Том 68, № 1 (2023)
Радиационная биология
Цитогенетический анализ клеточной линии мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток человека при длительном культивировании после воздействия рентгеновского излучения в малых и средних дозах
Аннотация
Цель: Оценить влияние однократного воздействия рентгеновского излучения в дозах 80, 250 и 1000 мГр на частоты и спектр хромосомных аберраций (ХА) в клеточной линии мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) человека в процессе длительного культивирования.
Материал и методы: ММСК выделяли из слизистой ткани десны человека ферментативным способом и культивировали в бессывороточной среде. Присутствие поверхностных антигенов определяли с помощью метода проточной цитометрии. Способность клеточной линии дифференцироваться в остеогенном, адипогенном и хондрогенном направлениях исследовали с использованием индукционных сред. Аутентификацию осуществляли методом генотипирования полиморфных STR-локусов, цитогенетический анализ – методом мультицветной флуоресцентной гибридизации in situ (mFISH). Облучение проводили на рентгеновской биологической установке РУБ РУСТ-М1 (Россия) при мощности дозы 40 мГр/мин, напряжении 100 кВ, токе 0,8 мА.
Результаты: На первом пассаже после облучения статистически достоверное увеличение частоты неклональных ХА по сравнению с контролем зафиксировано после облучения в дозе 80, но не 250 и 1000 мГр. На поздних этапах культивирования средняя частота разрывов на хромосому в группе необлученных клеток не отличалась от значений, полученных после облучения в дозах 80, 250 и 1000 мГр (p > 0,05). Однако в ММСК, облученных в дозе 80 мГр, чаще происходили повреждения в парах хромосом 6 и 10, а в дозе 1000 мГр – в паре хромосом 9. Однократное облучение ММСК in vitro не повлияло на рост и прогрессию характерных для исследованной первичной клеточной линии ММСК клональных клеток с хромосомными транслокациями и моносомией X, но привело к увеличению представленности клона с тетрасомией 8. Общее количество возникших de novo случайных клонов с хромосомными транслокациями увеличилось только после облучения в дозе 1000 мГр.
Заключение: Незначительные колебания доли клеток с неклональными ХА в зависимости от полученной дозы на ранних сроках после облучения (1–4 пассаж) исчезали на поздних этапах культивирования (8–14 пассаж). Средние частоты разрывов в хромосомах облученных и необлученных ММСК не отличались, но после облучения повреждения в некоторых хромосомах могли происходить чаще, чем в других. Однократное рентгеновское облучение ММСК может способствовать росту и прогрессии первичных патологических цитогенетических клонов независимо от полученной дозы, а также увеличению общего количества возникших de novo клеточных клонов с хромосомными транслокациями.
5-14
Механизмы противоопухолевого действия малых доз радиации, связанные с активацией защитных систем клетки
Аннотация
15-18
Радиационная безопасность
Разработка концепции цифрового двойника работника радиационно- и ядерно-опасного предприятия и производства
Аннотация
Цель: Анализ возможностей прогностической модели оценки рисков патологии сердечно-сосудистой, церебро-васкулярной систем и психофизиологического состояния у работников радиационно- и ядерно-опасных предприятий и производств в рамках разработки концепции цифрового двойника.
Материал и методы: В исследовании приняли участие работники одного из ведущих радиационно- и ядерно-опасных предприятий, проходившие периодический медицинский осмотр на базе комплексного врачебного здравпункта III уровня ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России в сентябре–октябре 2022 г. Всего за время исследования было проанкетировано, обследовано и проанализирована медицинская документация 154 пациентов (115 мужчин и 39 женщин). Диагностические критерии факторов риска и других патологических состояний и заболеваний, повышающих вероятность развития хронических неинфекционных заболеваний, оценивались как в соответствии с приказами Минздрава РФ, так и с использованием цифровой прогностической модели ИИ-ГИППОКРАТ, разработанной ФИЦ ИУ РАН.
Результаты: В соответствии с критериями, указанными в приказах Минздрава РФ, выявлено, что высокие или очень высокие риски развития таких заболеваний как инфаркт, инсульт, гипертоническая болезнь и депрессия отмечаются у 120 чел. (77,9 %), а согласно анализу в системе ИИ-ГИППОКРАТ, данные риски встречаются у 131 чел. (85,1 %).
Заключение: В результате проведенного исследования проанализированы возможности системы ИИ-ГИППОКРАТ и даны следующие рекомендации по ее использованию у работников радиационно- и ядерно-опасных предприятий и производств: для минимизации расхождений между данными анкетирования пациентов и результатами периодических медицинских осмотров рекомендуется интеграция системы ИИ-ГИППОКРАТ в медицинскую информационную систему, используемую на предприятии (МИС Медиалог, МИС МИАС и пр.); для повышения информативности рекомендаций рекомендуется распределить представленные факторы риска на три группы: управляемые (на которые врач или пациент могут повлиять), условно-управляемые (влияние на которые может оказывать применение лекарственных средств) и неуправляемые, на которые врач и пациент повлиять не могут (например, пол, возраст и пр.); для улучшения качества результата полученной оценки рекомендуется поднять порог выставления риска того или иного заболевания до «высокий и выше».
19-24
Распространение углерода-14 в окружающей среде при нормальных условиях эксплуатации Курской АЭС
Аннотация
Введение: Радионуклид 14С входит в число пятнадцати радионуклидов, определяющих не менее 99 % дозы облучения критической группы населения от источников выбросов АЭС. Непрерывный рост суммарной мощности работающих АЭС приводит к значительному увеличению количества 14С, выбрасываемого в окружающую среду при эксплуатации АЭС. Эффективное улавливание и захоронение 14С, обладающего периодом полураспада 5760 лет, ‒ очень трудоемкое мероприятие. При этом за счет высокой подвижности этого радионуклида локальные очаги загрязнения 14С могут оказаться как вблизи АЭС на расстоянии 1–2 км от ее вентиляционной трубы, так и в почве и растениях, находящихся от АЭС на расстоянии 20–30 км за счет переноса воздушных масс. Поэтому контроль образования радионуклида 14С при работе АЭС, его содержания в выбросах и сбросах АЭС, а также распределения в окружающей среде является на сегодняшний день актуальной проблемой.
Цель: Анализ загрязнения окружающей среды за счет выбросов и сбросов радионуклида 14С при эксплуатации Курской АЭС.
Материал и методы: При проведении исследований использована разрабатываемая специалистами лаборатории Радиационной безопасности персонала методика определения удельной активности радионуклида 14С в почве и растительности. Для исследования содержания радионуклида 14С в воздухе был использован метод барботирования воздуха через расходомер-пробоотборник TASC-HT-HTO-C-14 (Overhoff Technology, США) и метод кондиционирования воздуха с помощью осушителя воздуха фирмы Ballu BDH-15L (Ballu, Россия). Для подготовки счетных образцов из отобранных проб почвы и продуктов питания был использован метод сжигания отобранных проб в системе каталитического разложения Pyrоlyser-6 Trio. Все подготовленные счетные образцы, в том числе из проб поверхностных вод и биосубстрата персонала Курской АЭС и населения, были измерены методом жидкостной сцинтилляционной спектрометрии на спектрометре Tri-Carb 3180TR/SL.
Результаты: На основе комплексного подхода к оценке содержания радиоуглерода в воздухе, воде, почве и пищевых продуктах выполнен анализ формирования загрязнения окружающей среды за счет выбросов и сбросов радионуклида 14С при эксплуатации Курской АЭС.
25-33
Радиационная медицина
Особенности динамики лимфоцитов периферической крови в течение первой недели при комбинированных радиационно-механических поражениях
Аннотация
В течение длительного времени внимание исследователей, изучающих комбинированные радиационно-механические поражения (КРМП) было сосредоточено на изучении отдельных синдромов, развивающихся в рамках этой нозологии: механической травмы и острой лучевой болезни. Для диагностики и оценки степени тяжести каждого синдрома рекомендуются тесты, применяемые при изолированных поражениях. Однако можно предположить, что в отношении биодозиметрии лучевого поражения результаты тестов, основанных на подсчете количества различных клеток периферической крови у исходно здорового человека и у травмированного больного, пережившего тяжелое кровотечение, будут неодинаковы. Соответственно, будет различаться оценка степени тяжести развивающейся острой лучевой болезни.
В настоящей работе на основании литературных данных рассмотрена динамика абсолютного количества лимфоцитов у больных с множественными механическими травмами и возможность прогнозирования степени тяжести развивающегося лучевого поражения при КРМП с использованием лимфоцитарного теста, результаты которого оцениваются в течение первой недели после облучения.
Результаты многочисленных клинических и экспериментальных исследований свидетельствуют, что тяжелые и множественные травмы, начиная от первых часов и в течение первой недели наблюдения, характеризуются нестабильностью количества лимфоцитов в периферической крови со значительной абсолютной лимфопенией в первые сутки. Показано, что глубина лимфопении и скорость восстановления количества лимфоцитов до нормальных величин зависит от степени тяжести травмы. Кроме того, углубление лимфопении вызывают и неотложные лечебные мероприятия, являющиеся стандартными при оказании медицинской помощи при тяжелой травме с кровопотерей: массивная инфузионная терапия и назначение кортикостероидов.
Таким образом, использование лимфоцитарного теста при КРМП для оценки дозы облучения без учёта значимости перенесенной травмы будет приводить к ложному утяжелению степени развивающегося острого лучевого поражения, а также к отсутствию дифференциации между последствиями действия лучевых и нелучевых факторов, и, следовательно, к ошибкам в тактике ведения больных.
34-40
Токсический пневмосклероз как последствие хронического воздействия плутония
Аннотация
Цель: Оценка токсического пневмосклероза, обусловленного ингаляционным поступлением аэрозолей плутония у больной, работавшей в контакте с плутонием на ПО «Маяк» с 1948‒1954 гг.
Материал и методы: Пациентка Ш., 1924 г. рождения, образование высшее, в возрасте 24 лет начала работать инженером-химиком на МПО Маяк с 1948 по 1954 гг. в условиях воздействия повышенной профессиональной вредности ионизирующей радиации (воздействие гамма-лучей и попадания внутрь аэрозолей плутония). За время работы получила 389, 624 Р: (1950 г. ‒ 83, 57; 1951 г. – 187, 29; 1952 г. – 70, 24; 1953 г. – 48, 14). Носительство плутония.
Результаты обследования: Дано клиническое описание токсического пневмосклероза тяжелой степени прогрессирующего течения, обусловленного поступлением, в основном, транспортабельных аэрозолей плутония на фоне сочетанного воздействия внешнего относительно равномерного гамма-облучения. Установлено и подтверждено носительство плутония, выведение его из организма. С диагностической и лечебной целью больной произведены ингаляции пентацином в 2 этапа в течение 3 дней. Выделение плутония-239 увеличилось в моче максимально до 940‒1150 ед. / мин. (04.06.1957‒06.06.1957) и 464 ед. / мин. (14.06.1957), в кале – 308‒252 ед. / мин. (07.06.1957‒11.06.1957) и 236 ед. / мин. (18.06.1957). Оценка альфа-активности, поступившей в легкие, печень, кости, и другие органы, проведена по данным биофизического исследования органов трупа больной Ш.
Заключение: Клиническую картину у больной определял токсический плутониевый пневмосклероз тяжелой степени прогрессирующего течения как последствие хронического воздействия плутония. Гипоксия (гипоксемическая и тканевая). Легочное сердце. Очаговая пневмония. Upex легких. Нарушение сосудодвигательного и дыхательного центров. Умеренное угнетение кроветворения и астенический синдром как последствие хронической лучевой болезни II степени. Заболевание прогрессировало с поражением основных критических органов (легкие, печень, кости). Смерть больной наступила от недостаточности сердца, развившейся вследствие пневмосклероза при явлениях асфиксии.
41-47
Радиационная эпидемиология
Сравнительная оценка поглощённых доз производственного и диагностического облучения у пациентов, обследованных методом компьютерной томографии
Аннотация
В статье приводится сравнительная оценка поглощённых доз, полученных при проведении рентгеновской компьютерной томографии (КТ), с дозами производственного облучения работников производственного объединения «Маяк» (ПО «Маяк»). Дозы диагностического облучения пациентов, обследованных при помощи КТ, были реконструированы методом Монте-Карло с использованием 58 виртуальных взрослых фантомов для 13 категорий различных протоколов КТ-исследований. Для реконструкции поглощённых доз на органы и ткани использовались архивные записи исследований пациентов в формате DICOM, из которых была извлечена информация о параметрах сканирования. Идентификация пациентов среди лиц, имевших производственный контакт с источниками ионизирующего излучения, была выполнена по регистру персонала ПО «Маяк». Данные о годовых дозах производственного облучения работников ПО «Маяк» были получены из базы данных дозиметрической системы «Доза-2013».
В результате проведённого исследования была собрана информация из 303 протоколов исследований 212 пациентов, среди которых идентифицировано 42 работника ПО «Маяк», из них 24 имели данные о дозах внешнего производственного гамма-облучения, и 16 человек – о дозе внутреннего облучения. Было произведено сравнение индивидуальных поглощённых доз пациентов в результате воздействия рентгеновского излучения при компьютерной томографии с дозами профессионального облучения.
Анализ полученных результатов показал значительную вариабельность величины поглощённой дозы в органах и тканях пациента в результате проведения компьютерной томографии в зависимости от исследуемой области. Наибольшая доза облучения при КТ была получена пациентами при исследовании области головы, при этом среднее значение поглощённой дозы в головном мозге за одно исследование составило 24,5 мГр (максимальное значение накопленной дозы 82,3 мГр), в хрусталике глаза – 27,7 мГр (максимальное значение накопленной дозы 92,9 мГр).
Выполнено сравнение величины поглощённой дозы в органах и тканях пациентов, полученной в результате диагностического и производственного облучения, накопленной в течение одного года. Показано, что среднее значение накопленной дозы, поглощённой в органах и тканях пациента при проведении компьютерной томографии, было на порядок ниже аналогичной годовой дозы производственного внешнего гамма-облучения персонала ПО «Маяк», за исключением головного мозга, годовой КТ-эквивалент дозы внешнего гамма-излучения для которого составил 2,82.
48-57
Лучевая терапия
Пороговые тепловые дозы локальной гипертермии при термолучевой терапии опухолей
Аннотация
В обзоре проведен анализ повреждающего, радио- и химиосенсибилизирующего действия различных температурных режимов гипертермии (ГТ) на нормальные и опухолевые клетки в эксперименте и на результаты термолучевой терапии (ТЛТ) онкологических больных в клинике. По критериям минимальной, средней и максимальной температур, а также по кумулятивному эквивалентному времени для нагревания 90-процентного объема новообразования при 43 °C (CEM43T90), ориентировочно определены нижние пороговые тепловые дозы, значимо влияющие на непосредственные результаты ТЛТ. Установлены максимально допустимые температуры для здоровой кожи и кожи с послеоперационными рубцами или лучевыми фиброзами.
СОКРАЩЕНИЯ
ГТ – гипертермия
ЛК – локальный контроль
ЛГТ – локальная гипертермия
ЛТ – лучевая терапия
ОВ – общая выживаемость
ПЛП – поздние лучевые повреждения
ПО – полный ответ
ПЖК – подкожно-жировая клетчатка
РМЖ – рак молочной железы
CEM – Cumulative Equivalent Minutes (совокупные эквивалентные минуты)
СОД – суммарная очаговая доза
ТЛТ – термолучевая терапия
Тмакс – максимальная температура
Тмин – минимальная температура
Тср – средняя температура
ТХЛТ – термохимиолучевая терапия
УДЛ – усредненные данные литературы
УПМ – удельная поглощенная мощность
ХП – химиопрепараты
ХТ – химиотерапия
ХЛТ– химиолучевая терапия
КТУ – коэффициент термического усиления
ЧО – частичный ответ
58-71
Лучевая терапия и беременность (обзор литературы)
Аннотация
Возможность проведения лучевой терапии во время беременности остается предметом дискуссий, в большинстве случаев специалисты пытаются избежать применения лучевой терапии у беременной женщины. В настоящее время недостаточно данных, подтверждающих безопасность внутриутробного облучения даже при использовании современных методов лучевой терапии.
Целью настоящего обзора литературы является обобщение современных клинических данных о целесообразности применения и клинических результатах использования методов лучевой терапии для лечения наиболее часто диагностируемых опухолей у беременных женщин.
Основываясь на данных литературы, можно сказать, что возможность применения лучевой терапии в лечении онкологических заболеваний у беременных женщин зависит от локализации опухоли, гестационного срока, предполагаемой суммарной очаговой дозы, размера поля облучения и расстояния от поля облучения до плода, а также от предпочтений самой пациентки.
72-77
Ядерная медицина
Методика экспертной оценки качества ПЭТ-изображений пациентов
Аннотация
Цель: Разработка методики экспертной оценки качества ПЭТ-изображений как дополнительного инструмента к тестам контроля качества для получения точных, сопоставимых и воспроизводимых результатов исследований, а также оценка изображений на ее основе в разных ПЭТ-отделениях.
Материал и методы: В работе было отобрано 60 ПЭТ-изображений (без КТ) пациентов, прошедших ПЭТ/КТ-исследование всего тела с 18F-ФДГ, на 12 ПЭТ/КТ-аппаратах из 9 медицинских организаций. Экспертная оценка качества изображений была проведена с помощью анкетирования врачей-экспертов. Каждый врач-эксперт оценивал изображения по трем критериям качества: чёткость, артефакты и общее качество изображения с использованием пятибалльной шкалы и заполнял анкету. Всего в анкетировании приняли участие 28 врачей-экспертов из восьми медицинских организаций, работающие в области радиологии от 1 года до 32 лет. Полученные результаты экспертной оценки были проанализированы с помощью статистических методов для выявления взаимосвязей с факторами, влияющими на качество изображения: настройки оборудования, параметры протоколов сканирования и реконструкции, методики проведения исследования и факторами субъективности, влияющими на результат оценки: стаж работы и условия (место) работы врачей-экспертов, а также для определения минимально необходимого количества врачей-экспертов для проведения экспертной оценки качества изображений.
Результаты: Изображения, полученные на 8 из 12 аппаратах, имели средний балл более 4 (хорошо) по всем критериям. Аппараты с наименьшими баллами обладали устаревшими или нетипичными настройками и параметрами реконструкции. Определены взаимосвязи между оценкой качества изображений и параметрами сканирования (время сканирования одной кровати, произведение активности и времени сканирования одной кровати) и методиками проведения исследования (вводимая активность, время между введением активности и сканированием). Результаты экспертной оценки качества изображений зависели от стажа и условий работы врача-эксперта.
Заключение: Разработана и представлена методика экспертной оценки качества ПЭТ-изображений пациентов, основанная на анкетировании врачей-экспертов. Результаты продемонстрировали, что данная методика имеет потенциал для сопоставления ПЭТ-изображений, полученных на разных протоколах сканирования и реконструкции, может быть применима при оптимизации методик проведения исследования, а также для выявления устаревших и нетипичных настроек аппаратов. Экспертная оценка качества ПЭТ-изображений должна включать мнение не менее шести врачей-экспертов с различным опытом работы из нескольких отделений.
78-85
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография с 99mTc-1-тио-D-глюкозой в оценке эффективности и прогнозе результатов лечения лимфопролиферативных заболеваний
Аннотация
Цель: Изучение возможности применения однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) с 99mТс-1-тио-D-глюкозой (99mТс-ТГ) для оценки эффективности терапии и прогноза результатов лечения лимфом.
Материал и методы. Были проанализированы данные ОФЭКТ с 99mТс-ТГ 30 чел. со злокачественными лимфомами: до лечения (ОФЭКТ1), через два курса (ОФЭКТ2) и после завершения полихимиотерапии (ОФЭКТ3).
Результаты: При анализе результатов ОФЭКТ2 полный метаболический ответ на два курса химиотерапии (ОФЭКТ2«–») наблюдался у 15 пациентов (50 %). У 15 пациентов через 2 цикла химиотерапии были установлены: частичный метаболический ответ (12 чел.) или отсутствие метаболического ответа (3 человека). Эти больные составили группу ОФЭКТ2«+».
После завершения химиотерапии полный метаболический ответ (ОФЭКТ3«–») был диагностирован у 21 (70 %) пациента. Такой эффект был получен у 15 (100 %) пациентов с ОФЭКТ2«–» и у 6 чел. (40 %) с ОФЭКТ2«+». Из 15 пациентов группы ОФЭКТ2«+» у 9 (60 %) пациентов после завершения противоопухолевой химиотерапии был диагностирован частичный метаболический ответ (6 человек) или метаболическое прогрессирование (3 чел.).
При двухлетнем наблюдении за пациентами было обнаружено, что ремиссия наблюдалась у 23 (77 %) больных (полная ремиссия у 15 человек, неуверенная полная ремиссия у 8 больных). Группу «рецидив» составили 7 (23 %) случаев, при этом у 4 пациентов был установлен рецидив заболевания, у 3 – прогрессирование. При ОФЭКТ2«+» рецидив заболевания наблюдался в 6 (40 %) случаях, а ремиссия у 9 (60 %) пациентов. В то время как при ОФЭКТ2«–» у 1 (7 %) чел. был диагностирован рецидив и у 14 (93 %) была установлена ремиссия (p<0,05).
Заключение: ОФЭКТ с 99mTc-ТГ позволяет с высокой эффективностью оценивать результаты лекарственного лечения лимфом. Наличие полного метаболического ответа опухоли после двух курсов терапии свидетельствует о высоком уровне безрецидивной выживаемости.
86-91
Радиационная физика, техника и дозиметрия
Дозиметрия трития на клеточном уровне
Аннотация
Введение
1. Радиоизотоп тритий и его энергетический спектр
2. Методы расчета доз от излучения радионуклидов
2.1 Общее уравнение для мощности поглощенной дозы
2.2 Мощность поглощенной дозы в зависимости от средней энергии
2.3 Формулы расчета дозы и S-фактора от излучения радионуклидов
2.4 Метод дозовых точечных ядер
2.5 Метод эффективной тормозной способности MIRD
2.6 Геометрический фактор
3. Анализ расчетов S-фактора различными методами
3.1 Значения диапазона CSDA при малых начальных энергиях электронов
3.2 Сравнение расчета S-фактора для низкоэнергетических электронов
3.3 Сравнение расчета S-фактора для трития
4. Оценка расчета S-фактора при отсутствии сферической симметрии
Заключение
92-100
Новые книги
Рецензия на книгу Померанцева Николая Алексеевича "Чернобыль: летчики и авиационные медики. Как это было..." (Историко-документальное научное издание)
101-102

