Диссертация (1140515), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Повреждения молекул происходятпод действием ионизирующего излучения, что приводит к повреждениям клеток,содержащим эти молекулы. Ионизация молекул воды может приводить к созданиюгидроксильных радикалов, которые могут взаимодействовать с ДНК и вызватьразрывы нитей; ДНК также может быть непосредственно ионизирована. Хотябольшинстворадиационно-индуцированныхповрежденийбыстровосстанавливаются, неправильное (не изначальное) восстановление можетпривести к точечным мутациям, транслокации хромосом и слияниям генов,которые связаны с индукцией рака [22].
Этот эффект обычно считаетсястохастическим, т. е. он может возникать при любой лучевой нагрузке, сувеличением вероятности измененийпропорциональнолучевой нагрузке.Типичный промежуток времени между радиационным воздействием и диагнозомрака составляет не менее 5 лет, и в большинстве случаев период запаздыванияможет составлять 1 или 2 десятилетия или дольше [17].Тем не менее, лишь малая доля из полученных клеткой повреждений можетпривести к возникновению онкологического процесса.
Трагические события вгородах Хиросиме и Нагасаки в августе 1945 года послужили объектомисследований по воздействию ионизирующего излучения на выживших послеатомной бомбардировки. Результаты этих исследований легли в основу моделириска возникновения рака вследствие облучения BEIR VII (Biologic Effects of17Ionizing Radiation Reports) [64], (рис. 1.5). Эти данные дают четкое доказательстворадиационного риска рака при дозах выше 100 мЗв, но такие дозы облучениямаловероятны при медицинской визуализации, за исключением случаев множествавысокодозных исследований за короткий промежуток времени (КТ, комплекснойинтервенционной радиологии и кардиологических процедур с использованиемфлюороскопии).Большинство доказательств риска, связанного с радиацией, исходит от 4-хгрупп: выжившие после атомной бомбардировки Японии; лица, подвергшиесявоздействию радиации по медицинским показаниям; лица, подвергающиесявоздействию радиации на рабочем месте; и лиц, подверженных воздействиюокружающей среды [51].
Из этих групп японцы, выжившие после атомнойбомбардировки, обеспечивают самые надежные, объективные данные [72].Рисунок 1.5 – Данные для стандартизованной популяции, согласно моделиBEIR VII [64] при облучении в 10 мЗв у одного из 1000 пациентов разовьется рак.При этом в половине случаев индуцированный рак приведет к смерти.
Этазависимость имеет экспоненциальный характер для пациентов в возрасте до 30 лет,линейную для пациентов старше 30. В возрасте более 80 лет риск в данной моделисчитается равным 018Риск, вызванный радиацией в дозах от 10 до 100 мЗв, т.е. в диапазоне доз,относящихся к медицинской визуализации, в частности, к КТ, представляетсяболее спорным.
К примеру, одна МСКТ брюшной полости без введения КВ можетсоответствовать дозе около 10 мЗв, и пациенты, которые подвергаются несколькимоднофазным КТ или одной многофазной КТ, попадают в этот диапазон доз.Некоторые исследователи полагают, что эпидемиологические данные работниковатомной промышленности и людей, выживших после атомной бомбардировки,указывают на увеличение риска развития рака в этом диапазоне доз [23,72,75]. В тоже время, другие исследователи утверждают, что данные не подтверждаютповышенный риск развития рака при дозе ниже 100 мЗв, и что нейтронноеоблучение и другие факторы могут объяснить предполагаемый канцерогенныйэффект принизкихдозах, наблюдаемыйу выжившихпосле атомнойбомбардировки [90,91].В диапазоне доз ниже 10 мЗв, относящихся к рентгенографии и к некоторымКТ-исследованиям, никакие прямые эпидемиологические данные не указывают наувеличение риска рака.
Однако это не означает, что этого риска нет, так как дажекрупные эпидемиологические исследования не будут иметь статистическойспособности обнаруживать повышенный риск, если он присутствует при низкойдозе облучения [93].Учитывая нехватку эпидемиологических данных, риски рака от излучения снизкой лучевой нагрузкой были оценены с использованием моделей, основанныхна линейной, беспороговой теории. Эта теория утверждает, что избыточные рискирака, связанные с низкодозной радиацией, прямо пропорциональны дозе.
Этамодель используется для экстраполяции избыточного риска рака при низких дозахот известного риска при более высоких дозах. Однако, остаются некоторыевопросы обоснованности линейной беспороговой теории и считается, что нижеопределенного порога канцерогенез перестает быть проблемой [90]. Имеютсяданные многочисленных и длительных наблюдений за персоналом и населением,подвергшимся воздействию повышенных доз облучения [4]. Из этих данныхследует, что профессиональное длительное облучение взрослого человека дозами19до 50 мЗв в год не вызывает никаких неблагоприятных соматических изменений,регистрируемых с помощью современных методов исследования.Несмотря на некоторые разногласия по поводу избыточного риска развитиярака при низкой лучевой нагрузке, линейная беспороговая теория широкоиспользуется,посколькуотсутствуетальтернативныйметодоценкипотенциальных рисков излучения с низкой дозой.Приведенные данные свидетельствуют об явной необходимости снижатьлучевую нагрузку при каждом КТ-исследовании.1.3 Стратегии снижения лучевой нагрузки1.3.1 ВведениеПрежде чем приступать к исследованию, необходимо однозначно ответитьсебе на вопрос – чего мы ждем по результатам этого исследования? Ответ на этотвопрос не всегда одинаков.
Кто-то стремится достигнуть наивысшего качестваизображений любой ценой. Кто-то избирает путь максимального снижениялучевой нагрузки, исходя из своего опыта и знания работы конкретного томографа.Наконец, третье мнение предполагает получение таких изображений, чтобы ихдиагностическая ценность не подвергалась сомнению, даже если «красотакартинки» умеренно пострадала.Любое КТ-исследование обладает рядом объективных параметров, такихкак шум, соотношение «сигнал/шум». Несмотря на то, что эти параметры являютсяобъективными, визуально они воспринимаются субъективно. Эти параметры, привсей их ценности, являются не единственными определяющими факторами того,прошло ли исследование успешно или нет.
На наш взгляд, принципиальнымявляетсяопытврача-рентгенолога,таккакдляопытногоспециалиста,приступившего к работе с КТ еще в эпоху однослойных томографов, высокийуровень шума не всегда является помехой, тогда как для молодого специалистазашумленное изображение может стать непреодолимым препятствием принаписании заключения исследования.20Ксегодняшнемуднюнетотработанныхстандартовпроведенияисследований с низкой лучевой нагрузкой, что ограничивает внедрение такихисследований в повседневную практику.1.3.2 Изменение базовых параметров сканирования и реконструкцииК базовым параметрам сканирования можно отнести коллимацию луча,питч, время ротации гентри.Попытки изменить лучевую нагрузку при помощи этих параметровприменялись еще в 1990-х гг. [80].
К примеру, Hara и соавт. [40] путем увеличенияпитча при КТ-колоноскопии добились снижения лучевой нагрузки до 75%.Питч – отношение скорости движения стола за полный оборот трубки кколлимации одного среза. Например, при сканировании в режиме 4х1 мм (4спирали с коллимацией каждой по 1 мм) и движении стола 8 мм за 1 оборот трубкипитч равен 8/1 = 8.
Скорость сканирования при этом максимальна, но качествоизображения будет хуже, чем при меньшем питче. Увеличивая питч, мыувеличиваем временну̀ю разрешающую способность и снижаем дозу облученияценой снижения контрастной разрешающей способности. Коллимация - ширинапучка рентгеновского излучения. Желаемая коллимация и толщина среза задаютсяпри планировании исследования. Большим преимуществом является возможностьретроспективной реконструкции срезов необходимой толщины после завершениясканирования из полученного массива данных. В целом, увеличение коллимации ипитча приводит к ускорению исследования и падению пространственногоразрешения изображения. Разрешить ситуацию может уменьшение интервалареконструкции изображений.
При этом есть смысл выбирать интервал меньшетолщины среза, что приведет к улучшению визуализации мелких новообразованийпри мультипланарной реконструкции [14].Уменьшениевремениротацииприводитксокращениювременисканирования. При всех равных условиях, увеличение времени сканирования вдвоеувеличит вдвое лучевую нагрузку. Однако при увеличении скорости сканированияследует вносить изменения в протокол болюсного контрастирования [15].211.3.3 Снижение напряжения на рентгеновской трубке компьютерноготомографаОдним из регулируемых параметров проведения КТ-исследования являетсянапряжение на рентгеновской трубке томографа.
Напряжение измеряется вкиловольтах (кВ) и определяет энергию фотонов рентгеновского излучения. Какправило, можно выбрать параметр 80 кВ, 100 кВ или 120 кВ. Изменение этогопараметра приводит к значительному изменению лучевой нагрузки, уровня шума,отношения «контраст-шум» [74,101].При увеличении напряжения на трубке снижаются КТ-числа практическивсех структур, за исключением воды, (рис. 1.6). Снижение напряжения на трубкеприводит к обратному эффекту: КТ-числа исследуемой области повышаются. Ванглоязычной литературе этот эффект называется «k-edge effect».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
