Радиационная безопасность при рентгено-радиологических исследованиях. Глава 3. 

Лучевая диагностика – Сапранов Б. Н. (ред.) — 2010

• 1. Дозиметрия ионизирующих излучений.
• 2. Обеспечение радиационной безопасности пациентов.
• 3. Обеспечение радиационной безопасности персонала.
• 4. Тест-вопросы.

 

1. Дозиметрия ионизирующих излучений.

1.1. Дозы для регистрации ионизирующих излучений.

Обязательным условием медицинского применения любого радиационного источника является предварительная количественная и качественная оценка его излучения, т.е. дозиметрия. Её главным понятием является «доза излучения». Дозы, применяемые для регистрации ионизирующих лучей, подразделяются на экспозиционные, поглощенные и эквивалентные.

Экспозиционные дозы.

Экспозиционная доза представляет собой дозу в воздухе, при отсутствии рассеивающих тел.. Экспозиционная доза характеризует ионизирующее действие рентгеновских и гамма-лучей энергией от 10 Кэв до 3 Мэв в воздухе. то есть количество пар ионов, образуемых в воздухе при прохождении рентгеновских лучей.. Единицей экспозиционной дозы излучения является рентген (Р), при этой дозе в 1 см³ образуется 2,08^. 10⁹ пар ионов, несущие суммарный заряд одного знака, равный одной абсолютной электрической единице заряда. В международной системе единиц (СИ) единицей экспозиционной дозы является кулон на килограмм (Кл/кг) — доза рентгеновского или гамма-излучения, при которой сумма ионов одного знака, созданных электронами в облучаемом воздухе массой 1 кг, равна одному кулону (Кл).

Соотношение этих единиц:

1 Р = 2,58^.10^-4 Кл/кг, 1 Кл/кг = 3870 Р

Экспозиционная доза излучения, отнесенная к единице времени, называется мощностью экспозиционной дозы. Например – р/час, мр/мин, мкр/сек. и т.д.

Мощность экспозиционной дозы – экспозиционная доза, рассчитанная на единицу времени. В СИ мощность экспозиционной дозы измеряется в амперах на килограмм (А/кг). Внесистемные единицы — это рентген в секунду (Р/сек), рентген в минуту (Р/мин) и рентген в час (Р/час). Например, средняя мощность экспозиционной дозы на поверхности Земли (т.е. радиационный фон, при котором мы живем), равен 20-30 мкР/час, что составляет 0,1-0,2 Р/год.

Поглощенные дозы.

Поглощенная доза является основным количественным показателем воздействия ионизирующих излучений на облучаемые ткани. Она характеризуется величиной энергии, поглощенной в единице массы облучаемого вещества. Единица поглощенной дозы – рад, который соответствует поглощению энергии излучения в 100 эрг в 1 г вещества: 1 рад = 100 эрг/г. По СИ поглощенная дозы обозначается в греях – Гр, который равен 1 Дж/кг.

Соотношение этих единиц:

1 рад = 0,01 Гр, 1 Гр = 100 рад.

Так как при РДИ и РНД поглощенная доза ионизирующего излучения распределяется неравномерно, для более точной характеристики дозного поля (дозное поле это распределение поглощенной дозы в глубине тканей) введены дополнительные виды поглощенных доз:

• • поверхностная доза – поглощенная доза в поверхностных слоях кожи;
  • гонадная доза – поглощенная доза в гонадах;
  • костномозговая доза – поглощенная доза в красном костном мозге,
  • интегральная доза –поглощенная доза в толще тканей, через которую прошли лучи.

Эквивалентные дозы.

Как известно, при одних и тех же экспозиционных дозах происходит неравномерное поглощение доз в разных тканях организма, в связи с чем различные виды излучений при одной и той же поглощенной дозе оказывают различное биологическое действие. Это как раз характерно для РДИ. А так как разные ткани обладают разной радиопоражаемостью, то и риск их повреждения будет разным при одной и той же дозе экспозиционной дозе. Для сопоставления дозовой нагрузки неравномерного облучения разных участков тела при РДИ, а значит и для оценки риска вредных биологических последствий независимо от того, облучается один орган и/или всё тело, введено понятие эквивалентной дозы – ЭД. Она, как и другие поглощенные дозы, характеризует энергию ионизирующего излучения произвольного вида в единице массы облучаемой среды, но применяется для а) оценки биологических последствий при хроническом облучении и б) для подсчета стохастического эффекта при облучении больших групп населения.

• стохастический эффект – повреждения, которые могут возникнуть от небольших доз; для стохастических эффектов нет порога, то есть нет зависимости от соотношения дозы и повреждающего эффекта.
• нестохастический эффект – обязательные (видимые) повреждения в тканях и органах от больших доз, тяжесть которых зависит от дозы излучения; для нестохастических эффектов существует порог, то есть прямая зависимость доза — повреждающий эффект.

ЭД представляет собой величину поглощенной дозы (в грэях или радах), умноженную на переводный коэффициент – коэффициент качества, отражающий эффективность воздействия конкретного вида радиации. Единицей эквивалентной дозы является биологический эквивалент рентгена – бэр. 1 бэр = 1 рад^.К (К – коэффициент качества, зависящий от энергии излучения и вида ткани, например для мышечной ткани он равен 0,93). В системе СИ единицей эквивалентной дозы является зиверт – Зв, а Зв, отнесенный к единице времени, называется мощностью дозы.

Соотношение этих единиц:

1 бэр = 0,01 Зв,

1 Зв = 100 бэр,

1 Зв = 1 Гр,

1 Зв = 100 рад.

При одинаковой эквивалентной дозе облучения риск возникновения рака в легких более вероятен, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения органов и тканей следует учитывать с разными коэффициентами радиационного риска (таблица 3). Умножив эквивалентную дозу на соответствующие коэффициенты и просуммировав их по всем органам и тканям, получим «эффективную эквивалентную дозу» (она также измеряется в Зв), отражающую суммарный эффект облучения для организма.

Таблица № 3. Коэффициенты радиационного риска для разных органов (тканей) человека для вычисления эффективной эквивалентной дозы (НРБ-99/2009).

Ткань (орган)	Коэффициент радиационного риска
Половые железы	0,20
Красный костный мозг	0,12
Толстая кишка	0,12
Легкие	0,12
Молочная железа	0,05
Щитовидная железа	0,05
Поверхность костей	0,01
Кожа	0,01
Другие ткани	0,30
Остальные органы Включают надпочечники, головной мозг, экстраторакальный отдел органов дыхания, вилочковую железу, тонкую кишку, поджелудочную железу, селезенку, матку, мышечную ткань.	0,05

1.2. Методы дозиметрии.

Измерение доз ионизирующих излучений осуществляют путем количественной регистрации физических, химических и биологических эффектов, возникающих при взаимодействии ионизирующих излучений с веществом или с живыми тканями организма. В соответствии с этим различают физические, химические и биологические методы дозиметрии (таблица 3).

Таблица № 4. Методы дозиметрии.

Физические	Химические	Биологические
Ионизационный	Фотографический	Оценка кожных реакций на облучение
Сцинтилляционный	Регистрация химиических реакций	Цитологические эффекты. Выживаемость. Средняя продолжительность жизни.
Термолюминесцентный

В практической деятельности применяются, в основном, физические и химические методы дозиметрии. В качестве воспринимающих устройств в дозиметрах, построенных на принципе регистрации этих эффектов, обычно используют ионизационные камеры, газоразрядные и сцинтилляционные счетчики, полупроводниковые кристаллы и химические системы.

По целевому назначению дозиметры делятся на три группы:

• 1) дозиметры для измерения ионизирующих излучений в прямом пучке, которые применяют, главным образом, с целью измерения доз, используемых в лучевой терапии, а также при оценке лучевых нагрузок, получаемых больными при различных рентгенологических исследованиях;
• 2) дозиметры для контроля защиты от рентгеновского и гамма-излучения, с помощью которых измеряют мощности доз рассеянного излучения на рабочих местах персонала рентгеновских и гамма-терапевтических кабинетов, а также в смежных с ними помещениях;
• 3) дозиметры для индивидуального контроля облучения лиц, работающих в сфере действия ионизирующих излучений.

2. Обеспечение радиационной безопасности пациентов.

Радиационная безопасность пациентов должна быть обеспечена при всех видах рентгенорадиологического облучения – диагностического, профилактического, профилактического, научно-исследовательского. Пациент имеет право отказаться от процедуры, за исключением профилактических исследований, то есть право на принятия решения о применении РДИ предоставляется пациенту или его законному представителю.. По требованию пациента ему представляется полная информация об ожидаемой или полученной дозы, о возможных последствиях облучения, о возможных последствиях в случае отказа от РДИ. Получаемые пациентами дозы должны учитываться в установленном порядке (обычно это лист учёта дозовых нагрузок в амбулаторной карте).

Обеспечение радиационной безопасности и пациентов, и персонала и населения базируется на трёх принципах:

• — обоснования,
• — оптимизации,
• — нормирования.

Для пациентов принцип нормирования не применяется, так как их безопасность обеспечивается применением принципов — обоснования и оптимизации.

Принцип обоснования требует, чтобы польза от проведенного РДИ (то есть постановка правильного и своевременного диагноза, или получение результатов, влияющих на тактику лечения) не превосходила возможный вред здоровью от применения сравнительно небольших доз облучения. Выполнение этого принципа базируется на следующих требований: приоритетное использование альтернативных (нерадиационных) методов; проведение РДИ по строгим клиническим показаниям; применение наиболее щадящих методик РДИ; риск отказа от РДИ должен заведомо превышать риск от облучения при его проведении.

Прежде всего необходимо заметить, что в настоящее время у лечащего врача есть широкий выбор лучевых нерадиационных методов – УЗИ, МРТ, РНД исследования in vivo, что позволяет составить оптимальный алгоритм лучевого обследования больного. Приоритет РДИ отдаётся в том случае, если альтернативные методики отсутствуют, либо их нельзя применить, либо получаемая с их помощью информация не является достаточной.

Все РДИ должны проводиться по строгим клиническим показаниям. В направлении на РДИ, которое выписывается лечащим врачом, должны быть указаны предварительный диагноз, цель исследования, область исследования и дата последнего РДИ (с целью исключения необоснованного повторного РДИ или его дублирования при перемещения пациента их поликлиники в стационар). Непосредтсвенное разрешение на проведение РДИ дается врачом-рентгенологом, поэтому рентгенлаборант не имеет права принимать решение о проведении РДИ.

При выборе методик РДИ необходимо иметь в виду, что все РДИ по объёму лучевых нагрузок на пациентов делятся на «большие» и «малые». К «большим» РДИ относятся исследования органов желудочно-кишечного тракта, почек и мочевых путей, снимки костей таза, поясничного и крестцово-копчикового отделов позвоночника, тазобедренных суставов, линейная томография, соматическая ангиография. Остальные РДИ считаются «малыми».

При назначении на «большие» РДИ необходима достаточно простая подготовка больных, заключающаяся в следующем: за 3-4 дня до исследования необходимо обеспечить больному полноценное белковое питание, нормализовать стул, увеличить приём жидкостей, назначить поливитамины, особенно групп А, В, С, Р. Желательно ввести в рацион свеклу, морковь, капусту, хрен, редьку, редис, фрукты и ягоды с большим количеством пектинов (яблоки, чёрный виноград, калина, черноплодная рябина и др.), взрослым – сухое красное вино. Необходимо исключить из рациона кофе, напитки типа кока-колы. Одно исключение: при подготовке к экскреторной урографии непосредственно накануне исследования приём жидкостей нужно резко ограничить.

Женщинам до 45 лет все большие РДИ проводятся в первые 7 дней после окончания менструации.

В день проведения РДИ (как «больших», так и «малых»), отменяются все физиопроцедуры, во возможности не принимать жидкостей до процедуры РДИ, если проводится исследование органов ЖКТ, отменяются лекарственные препараты, действующие на гладкую мускулатуру.

Детям до 14 лет и беременным профилактические исследования не проводятся. Детям в возрасте до 1 года радионуклидные исследования вообще не проводят ввиду их особо высокой чувствительности к ионизирующим излучениям. Не рекомендуется применение радиодиагностических процедур и подросткам в возрасте до 16 лет, если нет жизненных показаний. Кроме того, радионуклидные исследования запрещаются у женщин в период беременности и у кормящих матерей. Исключение может быть сделано только в тех случаях, когда такое обследование совершенно необходимо в интересах здоровья матери.

Принцип оптимизации направлен на снижение доз облучения при проведении РДИ и направлен, помимо выбора рациональных методик облучения, на правильный выбор параметров работы рентгеновского аппарата и использование индивидуальных средств радиационной защиты пациентов при проведении РДИ.

Правильный выбор параметров работы рентгеновского аппарата заключается следующем. Это, прежде всего, использование, дигитальных технологий при получении изображения, так как они снижают лучевую нагрузку при исследовании одних и тех же органов в 1,5-3 раза в сравнении с аналоговыми технологиями. При классических рентгенологических исследованиях к правильному выбору параметров относится:

• — соблюдение надлежащего расстояния при рентгенографии от трубки до поверхности тела пациента – оно должно быть не меньше пятикратной толщины снимаемого органа;
• — максимальное диафрагмирование рентгеновского пучка;
• — использование рентгеновской плёнки с большей чувствительностью;
• — использование высокочувствительных усиливающих экранов;
• — использование напряжение на рентгеновской трубке в пределах 60-90 кВ;
• — использование коротких выдержек при включении рентгеновской трубки – сотые и тысячные доли секунды.

Индивидуальные средства радиационной защиты это фартуки, юбки, воротнички, шапочки, пелерины, пластины различных размеров из просвинцованной резины, а также рентгенозащитные очки из просвинцованного стекла. Они должны закрывать критические (т.е. высокорадиопоражаемые) органы человека. К критическим органам для рентгеновских лучей относятся все эмбриональные ткани, всё тело до 3-х лет, красный костный мозг, лимфоидная ткань, кишечник, гонады, хрусталик глаза.

При достижении накопленной доз в в 500 мЗв, полученной в результате медицинских диагностических за год, должны быть приняты меры по дальнейшему ограничению РДИ, если это не диктуется жизненными показаниями.

При обследовании беременных женщин необходимо следить, чтобы доза, полученная плодом, не превышала 100мЗв за два месяца невыявленной беременности. В случае получения плодом дозы более 100 мЗв, врач обязан предупредить женщину и возможных последствиях и рекомендовать прерывание беременности.

3. Обеспечение радиационной безопасности персонала.

Обеспечение радиационной безопасности персонала обеспечивается

• — ограничением допуска к работе с источниками ионизирующих излучений,
• — знанием и соблюдением правил работы с источниками ионизирующих излучений,
• — организацией радиационного контроля,
• — выполнения принципов нормирования и оптимизации.

К работе с рентгеновскими и радиологическими установками допускаются лица с 18 лет, имеющие документ о соответствующей подготовке и не имеющие мед. протиповоказаний. Женщины, имеющие беременность, освобождаются на весь период беременности и грудного вскармливания. Персонал должен регулярно (согласно нормативным документам) проходить инструктаж и технике безопасности и по радиационной безопасности. При проведении сложных рентгенологических процедур, когда персонал должен находиться в процедурной (ангиографии, рентгеноэндоскопические процедуры, исследование детей, пациентов в тяжелом состоянии), необходимо использование индивидуальных средств защиты. Организация радиационного контроля заключается в наличии индивидуальных дозиметров.

Размещение кабинетов или отделений для рентгенологических или радионуклидных исследований проводится таким образом, чтобы в соседних помещениях не было помещений для медперсонала других отделений. В настоящее время отделения для радионуклидных исследований и лучевой терапии размещаются в отдельных строениях, а рентгенодиагностические отделения обычно располагают между лестничными пролетами или в торцевых отделах зданий. Рабочие места персонала должны быть максимально удалены от источников излучения. Так, пульт управления рентгенодиагностического аппарата и кабинета лучевой терапии всегда находятся в соседней комнате (пультовой).

Сотрудники рентгено- и радиологических отделений обеспечиваются радиопротекторами. Радиопротекторы это препараты, ослабляющие действие ионизирующего излучения на организм человека, и их можно разделить на две группы: а) продукты питания и напитки, обладающие протекторными свойствами и б) фармакопрепараты. Сотрудники рентгено- и радиологических отделений по законодательству обеспечивается за счет средств ЛПУ соками с мякотью (т.е. с высоким содержанием пектинов) в количестве 200 мл и 500 мл молочного продукта одному сотруднику на одну рабочую смену.

Принцип нормирования персонала определяется следующими положениями КЗОТа:

• — сокращенный на 1 час рабочий день (30 часов в неделю);
• — непосредственная работа с рентгеновскими лучами не более 60 минут;
• — общее время на проведение РДИ должно составлять 80% рабочей смены;
• — удлиненный на 18 дней отпуск;
• — сокращенный профессиональный стаж на право получения пенсии (7,5 лет для женщин и 10 лет для мужчин);
• — уменьшение на 10 лет возрастного ценза для выхода на пенсию.

Принцип оптимизации осуществляется, прежде всего, с помощью защитных устройств или приспособлений и индивидуальных средств защиты. К устройствам и приспособлениям относятся более толстые, чем в обычных кабинетах, стены, создаваемые в кабинетах для рентгено- и радиологических исследований; листовой свинец, которым обивают двери в эти кабинеты; баритовая штукатурка, которой покрывают стены диагностических и терапевтических кабинетов изнутри;. стационарные ширмы, покрытые также листовым свинцом, просвинцованное стекло, которое устанавливается между процедурной и пультовой. малые и большие передвижные ширмы, выполненные из материалов с большим атомным весом для полного поглощения ионизирующих лучей. Индивидуальные средства защиты – это те же приспособления, что и для больных, и ещё перчатки из просвинцованной резины для медперсонала, которые используются при проведении диагностических и терапевтических процедур (рентгенопальпация, поддержка детей, больных в тяжелом состоянии, манипуляции с радиофармпрепарами).

.По степени радиационного риска персонал рентгенорадиологических отделений делится на две категории: лица, непосредственно работающие с техногенными источниками (группа А), и лица, находящиеся по условиям работы в сфере действия ионизирующего излучения (группа Б). К группе А относятся врачи-рентгенологи врачи-радиологи, лаборанты и санитарки отделений лучевой диагностики, инженеры и техники по наладке и эксплуатации рентгеновской и радиологической аппаратуры. К группе Б относятся сотрудники, работающие в смежных рентгеновским кабинетом помещениях, специалисты, не входящие по должностным обязанностям в штат рентгеновского отделения, но участвующие в проведении рентгеновских исследований. Для категорий А и Б установлены основные дозовые пределы (табл. 5).

Таблица № 5. Основные дозовые пределы излучения

Нормируемые Величины	Дозовые пределы
	группа А	группа Б
Эффективная доза	20 мЗв в год (за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год)	5 мЗв в год (за любые последовательные 5 лет, но не более 12,5 мЗв в год)
Для женского персонала до 45 лет эквивалентная доза не должны превышать в нижней части живота 1 мЗв (0,001 Зв) в месяц.

4. Тест-вопросы.

1. Единица «рентген» определяет
а) поглощённую дозу,
б) экспозиционную дозу,
в) эквивалентную дозу.
2. При увеличении расстояния от источника излучения интенсивность квантового излучения
а) уменьшается обратно пропорционально расстоянию,
б) уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния,
в) не меняется.
3. Ядра атомов при бомбардировке их электронами высокой энергии испускают
а) рентгеновское характеристическое излучение,
б) рентгеновское тормозное излучение,
в) инфракрасное излучение.
4. Средняя величина внешнего облучения населения от естественного радиационного фона составляет
а) 0,01 – 0,02 р/год,
б) 0,1 – 0,2 р/год,
в) 1 – 2 р/год.
5. Допустимая поглощённая доза для сотрудников рентгеновского кабинета составляет
а) 20 мЗв/год,
б) 10 мЗв/год,
в) 5 мЗв/год.
6. Наименьшую дозу пациент получает при
а) флюорографии,
б) рентгеноскопии,
в) рентгенографии.
7. Увеличение кожно-фокусного расстояния поглощённую дозу
а) увеличивает,
б) уменьшает,
в) не изменяет.
8. Единица «зиверт» определяет
а) биологический эффект,
б) стохастический эффект,
в) нестохастический эффект.
9. При рентгенографии поясничного отдела позвоночника ребёнку 3-х лет экранируют
а) гонады,
б) таз,
в) всё тело.
10.Фазы менструального цикла при проведении «больших» РДИ необходимо учитывать
а) до 45 лет,
б) до 50 лет,
в) до 55 лет.
11. Защита гонад у женщины 60 лет при съёмке тазобедренного сустава
а) обязательна,
б) не обязательна,
12. Больному перед рентгенологическим исследованием необходимо выпить
а) чай,
б) кофе,
в) сок,
г) кефир,
д) лучше ничего не пить.
13. Дозовая нагрузка в год больным группы «Б» не должна превышать
а) 15 мЗв,
б) 5 мЗв,
в) 0,5 мЗв.
14. Основными принципами защиты пацента являются
а) принцип нормирования и оптимизации,
б) принцип нормирования и обоснования,
в) принцип оптимизации и обоснования.
15. Основными принципами защиты персонала являются
а) принцип нормирования и оптимизации,
б) принцип нормирования и обоснования,
в) принцип оптимизации и обоснования.