Рентген (единица измерения)

Эффективная доза

Основная статья: Эффективная доза

Эффективная доза (E) — величина, используемая как мера риска возникновения отдалённых последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учётом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты.

Одни органы и ткани человека более чувствительны к действию радиации, чем другие: например, при одинаковой эквивалентной дозе возникновение рака в лёгких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения разных органов и тканей следует учитывать с разным коэффициентом, который называется взвешивающим коэффициентом ткани. Умножив значение эквивалентной дозы на соответствующий взвешивающий коэффициент и просуммировав по всем тканям и органам, получим эффективную дозу, отражающую суммарный эффект для организма. Взвешивающие коэффициенты устанавливают эмпирически и рассчитывают таким образом, чтобы их сумма для всего организма составляла единицу.

Единицы измерения эффективной дозы совпадают с единицами измерения эквивалентной дозы. Она также измеряется в зивертах или бэрах.

Ожидаемая эффективная доза E(τ) — доза внутреннего облучения от поступивших в организм человека радионуклидов. Время облучения человека такими радионуклидами определяется периодами их полураспада и биологического удержания в организме и может составлять многие месяцы и даже годы. Для целей регулирования полный период накопления дозы устанавливается равным 50 лет для взрослого человека или, если оценивается доза для детей, до достижения 70 лет. При оценке годовой дозы ожидаемая эффективная доза суммируется с эффективной дозой от внешнего облучения за этот же период.

Эффективная и эквивалентная дозы — это нормируемые величины, то есть, величины, являющиеся мерой ущерба (вреда) от воздействия ионизирующего излучения на человека. К сожалению, они не могут быть непосредственно измерены. Поэтому в практику введены операционные дозиметрические величины, однозначно определяемые через физические характеристики поля излучения в точке, максимально возможно приближенные к нормируемым.
Основной операционной величиной является амбиентный эквивалент дозы (синонимы — эквивалент амбиентной дозы, амбиентная доза).

Амбиентный эквивалент дозы Н*(d) — эквивалент дозы, который был создан в шаровом фантоме МКРЕ (международной комиссии по радиационным единицам) на глубине d (мм) от поверхности по диаметру, параллельному направлению излучения, в поле излучения, идентичном рассматриваемому по составу, флюенсу и энергетическому распределению, но мононаправленном и однородном, то есть амбиентный эквивалент дозы Н*(d) — это доза, которую получил бы человек, если бы он находился на месте, где проводится измерение.
Единица амбиентного эквивалента дозы — зиверт (Зв).

Что безопаснее: рентген или КТ?

Рентген безопаснее для здоровья, но ценность КТ как диагностического метода намного выше. КТ позволяет получить информацию о состоянии костей, мягких тканей и кровеносных сосудов в трехмерной проекции. Компьютерная томография – это метод неинвазивного исследования внутренних органов человека, при котором используется рентгеновское излучение. Однако, в отличие от рентгенографии, дозы облучения при проведении КТ намного выше из-за многократного сканирования.

КТ позволяет добиться объемного изображения благодаря устройству аппарата: источником лучей служит контур в виде буквы С, внутри которого расположена кушетка для пациента. Это позволяет выполнить серию снимков органов с разных ракурсов, которые обрабатываются компьютером и составляют трехмерное изображение. Кроме того, врач имеет возможность посмотреть поперечный «срез» органа, который, в зависимости от настроек аппарата, может достигать толщины всего в 1 мм.

Подсчитано, что примерно 0,4 процента случаев рака вызваны КТ. Некоторые ученые ожидают, что этот уровень будет расти параллельно с более широким использованием КТ в медицинских процедурах. Специалисты оценивают риск развития рака от прохождения одной процедуры КТ как 1:2000.

В чем заключается отличие рентгеновского излучения?

Если обычные световые лучи наша кожа отражает или поглощает, то рентгеновские буквально насквозь пронизывают наше тело. Рентгеновский аппарат осуществляет лучевое облучение тех участков тела, которые необходимо исследовать, и при помощи специального детектора фиксирует их на противоположной стороне. Такой метод исследования называется рентгенографией, а полученное при этом изображение в черно-белых тонах — рентгенограммой. Вследствие поглощения рентгеновских лучей плотными структурами исследуемых участков, они появляются на рентгенограмме в белом цвете. Структуры же, имеющие низкую плотность, пропуская через себя лучи, отражаются на снимке черными либо серыми участками.

Другим методом обследования является рентгеноскопический, при котором на экране монитора можно визуально увидеть состояние исследуемого внутреннего – снимки в этом случае не предусмотрены.

Часта доза рентгеновского облучения минимальна.

Для получения точного результата при исследовании, пациенту следует четко следовать всем указаниям специалиста, проводящего процедуру. Повторные, тем более – частые манипуляции могут оказаться вредными для здоровья.

Статистика утверждает, что при постановке каждого седьмого диагноза принимает участие рентген. Его назначают при болезнях сердца, желудочных, легочных заболеваниях, вывихах, переломах и других недугах, так или иначе связанных с внутренними органами человека.

На рентгеновском снимке можно не только удостовериться в наличии конкретного заболевания либо опровергнуть имеющиеся предположения, но и визуально разглядеть степень поражения различных органов и участков, определить необходимость в незамедлительном хирургическом вмешательстве.

Что такое ЭЭД?

ЭЭД (эффективная эквивалентная доза при рентгене)- это величина радиационной безопасности, обозначающая допустимую меру, после преодоления которой могут наступить нежелательные последствия облучения для организма пациента.

У людей разные части тела по-разному реагируют на воздействие рентгеновских лучей. Соответственно, чем больше тот или иной орган восприимчив к излучению, тем выше риск развития патологий.

Коэффициенты восприимчивости органа к излучению:

• щитовидная железа – 0,03;
• красный костный мозг – 0,12;
• молочная железа – 0,15;
• яичники и семенники – 0,25;
• другие органы – 0,06.

Первичное действие рентгеновского излучения на ткани организма

Процесс специфического биологического взаимодействия излучения с тканями живого организма делится на несколько этапов и завершается повреждением тканей:

1. Первичное действие рентгеновского излучения на ткани организма проявляется через возбуждение и ионизацию молекул, в процессе которого появляются свободные радикалы. В другом случае может случиться эффект химического превращение воды, продукты которого провоцируют появление химической реакции с молекулами биологической системы. Первичные процессы не провоцируют развитие существенных патологических процессов.
2. Вредное воздействие происходит на втором этапе, когда осуществляется разрыв связей внутри сложных органических структур (белковые SH-группы, ненасыщенные связи в липидах, хромофорные основания азотистых групп ДНК).

Норма облучения рентгеном в год

В исследованиях Международной комиссии по радиационной защите была рассчитана общая доза излучения, которую человек получает за год. Нельзя допускать, чтобы этот показатель был больше 10 мЗв/год. Норма фактического облучения в год с учётом всех внешних приборов должна составлять не более 2-3 мЗв/год.

Через какое время можно делать рентген второй раз?

Единого ответа нет, так как этот вопрос является сугубо индивидуальным и решается лечащим врачом. Зависит данный параметр от состояния здоровья пациента и показаний к этому виду обследования.

Профилактического обследования лёгких рекомендуется делать не чаще, чем раз в полгода.

Что показывает рентген при коронавирусе?

Легкие — орган, который поражает новый вид коронавирусной инфекции. До сих пор не ясно, вызывает ли COVID-19 воспаление легких, или это схожий, но более разрушительный процесс. Повреждения легочной ткани сопоставимы с воздействием атипичной пневмонии и ближневосточного респираторного синдрома.

Изменения в органах грудной клетки хорошо видны на рентген-снимках

Рентгенологи при расшифровке исследований уделяют особое внимание совокупности признаков, характерных для зараженных коронавирусом:

• интерстициальное (воспалительное), чаще двустороннее, поражение легких;
• усиление легочного рисунка;
• скопление жидкости;
• узловые затемнения воздушных путей;
• уплотнения;
• синдром «матового стекла» и «булыжниковой мостовой»;
• периферическая локализация — дальше от сердца, ближе к грудной клетке.

Где можно пройти обследование

Чтобы выполнить процедуру рентгена легких, можно обратиться в любое медицинское учреждение. Рентген-аппаратами оснащены как государственные больницы, так и частные клиники. Процедура проводится в специально оборудованном кабинете, стены и двери которого дополнительно усилены для предотвращения проникновения сквозь них рентген-излучения. Выдача заключения с расшифровкой результата занимает от 15 минут до часа.

Возможна ли процедура на дому

Рентген легких производится в вертикальном положении, то есть стоя. Некоторые заболевания не позволяют выполнить данное требование. В подобных ситуациях используются мобильные рентгенографы, которые дают возможность проводить обследование больного на дому или в медицинской палате. К категориям таких пациентов относятся следующие:

• со степенью инвалидности;
• престарелые;
• онкобольные;
• с обездвиженными нижними конечностями (гипсом);
• являющиеся нетранспортабельными;
• тяжелые инфекционные больные.

Выезд и обследование на дому проводит специальная бригада врачей. Качество результатов мобильной рентгеновской установки и стационарного обследования не отличаются по своей точности.

Рентгеновское обследование лёгких взрослых – когда делать две проекции

Прицельная рентгенограмма правого лёгкого

Две проекции при рентгеновском обследовании лёгких взрослых нужно делать, когда на прямом снимке рентгенолог видит подозрении на пневмонии или туберкулез. Выполняется процедура также тогда, когда по клиническим данным у пациента существует подозрение на эти болезни. Тогда исследование проводится в двух положениях (переднезаднее и боковое).

Такой подход применяется, чтобы не пропустить небольшой очаг инфильтрации. Его можно не увидеть на прямой рентгенограмме, а на боковой инфильтрат хорошо прослеживается, так как не скрывается за грудиной. Аналогичная ситуация наблюдается при наличии прикорневого отека вблизи корней лёгких.

У взрослых клетки не растут, поэтому риск возникновения мутаций при действии хронических доз ионизирующего излучения минимален. Из-за этого рентгенография используется максимально для своевременной постановки диагноза. Заболевания органов грудной клетки коварны и способны привести к летальному исходу при позднем выявлении.

Описание рентгенограммы легких в прямой и боковой проекции

Приводим пример описания рентгенограммы при пневмонии в двух проекциях врачом-рентгенологом.
На представленной рентгенограмме органов грудной клетки в прямой и боковой проекции визуализируется среднеочаговая инфильтративная тень (до 0,6 см) в области верхушки правого легкого. От нее отходит дорожка к правому корню (за счет лимфангита). На снимке в правой боковой проекции прослеживаются дополнительные мелкоочаговые тени в S1 и S2. Контуры диафрагмы и синусы без патологических изменений. Сердечная тень обычной конфигурации.

Заключение: рентген признаки инфильтративного туберкулеза S1-S2 правого легкого. Рекомендована консультация фтизиатра.

История болезни. Пациент Ж. обратился к терапевту с жалобами на надсадный кашель, который не проходит после приема отхаркивающих средств (бромгексин, амброксол). Выделение мокроты сопровождается прожилками крови.

Аускультативно: хрипы в верхней и нижней доле правого легкого. Общий анализ крови в норме. Биохимическое исследование – увеличение уровня печеночных ферментов (АлАт, АсАт).

Расшифровка рентгенограммы (описано выше) указала на туберкулез. Диагноз подтвержден фтизиатром – инфильтративный туберкулез верхней доли правого легкого.

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.

Как проходит и сколько длится процедура?

Неподвижность во время обследования пациента – важный нюанс диагностики. С этой целью для детей используются специальные подставки и фиксаторы.

Длительность исследования не превышает нескольких секунд. Зачастую делают обзорный снимок в прямой проекции, когда человек располагается передней поверхностью грудной клетки к аппарату. При необходимости он может стоять боком, что требуется для выполнения снимка в боковой проекции.

Основные моменты исследования:

1. Пациенту нужно раздеться выше пояса.
2. Снять металлические украшения.
3. Убрать волосы с исследуемой зоны.
4. Прислониться к аппарату.
5. Сделать вдох и задержать дыхание по команде специалиста.
6. После выполнения снимка дыхание можно восстановить.

Рентгенография в прямой и боковой проекциях

Рентгенография грудной клетки в двух проекциях состоит из прямого и бокового снимков. Прямая рентгенограмма называется еще переднезадней, так как рентгеновские лучи проходят через исследуемый объект (грудная полость пациента) в переднезаднем направлении.

При любом обследовании лёгких рентгенограмма в прямой проекции выполняется всегда. Снимок в боковом положении выполняется по желанию рентгенолога.

Какие тени показывает прямой снимок органов грудной клетки:

– Повышение воздушности легочных полей при эмфиземе;
– Интенсивное затемнение при пневмонии или туберкулезе;
– Нарушение иннервации диафрагмы (релаксация купола);
– Деформация, усиление или сгущение легочного рисунка;
– Расширение сердца;
– Спадение легочной ткани – ателектаз;
– Патология костной и мягкой ткани.

Список рентгенологических синдромов при заболевании обширнее. Про них знает квалифицированный рентгенолог. Авторы описали самые распространенные симптомы легочной патологии.

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.

Чем отличается рентген от флюорографии?

Флюорография и рентген основываются на действии ионизирующего излучения, однако последний позволяет получить более четкий снимок при гораздо меньшей лучевой нагрузке. Флюорография – это скорее профилактическое исследование, так как из-за невысокого качества изображения и маленького размера снимка (11 на 11 см) рассмотреть небольшие патологии на нем трудно. Для уточнения заболевания потом в большинстве случаев все равно назначают рентген.

Во время проведения флюорографии на пленочном оборудовании пациент стоит не перед кассетой с пленкой, как на рентгене, а перед флуоресцирующим экраном. Изображение грудной клетки, появившееся на нем, фотографируется на специальную плёнку. По сути флюорограмма – это аналоговая фотография с экрана. Этот метод диагностики ограничен исследованием органов грудной клетки, в то время как рентген может проводиться для любой части тела.

Появление в современных флюроографах цифрового детектора ионизирующего излучения дало возможность выводить изображение сразу на экран без потери качества. Вместе с этим снизилась и доза облучения, получаемая пациентом при исследовании. Теперь цифровая флюорография – это упрощенный аналог рентгеновского аппарата, предназначенный для диагностики органов грудной клетки. Эффективность цифровой флюорографии на 15% выше по сравнению с пленочной за счет более четкого изображения, но из-за высокой стоимости оборудования эта процедура не так распространена.

Рентгенография назначается только при наличии показаний или для контроля процесса лечения и позволяет получить снимок в натуральную величину. Он может быть обзорным, то есть выполняться в двух проекциях, или прицельным, когда исследуется только определенный участок тела. Следовательно, рентген предпочтительнее флюорографии из-за более высокой точности изображения и сравнительно низкой лучевой нагрузки.

Частота проведения

Максимально допустимая эффективная доза радиации – 15 мЗв в год. Как правило, такую порцию облучения получают только люди, которые нуждаются в регулярном рентгенологическом контроле (после тяжёлых травм). Если же в течение года пациент делает только флюорографию, маммографию и рентген у стоматолога, то он может быть совершенно спокойным, поскольку его лучевая нагрузка не превысит и 1,5 мЗв.

Острая лучевая болезнь может возникнуть только в том случае, если человек однократно получит облучение в дозе – 1000 мЗв. Но если это не ликвидатор на атомной электростанции, то чтобы получить такую лучевую нагрузку, пациент в один день должен сделать 25 тысяч флюорографий и тысячу рентгеновских снимков позвоночника. А это нонсенс.

Те же дозы облучения, которые человек получает при стандартных обследования, даже при условии их повышенного количества не способны оказать заметного отрицательного воздействия на организм. Поэтому рентген можно делать настолько часто, насколько того требуют медицинские показания. Однако этот принцип не распространяется на беременных женщин.

Им рентген противопоказан на любом сроке, особенно в первом триместре, когда происходит закладка всех органов и систем у плода. Если же обстоятельства вынуждают сделать женщине рентген во время вынашивания ребенка (серьезные травмы во время ДТП), то стараются использовать максимальные меры защиты для живота и органов малого таза. Во время кормления грудью женщинам разрешается делать как рентген, так и флюорографию.

При этом, по мнению многих специалистов, ей даже не требуется сцеживать молоко. Флюорографию маленьким детям не делают. Эта процедура допустима с 15-летнего возраста. Что касается рентген-диагностики в педиатрии, то к ней прибегают, но учитывают, что дети обладают повышенной радиочувствительностью к ионизирующему излучению (в среднем в 2–3 раза выше чем взрослые), что создает у них высокий риск возникновения как соматических, так и генетических эффектов облучения.