Радиационное поражение (лекция на Диагностере)
Статья в разработке.
Ионизирующее излучение (неточное имя радиация) способно выбивать из атомов электроны.
Частицы ионизируют Н2О в клетке, активные свободные радикалы вредят ДНК, РНК и белки.
ИИ родится от рентгеновских или гамма лучей, альфа или бета частиц, нейтрона или протона.
Проникающее ИИ — рентгеновское, гамма и нейтронное, непроникающее ИИ — альфа и бета.
Рисунок. Разные источники ИИ и глубина проникновения
Виды радиационных выбросов
- Устройство рассеивающее излучение;
- Авария промышленная/медицинская;
- Авария на мирном ядерном реакторе;
- Детонация военного ядерного оружия.
Типы радиационного воздействия: облучение, наружная и внутренняя контаминация осадкам
Биопоражение зависит от дозы и мощности дозы, энергии (степень проникновения) и защиты.
Внешнее равномерное гамма-облучение в дозе 0,5-1,0 Гр может вызывать «лучевые реакции».
Острую лучевую болезнь порождают:
- внешнее кратковременное равномерное гамма-нейтрон-облучение в высокой дозе;
- внешнее длинное (3-10 суток) равномерное гамма-бета-облучение в дозе более 1 Гр;
- неравномерное облучение с экранированием отдельных частей тела в высокой дозе;
- прием внутрь адекватной поглощенной дозы инкорпорированных радионуклидов;
- при локальном действии любой радиации бывают местные радиационные реакции.
Хроническая лучевая болезнь от долгого неполного облучения в суммарной дозе выше 1,5-2,0 Гр.
Острая лучевая болезнь
ОЛБ — клеточнотканная травма, в основе которой лежит прямое воздействие ИИ на биосубстрат.
Чем выше суммарная доза облучения, тем тяжелее болезнь; чувствительность органов высокая:
- среди тканей состоящих из активно пролиферирующих клеток;
- в стволовых клетках от большого потенциала будущих делений;
- при низкой ступени морфофункциональной дифференцировки.
Прежде других страдают активно делящиеся ткани — кровяные клетки, эпителий ЖКТ и кожа.
ОЛБ — это главная причина смерти в первые 60 дней после события; составлена субсиндромами.
Субсиндромы: костномозговой, гастроинтестинальный, кардиоваскулярный, неврологический.
На коже в первые дни транзиторная эритема; дальше вторичная эритема с волдырями и язвами.
В костном мозге и лимфатических органах бывает гибель любых стволовых клеток всех ростков.
Панцитопения, следующие кровотечение и сепсис часто причиняют смерть в раннее время ОЛБ.
Угнетение иммунной реактивности преследует инфекционные осложнения спустя 2-3 недели.
В ЖКТ мишенью являются стволовые клетки слизистого слоя и лимфоциты пейеровых бляшек.
Нарушение ЖКТ — лучевой стоматит и энтерит, диарея, водно-электролитные нарушения и пр.
У больного ОЛБ наступает сильное обезвоживание организма, тошнота, рвота, боль в кишечнике.
Без лечения чаще всего пациент умирает от генерализованной инфекции в течение двух недель.
Злокачественные признаки: пульмонит, нарушения функции ССС, отек мозга и энцефаломиелоз.
Острый лучевой пульмонит с летальным исходом от гипоксической комы в течение 2-4 недели.
Кардиоваскулярные и неврологические симптомы проявляются при крайней степени облучения.
Скоро видны ожог кожи, лихорадка, атаксия, спутанное сознание, гипотония, повышенное ВЧД.
На вскрытие мозговые очаги кровоизлияния и некроза, отек белого вещества и демиелинизация.
Три стадии ОЛБ:
- период формирования:
- первичная реакция — рвота, астения, головная боль, нарушение работы сердца и ЦНС;
- скрытая фаза — тошнота, астения, раны плохо затягиваются, высокий риск инфекции;
- разгар явления болезни — прогрессируют субсиндромы, требуется наблюдение и уход;
- раннее восстановление — эпителий ЖКТ и составные части крови приходят в норму.
- период восстановления – полное восстановление может затянуться на годы;
- период исходов и последствий – определяется дозой лучевого поражения.
В ранние часы степень радиационного действия узнают по желудочно-кишечным признакам.
Важно документировать первые симптомы — чем больше доза, тем раньше первичная реакция.
Таблица. Тяжесть проявления первичной реакции
| Рвота
|
Косвенные признаки | |||||
| Слабость | Головная боль | Сознание | Температура | Гиперемия кожи | ||
| Легкая | Однажды, спустя 3 ч | Легкая | Краткая | Ясное | N | Легкая |
| Средняя | >2 раз, спустя 1-3 ч | Умеренная | Умеренная | Ясное | Субфебрильная | Умеренная |
| Тяжелая | >2 раз, спустя ½-1 ч | Сильная | Сильная | Ясное | Субфебрильная | Сильная |
| Крайняя | Непрерывно, спустя <½ ч | Резкая | Упорная | Спутанное | 38-39°С | Резкая |
Таблица. Стандартная сортировка при лучевой травме
| Радиационное поражение маловероятно | отсутствуют тошнота, рвота, диарея |
| Радиационное поражение вероятно | имеется первичная реакция |
| Тяжелая лучевая травма | гипертермия, гипотензия, быстрая эритема, дисфункции ЦНС |
Таблица. Чернобыльская сортировка при лучевой травме
| I степень | II степень | III степень | IV степень | |
| Первичная реакция спустя | >3 часов | 1-3 часа | ½-1 часа | <½ часа |
| Лимфоциты на 3-6 день, (x1000/мл) | 600-1000 | 300-500 | 100-200 | <100 |
| Ожог кожи | незначительный | незначительный | тяжелый | 40-90% |
| Энтерит | есть | на 7-9 день | ||
| Суммарная доза, Гр | 1-2 | 2-4 | 4,2-6,3 | >6-12 |
| Выживание | вероятно | возможно | при лечении | невероятно |
Таблица. Суммарная доза облучения от симптомов ОЛБ
| Симптомы ОЛБ | Доза, Гр |
| нет | 0,05-0,25 |
| нет или небольшое снижение лейкоцитов и тромбоцитов | 0,50-0,75 |
| До 20% имеют тошноту, рвоту; легкая депрессия лейкоцитов и тромбоцитов | 0,75-1,25 |
| Первичная реакция средняя; лимфоциты падают на 50% за 48 часов | 1,25-2,0 |
| Первичная реакция тяжелая; лимфоциты падают на 75% за 48 часов; 50% летальность | 2,5-3,5 |
| Ведущий гастроинтестинальный синдром; большинство умирает в течение 2-х недель | 5+ |
| Гастроинтестинальные, дыхательные и другие синдромы; смерть в течение 24-72 часов | 50+ |
Таблица. Степень тяжести ОЛБ в диапазоне доз от 1 до 10 Гр
| Тяжесть острой лучевой болезни | Доза, Гр |
| I (легкой) степени | 1-2 |
| II (средней) степени | 2-4 |
| III (тяжелой) степени | 4-6 |
| IV (крайне тяжелой) степени | 6+ |
Таблица. Исходы и последствия ОЛБ разной степени тяжести
| I (легкой) степени | II (средней) степени | III (тяжелой) степени | IV (крайней) степени | |
| Смертность | нет | нечастая | 40-50%, | 90-100% |
| Восстановление | полное | неполное
с функциональными дефектами |
неполное
с органическими дефектами |
— |
| Срок | спустя 2-3 месяца | спустя 3-4 месяца | спустя 1-3 года | — |
Таблица. Форма ОЛБ определяется ведущим синдромом
| Форма ОЛБ | Ведущий синдром | Доза, Гр |
| Костномозговая (гематологическая) | поражение кроветворения | от 1,0 до 10 |
| Кишечная | поражение желудочно-кишечного тракта | от 10 до 20 |
| Токсемическая (сосудистая) | тяжелые гемодинамические нарушения | от 20 до 80 |
| Церебральная | поражение центральной нервной системы | от 50 до 80 |
Таблица. Лимфоциты через 24-48 часов после облучения
| Абсолютное количество лимфоцитов, (x1000/мл) | Доза, Гр |
| 3.0 | <0.25 |
| 1.2-2.0 | 1-2 |
| 0.4-1. 2 | 2.0-3.5 |
| 0.1-0.4 | 3.5-5.5 |
| <0.1 | >5.5 |
Таблица. Органные поражения зависят от дозы облучения
| Клинический синдром | Доза, Гр |
| Первичные признаки цитопении | 0,5-1 |
| Агранулоцитоз | 2+ |
| Астенические явления | 1-2 |
| Инфекционные осложнения, кровоточивость | 2-6 |
| Общая интоксикация, лихорадка, гипотония | 6+ |
| Эпиляция: | |
| начальная | 2,5-3 |
| постоянная | 7+ |
| Язвы и некрозы слизистых оболочек | 5+ |
| Кишечный энтерит | 8-10 |
| Поражение кожи: | |
| эритема (начальная и поздняя) | 8-10 |
| сухой радиоэпидермит | от 10 до 16 |
| эксудативный радиоэпидермит | от 16 до 25 |
| язвенно-некротический дермит | 25+ |
При наступившей панэпидемии короновирусной COVID-19 пневмонии запрос на статью вырос.
Неравномерное облучение — если перепад доз для различных участков тела 2,5-3 раза.
Виды неравномерного облучения:
Общее неравномерное облучение: из-за ослабления проникающего излучения по глубине.
Местное облучение: из-за защиты остальных частей или при прицельном радиационном воздействие.
«Критический орган» — ткань или система, ответственные за исход при лучевом поражении.
При больших дозах (>10 Гр) критическими могут оказаться разные органы и системы организма.
Критический орган от слабо проникающих излучений (бета-частицы, рентген малых энергий) – кожа.
Площадь и степень ожогового поражения кожи определяют исход радиационного поражения.
Хроническая лучевая болезнь
Хроническая лучевая болезнь развивается при длительном облучении организма в малых дозах.
ХЛБ приходит при интенсивности излучения 0,001-0,005 Гр/сут после суммарной дозы 1,5 Гр и выше.
ХЛБ представляет собой заболевание всего организма с поражением различных систем и органов.
Фазы течения ХЛБ:
Период формирования – накопление основной пороговой дозы; формируются клинические признаки;
Период восстановления — при прекращении облучения; преобладают репаративные процессы.
Период последствий — длится долго; проявляться в виде неопухолевых или опухолевых эффектов.
Стадии хронической лучевой болезни
1 стадия функциональных изменений — легкие симптомы проходят без следов, от прекращения ИИ.
2 стадия переход в органические нарушения — усугубление ВСД, угнетением гемопоэза, геморрагии.
3 стадия необратимых процессов – потеря способности регенерации, дистрофия систем органов.
Местные лучевые реакции кожи
Возникают в результате многократного воздействия ионизирующих излучений на кожные покровы.
Клиническое течение лучевых реакций в отличие от лучевых ожогов носит преходящий характер.
В отдаленное время нарушена трофика облученных тканей, степень зависит от поглощенной дозы.
Три степени реакций кожи на облучение
При наступившей панэпидемии короновирусной COVID-19 пневмонии запрос на статью вырос.
I степень – стойкая эритема – суммарных доза рентген 7-8 Гр или гамма-облучения 12-15.
Однократное ИИ создающее в ростковом слое кожи поглощенную дозу 8 Гр вызывает лучевые ожоги.
II степень – сухой эпидермит – суммарной доза рентген до 25 Гр или гамма-облучения до 45 Гр
Указанные дозы являются предельно допустимыми дозами на кожу.
III степень – влажный эпидермит – суммарная доза ИИ превышает предельно допустимые.
Воздействие ИИ на легкие
При воздействии ИИ вовлекаются легкие, повреждение пропорционально мощности дозы и времени.
Половина больных раком легких получат лучевую терапию отдельно и в сочетании с химиотерапией.
Радиационно-индуцированная болезнь легких (RILD) часто встречается от лечебного облучения.
Клинические проявления могут не возникнуть, если ущерб невелик или проявляются спустя время.
Бывают бессимптомными или иметь одышку, а в тяжелых случаях до хронического легочного сердца.
Выделяют раннюю и позднюю фазу RILD:
При наступившей панэпидемии короновирусной COVID-19 пневмонии запрос на статью вырос.
Ранняя фаза РИБЛ – от дозы ИИ более 40 Гр через 4-12 недель после лечения и длится до 6 месяцев.
Развивается лучевой пневмонит (воспаленние) — повышенная проницаемость капилляров, отек альвеолярно-капиллярного пространство, экссудация белкового материала в альвеолы, инфильтрация воспалительных клеток и десквамация эпителиальных клеток.
На КТ определяются очаги по типу «матового стекла» и воздушное пространство укрепление.
Дополнительные изменения
- по типу «булыжной мостовой» — на фоне «матового стекла» тонкие нити непрозрачности;
- обратный знак гало — центральный очаг «матового стекла» окружен более консолидированной тканью;
- ипсилатеральный плевральный выпот и ателектаз.
Поздняя фаза — легочный фиброз, развивается через 6-12 месяцев после РТ, стабилизируется в течение 2 лет.
Пролиферация фибробластов, утолщение альвеолярных перегородок и сосудистый склероз.
КТ: зоны склероза с воздушными-бронхограммами, тракционный бронхоэктаз, архитектурные искажения, линейное рубцевание и потеря объема.
Плевральные выпоты часто видели на КТ примерно через 6 месяцев после терапии.
В нормально аэрированном легком воздух вызывающие полное отражение ультразвукового луча.
Единственной обнаруживаемой структурой является плевра — гиперэхогенной горизонтальной линии.
Под линией плевры — равномерный фон, с горизонтальными А-линиями (зеркальный артефакт).
Интерстициальные заболевания (то есть отек, фиброз) характеризуются утолщением субплеврального
межлопаточные перегородки и альвеолы все еще заполнены воздухом, что вызывает артефакты реверберации названные B-линии.
Если содержание воздуха уменьшается и плотность легких увеличивается (из-за наличия экссудата,
транссудат, коллаген, кровь и т. д.) акустическое несоответствие между легким и окружающие ткани опускаются, и ультразвуковой луч может частично отражаться при более глубоком зоны.
B+-линия считаются УЗ-признаком легочного интерстициального синдрома, и их количество увеличивается вместе с уменьшением содержания воздуха.
Расстояние между каждой из двух соседних B-линий коррелирует с серьезностью болезни.
Консолидация (пневмония, инфаркты, ушибы, ателектаз) — снижение содержания воздуха из-за увеличения жидкости и клеточности, определяет уменьшение акустического импеданса между паренхимой легкого и мягкими тканями грудной клетки стены.
Задача. Линия плевры утолщена, B+-линии не сливаются. Интерстициальный синдром средней степени.
Задача. (1 месяц) Слияния B-линий, признаки интерстициального повреждения, в то время как на правой стороне присутствуют нормальные области легких с регулярными A-линиями
Задача. (2 месяца) Прогрессирование интерстициального повреждения с диффузными линиями В всех областей легких, подверженных воздействию RT.
Задача. (3 месяца) Появление плеврального выпота и широкой консолидации в н/3 заднего отдела правого легкого.