ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΥΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΕΚΘΕΣΗ ΣΕ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ
ΟΡΙΣΜΟΣ
Η έκθεση σε ιοντίζουσα ακτινοβολία ενέχει την πιθανότητα πρόκλησης βλάβης από ακτινοβολία (radiation injury).
Τα ραδιονουκλεΐδια είναι επικίνδυνα για τον άνθρωπο μέσω της εκπομπής ραδιενεργών σωματιδίων κατά την διαδικασία της ραδιενεργού διάσπασης ή αποσύνθεσής τους.
Αυτά τα σωματίδια μπορεί να βλάψουν τις κυτταρικές δομές και μπορεί να έχουν σαν αποτέλεσμα μετάλλαξη, καρκινογένεση, και κυτταρικό θάνατο.
Βλάβη από ακτινοβολία μπορεί να προκληθεί από εξωτερική ακτινοβόληση, εξωτερική μόλυνση από ραδιενεργά υλικά, και εσωτερική μόλυνση από εισπνοή, κατάποση, ή διαδερμική απορρόφηση με ενσωμάτωση ραδιενεργών υλικών που χρησιμοποιούνται στην ακτινολογία, εντός των κυττάρων και των ιστών του σώματος.
Αυτοί οι τρείς τύποι έκθεσης μπορεί να συμβούν σε συνδυασμό και μπορεί να σχετίζονται με θερμικά εγκαύματα και άλλες τραυματικές βλάβες.
Βασικές αρχές Ραδιενέργειας – Επιπρόσθετοι Ορισμοί
Σωματίδια Ακτινοβολίας
Φωτόνια: άυλα (χωρίς μάζα) σωματίδια που ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός και παράγουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Το μήκος κύματος τους καθορίζει την ενέργεια τους. Όσο πιο μεγάλο το μήκος κύματος τόσο πιο μικρή η ενέργεια τους. Κατά αύξουσα σειρά ενέργειας, διακρίνονται σε υπεριώδη ακτινοβολία, ορατό φως, υπέρυθρη ακτινοβολία, ακτινοβολία μικροκυμάτων, γ-ακτινοβολία και ακτίνες Χ. Οι ακτίνες Χ συνίστανται σε φωτόνια με διάφορα μήκη κύματος ενώ η γ-ακτινοβολία συνίσταται σε φωτόνια με συγκεκριμένο και σταθερό μήκος κύματος που είναι ειδικό για το ραδιενεργό υλικό από το οποίο παράγονται.
Οι ακτίνες Χ και οι ακτίνες γ είναι πολύ διεισδυτικές.
Β-σωματίδια: είναι ηλεκτρόνια. Μπορεί να εκπέμπονται κατά την διάρκεια της διάσπασης ραδιενεργών ατόμων. Τα ποζιτρόνια (θετικά φορτισμένα ηλεκτρόνια) μπορεί επίσης να παράγονται την διάρκεια διάσπασης ραδιενεργών ατόμων. Τα β-σωματίδια είναι λιγότερο διεισδυτικά από τις ακτίνες Χ και την γ-ακτινοβολία, αλλά μπορούν να διαπερνούν τους ανθρώπινους ιστούς σε αρκετά εκατοστά πάχος. Παρ’ όλα αυτά, η κύρια τοξική τους δράση εμφανίζεται αν εισπνευσθούν.
Α-σωματίδια: είναι πυρήνες του στοιχείου ηλίου (2 πρωτόνια και 2 νετρόνια) που έχουν χάσει τα ηλεκτρόνια τους. Η πορεία τους εμποδίζεται από τα ρούχα. Για τον λόγο αυτό πρέπει να «ενσωματωθούν» στον ανθρώπινο οργανισμό για να προκαλέσουν προβλήματα υγείας.
Νετρόνια: ελευθερώνονται κατά την διάρκεια της διαδικασίας της πυρηνικής σχάσης, και όχι κατά την διάρκεια της φυσικής ραδιενεργού διάσπασης. Μπορούν να προκαλέσουν την μετάπτωση ενός σταθερού ατόμου σε ραδιενεργό μετά από σύγκρουση (π.χ. κατά την διάρκεια πυρηνικού νέφους).
Κοσμική ακτινοβολία: πρόκειται για χείμαρρους ηλεκτρονίων, πρωτονίων, και α-σωματιδίων που προέρχονται από το υπερπέραν. Το μεγαλύτερο ποσό της ενέργειας τους διασκεδάζεται από την γήινη ατμόσφαιρα.
Ιοντίζουσα ακτινοβολία: περιγράφει οποιαδήποτε ακτινοβολία με αρκετή ενέργεια ικανή να διασπάσει ένα άτομο ή μόριο όταν συγκρουσθεί μαζί του. Αυτός ακριβώς είναι και ο μηχανισμός της τοξικότητας από την ακτινοβολία.
Μη ιοντίζουσα ακτινοβολία: ακτινοβολία χωρίς αρκετή ενέργεια ικανή να διασπάσει άτομα, όταν συγκρούεται μαζί τους, όμως αρκετή για να προκαλέσει με την μορφή θερμότητας τοπικές βλάβες στους ιστούς.
Ραδιενεργή Διάσπαση ή Αποσύνθεση: διαδικασία του μετασχηματισμού ασταθών πυρήνων σε πιο σταθερούς μέσω εκπομπής διαφόρων σωματιδίων. Η διάσπαση περιγράφεται από τον χρόνο ημίσειας ζωής, που είναι χαρακτηριστικός για κάθε ραδιοϊσότοπο.
Μονάδες μέτρησης ραδιενέργειας:
Roentgen: ποσό ακτινοβολίας στο οποίο εκτίθεται κάποιο αντικείμενο.
Rad (Radiation absorbed dose) και Gray (Gy, η ίδια έννοια στο διεθνές σύστημα μετρήσεων): το ποσό της ακτινοβολίας που απορροφάται από τους ιστούς (1 Gy = 100 Rad).
Rem (Roentgen equivalent man) και Sievert (Sv, η ίδια έννοια στο διεθνές σύστημα μετρήσεων): μέτρηση που τυποποιεί το ποσό της κυτταρικής βλάβης που παράγεται από διάφορους τύπους ακτινοβολίας. 1 Rem = 0,01 Sv είναι η δόση της ακτινοβολίας που προκαλεί βλάβη ισοδύναμη με 1 Rad ακτίνων Χ.
Ακτινοβόληση, Μόλυνση, και Ενσωμάτωση
Ακτινοβόληση: έκθεση σε ιοντίζουσα ακτινοβολία
Μόλυνση: κάλυψη της επιφάνειας ενός αντικειμένου ή ενός ανθρώπου με ραδιενεργό υλικό
Ενσωμάτωση: έκθεση σε ραδιονουκλεΐδιο μέσω εισπνοής, κατάποσης, ενδοφλέβιας έγχυσης ή διαδερμικά.
Απώτερες Δράσεις της Ιοντίζουσας Ακτινοβολίας
Οποιαδήποτε δόση ιονίζουσας ακτινοβολίας μπορεί να μεταβάλλει το DNA, προκαλώντας μεταλλάξεις ή καρκινογένεση, που μπορεί να πάρουν χρόνια μέχρι να εκφρασθούν κλινικώς. Δεν υπάρχει καθόλου ουδός δόσης, και η δράση της έκθεσης είναι αθροιστική. Αυτές οι απώτερες δράσεις της ιοντίζουσας ακτινοβολίας είναι περισσότερο πρόβλημα με τις μικρές δόσεις ακτινοβολίας αλλά σε παρατεταμένο χρόνο έκθεσης.
Άμεσες Δράσεις της Ιοντίζουσας Ακτινοβολίας
Η δόση της ακτινοβολίας μπορεί να είναι αρκετή για τον θάνατο κυττάρων. Όσο πιο μεγάλη η δόση τόσο μεγαλύτερος ο αριθμός των νεκρών κυττάρων και τόσο μεγαλύτερος ο αντίκτυπος στα οργανικά συστήματα. Οι άμεσες δράσεις της ακτινοβολίας είναι καθοριστικές και είναι συνήθως συνέπεια μιας μεγάλου μεγέθους ολόσωμης έκθεσης.
ICD-9CM CODE: 990 Radiation exposure
Ευρήματα Κλινικής Εξέτασης & Κλινική Παρουσίαση
Οξύ Σύνδρομο Ακτινοβόλησης
Ακολουθεί μια μεγάλης έκτασης ολόσωμη έκθεση της τάξεως των 2 Sv ή περισσότερο (500 φορές πάνω από τον μέσο όρο της ετήσιας έκθεσης) ή κατ’ άλλον τρόπο μεγαλύτερη από 1 Gy που χορηγείται σε σχετικά υψηλό αριθμό δόσεων.
Η μέση θανατηφόρος δόση ακτινοβολίας που απαιτείται για τον θάνατο 50% των ανθρώπων που εκτέθηκαν σε ολόσωμη ακτινοβόληση στις 60 μέρες (LD 50/60), είναι μεταξύ 3,25 – 4 Gy για άτομα που δεν έλαβαν καθόλου υποστηρικτική αγωγή και μεταξύ 6 – 7 Gy όταν χορηγήθηκαν υποστηρικτικά αντιβιοτικά και μεταγγίσεις.
Η ακολουθία των κλινικών εκδηλώσεων λαμβάνει χώρα σε 4 στάδια:
Στάδιο 1 (Πρόδρομη φάση): συνήθως συμβαίνει εντός των πρώτων 48 ωρών αλλά μπορεί να αναπτυχθεί μέχρι και 6 μέρες μετά την έκθεση.
Στάδιο 2 (Λανθάνουσα φάση): Βραχεία περίοδος που χαρακτηρίζεται από βελτίωση των συμπτωμάτων, καθώς το άτομο φαίνεται να έχει επανέλθει στη φυσιολογική του κατάσταση. Δυστυχώς αυτή η κατάσταση είναι παροδική, και μπορεί να διαρκέσει για μερικές μέρες μέχρι 1 μήνα.
Στάδιο 3 (Έκδηλος φάση της νόσου): Συμβαίνει την 3η έως την 5η εβδομάδα μετά την έκθεση. Χαρακτηρίζεται από έντονη ανοσοκαταστολή και είναι το πλέον δύσκολο στον χειρισμό του. Εάν το άτομο επιβιώσει αυτού του σταδίου, τότε η ανάρρωση είναι πολύ πιθανή. Συμπτώματα και σημεία που χαρακτηρίζουν αυτή την φάση είναι κοιλιακό άλγος, διάρροια, τριχόπτωση, αιμορραγία, και λοίμωξη.
Κατά την διάρκεια αυτού του σταδίου, διάφορα κλινικά σύνδρομα μπορεί να συνυπάρχουν, να επικαλύπτονται ή να συμβαίνουν σε ακολουθία:
· Νευροαγγειακό Σύνδρομο: Πυρετός, Υπόταση, Αταξία, Απάθεια, Λήθαργος, και Σπασμοί. Αυτά τα συμπτώματα μπορεί να εμφανισθούν σε όσους έχουν λάβει πάνω από 20 – 30 Gy ακτινοβολίας. Η πρόδρομη φάση χαρακτηρίζεται από αποπροσανατολισμό, σύγχυση, και απάθεια / κατάπτωση. Η κλινική εξέταση μπορεί να δείξει οίδημα οπτικής θηλής, αταξία, μειωμένα ή κατηργημένα εν τω βάθει τενόντια αντανακλαστικά και αντανακλαστικά κερατοειδούς.
· Δερματικό Σύνδρομο: οφείλεται σε θερμικά εγκαύματα ή εγκαύματα ακτινοβολίας και χαρακτηρίζεται από απώλεια της επιδερμίδας, τοπικό οίδημα, και υψηλό κίνδυνο για ανάπτυξη συνδρόμου διαμερισματικού χώρου.
· Γαστρεντερικό Σύνδρομο: οφείλεται στην δράση της ακτινοβολίας η οποία προκαλεί απώλεια των εντερικών κρυπτών του βλεννογόνου και διάσπαση του βλεννογονικού φραγμού. Αυτές οι βλάβες ευθύνονται για την εμφάνιση κοιλιακού άλγους, ανορεξίας, ναυτίας, εμέτου, διάρροιας, και αφυδάτωσης, ενώ προδιαθέτουν για ανάπτυξη επιμολύνσεων και σήψη.
· Αιμοποιητικό Σύνδρομο: Η λεμφοπενία είναι συχνή και συμβαίνει πριν από την έναρξη κυτταροπενιών άλλων σειρών. Συνήθως ακολουθεί παγκυτταροπενία με αιμορραγική διάθεση και σήψη. Μετά από ακτινοβόληση υπάρχει μια προβλέψιμη μείωση των λεμφοκυττάρων στο αίμα. Μια δυνητικά θανατηφόρος έκθεση χαρακτηρίζεται από πτώση κατά 50% του απολύτου αριθμού λεμφοκυττάρων εντός 24 ωρών από την έκθεση, ακολουθούμενη από περεταίρω δραματικότερη πτώση εντός 48ώρου. Η έναρξη των κυτταροπενιών διαφέρει ανάλογα με την δόση και την συχνότητα δόσης της ακτινοβολίας. Ο αριθμός των κοκκιοκυττάρων μπορεί να αυξηθεί προσωρινά πριν σημειώσει πτώση, σε άτομα που έχουν εκτεθεί σε ακτινοβολία μικρότερη από 5 Gy. Αυτή η παροδική αύξηση πριν από την πτώση των κοκκιοκυττάρων είναι γνωστή ως «αύξηση αποβολής» (abortive rise) και μπορεί να είναι ενδεικτική επιβίωσης από την έκθεση.
Στάδιο 4: ανάρρωση, που διαρκεί εβδομάδες έως μήνες μετά την έκθεση.
Διάγνωση
Εκτίμηση Δόσης και Πρόγνωση
Επειδή η ακτινοβολία είναι συνήθως μείξη διαφόρων σωματιδίων και επειδή τα μέρη του σώματος μπορεί να εκτεθούν σε διαφορετικά ποσά ακτινοβολίας, η δόση που τελικά λαμβάνεται είναι δύσκολο να εκτιμηθεί στον τόπο του συμβάντος. Ως εκ τούτου, είναι συνήθως η εμφάνιση του οξέος συνδρόμου ακτινοβόλησης που από μόνο του επιτρέπει την πρόγνωση.
Σε μια δόση κάτω από τα 3 Sv ένας αριθμός λεμφοκυττάρων >1200/mm3 στις 48 ώρες σημαίνει καλή πρόγνωση. Αν ο αριθμός λεμφοκυττάρων είναι <1200/mm3 τότε η έκθεση σε θανατηφόρο δόση ακτινοβολίας είναι πιθανή και απαιτούνται περισσότερο επιθετικά θεραπευτικά μέτρα.
Μια πτώση στον αριθμό των κοκκιοκυττάρων ή των αιμοπεταλίων συνηγορεί επίσης για σοβαρού βαθμού έκθεση.
Ασθενείς που έχουν εκτεθεί σε ακτινοβολία μικρότερη των 2 Sv θα επιβιώσουν με ελάχιστη ή και καθόλου φροντίδα.
Ασθενείς που έχουν εκτεθεί σε ακτινοβολία μεταξύ 2 – 5 Sv είναι πιθανό να επιβιώσουν με ιατρική φροντίδα.
Μια δόση ακτινοβολίας μεταξύ 5 – 20 Sv θεωρείται ως επιβιώσιμη έκθεση.
Μια δόση ακτινοβολίας πάνω από 20 Sv θεωρείται υπερθανατηφόρος, και ο ασθενής θα πεθάνει εντός 24 έως 48 ωρών λόγω αγγειακού – εγκεφαλικού συνδρόμου.
Στο πυρηνικό ατύχημα του Chernobyl, η θνητότητα ήταν 33% ανάμεσα σε όσους εκτέθηκαν σε ακτινοβολία της τάξεως των 4 – 6 Sv και 95% ανάμεσα σ’ αυτούς που εκτέθηκαν σε ακτινοβολία της τάξεως των 6 – 16 Sv.
Όταν αυτά εκφρασθούν σε μονάδες Gy:
· Έκθεση < 1 Gy: σχεδόν βέβαιη επιβίωση
· Έκθεση 1 – 2 Gy: 90% επιβίωση
· Έκθεση 2 – 3,5 Gy: πιθανή επιβίωση
· Έκθεση 3,5 – 5,5 Gy: 50% επιβίωση
· Έκθεση 5,5 – 10 Gy: πιθανός θάνατος
· Έκθεση > 10 Gy: βέβαιος θάνατος
Καρκινογένεση
Η συχνότητα εμφάνισης λευχαιμίας, καρκίνου μαστού, καρκίνου πνεύμονα, και καρκίνου θυρεοειδούς αυξάνει μετά από έκθεση σε ιονίζουσα ακτινοβολία. Η καρκινογένεση είναι μια προοπτική δράση της ακτινοβολίας και μπορεί να συμβεί με ή χωρίς ιστορικό οξέος συνδρόμου ακτινοβόλησης.
Αιτιολογία
Πηγές ακτινοβολίας:
Φυσική
1. Ραδόνιο (Οικιακή και Βιομηχανία εξορύξεων)
2. Κοσμική
3. Γήινη
4. Ενσωματωμένη (με την κατανάλωση τροφών)
Βιομηχανική
1. Διαγνωστική χρήση ακτίνων Χ
2. Πυρηνική Ιατρική
3. Καταναλωτικά προϊόντα
4. Εργασιακή (πυρηνική ενέργεια)
5. Όπλα
Θεραπεία
Απολύμανση
1. Διενεργείται στον τόπο της έκθεσης εκτός και υπάρχει συνεχιζόμενη εκπομπή ακτινοβολίας
2. Αφαιρούνται όλα τα ρούχα (και μεταχειρίζονται ως ραδιενεργά απόβλητα). Το προσωπικό διάσωσης πρέπει να εφαρμόζει αυστηρές προφυλάξεις μόνωσης που συμπεριλαμβάνουν την χρήση ολόσωμης φόρμας, μάσκας, καλύμματος κεφαλής, διπλών γαντιών και προστατευτικά καλύμματα υποδημάτων σε όλη την διάρκεια εξέτασης και φροντίδας μολυσμένων ασθενών.
3. Πλύσιμο ασθενών με σαπούνι και νερό. Μεταχείριση του χρησιμοποιημένου ύδατος ως ραδιενεργού αποβλήτου.
4. Χειρουργική πλύση κάθε ανοικτού τραύματος.
5. Απομάκρυνση του πληθυσμού ανάλογα με την περίπτωση σύμφωνα με τα πρωτόκολλα της κρατικής υπηρεσίας αντιμετώπισης κρίσεων.
Αντιμετώπιση του οξέος συνδρόμου ακτινοβόλησης
1. Εγκατάσταση ενδοφλέβιας οδού
2. Εξασφάλιση βατότητας αεροφόρων οδών, όπου απαιτείται
3. Αντιμετώπιση εγκαυμάτων
4. Εντοπισμός και αντιμετώπιση άλλων τραυμάτων
5. Χορήγηση αναλγητικής αγωγής
6. Χορήγηση αντιεμετικής αγωγής
7. Αντιμετώπιση αιμορραγίας – Μεταγγίσεις αίματος
8. Διάγνωση και θεραπευτική αντιμετώπιση σήψης. Η χορήγηση αντιβιοτικών μειώνει την θνητότητα. Σε μη ουδετεροπενικούς ασθενείς, η αντιβιοτική θεραπεία πρέπει να επιλέγεται βάσει της πιθανής εστίας λοίμωξης και των εμπλεκόμενων παθογόνων μικροβίων. Οι φθοριοκινολόνες είναι χρήσιμες για την χημειοπροφύλαξη ουδετεροπενικών ασθενών.
9. Χορήγηση μυελοδιεγερτικών κυτταρικών παραγόντων (colony-stimulating factors – CSFs). Σε κάθε ενήλικα με ολόσωμη έκθεση ή σημαντικού βαθμού μερική σωματική έκθεση σε ακτινοβολία δόσης > 3 Gy, πρέπει να ξεκινάει γρήγορα η χορήγηση τέτοιων παραγόντων (G-CSF: 5 mcg / kg βάρους σώματος / ημέρα). Η χορήγηση αυτών των παραγόντων μπορεί να σταματά όταν ο απόλυτος αριθμός των ουδετερόφιλων λευκών αιμοσφαιρίων φθάνει σε επίπεδα μεγαλύτερα των 1000 /mm3 μετά από την ανάκαμψη του ναδίρ της ουδετεροπενίας.
10. Εφαρμογή μεταμόσχευσης μυελού σε άτομα που υπέστησαν ακτινοβόληση σε δόση μεταξύ 7 και 10 Gy και τα οποία δεν έχουν άλλα σημαντικά εγκαύματα ή άλλες σημαντικές τοξικές οργανικές καταστάσεις και εφόσον βέβαια υπάρχει ο κατάλληλος δότης.
11. Παροχή συμβουλευτικής και υποστηρικτικής φροντίδας: το 75% των ατόμων που έχουν εκτεθεί σε ακτινοβολία από εκρήξεις πυρηνικών όπλων εμφανίζουν κάποιου βαθμού ψυχολογικών διαταραχών, όπως αϋπνία, δυσκολία συγκέντρωσης και κοινωνική απόσυρση.
ΣχόλιαΣυσκευές προσωπικής βιοδοσιμετρίας είναι απαραίτητες για την πρόβλεψη της κλινικής βαρύτητας, της θεραπείας, και της επιβιωσιμότητας των εκτεθειμένων στην ακτινοβολία ατόμων.
Τα τρία πιο χρήσιμα στοιχεία για τον υπολογισμό της δόσης έκθεσης είναι ο χρόνος που μεσολαβεί από την στιγμή της έκθεσης στην ακτινοβολία μέχρι την στιγμή εμφάνισης εμέτου, η κινητική της μείωσης του αριθμού των λεμφοκυττάρων, και η παρουσία δίκεντρων χρωματοσωμάτων.Η παρακολούθηση του αριθμού των λεμφοκυττάρων απαιτεί την διενέργεια γενικής αίματος με προσδιορισμό του λευκοκυτταρικού τύπου αμέσως μετά την έκθεση, και τρεις φορές ημερησίως για τις επόμενες 3 μέρες. Στη συνέχεια δυο φορές ημερησίως για τις επόμενες 6 μέρες και τέλος μια φορά εβδομαδιαίως εφεξής μέχρι να προσδιορισθεί το ναδίρ της ουδετεροπενίας.
Ο έλεγχος των χρωματοσωμάτων γίνεται από πιστοποιημένο ειδικό εργαστήριο κυτταρογενετικής βιοδοσιμετρίας.
Βιβλιογραφικές πηγέςRella J: Radiation. In: Goldfrank LR, et al ed. Toxicologic emergencies, ed / 7. New York: McGraw-Hill; 2002.
Turai I, et al: Medical response to radiation incidents and radionuclear threats. BMJ 2004; 4:247.
Waselenko JK, et al: Medical management of the acute radiation syndrome. Ann Intern Med 2004; 140:1037.
