Глава 10. Лабораторная диагностика лучевых поражений

10.1. Классификация радиационных поражений

С момента открытия явления радиоактивности в конце XIX в. человечество накопило достаточный опыт наблюдения за воздействием ионизирующих излучений (ИИ) на организм человека и биологические системы. Интерес к биологическому воздействию ИИ резко возрос в связи с практическим использованием их для нужд человечества. Это связано не только с развитием ядерной энергетики, но и с испытанием и практическим применением ядерного оружия. При этом следует помнить, что помимо антропогенных источников существуют еще и естественные источники ИИ, к которым относятся космические лучи и радиоактивные вещества земной коры. В свою очередь, к антропогенным относятся источники излучения, возникающие при испытании и применении ядерного оружия, многочисленные в настоящее время медицинские источники — рентгеновские установки, линейные ускорители, гамма-установки, протонные медицинские комплексы и радиохирургические установки для лечения онкологических заболеваний.

В течение всего периода активного использования различных источников ИИ регистрируют возникновение радиационных аварий, в результате которых пострадало значительное число людей по всему миру. Наиболее тяжелые аварии произошли в 50–80-е годы прошлого столетия. При этом данные дозиметрии были либо весьма скудными, либо отсутствовали вовсе. В настоящее время профессиональное облучение затрагивает порядка 23 млн человек. Из них около 13 млн подвергается профессиональному облучению от естественных источников, а 9,8 млн — от антропогенных источников. Наибольший спектр специалистов, подвергающихся профессиональному облучению, составляют медицинские работники (75%) [6]. В связи с этим с медицинской и социальной точек зрения подтверждение факта повышенного облучения и определение величины аварийной дозы для установления причинной связи нарушений состояния здоровья с перенесенным в прошлом радиационным воздействием до настоящего времени остается актуальной задачей.

Основной проблемой в диагностике поражения ИИ в остром периоде является установление факта облучения и определение дозовых параметров лучевого компонента. Установление факта лучевого поражения осуществляется на основании данных анамнеза (нахождение пострадавшего в зоне действия поражающих факторов ядерного взрыва или радиационной катастрофы), данных физической и биологической дозиметрии, в частности времени появления и выраженности симптомов первичной реакции, особенно рвоты, далее диагноз уточняется по динамике гематологических показателей (лимфопения, лейкопения).

Формирующаяся в результате воздействия на организм ИИ лучевая патология характеризуется многообразием клинических форм и особенностями развития. В настоящее время единая общепринятая классификация радиационных поражений отсутствует. На рис. 10.1 представлен один из вариантов классификаций радиационных поражений с учетом вида излучения и ряда условий воздействия ИИ (расположение источника относительно тела, характер распределения поглощенной дозы в объеме тела и распределение ее во времени) [14].

Рис. 10.1. Классификация радиационных поражений (по А.Н. Власенко). МЛП — местные лучевые поражения; ОЛБ — острая лучевая болезнь; СЛП — сочетанные лучевые поражения; ХЛБ — хроническая лучевая болезнь

Биологическое действие ИИ рассматривается как совокупность молекулярных, биохимических, структурных, физиологических, генетических и других изменений в клетках, тканях и организме, возникающих под действием облучения. Наиболее серь­езными последствиями биологического действия ИИ являются острая лучевая болезнь и ­отдаленные последствия облучения (канцерогенез, мутагенез и пр.).

Ионизирующие излучения — это излучения, вызывающие при взаимодействии с веществом ионизацию и возбуждение его атомов и молекул. Различают:

• α-излучение — поток положительно заряженных α-частиц, испускаемых при ядерных превращениях;
• β-излучение — поток β-частиц (отрицательно заряженных электронов или положительно заряженных позитронов) с непрерывным энергетическим спектром;
• γ-излучение — электромагнитное (фотонное) ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях или аннигиляции частиц;
• рентгеновское излучение — электромагнитное (фотонное) ионизирующее излучение, которое возникает при торможении свободно движущейся заряженной частицы, либо при электронных переходах во внутренних оболочках атома;
• нейтронное излучение — поток незаряженных частиц (нейтронов) с высокой проникающей способностью.

Следует отметить, что энергетические диапазоны рентгеновского излучения и гамма-излучения перекрываются в широкой области энергий. Оба типа излучения являются электромагнитным излучением и при одинаковой энергии фотонов эквивалентны. Энергия фотонов рентгеновского излучения находится между ультрафиолетовым и гамма-излучением (от ~10 эВ до нескольких МэВ), и на шкале электромагнитных волн соответствует длинам волн от ~10² до ~10^–3 нм.

Рентгеновские, γ-лучи и нейтроны обладают высокой проникающей способностью и вызывают поражение всех тканей, лежащих на их пути; α-частицы, вследствие малой проникающей способности, вызывают поражение только при попадании внутрь организма; β-излучение, обладая значительно большей проникающей способностью, чем α-частицы, может поражать кожу и эпителий слизистых оболочек [16].

В зависимости от расположения источника ИИ различают внешнее (дистанционное) облучение, при котором источник излучения находится вне организма и облучает его снаружи, и внутреннее облучение (при попадании радионуклидов внутрь организма с его последующим облучением изнутри).