Радиационная медицина методичка
.docxПроверка начального уровня знаний :
№1
Для лечения онкологических больных используются радионуклиды, которые есть, :
А. Поверхностно-активными веществами.
В. Источниками ионизирующего излучения.
С. Изотопами урана.
D. Изотопами стабильных веществ.
Е. ʆ - облучениями
№2
В бытность в зоне радиоактивного загрязнения случилась инкорпорация PР, время взаимодействия которых на организм зависит от периода полураспада, то есть:
А. От суммы облучений, которые получает человек от естественных и техногенных источников радиации.
В. От повреждающего действия разнообразных видов ионизирующего излучения.
С. Времени, на протяжении которого число ядер данного радионуклиду уменьшается вдвое.
D. От количества распадов в единицу времени.
Е. От степени активности.
№3
Больной А. проходит курс лучевой терапии. Какую он угрозу представляет для медицинского персонала?
А. Он является источником облучения.
В. Больной выделяет радионуклиды с мочой.
С. Никакую.
D. Угрожает при дальнейшем контакте.
Е. Опасная одежда.
№4
Онкобольному назначили курс лучевой терапии, вследствие чего он получил дозу 40-60 Гр, что складывает:
А. 40-60 р
В. 400-600 рад
С. 400-600 бэр
D. 4000-6000 рад
Е. 40000-60000 мкр.
Эталоны ответов:
№1 - В; №2 - С; №3 - С; №4 - D.
Литература для проверки знаний начального уровня :
1.Радиационная медицина / за ред.проф. А.П.Лазаря, с.5-20, 34-51, 67-77.
2.Кириллов В.Ф., Книжников В.А., Кореков И.П. Радиационная гигиена. С. 6-12, 18-34. М.: Медицина, 1988
3.Никберг И.И. Ионизирующая радиация и здоровье человека.с. 12-23. - Киев, здоровье, 1989
После освоения необходимых знаний используйте следующую литературу:
1. Базыка Д.А., Запесочный А.З., Цыбенко М.В. (2001) Внутреннее облучение : сопоставление эффектов внутреннего и внешнего облучения, нерешенные проблемы, перспективы научных исследований// Международный медицинский журнал Т.З № 1-2, с.156.
2. Москалев Ю.И. Отдаленные последствия воздействия ионизирующих излучений. С.34-56. Москва, Медицина, 1991
3. Дозовые зависимости не стохастических эффектов, основные концепции и величины, используемые в МКРЗ. Рекомендации МКРЗ, публикации с. 41- 52. М., Энергоатомиздат, 1987
Основные теоретические вопросы.
1. Основные виды ионизирующего излучения и их характеристики.
2. Общие представления о дозиметрии, дозовые нагрузки и их оценка.
3. Механизм повреждения при действии ионизирующего излучения.
4. Факторы, которые обусловливают тяжесть лучевого поражения.
Основные теоретические знания о физической основе радиоактивности и действии ионизирующего облучения известные из курсов физики, биофизики, патологической физиологии, лучевой диагностики и лучевой терапии. Ионизирующим является любое излучение, взаимодействие которого с облучаемой средой приводит к образованию в нем из нейтральных атомов и молекул частиц, которые несут электрический заряд, - ионов. Известны две основные группы ионизирующего излучения : корпускулярные(альфа-частицы, бета-частицы, протоны, нейтроны и прочие) и электромагнитные(рентгеновское излучение, гамма-лучи, волновая компонента космического излучения и некоторые прочие). Возникновение ионизирующего излучения связано с распадом радионуклидов - веществ, которые распадаются с выделением энергии. Количественным показателем этой способности является период полураспада - время, на протяжении которого распадается половина всех атомов конкретного радионуклида. Для каждого радионуклида это постоянная величина, она может быть от доли секунды до миллионов и миллиардов лет. Поэтому возникла потребность делить радионуклиды на короткоживущие (период полураспада до нескольких недель) и долгоживущие (период полураспада от нескольких месяцев до миллионов лет).
Общая характеристика ионизирующих излучений - способность ионизировать среду, которая облучается, зависит от величины энергии, которая поглощена единицей массы облучаемого вещества.
За счет небольшой длины пробега в биологической ткани(0.03 мм) и очень высокой плотности ионизации (в воздухе на 1см пробега до 100 тыс. пар токов) альфа-частицы не представляют значительную опасность при внешнем облучении и очень опасные в случае проникновения альфа - излучающих веществ к внутренней среде организма (инкорпорация). Проникающая способность бета-частиц (к 1-2см) значительно более высока, чем альфа - частей, но плотность ионизации при этом меньшая(8-10 пар ионов на 0.01 мм пробега). В свою очередь гамма - лучи, образование которых связано с превращением ядра, распространяются со скоростью, которая приближается к скорости света, и имеют чрезвычайно большую проникающую способность (в биологических тканях к 1мм) при очень небольшой удельной ионизации (единицы пар ионов на 1 см пробега). Одним из видов электромагнитного излучения - рентгеновское, которое искусственно получено в специальных устройствах. Таким образом, отличия действия разных видов излучения заключается лишь в плотности распределения энергии.
Наиболее важной количественной характеристикой радиоактивного вещества является его активность - количество ядерных превращений за единицу времени. Масса радиоактивного вещества не является мерой радиоактивности. В системе современных единиц измерения единицей радиоактивности есть Беккерель(Бк) - один распад за секунду. В связи с тем, что во всех документах Украины из социальной защиты пострадавших использована внесистемная единица - кюри, иногда необходимо привести кюри к беккереля. 1 Бк =2,7 х 10-11 Ки.
Экспозиционная доза - количественная характеристика поля ионизирующего излучения, которое характеризует ионизационный эффект излучения в воздухе. Это мера потенциальной опасности облучения.
Поглощенная доза - количество энергии, которая поглощена единицей массы облучаемого вещества.
Необходимо использовать современные(системные) единицы для измерения экспозиционной дозы - кулон на килограмм вместо рентгена, поглощенной дозы - грей вместо рада, эквивалентной дозы - зиверт вместо бэра, однако понимая значение старых единиц и возможность взаимного пересчета.
Высокая биологическая активность ионизирующего излучения может стать причиной тяжелых изменений в организме вплоть до гибели. Доза 10 Зв и выше – безусловно, смертельная для всех млекопитающих и для человека в том числе, при этом следует помнить, что смерть 50% облученных людей может наступить уже при дозе больше 5 Зв при отсутствии адекватной медицинской помощи. Интересно, что дозе 10 Зв отвечает такое количество тепловой энергии, которая способна нагреть организм человека на 0,001 градусы, эта доза облучения приводит к ионизации лишь одной десятимиллионной судьбы молекул организма. В этом случае действие зависит не столько от количества энергии, сколько от ее качества. В чем причина болезни или смерти при облучении?
Повреждение биологически важных структур клетки на физико-химическом этапе действия радиации реализуется двумя путями:
1) Прямым - за счет ионизации и возбуждения молекул тканей и органов с повреждением молекулярных связей и образованием свободных радикалов водного и органического происхождения;
2) Не прямым - за счет окисления свободными радикалами других молекул, что энергию непосредственно не поглощали.
Эти процессы ведут к нарушениям метаболизма и функций как на молекулярном и клеточном уровне, так и на уровне органов и организма. Известно, что чувствительность биологических объектов к действию ионизирующих излучений реализуется на уровне клетки, то есть той основе биологической организации, где реализуется эффект поглощенной дозы.
Радиочувствительность организма - определяется радиочувствительностью тканей, органов и систем, но не может рассматриваться как их сумма. Степень радиочувствительности тканей прямо пропорциональная к пролиферативной активности и обратно пропорциональная к степени дифференцированной, то есть радиочувствительность тканей зависит от их зрелости. Другим фактором, который обусловливает радиочувствительность, является так называемый «кислородный эффект», связку с тем, что присутствие кислорода увеличивает количество свободных радикалов. В свою очередь, биологические последствия лучевого влияния уменьшаются при снижении парциального давления кислорода. Таким образом, биологические эффекты облучения наиболее тяжелые в тканях со значительным кровоснабжением как за счет водной части крови, которая является источником свободных радикалов, так и за счет кислорода, который транспортируется кровью. Наиболее чувствительные низкодифференцированные ткани(костный мозг, лимфоидная ткань), менее всего - клетки с высокой дифференцированностью (нервная).
Органы, что наиболее радиочувствительные при внешнем облучении, или те, что накапливают наибольшее количество радионуклидов в случае инкорпорации, называются критическими.
Обратите внимание на развитие во времени стадий лучевого поражения.
Облучение клеток млекопитающих вызывает такие эффекты как: 1) гибель клетки после аномального митоза; 2) гибель клетки к митозу(в интерфазе); 3) аномальный митоз с возобновлением; 4) аномальный сублетальный митоз с фиксацией повреждения и проч. Клетки наиболее уязвимые в митозе, наименее - в период синтеза ДНК. Значительное количество радиационных повреждений возобновляется.
Важно помнить о влиянии основных инкорпорированных радионуклидов на организм человека с учетом того обстоятельства, что невозможная защита порою, экраном, расстоянием и активностью, которые используются для защиты от внешнего облучения. В связи с химической близостью цезия и калия идентичностью моделей их поведения в организме при поступлении в организм любым путем цезий растворяется в биологических жидкостях, почти равномерно распределяется в организме. Эффективный период полувыведения его из организма представляет от 70 до 110 дней, выводится через почки.Цезий - 137 имеет период полураспада 30 лет. Стронций - 90 имеет физический период полураспада 28 лет, а эффективный период полураспада представляет 15 лет. Модель поведения стронция в организме близка к модели кальция. При поступлении через рот 25% стронция адсорбируется межклеточной жидкостью и приблизительно половина этого количества откладывается в костях. Стронций излучает бета-частицы и дочерние нуклиды и облучает костную ткань и костный мозг. Период полураспада йода - 131 представляет 8 суток, а эффективный период его полувыведения - 1 неделю. При угрозе поступления в организм радиоактивного йода необходимое назначение йодида калия 0.25 г/сутки на протяжении 7-10 дней или прием 2-4 капель 5% раствора йода спиртового 1 раз в сутки на протяжении 1 недели.
В общем виде последствия влияния ионизирующей радиации на организм человека могут быть представлены в виде трех групп эффектов.
1. непосредственные, которые называются соматическими, носят не стохастический(обязательный) характер и обусловленные(детерминированные) величиной дозы. То есть, будут эти последствия или нет, будет их ход тяжелым или легким, полностью зависит от величины дозы. К ним принадлежит острая лучевая болезнь(ОЛБ), хроническая лучевая болезнь(ХЛБ) и локальные лучевые поражения.
2. отдаленные, что представлены: а) соматика-стохастичными(не детерминированными) эффектами, развитие которых возможно с определенной мерой достоверности, но для этого необходимо обследование большой популяции на протяжении определенного времени. К этим эффектам принадлежат лейкозы, опухоли и сокращения длительности жизни за счет болезней, связь которых с облучением не очевидна, но может быть прослежен с учетом механизмов повреждающего действия радиации (это болезни, в основе которых лежат явления гипофункции разных органов и систем, склероза и эндокринной недостаточности); б) генетическими эффектами в виде доминантных и рецессивных генных мутаций и хромосомных аберраций.
Основными факторами, которые обусловливают тяжесть лучевых поражений, являются, :
А) доза облучения;
Б) время, на протяжении которого накопляется доза;
В) характер облучения - фракционировав во времени или не прерывное;
Г) локализация источника облучения - опаснее является внутреннее облучение, потому что отсутствующая возможность защиты активностью, временем, экраном, расстоянием, которое используется при защите от внешнего облучения;
Д) вид ІВ. Для внешнего облучения наиболее опасным является гамма-излучение, для внутреннего - альфа-излучение;
Е) объем облученных тканей. Облучение всего организма на много более опасно, чем облучение любой его части (безусловно смертельная доза для млекопитающих при облучении целого организма - 10Зв);
Ж) имеет значение возраст человека (наиболее уязвимые дети, в которых радиация тормозит анаболизм, и старые люди, в которых радиация прогрессирует катаболизм).
Для контроля качества самостоятельной подготовки решите несколько задач с использованием граф логической структуры.
Тест 1
Ликвидатор последствий аварии на ЧАЭС подвергался влиянию ионизирующего облучения. Доза облучения, полученного им, устанавливалась, прежде всего:
А. Временем пребывание в зоне радиационного влияния
В. Ионизирующим свойством облучения.
С. Содержанием радионуклидов на месте облучения.
D. Состоянием здоровья потерпевшего на момент облучения.
Е. Количеством радионуклидов попавшим в организм.
Тест 2
Вследствие аварии на ЧАЭС в окружающую среду попал целый спектр радиоактивных веществ. Главным дозообразуючим радионуклидом при внутреннем облучении, в раннем пост аварийном периоде есть:
А. Йод.
В. Цезий.
С. Стронций.
D. Полоний.
Е. Рубидий.
Тест 3
При проведении диспансерного обзора у ликвидатора последствий аварии на ЧАЭС выявленные нарушения со стороны ССС и ЦНС, которые развились вследствие облучения. Радиационно-индуктируемый эффект это:
А. Лучевое повреждение организма случилось вследствие чрезмерных доз ионизирующей радиации.
В. Взаимодействие ядерных облучений с живым веществом
С. Сумма облучений, которые получает мужчина от естественных техногенных источников радиации.
Е. Поглощённая доза ионизирующего облучения.
Тест 4
У ликвидатора последствий аварии на ЧАЭС имеется угроза инкорпорации радиоактивного йода. Какие наиболее эффективные средства защиты надо использовать:
А. Время, расстояние, экран.
В. Никаких.
С. Увеличения оксигенации организма.
D. Детоксикация организма.
Е. Снижения радиочувствительности тканей организма.
Тест 5
В медицине с целью лечения и диагностики широко используется ионизирующее излучение, которое есть, :
А. Суммой излучений, которые получает человек от источников радиации .
В. Потоком частей и (или) квантов электромагнитного излучения, взаимодействие которого с веществом приводит к ионизации и возбуждению его атомов и молекул.
С. Космическое излучение, которое приходит к нам из глубин Вселенной, а также от Солнца, вследствие солнечной вспышки.
D. Струя частей или струя ядер гелия
Е. Самовольный распад атомных ядер, сопровождающийся выпусканием чисток или электромагнитного излучения
Тест 6
При выполнении работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС оператор станции поглотил некоторое количество энергии ионизирующего излучения, чувствительность клеток прямо зависит от:
А. Скорости радиоактивного распада радионуклида
В. Их возможности к размножению в данный момент времени
С. Тропностью радионуклидов к некоторым органам и тканям.
D. Мощности потока электронов или позитронов
Е. Типа радиоактивного излучения.
Тест 7
Рентгенолог А., 40 лет, при прохождении профосмотра жалуется на периодическую головную боль, повышенную утомляемость, снижение работоспособности, ухудшения памяти. Если это состояние связано с влиянием ионизирующего излучения, тогда в основе его заключается:
А. Разрыв химических связей с образованием высокоактивных в химическом отношении соединений - свободных радикалов, а именно ионов.
В. Самовольное превращение одних атомных ядер в другие.0
С. Болезненные изменения в организме человека, возникающие под влиянием, повреждающих доз ионизирующего излучения.
D.Количество энергии ионизирующих излучений, которые влияют на организм.
Е. Тропность радионуклидов к некоторым органам и тканям.
Тест 8
Больной В., 39 лет, принимал участие в ЛНА на ЧАЭС в июле в 1986 г. После возвращения из зоны ликвидации возникли главная боль, головокружение, боль в эпигастральной области, тошнота. По данным биохимических показателей на протяжении нескольких месяцев сохранялся повышенный уровень окисления перекиси липидов. К проявлениям какого конкретного эффекта относятся изменения лабораторный показателей?
А. Кислородного эффекта
В. Тропность радионуклидов к некоторым органам и тканям
С. Ионизирующей возможности излучения
D. Стохастического эффекта
Е. Изменения нормальной процедуры деления клетки
Тест 9
У пострадавшего, который получил дозу общего γ, - облучение 3Гр, через две недели наблюдается уменьшение в периферической крови ее формовых элементов. Чем это вызвано?
А. Задержкой форменных элементов в костном мозге
В. Повышением сроков созревания клеточных элементов
С. Ускорением гибели клеточных элементов периферической крови
Д. Уменьшение сроков жизни формовых элементов периферической крови
Е. Угнетением клеточного кроветворения
Тест 10
Рентгенолог А., 40 лет, при прохождении профосмотра шахтеров обязательным исследованием с целью выявления пневмокониоза, является рентген-диагностика. Какой метод более целесообразен?
А. Рентгеноскопия
В. Флюорография
С. Рентгенография
Д. Цифровая рентгенография
Е. Преимуществ нет
Эталоны ответов : 1А 2А 3В 4А 5В 6В 7А 8А 9Е 10С
Сжатые методические указания к работе на практическом занятии
В начале занятия проводится тестовый контроль исходного уровня знаний-умений студентов(предоставляются тестовые задания). Потом проводится короткий разбор теоретических вопросов согласно темы занятия, после чего каждый студент получает ситуационную задачу, учебную историю болезни. В конце практического занятия проводится заключительный тестовый контроль, рассмотрение результатов самостоятельной работы студентов. Преподаватель объясняет типичные ошибки, отвечает на вопрос студентов, оценивает их работу и подводит итоги занятия. На основе оценивания заключительного тестового задания, с учетом выполнения самостоятельной работы и проверки теоретической базы путем опроса выставляются две оценки за тему: первая оценка - за заключительный тестовый контроль, вторая - за выполнение самостоятельного задания.