Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Радиационно-гигиенические аспекты лучевой терапии рубцов

г:?., 0. .1 91

МШСГЕРСЙО ЗДРАВ00ХРАНЕШ-Я РСКР ЦЕНТРАЛЬНЫЙ. ¡ШСЕГШ1 УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ВРАЧЕЙ

На правах рукописи УЗЩ 616-003.923-085.849

АКОПОВА Наталья Александровна

РАДИАЦГОШО-ГИГИЕНЙЧЕШЕ АСПЕКТУ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ КЕЯОЩНХ РУБЦОВ '

14.00.07 - гигиена

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

МОСКВА 19 9 2

Работа выполнена в Центральном институте усовершенствования .врачей Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор В.Я.Голиков Официальные оппоненты:

1. Доктор медицинских наук, профессор В.А.Капцов

2. Доктор медицинских наук, профессор П.ПЛярский

Ведущее учреждение: Московская медицинская академия им.И.М.Сеченова

Защита состоится _199 с? г. в и час.

на заседании специализированного совета по защитам диссертаций при Центральном институте усовершенствовании врачей Д 0740403. Москва, Беломорская ул., дом 19 . '

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЦИУ врачей.

Автореферат разослан

Ученый-секретарь

специализированного совета, профессор й.А.Мотынга

I. ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1

Актуальность проблемы. Методы лучевой терапии злокачественных новообразований и неопухолевых заболеваний используются в нашей стране и за рубежом в течение многих лет. Своевременное применение лучевой терапии на разных стадиях'неопухолевого процесса, в том числе при лечение келоидных рубцов дает хорошие клинические результаты. ,

Однако, опубликованные в середине 60-х годов материалы,- посвященные отрицательным последствиям воздействия ионизирующих излучений на организм привели к повышенной насторояенности при использовании лучевой диагностики и терапии. Первым следствием этой насторояенности явился не всегда обоснованный отказ от использования методов лулевой терапии для лечения неопухолевкх заболеваний. В связи с чем возникла острая необходимость проведения радиацяонно-гигиенического исследования по оценке соотношения • "польза-риск". Обширные материалы по этим вопросам при лучевой диагностике накоплены как за рубежом, так и в нашей стрдне, что касается аналогичных исследований применительно к методу лучевой терапии неопухолевых заболеваний, то они представлены крайне скудно.

Нэ отработаны методические подхода к радуационно-гигиеигчесг кой оценке различных методик лучевой терапии. Отсутствие достоверной информации об уровнях облучения и риске отрицательных последствий не позволяет выбрать более щадящие условия и реализовать в полной мере резервы снижения дозовых нагрузок, а следовательно и риска нежелательных последствий облучения.

Таким образом, разработка методических подходов и выполнение исследования по радиационно-гигиенической оценке методик'лучевой терапии неопухолевых заболеваний коли является актульной задачей '

радиацчонной гигиены.

Работа выполнялась в рамках общеинститутской темы 0804:"Разработать нормативные документы по оптимизации радиационной безопасности пациентов и персонала при применении лучевых методов диагностики" .

Цель и задачи работы^ Целью работы явилось обоснование гигиенических требований к системе радиационной безопасности при рентгенотерапии келоидных рубцов, а таксе оценка степени повреждения ' критических структур кожи при ее изолированном облучении.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- определить поглощенные дозы на некоторые крчтические органы пациентов и оценить риск стохастических и нестохастических э<р!)ектов

f

при лечении келоидных рубцов;

- определить поглощенные Дозы на критические структуры кожи, распределение их по глубине кожи, а также оценить степень лучевого поражения кожи в данных условиях облучения; ,

определить лучевые нагрузки на персонал кабинета и оценить вероятность стохастических и несгохастических эффектов у персонала; •

- разработать и рекомендовать эффективные пути снижения риска • нежелательных эффектов облучения.

Научная новизна исследования. Настоящее исследование явилось первым опытом разработки методических подходов к радиацион-но-гигиенической оценке метода лучевой терапии неопухолевых заболеваний кого с помощью низкоэнергетического: рентгеновского излучения. ,. _ •'•!..•

Впервые с применением современных методов дозиметрии и научного прогнозирования, проведена оценка лучевых нагрузок на органы и ткани пациентов при Лучевой'терапии келоидных рубцов, оценен

риск отрицательных последствия. *

Научная значимость полученных результатов. Обоснован и апробирован комплекс методических приемов, который мо~ет быть использован для оценки других методов лучевой терапии с помощью низко-янергетического рентгеновского излучения, наиболее пироко используемого в терапии неопухолевых заболеваний нояи.

Практическая значимость работы. Результаты исследования позволяют дать объективную радиационно-гигиеническую оценку методов лучево» терапии неопухолевых заболеваний кони и обосновать рекомендации по обеспечении радиационной безопасности при лучевой терапии келоидных рубцов с использованием низкоэнергетического рентгеновского излучения.

По материалам настоящей работы разработан гигиенический раз-дат методических рекомендаций "Короткодистанционная рентгенотерапия келоидных рубцов", утвержденных 1.53 СССР 02.02.89. На задиту выносятся следующие основные положения;

- совокупность методических г^еноЕ, позволяющих оценить поглощенные дозы на критические органн, распределение доз по глубине колот, определить степень риска стохастических и нестохастических эффектов при лечении келоидных рубцов низкоэнергетическим рентге-новсним излучением;

- банк данных по оценке поглощенных доз на некоторые критические органы пациентов при рентгенотерапии келоидных рубцов;

- модель и банк даннгас по распределению поглощенных доз по глубине кожи и определение степени лучевого поражения ножи при воздействии низкоэнергетического рентгеновского излучения;

- оценка вероятности стохасттческих и нестохастических эффектов у пациентов при исследуемом методе лечения келоидных рубцов;

- рекомендации элективных путей снижения нежелательных радиаци- ..

онных послелствий у пациентов и персонала.

Пубтакагаи. По теме диссертации опубликовано 3 работы.

• Структура и объем диссертации. Работа изложена на 82, стр., машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, выводов, приложения и указателя литературы. ..."

Работа проиллюстрирована 26 таблицами, 5 рисунками, список литературы содержит 102 наименования.

2. СОДЕРЗАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертации "Проблемы радиационной безопасности при лучевой терапии неопухолевых заболеваний кояи с использованием низкоэнергетического рентгеновского излучения" представлен обзор литературы по рацчационно-гигиеническям аспектам лучевой диагностики и терапии, дал анализ методик лечения неопухолевых заболеваний кожи и в частности келоидных рубцов, доказана оправданность применения метода рентгенотерапии келоядных рубцов с точки зрения положительного клинического эгафекта.

Анализ литературы показал, что в отличие от лучевой длагнос-■ тики, при рентгенотерапии неопухолевых заболеваний кожи не отработаны методические подходы К радиационно-гигиенической оценке■ существующих методик, что приводит к ограниченному использованию таковых, либо к полному отказу от них. Отсутствие достоверной дозиметрической информации не позволяет отработать оптимальные условия облучения.

Это позволило обосновать актуальность настоящего исследования и сформулировать его основные цели и задачи.

Вторая глаза "Материалы и методы"посвящена изложению материалов и методов, использованных'в работе, обоснованию выбора тка-неэквивапентных материалов, дозиметрических моделей и систем для

регистрации низкоэнергетчческого рентгеновского излучения.

В процессе работы проанализировано 1800 историй болезни, проведёт более 1500 дозиметрических измерений, в том числе методами химической, кожной и фантомной дозиметрии, а также выполнена гигиеническая оценка радиационной безопасности пациентов и персонала.

Статистическая обработка результатов проведена по специальной программе на программированном микрокалькуляторе Ж 54.

Третья паЕа диссертации "Определение дозовнх нагрузок и анализ условий облучения персонача и патентов при рентгенотерапии келоидных рубцов" представляет результаты раднапионно-гигие-нического обследования кабинета рентгенотерапии, анализ условий работы персонала, данные дозиметрических измерений по определению доз на некоторые критические органы и ткани пациентов.

Мощность дозы на рабочем месте персонажа не превышает 0,1 мкР/с, что значительно ниже значения допустимой мощности дозы 3,4 мР/ч. Тагам образом, если персонал во время сеанса находится в пультовой, нестохастические эффекты исключаются, вероятность стохастических эффектов пренебрежимо мала. Мощность дозы на расстоянии 30 см от оси пучка составляет 40 мР/м (при напряжении 29 кВ) . При необходимости поддерживать больного во время облучения целесообразно привлекать персонал других отделений или других сопровождающих больного лиц.

Ежегодно в кабинете рентгенотерапии !ЖН косметологии получают лечение 4000-5000 человек, страдающих келочднкмч рубцами. Лечение келоидных рубцов проводится по методике, разработанной сотрудниками института косметологии и утвержденной УЗ СССР 02.02.89. По этой методике, облучение рубцов проводят при следута-еих режимах работы аппарата: напряжение на аноде 10 кЗ и 30(29)кВ, сила тока 10 мА, расстояние источник - поверхность (РИП)Ю, 15 см,

экспозиционные дозы 1000-1500 Р. Выбор напряжения, РИП и дозы определяются локализацией и возрастом рубца, а также индивидуальными особенностями пациентов.

В результате обработки процедурных листов определен половой и возрастной состав пациентов, количество сеансов и полей облучения при различных локализациях, а также распределение локализаций облученных участков.

Таблица I

Распределение пациентов кабинета рентгенотерапии по возрасту и полу ( % }

возраст пол ДО 14 15-18 19-40 40 всего

М 1.И 3,38 8,01 2,ОБ 14,58

Ж 1,62 7,36 31,07 45,37 65,42

итого 2,73 10,74 39,08 47,45 100

Из таблицы I видно, что 85^ всех пациентов составляют женщины, при этом женщины старше 40 лет - более 45?$, в возрасте 19-40 лет - 31%, пациенты до 14 лет составляют 2,7&.

Таблица 2

Распределение локализаций облучаемых участков

локализация

область голивы-область глаза область шеи прочая

%

17,1 3,3 12,7

Поскольку сачо^ кногочмслекной является группа пациентов, которым проводили облучение келоиднах рубцов, расположенная з области головы и шеи (875ь), определение и оценку поглощенных доз на критические органы мы выполняли, моделируя облучение области глаза, околоушной области и области шеи.'В настоящей работе рассчитаны поглощенные дозы на хрусталик и щитовидную железу.

Поглощенная доза на хрусталик при облучении рубцов век сос-

-I 2-1

тавляет 1,1-ГО Гр при размере поля 100 см и Г.О-ГО Гр при

уменьшения размеров поля в 40 раз.

Поглощенные дозы на щитовидную железу представлены з таблице 3.

Таблица 3

Поглощенные дозы на щитовидки яелезу при различных физико-технических условиях облучения

напряжение, кВ 10 30

доза на поле, Р 1500 1000

размер облучает мого поля, СИ 100 2 100 2

поглощен, доза, Гр 5»ГО"2 2-ГО'5 1,7 6« ГО'3

Полученные результаты показывают, что уменьшение размеров облучаемого поля и использование излучения с меньшей эффективной энергией, позволяют существенно снизить дозы на .критические органы.

В четвертой главе "Определение поглощенных доз в критических структурах кожи и оценка степени их повреждения при лучевой

терапии келоидннх рубцов" приведен;! значения поглощенных доз на нритические структуры ко~.и, распределение доз по глубине кожи, а также оценка степени ее лучевой реакции.

Поскольку определение поглотанных доз на критические структуры кожи при ее изолированном облучении проводилось впервые, с целью получения сопоставимых результатов, мы использовали три метода: расчет по кривой ослабления излучения в воде, методы химической и кожно1 дозиметрии. Полученные результаты представлены в

РГр^■гтза'"иков^ 015 Р"10, ^ 11 •

ICO 300 500 700 900 ПОО т300 ".мкы _.Рис. I Значения поглощенных доз в зависимости от глубины ткани —(доза на поле 1250 Р, Е^ 5-6

метод расчета по кривой ослабления метод kokhoíí дозиг.етрии метод химической дозиметрии

h . «км

Pric. 2 Значения поглощенной дозы а зависимости от глубины ткани (доза на поле 1000 Р, Еэфф 14 кэВ)

На рис. 2 отсутствуют данные, полученные методом кожной дозиметрии, так как максимальная глубина, на которой были определены поглощенные дозы не превышала 1600 мкм.

Пунктиром нанесены доверительные интервалы для каядого метода. Анализ результатов измерений показал, что различна в значениях.поглощенных доз, полученных разными методами недостоверно .Следовательно, в дальнейшем при определении поглощенных доз на критические структуры кожи может быть использован- любой из перечисленных методов.

Полученные значения поглощенных доз на критические структуры кожи мы использовали для определения значений интегральной клеточ-

ности и степени лучевой реакции кожи. При рентгенотерапии келоид-ных рубцов возникает первая степень лучевой реакции кожи при использовании излучения с эффективной энергией 5-6 кэВ и вторая степень лучевой реакции при использовании излучения с эффективной энергией излучения 14 кэВ. Подобная реакция недопустима со стороны здоровой кожи, поэтому необходима ее защита.

Пятая глава диссертации "Обоснование гигиенических требова -ний к системе радиационной безопасности патентов и персонала при лечении келоидных рубцов низкоэнергетическим излучением" посвящена обоснованию гигиенических требований к системе радиационной безопасности при исследуемом методе лечения , что являлось целью настоящего исследования.

Для решения поставленной цели в процессе работы были выполнены следующие задач!?:

- доказана оправданность лучевого лечения келоидных рубцов;

- проведена оценка вероятности стохастических и нестохастических эффектов у персонала и пациентов;

- разработаны и рекомендованы эффективные пути снижения риска нежелательных последствий без ущерба для пользы, приносимой лечением.

Сравнение полученных в результате дозиметрических измерений . значений поглощенных доз на ряд органов и тканей с толерантными дозами при обычной лучевой терапии, показало, что поглощенные дозы на критические органы при исследуемом методе значительно ниже пороговых, приводящих к нестохастическим эффектам ("см. таблицу 4). Исключение составили поглощенные дозы на кожу, однако, как уже отмечалось выше, кожная реакция в виде эритемы и шелушения есть про» явление клинического эффекта при данном методе лечения.

Тг-блица 4

Сравнение поглощенных доз при рентгенотерапии келоидних рубцов с толерантными дозами при обычной лучевой терапии

ткань

дозы при рентгенотерапии келоид, рубцов, Гр

толерантные дозы при обычной луч. терапии,Гр

з^Т-ект при толерантн. дозах

кожа век-роговица

хрусталик

4,5 3,9

1,1-10"

4-5 10

2 -10

ранняя эритема

ранний ртек, кератит

катаракта

Количественная оценка вероятности возникновения стохастических эффектов у пацлентоа в результата рентгенотерапии келоидных рубцов представлена в таблице 5.

Таблица 5 ,'

Вероятность стохастических эффектов при рентгенотерапии келоид-ных рубцов

орган условия о-блучения индивидуальный пожизненный

и. «в размер, поля, сиг радиационный риск злокачест. новообразован.,случаев/чел. .

ко ж а 10 10 30 roo 2 ' ' ■ .100- ' 1,78-Ю"5 ' 3,56:1ч0"6 1,84-Ю"5

30 ' 2 '3,68'Ю-®

• щитовид жейеза ю. ю : 30 30 I0Ó 2 • roo' 2 ; • 4,0.10^ - 1,6 -10 3 Г,35-10"^ V 4,8 »16

Как вчлно мз таблицы 5, уменьшение размеров поля, а также исключение облучения рубцов, расположенных в области лица и шеи при напряжен:« на аноде 30 кВ (эффективная энергия 14 кэВ) , су-пественно уменьшает риск стохастических эффектов.

Значения риска злокачественных новообразований в результате рентгенотерапии келоидных рубцов на два - три порядка ниже уровня риска смерти от опухолей в современном обществе.

Совокупность полученных на?,га данных позволяет сделать следу-кг^ие выводы.

3. ВЫВОДА .

Т. Лечение келоидных рубиов методом рентгенотерапии при эф-*ектчвно-> энергии излучения 5-14 кэВ в дозах 9 -13,5 Гр (1000-15С0 Р) дает положительны* результат в 90Й случаев, при единичных осложнениях в виде телеангиоэктазий. Тяжелых осложнений не зарегистрировано.

2. Распределение поглощенных, доз рентгеновского излучения с эффективными энергиями 5-6 кэВ и 14 кэВ по глубине кожи в интервалах 0-120 мкм, 120-1000 мкм, 1000-2500 мкм составляет соответственно 8,9-9,5 Гр, 2,4-7,3 Гр, 0,8-4,8 Гр. Полученное распределение доз по глубине кожи позволяет прогнозировать первую степень лучевой реакции кош при указанных дозах в случае применения излучения с эффективной энергией 5-6 кэВ, вторую степень лучевой реакции в случав применения излучения с эффективной энергией 14 кэВ. Лучевая реакция со стороны келоидных рубцов ивл'кется проявлением клинического эффекта. Для здоровых участков кояи подобную луче-

-вто-реакц11о-следует-раос1!атриЕать-как-оологноше,-в-связ1! -с-этим-

необходимо защищать кожнкз покроЕЫ, неподлежащие обучения.

3. Наиболее распространенная локализация келоидных рубцов (с7Й)- область лица и шеи, поэтому в поле облучения часто .попадают такие критические органы как хрусталик и щитовидная кэлеза.

Поглощенная доза на хрусталик 1,1-Ю~Г Гр, при размере поля 100 см?

сокращение облучаемого поля в 50 раз снижает дозу в 100 раз.

о

Поглощенная доза на щитовидную железу 5-10 Гр при элективной энергии излучения 5-6 кэВ и 1,7 Гр при эффективной энергии излучения 14 кэВ .

4. С целью уменьшения облучения хрусталика и щитовидной яеле-зы следует исключить облучение области лица и шеи рентгеновским излучением с элективной энергией 14 кэВ. Размеры облучаемого пог ля дольни быть максимально уменьшены.

5. Вероятность злокачественных новообразований в результате

-5

рентгенотерапии кёлочдных рубцов составляет для кони 1,8>10 случаев на человека, для щитовидной железы 4-Ю. и 1,4-10 слУчаев на человека (соответственно для 5-6 кэВ и 14 кэВ) . Уменьшение размеров поля в' 50 раз снижает риск Нежелательных последствий на три порядка:.

6. Вероятность возникновения стохастических эффектов у персонала при условии выполнения существующих требований радиацнон-' но* безопасности пренебрежимо мала.

7. Реализация наших рекомендаций позволит обеспечить в достаточной степени радиационную безопасность ■при рентгенотерапии келоидных рубцов с использованием низкоэнергетического рентгеновского излучения.

Э. Разработанная и примененная в настоящем исследовании ме- . тодика может быть использована для проведения радиационно-гягиа-нической оценки других методов лучевой терапии неопухолевнх заболеваний кожи. • ' .• , ' 4. ВНЕДРЕНИЕ • ' ' По матералам диссертации разработан гигиенический раздел методических рекомендаций "Короткодистанционная рентгенотерапия келоидных рубцоВ'; утвержденных ЫЗ СССР. 02.02.89.