10 февраля 1923 года умер лауреат Нобелевской премии Вильгельм Конрад Рентген. Столь высокой награды он был удостоен за открытие рентгеновского излучения, без которого невозможно представить современную медицину.
Однако наше отношение к рентгену неоднозначно. С одной стороны, его польза при диагностировании различных заболеваний и при лечении онкологических больных очевидна. С другой стороны, мы опасаемся, что рентгенологические исследования способны нанести вред организму. А узнав, что выдающийся ученый, имевший непосредственный контакт с рентгеновскими излучателями, умер от рака кишечника, и вовсе становимся подозрительными.
Что такое Х-ray
Рентгеновское излучение представляет собой электромагнитные волны в диапазоне частот от 3*1016 до 6*1019 Гц.
Рентгеновские волны генерируются при помощи рентгеновских трубок, в которых поток электронов, испускаемых нагретым катодом, под воздействием мощного электрического поля бомбардирует анод. Анод испускает рентгеновские лучи. При этом «полезную работу» совершает лишь 1% подводимой к трубке энергии. 99% превращается в тепло, которое отводится при помощи системы водяного охлаждения.
Второй способ получения рентгеновских лучей — в ускорителях заряженных частиц — используется не в медицине, а в экспериментальной физике.
Невидимая опасность
Рентгеновское излучение обладает ионизирующим воздействием на вещество, в результате которого молекулы либо теряют несколько электронов, либо приобретают дополнительные. В связи с чем образуются молекулы, обладающие высокой химической активностью. В зависимости от их концентрации (которая определяется интенсивностью облучения) в живых тканях с той или иной скоростью развиваются негативные процессы.
Они способны поражать клетки, подавляя их способность к делению. (Кстати, этот механизм используют при подавлении раковых клеток). Первыми принимают на себя удар клетки лимфоидной ткани, что приводит к ослаблению иммунной системы.
При определенных условиях агрессивные свободные радикалы способны разрушать ДНК-цепочки. При этом мутации, возникающие в половых клетках, передаются по наследству.
При сильных ионизирующих воздействиях развивается лучевая болезнь, а в наиболее тяжелых случаях наступает смерть человека. Однако рентгеновские лучи, к счастью такой разрушительной энергией не обладают. Лучевая болезнь возникает в случае радиоактивного облучения.
Каковы опасные дозы
Величина ионизирующего воздействия измеряется в зивертах — Зв. Один Зв равен 1000 миллизивертов — мЗв.
Смерть в течении 5 суток наступает при получении дозы в 15 Зв (15 000 мЗв).
Через две недели умирает человек, получивший 10 Зв (10 000 мЗв).
7 Зв (7 000 мЗв) — тяжелая форма лучевой болезни, в большинстве случаев приводящая к летальному исходу.
4 Зв (4 000 мЗв) — повреждение костного мозга. У больных, не получающих медицинской помощи, уровень смертности достигает 50%.
3 Зв (3 000 мЗв) — лучевая болезнь средней степени тяжести. Развивается лейкемия. Требуется пересадка костного мозга.
1 Зв (1 000 мЗв) — временное изменение состава крови, недомогание. Состояние нормализуется в течение нескольких дней. Но при этом существует вероятность появления в будущем онкологических заболеваний.
Однако следует учитывать, во-первых, что весь этот ужас имеет место при радиационном облучении. Такие дозы получали во время испытаний ядерных бомб в 50-е годы и при ликвидации Чернобыльской аварии. Во-вторых, к таким тяжелым последствиям приводит получение дозы одномоментно.
Зачем нужны трусы из свинца
Предельно допустимые дозы (ПДД) ионизирующего (читай — рентгеновского) облучения определяются таким образом, чтобы они не приводили к негативным изменениям организма на протяжении 50 лет. При этом под ПДД понимается суммарная доза, полученная организмом за год. Для разных органов ПДД различный.
Для I группы (половые органы и костный мозг) — 50 мЗв.
Для II группы (мышцы, легкие, щитовидная железа, желудочно-кишечный тракт, другие внутренние органы, хрусталик глаза) — 150 мЗв.
Для III группы (кожный покров, костная ткань, кисти рук, предплечья, голени и стопы) — 300 мЗв.
Изучив эти цифры, следует учитывать, что превышение ПДД даже в два раза неминуемо вызовет негативные последствия для организма. Они составлены так, что опираются на вероятность возникновения заболевания при бОльших суммарных годовых дозах ионизирующего облучения. А эта вероятность равна 0,000005.
Что сколько «весит»
Современная медицинская рентгеновская аппаратура в зависимости от исследования того или иного органа с помощью той или иной технологии «подгружает» организм различными дозами.
Практически незаметным для организма является рентгенография зубов — 0,2 мЗв. Цифра абсолютно смешная, если учесть, что естественный фон земли дает человеку за год 2−3 мЗв.
Флюорография, которую каждый должен проходить ежегодно — 0,8 мЗв. Даже при ежемесячной такой процедуре до выработки «ресурса» будет далеко.
Далее мы имеем такие цифры:
Рентгенография грудной клетки — 1,0 мЗв
Рентгенография черепа — 0,12 мЗв
Рентгенография позвоночника — от 0,1 до 2,5 мЗв
Рентгенография таза — 1,8 мЗв
Рентгенография мочевой системы — 3 мЗв
Рентгенография коленного сустава — 0,4 мЗв
Рентгеноскопия отличается от рентгенографии большими значениями доз облучения:
Рентгеноскопия желудка — 7,0 мЗв
Рентгеноскопия кишечника — 15,0 мЗв
Компьютерная томография, также использующая рентгеновские лучи, существенно снижает дозу облучения. При исследовании различных органов коэффициент снижения находится в пределах от 4 до 25 раз.
В случае достижения пациентом ПДД рентгенолог обязан учитывать это обстоятельство при назначении дальнейших рентгенологических исследований. Разумеется, порой гипотетический риск «передозировки» может оказаться ничтожным, если речь идет о борьбе за жизнь пациента.