Спосіб біологічної дозиметрії іонізуючого опромінення

УКРАЇНА (19) UA (11) 50793 (13) U (51) МПК (2009) A61B 5/02 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ОПИС ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ видається під відповідальність власника патенту ДО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ (54) СПОСІБ БІОЛОГІЧНОЇ ДОЗИМЕТРІЇ ІОНІЗУЮЧОГО ОПРОМІНЕННЯ 1 2 ( 0,8063) * ЛШ) 3,04 * Свс) / 0,01184 , (1) де: д - доза опромінення в сҐр; АПВН - амплітуда повільної фази ністагму; цифрові значення - коефіцієнти; в - вік; Сас - ступінь склерозу артерій сітківки; ц - ступінь прояву патології центральної нервової системи; Dв - діаметр внутрішньої сонної артерії, мм; ЛШ - лінійна швидкість кровотоку у внутрішній сонній артерії, м/сек; Свс - ступінь прояву склерозу внутрішньої сонної артерії. Корисна модель стосується медицини, зокрема медичної радіології, офтальмології, радіобіології, отоларингології і може бути використано для оцінки дози іонізуючого опромінення, отриманої людиною, і застосований в установах охорони здоров'я, а також в наукових дослідженнях. Відомий спосіб біологічної дозиметрії, який полягає у визначенні числа хромосомних аберацій у лейкоцитах опромінених осіб [1]. Недоліком відомого способу є те, що він може бути застосований у обмеженому діапазоні доз і непридатний у віддаленому періоді після опромінення. Необхідність використання складного обладнання і трудомісткість ускладнює застосування способу. Відомий також спосіб дозиметрії по емалі зубів - фізичний метод, який використовує властивість зубної емалі під дією радіації накопичувати та тривалий час зберігати дефекти у кристалічній структурі гідроксиапатиту, який складає основну мінеральну компоненту (до 99% масової частки ) емалі [2]. Недоліком способу є складність і неможливість бути застосованим без вилучення у пацієнта фрагменту кісткової тканини. Необхідність застосування складного обладнання і велика вартість ускладнює застосування способу. Відомий також спосіб індивідуальної ретроспективної дозиметрії, який було розроблено останніми роками, і який використовується для відновлення індивідуальних доз опромінення учасників аварійних робіт на ЧАЕС - RADRUE (Realistic Analytical Dose Reconstruction and Uncertainty Analysis) – аналітично-розрахунковий метод спільно розроблений фахівцями Росії (Інститут біофізики), України (Науковий центр радіаційної медицини), США (Національний інститут раку) та Франції (Міжнародна агенція з вивчення раку) [3]. Визначальною рисою цього методу, який базується на опитуванні учасників аварійних робіт і аналізі достовірності відповідей експертом - дозиметристом та використанні численних баз даних про радіа U ( 0,8087 * ц 157 * Dв , АПВН (13) 4,479 * Сас 50793 ( 0,2042 * в (11) 49,7989 UA д (57) Спосіб біологічної дозиметрії іонізуючого опромінення, який включає оцінку стану судинної стінки артерій сітківки ока, визначення амплітуди повільної фази ністагму, ступеня прояву патології центральної нервової системи, діаметра внутрішньої сонної артерії, лінійної швидкості кровотоку у внутрішній сонній артерії, ступеня прояву склерозу внутрішньої сонної артерії, який відрізняється тим, що після визначення названих параметрів здійснюється розрахунок дози радіаційного опромінення по формулі: (19) (21) u200913116 (22) 16.12.2009 (24) 25.06.2010 (46) 25.06.2010, Бюл.№ 12, 2010 р. (72) ФЕДІРКО ПАВЛО АНДРІЙОВИЧ, МІЩАНЧУК НІНА СЕРГІЇВНА, ГАРЬКАВА НАТАЛІЯ АНАТОЛІЇВНА (73) ДЕРЖАВНА УСТАНОВА "НАУКОВИЙ ЦЕНТР РАДІАЦІЙНОЇ МЕДИЦИНИ АКАДЕМІЇ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ" 3 50793 ційну обстановку у місцях робіт, є те, що він може бути універсально застосований до будь-якого ліквідатора, зокрема до померлих осіб (через опитування колег та родичів). Недоліком способу є складність і неможливість бути застосованим без достатньої інформації про маршрут учасника робіт, можливість помилок внаслідок добромисного або зловмисного викривлення інформації. Крім того, більшість аварійних працівників не зовсім добре пам'ятають свої маршрути, а родичі померлих в багатьох випадках не цікавились їх пересуваннями в зоні аварійних робіт. Близьким до пропонованого за технічною сутністю є спосіб оцінки стану артерій сітківки, який ми прийняли за прототип [4]. Спосіб полягає у оцінці стану артерій сітківки ока і їх судинної стінки. Недоліком відомого способу є неможливість безпосереднього застосування для біологічної дозиметрії. Іншим прототипом є спосіб оцінки вестибулярної спроможності людини [5]. Спосіб полягає у реєстрації спонтанного, позиційного та експерименд 49,7989 ( 0,2042 * в 4 тального ністагму з наступним обрахунком низки параметрів, зокрема амплітуди повільної фази ністагму (АПФН). Недоліком відомого способу є неможливість безпосереднього застосування для біологічної дозиметрії. Технічною задачею є створення способу біологічної дозиметрії, неінвазивного, придатного для застосування у віддаленому періоді після опромінення. Технічна задача вирішується за рахунок того, що визначають стан судинної стінки артерій сітківки ока в балах, визначають амплітуду повільної фази ністагму (АПВН), додатково визначають ступінь прояву патології центральної нервової системи, діаметр внутрішньої сонної артерії (за допомогою ультразвукової доплерографії), лінійну швидкість кровотоку у внутрішній сонній артерії (за допомогою ультразвукової доплерографії), ступінь прояву склерозу внутрішньої сонної артерії (за допомогою ультразвукової доплерографії) і вік пацієнта на період обстеження, після чого по формулі (1) 4,479 * Сас ( 0,8087 * ц 157 * Dв ( 0,8063) * ЛШ) 3,04 * Свс) / 0,01184 , АПВН де: д - доза опромінення в сҐр; АПВН - амплітуда повільної фази ністагму; цифрові значення - коефіцієнти; в - вік; Сас - ступінь склерозу артерій сітківки; ц - ступінь прояву патології центральної нервової системи; Dв - діаметр внутрішньої сонної артерії, мм; ЛШ - лінійна швидкість кровотоку у внутрішній сонній артерії, м/сек; Свс - ступінь прояву склерозу внутрішньої сонної артерії визначають дозу опромінення. Нами встановлено, що збільшення дози радіаційного опромінення спричиняє зміни стану судинної стінки артерій сітківки і вестибулярні порушення. З застосуванням епідеміологічних і математичних методів створено адекватну нелінійну модель цього процесу, що дозволило визначати дозу раніше отриманого радіаційного опромінення на підставі даних про стан судинної і вік опроміненого на момент обстеження. Експериментально підтверджено ефективність способу. Перевагою способу, що пропонується, є неінвазивність, придатність для застосування у віддаленому періоді і легкість здійснення. Вартість застосування способу значно менша від вартості застосування аналогів. На відміну від першого аналогу, спосіб дозволяє оцінити дозу зовнішнього опромінення у віддаленому періоді і не вимагає застосування складних, трудомістких процедур, значно дешевший у використанні. На відміну від другого аналогу, спосіб дозволяє оцінити дозу зовнішнього опромінення неінвазивно, без вилучення фрагменту кісткових тканин, (1) не потребує використання складного обладнання і хімікатів, значно дешевший у використанні. На відміну від третього аналогу, спосіб дозволяє оцінити дозу зовнішнього опромінення об'єктивно, вільний від помилок, пов'язаних з невірними даними і просто браком інформації про маршрут аварійного робітника, помилок внаслідок добромисного або зловмисного викривлення інформації. Спосіб може бути використаний для оцінки дози зовнішнього радіаційного опромінення в установах охорони здоров'я і наукових дослідженнях. Приклади визначення. Приклад 1. Хворий П., 35 років, амб.карта №10254, стан судинної стінки артерій сітківки ока в балах - 1, амплітуда повільної фази ністагму 45,7, ступінь прояву патології центральної нервової системи - 1, діаметр внутрішньої сонної артерії - 4,9мм, лінійна швидкість кровотоку у внутрішній сонній артерії - 0,39м/сек., ступінь прояву склерозу внутрішньої сонної артерії - 1. По формулі (1) доза зовнішнього опромінення становить (49,7989+(35*(-0,2042)+4,479*1+(-0,8087)*1+ +1,57*4,9+(-0,8063)*0,39+3,04*1)/0,01184)/45,7= =11,74 сЗв (За документованими даними - 12,67 сЗв). Приклад 2. Хворий Ф., 45 років, амб.карта №14219, стан судинної стінки артерій сітківки ока в балах - 2, амплітуда повільної фази ністагму -49,5, ступінь прояву патології центральної нервової системи - 1, діаметр внутрішньої сонної артерії 5,3мм, лінійна швидкість кровотоку у внутрішній сонній артерії - 0,24м/сек., ступінь прояву склерозу внутрішньої сонної артерії - 1. По формулі (1) доза зовнішнього опромінення становить: (-49,7989+(45*(-0,2042)+4,479*2+(-0,8087)*1+ +1,57*5,3+(-0,8063)*0,24+3,04*1)/0,01184)/49,5= =16,27 сЗв ( За документованими даними - 17,68 сЗв). 5 50793 Приклад 3. Хворий P., 59 років, амб.карта №14278, стан судинної стінки артерій сітківки ока в балах - 3, амплітуда повільної фази ністагму 48,7, ступінь прояву патології центральної нервової системи - 1, діаметр внутрішньої сонної артерії - 6,3мм, лінійна швидкість кровотоку у внутрішній сонній артерії - 0,27м/сек., ступінь прояву склерозу внутрішньої сонної артерії - 1. По формулі (1) доза зовнішнього опромінення становить: (-49,7989+(59*(-0,2042)+4,479*3+(-0,8087)*1+ +1,57*6,3+(-0,8063)*0,27+3,04*1)/0,01184)/48,5= =22,12 (За документованими даними - 21,89 сЗв). Джерела інформації 1. Anspaugh L.R. Owerview on existing approaches to dose reconstruction // Ocular Radiation Risk Assessment in Populations Exposed to Environmental Radiation Contamination. - Dordrecht / Boston / London: Kluwer Academic Publishers, 1999. - P. 89-98. Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 2. Chumak V.V., Sholom S., Paselskaya L. Application of high precision EPR dosimetry with teeth for reconstruction of doses to Chernobyl population // Radiat. Prot. Dosim. - 1999. - Vol. 84, N 1-4. - P. 515-520. 3. RADRUE method for reconstruction of external doses to Chernobyl liquidators in epidemiologic studies / V. Kryuchkov, V. Chumak, E. Maceika et al. // Health Phys. - 2009. - Vol. 97, N4. - P.275-298. 4. Ангіопатія сітківки, цереброваскулярні хвороби і інші судинні захворювання у віддаленому періоді після радіаційного впливу / П.А. Федірко, Н.А. Гарькава, І.П. Кринична, Т.І. Чекмарьова // Міжнар. наук.-практ. конф. з питань соціального захисту громадян, які постраждали внаслідок Чорнобильської катастрофи. Київ, 24-25 квітня 2008р.: Тез. доп. - К., 2008. - С. 84. 5. Базаров В.Г. Клиническая вестибулометрия. - К.: Здоров'я, 1988. - 196с. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601