Правда и заблуждения о вреде рентгеновских лучей
Существует немало мнений касательно рентгеновских методов исследования. Основные из них это: рентгенография крайне вредна, так как сопровождается облучением; рентгеновские исследования нельзя выполнять часто; нельзя выполнять рентгенографию двух или более областей тела в один день; рентгенография вредна для беременных и не должна использоваться для диагностики патологических изменений у них. Рассмотрим их подробнее.
СУТЬ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ПАТОГЕНЕЗ ЕГО БИОЛОГИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ
О вредности рентгеновских методов исследования существуют различные мнения. Рентгеновское излучение относится к ионизирующим. На шкале электромагнитных волн рентгеновское излучение находится в диапазоне между гамма-лучами и ультрафиолетом. Для диагностики в медицине обычно применяются «мягкие» и «средние» рентгеновские лучи с небольшой энергией. Тем не менее, и такое излучение способно ионизировать воду в клетках организма, «разрывая» молекулы на ионы, а также атомарный кислород (H+ , OH—, O-2).
На изображении видно, что рентгеновские лучи занимают промежуточное место между ультрафиолетом и высокоэнергетичным гамма-излучением. Существует определенная закономерность: справа налево возрастает энергия излучения, снижается длина волны и резко возрастает проникающая способность. Например: почему красный свет не засвечивает рентгеновскую пленку и используется в фотоделе? Потому что он находится в ряду левее, следовательно, обладает меньшей энергией в сравнении с другим светом видимого спектра.
На изображении схематично представлена зависимость между энергией и длиной волны рентгеновского излучения и указано его положение на шкале электромагнитных волн. Чем более параметр «длина волны» и «энергия» смещен в левую сторону, тем выше биологическое воздействие данных лучей.
Атомарный кислород – наиболее химически активное вещество – и обуславливает биологические эффекты рентгеновского излучения. Он воздействует практически на все ткани организма, но наиболее выраженно – на быстро делящиеся (клетки кожи, слизистых оболочек, половые клетки). Атомарный кислород «разрывает» полимерные молекулы нуклеиновых кислот (ДНК, РНК): в результате повреждения ДНК считывание информации с нее или становится невозможным, или считывание происходит с ошибками, что ведет к мутациям во вновь воспроизведенных клетках, в результате чего они становятся нежизнеспособными (либо опухолевыми). Кроме генетического материала, поражаются также и другие структуры клетки (компоненты стенки, органоиды, расположенные в цитоплазме), результатом повреждения стенки чаще всего становится выход цитоплазмы наружу и гибель клетки в целом.
На схеме буквой Н отмечены нуклеотиды, составляющие основу двух комплементарных друг другу цепочек ДНК. Буквой Р отмечены рентгеновские лучи. К5 – кислород в составе молекулы воды, не имеющий свободных химических связей – он безопасен. К4 – OH—, кислород в составе гидроксил-иона имеет одну свободную связь, которую он стремится «заполнить». К3 – атомарный кислород, наиболее активный. Он разрушает цепочку молекулы ДНК, разрывая связи между нуклеотидами. В результате образуется дефектный участок ДНК, при считывании информации с которого могут возникнуть проблемы. Если неправильный код скопировать на информационную РНК в клетке, велик риск синтеза неполноценных белков, что повлечет за собой развитие опухолей.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ
Биологическое воздействие (вредность) рентгеновского излучения зависит от следующих параметров:
— Длина волны рентгеновских лучей (чем меньше длина волны – тем больше вреда организму);
— Энергия излучения (чем выше, тем вреднее) – параметр, тесно связанный с длиной волны;
— Напряжение на трубке и сила тока (кВ и мА) – чем выше эти параметры, тем более «жесткое» и более интенсивное рентгеновское излучение получается на выходе. «Жесткость» излучения напрямую зависит от силы тока (кВ), интенсивность определяет количество излучения, создаваемого трубкой, и измеряется в миллиамперах.
— Объем облученных тканей и органов. Так, обзорная рентгенография живота даст большую эквивалентную дозу, чем рентгенография придаточных пазух носа или кисти. К тому же, чтобы «пробить», например, 30 см живых тканей (живот), нужно гораздо большее напряжение тока и интенсивность, а также время экспозиции, чем в случае с 2-3 см (кисть);
— Длительность облучения (экспозиция, мА/сек). Чем этот параметр выше, тем вреднее исследование. Например, при КТ органов грудной клетки длительность исследования составляет 10-15 секунд, в то время как при флюорографии 0,01 сек. Соответственно, при флюорографии облучение ниже в сотни раз.
Рассмотрите схему. На ней представлено несколько случаев. Если, как в варианте 1, облучать область живота (большой массив плотных тканей) лучами низкой жесткости и низкой интенсивности, они не пройдут через толщу тканей, вследствие чего на рентгенограмме получится одно сплошное белое пятно. В то же время такие параметры кВ и мАс приемлемы для рентгенографии кисти (вариант 3). Для того чтобы «пробить» 30 см тканей (как в варианте 2) необходимы рентгеновские лучи большей жесткости и интенсивности, в результате чего эффективная доза получается гораздо выше.
Рентгеновское излучение может стать причиной развития следующих состояний:
— Лучевая болезнь (встречалась раньше на заре рентгеновской диагностики, и затем при лучевой терапии у пациентов с опухолями большого объема);
— Лучевые ожоги как местное проявление лучевой болезни (обычно при лучевой терапии);
— Увеличение риска появления новообразований, в т. ч. злокачественных;
— Увеличение риска возникновения уродств в следующем поколении (у детей).
ВРЕДЫ ЛИ РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В МЕДИЦИНЕ?
Безусловно, никто не отменял вредное воздействие рентгеновского излучения при диагностических исследованиях. Однако его можно свести к минимуму, если выполнять исследования строго по показаниям, исключить «лишние», «ненужные» исследования, использовать «защиту временем», т. е. не выполнять два и более рентгеновских исследований в один день, экранировать части тела, смежные с зоной интереса (например, закрывать область паха просвинцованным резиновым передником при исследовании костей таза, тазобедренных суставов).
Считается нежелательным выполнять рентгеновские исследования беременным женщинам, особенно на первых месяцах беременности. Однако, в случаях, когда угроза состоянию матери превалирует, например, при пневмониях, при травме, можно выполнить снимок, предварительно защитив живот специальными фартуками, пластинами. Конечно, количество снимков беременным женщинам должно быть минимальным.
СРЕДНИЕ ДОЗЫ ПРИ РЕНТГЕНОГРАФИИ РАЗЛИЧНЫХ ЧАСТЕЙ ТЕЛА
Наиболее вредны из всех рентгеновских диагностических исследований рентгеноскопические (просвечивание желудка, нижних отделов кишечника, грудной клетки). Время нахождения «под лучами» здесь длительное – до нескольких десятков минут, а во время исследования выполняются до 10 рентгеновских снимков. Большую лучевую нагрузку несут также урография, как обзорная, так и экскреторная; обзорный рентгеновский снимок живота, поясничного отдела позвоночника, таза и тазобедренных суставов, а также компьютерная томография, доза при которой может достигать 40 мЗв! Ниже в таблице приведены примерные цифры облучения при рентгенографии или рентгеноскопии различных отделов тела. Обращаем ваше внимание, что данные значения усредненные, полученные на аппарате «Уникорд-МТ» при использовании стандартного фантома (соответствующего «среднему» взрослому человеку весом около 70 кг). На других аппаратах цифры могут отличаться в значительной степени!
КАК СНИЗИТЬ ДОЗУ ОБЛУЧЕНИЯ ПРИ РЕНТГЕНОВСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ?
Правильная подготовка к исследованию – основа получения достоверного результата. К сожалению, пациенты не всегда понимают, что для визуализации патологии нужно быть подготовленным. Например, при рентгенографии поясницы газ и кишечное содержимое, накладываясь на тень позвоночника, могут сделать снимок нечитаемым – его придется переделывать еще раз, а это лишняя лучевая нагрузка, которую можно было бы избежать.
Очень важна предварительная подготовка при рентгеноскопии верхних и – особенно – нижних отделов желудочно-кишечного тракта. При ирригоскопии подготовка начинается за три дня до исследования: она включает в себя выполнение очистительных клизм (в 1-й и 2-й день до исследования – один раз в день, в день исследования – за час до процедуры). Кроме того, необходимо соблюдать диету, исключающую кало- и газообразующие продукты: жирное мясо, фасоль, бобовые, капусту, молоко и т. д. Для подготовки также могут применяться слабительные средства (например, фортранс). Все это делается с целью очистить кишечник перед заполнением его взвесью сульфата бария, чтобы ничего не помешало увидеть возможные патологические изменения.
При рентгеноскопии желудка, пищевода, 12-перстной кишки диета менее строгая, рекомендуется накануне исследования легкий ужин, утром в день исследования не принимать пищу, не пить. Все это необходимо для того, чтобы желудок был пустым и ничего бы не помешало визуализации изменений в нем. При экскреторной и обзорной урографии также необходимо выполнение очистительной клизмы, к тому же, если пациент страдает запорами и избыточным газообразованием. Кроме того, перед экскреторной урографией необходимо сдать кровь на креатинин и мочевину с целью оценить, насколько хорошо почки фильтруют кровь, поскольку данное исследование предполагает введение в вену контрастного вещества, которое затем выводится почками. При нарушении функции почек скорость его выведения замедляется, что повышает вероятность токсических эффектов.
При рентгенографии поясничного отдела позвоночника также в некоторых случаях может потребоваться очистительная клизма с целью уменьшения наложений газа и содержимого кишечника на позвоночник. При гистеросальпингографии вначале необходимо исключить инфекционные заболевания матки, маточных труб (чтобы не допустить попадания инфекции в полость малого таза). При компьютерной томографии с контрастом подготовка та же, что и при экскреторной урографии – исследование креатинина и мочевины крови, а также сахара.
Все остальные исследования – рентгенография грудной клетки, конечностей, суставов, грудного и шейного отдела позвоночника, флюорография, маммография и т. д. – не требуют специальной подготовки. С собой лишь необходимо взять направление, амбулаторную карту, другие медицинские документы, выполненные ранее снимки, пеленку или простыню, сменную обувь или бахилы.
КАК ЗАЩИТИТЬСЯ ОТ ВРЕДНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ?
Существует несколько простых правил, соблюдение которых позволить минимизировать вред от рентгеновского излучения при диагностических исследованиях.
- При возможности старайтесь выполнять исследование на более современных аппаратах. Цифровые рентгеновские аппараты позволяют в десятки раз снизить дозу по сравнению с пленочными.
- Не выполняйте такие исследования, как рентгенография поясничного отдела позвоночника, экскреторная урография без крайней необходимости и без назначения врача. Если у вас боли в спине и необходимо исключить грыжу межпозвонкового диска – рентгенография – последнее, о чем вы должны подумать. Метод выбора при этом – МРТ. При подозрении на мочекаменную болезнь может быть достаточно УЗИ почек. Однако, окончательное решение остается за вашим врачом. Рентгеноскопия желудка с контрастом также в некоторых случаях может быть заменена ФГДС.
- Просите лаборанта закрывать смежные участки тела при помощи защитных фартуков, жилетов, ширм. Это обязательное мероприятие при рентгенографии (-скопии), отказать в нем персонал не имеет права.
СТАНДАРТНЫЕ ВОПРОСЫ ПАЦИЕНТОВ
Рассмотрим некоторые стандартные вопросы, которые чаще всего задают пациенты, обеспокоенные вредностью рентгеновских лучей.
ВОПРОС 1. Доктор, я сделал несколько исследований подряд — к примеру, рентгенографию грудной клетки, пазух носа и рентгеноскопию желудка. Какой вред нанесен моему здоровью? Ожидать ли мне каких-то опасных последствий?
ОТВЕТ. При контакте с ионизирующим излучением медицинского назначения бессмысленно говорить о прямом вредном воздействии на организм (лучевая болезнь, ожоги, лейкемия и др.), так как полученная организмом доза (т.н. поглощенная доза) намного ниже тех значений, которые могут непосредственно вызвать какое-то заболевание. К примеру, чтобы получить ожог кожи, нужно сделать несколько тысяч рентгенограмм, и т.п. Можно говорить только о повышенной вероятности заболеть в будущем (например, раком) — это называется стохастическим эффектом. Например, при прохождении компьютерной томографии на какие-то доли процента повышается вероятность получить онкологическое заболевание в старости. В этом смысле рентгеновские исследования вредны. Но при внимательном рассмотрении проблемы видно, что аналогичный вред приносят и другие виды излучений, с которыми мы постоянно сталкиваемся в жизни. Так, мы облучаемся, когда загораем на солнце, летим в самолете, находимся высоко в горах, гуляем по мостовой, сделанной из радиоактивного (да-да!) гранита. Наконец, существует нормальный природный радиационный фон (лучше было бы без него). Резюмируя, ответ такой: не беспокойтесь, прямого вреда здоровью не будет, но задуматься о превышении дозы все-таки стоит, и не делать лучевые исследования без необходимости.
ВОПРОС 2. Доктор, моему ребенку сделали рентгенографию головного мозга (или грудной клетки, или брюшной полости). Отразится ли это на его здоровье в дальнейшем?
ОТВЕТ аналогичен ответу на предыдущий вопрос. Не беспокойтесь, нарушения здоровья не произойдет. Но рентгеновские исследования без необходимости делать не стоит, особенно детям.
ВОПРОС 3. Какая доза безвредна? Сколько можно сделать снимков, чтобы не навредить здоровью?
ОТВЕТ. Любая доза ионизирующего излучения вредна, понятия «безвредное исследование» не существует. Но вред заключается не в прямом ухудшении здоровья, а в том, что немного повышается вероятность заболеть в будущем (читайте выше ответ на Вопрос 1).
ВОПРОС 4. Доктор, мне уже сделали несколько снимков легких, и хотят повторить еще раз. Можно ли это делать? Или не стоит?
ОТВЕТ. Любое исследование назначается врачом не для красоты, а для того, чтобы поставить точный диагноз. Делать исследование нужно столько раз, сколько необходимо для точной постановки диагноза и, следовательно, правильного лечения — 2 раза, 10 раз, 125 раз. Но ваши врачи должны взвесить 2 вещи: потенциальный вред от рентгена и риск поставить неверный диагноз. Если очередная сделанная рентгенограмма ничего не поменяет в диагнозе и лечении, тогда от нее стоит отказаться. Решается это каждый раз индивидуально.
ВОПРОС 5. Как часто можно делать рентген? Стоит ли подождать какое-то время между исследованиями, чтобы уменьшить вред?
ОТВЕТ. Смысла увеличивать промежутки между исследованиями нет, так как поглощенная доза все равно суммируется, и не зависит от времени прохождения обследования. Что касается частоты, то все зависит от клинической ситуации: иногда врачам приходится повторять исследования десятки раз, иногда достаточно одного раза. Рентгенографию или КТ не стоит назначать без необходимости, читайте ответ на предыдущий вопрос.
ВОПРОС 6. Во время рентгеновского исследования мне не закрыли половые органы. Чем это грозит? Есть ли риск заболеть бесплодием/импотенцией/мутациями/получить больное потомство?
ОТВЕТ. Импотенцией или бесплодием это точно не грозит, тут лучше почитать ответ на вопрос №1. Что касается мутаций или возможных болезней у будущего потомства, тут вопрос не так прост. Здоровье будущих детей зависит от состояния генов (хромосом), которые содержатся в ваших половых клетках — яйцеклетах или сперматозоидах. Поломка генетического материала при воздействии рентгеновских лучей вероятна только в процессе созревания половых клеток (когда они делятся и развиваются). Поэтому здесь нужно разделить мужчин и женщин. У женщин все яйцеклетки созревают уже внутриутробно, поэтому генетический материал, который получат ваши дети, формируется еще до вашего рождения! Следовательно, если вы женщина, то в течение вашей жизни вашим яйцеклеткам уже ничто не угрожает — генетический материал в них не поменяется, и думать о мутациях у детей не стоит. У мужчин же новые сперматозоиды возникают в яичках в течение всей жизни, и процесс сперматогенеза длится около месяца. Поэтому, если вы задумали заводить детей после рентгенографии, советуем подождать хотя бы месяц — в течение него все сперматозоиды обновятся, и детям ничто не будет угрожать. Хотя, даже если вы этого не сделаете, риск получить мутации в сперматозоидах все равно минимальный.
Василий Вишняков, врач-радиолог
Павел Попов
Кандидат медицинских наук, член Европейского общества радиологов
Что такое визиограф и чем он отличается от рентгена?
Этот один из часто задаваемых вопросов сродни тому, чем отличается автомобиль от светофора… Вроде бы и то, и другое понятия имеют какую-то связь, но сравнивать их как-то затруднительно. Так же и здесь. Радиовизиограф – это система, воспринимающая рентгеновское излучение, трансформирующая его в цифровой вид и выводящая изображение на экран компьютера. Рентген (который Вильгельм Конрад) – это давно умерший немецкий физик, который получил мировую известность благодаря открытию им лучей с малой длиной волны, обладающих огромной проницающей способностью. Сам физик назвал эти лучи Х-лучами (в английском языке они сегодня именно так и называются — X-ray), но сейчас мы часто называем их рентгеновскими лучами, а в быту просто «рентгеном». Также рентгеном назвали и единицу мощности излучения. Теперь понятно, что визиограф и рентген – это совсем разные вещи. Если уж с чем и сравнивать визиограф, то с рентгеновской пленкой, которую он повсеместно и вытесняет из всех областей медицины.
Симптомы отравления свинцом
Первоначально отравление свинцом бывает трудно обнаружить — даже у здоровых людей может быть высокий уровень свинца в крови. Признаки и симптомы обычно не появляются, пока не накопится опасное количество.
Признаки и симптомы отравления могут включать:
- Повышенное артериальное давление.
- Суставные и мышечные боли.
- Проблемы с памятью или концентрацией.
- Головная боль.
- Боль в животе.
- Расстройства настроения.
- Пониженное количество сперматозоидов и ненормальная сперма.
- Выкидыш, мертворождение или преждевременные роды у беременных.
Работодатели обязаны защищать работников от воздействия неорганического свинца. Работодатель также должен начать конкретные действия по соблюдению требований, включая анализ крови на содержание свинца для подвергшихся воздействию работников.
Пути попадания свинца в организм
Свинец попадает в организм преимущественно в результате вдыхания и проглатывания. В настоящее время взрослые люди подвергаются воздействию свинца главным образом в результате вдыхания содержащей свинец пыли и паров на работе или в результате увлечений, связанных со свинцом. Свинец проникает в тело через легкие и может повредить многие системы органов организма.
Хотя неорганический свинец не так легко попадает в организм через кожу, он может попасть в организм в результате случайного попадания (во время еды, питья и курения) через загрязненные руки, одежду и поверхности. У работников могут развиться различные заболевания, такие как неврологические эффекты, желудочно-кишечные последствия, анемия и заболевания почек.
Применение свинца в промышленности
В основном свинец используется в автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторных батареях — типа перезаряжаемых электрических батарей, в которых используется почти чистый сплав свинца.
Свинцовые сплавы обычно встречаются в боеприпасах, трубах, оболочках кабелей, строительных материалах, припоях, радиационной защите, разборных трубах и рыбацких грузах. Свинец также используется в керамической глазури и в качестве стабилизатора в пластмассах. Свинец широко использовался в качестве ингибитора коррозии и пигмента в красках, но в настоящее время использование свинца в красках для жилых и общественных зданий сошло на нет.
Ранее органические соединения свинца — тетраметилсвинец и тетраэтилсвинец — использовались в качестве антидетонаторной добавки и для повышения октанового числа в бензине, однако обеспокоенность по поводу воздействия свинца на окружающую среду привела к постепенному прекращению использования этих соединений. Органические соединения свинца по-прежнему используются в высокооктановом топливе в авиационной промышленности.
