

В среднем один рентгеновский снимок дает дозу от 0,1 до 0,5 мЗв. Совсем немного если помнить о фоновой радиации сопровождающей нас всю жизнь. Она суммирует излучение от радиоактивных элементов в земле, воздухе и в окружающих  предметах, даже пища и люди тоже немного излучают. За один день в среднем набирается доза чуть меньше 0,01 мЗв (2,0 мЗв в год). Современные рентгеновские исследования в отличие от опасных предшественников не на много превышают уровень фоновой радиации. Для сравнения полёт на самолете даёт примерно 0,01 мЗв на каждую тысячу километров за счёт космической радиации. Её уровень при полёте выше т.к. слой атмосферы, в норме надежно защищающей нас, меньше над летящим самолётом. Десять часов в небе примерно соответствует одному снимку.

Если говорить о компьютерной томографии (КТ), дозы заметно повышаются. Исследование одной области добавит 2,8-5,8 мЗв. При введении контрастного вещества одну область сканируют 3-4 раза. Общая доза при КТ может в 100-200 раз превышать уровень при рентгенографии аналогичной области. Здесь для сравнения придётся взлететь выше – в космос. Обшивка орбитальной станции частично пропускает радиацию космоса и Солнца. За три месяца космонавт набирает дозу 25 мЗв, что соответствует сканированию двух областей с введением контрастного вещества.

Если дозы при КТ всё ещё кажутся большими, вспомните о радиоактивных элементах, содержащихся в табаке. Ведущую роль среди них играет полоний 210. У заядлых курильщиков (от одной пачки в день) годовая доза приближается к 160 мЗв, обогнав даже показатели космонавтов.

 

Что делать и чего не делать?

Врач всегда руководствуется принципом «не навреди». Поэтому исследование назначается, только если польза от него превышает наносимый вред. Рентген не проводится для интереса, он должен выполнять чёткую диагностическую задачу.

Часто рентгеновские методы можно заменить другими, неионизирующими – УЗИ или МРТ. Например, для исследования органов таза лучше применять МРТ – это даст больше информации и не добавит лучевой нагрузки. «Золотым стандартом» исследования молочных желез также служит МРТ из-за их радиочувствительности.

Дети, особенно во внутриутробном периоде развития крайне уязвимы к действию рентгеновских лучей. Их клетки активно делятся и в этот момент наиболее ранимы. Чем младше ребенок, тем больше радиочувствительность. Зависимость чётко видна на примере вероятности развития лейкемии при дозе 1 Зв. Второй фактор риска у детей можно увидеть на прошлом графике – большинство онкологических заболеваний после облучения развивается спустя 20-40 лет. Поэтому в пожилом возрасте подобные исследования можно делать с меньшей опаской, чем в детстве.




При тяжелой патологии или по жизненным показаниям даже беременным проводят КТ, сопряжённое с высокими дозами. Детям и беременным выбирают щадящие протоколы для снижения лучевой нагрузки. Дополнительно закрывают область живота и остальные не исследуемые части тела просвинцованной тканью для снижения дозы от рассеянного излучения.

Лучше выполнять исследование на современных цифровых рентгеновских аппаратах, это в разы снижает дозу по сравнению с постаревшими плёночными образцами.

Старайтесь не проходить несколько исследований в один день. Если необходимо выполнить рентген грудной клетки и поясничного отдела позвоночника лучше сделать их с перерывом в неделю.

Избегайте радиации сверх фоновой. Бросить курить - полезная, но трудновыполнимая затея. Зато можно не дымить в жилых помещениях – радиоактивный полоний из табачного смога легко оседает на любой поверхности.

 

Считаем сами

Современная рентгенология настроена на максимально возможное снижение доз. В умелых руках её польза в сотни раз превышает возможные осложнения. Но отрицать их тоже невозможно и если интересно, насколько увеличивается риск развития онкологии именно у вас – это легко определить по таблице.


 

Найдите столбец соответствующий вашему возрасту и строку, отражающую полученную дозу. Например, 1,5 мЗв у человека возрастом 24 года соответствует очень низкому риску и сопровождается увеличением вероятности развития онкологии от 0,001% до 0,01% (10-5-10-4 относительных единиц). Учитывая, что вероятность заболеть раком в течение жизни составляет в среднем 25-35%, дополнительные 0,001-0,01% выглядят не так уж устрашающе.


Автор Александр Шаров

Выберите вариант регистрации как:

Физическое лицо
Эксперт

Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Войдите в свой аккаунт

Забыли свой пароль? Регистрация

Войти с помощью:

Восстановление пароля

Ваш пароль успешно выслан вам на email

Форма авторизации на сайте
Регистрация
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь:
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:

Регистрация на Портале с помощью электронной почты

Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Спасибо за регистрацию. Теперь можете войти на портал с помощью логина и пароля.

Зарегистрируйтесь на Портале.

Выберите удобный для Вас вариант регистрации.



или


Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Регистрация Эксперта на Портале







Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Спасибо за регистрацию. Теперь можете войти на портал с помощью логина и пароля.

Портал профессионального образования Хабаровского края создан по инициативе Краевого государственного автономного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Хабаровский краевой институт развития системы профессионального образования» (КГАОУ ДПО ХКИРСПО). Вы так же можете скачать мобильное приложение профессионального образования Хабаровского края. Мобильное приложение разработано для iOS и Android.