Содержание к диссертации
Введение 5
Глава 1. Обзор литературы 13
Глава2. Материалы и методы исследования 32
Организация исследований 32
Объекты исследования 33
Методы исследования 37
Анализ клинического материала 37
Клинико-физиологические исследования 38
Математическая обработка результатов исследования 39
Глава 3. Поиск подходов к повьппению надежности первичной медицинской
сортировки лиц, подвергшихся преимущественно внешнему острому аварий
ному облучению 41
Влияние интенсивности накопления дозы относительно равномерного облучения на надежность медицинской сортировки пострадавших і 41
Влияние неравномерности общего облучения на надежность медицинской сортировки пострадавших 59
Роль нерадиационных факторов, присущих радиационным авариям, в развитии ранних проявлений острой лучевой болезни 73
Оценка надежности различных подходов к проведению медицинской сортировки лиц, подвергшихся острому облучению, на догоспитальном этапе 76
Глава 4. Оптимизация объема и сроков проведения неотложных диагностиче
ских и лечебно-профилактических мероприятий после преимущественно внеш
него острого аварийного облучения 91
Обоснование клинических критериев для начала экстренной цитокиновой терапии 91
Оптимизация объема и сроков проведения клинико-лабораторных исследований с целью вторичной медицинской сортировки пострадавших от облучения 94
Обоснование радиометрического критерия для раннего прогнозирования развития острых местных лучевых поражений при авариях на ядерном реакторе 101 Глава 5. Клинико-физиологическое обоснование необходимости лечебно-охранительного режима и симптоматической терапии в периоде формирования
острого лучевого поражения 105
5.1. Ранние кардиоваскулярные расстройства, которые могут представлять уг
розу жизни больного острой лучевой болезнью 105
Динамика адаптации сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке и перемене положения тела в периоде формирования ОЛБ средней степени тяжести 112
Динамика адаптации сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке и перемене положения тела в периоде формирования острого местного лучевого поражения 128
Глава 6. Оптимизация лечебно-профилактических мероприятий, направленных
на снижение дозы внутреннего облучения 137
Влияние препарата Zn-ДТПА (Цинкоцина) на уровень выведения трансурановых элементов из организма лиц, содержащих в организме плутоний и америций 137
Обоснование дозовых критериев для экстренного этиотропного лечения после однократного аварийного поступления радиоактивных веществ в организм человека 145
Анализ влияния клинических проявлений острого облучения и лечебно-профилактических мер на поступление радиоактивного йода в организм пострадавших в день аварии на Чернобыльской АЭС 157
Обсуждение 165
Выводы 191
Практические рекомендации 193
Список литературы 194
на снижение дозы внутреннего облучения 137
Влияние препарата Zn-ДТПА (Цинкоцина) на уровень выведения трансурановых элементов из организма лиц, содержащих в организме плутоний и америций 137
Обоснование дозовых критериев для экстренного этиотропного лечения после однократного аварийного поступления радиоактивных веществ в организм человека 145
Анализ влияния клинических проявлений острого облучения и лечебно-профилактических мер на поступление радиоактивного йода в организм пострадавших в день аварии на Чернобыльской АЭС
Обсуждение 165
Выводы 191
Практические рекомендации 193
Список литературы 194
СОКРАЩЕНИЯ В ТЕКСТЕ
АД — артериальное давление; Бк - беккерель;
ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения; Гр - грей;
ДАД — диастолическое артериальное давление;
ДСл- уровень допустимого содержания радионуклида в организме человека, относящегося к персоналу;
ДТПА - диэтилен-триамино-пентауксусная кислота; ЖКТ — желудочно-кишечный тракт; кБк - килобеккерель; ккал - килокалория; КМС - костномозговой синдром; ЛПУ - лечебно-профилактическое учреждение; МАГАТЭ - Международное агентство по атомной энергии; МКРЗ — международная комиссия по радиологической защите; МІЖ — максимальное потребление кислорода;
НКДАР ООН— научный комитет по действию атомной радиации при ООН; НРБ — нормы радиационной безопасности; ОЛБ - острая лучевая болезнь; ОЛП — острое лучевое поражение; ОМЛП - острое местное лучевое поражение;
ПГПпер - предельный уровень годового поступления радионуклида в организме человека, относящегося к категории «персонал»; РВ - радиоактивные вещества; РГШ - ранняя преходящая недееспособность; САД - систолическое артериальное давление; сЗв — сантизиверт;
СХК - Сибирский химический комбинат; ТТО — тотальное терапевтическое облучение; ЦНС — центральная нервная система; ЧАЭС — Чернобыльская атомная электростанция; ЧСС - частота сердечных сокращений; ФМБА - Федеральное медико-биологическое агентство.
Введение к работе
Актуальность исследования. Современный этап развития ядерного энергетического комплекса нашей страны характеризуется освоением ряда новых технологий, среди которых переработка отработанного ядерного топлива и ядерных боеприпасов, снятых с вооружения, для последующего использования извлеченных делящихся материалов в целях получения энергии. Известно, что на этапе создания и освоения новых технологий возрастает вероятность возникновения аварийных ситуаций на производстве [41, 66, 80, 121]. Повышению вероятности возникновения радиационных аварий также способствует увеличение коммерческого спроса на радиоактивные вещества, используемые в медицине, при добыче полезных ископаемых и в промьшіленном производстве [16, 93]. В последние годы в мире отмечен рост числа террористических актов, в том числе, существует угроза их проведения на объектах, использующих радиоактивные вещества и ядерные технологии [157, 166]. Возникновение локальных неядерных вооруженных конфликтов в государствах с нестабильной политической обстановкой может повлечь за собой боевое повреждение ядерных энергетических установок с последующим возникновением радиационной аварии [168].
Ежегодно в мире происходит несколько радиационных аварий с тяжелыми последствиями. В среднем четыре раза в год МАГАТЭ организует интернациональные команды для оказания срочной медицинской помощи пострадавшим в радиационных авариях [81]. В нашей стране к 2007 году зарегистрировано более 350 радиационных аварий и инцидентов, в которых были вовлечены свыше 1500 человек. В результате аварийного облучения возникло около 350 случаев острой лучевой болезни и свыше 400 случаев острых местных лучевых поражений [66].
Лучевые поражения человека — редкая патология, которая внезапно может оказаться массовой [27]. Это обстоятельство послужило причиной для организации специализированной экстренной медицинской помощи при авариях на предприятиях атомной промышленности и энергетики [108]. В 2007 г. Президентом США подписаны директивы: HSPD-18 Medical Countermeasures against Weapon of Mass Destruction от 31 января 2007 и HSPD-21 Public Health and Medical Preparedness от 18 октября 2007, в соответствии с которыми в США строится государственная система медицинских контрмер по ликвидации последствий массовых радиационных поражений, радиационных аварий и радиационного терроризма. В нашей стране эти задачи возложены на Федеральный медицинский биофизический центр, созданный Постановлением Правительства РФ от 17 декабря 2007 г. № 894 [107].
Несмотря на то, что наша страна занимает одно из ведущих мест в мире по количеству клинических наблюдений острых лучевых поражений человека, за последние 10 лет в публикациях по данной тематике преобладали работы инструктивно-методического характера [1, 2, 36, 37, 67, 94, 120]. Некоторые представленные в них положения не имеют под собой достаточной клинической базы, а являются лишь мнением отдельных экспертов. Особенно это характерно для обобщающих публикаций МАГАТЭ и ВОЗ, представляющих собой преимущественно компиляцию работ, опубликованных на национальном уровне [166,171,174,177,178].
Безусловно, следует положительно оценить систематизирующую составляющую упомянутых публикаций, которые подводят к тому, что в настоящее время назрела необходимость, основываясь на уникальном клиническом материале, дать оценку надежности и эффективности медицинских рекомендаций, вошедших в инструктивно-методические документы, принятые в нашей стране и на международном уровне. Опираясь на эти оценки, определить роль и место ранних диагностических и лечебно-профилактических мероприятий в системе неотложной медицинской помощи пострадавшим при радиационных авариях, указав пути наиболее оптимальной их реализации. Неотложная (экстренная) медицинская помощь пострадавшим при авариях обычно оказывается в условиях дефицита времени, при неполной информации о характере и дозах облучения, что затрудняет формулировку полного диагноза с высокой степенью надежности [100]. Следовательно, одним из требований к системе неотложных медицинских мероприятий при радиационных авариях является ее способность с достаточной степенью надежности функционировать при радиационных авариях различного типа, в условиях дефицита времени для принятия решений, что вызывает необходимость проведения исследований, направленных на оценку степени надежности и оптимизацию объема и сроков проведения неотложных медицинских мероприятий.
Известно, что для первых часов после возникновения радиационной аварии характерно отсутствие полноценной информации о дозах аварийного облучения [44, 121], что делает практически невозможным экстренное использование медицинских наставлений и рекомендаций, в которых неотложные медицинские мероприятия напрямую связаны с величинами доз внешнего облучения пострадавших, уровнями радиоактивного загрязнения кожных покровов или уровнями поступления радиоактивных веществ в организм человека. Следовательно, наряду с дозиметрическими критериями необходима разработка и научное обоснование ситуационных и клинических критериев для неотложных медицинских вмешательств.
Большинство современных противорадиационных лечебно-профилактических мероприятий могут давать существенный эффект только при осуществлении их в ближайшие сроки после аварийного облучения [11, 60, 104], что в свою очередь, требует принятия безотлагательных решений медиками, часто не имеющими специальной подготовки в области радиационной медицины. С этим связано еще одно требование к системе неотложных медицинских мероприятий при радиационных авариях, обусловленное необходимостью предельного упрощения и алгоритмизации проведения неотложных диагностических и лечебно-профилактических мероприятий без значимого снижения их надежности и эффективности. По ряду объективных причин разработка новых радиозащитных препаратов и методов ранней терапии острых лучевых поражений нередко приостанавливается на стадии их экспериментального изучения. Внедрению их в клиническую практику должно предшествовать создание научно обоснованных критериев для начала их применения, оценки эффективности проводимого медикаментозного лечения, основанных на сравнении полученных полезных и побочных эффектов.
В Законе РФ «О радиационной безопасности населения» [133] сформулированы основные принципы построения системы противорадиационной защиты при авариях, среди которых принципы «обоснованности вмешательства» и «оптимизации вмешательства». Если неотложные медицинские мероприятия являются составным компонентом противорадиационной защиты, то целесообразно изучить возможность распространения на них указанных принципов, для чего необходимо проведение ряда целенаправленных научных исследований. Так, для оптимизации медицинской сортировки лиц, пострадавших от аварийного облучения, необходима научная оценка надежности существующих диагностических и организационных подходов, которая позволит дать практические рекомендации, направленные на снижение числа ошибок при формировании лечебно-эвакуаторных групп пострадавших. Для применения принципа обоснования к ранней терапии лиц, подвергшихся аварийному облучению, требуется научное обоснование дозовых, радиометрических, клинических и ситуационных критериев терапевтического вмешательства.
Таким образом, в настоящее время назрела необходимость проведения комплексного клинического, физиологического и клинико-гигиенического исследования, направленного на обоснование системы критериев для оптимального проведения неотложных медицинских мероприятий в отношении лиц, подвергшихся аварийному облучению. Определяя основные направления деятельности на период 2009-2013 гг., 56 сессия НКДАР ООН, проходившая 9-19 июля 2008 г., указала на необходимость развития
базы знаний по эффектам радиации в зависимости от уровней облучения, чему будет способствовать и настоящая работа.
Цель исследования: научно обосновать систему критериев принятия решений при проведении медицинских сортировочных и лечебно-профилактических мероприятий в ранние сроки после радиационных аварии.
Задачи исследования:
Оценить надежность методов первичной медицинской сортировки лиц, подвергшихся аварийному облучению в различных диапазонах доз.
С учетом факторов, влияющих на надежность первичной медицинской сортировки пострадавших при радиационных авариях, обосновать подходы к ее повышению.
Обосновать оптимальный объем и сроки проведения клинико-инструментальных исследований, необходимый для вторичной медицинской сортировки пострадавших от аварийного облучения.
4. Обосновать клинические и дозовые критерии для экстренных лечебно-
профилактических мероприятий у лиц, пострадавших от аварийного облучения.
Научная новизна исследования. В материалах диссертации представлено но
вое, актуальное направление ургентнои медицины, касающееся экстренной помощи
пострадавшим при радиационных авариях, определены перспективы его дальнейшего
развития.
В работе нашло свое подтверждение не только выраженное модифицирующее влияние мощности дозы острого общего облучения на ранние клинические проявления ОЛБ, но и изучены особенности этого влияния у больных ОЛБ различной степени тяжести. Впервые в процессе изучения влияния внешнего острого облучения на развитие ранних клинических проявлений у человека оценено значение не только радиационных, но и нерадиационных факторов, присущих некоторым радиационным авариям, в модификации клинического течения острого радиационного поражения. Это позволило предложить новые практические подходы, позволяющие повысить надежность первичной медицинской сортировки пострадавших от различных вариантов аварийного облучения более чем на 25 %. Предложен ранний радиометрический критерий - содержание радиоактивного йода в щитовидной железе свыше 185 кБк, позволяющий в ранние сроки при крупномасштабных авариях на ядерном энергетической реакторе выделять группу больных, у которых высока вероятность развития острых местных лучевых поражений кожи после окончания латентного периода вследствие сочетанного воздействия короткоживущих продуктов ядерного деления. С учетом положений действующих
Норм радиационной безопасности (НРБ-99) обоснованы универсальные дозовые критерии для проведения экстренного этиотропного лечения, направленного на снижение доз внутреннего облучения после однократного поступления в организм человека радиоактивных веществ, способных вызывать острые или подострые эффекты. Предложены клинические критерии для экстренной цитокиновой (патогенетической) терапии ОЛБ. Впервые дано клинико-физиологическое обоснование необходимости применения лечебно-охранительного режима и симптоматического лечения лиц, пострадавших от аварийного облучения.
Теоретическая значимость. Собран, проанализирован и обобщен большой объем клинических данных, состоящий из собственных наблюдений, архивных историй болезни и публикаций, описывающих клиническую картину острых лучевых поражений человека, позволивший подтвердить выдвинутую автором гипотезу модифицирующего влияния мощности дозы острого облучения на развитие ранних клинических эффектов после острого облучения в различных диапазонах доз. Согласно гипотезе с увеличением поглощенных доз острого облучения усиливается модифицирующее влияние мощности дозы на ранние детерминированные эффекты облучения (лимфопе-ния, частота хромосомных аберраций) и снижается степень этого влияния на развитие ранних неспецифических (адаптивных) реакций организма (преходящие клинические проявления периода первичной реакции острого лучевого поражения). Определен минимальный уровень мощности дозы - 0,2 Гр/ч, который в условиях аварийного облучения способен вызвать возникновение первичной реакции организма человека на острое относительно равномерное облучение. Научно обоснована система критериев принятия решений при проведении сортировочных и лечебно-профилактических мероприятий в ранние сроки после радиационных аварий, включающая в себя клинические, дозовые и радиометрические критерии вмешательства.
Практическая значимость работы определяется результатами исследования, позволившими научно обосновать наиболее надежные практические подходы к проведению первичной медицинской сортировки пострадавших от аварийного облучения, оптимизировать число анализов крови и сроки их выполнения, позволяющие с удовлетворительной степенью надежности производить вторичную медицинскую сортировку пострадавших при радиационной аварии, предложить клинические критерии для экстренной цитокиновой (патогенетической) терапии ОЛБ и радиометрический критерий для раннего прогнозирования возможности развития ОМЛП кожи после сочетанного облучения в результате воздействия смеси короткоживущих продуктов ядерного деления при аварии на ядерном реакторе. В соответствии с действующими Нормами радиа-
ционной безопасности обоснован дозовый критерий для терапевтического вмешательства с использованием медикаментозных препаратов, направленных на снижение формирующихся доз внутреннего облучения (этиотропная терапия). Дано обоснование для оптимального проведения йодной профилактики у больных ОЛБ в периоде первичной реакции.
На основе систематизации литературных данных и результатов собственных клинических, физиологических и радиационно-гигиенических исследований впервые создана и апробирована интерактивная система поддержки принятия решений при оказании неотложной медицинской помощи пострадавшим от аварийного облучения с учетом типа аварии и особенностей пространственно-временного распределения доз аварийного облучения, которая реализована на компакт-диске.
Внедрение в практику здравоохранения. Изученные методы апробированы в Клинике Федерального медицинского биофизического центра им. А.И. Бурназяна и Центральной медико-санитарной части № 135 ФМБА России.
По результатам исследования разработаны и утверждены:
Медицинский стандарт диагностики и лечения лучевых поражений. Утвержден Минздравсоцразвития РФ 28.03.2006 г.
Стандарт комплексного применения медикаментозных препаратов при неотложном лечении пострадавших в результате аварийного облучения. Утвержден Заместителем руководителя ФМБА России. Регистрационный № 24-07 от 27.04.07.
По результатам исследования разработаны и используются в процессе преподавания на кафедре радиационной медицины, гигиены и безопасности ГОУ - Институт повышения квалификации ФМБА России:
Пособие для врачей «Рациональное поведение человека при радиационной опасности» утверждено Секцией № 4 Ученого Совета ГНЦ - Института биофизики. -Протокол № 10 от 27.12.2000 г.
Справочно-информационная система поддержки принятия решения при диагностике и лечении острых лучевых поражений. - М.: ГНЦ - Институт биофизики, 2002. - CD-ROM.
Учебная программа "Неотложная медицинская помощь при радиационной аварии» утверждена Ученым Советом ГОУ - Институт повышения квалификации ФМБА России. - Протокол № 6 от 21.06.2006 г.
Пособие для врачей «Схемы действий в условия радиационной аварии» утверждено Ученым Советом ГОУ - Институт повышения квалификации ФМБА России. -Протокол № 6 от 21.06.2006 г.
Инструктивно-методические разработки, основанные на результатах проведенных исследований, внедрены в практику работы медико-санитарных частей и клинических больниц Федерального медико-биологического агентства.
Личный вклад соискателя. Автором самостоятельно определены цель, задачи и объем исследований, разработана тематическая карта клинических и клинико-инструментальных показателей. Автор вьшолнял обязанности лечащего врача ряда больных с острыми лучевыми поражениями, пострадавших при радиационных авариях в период с 1981 г. по 1988 г., исполнял обязанности заведующего одним из отделений клиники Клинической больницы № 6, в котором оказывалась медицинская помощь больным, пострадавшим в результате аварии на ЧАЭС в 1986 г. Автором самостоятельно выполнены клшшко-физиологические исследования состояния сердечно-сосудистой системы у больных, представленных в настоящей работе, проведена выкопировка клинических данных из 450 историй болезни, статистическая обработка, анализ и научное обобщение полученных результатов, сформулированы выводы и практические рекомендации, осуществлено практическое внедрение результатов исследования в учреждения здравоохранения и последиплошюго образования.
Положения, выносимые на защиту:
Надежность первичной медицинской сортировки лиц, подвергшихся общему облучению в результате радиационных аварий, базирующейся на симптомах первичной реакции ОЛБ, зависит от условий аварийного облучения (уровней доз, особенностей их пространственно-временного формирования) и влияния нерадиационных факторов, присущих некоторым авариям. Влияние радиационных и нерадиационных факторов на надежность первичной медицинской сортировки больных ОЛБ наиболее выражено в диапазоне доз, формирующих легкую степень болезни.
Обеспечить надежность первичной медицинской сортировки пострадавших от преимущественно внешнего облучения на уровне 70 - 90 % можно используя закономерности влияния модифицирующих факторов на развитие ранних симптомов ОЛБ и выбором оптимальной группировки пострадавших. Для обеспечения указанного уровня надежности при вторичной медицинской сортировке следует использовать среднее число лимфоцитов в трех последовательных анализах крови, взятой с 2-го по 4-ый день болезни.
3. В качестве клинических критериев для экстренной цитокиновой терапии
ОЛБ в первые два часа после общего облучения с мощностью дозы более 3 Гр/ч следу
ет принять возникновение рвоты, а при меньших мощностях дозы облучения — возник
новение тошноты. В качестве дозовых критериев для этиотропной терапии после од-
нократного поступления в организм человека радиоактивных веществ, способных вызывать острые или подострые изменения во внутренних органах, следует принять предотвращенную лечением эффективную дозу 1,25 сЗв/10 суток и более для взрослых и 0,5 сЗв/10 суток и более для детей.
4. В периоде первичной реакции ОЛБ и в периоде разгара ОМЛП кожи снижается адаптация сердечно-сосудистой системы больного к физической нагрузке и перемене положения тела, что делает физиологически обоснованным назначение лечебно-охранительного режима и/или симптоматической терапии.
Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Региональном конгрессе по радиационной защите в Центральной Европе "Radiation Protection and Health" (Дубровник, 2001), Научно-практической конференции «Новые методы диагностики и лечения лиц, подвергшихся радиационному воздействию» (Москва, 2002), 32-ой Конференции Европейского общества радиобиологов (ESRB) (Льеж, 2002), Международном медицинском форуме "New Technologies in Medicine. National and International Medical Security Issues" (Блед, 2003), Международной конференции Россия-НАТО "Lessons Learned from Recent Terrorism Attacks: Building National Capabilities and Institutions" (Любляна, 2005), Совещании экспертов ВОЗ «Development of Stockpiles for Radiation Emergencies» (Женева, 2007), 2-ом Международном семинаре «Radiation Medicine in Science and Practice» (Вюрцбург, 2007), 6-ом Международном конгрессе Хорватского общества ядерной медицины (Опатия, 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 19 печатных работ, из них 9 работ - в изданиях, рекомендованных ВАК России, и 5 - в зарубежной печати.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 209 страницах печатного текста и состоит из введения, обзора литературы, пяти глав, посвященных результатам собственных исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, содержащего 208 источников (142 отечественных и 66 иностранных). Работа иллюстрирована 11 рисунками и 42 таблицами.
