stringtranslate.com

Острый лучевой синдром

Острый лучевой синдром ( ОЛС ), также известный как лучевая болезнь или радиационное отравление , представляет собой совокупность последствий для здоровья, вызванных воздействием большого количества ионизирующего излучения в течение короткого периода времени. [1] Симптомы могут проявиться в течение часа после воздействия и могут длиться в течение нескольких месяцев. [1] [3] [5] Ранние симптомы обычно включают тошноту, рвоту и потерю аппетита. [1] В последующие часы или недели первоначальные симптомы могут улучшиться, прежде чем появятся дополнительные симптомы, после чего наступает либо выздоровление, либо смерть. [1]

Острая лучевая болезнь включает в себя общую дозу более 0,7 Гр (70 рад ), которая обычно возникает из источника, находящегося вне тела, и доставляется в течение нескольких минут. [1] Источники такого излучения могут возникать случайно или преднамеренно. [6] Они могут включать ядерные реакторы , циклотроны , определенные устройства, используемые в терапии рака , ядерное оружие или радиологическое оружие . [4] Обычно ее делят на три типа: костномозговой, желудочно-кишечный и нейроваскулярный синдром, причем костномозговой синдром возникает при дозах от 0,7 до 10 Гр, а нейроваскулярный синдром возникает при дозах, превышающих 50 Гр. [1] [3] Больше всего страдают клетки , которые, как правило, быстро делятся. [3] При высоких дозах это вызывает повреждение ДНК, которое может быть непоправимым. [ 4] Диагноз основывается на истории воздействия и симптомах. [4] Повторные общие анализы крови (ОАК) могут указать на тяжесть воздействия. [1]

Лечение ОЛБ обычно заключается в поддерживающей терапии . Это может включать переливание крови , антибиотики , колониестимулирующие факторы или трансплантацию стволовых клеток . [3] Радиоактивный материал, оставшийся на коже или в желудке, следует удалить. Если радиоактивный йод был вдыхаем или проглатываем, рекомендуется йодид калия . Осложнения, такие как лейкемия и другие виды рака среди тех, кто выживает, лечатся как обычно. Краткосрочные результаты зависят от дозы воздействия. [4]

ОЛБ, как правило, встречается редко. [3] Одно событие может затронуть большое количество людей, [7] как это произошло во время атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки и катастрофы на Чернобыльской АЭС . [1] ОЛБ отличается от хронического лучевого синдрома , который возникает после длительного воздействия относительно низких доз радиации. [8] [9]

Признаки и симптомы

Лучевая болезнь

Классически ОРС делится на три основных проявления: кроветворное , желудочно-кишечное и нейроваскулярное . Этим синдромам может предшествовать продромальный период . [3] Скорость появления симптомов связана с воздействием радиации, при этом более высокие дозы приводят к более короткой задержке появления симптомов. [ 3] Эти проявления предполагают воздействие на все тело, и многие из них являются маркерами, которые недействительны, если не было облучено все тело. Каждый синдром требует, чтобы ткань, показывающая сам синдром, была подвергнута воздействию (например, желудочно-кишечный синдром не виден, если желудок и кишечник не подвергались воздействию радиации). Некоторые пораженные области:

  1. Гемопоэтический. Этот синдром характеризуется снижением числа клеток крови , называемым апластической анемией . Это может привести к инфекциям из-за низкого числа белых кровяных клеток , кровотечению из-за недостатка тромбоцитов и анемии из-за слишком малого количества эритроцитов в циркуляции. [3] Эти изменения могут быть обнаружены с помощью анализов крови после получения острой дозы на все тело всего лишь 0,25 грей (25  рад ), хотя они могут никогда не ощущаться пациентом, если доза ниже 1 грей (100 рад). Обычные травмы и ожоги в результате взрыва бомбы осложняются плохим заживлением ран, вызванным кроветворным синдромом, что увеличивает смертность.
  2. Желудочно-кишечный тракт. Этот синдром часто следует за поглощенными дозами 6–30 грей (600–3000 рад). [3] Признаки и симптомы этой формы радиационного поражения включают тошноту , рвоту , потерю аппетита и боли в животе . [10] Рвота в этот период времени является маркером облучения всего тела, которое находится в смертельном диапазоне выше 4 грей (400 рад). Без экзотического лечения, такого как пересадка костного мозга, смерть при этой дозе является обычным явлением, [3] как правило, из-за инфекции, а не желудочно-кишечной дисфункции.
  3. Нейроваскулярный. Этот синдром обычно возникает при поглощенных дозах более 30 грей (3000 рад), хотя может возникнуть и при дозах менее 10 грей (1000 рад). [3] Он проявляется неврологическими симптомами, такими как головокружение , головная боль или снижение уровня сознания , которые возникают в течение от нескольких минут до нескольких часов, при отсутствии рвоты, и почти всегда приводит к летальному исходу, даже при агрессивной интенсивной терапии. [3]

Ранние симптомы ОЛБ обычно включают тошноту, рвоту, головные боли, усталость, лихорадку и кратковременное покраснение кожи . [3] Эти симптомы могут возникнуть при дозах облучения всего 0,35 грей (35 рад). Эти симптомы характерны для многих заболеваний и сами по себе могут не указывать на острую лучевую болезнь. [3]

Эффект дозы

Аналогичная таблица и описание симптомов (приведены в бэрах , где 100 бэр = 1 Зв ), полученные на основе данных о влиянии на людей, подвергшихся атомным бомбардировкам Хиросимы и Нагасаки , на коренные народы Маршалловых островов, подвергшихся воздействию термоядерной бомбы Castle Bravo , а также исследований на животных и несчастных случаев в ходе лабораторных экспериментов, были составлены Министерством обороны США . [12]

Было обнаружено , что человек, находившийся на расстоянии менее 1 мили (1,6 км) от эпицентра атомной бомбы « Малыш » в Хиросиме, Япония, поглотил около 9,46 грей (Гр) ионизирующего излучения. [13] [14] [15] [16] Дозы в эпицентрах атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки составили 240 и 290 Гр соответственно. [17]

Изменения кожи

Рука Гарри К. Дагляна через 9 дней после того, как он вручную остановил мгновенную критическую реакцию деления во время аварии с тем, что позже получило прозвище « ядро демона» . Он получил дозу 5,1 Зв [18] или 3,1 Гр [19] . Он умер через 16 дней после того, как была сделана эта фотография.

Кожная лучевая болезнь (КРБ) относится к кожным симптомам воздействия радиации. [1] В течение нескольких часов после облучения может возникнуть преходящее и непостоянное покраснение (связанное с зудом ). Затем может возникнуть латентная фаза, которая продлится от нескольких дней до нескольких недель, когда наблюдается интенсивное покраснение, образование волдырей и изъязвление облученного участка. В большинстве случаев заживление происходит регенеративным путем; однако очень большие дозы облучения кожи могут вызвать постоянную потерю волос, повреждение сальных и потовых желез , атрофию , фиброз (в основном келоиды ), снижение или повышение пигментации кожи, а также изъязвление или некроз подвергшейся воздействию ткани. [1]

Как было показано в Чернобыле , когда кожа облучается бета-частицами высокой энергии , влажная десквамация (шелушение кожи) и подобные ранние эффекты могут зажить, но через два месяца последует коллапс кожной сосудистой системы, что приведет к потере всей толщины открытой кожи. [20] Другой пример потери кожи, вызванной высоким уровнем воздействия радиации, произошел во время ядерной аварии в Токаймуре в 1999 году , когда техник Хисаши Оучи потерял большую часть своей кожи из-за большого количества радиации, поглощенной им во время облучения. Этот эффект был ранее продемонстрирован на свиной коже с использованием источников бета-излучения высокой энергии в Научно-исследовательском институте больницы Черчилля в Оксфорде . [21]

Причина

Как доза, так и мощность дозы способствуют тяжести острого лучевого синдрома. Эффекты фракционирования дозы или периодов отдыха перед повторным облучением также смещают дозу LD50 вверх.
Сравнение доз радиации – включает количество, обнаруженное во время полета от Земли до Марса с помощью RAD на MSL (2011–2013). [22] [23] [24] [25]

Острая лучевая болезнь вызывается воздействием большой дозы ионизирующего излучения (> ~0,1 Гр) в течение короткого периода времени (> ~0,1 Гр/ч). Альфа- и бета-излучение имеют низкую проникающую способность и вряд ли повлияют на жизненно важные внутренние органы извне. Любой тип ионизирующего излучения может вызвать ожоги, но альфа- и бета-излучение могут сделать это только в том случае, если радиоактивное загрязнение или ядерные осадки попадают на кожу или одежду человека.

Гамма- и нейтронное излучение может распространяться на гораздо большие расстояния и легко проникать в организм, поэтому облучение всего тела обычно вызывает ОЛБ до того, как проявятся кожные эффекты. Локальное гамма-облучение может вызывать кожные эффекты без какой-либо болезни. В начале двадцатого века рентгенологи обычно калибровали свои машины, облучая собственные руки и измеряя время до появления эритемы . [ 26]

Случайный

Случайное облучение может быть результатом критичности или аварии радиотерапии . Было много аварий критичности, начиная с атомных испытаний во время Второй мировой войны, в то время как компьютерно-управляемые машины лучевой терапии, такие как Therac-25, сыграли главную роль в авариях радиотерапии. Последняя из двух вызвана отказом программного обеспечения оборудования, используемого для контроля дозы облучения. Человеческая ошибка сыграла большую роль в инцидентах случайного облучения, включая некоторые аварии критичности и более масштабные события, такие как катастрофа на Чернобыльской АЭС . Другие события связаны с бесхозными источниками , в которых радиоактивный материал неосознанно хранится, продается или крадет. Примером является авария в Гоянии , когда забытый радиоактивный источник был взят из больницы, что привело к смерти 4 человек от ОЛБ. [27] Кража и попытка кражи радиоактивного материала беспечными ворами также привели к летальному исходу по крайней мере в одном инциденте. [28]

Воздействие может также происходить из-за обычных космических полетов и солнечных вспышек , которые приводят к радиационным эффектам на Земле в виде солнечных бурь . Во время космических полетов астронавты подвергаются воздействию как галактического космического излучения (ГКИ), так и излучения солнечных частиц (СЧС). Воздействие особенно происходит во время полетов за пределы низкой околоземной орбиты (НОО). Данные указывают на прошлые уровни излучения СЧС, которые были бы смертельными для незащищенных астронавтов. [29] Уровни ГКИ, которые могут привести к острому радиационному отравлению, изучены меньше. [30] Последняя причина встречается реже, и событие, возможно, произошло во время солнечной бури 1859 года .

Преднамеренный

Преднамеренное воздействие является спорным, поскольку оно включает в себя использование ядерного оружия , эксперименты над людьми или дается жертве в акте убийства. Преднамеренные атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки привели к десяткам тысяч жертв; выжившие после этих бомбардировок сегодня известны как хибакуся . Ядерное оружие испускает большое количество теплового излучения в виде видимого, инфракрасного и ультрафиолетового света, для которого атмосфера в значительной степени прозрачна. Это событие также известно как «вспышка», когда лучистое тепло и свет бомбардируют открытую кожу любой данной жертвы, вызывая радиационные ожоги. [31] Смерть весьма вероятна, и радиационное отравление почти наверняка, если человек окажется на открытом пространстве без маскирующих эффектов рельефа или зданий в радиусе 0–3 км от воздушного взрыва в 1 мегатонну. 50%-ный шанс смерти от взрыва распространяется на расстояние ~8 км от атмосферного взрыва в 1 мегатонну. [32]

Научные испытания на людях в Соединенных Штатах широко проводились на протяжении всего атомного века. Эксперименты проводились на различных субъектах, включая, но не ограничиваясь: инвалидами, детьми, солдатами и заключенными, при этом уровень понимания и согласия, данного субъектами, варьировался от полного до нулевого. С 1997 года существуют требования к пациентам давать осознанное согласие и быть уведомленными, если эксперименты были засекречены. [33] По всему миру советская ядерная программа включала в себя эксперименты на людях в больших масштабах, которые до сих пор [ по состоянию на? ] хранятся в секрете российским правительством и агентством «Росатом» . [34] [35] Эксперименты на людях, которые подпадают под преднамеренную ОЛС, исключают те, которые включали долгосрочное воздействие . Преступная деятельность включала убийства и покушения на убийство, совершенные путем резкого контакта жертвы с радиоактивным веществом, таким как полоний или плутоний .

Патофизиология

Наиболее часто используемым предиктором ARS является поглощенная всем телом доза . Несколько связанных величин, таких как эквивалентная доза , эффективная доза и ожидаемая доза , используются для оценки долгосрочных стохастических биологических эффектов, таких как заболеваемость раком, но они не предназначены для оценки ARS. [36] Чтобы избежать путаницы между этими величинами, поглощенная доза измеряется в единицах грей (в СИ , обозначение единицы Гр ) или рад (в СГС ), в то время как другие измеряются в зивертах (в СИ, обозначение единицы Зв ) или бэр (в СГС). 1 рад = 0,01 Гр и 1 бэр = 0,01 Зв. [37]

В большинстве сценариев острого облучения, которые приводят к лучевой болезни, основная часть радиации — это внешнее гамма-излучение всего тела, в этом случае поглощенные, эквивалентные и эффективные дозы равны. Существуют исключения, такие как аварии Therac-25 и авария критичности Сесила Келли 1958 года , где поглощенные дозы в Гр или рад являются единственными полезными величинами из-за целенаправленного характера воздействия на тело.

Радиотерапевтические процедуры обычно назначаются в терминах локальной поглощенной дозы, которая может составлять 60 Гр или выше. Доза фракционируется примерно до 2 Гр в день для лечебного лечения, что позволяет нормальным тканям пройти восстановление , позволяя им переносить более высокую дозу, чем можно было бы ожидать. Доза для целевой массы ткани должна быть усреднена по всей массе тела, большая часть которой получает пренебрежимо малое излучение, чтобы получить поглощенную дозу для всего тела, которую можно сравнить с таблицей выше. [ необходима цитата ]

повреждение ДНК

Воздействие высоких доз радиации вызывает повреждение ДНК , которое впоследствии приводит к серьезным и даже летальным хромосомным аберрациям , если их не устранить. Ионизирующее излучение может производить активные формы кислорода и напрямую повреждает клетки, вызывая локальные события ионизации. Первое очень разрушительно для ДНК, в то время как последние события создают кластеры повреждений ДНК. [38] [39] Это повреждение включает потерю азотистых оснований и разрыв сахарофосфатного остова, который связывается с азотистыми основаниями. Организация ДНК на уровне гистонов , нуклеосом и хроматина также влияет на ее восприимчивость к радиационному повреждению . [40] Кластерное повреждение, определяемое как по крайней мере два повреждения в пределах спирального витка, особенно вредно. [39] В то время как повреждение ДНК часто и естественно происходит в клетке из эндогенных источников, кластерное повреждение является уникальным эффектом воздействия радиации. [41] Сгруппированные повреждения требуют больше времени для восстановления, чем изолированные поломки, и вероятность их восстановления вообще ниже. [42] Более высокие дозы радиации более склонны вызывать более плотную кластеризацию повреждений, а близко локализованные повреждения все менее вероятно поддаются восстановлению. [39]

Соматические мутации не могут передаваться от родителя к потомству, но эти мутации могут распространяться в клеточных линиях внутри организма. Радиационное повреждение также может вызывать хромосомные и хроматидные аберрации, и их последствия зависят от того, на какой стадии митотического цикла находится клетка, когда происходит облучение. Если клетка находится в интерфазе , пока она все еще представляет собой одну нить хроматина, повреждение будет реплицироваться во время фазы S1 клеточного цикла , и произойдет разрыв обоих плеч хромосомы; затем повреждение будет очевидно в обеих дочерних клетках . Если облучение происходит после репликации, только одно плечо будет нести повреждение; это повреждение будет очевидно только в одной дочерней клетке. Поврежденная хромосома может циклизироваться, связываясь с другой хромосомой или с собой. [43]

Диагноз

Диагноз обычно ставится на основании истории значительного воздействия радиации и соответствующих клинических данных. [3] Абсолютное количество лимфоцитов может дать грубую оценку воздействия радиации. [3] Время от воздействия до рвоты также может дать оценку уровня воздействия, если он менее 10 Гр (1000 рад). [3]

Профилактика

Руководящий принцип радиационной безопасности — настолько низкий, насколько это разумно достижимо (ALARA). [44] Это означает, что нужно стараться избегать воздействия настолько, насколько это возможно, и включает в себя три компонента: время, расстояние и экранирование. [44]

Время

Чем дольше люди подвергаются воздействию радиации, тем больше будет доза. Совет в руководстве по ядерной войне под названием «Навыки выживания в ядерной войне», опубликованном Cresson Kearny в США, заключался в том, что если кому-то необходимо покинуть убежище, то это следует сделать как можно быстрее, чтобы свести к минимуму воздействие. [45]

В главе 12 он утверждает, что «[быстро] выбрасывать или сбрасывать отходы снаружи не опасно, как только радиоактивные осадки перестают выпадать. Например, предположим, что убежище находится в зоне сильных радиоактивных осадков, а мощность дозы снаружи составляет 400  рентген (Р) в час, что достаточно, чтобы дать потенциально смертельную дозу примерно за час человеку, подвергшемуся воздействию на открытом воздухе. Если человеку нужно подвергнуться воздействию всего 10 секунд, чтобы вылить ведро, за эту 1/360 часа он получит дозу всего около 1 Р. В условиях войны дополнительная доза в 1 Р не вызывает особого беспокойства». В мирное время работников радиационной службы учат работать как можно быстрее при выполнении задачи, которая подвергает их воздействию радиации. Например, извлечение радиоактивного источника должно быть выполнено как можно быстрее.

Экранирование

В большинстве случаев материя ослабляет излучение, поэтому размещение любой массы (например, свинца, грязи, мешков с песком, транспортных средств, воды, даже воздуха) между людьми и источником приведет к снижению дозы облучения. Однако это не всегда так; следует проявлять осторожность при создании защиты для определенной цели. Например, хотя материалы с высоким атомным числом очень эффективны в экранировании фотонов , их использование для экранирования бета-частиц может привести к более высокому уровню воздействия радиации из-за образования тормозного рентгеновского излучения, и поэтому рекомендуются материалы с низким атомным числом. Кроме того, использование материала с высоким поперечным сечением активации нейтронов для экранирования нейтронов приведет к тому, что сам материал экрана станет радиоактивным и, следовательно, более опасным, чем если бы его не было. [ необходима цитата ]

Существует много типов стратегий экранирования, которые можно использовать для снижения последствий воздействия радиации. Средства защиты от внутреннего загрязнения, такие как респираторы, используются для предотвращения внутреннего отложения в результате вдыхания и проглатывания радиоактивного материала. Средства защиты кожи, которые защищают от внешнего загрязнения, обеспечивают экранирование для предотвращения отложения радиоактивного материала на внешних конструкциях. [46] Хотя эти защитные меры действительно обеспечивают барьер от отложения радиоактивного материала, они не защищают от внешнего проникающего гамма-излучения. Это подвергает любого, кто подвергается воздействию проникающих гамма-лучей, высокому риску ОЛБ.

Естественно, экранирование всего тела от гамма-излучения высокой энергии является оптимальным, но необходимая масса для обеспечения адекватного ослабления делает функциональное движение практически невозможным. В случае радиационной катастрофы медицинскому персоналу и персоналу службы безопасности необходимо мобильное защитное оборудование для безопасной помощи в сдерживании, эвакуации и многих других необходимых целях общественной безопасности.

Были проведены исследования по изучению возможности частичной защиты тела, стратегии радиационной защиты, которая обеспечивает адекватное ослабление только наиболее радиочувствительных органов и тканей внутри тела. Необратимое повреждение стволовых клеток в костном мозге является первым опасным для жизни эффектом интенсивного радиационного воздействия и, следовательно, одним из важнейших элементов организма для защиты. Из-за регенеративных свойств гемопоэтических стволовых клеток необходимо защитить только достаточное количество костного мозга, чтобы повторно заселить облученные участки тела защищенным запасом. [47] Эта концепция позволяет разрабатывать легкое мобильное оборудование радиационной защиты, которое обеспечивает адекватную защиту, откладывая начало ОЛБ до гораздо более высоких доз облучения. Одним из примеров такого оборудования является 360 gamma , пояс радиационной защиты, который применяет селективную защиту для защиты костного мозга, хранящегося в области таза, а также других радиочувствительных органов в брюшной полости, не препятствуя функциональной подвижности.

Сокращение инкорпорации

При наличии радиоактивного загрязнения эластомерный респиратор , пылезащитная маска или соблюдение правил гигиены могут обеспечить защиту в зависимости от характера загрязняющего вещества. Таблетки йодида калия (KI) могут снизить риск рака в некоторых ситуациях из-за более медленного поглощения окружающего радиоактивного йода. Хотя это не защищает никакой другой орган, кроме щитовидной железы, их эффективность по-прежнему сильно зависит от времени приема, которое будет защищать железу в течение двадцати четырех часов. Они не предотвращают ОЛБ, поскольку не обеспечивают защиты от других радионуклидов окружающей среды. [48]

Фракционирование дозы

Если преднамеренная доза разбивается на несколько меньших доз, с временем, отведенным для восстановления между облучениями, та же самая общая доза вызывает меньшую гибель клеток . Даже без перерывов, снижение мощности дозы ниже 0,1 Гр/ч также имеет тенденцию уменьшать гибель клеток. [36] Этот метод обычно используется в радиотерапии. [ необходима цитата ]

Человеческое тело содержит много типов клеток , и человек может погибнуть от потери одного типа клеток в жизненно важном органе. Для многих краткосрочных смертей от радиации (3–30 дней) потеря двух важных типов клеток, которые постоянно регенерируются, приводит к смерти. Потеря клеток, формирующих клетки крови ( костный мозг ) и клетки пищеварительной системы ( микроворсинки , которые образуют часть стенки кишечника ) , является фатальной. [ требуется цитата ]

Управление

Влияние медицинской помощи на острый лучевой синдром

Лечение обычно включает поддерживающую терапию с возможным применением симптоматических мер. Первое включает возможное использование антибиотиков , препаратов крови , колониестимулирующих факторов и трансплантацию стволовых клеток . [3]

Антимикробные препараты

Существует прямая связь между степенью нейтропении , возникающей после воздействия радиации, и повышенным риском развития инфекции. Поскольку контролируемых исследований терапевтического вмешательства на людях не проводилось, большинство текущих рекомендаций основаны на исследованиях на животных. [ необходима цитата ]

Лечение установленной или предполагаемой инфекции после воздействия радиации (характеризующейся нейтропенией и лихорадкой) аналогично лечению, используемому для других фебрильных нейтропенических пациентов. Однако между этими двумя состояниями существуют важные различия. Лица, у которых развивается нейтропения после воздействия радиации, также подвержены радиационному повреждению других тканей, таких как желудочно-кишечный тракт, легкие и центральная нервная система. Этим пациентам могут потребоваться терапевтические вмешательства, не нужные другим типам нейтропенических пациентов. Реакция облученных животных на антимикробную терапию может быть непредсказуемой, как было очевидно в экспериментальных исследованиях, где терапия метронидазолом [49] и пефлоксацином [50] была пагубной.

Антимикробные препараты, которые снижают количество строго анаэробного компонента кишечной флоры (например, метронидазол), как правило, не следует назначать, поскольку они могут усилить системную инфекцию аэробными или факультативными бактериями , тем самым способствуя смертности после облучения. [51]

Эмпирический режим антимикробных препаратов следует выбирать на основе картины бактериальной восприимчивости и нозокомиальных инфекций в пораженном районе и медицинском центре, а также степени нейтропении. Эмпирическая терапия широкого спектра действия (см. ниже варианты выбора) с высокими дозами одного или нескольких антибиотиков должна быть начата при появлении лихорадки. Эти антимикробные препараты должны быть направлены на искоренение грамотрицательных аэробных бацилл (т. е. Enterobacteriaceae , Pseudomonas ), которые составляют более трех четвертей изолятов, вызывающих сепсис. Поскольку аэробные и факультативные грамположительные бактерии (в основном альфа-гемолитические стрептококки ) вызывают сепсис примерно у четверти жертв, может также потребоваться охват этих организмов. [52]

Необходимо разработать стандартизированный план лечения для людей с нейтропенией и лихорадкой. Эмпирические схемы лечения содержат антибиотики, широко активные против грамотрицательных аэробных бактерий ( хинолоны : например, ципрофлоксацин , левофлоксацин , цефалоспорин третьего или четвертого поколения с охватом псевдомонад: например, цефепим , цефтазидим или аминогликозид: например, гентамицин , амикацин ). [53]

Прогноз

Прогноз при ОЛБ зависит от дозы облучения, при этом все, что выше 8 Гр, почти всегда смертельно, даже при наличии медицинской помощи. [4] [54] Радиационные ожоги от низкоуровневого облучения обычно проявляются через 2 месяца, в то время как реакции от ожогов возникают через месяцы или годы после лучевой терапии. [55] [56] Осложнения от ОЛБ включают повышенный риск развития рака, вызванного радиацией, в более позднем возрасте. Согласно спорной, но широко применяемой линейной беспороговой модели , любое воздействие ионизирующего излучения, даже в дозах, слишком низких для того, чтобы вызвать какие-либо симптомы лучевой болезни, может вызвать рак из-за клеточного и генетического повреждения. Вероятность развития рака является линейной функцией относительно эффективной дозы облучения . Радиационный рак может возникнуть после воздействия ионизирующего излучения после латентного периода, составляющего в среднем от 20 до 40 лет. [57] [55]

История

Острые эффекты ионизирующего излучения были впервые обнаружены, когда Вильгельм Рентген намеренно подверг свои пальцы рентгеновскому излучению в 1895 году. Он опубликовал свои наблюдения относительно ожогов, которые в конечном итоге зажили, и ошибочно приписал их озону. Рентген считал, что причиной был свободный радикал, образующийся в воздухе под действием рентгеновских лучей озона, но теперь считается, что другие свободные радикалы, образующиеся в организме, более важны. Дэвид Уолш впервые установил симптомы лучевой болезни в 1897 году. [58]

В 1930-х годах попадание в организм радиоактивных материалов вызывало множество случаев рака, вызванного радиацией , однако никто не подвергался воздействию достаточно высоких доз в достаточно высокой интенсивности, чтобы вызвать ОЛБ.

Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки привели к высоким острым дозам радиации у большого количества японцев, что позволило лучше понять его симптомы и опасности. Хирург больницы Красного Креста Теруфуми Сасаки провел интенсивное исследование синдрома в течение недель и месяцев после бомбардировок Хиросимы и Нагасаки. Сасаки и его команда смогли отслеживать эффекты радиации у пациентов, находящихся в разной близости от самого взрыва, что привело к установлению трех зарегистрированных стадий синдрома. В течение 25–30 дней после взрыва Сасаки заметил резкое падение количества лейкоцитов в крови и установил это падение, наряду с симптомами лихорадки, как прогностические стандарты для ОЛБ. [59] Актриса Мидори Нака , которая присутствовала во время атомной бомбардировки Хиросимы, была первым случаем отравления радиацией, который был тщательно изучен. Ее смерть 24 августа 1945 года была первой смертью, когда-либо официально подтвержденной в результате ОЛБ (или «болезни атомной бомбы»).

Существуют две основные базы данных, отслеживающие радиационные аварии: американская ORISE REAC/TS и европейская IRSN ACCIRAD. REAC/TS показывает 417 аварий, произошедших между 1944 и 2000 годами, вызвавших около 3000 случаев ОЛБ, из которых 127 закончились смертельным исходом. [60] ACCIRAD перечисляет 580 аварий со 180 смертельными исходами ОЛБ за почти идентичный период. [61] Две преднамеренные бомбардировки не включены ни в одну из баз данных, как и любые возможные раковые заболевания, вызванные радиацией при низких дозах. Подробный учет затруднен из-за смешивающих факторов. ОЛБ может сопровождаться обычными травмами, такими как паровые ожоги, или может возникнуть у человека с уже имеющимся заболеванием, проходящего радиотерапию. Может быть несколько причин смерти, и вклад радиации может быть неясным. В некоторых документах раковые заболевания, вызванные радиацией, могут неправильно называться радиационным отравлением или могут считаться выжившими всеми переоблученными лицами, не упоминая, были ли у них какие-либо симптомы ОЛБ.

Известные случаи

В следующей таблице указаны только те, кто, как известно, пытался выжить с ОЛБ. Эти случаи исключают хронический лучевой синдром, такой как у Альберта Стивенса , при котором радиация воздействует на данного субъекта в течение длительного времени. Таблица также обязательно исключает случаи, когда человек подвергся такому воздействию радиации, что смерть наступила до оказания медицинской помощи или оценки дозы, например, попытка кражи кобальта-60, которая, как сообщается, умерла через 30 минут после воздействия. [62] Столбец результатов представляет собой время воздействия до времени смерти, приписываемое краткосрочным и долгосрочным эффектам, приписываемым первоначальному воздействию. Поскольку ОЛБ измеряется дозой , поглощенной всем телом , столбец воздействия включает только единицы грей (Гр).

Другие животные

Тысячи научных экспериментов были проведены для изучения ОЛБ у животных. [ необходима цитата ] Существует простое руководство по прогнозированию выживания и смерти млекопитающих, включая людей, после острых эффектов вдыхания радиоактивных частиц. [70]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefghijklmno "Информационный бюллетень для врачей". CDC . Чрезвычайные ситуации, связанные с радиацией. Острый лучевой синдром. 22 апреля 2019 г. Архивировано из оригинала 18 мая 2019 г. Получено 17 мая 2019 г.
  2. ^ "Beir VII: Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation" (PDF) . Национальная академия . Архивировано из оригинала (PDF) 2020-03-07 . Получено 2019-12-02 .
  3. ^ abcdefghijklmnopqrstu Donnelly, EH; Nemhauser, JB; Smith, JM; Kazzi, ZN; Farfán, EB; Chang, AS; Naeem, SF (июнь 2010 г.). «Острый лучевой синдром: оценка и лечение». Southern Medical Journal . 103 (6): 541–546. doi :10.1097/SMJ.0b013e3181ddd571. PMID  20710137. S2CID  45670675. Архивировано из оригинала 26.06.2019 . Получено 24.06.2019 .
  4. ^ abcdefg "Лучевая болезнь". Национальная организация по редким заболеваниям . Архивировано из оригинала 12 августа 2019 года . Получено 6 июня 2019 года .
  5. ^ Xiao M, Whitnall MH (январь 2009). «Фармакологические контрмеры при остром лучевом синдроме». Curr Mol Pharmacol . 2 (1): 122–133. doi :10.2174/1874467210902010122. PMID  20021452.
  6. ^ Чао, Нью-Джерси (апрель 2007 г.). «Случайное или преднамеренное воздействие ионизирующего излучения: биодозиметрия и варианты лечения». Experimental Hematology . 35 (4 Suppl 1): 24–7. doi : 10.1016/j.exphem.2007.01.008 . PMID  17379083.
  7. ^ Акоста, Р.; Уоррингтон, С. Дж. (январь 2019 г.). «Лучевой синдром». Treasure Island, FL: StatPearls. PMID  28722960. Архивировано из оригинала 22.09.2022 . Получено 09.05.2023 .
  8. ^ Аклеев, Александр В. (2014). "chronic%20radiation%20syndrome"&pg=PA1 Хронический лучевой синдром. Springer Science & Business Media. стр. 1. ISBN 978-3642451171.
  9. ^ Гусев, Игорь; Гуськова, Ангелина; Меттлер, Фред А. (2001). Медицинское управление радиационными авариями. CRC Press. стр. 18. ISBN 978-1420037197.
  10. ^ Christensen DM, Iddins CJ, Sugarman SL (февраль 2014 г.). «Повреждения и заболевания, вызванные ионизирующим излучением». Emerg Med Clin North Am . 32 (1): 245–265. doi :10.1016/j.emc.2013.10.002. PMID  24275177.
  11. ^ "Радиационное воздействие и загрязнение - Травмы; Отравления - Профессиональное издание руководств Merck". Профессиональное издание руководств Merck . Получено 06.09.2017 .
  12. ^ Гласстон, Сэмюэл (1962). Эффекты ядерного оружия. Министерство обороны США, Комиссия по атомной энергии США. С. 588–597.
  13. ^ Геггель, Лора (2018-05-01). «Человеческая кость показывает, сколько радиации высвободила бомба Хиросимы — и это ошеломляет». livescience.com . Архивировано из оригинала 27-12-2019 . Получено 27-12-2019 .
  14. ^ Филлипс, Кристин (2018-05-02). «Одна челюстная кость показала, сколько радиации поглотили жертвы бомбардировки Хиросимы». Washington Post . Архивировано из оригинала 27.12.2019 . Получено 27.12.2019 .
  15. ^ Каллингс, Гарри М.; Фудзита, Шоичиро; Фунамото, Сачиё; Грант, Эрик Дж.; Керр, Джордж Д.; Престон, Дейл Л. (2006). «Оценка дозы для исследований выживших после атомной бомбардировки: ее эволюция и современное состояние». Radiation Research . 166 (1). Radiation Research Society: 219–254. Bibcode :2006RadR..166..219C. doi :10.1667/rr3546.1. ISSN  0033-7587. PMID  16808610. S2CID  32660773.
  16. ^ Озаса, Котаро; Грант, Эрик Дж.; Кодама, Казунори (2018-04-05). «Японские когорты наследия: когорта выживших после атомной бомбардировки и потомство выживших в исследовании продолжительности жизни». Журнал эпидемиологии . 28 (4). Японская эпидемиологическая ассоциация: 162–169. doi : 10.2188/jea.je20170321. ISSN  0917-5040. PMC 5865006. PMID  29553058. 
  17. ^ Холдсток, Дуглас (1995). Хиросима и Нагасаки: ретроспектива и перспективы. Лондон; Портленд, штат Орегон: Фрэнк Касс. стр. 4. ISBN 978-1-135-20993-3. OCLC  872115191.
  18. ^ Маклафлин, Томас П.; Монахан, Шин П.; Прувост, Норман Л.; Фролов, Владимир В.; Рязанов, Борис Г.; Свиридов, Виктор И. (май 2000 г.), Обзор аварий, связанных с критичностью (PDF) , Лос-Аламос, Нью-Мексико : Национальная лаборатория Лос-Аламоса , стр. 74–75, LA-13638, архивировано (PDF) из оригинала 27 сентября 2007 г. , извлечено 21 апреля 2010 г.
  19. ^ abc Hempelman, Louis Henry; Lushbaugh, Clarence C.; Voelz, George L. (19 октября 1979 г.). Что случилось с выжившими после ранних ядерных аварий в Лос-Аламосе? (PDF) . Конференция по готовности к радиационным авариям. Ок-Ридж: Научная лаборатория Лос-Аламоса . LA-UR-79-2802. Архивировано (PDF) из оригинала 12 сентября 2014 г. . Получено 5 января 2013 г. .Номера пациентов в этом документе обозначены следующим образом: 1 – Даглян, 2 – Хеммерли, 3 – Слотин, 4 – Грейвс, 5 – Клайн, 6 – Янг, 7 – Клири, 8 – Челески, 9 – Шрайбер, 10 – Перлман.
  20. ^ Медицинское лечение поражений кожи после аварийного облучения высокой интенсивности, Заседание консультативной группы МАГАТЭ, сентябрь 1987 г., Париж.
  21. ^ Уэллс Дж. и др. (1982), «Неравномерное облучение кожи: критерии ограничения нестохастических эффектов», Труды Третьего международного симпозиума Общества радиологической защиты , Достижения в теории и практике, т. 2, стр. 537–542, ISBN 978-0-9508123-0-4
  22. ^ Керр, Ричард (31 мая 2013 г.). «Радиация сделает путешествие астронавтов на Марс еще более рискованным». Science . 340 (6136): 1031. Bibcode :2013Sci...340.1031K. doi :10.1126/science.340.6136.1031. PMID  23723213.
  23. ^ Zeitlin, C.; et al. (31 мая 2013 г.). «Измерения излучения энергичных частиц при транзите на Марс в Марсианской научной лаборатории». Science . 340 (6136): 1080–1084. Bibcode :2013Sci...340.1080Z. doi :10.1126/science.1235989. PMID  23723233. S2CID  604569.
  24. ^ Чанг, Кеннет (30 мая 2013 г.). «Данные указывают на риск радиации для путешественников на Марс». New York Times . Архивировано из оригинала 31 мая 2013 г. Получено 31 мая 2013 г.
  25. ^ Gelling, Cristy (29 июня 2013 г.). «Марсианское путешествие принесет большую дозу радиации; прибор Curiosity подтверждает ожидание значительных облучений». Science News . 183 (13): 8. doi :10.1002/scin.5591831304. Архивировано из оригинала 15 июля 2013 г. . Получено 8 июля 2013 г. .
  26. ^ Инкрет, Уильям К.; Мейнхольд, Чарльз Б.; Ташнер, Джон К. (1995). «Краткая история стандартов радиационной защиты» (PDF) . Los Alamos Science (23): 116–123. Архивировано (PDF) из оригинала 29 октября 2012 г. . Получено 12 ноября 2012 г. .
  27. ^ Радиационная авария в Гоянии (PDF) . Вена: Международное агентство по атомной энергии. 1988. ISBN 92-0-129088-8. Архивировано (PDF) из оригинала 2016-03-12 . Получено 2005-08-22 .
  28. ^ "Grozny orphaned source, 1999". www.johnstonsarchive.net . Архивировано из оригинала 2022-05-16 . Получено 2022-04-02 .
  29. ^ «Супервспышки могут убить незащищенных астронавтов». New Scientist . 21 марта 2005 г. Архивировано из оригинала 27 марта 2015 г.
  30. ^ Национальный исследовательский совет (США). Специальный комитет по радиационной среде Солнечной системы и видение NASA по исследованию космоса (2006). Опасности космической радиации и видение по исследованию космоса. National Academies Press. doi :10.17226/11760. ISBN 978-0-309-10264-3. Архивировано из оригинала 2010-03-28.
  31. ^ "Nuclear Bomb Effects". The Atomic Archive . solcomhouse.com. Архивировано из оригинала 5 апреля 2014 года . Получено 12 сентября 2011 года .
  32. ^ "Диапазон эффектов оружия". johnstonarchive.net . Архивировано из оригинала 12 ноября 2020 г. Получено 7 марта 2022 г.
  33. ^ "Эксперименты с человеческим излучением". www.atomicheritage.org . 11 июля 2017 г. Архивировано из оригинала 30 декабря 2019 г. Получено 1 декабря 2019 г.
  34. ^ Федоров, Юрий. «Живущие в стеклянном доме». Радио Свобода (на русском языке). Архивировано из оригинала 1 сентября 2015 г. Проверено 31 августа 2015 г.
  35. ^ «Медленная смерть в стране ядерных испытаний Казахстана». RadioFreeEurope/RadioLiberty . 2011-08-29. Архивировано из оригинала 2016-09-20 . Получено 31-08-2015 .
  36. ^ ab Icrp (2007). «Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите 2007 года». Анналы МКРЗ . Публикация МКРЗ 103. 37 (2–4). ISBN 978-0-7020-3048-2. Архивировано из оригинала 16 ноября 2012 . Получено 17 мая 2012 .
  37. ↑ Эффекты ядерного оружия (пересмотренное издание). Министерство обороны США. 1962. С. 579.
  38. ^ Ю, Й.; Цуй, Й.; Нидернхофер, Л.; Ванг, Й. (2016). «Возникновение, биологические последствия и значимость для здоровья человека повреждения ДНК, вызванного окислительным стрессом». Химические исследования в токсикологии . 29 (12): 2008–2039. doi :10.1021/acs.chemrestox.6b00265. PMC 5614522. PMID  27989142 . 
  39. ^ abc Эклс, Л.; О'Нил, П.; Ломакс, М. (2011). «Задержка восстановления повреждений ДНК, вызванных радиацией: друг или враг?». Mutation Research . 711 (1–2): 134–141. doi :10.1016/j.mrfmmm.2010.11.003. PMC 3112496. PMID  21130102 . 
  40. ^ Лавель, К.; Форей, Н. (2014). «Структура хроматина и радиационно-индуцированное повреждение ДНК: от структурной биологии к радиобиологии». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 49 : 84–97. doi : 10.1016/j.biocel.2014.01.012. PMID  24486235.
  41. ^ Гудхед, Д. (1994). «Начальные события в клеточных эффектах ионизирующего излучения: кластерные повреждения ДНК». Международный журнал радиационной биологии . 65 (1): 7–17. doi :10.1080/09553009414550021. PMID  7905912.
  42. ^ Георгакилас, А.; Беннетт, П.; Уилсон, Д.; Сазерленд, Б. (2004). «Обработка двуцепочечных абазических кластеров ДНК в гамма-облученных гемопоэтических клетках человека». Nucleic Acids Research . 32 (18): 5609–5620. doi :10.1093/nar/gkh871. PMC 524283. PMID  15494449 . 
  43. ^ Холл, Э.; Джачча, А. (2006). Радиобиология для радиобиолога (6-е изд.). Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.
  44. ^ ab "Radiation Safety". Центры по контролю и профилактике заболеваний . 7 декабря 2015 г. Архивировано из оригинала 7 мая 2020 г. Получено 23 апреля 2020 г.
  45. ^ Кирни, Крессон Х. (1988). Навыки выживания в ядерной войне. Орегонский институт науки и медицины. ISBN 978-0-942487-01-5. Архивировано из оригинала 17 октября 2017 года.
  46. ^ «Средства индивидуальной защиты (СИЗ) в условиях радиационной чрезвычайной ситуации». www.remm.nlm.gov . Медицинское управление радиационной чрезвычайной ситуацией. Архивировано из оригинала 21 июня 2018 года . Получено 26 июня 2018 года .
  47. ^ Уотерман, Гидеон; Касе, Кеннет; Орион, Ицхак; Бройсман, Андрей; Мильштейн, Орен (сентябрь 2017 г.). «Избирательное экранирование костного мозга». Health Physics . 113 (3): 195–208. doi :10.1097/hp.00000000000000688. ISSN  0017-9078. PMID  28749810. S2CID  3300412.
  48. ^ "Радиация и ее воздействие на здоровье". Комиссия по ядерному регулированию. Архивировано из оригинала 14 октября 2013 года . Получено 19 ноября 2013 года .
  49. ^ Брук, И.; Ледни, Г. Д. (1994). «Влияние антимикробной терапии на бактериальную флору желудочно-кишечного тракта, инфекцию и смертность у мышей, подвергшихся различным дозам облучения». Журнал антимикробной химиотерапии . 33 (1): 63–74. doi :10.1093/jac/33.1.63. ISSN  1460-2091. PMID  8157575. Архивировано из оригинала 25.09.2020 . Получено 24.06.2019 .
  50. ^ Patchen ML, Brook I, Elliott TB, Jackson WE (1993). «Побочные эффекты пефлоксацина у облученных мышей C3H/HeN: коррекция с помощью глюкановой терапии». Antimicrobial Agents and Chemotherapy . 37 (9): 1882–1889. doi : 10.1128 /AAC.37.9.1882. ISSN  0066-4804. PMC 188087. PMID  8239601. 
  51. ^ Brook I, Walker RI, MacVittie TJ (1988). «Влияние антимикробной терапии на кишечную флору и бактериальную инфекцию у облученных мышей». International Journal of Radiation Biology . 53 (5): 709–718. doi :10.1080/09553008814551081. ISSN  1362-3095. PMID  3283066. Архивировано из оригинала 23.09.2020 . Получено 24.06.2019 .
  52. ^ Брук И., Ледни Д. (1992). «Терапия хинолонами при лечении инфекции после облучения». Crit Rev Microbiol . 18 (4): 18235–18246. doi :10.3109/10408419209113516. PMID  1524673.
  53. ^ Брук I, Эллиот TB, Ледни GD, Шомакер MO, Кнудсон GB (2004). «Лечение постлучевой инфекции: уроки, извлеченные из животных моделей». Военная медицина . 169 (3): 194–197. doi : 10.7205/MILMED.169.3.194 . ISSN  0026-4075. PMID  15080238.
  54. ^ "Временные фазы острого лучевого синдрома (ОЛС) – доза >8 Гр". Медицинское управление радиационной чрезвычайной ситуацией. Архивировано из оригинала 28 июня 2019 г. Получено 1 декабря 2019 г.
  55. ^ ab Джеймс, У.; Бергер, Т.; Элстон, Д. (2005). Болезни кожи Эндрюса: клиническая дерматология (10-е изд.). Сондерс. ISBN 0-7216-2921-0.
  56. ^ Вагнер, Л.К.; МакНиз, М.Д.; Маркс, М.В.; Сигел, Э.Л. (1999). «Тяжелые кожные реакции от интервенционной флюороскопии: отчет о случае и обзор литературы». Радиология . 213 (3): 773–776. doi :10.1148/radiology.213.3.r99dc16773. PMID  10580952.
  57. ^ Gawkrodger, DJ (2004). «Профессиональный рак кожи». Медицина труда . 54 (7). Лондон: 458–63. doi :10.1093/occmed/kqh098. PMID  15486177.
  58. ^ Уолш, Д. (31 июля 1897 г.). «Травматизм глубоких тканей от воздействия рентгеновских лучей». British Medical Journal . 2 (1909): 272–3. doi :10.1136/bmj.2.1909.272. PMC 2407341. PMID  20757183 . 
  59. ^ Кармайкл, Энн Г. (1991). Медицина: сокровищница искусства и литературы . Нью-Йорк: Harkavy Publishing Service. стр. 376. ISBN 978-0-88363-991-7.
  60. ^ Тураи, Иштван; Вересс, Каталин (2001). «Радиационные аварии: возникновение, типы, последствия, медицинское управление и уроки, которые следует извлечь». Центральноевропейский журнал профессиональной и экологической медицины . 7 (1): 3–14. Архивировано из оригинала 15 мая 2013 г. Получено 1 июня 2012 г.
  61. ^ Шамбретт, В.; Харди, С.; Ненот, Дж. К. (2001). «Аварии из-за облучения: Mise en Place d'une Base de Données «ACCIRAD» à I'IPSN» (PDF) . Радиозащита . 36 (4): 477–510. дои : 10.1051/радиопро:2001105 . Архивировано (PDF) из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 13 июня 2012 г.
  62. ^ "Преступник погиб, украв радиоактивный материал". Nuclear Threat Initiative . Архивировано из оригинала 2021-10-06 . Получено 30 октября 2023 г.
  63. ↑ Лоуренс, Джеймс Н.П. (6 октября 1978 г.). Внутренний меморандум об авариях, связанных с критичностью в Лос-Аламосе, 1945–1946 гг., облучение персонала (отчет). Научная лаборатория Лос-Аламоса. Hl-78.
  64. ^ Гарольд, Кэтрин, ред. (2009). Профессиональное руководство по болезням (9-е изд.). Филадельфия: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0-7817-7899-2. OCLC  475981026.
  65. ^ Маклафлин, Томас П.; Монахан, Шин П.; Прувост, Норман Л.; Фролов, Владимир В.; Рязанов, Борис Г.; Свиридов, Виктор И. (2000). Обзор аварий, связанных с критичностью: редакция 2000 г. (PDF) . Лос-Аламос, Нью-Мексико: Национальная лаборатория Лос-Аламоса. стр. 33–34. Архивировано из оригинала (PDF) 11 сентября 2009 г. Получено 30 октября 2023 г.
  66. ^ [Комиссия по ядерному регулированию США], Отдел по соблюдению, Регион I (16 сентября 1964 г.). Системы восстановления UNC [так в оригинале]: Отчет о расследовании соблюдения (PDF) . Том 3 — Дополнительный отчет с приложениями. Архивировано (PDF) из оригинала 07.01.2022 . Получено 30 октября 2023 г.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  67. ^ Сергей Плохий (2018). Чернобыль: история ядерной катастрофы. Basic Books. ISBN 978-1541617087.
  68. ^ "Самый радиоактивный человек в мире "плакал кровью", когда его кожа расплавилась в 83-дневном кошмаре". TimesNow . 29 марта 2023 г. Получено 21 мая 2023 г.
  69. ^ Радиационная авария в Лиа, Джорджия (PDF) . Вена: Международное агентство по атомной энергии . 2014. ISBN 978-92-0-103614-8. OCLC  900016880.
  70. ^ Уэллс, Дж. (1976). «Руководство по прогнозированию выживания млекопитающих после острого воздействия вдыхаемых радиоактивных частиц». Журнал Института инженеров-ядерщиков . 17 (5): 126–131. ISSN  0368-2595.
В статье использованы материалы, находящиеся в открытом доступе, с веб-сайтов или документов Научно-исследовательского института радиобиологии Вооруженных сил США и Центров США по контролю и профилактике заболеваний.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Острый лучевой синдром .