Дозиметрична характеристика опромінення при радонолечебних процедурах.
Іонізуючих випромінювань та одиниці виміру
Широке використання радіоактивних ізотопів у біології та медицині продиктувало необхідність розробити їх кількісну та якісну характеристику. Така характеристика однаково необхідна у галузі радіобіології, радіотоксикології та радіаційної гігієни, але особливо вона важлива у галузі радіотерапії.
Застосовуючи з лікувальною метою радіоактивні ізотопи, насамперед слід знати дозову характеристику опромінюючого середовища. Отже, при радонових процедурах необхідно мати дозову характеристику радонової води або повітря, збагаченого радоном, знати його концентрацію і кількість. Цілком зрозуміло, що чим більша кількість радону, тим енергійнішим буде вплив процедури за інших рівних умов.
Будь-яка лікувальна процедура з радонової води є не тільки бальнеологічною, але й альфа-терапією, звичайно, у тих випадках, коли поглинена доза а-випромінювання є достатньою для отримання лікувального ефекту. Лікарям, які призначають радоно-лікувальні процедури, слід знати, які поглинені дози а-випромінювання отримує хворий за тієї чи іншої методики лікування.
На рис. 7 показана радіометрична апаратура типу "Хвиля". Цей і аналогічні прилади дозволяють визначати дози іонізуючого випромінювання, одержувані хворим під час лікування радоном.
Дозиметрична характеристика опромінювальних середовищ має як лікувальне, а й велике санітарно-гігієнічне значення як контролю над безпекою роботи у радонових лікарнях. І.І. Гусаров (1964) розробив методи контролю, доступні будь-якій практичній установі.
Початок наукової дозиметрії при радонотерапії було закладено у СРСР 1950 р. Є.С. Щепотьєвої. Пізніше Ф.Л. Лейтес та Л.С. Рузер (1959 та 1961) визначили інтегральну поглинену дозувипромінювання при введенні радонової води в організм щурів та при вдиханні ними повітря, насиченого радоном.
М.С. Каган разом із А.К. Післегіним (1956) визначали інтегральну поглинену дозу випромінювання при введенні радонової води різної концентрації у шлунок собак, а потім спільно з О.Ю. Волковий (1958) – інтегральну поглинену дозу при інгаляційному методі введення радону мишам в еманаторії (рис. 8).
Співробітники Інституту курортології та фізіотерапії Міністерства охорони здоров'я Грузинської РСР В.Б. Гаглоєва, В.М. Керашвілі в 1962 р. на другій радонової конференції в П'ятигорську зробили повідомлення про обчислену ними інтегральну поглинену дозу випромінювання у піддослідних собак при питному способі введення радонової води.
Але особливий інтерес становлять його роботи з визначення поглинених доз випромінювання, одержуваних різними органами людини прийому радонової води (1963, 1967).
І.В. Малишев та Д.А. Проценко (1966) провели визначення енергії випромінювання, що поглинається організмом при радонолеченіі на курорті Білокуріха.
Нарешті, в П'ятигорському інституті курортології та фізіотерапії з 1961 р. систематично проводили дослідження на хворих щодо визначення інтегральних поглинених доз випромінювання при зовнішньому застосуванні радонових вод з різною концентрацією радону, різної тривалості та температури ванн (М.С. Каган, Л.М. Легенька , Е. В. Хуртіна, 1966). Ними визначені середні всім хворих інтегральні поглинені дози випромінювання.
Кожна лікувальна радонова процедура має свою дозиметричну характеристику залежно від опромінюючого середовища та умов проведення процедури.
Оцінюючи інтенсивність опромінення організму за різних радонових процедур, користуються такими термінами і поняттями.
Зовнішнєопромінення шкіри та слизової оболонки за рахунок утворення на них активного нальоту з дочірніх продуктів розпаду та щодо малого опромінення їх за рахунок розпаду радіоактивних ізотопів, що знаходяться у воді ванни під час процедури.
Внутрішнє опромінення організму та її окремих органів прокуратури та тканин з допомогою іонізаційного розпаду прониклого всередину радону, і навіть з допомогою дочірніх продуктів розпаду, які з нього.
У дозиметричній характеристиці слід розрізняти такі поняття. Інтегральна поглинена доза випромінювання, тобто. вся кількість енергії, поглинена об'єктом при впливі на нього радонолечебной процедури.
Величину цю визначають в ергах або в грам-радах, причому 1 г-ряд дорівнює 100 ергам. Інтегральна поглинена доза дає уявлення про сумарну кількість енергії, одержаної організмом, незалежно від його величини та ваги.
Зрозуміло, що та сама інтегральна поглинена доза, наприклад, у щура, собаки та людини, дасть різний ступінь опромінення та різний біологічний ефект.
Середня поглинена доза випромінювання весь організм. Біологічний та лікувальний ефект при опроміненні організму залежить не тільки і не стільки від загальної енергії випромінювання, що поглинається організмом, скільки від кількості енергії, що поглинається кожним грамом тканин – поглинена доза випромінювання.
Для того щоб визначити поглинену дозу випромінювання при загальній альфа-терапії, треба знати динаміку кожного радіоактивного ізотопу радону, RaA, Ra і Ra З, що потрапив в організм.
Поглинена доза випромінювання - величина, що характеризує поглинену енергію будь-якого виду випромінювання, для 1 г опроміненої речовини. Таким чином, якщо інтегральна поглинена доза випромінювання є вся енергія випромінювання, поглинена організмом, то поглиненадозу випромінювання обчислюють як енергію, поглинену 1 г тканини.
Для визначення середньої організму поглиненої дози інтегральну поглинену дозу, виражену в грам-радах, треба розділити на вагу тіла в грамах.
Численними дослідженнями встановлено, що радон та його дочірні продукти розподіляються в організмі не рівномірно, а вибірково в окремих органах та тканинах. Ось чому в останні роки пропонують враховувати не лише середню дозу на весь організм, а й середні дози на окремі органи та тканини.
Радий (Rad) - одиниця поглиненої дози випромінювання, при якій кількість поглиненої енергії в 1 г опроміненого. речовини дорівнює 100 ергам, незалежно від виду іонізуючої радіації. Одиниця радий прийнята 1953 р. на VII Міжнародному конгресі радіологів у Копенгагені.
Відносна біологічна ефективність випромінювання (ВБЕ). Роботи останніх десятиліть показали, що однакові поглинені дози різних видів іонізуючих випромінювань мають різну біологічну дію.
Так, а-випромінювання набагато активніше в біологічному середовищі, ніж в-і у-випромінювання. Для порівняння запроваджено поняття відносної біологічної ефективності випромінювання (ОБЕ).
Бер – одиниця виміру поглиненої дози випромінювання – біологічний еквівалент рада. Доза в одиницях бер дорівнює поглиненою дозою випромінювання, вираженою в рядах і помноженою на відповідний коефіцієнт ОБЕ.
Для у-і рентгенових променів величина поглиненої дози випромінювання, виражена в берах, збігається з величиною, вираженою в рядах, оскільки їх ВБЕ прийнято за одиницю. Для а-випромінювання доза, виражена в берах, буде в 10 разів вище дози, вираженої в рядах, так як коефіцієнт ОБЕ для випромінювання приймають рівним 10.
У літературі та практичній роботі з радоном зустрічаютьнаступні позначення та поняття.
Одиницею активності радіоактивного ізотопу, згідно з ГОСТ 8848-56, визнано одиницю кюрі.
Концентрацію радону у воді та повітрі визначають в одиницях кюрі на літр (кюрі/л) та в одиницях Махе (од. Махе).
Одиниця активності радіоактивних ізотопів - кюрі - названа так на честь відомого французького вченого подружжя Кюрі (Marie Curie і Pierre Curie). За одиницю активності - кюрі - приймають активність такого ізотопу, в якому за 1 секунду розпадається 3,7*10 10 атомних ядер.
Зважаючи на те, що ця одиниця велика, користуються дробовими частками: тисячна частка - мілікюрі (мкюрі), що дорівнює 3,7 * 10 7 розпадів в секунду; мільйонна частка - мікрокюрі (мккюрі), що дорівнює 3,7 * 10 4 розпадів на секунду; мільярдна частка мілі-мікрокюрі (ммкюрі), що дорівнює 3,7 * 10 розпадів на секунду.
Одна одиниця Махе дорівнює 3,64 * 10 10 кюрі / л.
Нині у літературі можна й ті, й інші позначення концентрації радону. У практичній діяльності бажано, призначаючи радонолечебную процедуру, поряд із концентрацією радону, вираженої в одиницях Махе, писати її значення в кюрі/л (кюрі/л, мкюрі/л, мккюрі/л та ін.).
Для зручності наводимо табл. 8 перерахунку одиниць Махе у відповідні значення, виражені у найбільш зручних одиницях - мікрокюрі на літр (мккюрі/л).
Кількість радіоактивного ізотопу (радону, його дочірніх продуктів та ін) визначають в одиницях кюрі в розрахунку на весь об'єм води або повітря, що застосовується для процедури; наприклад, кількість радону у ванні при зовнішньому застосуванні або кількість його у посудині з радоновою водою при питному лікуванні тощо.
У цих одиницях визначають кількість радону, що проникла в організм і виділена з нього, кількість дочірніх продуктів радону, що осіли на шкірі іслизових оболонках і т.д.
Є.А. Смирнов-Кам'янський, С.М. Петелін