г. Ульяновск
(8422)52-02-02
(8422)26-30-04
г. Ульяновск
ул. Оренбургская, 5А

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОБЛУЧЕНИЯ ЖИВОТНЫХ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ РАДОНОВЫХ ПРОЦЕДУР

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОБЛУЧЕНИЯ ЖИВОТНЫХ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ РАДОНОВЫХ ПРОЦЕДУР

ЦНИИ курортологии и физиотерапии, Москва. 1985 год.


Необходимость сопоставления эффек¬тов радиобиологического действия раз¬личных радоновых процедур при экспе¬риментальных и клинических исследо¬ваниях радонотерапии на основе едино¬го критерия — поглощенной дозы излучения — в настоящее время сомне¬ний не вызывает. Для расчета этой дозы при клинических исследованиях опубликованы соответствующие мето¬дики [1—3] и материалы, их дополняю¬щие [4—6]. Это позволяет с помощью несложных расчетов определять на практике в зависимости от условий проведения процедур величины доз, по¬лучаемых больным и его органами. При этом возможно и решение обратной задачи — расчет параметров радоно¬вых процедур для облучения больных заранее заданной дозой.
Для исследований на лабораторных животных аналогичных методик для расчета дозы в литературе мы не на¬шли, хотя некоторые данные, касаю¬щиеся основных радоновых процедур, опубликованы [7—13]. Отсутствие ме¬тодик для расчета доз в эксперимен¬тальной радонотерапии не только осложняет оценку и анализ таких ра¬бот, но и затрудняет их реальное пла¬нирование, а также не позволяет ана-лизировать полученные ранее материа¬лы по этому вопросу. Необходимо иметь в виду, что даже при совершенно оди¬наковых характеристиках лечебной сре¬ды (концентрация или активность ра¬дона и его дочерних продуктов, объем, температура среды) и длительности проведения процедуры поглощенные дозы, получаемые животными разных видов, их органами и тканями, сущест¬венно отличаются друг от друга и не являются эквивалентными облучению человека при тех же условиях. Раз¬лична и радиочувствительность разных объектов. Поэтому подбор адекватных условий облучения человека и живот¬ных даже при одной и той же форме радонотерапии требует скрупулезного анализа и расчета дозы.
Ниже приводятся данные для не¬сложного расчета основных дозовых ха¬рактеристик облучения организма — средней на весь организм поглощенной дозы (Dcp) и доз для некоторых орга¬нов и тканей подопытных животных, используемых в эксперименте (белые крысы, морские свинки, кролики, соба-ки), и «стандартного» человека (масса 70 кг, остальные данные см. [14]). При¬ведены также данные об относитель¬ной радиочувствительности этих видов к воздействию ионизирующей ра¬диации.
Относительная радиочувствительность лабораторных животных и человека
В литературе нет специальных дан¬ных о чувствительности животных раз¬ных видов к облучению при радоно¬вых процедурах. Поэтому при экспери¬ментальных исследованиях радоновых процедур обычно учитывается видовая чувствительность к воздействию иони¬зирующей радиации с учетом данных современной радиобиологии [15]. Коэффициент относительной видовой радиочувствительности человека со¬ставляет 1,0, собаки — 1,0—1,4, кро¬лика — 2,0, морской свинки — 0,6—0,7 и белой крысы — 2,0. Коэффициент представляет собой отношение доз, по¬лучаемых животным и человеком, кото¬рые вызывают в обоих случаях одина¬ковый эффект.
Принцип расчета дозовых характе¬ристик облучения
Во всех случаях сначала производят расчет величины Dcp по одному из урав¬нений:
Dср = К*10-3*С*Т    (1)
Или  Dср = К*А/Р        (2)
где К — коэффициенты, приводимые ниже в таблицах для каждого вида животных и для каждой процедуры; С — концентрация радона в лечебной среде, кБк/л; А — вводимая актив¬ность радона, МБк: Р — масса объекта, кг; Т — суммарная длительность всех процедур курса, мин.
На основании полученной величи¬ны Dcp и коэффициентов распределе¬ния дозы (D) по органам и тканям (n) по уравнению: D = n* Dср  (3) подсчитывают дозы для нужных орга¬нов и тканей коэффициенты также приведены в соответствующих таблицах для разных видов объектов). При вы-боре условий облучения учитывают от¬носительную радиочувствительность ви¬да, изменяя (увеличивая или уменьшая, по данным табл. 1) используемую для облучения концентрацию или актив¬ность радона.
Водные радоновые ванны
Моделирование облучения здесь весь¬ма затруднено из-за шерсти на коже экспериментальных животных. Это ме¬няет условия поступления радона в ко¬жу и нарушает соотношение в облу¬чении кожи и других тканей у живот¬ных по отношению к человеку, осо¬бенно из-за отсутствия активного нале¬та дочерних продуктов радона (ДПР) на коже под шерстью. Это наряду с различиями в видовой радиочувстви¬тельности заставляет внимательно подходить к подбору эквивалентных усло¬вий для воссоздания одинаковых усло¬вий облучения животных и человека. Данные, необходимые для расчета доз при купании в радоновой воде, приве¬дены в табл. 1.
Как видно из табл. 1, изучение оди¬наковых вопросов с применением в экс¬периментальных работах на животных тех же концентраций радона в воде, что и в исследованиях на людях, со¬вершенно недопустимо. Действительно, при изучении, например, действия на организм человека радоновых ванн с концентрацией радона 1,5 кБк/л дли¬тельностью по 15 мин при 15 процеду¬рах за курс лечения кожа больного облучается дозой около 1,3 мЗв. Если для решения тех же вопросов исполь¬зовать такую же методику облучения в эксперименте на белых крысах, кожа животного получит дозу, примерно в 4 раза меньшую. Доза 1,3 мЗв может быть воссоздана лишь при применении вчетверо большей концентрации радо¬на — 5,8 кБк/л — при той же дли¬тельности облучения; если учесть к тому же вдвое меньшую чувствительность крыс к облучению, эквивалентной дози¬ровкой в данном случае может быть концентрация радона в воде около 12 кБк/л, т. е. в 8 раз больше той, которая применена на людях. Анало¬гичным образом должны учитываться различия в облучении и при исследо¬ваниях на разных видах эксперимен¬тальных животных.
В табл. 1 приводятся данные для органов, которые подвергались существенному лучевому воздействию. Уровни облучения органов, не приведенных в табл. 1, крайне незначительны, и мы полагаем, что они не могут играть сколько-нибудь заметной роли в форми¬ровании биологического ответа на облу¬чение при этой процедуре.
При исследованиях с применением радоновых ванн на животных следует особо тщательно предупреждать воз¬можность заглатывания животными ра¬доновой воды, слизывания ДПР с шер¬сти и вдыхания воздуха с выделяю¬щимся из воды ванны радоном.
Воздушные радоновые ванны
При этой процедуре единственным действующим фактором является облу¬чение кожи ДПР, адсорбирующимися из воздуха в виде активного налета на коже и облучающими ее при распаде. Шерсть на коже лабораторных живот¬ных практически полностью исключает адсорбцию ДПР на коже и снимает вопрос об ее облучении. Расчет доз при проблематичном использовании в экс¬перименте частичного или полного депилирования кожи весьма сложен и здесь не приводится. Следует констати-ровать, что экспериментальное модели¬рование условий облучения при воздуш¬ных радоновых ваннах вызывает много возражений методологического порядка и сопряжено с проявлением многих артефактных ситуаций.
Пероральное введение радоновой воды
Коэффициенты для расчета Dср и D при пероральном введении радоновой воды в желудок в зависимости от вида исследуемого животного приведены в табл. 2. Из-за сильной зависимости дозовых характеристик облучения от массы животного и активности радона в вводимом растворе при этой форме радоновой процедуры рекомендуется тщательно подходить к оценке обоих факторов и принимать меры к предот¬вращению неучтеных потерь радона из порций при их хранении и введении.
Радоновые ингаляции
Уровни облучения и распределение поглощенных доз при этой форме радонотерапии в очень сильной мере зависят от наличия ДПР во вдыхаемой воздуш¬но-радоновой смеси. При отсутствии ДПР в воздушно-радоновой смеси (све¬жеприготовленная или фильтрованная смесь) уровни облучения животных и человека могут быть рассчитаны по уравнениям (1) и (3) с помощью коэф¬фициентов, приводимых в табл. 3. Нали¬чие в воздухе ДПР существенно ослож¬няет расчеты доз из-за разницы в осаж¬дении ДПР в дыхательном тракте раз¬ных животных, многообразия соотноше¬ния между содержанием радона и ДПР в воздухе, разного характера миграции этих изотопов в организме и т. п. Ниже приводятся данные для расчета доз при двух соотношениях радона и его дочер¬них продуктов в воздухе (1:0,3 и 1:0,6). Эти данные в целом характеризуют распределение доз в организме живот¬ных при этой форме облучения (табл. 4) и позволяют проводить ориентировоч¬ный перерасчет доз при экстраполя¬ции на другие условия облучения. В табл. 3, 4 приведены данные для тех органов и тканей, которые при дан¬ной форме облучения подвергаются наиболее существенному лучевому воз¬действию.
При исследованиях радоновых ин¬галяций во избежание артефактного поступления значимых активностей ДПР в организм за счет их слизывания животными с шерсти во время и после процедуры (что связано с загла¬тыванием и поступлением их в другие органы через желудочно-кишечный тракт) рекомендуется применять жест¬кую фиксацию животных во время про¬цедуры и в течение 2—3 ч после ее окончания. Если это почему-либо невоз¬можно, следует предусмотреть изоля¬цию тела животного от воздушно-ра¬доновой смеси или укутывание тела во время процедуры тканью или марлей с их удалением сразу же после процеду¬ры. Более детальные данные о распре¬делении доз при радоновых ингаляциях с ДПР в организме крыс содержатся в работе [16].
Общие замечания и заключение
Проведение экспериментальных исследований в области радонотерапии сопряжено с существенными отличиями в облучении разных видов биологиче¬ских объектов, поскольку не исключена вероятность артефактного поступления изотопов в организм. Это заставляет особо внимательно подходить к плани¬рованию таких работ, к учету всех особенностей облучения и поглощенных доз.
Поскольку величина Dcp — расчет¬ная, то следует по возможности воз¬держиваться от сопоставления эффек¬тов, получаемых в эксперименте при разных процедурах, именно с этой дозовой характеристикой.
Следует помнить, что расчет дозовых характеристик облучения для различ¬ных биологических объектов дает лишь ориентировочные величины доз. Поэто¬му излишне проводить вычисления до 3-го знака, тем более что неизбежные ошибки и неточности дозирования и оп¬ределения параметров процедуры, а также индивидуальные различия жи¬вотных заведомо не позволяют опреде¬лить дозу с ошибкой менее ±10—20 %. В то же время тщательное приготов¬ление сред, измерение и исключение погрешностей при проведении процедур существенно увеличивают достовер¬ность расчета.
ЛИТЕРАТУРА
1.    Андреев  С  В.   //  Вопр.  курортол.—   1976.—№ 5.— С. 71.
2.    Andrejew   S.   V.  //  Z.   Physiother.—   1973.—Bd 25.— S.  161.
3.    Сборник инструктивно-методических материалов   по  организации   и   проведению  радоно-
терапии в лечебно-профилактических учреж¬дениях    министерства    здравоохранения СССР.— М.,  1972 г.
4.    Андреев С. В.,  Тарасенко А.  Т., Таухерт Д.//Вопр.  курортол.—   1984.—  №  6.—   С.   35.
5. Андреев С. В., Тарасенко А. Т. // Там же.— 1985.— № 1.— С. 49.
6.    Андреев С. В. // Там же,—  1977.— №  1.—С. 75.
7.    Андреев С. В. // Труды ЦНИИ курортологии и физиотерапии.— 1968.— Т. 12.— С. 127.
8.    Щепотьева Е.   С.  и  др.   //   Мед.   радиол.— 1966,— № 5.— С. 68.
9.    Андреев С. В. // Там же.—  1963.— № 9.—С. 69.
10.    Андреев С. В. // Там же.—  1966.— № 8.—С. 55.
11.    Андреев С. В. // Там же.—.1971.— № 6.—С. 58.
12.    Андреев С. В. // Гиг. и сан.— 1972.— № 7.—С. 46.
13.    Андреев С. В. // Там же.— 1973.— № П.—С. ПО.
14.    Человек.    Медико-биологические    данные.—М., 1977.
15.    Бесядовский Р. А., Иванов К. В., Козюра А. К. Справочное    руководство    для    радиобиологов.— М., 1978.
16.    Andrejew  S.   V.  //  Z.  phys.  Med.—   1984.—Bd  13.— N 1.— S. 32.


Rambler's Top100
создание сайта