Главная / Медицинские статьи / Радиология и рентгенология /

Лучевые нагрузки на пациента при легочной флюорографии


А.П. Борисенко, Ю.Г. Украинцев*
ЦКБ СО РАН, *Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН г. Новосибирск

Лучевая диагностика объединяет многие виды интраскопии, из которых наиболее распространенным является рентгенологический метод, используемый в медицине уже более 100 лет. Профилактическая флюорография органов дыхания в нашей стране традиционно считается одной из самых распространенных процедур. Однако за последнее десятилетие отношение к флюорографии, как эффективному диагностическому методу, резко изменилось. Связано это с плохим состоянием флюорографической техники, а отсюда высокая лучевая нагрузка на пациента, низкое качество изображений пленочных флюорограмм и трудоёмкость архивирования полученных изображений [1].

И флюорография, и рентгеновский снимок - процедуры доступные и достаточно эффективные в плане раннего выявления доклинических форм туберкулеза и рака легкого. В тоже время медики в буквальном смысле слова бьют тревогу по поводу опасности таких исследований, открыто заявляя о том, что полученная пациентом доза облучения может негативно сказаться на здоровье. Причем специалисты сегодня утверждают, что из-за большого количества диагностических исследований в течение года размеры лучевой нагрузки на пациента стали столь велики, что заставляют говорить о постоянно возрастающей коллективной дозе облучения.

Структура коллективных доз облучения населения России складывается из следующих основных источников:

  • природные источники ионизирующего излучения (радон и долгоживущие продукты распада радона - вклад в коллективную дозу 56%, космическоеизлучение 14%, всего 70%);
  • медицинские источники ионизирующего излучения (рентгенодиагностика и радионуклидная диагностика - всего 29%);
  • техногенные источники ионизирующего излучения (всего 1%).

Вклад в суммарную дозу облучения населения от источников ионизирующего излучения, применяемых в медицинских целях, занимает второе место после естественных источников. Средняя эффективная годовая доза в России достигает 1,4 мЗв в год на человека. По структуре в процентах: рентгенография – 34,1; рентгеноскопия – 32,1; профилактическая флюорография – 23,5; диагностическая флюорография – 10,3. [2]. Для сравнения: в Великобритании - 0,3 мЗв; в США и Франции - 0,4 мЗв; в Японии - 0,8 мЗв. В среднем, при медицинских обследованиях на одного жителя Земли в год приходится доза облучения, эквивалентная 0,4 мЗв.

Решением Всемирной организации здравоохранения традиционная пленочная флюорография запрещена в цивилизованном мире и не рекомендована к применению в слаборазвитых странах из-за её повышенного радиационного воздействия на пациента. В результате из-за сокращения частоты профилактических обследований населения средний годовой уровень медицинского облучения населения России уменьшился с 1,4 до 1,2 мЗв. Однако из-за участившихся во всем мире вспышек туберкулеза в последние годы значение массовых флюорографических обследований как метода профилактики возросло. В развитых странах эта тревога позволяет активнее искать пути решения данной проблемы. Это в первую очередь касается разработки, производства и использования высокоэффективных рентгенодиагностических аппаратов и внедрение новейших компьютерных технологий в медицине. [3]

Начиная с 1996 года, ведущие разработчики рентгеновской техники предложили международному рынку медицинского оборудования цифровые системы для исследования легких, основанные на различных физических методах получения рентгеновских изображений:

  • на электронном усилителе изображения большого диаметра - (SIEMENS); TH59447HD (Thales); ФСЦ-У-01 (СпектрАП). 
  • на "селеновом барабане" - (PHILIPS); DR-1000 (Hologic).
  • на "стимулированном люминофоре" - (FUJI); Orex (Израиль); Agfa (Бельгия).
  • на принципе оптического переноса изображений с экрана на одну или более ПЗС-матрицы – (SWISSRAY); «Ренекс-Флюоро» Гелпик; «ФПЦФ-01» Рентгенпром; «КФЦ» Электрон; «Диарс-МР» Мосрентген. 
  • на полномасштабных матрицах из аморфного кремния – (GENERAL ELECTRIC, SIEMENS, PHILIPS); Epex Hologic (США); Pax Scan Varian (США); Pixium-4600 (Франция); CXDT-11 Canon (Япония).

Такие системы по сравнению с пленочной флюорографией позволяют несколько уменьшить лучевую нагрузку без ущерба качества изображения, требуемого для фтизиопульмонологии. Однако высокая стоимость этих аппаратов (350-500 тыс. долл. США), не позволит в нашей стране провести массовую замену более 5000 пленочных аппаратов, из которых более 2000 имеют возраст 15 лет и старше.

Но благодаря внедрению наукоёмких и цифровых технологий в отечественном производстве, созданы реальные возможности решения этой проблемы на современном уровне. Так, ЗАО НАУЧПРИБОР (г. Орел), ЭЛЕКТРОХИМПРИБОР (г. Лесной) и БЭМЗ (г. Бердск) серийно выпускают микродозный цифровой флюорограф МЦРУ СИБИРЬ-Н , который при наилучшем соотношении цены и качества изображений, позволяет снизить радиационное воздействие на пациента более чем в 30 раз. Эта уникальная разработка ученых ИНСТИТУТА ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (г. Новосибирск) является одним из представителей нового поколения цифровых рентгенографических аппаратов, основанных на сканировании пациента узким веерным пучком и регистрации прошедшего через объект исследования излучения многоканальным газовым детектором.

Метод сканирования предполагает регистрацию сигнала при синхронном перемещении рентгеновского излучателя, коллиматора и детектора вдоль объекта исследования. Применение сканирующего метода в рентгенологической практике максимально снижает дозы облучения, существенно повышает качество и контрастность изображений, так как облучение узко коллимированным пучком, практически исключает вклад рассеянного излучения в основной информационный поток рентгеновских квантов, особенно при исследовании толстых объектов. Получение цифрового рентгеновского изображение с помощью высокоэффективного газового детектора с большим динамическим диапазоном (для пленочной рентгенографии - фотографическая широта), позволяет одновременно отображать малоконтрастные и высококонтрастные объекты (легкие и средостение) на цифровой рентгенограмме, что выгодно отличает цифровой снимок от обычного пленочного [4].

На протяжении более 5 лет применение МЦРУ Сибирь-Н на базе ЦКБ СОРАН г. Новосибирск подтверждает перспективность и безопасность использования цифрового флюорографа при обследовании населения, а так же низкие дозы облучения пациента и персонал. Исследование детей на МЦРУ проводятся, начиная с 5-6 лет. Исследуются в основном органы грудной клетки, придаточные пазухи носа, шейный отдел позвоночника, череп. Снимки являются достаточно информативными и не требуют проведения контрольных снимков на плёнке в 76% случаев. Опыт использования цифрового флюорографа в Орловском областном противотуберкулезном диспансере показал высокую эффективность МЦРУ в выявлении ранних форм туберкулеза органов дыхания. Чувствительность метода составила 91% при полном отсутствии технического брака, в то же время чувствительность флюорографа 12Ф7 оказался ниже и технический брак встречался в 17,8% случаев [5].

При работе с Thoravision фирмы Philips доза излучения при получении одного изображения по выбору рентгенолога, может составлять от 10 до 40 мР. Для сравнения - при флюорографии – 60 мР, при обзорной рентгенографии - 20-40 мР. Доза при флюорографии с последующей контрольной рентгенографией может составить от 80 до 140 мР. В то время как лучевая нагрузка на пациента при рентгенологическом обследовании грудной полости в передней прямой и правой боковой проекциях на МЦРУ не превышает 2,0 мР. Снимки в двух проекциях на пленочном флюорографе 12Ф9 с КФ-400 дают дозу порядка 1,2-1,4 мЗв.

Измерения эффективных доз облучения на МЦРУ СИБИРЬ-Н проводила кафедра радиационной гигиены РАМ ПО (Российская медицинская академия последипломного образования, г. Москва), применив термолюминесцентный метод дозиметрии с использованием антропоморфного фантома RANDO PHANTOM производства США. Диаметр детектора на основе фтористого лития позволил регистрировать величину дозы практически в точке, поэтому в каждом из критических органов (для определения эффективной дозы) размещалось от 10 (щитовидная железа, печень, почки, желудок) до 50 (легкие, активный костный мозг) таких точечных детекторов. Измерения показали, что эффективная доза при профилактических рентгенологических обследований на МЦРУ в 100 раз ниже предельной годовой эффективной дозы облучения, установленной (НРБ-99) СП 2.6.1.758-99, и в 3 раза ниже уровня дозы, соответствующей верхнему пределу безусловно приемлемого риска [7].

В таблице 1 приведены средние значения эффективных доз при рентгенологических исследованиях области грудной клетки.
 

Таблица 1