Файл: Биологические эффекты неравномерных лучевых воздействий..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 72
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а 2
Индекс снижения биологического эффекта I при одностороннем рентгеновском
облучении с перепадом |
дозы вдоль поперечной оси |
тела животного |
||||||
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
Животное |
Условия |
облучения |
ПО |
ПО |
ПО |
Литера |
||
средне |
тканевой |
тканевой |
турный |
|||||
|
|
|
|
|
воздушной |
дозе |
дозе по |
источник |
|
|
|
|
|
дозе |
на входе |
средней |
|
|
|
|
|
|
|
|
линии |
|
|
|
|
|
Л а т тральное |
|
|
|
|
Мышь |
250 |
кв, |
1,1 |
1 ,6 3 |
|
|
[17] |
|
|
20 |
рщд/мин |
|
|
|
|
|
|
Крыса |
250 |
кв, |
1 ,4 |
1 ,6 |
. |
. _ |
[17] |
|
Собака |
20 |
рад/мин |
|
|
|
|
|
|
1000 кв, |
3 ,1 5 |
1 ,2 |
2 , 0 |
1 ,2 5 |
[19] |
|||
|
10 р[мин |
|
|
|
|
|
||
|
у-нейтронное |
4 , 5 |
1 ,1 3 |
— |
1 ,1 3 |
[19] |
||
|
излучение, |
|
|
|
|
|
||
Свинья |
40 |
р/мин |
|
|
|
|
|
|
2000 кв, |
4 ,4 6 |
1 ,4 7 |
2 ,1 |
1 ,3 3 |
[19] |
|||
|
15 |
р/мин |
|
|
|
|
|
|
Овца |
1000 кв. |
3 ,2 5 |
|
___ |
1 ,1 8 |
[19] |
||
|
|
|||||||
|
7 , 5 piмин |
|
_ |
_ |
|
|
||
|
Y-излучение, |
3 ,2 5 |
1 ,2 5 |
[20] |
||||
|
0 ,0 6 3 |
р/мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д о рзо-ве игральное |
|
|
|
|
Мышь |
73 |
кэв, |
400 |
9 , 4 |
|
|
[2] |
|
|
100 |
р/мин |
|
|
|
_ |
|
|
Крыса |
250 |
кв, |
1 ,3 |
1 ,3 3 |
_ |
[21] |
||
|
|
|||||||
|
47 |
р/мин |
|
|
|
_ |
|
|
|
180 |
кв, |
1 ,6 |
1 ,0 |
1 ,4 |
[22] |
||
|
65 |
р/мин |
|
|
|
|
|
|
Кролик |
180 |
кв, |
3 , 0 |
1 ,8 |
|
1 ,4 5 |
[5] |
|
Собака |
65 |
р/мин |
2 ,4 5 |
|
1 ,9 4 |
1 ,3 2 |
[1] |
|
1000 |
кв, |
— |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
р/мин |
|
_ |
|
|
|
|
|
250 |
кв. |
3,51 |
2 , 2 |
1 ,4 4 |
[1] |
||
|
|
|||||||
|
10 |
р/мин |
|
|
|
|
|
|
|
180 |
кв, |
4 , 3 |
1 ,8 9 |
2 , 3 |
1 ,7 |
[5] |
|
|
30 |
р/мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bei1ТрО-Дорзальное |
|
|
|
|
М ыш ь |
25 0 |
кв, |
1 . 6 |
U 8 |
|
|
[23] |
|
|
226 |
р/мин |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
кэв, |
2 , 0 |
1 ,6 |
___ |
1 ,2 * |
[2] |
|
|
|
|||||||
|
100 |
р/мин |
30 |
4 , 0 |
|
1 ,02* |
[2] |
|
|
1 3 ,5 |
кэв, |
_ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
р/мин |
|
|
|
|
|
|
|
1 0 ,2 |
кэв, |
400 |
7 , 9 |
|
1 ,0 * |
[2] |
|
Крыса |
100 |
р/мин |
|
|
|
|
|
|
180 |
кв, |
1 ,7 |
1 ,0 |
|
|
[22] |
65р/мин
*Средиетк аневая доза, рад.
31
уменьшения энергии авторы связывают со значительным падёнием среднетканевой дозы. При энергии генерирования 250 кв среднетканевая доза в теле кроликов составила 95% поверхност ной дозы, а в случае длинноволнового излучения (80 кв) она составила всего 64%. Облучение мышей в равных поверхностных дозах приводило к уменьшению биологического действия по мере снижения энергии рентгеновского излучения со 185 до
30 кв [31].
Для оценки степени тяжести поражения собак при вентро-
дорзальном облучении [32] собаки |
подвергались равномерному |
и вентро-дорзальному облучению |
протонами с Ки= 3; 5 и 8 в |
среднетканевой дозе 200 рад. Используя метод, описанный в ра боте [18], авторы попытались определить эквивалентные дозы равномерного облучения. При вентро-дорзалыюм облучении с /Си, равным 3; 5 и 8, они составили соответственно 180, 160 и 145 рад, что указывает на снижение степени тяжести поражения при увеличении Кп даже по критерию среднетканевой дозы.
Сопоставление биологических эффектов при вентро-дорзаль- ном и дорзо-вентральном облучениях мышей и крыс с небольши ми Кп не выявило существенных различий в ЛД50/3о [22, 33]. В случае больших Кп следует ожидать большего поражающего действия при вентро-дорзалыюм облучении в результате по вреждения ЖКТ [34, 35].
Таким образом, анализ данных по одностороннему облуче нию тела с перепадом вдоль малой оси показал, что с увеличе нием Кн изменяются клинические проявления в картине лучевой болезни.
При одностороннем облучении вдоль продольной оси тела также снижается тяжесть поражения по сравнению с равномер ным воздействием [22, 36, 38]; ЛД50 возрастает с увеличением Кп до пяти, а далее практически не изменяется. у-Нейтронное облучение крыс вдоль продольной оси приводило к гибели 10%, а при относительно равномерном облучении — 56,5% живот ных [36].
Сравнение данных по поражающему действию неравномер ного облучения с перепадом дозы вдоль продольной оси тела с эффектами равномерных воздействий (табл. 3) показывает, что при неравномерных воздействиях степень тяжести меньше и она снижается по мере возрастания Кп- Однако видно, что для оп ределения количественной зависимости характера изменения биологического эффекта от Ки данных недостаточно.
Сопоставление проявлений поражения животных разных ви дов в условиях неравномерного воздействия с перепадом доз вдоль продольной оси тела выявляет ряд особенностей. При одинаковом распределении поглощенной дозы преимущественное облучение задней половины тела мышей вызывает более губи тельное действие по сравнению с облучением передней полови ны тела (при Лц=5 ЛД5(узо равны 780 и 1500 р соответственно)
32
Т а б л и ц а 3
Индекс снижения |
биологического |
эффекта |
I при |
одностороннем рентгеновском |
||||
и 7-облучениях |
с |
перепадом тканевой дозы |
вдоль продольной оси тела животного |
|||||
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
Животное |
|
Условия |
* н |
|
ПО |
ПО |
по ткане |
Литера |
|
средне |
тканевой |
вой дозе |
турный |
||||
|
|
облучения |
воздушной |
дозе |
по средней |
источник |
||
|
|
|
|
дозе |
на входе |
линии |
|
|
|
|
Облучение передней половины тела |
|
|
||||
Мышь |
|
180 кв, |
1,5 |
|
1,4 |
— |
— |
[37] |
|
|
60 р/мин |
2,0 |
|
1,7 |
|
|
[37] |
|
|
180 кв, |
|
|
|
|||
|
|
60 р/мин |
2,8 |
2,34 |
|
— |
[37] |
|
|
|
180 кв, |
|
|||||
|
|
60 р/мин |
4,8 |
3,0 |
|
|
[37] |
|
|
|
180 кв, |
|
“ |
||||
|
|
60 р/мин |
9,4 |
2,38 |
|
[37] |
||
|
|
180 кв, |
- |
-_ |
||||
Крыса |
|
60 р/мин |
4.0 |
2,4 |
|
[37] |
||
|
180 кв, |
|
|
|||||
|
|
60 р/мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
Кранио-ккаудальное |
|
|
|
|||
Крыса |
|
180 кв, |
2,5 |
|
1,25 |
2,5 |
1,35 |
[22] |
|
|
63 р/мин |
3,8 |
|
— |
— |
' 1,5 |
[22] |
|
у-излучение Со00 |
|
||||||
|
|
180 кв, |
12,2 |
|
1 ,42 |
3,25 |
1,27 |
[22] |
Кролик |
|
63 р/мин |
10,5 |
|
— |
3,25 |
1,17 |
[39] |
у-излучение Со60 |
|
|||||||
Собака |
|
130 р/мин |
4,0 |
|
|
2,13 |
1,5 |
[37] |
у-излучение Со00 |
|
|
||||||
|
|
Облучение |
задн гй |
половит!Ытела |
|
|
||
Мышь• |
|
180 кв |
1,5 |
|
1,23 |
— |
— |
[37] |
|
|
180 кв |
3,0 |
|
1,5 |
— |
— |
[371 |
|
|
180 кв |
5,0 |
|
1,5 |
— |
— |
[37] |
|
|
180 кв |
10,0 • |
|
1.6 |
— |
— |
[371 |
|
|
180 кв |
18,5 |
|
1,9 |
|
|
[37] |
|
|
Кзудо-краниально; |
|
|
|
|||
Крыса |
|
180 кв, |
3,84 |
|
1,12 |
2,2 |
— |
[22] |
|
|
63 р/мин |
4,0 |
|
— |
— |
1,47 |
[22] |
|
у-излучение Со"0 |
|
||||||
|
|
180 кв, |
10,9 |
|
1,65 |
3,8 |
1.4 |
[22] |
Кролик |
|
63 р/мин |
8,4 |
|
|
4,3 |
2,1 |
[39] |
у-излучение Со60 |
|
|
||||||
|
|
130 р/мин |
|
|
|
|
|
|
3 Зак. 873 |
33 |
t37, 38]. Иной результат получён в опытах на Кролйках [39]. Прй кранио-каудальном у-облучении кроликов с /СН=Ю,5 среднетка невая ЛД50/30 была равна 715 рад, а при каудо-краниальном воздействии с меньшей степенью неравномерности (Лф=8,4) ЛД50/30 равнялась 1280 рад. Эти различия, по-видимому, свиде тельствуют о неодинаковой радиочувствительности отдельных органов у животных разных видов.
Исследование зависимости степени тяжести поражения собак в условиях кранио-каудального воздействия при Ки, равных 1,5; 2,0; 3,0 и 5,0, показало [40], что равноэффективная доза увели чивается в 1,3; 1,45; 1,73 и 2,1 раза соответственно. Отмечены также некоторые клинические особенности. В разгар заболева ния наблюдали быстрое ухудшение общего состояния с разви тием воспалительно-некротических процессов в ротовой полости и тяжелых местных проявлений в области головы при нелеталь ных воздействиях.
При преимущественном облучении передней половины тела собак в дозе 900 рад основной причиной гибели являлась ост рая недостаточность кроветворения [41]. С увеличением дозы до 1000—1600 рад в танатогенезе лучевой болезни наибольшее зна чение приобретали пневмонии и язвенно-некротическое пораже ние слизистых оболочек рта, глотки, гортани и пищевода.
Таким образом, преимущественное облучение передней поло вины тела приводит к развитию своеобразного синдрома, полу чившего название «орального» [22, 42—50]. При преимущест венном воздействии на заднюю половину тела ведущими в кли нической картине становятся проявления поражения ЖКТ, а при увеличении Ки развивается желудочно-кишечный синдром
[42, 50—54].
Особенности клинической картины поражения в условиях не равномерных общих лучевых воздействий связаны с распреде лением поглощенной дозы в теле животного и человека. Частич ное недооблучение отдельных участков тела ведет к снижению поражающего эффекта и способствует более быстрому восста новлению гемопоэза за счет сохранившихся стволовых клеток костного мозга [55, 56]. При неравномерных воздействиях умень шается значимость отдельных симптомов, таких как лимфопения, степень и сроки максимального снижения числа лейкоци тов, и они не могут использоваться для прогноза заболевания [57]. Неблагоприятный исход при неравномерных воздействиях определяется радиочувствительностью и функциональным значе нием области тела, на которую приходится максимальная дозовая нагрузка. В условиях неравномерного общего облучения выявляется значение критического органа, подвергавшегося наибольшему радиационному воздействию.
Анализ данных, полученных при использовании многосторон них способов лучевых воздействий (табл. 4), показывает, что при одинаковых экспозиционных или поверхностных дозах от-
34
Т а б л и ц а 4
Индекс снижения биологического эффекта / при многостороннем рентгеновском облучении с перепадом дозы от поверхности к центру тела животного
|
|
|
1 |
|
|
Животное |
Условия |
ПО |
по ткане |
по ткане |
Литера |
облучения |
средне |
вой дозе |
турный |
||
|
|
воздушной |
вой дозе |
по средней |
источник |
|
|
дозе |
на входе |
линии |
|
Мышь |
180 кв, |
1,1 |
1,3 |
— |
— |
[30] |
Крыса |
10 pjM u n |
4,0 |
|
3,1 |
0,8 |
[58] |
, у-излучение Сои0 |
— |
|||||
Кролик |
100 кв, |
1,14 |
1,6 |
— |
1,3 |
[30] |
|
10 р / м и н |
1,31 |
2,2 |
|
1,6 |
[30] |
|
80 кв, |
— |
||||
Собака |
10 р / м и н |
1,25 |
1,3 |
1,4 |
— |
[19] |
200 кв, |
||||||
|
6,2 р / м и н |
2,2 |
2,4 |
2,15 |
1,2 |
[19] |
|
100 кв, |
|||||
|
6,2 р / м и н |
3,3 |
4,45 |
3,0 |
1,0 |
[58] |
|
50 кв |
|||||
|
80 кв |
3,9 |
7,26 |
7,1 |
2,0 |
[59] |
|
50 кв |
6,4 |
11,65 |
2,4 |
1,2 |
[581 |
|
50 кв, |
30 |
28,0 |
— |
1,0 |
[9] |
Свинья |
48 р / м и н |
1,42 |
1,3 |
1,3 |
1,0 |
[14] |
1000 кв, |
||||||
|
30 р / м и н |
|
|
|
|
|
мечаеТся снижение степени поражения с ростом Ки. Так, можно видеть, что при многостороннем облучении собак с Кп, равным 1,0; 2,2; 3,3; 6,4 и 30, индексы снижения биологического эффекта составляют 1,0; 2,2; 3,0; 7,2 и 8,8 при выражении ЛД50 через поверхностную дозу.
Сравнение эффектов рентгеновского облучения (50 и 250 кв) в опытах на собаках (при вращении животных в момент облу
чения) |
показало меньшую |
эффективность излучения 50 кв\ |
значения равноэффективных |
доз были оценены соответственно |
|
в 7500 |
и 270 р [10]. |
|
Биологическая эффективность многостороннего рентгеновско го облучения (180 и 80 кв, эффективные энергии 75 и 23 кэв) в семь раз меньше эффективности излучения 80 кв при измере нии дозы в воздухе; при оценке по среднетканевой дозе разли чия составили 1,3 раза {8]. Наилучшая корреляция получена между биологическим эффектом и дозой, поглощенной костным мозгом. Эта доза оказывается близкой к дозам воздействия на костный мозг, выявленным в опытах другими авторами (10, 11].
Кроме работ, в которых содержится строгий количественный анализ пространственного распределения поглощенной дозы, имеется ряд исследований на крупных животных с использова нием у-нейтронного излучения, характеризующегося значитель ной неравномерностью распределения дозы [61—63]. Биологиче-
3* 35