Эффективная эквивалентная доза м3в что это

Эффективная эквивалентная доза м3в что это

5. Дозы излучения и единицы измерения

Действие ионизирующих излучений представляет собой сложный процесс. Эффект облучения зависит от величины поглощенной дозы, ее мощности, вида излучения, объема облучения тканей и органов. Для его количественной оценки введены специальные единицы, которые делятся на внесистемные и единицы в системе СИ. Сейчас используются преимущественно единицы системы СИ. Ниже в таблице 10 дан перечень единиц измерения радиологических величин и проведено сравнение единиц системы СИ и внесистемных единиц.

Для описания влияния ионизирующих излучений на вещество используются следующие понятия и единицы измерения :
Активность радионуклида в источнике (А). Активность равна отношению числа самопроизвольных ядерных превращений в этом источнике за малый интервал времени (dN) к величине этого интервала (dt) :

Единица активности в системе СИ — Беккерель (Бк).
Внесистемная единица — Кюри (Ки).

Число радиоактивных ядер N(t) данного изотопа уменьшается со временем по закону:

где N₀ — число радиоактивных ядер в момент времени t = 0, Т_1/2 -период полураспада — время, в течение которого распадается половина радиоактивных ядер.
Массу m радионуклида активностью А можно рассчитать по формуле :

m = 2.4·10 -24 × M ×T_1/2 × A,

где М — массовое число радионуклида, А — активность в Беккерелях, T_1/2 — период полураспада в секундах. Масса получается в граммах.
Экспозиционная доза (X). В качестве количественной меры рентгеновского и -излучения принято использовать во внесистемных единицах экспозиционную дозу, определяемую зарядом вторичных частиц (dQ), образующихся в массе вещества (dm) при полном торможении всех заряженных частиц :

Единица экспозиционной дозы — Рентген (Р). Рентген — это экспозиционная доза рентгеновского и
-излучения, создающая в 1куб.см воздуха при температуре О°С и давлении 760 мм рт.ст. суммарный заряд ионов одного знака в одну электростатическую единицу количества электричества. Экспозиционной дозе 1 Р
соответствует 2.08·10 9 пар ионов (2.08·10 9 = 1/(4.8·10 -10 )). Если принять среднюю энергию образования 1 пары ионов в воздухе равной 33.85 эВ, то при экспозиционной дозе 1 Р одному кубическому сантиметру воздуха передается энергия, равная :
(2.08·10 9 )·33.85·(1.6·10 -12 ) = 0.113 эрг,
а одному грамму воздуха :

Поглощение энергии ионизирующего излучения является первичным процессом, дающим начало последовательности физико-химических преобразований в облученной ткани, приводящей к наблюдаемому радиационному эффекту. Поэтому естественно сопоставить наблюдаемый эффект с количеством поглощенной энергии или поглощенной дозы.
Поглощенная доза (D) — основная дозиметрическая величина. Она равна отношению средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме :

Единица поглощенной дозы — Грей (Гр). Внесистемная единица Рад определялась как поглощенная доза любого ионизирующего излучения, равная 100 эрг на 1 грамм облученного вещества.
Эквивалентная доза (Н). Для оценки возможного ущерба здоровью человека в условиях хронического облучения в области радиационной безопасности введено понятие эквивалентной дозы Н, равной произведению поглощенной дозы D_r, созданной облучением — r и усредненной по анализируемому органу или по всему организму, на весовой множитель w_r (называемый еще — коэффициент качества излучения)
(таблица 11).

Единицей измерения эквивалентной дозы является Джоуль на килограмм. Она имеет специальное наименование Зиверт (Зв).

Влияние облучения носит неравномерный характер. Для оценки ущерба здоровью человека за счет различного характера влияния облучения на разные органы (в условиях равномерного облучения всего тела) введено понятие эффективной эквивалентной дозы Е_эфф применяемое при оценке возможных стохастических эффектов — злокачественных новообразований.
Эффективная доза равна сумме взвешенных эквивалентных доз во всех органах и тканях:

где w_t — тканевый весовой множитель (таблица 12), а H_t -эквивалентная доза, поглощенная в
ткани — t. Единица эффективной эквивалентной дозы — Зиверт.

Коллективная эффективная эквивалентная доза. Для оценки ущерба здоровью персонала и населения от стохастических эффектов, вызванных действием ионизирующих излучений, используют коллективную эффективную эквивалентную дозу S, определяемую как:

где N(E) — число лиц, получивших индивидуальную эффективную эквивалентную дозу Е. Единицей S является человеко-Зиверт
(чел-Зв).
Радионуклиды — радиоактивные атомы с данным массовым числом и атомным номером, а для изомерных атомов — и с данным определенным энергетическим состоянием атомного ядра. Радионуклиды
(и нерадиоактивные нуклиды) элемента иначе называют его изотопами.
Помимо названных выше величин для сравнения степени радиационного повреждения вещества при воздействии на него различных ионизирующих частиц с разной энергией используется также величина линейной передачи энергии (ЛПЭ), определяемая соотношением :

где — средняя энергия, локально переданная среде ионизирующей частицей вследствие столкновений на элементарном пути dl.
Пороговая энергия обычно относится к энергии электрона. Если в акте столкновения первичная заряженная частица образует -электрон с энергией больше , то эта энергия не включается в значение dE, и -электроны с энергией больше рассматриваются как самостоятельные первичные частицы.
Выбор пороговой энергии является произвольным и зависит от конкретных условий.
Из определения следует, что линейная передача энергии является некоторым аналогом тормозной способности вещества. Однако между этими величинами есть различие. Заключается оно в следующем:
1. ЛПЭ не включает энергию, преобразованную в фотоны, т.е. радиационные потери.
2. При заданном пороге ЛПЭ не включает в себя кинетическую энергию частиц, превышающую .
Величины ЛПЭ и тормозной способности совпадают, если можно пренебречь потерями на тормозное излучение и

Средние значения величины линейной передачи энергии L и пробега R для электронов, протонов и альфа-частиц в мягкой ткани.
Частица	Е, МэВ	L, кэВ/мкм	R, мкм
Электрон	0.01	2.3	1
	0.1	0.42	180
	1.0	0.25	5000
Протон	0.1	90	3
	2.0	16	80
	5.0	8	350
	100.0	4	1400
α -частица	0.1	260	1
	5.0	95	35

По величине линейной передачи энергии можно определить весовой множитель данного вида излучения (таблица 14)

Зависимость весового множителя излучения wr от линейной передачи энергии ионизирующего излучения L для воды.
L, кэВ/мкм	< 3/5	7	23	53	> 175
wr	1	2	5	10	20

Предельно допустимые дозы облучения

По отношению к облучению население делится на 3 категории.
Категория А облучаемых лиц или персонал (профессиональные работники) — лица, которые постоянно или временно работают непосредственно с источниками ионизирующих излучений.
Категория Б облучаемых лиц или ограниченная часть населения — лица, которые не работают непосредственно с источниками ионизирующего излучения, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию ионизирующих излучений.
Категория В облучаемых лиц или население — население страны, республики, края или области.
Для категории А вводятся предельно допустимые дозы -наибольшие значения индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при которой равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. Для категории Б определяется предел дозы.
Устанавливается три группы критических органов:
1 группа — все тело, гонады и красный костный мозг.
2 группа — мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталики глаз и другие органы, за исключением тех, которые относятся к 1 и 3 группам.
3 группа — кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, голени и стопы.
Дозовые пределы облучения для разных категорий лиц даны в таблице 15.

Помимо основных дозовых пределов для оценки влияния излучения используют производные нормативы и контрольные уровни. Нормативы рассчитаны с учетом непревышения дозовых пределов ПДД (предельно допустимая доза) и ПД (предел дозы). Расчет допустимого содержания радионуклида в организме проводят с учетом его радиотоксичности и непревышения ПДД в критическом органе. Контрольные уровни должны обеспечивать такие низкие уровни облучения, какие можно достичь при соблюдении основных дозовых пределов.
Для категории А (персонала) установлены:
— предельно допустимое годовое поступление ПДП радионуклида через органы дыхания;
— допустимое содержание радионуклида в критическом органе ДС_А;
— допустимая мощность дозы излучения ДМД_А;
— допустимая плотность потока частиц ДПП_А;
— допустимая объемная активность (концентрация) радионуклида в воздухе рабочей зоны ДК_А;
— допустимое загрязнение кожных покровов, спецодежды и рабочих поверхностей ДЗ_А .
Для категории Б (ограниченной части населения) установлены:
— предел годового поступления ПГП радионуклида через органы дыхания или пищеварения;
— допустимая объемная активность (концентрация) радионуклида ДК_Б в атмосферном воздухе и воде;
— допустимая мощность дозы ДМД_Б;
— допустимая плотность потока частиц ДПП_Б;
— допустимое загрязнение кожных покровов, одежды и поверхностей ДЗ_Б .
Численные значения допустимых уровней в полном объеме содержатся в
«Нормах радиационной безопасности».

Компьютерная томография. Что важно знать.

Современному врачу недостаточно просто посмотреть на пациента и узнать о его самочувствии. Требуется комплексная диагностика, иногда дополнительные исследования для определения состояния организма.

При назначении врачом анализов крови, которые необходимо повторять в течение времени болезни несколько раз, для определения индивидуальной дозы лекарства или контроля жизненных показателей пациента ни у кого не возникает беспокойства или вопросов, насколько это опасно. А при назначении рентгенодиагностических исследований у многих пациентов появляется страх.

Однако надо понимать, что постановка точного диагноза без рентгенодиагностических исследований и объективный контроль динамики течения болезни и эффективности лечения в абсолютном большинстве случаев невозможен.

Насколько вредно рентгеновское облучение и надо ли его бояться?

Для учета дозы облучения, получаемой человеком, принята единица Зиверт.

Поскольку 1 Зиверт – это очень большая доза, то реально в результатах измерений фигурирует миллизиверт (мЗв) (1/1000 Зиверта), или даже микрозиверт (мкЗв) (1/1000000 Зиверта).

Зиверт – это доза общего облучения человеческого тела. Поглощенная доза в Зивертах рассчитывается отдельно:

• как эквивалентная (естественное облучение и доля искусственного),
• эффективная,
• и органная дозы (сделать снимок руки менее опасно, чем головы или половых органов).

Медицинские рентгеновские исследования не являются единственным источником радиации для человека, они составляют около 30%, а 70% приходится на долю естественных источников радиации, которые окружают нас в природе.

Фоновое излучение

Все мы постоянно находимся под воздействием естественного фонового излучения. Для нашей страны средняя фоновая доза составляет около 2 мЗв в год; для стран, где много гранитных пород (Франция, Финляндия, Швеция, прибрежные территории юго-запада Индии, некоторые курорты Бразилии и др.), естественный фон – в 3-5 раз выше, но при этом в них не наблюдается всплеска онкологических заболеваний и более того, многие районы с повышенным радиационным фоном являются признанными курортами (например, та же Финляндия, Кавказские Минеральные Воды, Карловы Вары и пр.).

Итак, среднемировая фоновая доза радиации составляет 2,4 мЗв в год – столько радиации в среднем получает 1 человек за 1 год проживания на Земле; до 1 мЗв в год составляет дополнительная доза облучения, которую человек может получить в течение года за счет перелетов и медицинских исследований. Итого в среднем получаем около 3,4 мЗв облучения в год. При этом еще фактор места проживания остается немаловажным для учета фоновой дозы.

Какова доза облучения при рентгенодиагностических исследованиях?

Это зависит от рентгеновского оборудования, выполняемого исследования и анатомических особенностей пациента.

Современные цифровые аппараты, новые протоколы КТ-исследований не только улучшили качество диагностических изображений, но и благодаря технологиям существенно снизили дозу.

Компьютерная томография (КТ) – это метод послойной диагностики организма, основанный на рентгеновском излучении. Современные компьютерные томографы – это мультиспиральные аппараты.

КТ на сегодняшний день – ведущий метод диагностики многих заболеваний:

• головного мозга,
• позвоночника,
• легких и средостения,
• печени,
• почек,
• поджелудочной железы,
• надпочечников,
• аорты и легочной артерии,
• сердца и ряда других органов.

КТ можно использовать и как метод первичной диагностики, и как уточняющую методику, когда предварительный диагноз уже поставлен с помощью УЗИ или клинического обследования.

Есть ли противопоказания?

Абсолютных противопоказаний к КТ нет.
Метод можно выполнять пациенту в любом состоянии (даже при искусственной вентиляции легких). Исследование связано с небольшой лучевой нагрузкой, но при обследовании беременных женщин и маленьких детей необходимо тщательно взвешивать необходимость проведения КТ в каждом конкретном случае. При необходимости проведения КТ у кормящей матери нет никакой необходимости прерывать грудное кормление или сцеживать молоко – рентгеновские лучи не влияют на его состав.

Законодательство

Законодательно вопрос дозовых нагрузок регулируется Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 07.07.2009 №47 «Об утверждении СанПиН 2.6.1.2523-09» (вместе с «НРБ-99/2009. СанПиН 2.6.1.2523-09. Нормы радиационной безопасности. Санитарные правила и нормативы». СанПиН 2.6.1.1192-03. ионизирующее излучение, радиационная безопасность).

Предельные эффективные дозы для населения составляют 1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год.

Однако в том же документе сказано о том, что проведение медицинских процедур, связанных с облучением пациентов, должно быть обосновано путем сопоставления диагностических или терапевтических выгод, которые они приносят, с радиационным ущербом для здоровья, который может причинить облучение.

Также, пациент имеет право отказаться от медицинских рентгенологических процедур, за исключением профилактических исследований, проводимых в целях выявления заболеваний, опасных в эпидемиологическом отношении, пределы доз облучения пациентов с диагностическими целями не устанавливаются.

Таким образом, если врач понимает, что для оценки эффективности лечения выполнение КТ является критически важным, и невыполнение этого исследования может привести к фатальным последствиям для жизни и здоровья пациентов, то он должен назначить это исследование. Однако, несмотря на установленное максимально допустимое годовое значение, не рекомендуется превышать показатель 50 м3в.

Необходимо помнить:

• действие рентгеновского излучения на организм человека заканчивается сразу после завершения обследования;
• сами по себе лучи не имеют свойства накапливаться в организме;
• они не приводят к образованию радиоактивных веществ, поэтому что-либо выводить из организма просто не нужно.

Уважаемые пациенты!
Относитесь с доверием и пониманием к назначению рентгенодиагностических исследований. Помните, что врач при их назначении всегда исходит из заботы о вашем здоровье и заповеди о не нанесении вреда своему пациенту.

Советы рентгенолога

Разберем на простом примере, суть которого взята из обычного разговора с пациентом: раз в году обязательна флюорография; зимой человек переносит пневмонию, в процессе лечения которой 3 раза делается снимок грудной клетки в 2-х проекциях; имеется грудопоясничный сколиоз 2-й степени. Итого — 8 снимков в год. Это допустимо? Или следует каждый раз настаивать на том, чтобы врач подробно расписал средства и способы выведения радиации из организма? Кстати, если можно, то и о них очень хочется узнать.

Начнем по порядку:

Вопрос: Как часто можно проходить рентгенологические исследования? Ответ: Столько, сколько нужно по медицинским показаниям.

Согласно нормативным документам Республики Беларусь для пациентов, которым рентгенодиагностические исследования проводятся по клиническим показаниям с целью установления (уточнения) диагноза или выбора тактики лечения при заболеваниях неонкологического профиля, дозовый контрольный уровень составляет 15 мЗв/год.

Для пациентов, которым рентгенодиагностические исследования проводятся с профилактической целью, дозовый контрольный уровень составляет 1,5 мЗв/год.

Эффективная эквивалентная доза (ЭЭД) при проведении цифровой флюорографии составляет в среднем 0.04 мЗв. Это в 85 раз меньше дозы облучения, получаемой жителем РБ из природных источников ионизирующего излучения или в 37,5 раз меньше допустимого уровня облучения при проведении профилактических обследований.

Цифровая флюорография (пульмоскан) – 0,04 мЗв*

Рентгенография грудного отдела позвоночника – 1,1 мЗв*

Рентгенография органов грудной клетки – 0,18 мЗв*

*Данные показатели могут отличаться в зависимости от оборудования. Чем современнее аппаратура, тем меньше доза.

Считаем суммарную дозу: 0,04 + 1,1×2 + 0,18×3 = 2,78 мЗв. Она в 5 раз меньше допустимого в данном случае уровня, и меньше, чем вы ежегодно получаете из природных источников ионизирующего излучения.

Предельно допустимая доза (ПДД) — максимальное значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, которая при воздействии в течение 50 лет не вызывает в состоянии здоровья человека неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. При облучении всего тела установлено значение ПДД — 50 мЗв (5 бэр) в год, что в 18 раз больше полученной вами дозы.

Острая лучевая болезнь развивается при дозе однократного облучения 1000 мЗв (25000 цифровых флюорографий, 1000 рентгенографий позвоночника — в один день).

1. Перестать ассоциировать себя с ликвидаторами аварий в Чернобыле и Фукусиме. Дозы облучения, получаемые при диагностических исследованиях, не способны оказать заметного отрицательного воздействия на организм.
2. Проводить профилактику заболеваний дыхательной системы.
3. Каждый раз настаивать на том, чтобы врач подробно расписал средства и способы выведения радиации из организма, — верный способ заработать репутацию не совсем адекватного пациента с вероятностью направления на рентгенологические исследования при любом «чихе» (все согласно стандартам Минздрава).
4. Употреблять больше антиоксидантов — витаминов А, С, Е (виноград и другие свежие овощи и фрукты); плюс сметана, творог, молоко; плюс энтеросорбенты — зерновой хлеб, отруби, овсянка, необработанный рис, чернослив.

Если 3 первых пункта не убедили вас в бессмысленности переживаний о таком «мощном» облучении, смотрите пункт 4.

М.М. Линденкова

Врач рентгеновского отделения Новополоцкой центральной городской больницы

Приемная главного врача
(+375 214) 50-62-70
(+375 214) 50-62-11 (факс)

Канцелярия
(+375 214) 50-15-39 (факс)

Справочное бюро
Новополоцкой центральной
городской больницы
(+375 214) 50-99-58
(по вопросам пребывания больных в отделениях)
Отделение платных услуг городской больницы
(+375 214) 50-26-66

(+375 033) 358-83-93 моб.мтс

Таблица 3.1. Основные пределы доз

Допускается одновременное облучение до указанных пределов по всем нормируемым величинам.

Основные пределы доз, как и все остальные допустимые уровни воздействия персонала группы Б, равны 1/4 значений для персонала группы А. Далее в тексте все нормативные значения для категории персонала приводятся только для группы А.

Относится к дозе на глубине 300 мг/см 2 .

Относится к среднему по площади в 1 см 2 значению в базальном слое кожи толщиной 5 мг/см 2 под покровным слоем толщиной 5 мг/см 2 . На ладонях толщина покровного слоя — 40 мг/см 2 . Указанным пределом допускается облучение всей кожи человека при условии, что в пределах усредненного облучения любого 1 см 2 площади кожи этот предел не будет превышен. Предел дозы при облучении кожи лица обеспечивает непревышение предела дозы на хрусталик от бета-частиц.

3.1.3. Основные пределы доз облучения не включают в себя дозы от природного и медицинского облучения, а также дозы вследствие радиационных аварий. На эти виды облучения устанавливаются специальные ограничения.

3.1.4. Эффективная доза для персонала не должна превышать за период трудовой деятельности (50 лет) — 1000 мЗв, а для населения за период жизни (70 лет) — 70 мЗв. Началом периодов считается 1 января 2000 года.

3.1.5. Годовая эффективная доза облучения персонала за счет нормальной эксплуатации техногенных источников ионизирующего излучения не должна превышать пределов доз, установленных в табл. 3.1.

Под годовой эффективной дозой понимается сумма эффективной дозы внешнего облучения, полученной за календарный год, и ожидаемой эффективной дозы внутреннего облучения, обусловленной поступлением в организм радионуклидов за этот же год.

3.1.6. В стандартных условиях монофакторного поступления радионуклидов, определенных в разделе 8 Норм, годовое поступление радионуклидов через органы дыхания и среднегодовая объемная активность их во вдыхаемом воздухе не должны превышать числовых значений ПГП и ДОА, приведенных в Приложениях 1 и 2, где пределы доз взяты равными 20 мЗв в год для персонала и 1 мЗв в год для населения.

В условиях нестандартного поступления радионуклидов величины ПГП и ДОА устанавливаются в соответствии с санитарным законодательством.

3.1.7. Для персонала группы А значения ПГП и ДОА дочерних продуктов изотопов радона ( 222 Rn и 220 Rn) — 218 Po (RaA); 214 Pb (RaB); 214 Bi (RaC); 212 Pb (ThB); 212 Bi (ThC) в единицах эквивалентной равновесной активности (для ПГП) и эквивалентной равновесной объемной активности (для ДОА) составляют:

ПГП: 0,10 П_RaA + 0,52 П_RaB + 0,38 П_RaC = 3,0 МБк

0,91 П_ThB + 0,09 П_ThC = 0,68 МБк

ДОА: 0,10 A_RaA + 0,52 A_RaB + 0,38 A_RaC = 1200 Бк/м 3

0,91 A_ThB + 0,09 А_ThC = 270 Бк/м 3 ,

где П_i и A_i — годовые поступления и среднегодовые объемные активности в зоне дыхания соответствующих дочерних продуктов изотопов радона.

3.1.8. Для женщин в возрасте до 45 лет, работающих с источниками излучения, вводятся дополнительные ограничения: эквивалентная доза на поверхности нижней части области живота не должна превышать 1 мЗв в месяц, а поступление радионуклидов в организм за год не должно быть более 1/20 предела годового поступления для персонала.

На период беременности и грудного вскармливания ребенка женщины должны переводиться на работу, не связанную с источниками ионизирующего излучения.

3.1.9. Для студентов и учащихся старше 16 лет, проходящих профессиональное обучение с использованием источников излучения, годовые дозы не должны превышать значений, установленных для персонала группы Б.