Доза облучения при рентгене позвоночника

Обзор

Из всех лучевых методов диагностики только три: рентген (в том числе, флюорография), сцинтиграфия и компьютерная томография, потенциально связаны с опасной радиацией — ионизирующим излучением. Рентгеновские лучи способны расщеплять молекулы на составные части, поэтому под их действием возможно разрушение оболочек живых клеток, а также повреждение нуклеиновых кислот ДНК и РНК. Таким образом, вредное воздействие жесткой рентгеновской радиации связано с разрушением клеток и их гибелью, а также повреждением генетического кода и мутациями. В обычных клетках мутации со временем могут стать причиной ракового перерождения, а в половых клетках — повышают вероятность уродств у будущего поколения.

Вредное действие таких видов диагностики как МРТ и УЗИ не доказано. Магнитно-резонансная томография основана на излучении электромагнитных волн, а ультразвуковые исследования — на испускании механических колебаний. Ни то ни другое не связано с ионизирующей радиацией.

Ионизирующее облучение особенно опасно для тканей организма, которые интенсивно обновляются или растут. Поэтому в первую очередь от радиации страдают:

• костный мозг, где происходит образование клеток иммунитета и крови,
• кожа и слизистые оболочки, в том числе, желудочно-кишечного тракта,
• ткани плода у беременной женщины.

Особенно чувствительны к облучению дети всех возрастов, так как уровень обмена веществ и скорость клеточного деления у них гораздо выше, чем у взрослых. Дети постоянно растут, что делает их уязвимыми перед радиацией.

Вместе с тем, рентгеновские методы диагностики: флюорография, рентгенография, рентгеноскопия, сцинтиграфия и компьютерная томография широко используются в медицине. Некоторые из нас подставляются под лучи рентгеновского аппарата по собственной инициативе: дабы не пропустить что-то важное и обнаружить незримую болезнь на самой ранней стадии. Но чаще всего на лучевую диагностику посылает врач. Например, вы приходите в поликлинику, чтобы получить направление на оздоровительный массаж или справку в бассейн, а терапевт отправляет вас на флюорографию. Спрашивается, к чему этот риск? Можно ли как-то измерить «вредность» при рентгене и сопоставить её с необходимостью такого исследования?

Учет доз облучения

По закону, каждое диагностическое исследование, связанное с рентгеновским облучением, должно быть зафиксировано в листе учета дозовых нагрузок, который заполняет врач-рентгенолог и вклеивает в вашу амбулаторную карту. Если вы обследуетесь в больнице, то эти цифры врач должен перенести в выписку.

На практике этот закон мало кто соблюдает. В лучшем случае вы сможете найти дозу, которой вас облучили, в заключении к исследованию. В худшем — вообще никогда не узнаете, сколько энергии получили с незримыми лучами. Однако ваше полное право — потребовать от врача рентгенолога информацию о том, сколько составила «эффективная доза облучения» — именно так называется показатель, по которому оценивают вред от рентгена. Эффективная доза облучения измеряется в милли- или микрозивертах — сокращенно «мЗв» или «мкЗв».

Раньше дозы излучения оценивали по специальным таблицам, где были усредненные цифры. Теперь каждый современный рентгеновский аппарат или компьютерный томограф имеют встроенный дозиметр, который сразу после исследования показывает количество зивертов, полученных вами.

Доза излучения зависит от многих факторов: площади тела, которую облучали, жесткости рентгеновских лучей, расстояния до лучевой трубки и, наконец, технических характеристик самого аппарата, на котором проводилось исследование. Эффективная доза, полученная при исследовании одной и той же области тела, например, грудной клетки, может меняться в два и более раза, поэтому постфактум подсчитать, сколько радиации вы получили можно будет лишь приблизительно. Лучше выяснить это сразу, не покидая кабинета.

Какое обследование самое опасное?

Для сравнения «вредности» различных видов рентгеновской диагностики можно воспользоваться средними показателями эффективных доз, приведенных в таблице. Это данные из методических рекомендаций № 0100/1659-07-26, утвержденных Роспотребнадзором в 2007 году. С каждым годом техника совершенствуется и дозовую нагрузку во время исследований удается постепенно уменьшать. Возможно в клиниках, оборудованных новейшими аппаратами, вы получите меньшую дозу облучения.

Очевидно, что самую высокую лучевую нагрузку можно получить при прохождении рентгеноскопии и компьютерной томографии. В первом случае это связано с длительностью исследования. Рентгеноскопия обычно проводится в течение нескольких минут, а рентгеновский снимок делается за доли секунды. Поэтому при динамичном исследовании вы облучаетесь сильнее. Компьютерная томография предполагает серию снимков: чем больше срезов — тем выше нагрузка, это плата за высокое качество получаемой картинки. Еще выше доза облучения при сцинтиграфии, так как в организм вводятся радиоактивные элементы. Вы можете прочитать подробнее о том, чем отличаются флюорография, рентгенография и другие лучевые методы исследования.

Чтобы уменьшить потенциальный вред от лучевых исследований, существуют средства защиты. Это тяжелые свинцовые фартуки, воротники и пластины, которыми обязательно должен вас снабдить врач или лаборант перед диагностикой. Снизить риск от рентгена или компьютерной томографии можно также, разнеся исследования как можно дальше по времени. Эффект облучения может накапливаться и организму нужно давать срок на восстановление. Пытаться пройти диагностику всего тела за один день неразумно.

Как вывести радиацию после рентгена?

Обычный рентген — это воздействие на тело гамма-излучения, то есть высокоэнергетических электромагнитных колебаний. Как только аппарат выключается, воздействие прекращается, само облучение не накапливается и не собирается в организме, поэтому и выводить ничего не надо. А вот при сцинтиграфии в организм вводят радиоактивные элементы, которые и являются излучателями волн. После процедуры обычно рекомендуется пить больше жидкости, чтобы скорее избавиться от радиации.

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.

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 рентге?