НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В МЕДИЦИНЕ
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В МЕДИЦИНЕ
Аннотация
С ХХ века на глобальный радиационный фон существенное влияние оказывает техногенная деятельность человека. Из антропогенных источников ионизирующего излучения наиболее распространены медицинские – 95-98%, используемые с диагностическими и лечебными целями. Среди лиц, подвергающихся профессиональному облучению, медицинские работники составляют 75%.
Радиационная безопасность предполагает совокупность обоснованных практических и теоретических мер, направленных на обеспечение защиты ныне живущего населения и следующих поколений от негативного действия ионизирующего излучения.
В задачи обзора входило на основе анализа данных литературы, относящихся к актуальным проблемам радиационной безопасности, оценить некоторые ее проблемы, имеющие отношение к медицине.
Описываются область регулирования, методология, цель и основные принципы радиационной безопасности. Рассматриваются статистические, физические и радиобиологические аспекты предмета. Проводится анализ особенностей национального и международного регулирования в этой области. Показано, что радиационная безопасность подразумевает многоуровневую систему, обеспечивающую комплекс мер с всесторонним учетом вероятного вредоносного воздействия ионизирующего излучения на окружающую среду и людей. Отдельное внимание уделяется вопросам дозиметрии и радиационной защиты. Приводится критика некоторых вопросов нормативной базы. Проведенный анализ литературы и существующих нормативов позволил сделать заключение, что достижение необходимого уровня радиационной безопасности сотрудников, пациентов и населения обеспечивается неукоснительным контролем существующих регламентов и норм, безусловным соблюдением законодательно определенных требований к методам радиотерапии и лучевой диагностики, технологиям, дозиметрическому контролю, техническому оснащению и состоянию помещений.
1. Введение
Под ионизирующим излучением (ИИ) понимают потоки фотонов, или частиц, которые при контакте с веществом могут возбуждать их нейтральные атомы и молекулы. Источниками ИИ (ИИИ) являются естественные и искусственные радионуклиды (РН). Естественные РН могут быть терригенными (земными) и космогенными. Помимо этого, человечество с помощью ядерных реакторов создало более 40 не существующих в природе РН , , .
По терминологии МКРЗ (International Commission on Radiological Protection – ICRP – Международная Комиссия по Радиационной Защите) различают три типа облучения:
1. Профессиональное – в результате производственной и научной деятельности.
2. Медицинское – в ходе диагностических и лечебных мероприятий.
3. Облучение населения – все прочие виды облучения.
Главным источником облучения человека является естественный радиационный фон. Внутреннее облучение радиоактивным газом радоном при дыхании обеспечивает самый весомый вклад из природных источников (51%). Космическое излучение минимально на поверхности земли, и возрастает по мере удаления от нее, приобретая важное значение в высокогорных регионах, авиации и при освоении космического пространства. Внешнее облучение связано с естественными радионуклидами, например, фосфатами лантаноидов (монацит), радием-226.
Многие исследователи полагают, то живые организмы адаптировались к естественному радиационному фону и серьезного вреда он не несет. В то же время другие считают его источником мутаций и негативных изменений. Национальный комитет по действию атомной радиации (НКДАР) определил среднюю по миру дозу естественного ИИ в 2,4 мЗв/год , .
С ХХ века на глобальный радиационный фон существенное влияние оказывает техногенная деятельность человека (атомная энергетика, медицина, ядерные испытания, исследовательские проекты). Отмечено увеличение содержания в биосфере долгоживущих изотопов цезия-137 и стронция-90. В период активного испытания ядерного оружия вклад его последствий в природный фон достигал 7%, а Чернобыльская авария повысила уровень облучения населения до 50% от естественного фона.
Из антропогенных ИИИ наиболее распространены медицинские – 95-98%. Объем мирового рынка ядерной медицины превышает 80 млрд. долларов и непрерывно растет. Профессиональному облучению подвергаются 22,8 миллионов сотрудников. Из них на природные ИИИ приходится 13 миллионов, а на антропогенные – 9,8 миллионов человек. Наиболее часто профессиональному облучению подвергаются медицинские работники (75%) , , .
Контроль профессионального облучения осуществляется на трех уровнях:
1) уровень источника;
2) уровень окружающей среды;
3) уровень сотрудника.
Причём при использовании ИИ в медицинских целях контроль включен в диагностические и лечебные схемы, а не в алгоритмы радиационной защиты , .
Средняя индивидуальная годовая эффективная доза облучения населения России за счет всех источников ионизирующего излучения в 2022г. составила 4,21мЗв. Суммарная доза облучения на ≈78% связана с естественными ИИИ и на ≈22% с медицинскими. На долю всех остальных источников приходится 0,2%. Средняя доза природного облучения в 2022 г. составила 3,34 мЗв на одного жителя, из которых 1,98 мЗв за счет радона, а 0,86 мЗв за счет медицинского облучения, из которых 0,63 мЗв пришлось на проведение компьютерной томографии .
ИИ может быть непосредственным, обеспечивающимся заряженными частицами (электронами, протонами, α-частицами), и косвенным, за счет незаряженных частиц (нейтронов, фотонов), вызывающих ионизацию и/или ядерные превращения. ИИ имеет двойственную корпускулярно-волновую природу. Однако с определенными допущениями его можно разделить на фотонное и корпускулярное (α-и β-излучение, протоны, нейтроны и пр.) , , .
При воздействии ИИ на живые организмы возникает радиобиологический парадокс, заключающийся в несоразмерно высоком биологическом эффекте, даже при небольшой поглощенной энергии облучения , . При этом последовательно реализуются 3 фазы ответа – физическая, химическая и биологическая. Существуют выраженные различия радиочувствительности как на эволюционном уровне (чем сложнее организован биологический объект, тем выше радиочувствительность), так и на популяционном. Популяционная радиочувствительность определяется генотипом, состоянием организма, полом и возрастом .
При тотальном облучении для высших организмов доза в 7-10Гр является летальной. В диапазоне доз 3-9Гр гибель облученного наступает на 7-15 сутки от нарушений кроветворения. При достижении 10-100Гр смерть фиксируется на 3-5 сутки, от поражений желудочно-кишечного тракта. При дозах радиации 200-1000Гр причиной гибели, как правило, служит поражение клеток центральной нервной системы , , .
Возникающие при воздействии ИИ радиобиологические эффекты описываются как мишенные, характерные для облученных тканей и немишенные – развивающиеся в клетках, непосредственно не подвергшихся действию радиации. Детерминированные мишенные эффекты определяются пороговой дозой в 0,25Зв, а вероятностные стохастические порога не имеют. Немишенные эффекты в основном реализуются как геномная нестабильность и эффект свидетеля (абскопальный). При ответе на ИИ запускается каскад биологических событий, включающий повреждение ДНК; разрушение сосудистого эндотелия; запуск иммунного ответа и подключение немишенных механизмов. Причем последовательность и вклад каждого из них дозозависимы, если при средних и низких дозах ведущим оказывается прямое цитотоксическое действие, то при высоких дозах на первый план выходят сосудистые и иммунные эффекты , .
Цель: на основе анализа данных литературы, относящихся к актуальным проблемам радиационной безопасности, оценить некоторые ее аспекты, имеющие отношение к медицине.
Материалы и методы: произведен поиск литературы в марте-ноябре 2024 года с использованием медицинских баз данных: Medline /PUBMED / Web of Science / Scopus / РИНЦ / Cochrane Library / EMBASE / Cyber Leninka / Global Health. Для неиндексированных журналов осуществлен избирательный вероятностный поиск.
2. Результаты и обсуждение
Существует определенное Законом РФ от 05.03.1992г. №2446-1 понятие безопасности, как состояние защищенности жизненно важных интересов населения, государства и общества от внутренних и внешних угроз.
Радиационная безопасность (РБ) предполагает совокупность обоснованных научно практических и теоретических мер, направленных на обеспечение защиты ныне живущего населения и следующих поколений от негативного действия ИИ , , .
В область регулирования РБ включены:
- источники облучения (естественный фон, искусственные ИИИ);
- плановые и аварийные ситуации облучения;
- категории облучения (профессиональное, медицинское, население в целом).
Отдельно МКРЗ выделяется :
- облучение медицинских целях (диагностика и лечение);
- непрофессиональное сознательное и добровольное облучение людей, занимающихся уходом за больными;
- добровольное облучение в научных целях.
Методология РБ заключается в разработке критериев оценки воздействия ИИ как вредоносного фактора на конкретного человека, популяцию и на объекты окружающей среды. Цель дисциплины – обеспечение охраны здоровья людей, в том числе профессионально связанных с антропогенными ИИИ; изучение, установление, определение и соблюдение норм и принципов применения радиации в науке, производстве и медицине , , .
В задачи предмета входит:
- снижение вреда, получаемого населением от ИИИ, как при плановом использовании, так и в аварийных ситуациях путем контроля и управления технологическими процессами и организацией деятельности;
- анализ радиобиологических данных о характере и результатах воздействия ИИ на биологические объекты;
- определение качественных и количественных взаимосвязей между эффектами и уровнями облучения;
- внедрение дозиметрических критериев оценки уровня ИИ;
- разработка систем радиационного контроля;
- законодательное утверждение основных допустимых пределов доз ИИ на основе полученных количественных данных (Норм Радиационной Безопасности – НРБ).
ИИ подразделяют на внешнее и внутреннее, в ряде случаев оперируют определением понятием вероятного потенциального облучения.
В РБ существует три базовых принципа , :
1. Обоснования – всякое взаимодействие с ИИ, должно быть обосновано, а польза от него превышать вред.
2. Оптимизации – ограничение облучения разумно достижимым низким уровнем (настолько низко, насколько возможно - ALARA – as low as reasonable achievable).
3. Нормирования – соблюдение установленных предельных значений дозы (исключая медицинское облучение).
Перечисленные принципы используются только в комплексе и ни один из них не должен применяться самостоятельно. Основным, согласно формулировке МКРЗ, является принцип оптимизации.
Медицинская радиология включает в себя две основные медицинские дисциплины: лучевую диагностику и лучевую терапию, а принцип обоснования имеет особенности , , :
- лучевая терапия (ЛТ) должна быть четко обоснована;
- польза и лечебный эффект должны быть выше отрицательных эффектов;
- отказ от ЛТ должен быть связан большим риском, чем ее использование.
При проектировании / эксплуатации помещений ЛТ и лучевой диагностики (ЛД) реализуются следующие требования:
- достижение лечебного и/или диагностического эффекта осуществляется с использованием доз облучения на минимально возможных уровнях;
- обеспечивается оптимальное снижение доз в нормальных тканях и органах риска;
- сводятся к минимуму дозы профессионального облучения персонала с учетом социально-экономических и технических факторов , , .
МАГАТЭ (международное агентство по атомной энергии – International Atomic Energy Agency – IAEA) в публикации № 103 от 2007г. к принципам обоснования, оптимизации и нормирования добавило принцип охраны окружающей среды .
Согласно рекомендациям МКРЗ, в нормах РБ (НРБ-99/2009) пределы доз для медицинского облучения отсутствуют, а при планировании и реализации методов ЛТ и ЛД основной акцент делается на эффективности, а не на уменьшении уровня облучения. Однако подчеркивается, что он быть минимально возможным.
МКРЗ рекомендован один набор принципов для всех ситуаций (планируемого, аварийного и реального облучения) с использованием понятия радиологической практики, и тремя уровнями обеспечения:
1. польза от использования в медицине ИИ превышает негативные последствия;
2. всякая манипуляция обосновывается определенной и обозначенной целью.
3. всякое лучевое воздействие определяется для конкретного пациента.
2.1. Международное регулирование в области РБ
Основную роль в определении целей, задач и методологии РБ занимает МКРЗ . Дополнительно в принятии решений участвуют такие международные сообщества, как: МКРЕ – Международная комиссия по радиологическим единицам и измерениям (International Commission on Radiation Units and Measurements – ICRU); НКДАР ООН – Научный комитет ООН по действию атомной радиации; МАГАТЭ – Международное агентство по атомной энергии; ВОЗ – Всемирная организация здравоохранения; АЯЭ/ОЭСР – Агентство по ядерной энергии Организации экономического сотрудничества и развития; МОТ – Международная организация труда; Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; Международная Ассоциация по радиационной защите.
МАГАТЭ глобальную ядерную безопасность определяет, как совокупность мероприятий «S+S+S» (Safety + Security + Safeguards - Безопасность + Охрана + Предохранение). Под безопасностью понимают РБ, готовность к радиационным авариям и реагирование на них. Охрана заключается в защите информации, учете, контроле, физической защите ИИИ, объектов и радиационных отходов. Предохранение подразумевает нераспространение ИИИ. Эталонными являются Стандарты Международной радиационной безопасности (BSS – International Radiation Basic Safety Standards), принятые в 2011 году , , .
МАГАТЭ организовало консультативную группу, состоящую из независимых экспертов – лучевых терапевтов и медицинских физиков, для разработки руководства в отношении инициирования, выполнения и представления отчетов (Quality Improvement Quality Assurance Team for Radiation Oncology – QUATRO – Группа Аудита Обеспечения Качества в радиационной онкологии). Аудит охватывает такие аспекты, как радиационная онкология, медицинская физика и технология лучевой терапии. Интерпретация результатов аудита выполняется по соответствующим критериям (стандартам качества) надлежащей практики ЛТ , , .
2.2. Национальная нормативная база РБ в Российской Федерации
Контроль и надзор за РБ населения, персонала и объектов осуществляется органами государственного регулирования. К ним относятся:
1) правительство России;
2) министерство по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации стихийных бедствий;
3) министерство здравоохранения. Конкретные предметные решения принимаются в ряде Федеральных служб (Ростехнадзор, Роспотребнадзор, ФМБА – Федеральное Медико-биологическое Агентство).
В сфере взаимодействия населения с ИИ правовое регулирование осуществляется Федеральным законом (ФЗ) «О радиационной безопасности населения» № 3-ФЗ от 09.01.1996г. (с изменениями в редакциях от 22.08.2004 № 122-ФЗ; от 23.07.2008 № 160-ФЗ; от 18.07.2011 № 242-ФЗ; от 19.07.2011 № 248-ФЗ; от 08.12.2020 № 429-ФЗ; от 11.06.2021 № 170-ФЗ и от 18.03.2023 № 67-ФЗ) и ФЗ № 52-ФЗ от 30.03.1999г. «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».
Эти нормативно-правовые акты констатируют, что организации и учреждения, производственный цикл подразумевает работу с ИИИ должны проводить всесторонние мероприятия, обеспечивающие РБ персонала, объекта и расположенного поблизости населения.
ФЗ «О радиационной безопасности населения» №3-ФЗ (09.01.1996г.) является системным и самодостаточным. Он определяет принципы обеспечения РБ; полномочия РФ и ее субъектов; внедряет государственное управление, надзор и контроль за обеспечением РБ; декларирует требования к РБ в нормальном режиме и при радиационной аварии; обозначает права, обязанности и ответственность за нарушение норм РБ , , .
Дополнительно постановлениями Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 07.07.2009г. № 47 утверждены «Нормы радиационной безопасности» (НРБ99/2009) и Санитарные правила и нормативы (СанПиН 2.6.1.2523 – 09), требования к производственной деятельности объектов детализированы в постановлении от 26.04.2010г. №40 «Об утверждении СП 2.6.1.2612-10. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности – ОСПОРБ 99/2010)». Обозначенные нормы распространяются на следующие ИИИ:
а) естественные;
б) медицинские;
в) техногенные в нормальном режиме;
г) техногенные при РА.
Требования не распространяются на ИИИ: если индивидуальная эффективная доза за год не превышает 10мкЗв; если коллективная доза за год менее 1 чел. – Зв; если коллективная доза по принципу оптимизации не требует снижения; если индивидуальная эквивалентная доза не превышает в коже 50 мЗв, а в хрусталике 15 мЗв.
2.3. Нормальный радиационный уровень
Согласно рекомендациям МКРЗ, с учетом эффекта экранирования нормальным считается радиационный уровень, соответствующий естественному фону 0,1-0,2 мкЗв/ч, допустимым – 0,2-0,6 мкЗв/ч, а повышенным – более 0,6-1,2 мкЗв/ч.
Суммарная доза от всех видов ИИ (предел индивидуального пожизненного риска) для техногенного облучения сотрудников за год составляет ≈10–3, а населения ≈5х10–5 , , . В России и странах ЕС предел дозы профессионального облучения составляет 20 мЗв/год. В США и Китае придерживаются норматива 50 мЗв/год. По оценкам экспертов США стоимость спасенной жизни за счет уровня РБ в 5000 раз ниже стоимости спасенной жизни за счет уровня здравоохранения .
2.4. Профессиональное облучение
Законодательно обозначено несколько категорий облучаемых лиц:
1. Взаимодействующий с ИИИ персонал.
- Сотрудники, напрямую работающие с потенциально опасными ИИИ – группа А.
- Сотрудники, непосредственно не работающие с ИИИ, но находящиеся в зоне их воздействия – группа Б.
2. Население.
Для каждой категории определены нормативы трех классов , , :
1) основные пределы доз;
2) уровни допустимого монофакторного воздействия;
3) контрольные уровни с учётом состояния РБ в организации уровня РБ.
Пределы доз не распространяются на естественное и медицинское облучение и на последствия РА, для которых оговариваются особые ограничения. Для сотрудников эффективная доза облучения за все время деятельности (≈50 лет) должна быть менее 1000мЗв. Для населения в целом за всю жизнь (≈70 лет) этот показатель не должен превышать 70мЗв. У женщин до 45 лет при работе с ИИИ, на нижней части живота эквивалентная доза должна быть менее 1мЗв в месяц, тогда при несвоевременно выявленной беременности облучение плода не превысит 1мЗв за 2 мес. В случае беременности женщин переводят на работу, не связанную с ИИИ. Для обучающихся при контакте с ИИИ годовые дозы должны находится в пределах, установленных для группы Б.
РБ подразумевает многоуровневую систему, обеспечивающую комплекс мер с учетом всех аспектов возможного негативного воздействия ИИ на персонал, население и окружающую среду. Контроль и организацию РБ обеспечивают прошедшие специализированное обучение сотрудники.
Комплекс мер, направленных на обеспечение РБ обеспечивается следующими мерами:
• безусловное выполнение требований к технологиям эксплуатации ИИИ, включая проектное зонирование территории и физическую защиту объектов;
• действующая система дозиметрического контроля всех зон, контроль технологий и материалов;
• подготовка персонала для работы с ИИИ согласно действующим нормативам с учетом ограничений допуска;
• неукоснительное соблюдение техники безопасности;
• обучение и переподготовка персонала;
• подготовка и обновление системы радиационной защиты.
Известно, что доза, полученная от ИИИ, прямо пропорциональна времени воздействия и обратно пропорциональна квадрату расстояния. Соответственно, защита от внешнего облучения определяется тремя факторами:
1) временем;
2) расстоянием;
3) экранированием.
Последний фактор с использованием защитных барьеров считается самым надежным , . Проникающая способность ИИ различается в зависимости от вида в порядке их обозначения – α, β и γ. Альфа-частицы останавливаются самыми минимальными барьерами, в том числе наружным слоем кожи, а опасность от него возникает при попадании в организм. Проникающая способность β-излучения выше и дополняется возникновением вторичного тормозного ИИ, определяемого атомным номером материала. Защитные экраны от β-излучения производятся из веществ с малым атомным номером, например, алюминия, или органического стекла. Гамма-излучение полностью остановить невозможно, поскольку оно распространяется экспоненциально. Экранируется оно веществами с высоким атомным номером, например, свинцом, а адекватность защиты определяют снижением ИИ до фоновых величин. При нейтронном излучении возникает упругое рассеяние с передачей ядру атома кинетической энергии без последующей реакции. В связи с этим для комплексной защиты от него сначала используется замедление содержащими водород материалами с малой атомной массой (парафин, вода, бетон), а в защитные экраны добавляют бор-10, поскольку при захвате нейтрона ядром бора образуется α–частица с низкой приникающей способностью , , .
2.5. Ответственность за нарушение законодательства
Нарушение требований РБ установленных законом, приводящие к превышению пределов допустимых доз ИИ являются основанием для административной (ст. 6.3-6.7 кодекса об административных правонарушениях) и/или уголовной в ст. 236 УК РФ) ответственности. В зависимости от тяжести последствий к организации могут применяться штрафные санкции и приостановка/ прекращение деятельности, а при причинении существенного вреда здоровью и смерти пострадавших виновные могут быть лишены свободы сроком до 5 лет.
Вредные условия труда определяется приказом Министерства труда и социальной защиты РФ (№ 817н от 21.11.2023г.) «Об утверждении методики проведения специальной оценки условий труда». При работе с ИИИ вредные условия определяются соблюдением / непревышением гигиенических нормативов, установленных СанПиН 2.6.1.2523-09 НРБ-99/2009, а степень вредности / опасности связана с увеличением риска возникновения стохастических эффектов. В качестве гигиенического критерия используется максимальная потенциальная эквивалентная доза излучения (МПД), рассчитанная за год при работе в обычных условиях на определенном рабочем месте. При расчёте МПД учитывается показатель амбиентной дозы. Это эквивалент дозы, создаваемый в шаре диаметром 30см из эквивалентной ткани вещества (1г/см3) на 10 мм по радиусу, параллельному направлению потока, противоположно направленному, в аналогичном по энергетическому распределению, составу, флюенсу мононаправленном и однородном поле. РМГ 78-2005 (рекомендации по межгосударственной стандартизации) определяют мощность амбиентного эквивалента дозы как отношение приращения дозы за интервал времени к его величине , , .
Облучение сотрудников группы А сверх зафиксированных пределов доз при РА допустимо лишь при необходимости предотвращения пагубного влияния радиации на людей. Обычно к таким работам добровольно привлекаются мужчины старше 30 лет. При ожидаемой эффективной годовой дозе до 100мЗв, необходимо разрешение территориальных органов Госсанэпиднадзора, а до 200мЗв – федеральных. Если дозы облучения в группе Б превышают 5мЗв/год – осуществляются мероприятия для их снижения, вплоть до прекращения деятельности, при невозможности сотрудники переводятся в группу А , , .
2.6. Критика нормативов
В публикации Федорец А.Г. (2015) высказывается мнение, что действующие нормативы имеют ряд методологических противоречий. Так, он считает, что концепция приемлемого риска и ее основополагающие принципы для РБ не согласуются с существующей в РФ концепцией гигиенического нормирования, основанной на строгом лимитировании уровней без учета организационных, технических и социально-экономических факторов. Имеющиеся ограничения основаны на принципах пороговой абсолютной безопасности и зафиксированы в законах (ФЗ от 30.03.1999 № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», ФЗ от 28.12.2013 № 426-ФЗ «О специальной оценке условий труда» – СОУТ). Противоречия между рисковой и пороговой оценками приводят к методическим противоречиям при СОУТ и аттестации рабочих мест по фактору ИИ. В публикации констатируется, что действующие документы позволяют по фактору ИИ устанавливать вредные условия труда даже при допустимых значениях гигиенических нормативов и дают право работнику на повышение оплаты по факту работы с источниками ИИ независимо от установленного класса для условий труда. В СанПиН 2.6.1.2523-09 констатируются санитарно-эпидемиологические требования к безопасности среды обитания, но не определяются гигиенические нормативы, соответствующие ФЗ-52. Автор считает, что МПД отражает предельно допустимый уровень риска, а не объективно возможную величину реальной дозы облучения и предполагает возможность определять вредные условия труда при соблюдении допустимых пределов индивидуальных доз. При определении класса условий труда, вероятно, следует учитывать возможную МПД за год на основе систематических данных радиационного контроля локальным нормативным актом работодателя для данного вида деятельности .
В своей публикации Наркевич Б.Я. (2021) предлагает внести некоторые изменения в НРБ. Автор считает, что необходимо включить в текст глоссарий терминов, соответствующих рекомендациям МАГАТЭ, для предотвращения противоречий в федеральных и ведомственных нормативных актах. Далее, он предлагает исключить разделение персонала на группы А и Б, поскольку оно отсутствует в документах МАГАТЭ и МКРЗ. Так, в публикации МКРЗ №103, весь медицинский персонал, работающий с ИИ, независимо от того управляет он источниками, или находится в сфере воздействия поля, относится к лицам подвергающимся профессиональному облучению. Соответственно, более целесообразно классифицировать не персонал, а зоны деятельности (контроля и наблюдения). И наконец, автор предлагает, согласно предложениям МКРЗ, понизить для профессионального облучения предел эквивалентной дозы хрусталика до 20мЗв в год, вместо существующей нормы в 150мЗв , .
2.7. Дозы и дозиметрия
Характеристики излучения в количественном отношении описываются:
1) активностью;
2) линейной передачей энергии;
3) поглощенной дозой (взаимодействие излучения с веществом).
Поглощенная доза определяется величиной энергии ИИ, переданной веществу, как отношение средней энергии, поглощенной в элементарном объеме среды, к массе объема. Измеряется в Дж/кг и обозначается единицей Грей (СИ; 1Гр равен 1Дж/1кг). Реже используют внесистемную единицу рад (radiation absorbed dose).
Экспозиционная доза - это отношение полного количества ионов одного знака, образующихся в элементарном объеме воздуха, к массе объема. Измеряется в Кл/кг (СИ), или рентгенах (внесистемная единица) .
Биологические эффекты при идентичных поглощенных дозах различных видов ИИ существенно отличаются. Для их описания используется понятие эквивалентной дозы, учитывающей радиочувствительность. Она представляет собой произведение средней поглощенной дозы с весовым безразмерным фактором и является дозой любого ИИ, приводящей к биологическим эффектам, аналогичным возникающим при воздействии рентгеновского или γ-излучения в 1Гр. Измеряется в зивертах (Зв – СИ), иногда используется внесистемная единица бэр. Весовой фактор для γ- и β-излучения равен 1; для протонов (2МэВ) – 2; для α-частиц и тяжелых ионов – 20; для нейтронов (>10кэВ и <20МэВ) – 5; для нейтронов (10-100кэВ и 2-20МэВ) – 10; для нейтронов (100кэВ-2МэВ) – 20 , , .
Индивидуальные эквивалентная и эффективная дозы определяют риск развития негативных последствий ИИ для отдельного человека. Для описания группового совокупного эффекта воздействия ИИ применяется коллективная эквивалентная доза, получаемая сложением эквивалентных индивидуальных доз за оговоренный интервал времени, измеряемый в чел.-Зв (СИ), или в чел.-бэр (внесистемно). В зависимости от объема вовлеченных людей коллективные дозы могут быть популяционными, региональными и глобальными (для всего населения), они позволяют использовать адекватные статистические методы для определения значимых различий в отношении негативных последствий в группах. Под полной (ожидаемой) понимается коллективная доза, полученная всем поколением человечества, используемая для оценки совокупного вреда при оценке целесообразности использования радиационных технологий. Индивидуальные характеристики биологических объектов определяют оценочный характер коллективных доз.
2.8. Дозиметрия
В задачи дозиметрии входит количественная оценка предполагаемого эффекта ИИ на биологические объекты. В практическом отношении измерить эквивалентную и эффективную дозы невозможно. Для определения нормируемых показателей проводятся различной сложности расчеты.
Дозиметрический анализ предполагает:
а) измерение активности ИИ;
б) определение качества и количества ИИ (поля);
в) определение величины и распределения энергии, поглощенной в любом объекте, находящемся в зоне ИИ.
Радиационный контроль доз при наружном облучении осуществляется с использованием дозиметров для измерения операционных величин.
Если нормируемые величины являются расчетными и не подлежат практическому измерению, то операционные величины измеримы. В настоящее время они стандартизованы международными консенсусами (МКРЕ, МКРЗ) с внедрением понятий индивидуального, направленного и амбиентного эквивалентов. Индивидуальный эквивалент определяется персональной дозиметрией, а направленный и амбиентный при групповом дозиметрическом контроле и мониторинге окружающей среды, включая проектные и запроектные аварии. Для измерения операционных величин производится калибровка дозиметрических устройств на фантомах, располагаемых в поле ИИ , , .
При радиационном контроле доз внутреннего облучения операционные величины не используют, а эффективные дозы рассчитывают на основе количества поступившей в организм активности. РН с γ- и β-излучением оценивают счетчиками, а для α-излучающих РН выполняют отбор биологических проб. Полученная доза при этом определяется физическими характеристиками РН (период полураспада, тип и энергия) и биологическими факторами (период полувыведения, особенности распределения) , , .
2.9. Приборы контроля и измерения радиоактивных излучений
Оборудование для измерения ИИ в функциональном отношении может быть трех основных видов:
1. Дозиметры, измеряющие поглощенные и экспозиционные дозы и их мощности, перенос/ передачу энергии, интенсивность.
2. Радиометры для оценки активности ИИИ.
3. Спектрометры, измеряющие распределения ИИ (радиоизотопный состав, энергия).
Процесс регистрации обеспечивается воздействием ИИ на детектор дозиметра, с использованием различных принципов: ионизационного; химического; сцинтилляционного; полупроводникового; люминесцентного; трекового; фотографического; активационного; теплового .
Радиационная безопасность в медицине имеет особенности, поскольку осуществляется преднамеренное облучение больных в диагностических и лечебных целях, соответственно требуется управление дозами, соизмеримое с поставленными целями – получения необходимого изображения, или терапевтического эффекта , .
Обеспечение РБ при осуществлении ЛД и ЛТ является сферой ответственности администрации учреждения. Компетентные лица формируют официально утвержденную нормативную базу по РБ, в которой определяется порядок работ, детально описываются требования к хранению, учету, радиационному контролю, порядку выдачи ИИИ, технологиям, гигиеническим особенностям и действиям персонала при РА , , .
Потенциальная радиационная опасность подразделений ЛД и ЛТ, согласно действующей классификации, уже на этапе проекта относит их к III-IV Использование ИИИ возможно только при наличии лицензии и санитарно-эпидемиологических разрешений. Все технологии ЛД и ЛТ, импользуемые на практике утверждаются Росздравом (клинические рекомендации, стандарты оказания медицинской помощи). Устанавливаются оптимальные контрольные уровни облучения при проведении ЛТ , .
Все этапы создания подразделений ЛД и ЛТ (проект, строительство, производство, монтаж, сервисные, наладочные и ремонтные работы) производятся лицензированными. Проводится непрерывный и всесторонний мониторинг всей совокупности критериев, определяющих воздействие ИИ на больных, сотрудников и население в зоне контроля в рамках мероприятий санитарно-эпидемиологического надзора. Инструкция по РБ предусматривает план мероприятий по защите больных от последствий аварийных ситуаций, предполагающий безотлагательную эвакуацию пациента, оценку полученной незапланированной дозы облучения, общего состояния и принятие мер предупреждения лучевых повреждений , , .
3. Заключение
Таким образом, предмет РБ предполагает совокупность обоснованных практических и теоретических мер, обоснованных научно и направленных на обеспечение защиты ныне живущего населения и следующих поколений от негативного действия ИИ.
При использовании ИИ в медицине эффект от него и польза должны превосходить негативные последствия облучения, а риск отказа от лучевой диагностики и радиотерапии должен превышать риск от их проведения.
Система РБ основана на трех основных принципах – обоснования, оптимизации и нормирования. Достижение необходимого уровня РБ сотрудников, пациентов и населения обеспечивается неукоснительным контролем существующих регламентов и норм, безусловным соблюдением законодательно определенных требований к методам радиотерапии и лучевой диагностики, технологиям, дозиметрическому контролю, техническому оснащению и состоянию помещений.