Методи радіологічної візуалізації

1.

МЕДИКО-БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ДІЇ
НА ПАЦІЄНТІВ ТА ПЕРСОНАЛ
ФІЗИЧНИХ ЧИННИКІВ ПІД ЧАС
ПРОВЕДЕННЯ РАДІОЛОГІЧНИХ
ДОСЛІДЖЕНЬ
Проф. Мірошниченко С.І., к.т.н. Коваленко Ю.М.
Центр рентгенівських технологій Асоціації радіологів України

2.

Сучасні методи радіологічної візуалізації
До 90% клінічних діагнозів ставиться за допомогою
радіологічних методів діагностики:
·
- Рентгенодіагностики (РГД)
·
- Радіонуклідної діагностики (РНД)
·
- Ультразвукового дослідження (УЗД)
·
- Рентгенівської комп’ютерної томографії (КТ)
- Магнітно-резонансної томографії (МРТ)

3.

Критерій вибору методу діагностичної візуалізації [1]:
· Інформативність даного виду зображення
при рішенні конкретної діагностичної задачі;
· Доступність метода (метод+фахівець);
· Потенційна його шкідливість для пацієнта;
· Економічні витрати при його використанні
Діагностична інформативність
Цінність методу = -------------------------------------Шкода х вартість

4.

Основні характеристики радіологічних методів
візуалізації [1]

5.

Небезпека передбачувана та реальна [2]
схема

6.

Професійні шкідливості, що найчастіше
пов’язані з виробничим процесом,
технологією, обладнанням [3]
- хімічні, токсичні, радіоактивні речовини;
- промисловий пил (виробничі аерозолі);
- фізичні чинники (шум, вібрація, підвищений або знижений
атмосферний тиск; висока чи низька температура; різні види
випромінювань
–
ультразвукове,
інфрачервоне,
ультрафіолетове, електромагнітне, лазерне та інші);
- біологічні виробничі чинники (лікарські препарати, мікро- та
макроорганізми, ферментні препарати і таке інше);
-психологічні та інформаційні чинники (авт).
До несприятливих чинників трудового процесу відносять
перевантаження окремих органів та систем; часті однообразні рухи,
тривале вимушене положення тіла та інше.

7.

Професійно обумовлені захворювання [3]
1) професійні хвороби, що виникають внаслідок дії хімічних
факторів (гострі та хронічні інтоксикації та їх наслідки,
захворювання шкіри, професійні новоутворення, професійні
алергози);
2) професійні хвороби, пов’язані з дією пилового чиннику (сілікоз,
сілікатоз, антракоз, металоконіоз, пневмоконіоз від змішаного пилу,
бронхіт та інші);
3) професійні хвороби, обумовлені дією фізичних чинників
(вібраційна хвороба, професійна туговухість, захворювання,
пов’язані з дією електромагнітних полів та випромінювань,
іонізуючих випромінювань – гостра та хронічна променеві
хвороби, променеві враження шкіри, захворювання, пов’язані із
змінами атмосферного тиску, - кесонова, льотна, хвороби,
пов’язані з дією лазеров та контактного ультразвуку,

8.

Професійно обумовлені захворювання
3) (продовження) що виникають при роботі в несприятливих
метереологічних умовах, - перегрівання, судорожна хвороба,
відмороження;
4) захворювання, пов’язані з фізичними перевантаженнями та
перенапругою окремих органів та систем; хвороби периферичної
нервової системи та опорно-рухового апарату, координаторні
неврози та інші);
5) професійні хвороби , що виникають внаслідок дії біологічних
чинників (захворювання, що виникають внаслідок дії антибіотиків,
дріжджових та дріжджеподібних грибів, грибів-продуцентів, дисбактеріоз, кандидамікоз шкіри та слизових, вісцеральний
кандидамікоз та інші, інфекційні та паразитарні захворювання –
туберкульоз, бруцельоз, сап, сибірська виразка, грибкові
захворювання шкіри, ерізепілоід Розенбаха та інші).

9.

Шкідливі фактори, що діють при проведенні
радіологічних досліджень:
на пацієнта
- радіація (РГД, КТ, РНД)
+
- погане освітлення приміщення(РГД)
- хімічні реактиви (РГД)
- електромагнітне поле (УЗД, МРТ)
- постійне магнітне поле (МРТ)
- контактний ультразвук (УЗД)
- постійне навантаження на одну
кінцівку (УЗД)
-замкнутий простір (КТ, МРТ)
та інші
на персонал
+
+
+
+
+
(+)
+
+
+
+

10.

1. Радіація
Дія іонізуючого випромінювання на тканини організму
-передача енергії іонізуючого випромінювання
атомам тканини організму
- електрична взаємодія: іонізація атомів
- фізико-хімічні зміни в тканині: виникнення
нових молекул, в т.ч. “вільних радикалів”
-хімічні зміни: хімічна : модифікація важливих у
біологічному відношенні молекул, необхідних для
нормального функціонування клітини
-біологічні ефекти: загибель клітин та
зміни в них, що можуть привести до
раку

11.

1. Радіація
Летальні дози
А. Смерть настає через кілька годин або днів внаслідок ушкодження
центральної нервової системи
Б. Смерть настає через один-два тижні внаслідок внутрішніх крововиливів
(головним чином у шлунково-кишковому тракті)
В. 50% опромінених вмирають протягом одного-двох місяців внаслідок
ушкодження клітин кісткового мозку
Час, тижні

12.

1. Радіація
Чутливість до радіації окремих органів і тканин
людини
-кістковий мозок та інші елементи кровотворної системи втрачають
здатність нормально функціонувати при дозі опромінення 0.5-1 Гр;
- однократне опромінення сіменників дозою в 0.1 Гр. веде до тимчасової
стерильності чоловіків, а дозою понад 2.0 Гр. – до постійної; сумарна
доза опромінення, отримана за кілька разів для них більш небезпечна,
ніж така ж сама доза, отримана одноразово;
- однократне опромінення яєчників дозою понад 3.0 Гр веде до їх
стерильності;
- помутніння кришталика настає при дозі опромінення 2 Гр, а
прогресуюча катаракта – 5 Гр.
Професійне опромінення шкідливе для очей: дози від 0.5 до 2.0 Гр,
отримані протягом 10-20 років, призводять до підвищення щільності
та помутніння кришталика!

13.

1. Радіація
Чутливість до радіації окремих органів і тканин
людини
- нирки витримують сумарну дозу близько 23 Гр, отриману протягом 5ти тижнів, печінка – 40 Гр за місяць, січовий міхур – 55 Гр за 4-ри
тижні, а зріла хрящова тканина – до 70 Гр.
Дуже чутливі до дії радіації діти: сумарної дози порядку 10 Гр,
отриманої щоденно на протязі кількох тижнів може бути достатньо,
щоб уповільнити або зовсім зупинити в них ріст кісток, що веде до
аномалій розвитку скелета.
Також дуже чутливий до дії радіації мозок плоду між восьмим та
п’ятнадцятим тижнями ввагітності.
Вважається, що не стохастичні (детерміновані) ефекти будуть
повністю виключені для органів і тканин, доза опромінення яких не
перевищує 0.5 Зв/рік (за виключенням кришталика ока, для якого
встановлена межа 0.3 Зв/рік) [Рекомендації МКРЗ, 1987] [4]

14.

1. Радіація
Чутливість до радіації окремих органів і тканин
людини
Порогові дози для виникнення детермінованих ефектів у дорослих [5]
Порогова еквівалентна
доза (однократне
опромінення, Зв)
Тканини та ефект
Сіменники
тимчасова стерильність
постійна стерильність
0.1
3.5 – 6.0
Яєчники
стерильність
2.5 – 6.0
Кришталики очей
помутніння
прогресуюча катаракта
0.5 – 2.0
5.0
Кістковий мозок
пригнічення кровотворної
діяльності
0.5
Волосся
тимчасове облисіння
постійне облисіння
3.0 – 7.0
> 7.0
Шкіра
тимчасова еритема
некроз
2.0
> 12.0

15.

1. Радіація
Радіаційний канцерогенез
При середньому рівні фонового опромінення порядку 1.0 мЗв/рік
(100 мрад/рік) ризик смертності від злоякісних новоутворювань, які
виникли внаслідок дії радіації, відповідно до лінійної концепції,
складає близько 10 випадків на 1 млн. чоловік на рік. Спонтанна
смертність від злоякісних новоутворювань – 1300 випадків на 1 млн.
В дійсності ефективна доза за рахунок медичної рентгенології
складає в середньому 3.0 мЗв на рік. При опроміненні 1 млн.
мешканців цією дозою отримаємо [4]:
- злоякісних захворювань – 75 -113;
- смертей
- 37.5;
- спадкових дефектів
- 12.
Для популяції чисельністю 150.0 млн. чоловік ці показники
відповідно складуть: 12500 – 17000; 5600; 1800.

16.

1. Радіація
Радіаційний канцерогенез
У сумі очікуваний ризик стохастичних наслідків за рахунок
опромінення при медичних рентгенологічних обстеженнях населення
(із розрахунку одне обстеження на одну людину на рік) складе 13050 –
18700 випадків. З них фатальних випадків та спадкових дефектів буде
7426.
Для співставлення ризику, отриманого в результаті
рентгенологічного обстеження, з ризиком повсякденного життя
автори наводять літературні дані про ймовірність фатальних випадків
на рік для популяції 150 млн. чоловік від автокатастроф (37000),
падінь (15000), дії полум’я та розпечених речовин (6000), утоплення
(5000) та інші.

17.

1. Радіація
Радіаційний канцерогенез [4]
Відносна середньостатистична ймовірність захворювання на рак
після рівномірного опромінення всього тіла однократною дозою в 1
рад ( = 0.01 Гр)
Лейкози
Всі інші види ракових захворювань
Кількість років після опромінення

18.

1. Радіація.Радіаційний канцерогенез
Дози опромінення та їх ефект [2]
Дози опромінення та їх ефект

19.

1. Радіація.Радіаційний канцерогенез
Дози опромінення та їх ефект [2]
Дози опромінення та їх ефект (стр 65)
Доза
Ризик
(3 графика: 2 из ЕСR2004)

20.

1. Радіація. Радіаційний канцерогенез
Коефіцієнти фатального ризику за рекомендаціями
МКРЗ 1977 та 1990 рр. [4]
таблица из 5 стр. 40

21.

Типові ефективні дози при радіологічних
дослідженнях у 1990-х роках [6]
1
У Великобританії загальне фонове опромінення = 2,2 mSv на рік; у регіонах – середній рівень = 1,5 – 7,5 mSv на рік.
(За рекомендацією D Wall, National Radiological Protection Board.)

22.

2. Постійне магнітне поле (ПМП)
Можливі механізми дії ПМП [3] :
- магнітогідродинамічний, орієнтаційний та концентраційний ефекти;
- наявність феромагнітних включень;
- спінові ефекти (?).
Найбільш чутливі до дії ПМП є системи, які виконують
регуляторні функції (нервова, серцево-судинно, нейроендокринна та
інші).

23.

2. Постійне магнітне поле (ПМП)
Протилежність поглядів з питання біологічної активності ПМП:
- експерти ВОЗ відкидають суттєвий вплив ПМП з рівнями до 2 Тл;
- російськими дослідниками описані зміни у стані здоров’я у осіб, які
працюють в умовах впливу ПМП 20 – 100 мТл, які проявляються у
формі вегітосудинних дистоній, астеновегітативного та
периферичного вазовегітативних синдромів; у крові
спостерігається тенденція до зниження кількості еритроцитів та
вмісту гемоглобину, а також помірний лейко- та лімфоцитоз.
У низці робіт наведені епідемічні дані про підвищену смертність від
лейкозу серед робітників, які працювали в умовах підвищеного
рівня ПМП.

24.

3. Змінні електромагнитні поля (ЕМП) та
випромінювання
Найбільший вплив на людину учиняють ЕМП промислової частоти
(50 Гц) та ЕМП у діапазоні частот 10 кГц – 300 ГГц.
Параметром, що визначає ступінь впливу дії ЕМП, є щільність
наведеного в тілі людини вихрового струму.
Є дані про ступінь впливу ЕМП на організм людини в залежності
від щільності вихрового току: від порогових реакцій нервової системи
( ~ 1 мкА/см2 ) до зупинки серця і дихального тетанусу (> 100 мкА/см2 ).
При хронічній дії ЕМП радіочастоти описано розвиток змін у кришталиках
очей у військових, пов’язаних з обслуговуванням радарів, у працюючих з
джерелами мікрохвиль в умовах виробництва, а також у спеціалістів, які
обслуговують радіо- та телерадіоапаратуру 558 кГц – 527 МГц.

25.

3. Змінні електромагнитні поля (ЕМП) та
випромінювання
У якості віддалених наслідків хронічної дії ЕМП можливий
розвиток раннього атеросклерозу, ішемічної хвороби серця,
гіпертонічної хвороби, порушень течії вагітності та вроджених вад у
дітей. Відмічається можливість розвитку синдрому депресії, хвороб
Альцгеймера та Паркінсона, прогресуючої м’язевої атрофії,
прискореного старіння організму.
Останніми роками суттєву увагу приділяють потенційному
канцерогенному ризику дії ЕМП різних частотних діапазонів, в т.ч .
ПМП, ЕМП промислової частоти та ЕМП радіочастотного діапазону.
Нижче наведено таблицю ризику розвитку лейкозів внаслідок дії
ЕМП у США.

26.

3. Змінні ЕМП та випромінювання
Ризик розвитку лейкозів внаслідок дії ЕМП у США [3]
Професія
Оператори телеграфу,
радіо та РЛС
Відносний ризик
(PR)
95%-й довірений інтервал
1.8
1.4 -2.6
Техніки-електронщики
1.3
0.9 – 1.8
Інженери-електрики та
електронщики
1.2
1.0 – 1.5
Електрики
1.1
0.9 – 1.2
Збиральники
електрообладнання
2.4
1.0 – 4.8
Оператори енергетичних
підстанцій
1.6
0.8 – 3.0
Лінійний персонал
1.3
1.0 – 1.6
Персонал з ремонту та
встановлення телефонів
0.9
0.6 – 1.3
Робітники алюмінієвої
промисловості
1.9
1.2 – 2.9

27.

4. Контактний ультразвук.
Біологічна дія ультразвуку [3]
1. Медичні ультразвукові сканери відносяться до високочастотних (100
кГц – 100 МГц) техногенних джерел ультразвука.
2. Персонал, що працює з цими джерелами, наражається на дію
комплексу несприятливих чинників, ведучим з яких є ультразвук з
частотою коливань 18.0 кГц – 20.0 МГц та інтенсивністю 50 – 160 дБ.
3. Рівні високочастотного контактного ультразвуку, який діє на руки
лікаря під час діагностичних досліджень, складають від 0.5 – 25.0 –
40.0 мВт/см2 до 1.0 мВт/см2. .
4. Зміни, що виникають внаслідок дії контактного ультразвуку, як
правило виявляються в зоні контакту, частіше це пальці рук, кисті, хоч
не виключається можливість дистальних проявлень за рахунок
рефлекторних та нейрогуморальних зв’язків.
5. Тривала робота з ультразвуком при контактній передачі на руки
призводить до ураження периферичного нейросудинного апарату.

28.

4. Контактний ультразвук.
Біологічна дія ультразвуку
Серед працюючих з контактним ультразвуком відмічений високий
відсоток скарг на наявність парестезії, підвищеної чутливості рук до
холоду, почуття слабкості та болю у руках у нічний час, зниження
тактильної чутливості, пітливість долонь. Мають місце також скарги
на головний біль, запаморочення, шум у вухах та голові, на загальну
слабкість, серцебиття, больові відчуття в області серця.
Встановлено, що високочастотний ультразвук (ВЧ-ультразвук), який
діє контактним шляхом на протязі тривалого часу, чинить
несприятливий вплив на здоров’я операторів-дефектоскопістів: у них
розвиваються вегетативно-судинні ураження рук (інтенсивність
ультразвуку на бокових поверхнях датчиків складає від 10-3 до 1.0
Вт/см2).
У операторів ультразвукової дефектоскопії виявлена підвищена
частота гемодинамічних порушень ока переважно у вигляді
гіпотонічного стану, який виявляється атонією вен, венул та венозних
колін капілярів переднього відділу очного яблука, зниженням

29.

4. Контактний ультразвук.
Біологічна дія ультразвуку
ретинального тиску, гіпотонічною ангіопатією сітчатки. Виявлені
судинні порушення очей у даної професійної групи слід трактувати як
проявлення загального вегетосудинного порушення, пов’язаного з дією
ультразвукових коливань (0.5 – 5.0 Мгц, інтенсивність до 1.0 Вт/см2).
Відмічена несприятлива дія контактного ультразвуку на медичний
персонал, який обслуговує фізіотерапевтичну та діагностичну
апаратуру, яке також проявляється розвитком вегетативно-судинних
уражень рук (інтенсивність ультразвуку на бокових поверхнях датчиків
коливається від 1.0 до 100.0 мВт/см2).
Вегетативно-сенсорна (ангіоневроз) полінейропатія рук, яка
розвивається завдяки дії контактного ультразвуку, вперше
визнана професійним захворюванням та внесена до списку
профзахворювань СРСР у 1989 році.

30.

4. Контактний ультразвук.
Біологічна дія ультразвуку
Поруч із змінами нейром’язевого апарату у осіб, які працюють з
джерелами контактного ультразвуку, виявляються зміни кісткової
структури у вигляді остеопорозу, остеосклерозу дистальних відділів
фаланг кисті, а також деякі інші зміни дегенеративно- дистрофічного
характеру.
Ультразвук інтенсивністю 0.6 Вт/см2 (частота 2.5 МГц) визиває
гіперемію шкіри, нерізко виражений зтік дерми.
Клінічні та лабораторні обстеження у дефектоскопістів виявляє
наступні захворювання шкіри: гіпергідроз долонь та підошв, дисгідроз
долонь та підошв, руброфітія та епідермофітія стопи та кисті, себорея
волосяної частини голови та ін. У більшості хворих на гіпергідроз,
дисгідроз та ін. виявлена кореляція із супутніми захворюваннями,
зокрема з нервово-судинними порушеннями, які проявляються у
вигляді вегетативних поліневритів рук, вегетативно-судинних
дисфункцій. Це дає можливість зв’язати шкіреву з дією

31.

4. Контактний ультразвук.
Біологічна дія ультразвуку
При дії ВЧ-ультразвуку на кісткову тканину відмічається порушення
мінерального обміну – зменшується кількість солі кальцію в кістках.
Таким чином, при дії контактного ультразвуку можливий розвиток
генералізованих рефлекторно-судинних змін. Однак патогенез змін,
виявлених у хворих з вираженими проявленнями ультразвукової
патології шлунково-кишкового тракту, нирок, серцево-судинної
системи, поки вивчений недостатньо.
В залежності від ступеня перевищення діючих ПДУ згідно
гігієнічним критеріям (Р 2.2.755-99) виділено три класи умов праці при
дії повітряного та контактного ультразвуку – допустимі, шкідливі,
небезпечні.

32.

Висновки.
1. Не має нешкідливих методів радіологічних досліджень.
2. Реальна шкода того чи іншого метода може бути більша, ніж про це
йдеться у спеціальній літературі.
3. Будь-яке радіологічне дослідження повинно призначатися виключно
за клінічними показаннями. Надлишкові радіологічні дослідження не
повинні проводитися.
4. Принцип ALARA повинен використовуватися при будь-якому
радіологічному дослідженні.
5. Основними показниками вибору методу радіологічного дослідження
повинні бути ДІАГНОСТИЧНА ІНФОРМАТИВНІСТЬ,
ДОСТУПНІСТЬ і ВИТРАТИ НА ЙОГО ПРОВЕДЕННЯ

33.

Література
1.Путеводитель по диагностическим изображениям: Справочник
практического врача/ Ш.Ш. Шотемор, И.И. Пурижанский, Т.В.
Шевякова и др. – М.: Советский спорт, 2001. – 400 с.
2. Радиация. Дозы, эффекты, риск: Пер. с англ. Ю.А. Банникова. – М.:
Мир, 1988. – 79 с.
3. Воздействие на организм человека опасных и вредных
производственных
факторов.
Медико-биологические
и
метрологические аспекты: В 2-х томах. – М.: ИПК Издательство
стандартов, 2004.
4. Радиационная защита в медицинской радиологии./Р.В. Ставицкий,
Н.Н. Блинов, И.Х. Рабкин, Л.А. Лебедев. – М.: Кабур, 1994. – 272 с.
5. Radiation Protection: Published on the occasion of ECR 2004 / Editor
John Damilakis. – Vienna, 2004. – 90 p.
6. Керівництво для лікарів, що направляють пацієнтів на радіологічне
дослідження. Критерії вибору методу зображення. – К: Медицина
України, 2001. – 60 с.

34.

Дякуємо за увагу!