Микрорентген (µр, экспозиционная доза радиоактивного излучения) → микрозиверт (µзв, эффективная (эквивалентная) доза ионизирующего излучения)

Рентгеновское излучение

Как считают ученые, бояться естественного радиационного фона не стоит. Более того, он помогает развитию и росту всех живых организмов на Земле. Ежегодно человек получает равномерную дозу радиации, равную 0,7-1,5 мЗв. Облучение, которому люди подвергаются в результате рентгенологических исследований, в среднем составляет практически такую же величину – порядка 1,2-1,5 мЗв в год. Таким образом, антропогенная составляющая удваивает получаемую дозу.

Рентгенодиагностические технологии широко используются для выявления многих заболеваний. Несмотря на то что в последние годы в медицине происходит интенсивное развитие других технологий (компьютерная томография, МРТ, УЗИ, тепловидение), больше половины диагнозов устанавливается именно с помощью рентгеновских лучей.

К началу XXI века также были исчерпаны практически все технические возможности для максимального снижения лучевой нагрузки в рентгендиагностике. Наиболее эффективным методом в этом отношении стала цифровая методика преобразования рентгеновских изображений. Детектор цифрового рентгеновского аппарата обладает чувствительностью, в несколько раз превышающую у пленочных, благодаря чему и появилась возможность уменьшить дозу излучения.

Степени тяжести лучевой болезни

Симптомами лучевой болезни являются постоянная головная боль, нарушение движения, координации жестов, тошнота, рвота, головокружение, расстройства желудка и кишечника. Какая доза радиации смертельна для человека:

• первая степень проявляется после латентного периода в две недели, заболевание вызывается облучением от 100 до 200 рентген;
• для проявления второй степени после облучения дозой от 200 до 400 рентген, смерть наступает у четвертой части подвергшихся облучению;
• третья стадия лучевой болезни — это смертность в 50% случаев, для возникновения достаточно дозы облучения от 400 до 600 рентгенов;
• четвертую, самую опасную стадию, также вызывает радиация. Смертельная доза составляет более 600 рентген, летальный исход наступает в 100% случаев.

МРТ и КТ

Магнитно-резонансную томографию – МРТ – часто путают с рентгенологическим исследованием. Однако при данном виде обследования не создается никакой радиационной нагрузки. Принцип этой технологии основан на магнитных свойствах тканей. Протоны водорода, содержащиеся в них, выделяют энергию под воздействием радиочастотных импульсов. Эта энергия регистрируется и оформляется в виде снимков в компьютере.

В противоположность МРТ, компьютерная томограмма – КТ – характеризуется наибольшей дозой радиационного излучения. За один сеанс можно получить дозу облучения при рентгене порядка 4-5 мЗв. Это почти в десятки раз превышает дозу от обычного рентгенологического исследования. Поэтому без особых на то показаний проводить КТ не рекомендуется.

Когда развивается лучевая болезнь

Следствием воздействия критической дозы радиации на человека становится развитие лучевой болезни. Она поражает практически все системы организма. В зависимости от дозы излучения может поддаваться лечению или приводить к летальному исходу.

Согласно последним исследованиям, для появления лучевой болезни опасная доза радиации в год составляет 1,5 Зв. Предел допустимой дозы однократного облучения – 0,5 Зв. После этой отметки начинают проявляться признаки поражения.

Выделяют следующие формы лучевой болезни:

1. Лучевая травма. Появляется, если дозировка разового излучения не превышала 1 Зв.
2. Костномозговая форма. Опасные нормы – от 1 до 6 Зв. В половине случаев такая форма болезни приводит к летальному исходу.
3. Желудочно-кишечная форма наблюдается при дозировке излучения от 10 до 20 Зв. Сопровождается внутренними кровотечениями, лихорадочным состоянием, развитием инфекционных поражений.
4. Сосудистая форма. Развивается после облучения в пределах от 20 до 80 Зв. Происходят тяжелые гемодинамические нарушения.
5. Церебральная форма. Наблюдается при облучении свыше 80 Зв. Происходит мгновенный отек мозга и смерть пострадавшего.

В некоторых случаях лучевая болезнь может перерастать в хроническую форму. Период ее формирования может занимать до трех лет. После этого происходит восстановление организма, которое длится еще три года. При правильной терапии результатом становится излечение. Но в некоторых случаях спасти пациента не удается.

Рентгеновское излучение

Как считают ученые, бояться естественного радиационного фона не стоит. Более того, он помогает развитию и росту всех живых организмов на Земле. Ежегодно человек получает равномерную дозу радиации, равную 0,7-1,5 мЗв. Облучение, которому люди подвергаются в результате рентгенологических исследований, в среднем составляет практически такую же величину – порядка 1,2-1,5 мЗв в год. Таким образом, антропогенная составляющая удваивает получаемую дозу.

Рентгенодиагностические технологии широко используются для выявления многих заболеваний. Несмотря на то что в последние годы в медицине происходит интенсивное развитие других технологий (компьютерная томография, МРТ, УЗИ, тепловидение), больше половины диагнозов устанавливается именно с помощью рентгеновских лучей.

К началу XXI века также были исчерпаны практически все технические возможности для максимального снижения лучевой нагрузки в рентгендиагностике. Наиболее эффективным методом в этом отношении стала цифровая методика преобразования рентгеновских изображений. Детектор цифрового рентгеновского аппарата обладает чувствительностью, в несколько раз превышающую у пленочных, благодаря чему и появилась возможность уменьшить дозу излучения.

Экспозиционная и эквивалентная дозы.

Д_О
–
Экспозиционная
доза излучения
– характеристика ионизационной
способности рентгеновского и -излучения,
измеряемая по ионизации воздуха.

«СИ» — Кулон/кг
(Кл/кг)

Внесистемная —
рентген (Р)

Рентген
– внесистемная единица экспозиционной
дозы рентгеновского и гамма-излучения,
равная 258 мкКл/кг (названа в честь
немецкого физика В.К. Рентгена –
1845-1923).

Д_ЕД
– Эквивалентная
доза излучения
– поглощенная
доза излучения мера Д_п
, умноженная на средний коэффициент k
качества излучения для биологической
ткани стандартного состава и на
модифицирующий фактор N
– произведение коэффициентов, которое
в настоящее время принимается равным
единице:

Д_ЕД
= Д_ПkN
= 
Д_jk_jN_j
,

где j
– индекс вида и энергии излучения.

Единица измерения

3иверт (3в) В «СИ»
— Грей (Гр)

Внесистемная –
бэр (биологический эквивалент рентгена)

1 БЭР = 0,01Гр (3в)

Стандартный состав
мягкой биологической ткани принимается
следующим (по массе): 10,1% водорода, 11,1%
углерода, 2,6% азота, 76,2% кислорода.

Коэффициент
качества излучения kпредназначен
для учета влияния микрораспределения
поглощенной энергии на размер вредного
биологического эффекта. Он является
функцией линейной передачи данного
излучения в воде:

и выбирается на
основе имеющихся значений коэффициента
относительной биологической эффективности
ОБЭ. Однако значения kне соответствуют
ОБЭ по ряду наблюдаемых вредных эффектов,
например стохастическому эффекту при
низком уровне поглощенной дозе и
нестохастическому эффекту при большой
дозе у человека.

Коэффициент ОБЭ
– отношение поглощенной дозы Д
образцового излучения , вызывающей
определенный биологический эффект, к
поглощенной дозе Д рассматриваемого
излучения, вызывающей тот же самый
биологический эффект.

В качестве
образцового излучения используют
рентгеновское излучение с напряжением
генерирования 180 – 250 кВ и со средней
ЛПЭ, равной 3 кэВ/мкм воды.

Интегральная
доза излучения
– общая доза ионизирующего излучения,
поглощенная всей массой облучаемого
тела или среды.

«СИ» — Джоуль (Дж),
Кулон (Кл)

Внесистемные –
грамм·рад (г·рад), грамм·рентген (г·Р).

Р

Соответственно
единицей мощности дозы является: для
поглощения – Вт/кг и рад/с; для
экспозиционной дозы – А/кг, Р/час или
мкР/с.

Между поглощенными
и экспозиционными дозами существует
следующая связь:

Д_n=fД_о,

где f
– переходный коэффициент, зависящий
от облучаемого вещества и энергии
фотонов. Для воздуха f=0,88
и мало зависит от энергии фотонов.

Д_n=f_возд.Д_о=0,88Д_о

Для воды и мягких
тканей тела человека f=1,
следовательно, поглощенная доза в рядах
численно равна соответствующей дозе в
рентгенах. Это и обуславливает удобство
и использования внесистемных единиц –
рад и рентген. Для костной ткани f
уменьшается с увеличением энергии
фотонов ~ от 4,5 до 1.

Коллективная
эквивалентная доза

Коллективная
эквивалентная доза — сумма индивидуальных
Д_i
эквивалентных доз у данной группы
людей: S=
Д_iР_I
где Р_I
— число лиц в данной группе , получивших
эквивалентную дозу Д_i
. Может быть определена также так :

где
Р(D)dD
– число лиц в данной группе , получивших
эквивалентную дозуна все тело или на
отдельный орга в диапазоне дозы от D
до dD.

Фон
за счет естественных радиоактивных
источников (космические лучи,
радиоактивность недр, воды, радиоактивность
ядер, входящих в состав человеческого
тела и др.) соответствует приблизительно
дозе 125 мбэр. Предельно допустимой
эквивалентной дозой при профессиональном
облучении является 5 бэр за год. Летальной
дозой от -излучений
считается 600 бэр.

Единица измерения дозы облучения / дозы радиации Зиверт. Единица измерения радиации Зиверт. Опасные и повседневные уровни радиации.

Зиверт (обозначение: Зв, Sv) — единица измерения СИ эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения (используется с 1979 г.). 1 зиверт — это количество энергии, поглощенное килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощенной дозе 1 Гр (1 Грей).

Через другие единицы измерения СИ зиверт выражается следующим образом:1 Зв = 1 Дж/кг = 1 м2 / с2 (для излучений с коэффициентом качества, равным 1,0)

• Равенство зиверта и грея показывает, что эффективная доза и поглощeнная доза имеют одинаковую размерность, но не означает, что эффективная доза численно равна поглощeнной дозе. При определении эффективной дозы учитывается биологическое воздействие радиации, она равна поглощённой дозе, умноженной на коэффициент качества, зависящий от вида излучения и характеризует биологическую активность того или иного вида излучения. Имеет большое значение для радиобиологии.
• Единица названа в честь шведского учeного Рольфа Зиверта.
• Раньше (а иногда и сейчас) использовалась единица бэр(биологический эквивалент рентгена), англ. rem (roentgen equivalent man) — устаревшая внесистемная единица измерения эквивалентной дозы. 100 бэр равны 1 зиверту. Также верно что 100 рентген = 1 зиверт с оговоркой, что рассматривается биологическое действие рентгеновского излучения.

Кратные и дольные единицы зиверта:

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Допустимые и смертельные дозы радиации для человека

• Миллизиверт часто используется как мера дозы при медицинских диагностических процедурах (рентгеноскопия, рентгеновская компьютерная томография и т. п.).
• Согласно постановлению главного государственного санитарного врача России за № 11 от 21 апр. 2006 г. «Об ограничении облучения населения при проведении рентгенорадиологических медицинских исследований», п. 3.2, необходимо «обеспечить соблюдение годовой эффективной дозы 1 мЗв при проведении профилактических медицинских рентгенологических исследований, в том числе при проведении диспансеризации».
• Естественное фоновое ионизирующее излучение в среднем равно 2,4 мЗв/год. При этом разброс значений фонового излучения в разных точках Земли составляет 1—10 мЗв/год.

При однократном равномерном облучении всего тела и неоказании специализированной медицинской помощи смерть наступает в 50 % случаев:

• при дозе порядка 3-5 Зв из-за повреждения костного мозга в течение 30—60 суток;
• 10 ± 5 Зв из-за повреждения желудочно-кишечного тракта и лeгких в течение 10—20 суток;
• > 15 Зв из-за повреждения нервной системы в течение 1—5 суток.

Какова допустимая доза облучения при медицинских исследованиях?

Сколько же раз можно делать флюорографию, рентген или КТ, чтобы не нанести вреда здоровью? Есть мнение, что все эти исследования безопасны. С другой стороны, они не проводятся у беременных и детей. Как разобраться, что есть правда, а что — миф?

Оказывается, допустимой дозы облучения для человека при проведении медицинской диагностики не существует даже в официальных документах Минздрава. Количество зивертов подлежит строгому учету только у работников рентгенкабинетов, которые изо дня в день облучаются за компанию с пациентами, несмотря на все меры защиты. Для них среднегодовая нагрузка не должна превышать 20 мЗв, в отдельные годы доза облучения может составить 50 мЗв, в виде исключения. Но даже превышение этого порога не говорит о том, что врач начнет светиться в темноте или у него вырастут рога из-за мутаций. Нет, 20–50 мЗв — это лишь граница, за которой повышается риск вредного воздействия радиации на человека. Опасности среднегодовых доз меньше этой величины не удалось подтвердить за многие годы наблюдений и исследований. В тоже время, чисто теоретически известно, что дети и беременные более уязвимы для рентгеновских лучей. Поэтому им рекомендуется избегать облучения на всякий случай, все исследования, связанные с рентгеновской радиацией, проводятся у них только по жизненным показаниям.

Опасная доза облучения

Доза, за пределами которой начинается лучевая болезнь — повреждение организма под действием радиации — составляет для человека от 3 Зв. Она более чем в 100 раз превышает допустимую среднегодовую для рентгенологов, а получить её обычному человеку при медицинской диагностике просто невозможно.

Есть приказ Министерства здравоохранения, в котором введены ограничения по дозе облучения для здоровых людей в ходе проведения профосмотров — это 1 мЗв в год. Сюда входят обычно такие виды диагностики как флюорография и маммография. Кроме того, сказано, что запрещается прибегать к рентгеновской диагностике для профилактики у беременных и детей, а также нельзя использовать в качестве профилактического исследования рентгеноскопию и сцинтиграфию, как наиболее «тяжелые» в плане облучения.

Количество рентгеновских снимков и томограмм должно быть ограничено принципом строгой разумности. То есть исследование необходимо лишь в тех случаях, когда отказ от него причинит больший вред, чем сама процедура. Например, при воспалении легких приходится делать рентгенограмму грудной клетки каждые 7–10 дней до полного выздоровления, чтобы отследить эффект от антибиотиков. Если речь идет о сложном переломе, то исследование могут повторять еще чаще, чтобы убедиться в правильном сопоставлении костных отломков и образовании костной мозоли и т. д.

Есть ли польза от радиации?

Известно, что в номе на человека действует естественный радиационный фон. Это, прежде всего, энергия солнца, а также излучение от недр земли, архитектурных построек и других объектов. Полное исключение действия ионизирующей радиации на живые организмы приводит к замедлению клеточного деления и раннему старению. И наоборот, малые дозы радиации оказывают общеукрепляющее и лечебное действие. На этом основан эффект известной курортной процедуры — радоновых ванн.

В среднем человек получает около 2–3 мЗв естественной радиации за год. Для сравнения, при цифровой флюорографии вы получите дозу, эквивалентную естественному облучению за 7–8 дней в году. А, например, полет на самолете дает в среднем 0,002 мЗв в час, да еще работа сканера в зоне контроля 0,001 мЗв за один проход, что эквивалентно дозе за 2 дня обычной жизни под солнцем.

Симптоматика лучевой болезни

Если нормальная доза радиации была превышена не критически, то появляются симптомы лучевой травмы. Среди них выделяют:

• Приступы тошноты и рвоты.
• Сухость слизистых поверхностей носоглотки.
• Во рту ощущается вкус горечи.
• Появляются сильные головные боли.
• Пострадавший быстро устает, его покидают жизненные силы.
• Снижается артериальное давление.

В случае превышения дозы облучения в 10 Зв наблюдаются следующие признаки:

• Покраснение отдельных участков кожи. Со временем они приобретают синий оттенок.
• Изменяется частота сокращения сердечной мышцы.
• Снижается мышечный тонус.
• Появляется тремор в пальцах.
• Пропадает сухожильный рефлекс.

Спустя четыре дня выраженные симптомы пропадают. Заболевание переходит в скрытую форму. Ее продолжительность будет зависеть от степени поражения организма. При этом в значительной степени снижаются все рефлексы организма, проявляются симптомы невралгического характера.

Если доза облучения превышала 3 ЗВ, то спустя две недели начинается интенсивное облысение. При дозе выше 10 Зв заболевание сразу же переходит в третью фазу. Наблюдается серьезное изменение состава крови, развиваются инфекционные заболевания. В кратчайшие сроки наступает отек мозга, полностью пропадает мышечный тонус. В подавляющем большинстве случаев человек погибает.

Особенности радиационного исследования в медицине

Рентгеновское излучение занимает почетное второе место среди всех способов облучения человека, после природного. Но по сравнению с последним, излучение, которое применяется в рентгенодиагностике, намного опаснее из-за таких причин:

• Рентгеновское излучение превышает мощность натуральных источников радиации.
• В диагностических целях облучается ослабленный заболеванием человек, что усиливает вред здоровью от рентгеновских лучей.
• Медицинское излучение имеет неравномерное распределение по организму.
• Органы могут подвергаться рентгеновским лучам несколько раз.

Однако, в отличие от радиации природного происхождения, которое трудно предотвратить, рентгенодиагностика уже давно включает в себя разные способы защити от вредного влияния излучения на человека. Об этом немного позже.

Единицы измерения, применяемые в СМИ

Часто, при публичном объявлении информации о радиационном загрязнении, официальными структурами осознано применяются величины, которые не позволяет объективно оценить степень угрозы. Например, при освещении аварии АЭС Фукусима-1 в Японии, приводятся данные по плотности загрязнения почвы или воды радиоизотопами в Беккерелях на единицу объема, или указывается активность радиоизотопов в Кюри. Данные величины характеризуют лишь сам радиоактивный изотоп, указывая на количество распадов ядер элемента за единицу времени и не дают представления о его потенциальном воздействии на вещество или живые организмы.

Более объективной величиной, которая позволяет оценить степень опасности радиоактивного загрязнения, является указание эквивалентной дозы в Зивертах (Зв), мили Зивертах (мЗв) или микро Зивертах (мкЗв).

Это делается СМИ осознано, потому что, если было бы указано, что радиационный фон в Фукусиме составляет 100 мЗв/час (зарегистрированный факт), это равно 100 000 мкЗв/час, каждый может его сравнить с нормальным радиационным фоном для техногенных источников и понять, что радиационное загрязнение примерно в 1 000 000 раз выше допустимого уровня, который в соответствии с нормативным документом НРБ-99/2009, должен составлять 0,11 мкЗв/час или что соответствует 1000 мкЗв/год или 1 мЗв/год. Это означает, что при нахождении в зоне действия радиации в течении 30 минут, человек получит единовременную дозу радиации, которую он мог получать в течении всей своей жизни. То есть организм подвергся огромному сконцентрированному по времени энергетическому воздействию, что с большой вероятностью может привести к онкологии.

Как вывести радиацию после рентгена?

Влияние радиации преследует человека постоянно. Негативное (но, к счастью, микроскопичное) действие оказывает привычная повседневная активность или ситуации, о которых многие даже не задумываются. Например, человек получает фоновое облучение от земных пород, из космоса, близлежащих атомных электростанций, при путешествиях в самолете и т.д. , это так называемый «,естественный фон»,.

Так как ионизирующее излучение при рентгенографии прекращается, как только выключается аппарат, то бороться нужно лишь с образованными после процедуры свободными радикалами. Для этого рекомендуется пропить курс витаминов, содержащих ретинол, токоферол и аскорбиновую кислоту. Полезно употреблять йодсодержащие продукты. Пища, богатая калием, поможет восстановить работу щитовидной железы, которая часто страдает при ионизации, и вывести из организма рентгеновское облучение.

Если полученная доза радиации была слишком высокой, у человека проявятся следующие признаки облучения:

• тошнота, слабость, сонливость головная боль,
• снижение артериального давления,
• потливость.

Вред для здоровья

Вредное влияние излучения на здоровье человека зависит от уровня дозы и от того, органа, который подвергался воздействию. При облучении костного мозга возникают заболевания крови (лейкоз и другие), при воздействии на половые органы – генетические отклонения у потомства.

Большими дозами радиации считают 1 Гр и более. При этом происходят следующие нарушения:

• повреждение значительного числа клеток тканей;
• возникновение радиационных ожогов;
• лучевая болезнь;
• катаракта и другие патологии.

При такой дозировке физиологические изменения неизбежны. Облучение может быть получено непрерывно в течение нескольких часов или суммарно через промежутки времени в результате превышения общего порогового уровня. Тяжесть заболевания зависит от величины полученной дозы.

При средних (0,2-1 Гр) и малых (<0,2 Гр) дозах могут возникнуть спонтанные изменения, которые проявляются через некоторое время, после латентного (скрытого) периода. Предполагается, что такие эффекты могут возникнуть и при малых дозах облучения. Тяжесть заболевания в этом случае не зависит от полученной дозы. Нарушения чаще всего происходят в виде раковых опухолей и генетических отклонений. Злокачественные новообразования могут появиться через несколько десятков лет. Однако, как показывают исследования, такому риску подвергается не более 1% пациентов.