Geum.ru

Клиническое обоснование и оптимизация системы медицинских мероприятий в ранние сроки после радиационных аварий 14. 00. 05 внутренние болезни

Вид материалаАвтореферат диссертации

Содержание


Содержание работы
Подобный материал:
1   2   3   4

Содержание работы


Материалы и методы исследования.

В качестве материалов для исследования были использованы клинико-инструментальные данные, содержащиеся в историях болезни, собранные в процессе клинического наблюдения в условиях специализированного стационара за 401 лицами, подвергшимися воздействию ионизирующего излучения. Из них 375 человека подверглись облучению в результате 154 радиационных аварий, 18 человек являлись носителями трансурановых элементов в количествах, превышавших допустимые уровни, и 8 человек подверглись ТТО.

В соответствии с возможными вариантами аварийного облучения были сформированы шесть основных групп лиц, подвергшихся облучению в широком диапазоне доз, которые представлены в табл. 1.


Таблица 1.

Состав и численность основных групп пациентов

Группы пациентов
Острое лучевое поражение
Без ОЛП
Всего

1. Лица, подвергшиеся острому внешнему относительно равномерному облучению.

56
38
94

2. Лица, подвергшиеся острому внешнему неравномерному облучению.

93
16
109

3. Лица, подвергшиеся острому сочетанному преимущественно внешнему облучению вследствие аварии на ЧАЭС.

108
39
147

4. Больные острым лейкозом в стадии клинико-гематологической ремиссии, подвергшиеся ТТО в дозе 3 Гр.
8
-
8

5. Лица, подвергшиеся крайне неравномерному облучению.

12
13
25

6. Лица, подвергшиеся внутреннему облучению вследствие инкорпорации 239Ри и 241Аm в количествах, превышающих допустимые уровни.

-

18
18

ИТОГО:
277
124
401


Численность первой основной группы составила 94 человека, которые подверглись кратковременному внешнему относительно равномерному гамма- нейтронному облучению вследствие радиационных аварий, сопровождавшихся возникновением СЦР, или - гамма-облучению вследствие выхода из-под контроля радионуклидного источника радиации большой активности (несколько десятков или сотен кюри). Облучение длилось не более 5 мин. Мощность дозы общего облучения составляла от 0,2 Гр/мин до нескольких грэй в минуту. Степень неравномерности распределения дозы в кроветворной ткани не превышала двух раз.

В результате аварийного облучения лиц первой основной группы у 56 человек развилась ОЛБ различной степени тяжести. Дозы облучения остальных 38 человек, относящихся к первой основной группе, превышали допустимые пределы облучения, но были ниже порогового уровня для развития ОЛБ (0,2 – 0,9 Гр). При клиническом обследовании у них не были выявлены сопутствующие хронические заболевания, сопровождавшиеся расстройствами функций внутренних органов, что позволило отнести их к практически здоровым лицам. Среди больных ОЛБ первой основной группы были 51 мужчина и 5 женщин в возрасте 28 – 48 лет. Поглощенные дозы относительно равномерного облучения больных ОЛБ первой основной группы, были оценены методами физической дозиметрии и/или биологической индикации доз и находились в пределах от 0,9 Гр до 8,6 Гр. Больные ОЛБ распределились по степени тяжести КМС следующим образом: 15 - легкой степени, 20 - средней степени тяжести, 13 - тяжелой степени и 8 - крайне тяжелой степени.

Вторая основная группа пострадавших от аварийного облучения с развитием острых сочетанных лучевых поражений вследствие внешнего неравномерного облучения состояла из 109 человек, которые подверглись воздействию внешнего острого гамма- или гамма-нейтронного излучения в результате различных радиационных аварий. У 93 человек из них была диагностирована ОЛБ с КМС различной степени тяжести. Дозы облучения остальных 16 человек второй основной группы превышали допустимые пределы, но были ниже порогового уровня для развития ОЛБ. При их клиническом обследовании не были выявлены сопутствующие хронические заболевания, сопровождавшиеся расстройствами функций внутренних органов, что позволило отнести их к практически здоровым лицам. Среди больных ОЛБ второй основной группы были 92 мужчины и одна женщина, возраст которых составлял 26 – 47 лет. Максимальные дозы облучения отдельных сегментов тела больных данной группы могли достигать 100 - 200 Гр, что вызывало развитие ОМЛП различной степени тяжести и площади. У 75 больных ОЛБ рассматриваемой группы облучение пришлось преимущественно на верхнюю половину тела, а у 18 – на нижнюю. Все больные ОЛБ имели ОМЛП различной степени тяжести. 25 пораженных имели ОМЛП I – II степени тяжести, 68 больных - III – IY степени тяжести. У 13 больных ОЛБ был диагностирован КМС легкой степени, у 40 - средней степени тяжести, у 26 - тяжелой степени и у 14 - крайне тяжелой степени.

Третью основную группу составили 147 человек, подвергшиеся острому облучению 26 апреля 1986 г. ЧАЭС. У 108 из них возникла ОЛБ, обусловленная сочетанным преимущественно внешним облучением с относительно равномерным распределением доз. Среди них были 23 больных ОЛБ с КМС легкой степени, 44 - средней степени тяжести, 21 - тяжелой степени и 20 - крайне тяжелой степени. В рассматриваемой группе преобладали мужчины – 105 человек. Время облучения больных варьировало от 0,1 до 8,5 часов. В течение времени облучения мощность его дозы могла подвергаться значительным изменениям, учесть которые не представилось возможным. Для оценки доз внешнего облучения использовались ретроспективные методы: цитогенетический метод, метод анализа гематологических кривых, отражающих динамику нейтрофилов и лимфоцитов периферической крови после облучения. Дозы острого внешнего относительно равномерного гамма-облучения больных ОЛБ, рассматриваемой группы, находились в пределах 0,9 - 13,9 Гр. Средние величины мощности дозы облучения отдельных лиц рассчитывались путем деления дозы на время пребывания больного в зоне аварийного облучения. Их величины составляли от 0,2 до 20 Гр/ч. Более чем у половины этих пациентов имело место воздействие бета-излучения на кожу в дозах, которые могли на открытых участках тела превышать дозу равномерного облучения в 10 - 20 раз, что в дальнейшем явилось причиной развития ОМЛП кожи у 53 больных данной группы. ОМЛП были различной степени тяжести и площади с преимущественной локализацией на неприкрытых одеждой участках тела (голова, шея, кисти рук, предплечья, нижняя треть голеней). Наибольшие дозы внутреннего облучения сформировались в щитовидной железе вследствие ингаляционного поступления радиоактивных изотопов йода и составили 0,1 – 30,0 Гр. Дозы внутреннего облучения легких и всего тела были значительно меньше доз внешнего облучения и могли составлять для легких 0,1 – 2,5 Гр за счет медленно растворимых соединений радиоактивных изотопов ядерного деления, а для всего тела – 0,05 – 2,0 Гр преимущественно за счет изотопов радиоактивного цезия.

Четвертая основная группа состояла из восьми больных острым лейкозом в фазе клинико-гематологической ремиссии, которых подвергали ТТО в дозе 3 Гр при мощности дозы относительно равномерного облучения 5 сГр/мин в целях консолидации ремиссии, в результате чего у них возникла ОЛБ средней степени тяжести.

Пятая основная группа состояла из 25 мужчин среднего возраста, которые подверглись крайне неравномерному аварийному облучению, в результате которого у 12 из них возникло ОМЛП без развития КМС. Поражения кожи находились в периоде формирования, локализовались в области верхних конечностей, имели площадь менее 1 % поверхности тела и были вызваны воздействием гамма-излучения закрытых радионуклидных источников вследствие нарушения правил обращения с ними. У остальных 13 человек этой основной группы дозы облучения оказались ниже пороговых уровней для развития ОЛП.

Шестая основная группа состояла из 8 работников плутониевого завода СХК, работавших в крайне неблагоприятных санитарно-гигиенических условиях, подвергаясь ингаляционному поступлению медленно растворимого радиоактивного аэрозоля, содержащего 239Ри и 241Аm в количествах, многократно превышающих допустимые уровни, при незначительных уровнях внешнего облучения. Возраст этих пациентов был в пределах 38 - 72 лет.

Таким образом, представленные в настоящей работе шесть основных групп больных отличались между собой не только дозами облучения, но и особенностями их пространственно-временного формирования, что было характерно для известных типов радиационных аварий.

В динамике формирования острого лучевого поражения (до двух месяцев после облучения) анализировались следующие клинико-инструментальные данные:
  • клинические проявления ОЛП;
  • показатели клеточного состава периферической крови в динамике формирования КМС;
  • показатели адаптации к перемене положения тела при выполнении активной орто-клиностатической пробы;
  • показатели переносимости физической нагрузки при велоэргометрии.

Среди характеристик облучения анализировались дозы внешнего и внутреннего облучения, их распределение по сегментам тела больного и время облучения. Ретроспективно дозы внешнего облучения определялись в лаборатории радиационной цитогенетики клинического отдела Института биофизики по количеству дицентриков в культуре лимфоцитов периферической крови больных (Пяткин Е.К., Нугис В.Ю., Филюшкин И.В., 1987), а также по динамике клеточного состава периферической крови: день «500 нейтрофилов», среднее число лимфоцитов с 4-го по 7-ой день (Баранов А.Е., 2007; Кончаловкий М.В., Баранов А.Е., 1991). Среднюю мощность дозы облучения рассчитывали делением дозы на время пребывания больного в зоне облучения (время облучения). К радиометрическим данным, использованным в настоящем исследовании, относились сведения об активности радионуклидов, содержащихся в организме человека, щитовидной железе, и о содержании РВ в суточном количестве мочи больного. Среднюю интенсивность поступления РВ в организм рассчитывали делением уровня поступившей активности на время пребывания пациента в зоне радиоактивного загрязнения.

Математическая обработка материалов настоящего исследования осуществлялась с использованием статистических пакетов прикладных программ Microsoft Excel, SPSS 11.0, STАTISTICA 6.0, a так же дискриминантного полифакторного анализа на основе математических разработок и программных продуктов, созданных в ГНЦ – Институт биофизики доктором биологических наук В.Ю. Соловьевым, кандидатом биологических наук В.Н. Чехонадским с участием доктора медицинских наук П.И. Буренина и инженера-программиста О.Л. Сивенковой. Все собранные клинические и клинико-функциональные данные обрабатывались статистически. Изменения исследованных показателей считались неслучайными, если вероятность их появления была более 95 %. Для оценки степени взаимозависимости между различными клиническими симптомами, временем их появления и характером облучения был применен корреляционный анализ, для которого рассчитывались коэффициенты корреляции между ними. Достоверность взаимосвязи определялась по величине коэффициента корреляции пары признаков (r) и численностью сопоставляемых пар (n).


основные Результаты исследования

  1. Надежность первичной медицинской сортировки лиц,

подвергшихся аварийному облучению в различных диапазонах доз

с учетом особенностей их пространственно-временного

формирования

В соответствии с действующими инструкциями первичная медицинская сортировка пострадавших от внешнего аварийного облучения осуществляется в зависимости от прогнозируемой степени тяжести КМС по наличию и времени начала рвоты в периоде первичной реакции, как наиболее раннего объективного симптома ОЛБ. Результаты оценки надежности медицинской сортировки пациентов, относящихся к основным группам 1, 2 и 3, по степеням тяжести КМС по времени начала рвоты после острого аварийного облучения отражены на рис. 1.




Рис. 1. Средние показатели надежности прогнозирования тяжести КМС по времени начала рвоты в периоде первичной реакции в трех

основных группах больных


При сравнении надежности медицинской сортировки больных трех рассматриваемых групп можно отметить, что наиболее часто (в среднем 71 %) правильный прогноз степени тяжести КМС имел место в первой основной группе пациентов, которые подверглись относительно равномерному облучению с высокой мощностью дозы. Неравномерность распределения доз острого облучения в теле больных второй основной группы приводила к снижению надежности медицинской сортировки в среднем до 60 %. Столь же негативное влияние на надежность медицинской сортировки оказывало пролонгирование острого облучения до нескольких часов, что имело место при относительно равномерном преимущественно внешнем облучении пациентов третьей основной группы в день аварии на ЧАЭС. В результате модифицирующего действия факторов неравномерности и пролонгирования острого облучения надежность медицинской сортировки пострадавших по прогнозу степени тяжести КМС снижалась ниже удовлетворительного уровня.

Логика дальнейшего научного поиска диктовала необходимость изучить закономерности выявленного модифицирующего влияния пространственно-временного формирования доз облучения на развитие ранних симптомов ОЛБ различной степени тяжести с целью использования их для повышения надежности медицинской сортировки пострадавших от аварийного облучения. На рис. 2 показаны результаты оценки надежности прогноза КМС различной степени тяжести в трех основных группах пациентов, острое аварийное облучение которых отличалось пространственно-временным формированием доз.




Рис. 2. Правильный прогноз различной степени тяжести КМС ОЛБ по времени начала рвоты в периоде первичной реакции ОЛБ

в трех основных группах больных

(Р1 – основная группа 3; Р2 – основная группа 2; Р3 – основная группа 1)


Очевидно, что по времени начала рвоты в периоде первичной реакции ОЛБ наиболее надежно можно прогнозировать КМС 4-ой степени тяжести у пациентов любой из рассматриваемых групп. При этом наилучшие показатели надежности раннего прогнозирования степени тяжести КМС отмечены в первой основной группе пациентов (до 100 %). Несколько большее число ошибок прогнозирования было во второй основной группе пациентов, подвергшихся острому неравномерному облучению (83 %) и, наконец, в третьей основной группе больных, острое облучение которых было более продолжительным, надежность прогнозирования КМС 4 степени тяжести составила 71 %. Количество правильных прогнозов КМС менее тяжелых степеней было существенно меньше, что свидетельствовало о неудовлетворительном уровне прогноза.

Таким образом, проведенные исследования показали, что в периоде первичной реакции ОЛБ крайне тяжелой степени особенности пространственно-временного формирования дозы острого облучения оказывают минимальное влияние на время начала рвоты, что обеспечивает надежный уровень раннего прогнозирования КМС 4-ой степени тяжести. Модифицирующее влияние неравномерности распределения доз в теле человека, а также пролонгирование острого облучения проявляется в основном при менее тяжелых поражениях кроветворения, снижая тем самым надежность их прогнозирования.

Было установлено, что среди двух изученных нами радиационных факторов, модифицирующих ранние проявления ОЛБ, наиболее значимым оказалось пролонгирование острого относительно равномерного облучения по сравнению с фактором неравномерности распределения доз в теле человека. Очевидно, что с увеличением продолжительности облучения снижается средняя мощность его дозы. Логично предположить, что именно мощность дозы или ее фракционирование явились главными факторами, модифицировавшими ранние клинические проявления ОЛБ у пациентов третьей основной группы. Поскольку мощность дозы облучения пациентов данной группы и особенности ее фракционирования при ликвидации ими последствий аварии на ЧАЭС были не известны, то в качестве интегрирующего показателя интенсивности облучения была рассчитана средняя мощность дозы облучения каждого пациента. Из третьей основной группы была выделена подгруппа больных ОЛБ, состоящей из 40 человек, для которых была произведена количественная оценка степени взаимозависимости времени начала рвоты после начала аварийного облучения (ч) от поглощенной дозы (Гр) и от ее средней мощности, рассчитанной делением дозы облучения на время пребывания человека в условиях облучения (Гр/ч). Оценка взаимозависимости между величиной поглощенной дозы, оцененной тремя современными клинико-лабораторными методами биологической индикации доз аварийного облучения, средней мощностью дозы и временем начала рвоты от момента начала облучения, представлена в табл. 2.

Таблица 2.

Коэффициенты корреляции между временем начала рвоты, дозой облучения, оцененной различными методами, и средней мощностью дозы

Дозовые характеристики
Коэффициенты корреляции с временем начала рвоты (n = 40)

Доза

по дицентрикам в культуре лимфоцитов
-0,393

Доза

по дню «500 нейтрофилов»
-0,344

Доза

по среднему число лимфоцитов крови

с 4-го по 7-ой день ОЛБ
-0,187

Средняя мощность дозы

(доза по дицентрикам/время облучения)
-0,631*

*р < 0,01


При изучении влияния доз острого относительно равномерного облучения на время начала рвоты в периоде первичной реакции ОЛБ выявлено, что оно в наименьшей степени коррелировало с дозой, оцененной по динамике количества лимфоцитов периферической крови (-0,187), и более тесно было связано в дозой, определенной по числу хромосомных аберраций (дицентриков) в культуре лимфоцитов периферической крови

(-0,393). Поэтому для расчета средней мощности дозы облучения была использована доза, оцененная указанным цитогенетическим методом.

Установлено, что у больных ОЛБ, получивших относительно равномерное острое пролонгированное облучение в результате аварии на ЧАЭС, время начала рвоты в периоде первичной реакции в большей степени было связано со средней мощностью дозы облучения (-0,631), чем с величиной самой дозы (-0,393), что является важной закономерностью, влияющую на надежность первичной медицинской сортировки по степени тяжести КМС пострадавших при аварии на ядерном реакторе.

В ходе решения задач, поставленных в настоящем исследовании, была установлена важная радиобиологическая закономерность возникновения рвоты после острого относительно равномерного облучения человека. Определен уровень пороговой дозы и пороговой мощности дозы для данного эффекта, которые составили соответственно 0,8 Гр и 0,2 Гр/ч. При этих условиях вероятность возникновения рвоты в раннем периоде после острого облучения составляла менее 4 %.

Результаты проведенных исследований позволили нам сделать предположение о модифицирующем влиянии на возникновение ранней симптоматики ОЛБ не только радиационных, но и нерадиационных факторов, присущих преимущественно крупномасштабным радиационным авариям. Типичное расположение кривых, отражающих возникновение рвоты ОЛБ при более тяжелой степени после радиационных авариях большого и малого масштаба, показано в верхней части рис. 3. В нижней части рисунка можно отметить, что частота возникновения рвоты в периоде первичной реакции больных ОЛБ легкой степени, пострадавших в результате аварии на ЧАЭС примерно на 30 % выше, чем у больных ОЛБ той же степени тяжести, получивших острое облучение в результате менее масштабных радиационных аварий. При более высоких степенях тяжести ОЛБ этот феномен отсутствовал. Полученные факты позволяют думать о влиянии на возникновение рвоты в периоде первичной реакции ОЛБ лейкой степени неких нерадиационных факторов, присущих крупномасштабным радиационным авариям, поскольку этот феномен не встречался в более высоком диапазоне доз облучения.







Рис.3. Относительное количество больных ОЛБ, у которых возникла рвота через определенное время после острого облучения при радиационных авариях с небольшим числом пострадавших (черная кривая) и крупномасштабной аварии на ЧАЭС (серая кривая)


С целью поиска дополнительных клинических критериев для проведения медицинской сортировки пострадавших от аварийного облучения было изучено течение ряда ранних клинических симптомов при различном пространственно-временном формировании доз острого облучения. Рис. 4. позволяет сравнить надежность раннего прогнозирования степени тяжести КМС с использованием различных симптомов ОЛБ (время начала рвоты, кратность рвоты, температура тела).




Рис. 4. Оценка надежности использования ранних симптомов ОЛБ для прогнозирования степени тяжести КМС в среднем по трем основным группам


Их них наилучшие показатели надежности прогнозирования степени тяжести КМС в трех основных группах дает показатель времени начала рвоты вне зависимости от особенностей пространственно-временного формирования доз облучения. Кроме того, изучена встречаемость ранней диареи, тахикардии, артериальной гипотонии, а также наиболее характерных жалоб больных на головную боль, чувство головокружения и общую слабость с целью оценки надежности использования этих ранних симптомов ОЛБ для прогнозирования степени ее тяжести. Изученные симптомы показали удовлетворительную надежность только для прогнозирования наиболее тяжелых степеней ОЛБ. При этом у больных обнаружена тесная взаимосвязь между ранней лихорадкой и тахикардией, артериальной гипотензией и чувством головокружения.

Таким образом, результаты проведенного исследования позволили установить, что на ранние клинические проявления ОЛБ оказывают влияние как радиационные и нерадиационные факторы, присущие некоторым радиационным авариям. Их модифицирующее воздействие наиболее выражено в диапазоне доз, формирующих легкую степень болезни. С увеличением доз облучения снижается их влияния на формирование клинических проявлений периода первичной реакции ОЛБ, что способствует повышению надежности раннего прогнозирования КМС более тяжелой степени вне зависимости от особенностей пространственно-временного формирования дозы облучения. Среди ранних симптомов ОЛБ показатель времени начала рвоты, отсчитанного от момента начала острого облучения, обладает наилучшей надежностью для прогнозирования степени тяжести КМС вне зависимости от особенностей пространственно-временного формирования дозы.