Спосіб оцінки ступеня тяжкості гострого поєднаного радіаційного ураження

Спосіб оцінки ступеня тяжкості гострого поєднаного радіаційного ураження шляхом використання діагностичних критеріїв, який відрізняється тим, що додатково визначають сумарний процент площі ураженої поверхні шкіри та оцінюють дозу загального опромінення, а ступінь тяжкості оцінюють поєднано за характеристикою площі поверхні та тяжкості радіаційного ураження шкіри та дозою опромінення. (19) (21) 2003098836 (22) 29.09.2003 (24) 15.11.2004 (46) 15.11.2004, Бюл. №11, 2004р. (72) Бойчук Роман Романович, Іванчук Марія Анатоліївна (73) БУКОВИНСЬКА ДЕРЖАВНА МЕДИЧН А АКАДЕМІЯ МІНІСТЕРСТВА ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ 3 71134 4 Отже, існує необхідність визначення ступеня Відмінністю винаходу від прототипу є те, що тяжкості гострих поєднаних радіаційних уражень оцінка ступеня тяжкості гострого поєднаного радіта оцінити найближчі їх наслідки. аційного ураження проводиться без використання Нами пропонується спосіб оцінки ступеня тяжданих дослідження системи кровотворення, біохікості гострого поєднаного радіаційного ураження, мічних досліджень, а враховується інтегральний який відрізняється від відомих способів оцінки та показник гострого місцевого променевого ураженпрогнозування стану хворого і дозволяє досягти ня. Оцінка проводиться за комплексом клінічнорезультату без обмежень у клінічній практиці. дозиметричних показників, результати визначення Прототипом винаходу є спосіб оцінки ступеня яких, за допомогою наданої таблиці коефіцієнтів тяжкості гострої променевої хвороби внаслідок тяжкості ураження шкіри, дають відповідь про можливу ступень тяжкості гострого поєднаного радіg(nº) опромінення шляхом використання діагностиаційного ураження. чних критеріїв, який базується на даних фізичної, клінічної (виникнення симптомів та синдромів) та При цьому застосовується наступна термінологія. біологічної (дослідження кісткового мозку, динаміГостре поєднане променеве ураження - на ки змін клітин периферичної крові, цитогенетичнофоні загального опромінення організму в дозах, го методу) дозиметрії [4]. Критеріями діагностики що викликають гостру променеву хворобу, розвита прогнозування клінічного перебігу (оцінка тяжкості) гострого місцевого радіаційного ураження є ваються місцеві променеві ураження (шкіри) внаслідок опромінення окремих ділянок тіла(аплікація клінічні прояви місцевого ураження тканин [7]. радіонуклідів) в дозах більших за 8-10Гр. Водночас, він має певні обмеження саме в діаТеоретичне підґрунтя способу, що заявляєтьгностиці поєднаних уражень. Однозначно дати ся. відповідь про внесок у тяжкість загального стану хворого місцевих променевих уражень неможливо. Нами проведений аналіз даних біологічної індикації дози (на підставі цитогенетичного методу) Недоліками прототипу є наступні: [11] та клінічних ознак перебігу місцевих промене1. Дані індивідуальної фізичної дозиметрії в вих уражень 32 осіб, що постраждали при аварії на умовах великомасштабних аварій мають низьку Чорнобильській АЕС. Всі вони зазнали впливу заінформативність. 2. Оцінка тяжкості кістково-мозкового синдрогального відносно рівномірного іонізуючого випромінювання та отримали променеве ураження шкіму при гострій променевій хворобі стає адекватною лише за умов динамічного спостереження за ри (g-b-опромінення) різної площі та ступеня станом показників кісткового мозку та периферичважкості в перші доби після аварії. ної крові. Для прогнозування тяжкості ГПРУ використа3. Ступень тяжкості гострого місцевого радіаємо дозу загального опромінення R, характеристиційного ураження діагностується тільки при появі ку площі поверхні та тяжкості радіаційного ураклінічних ознак. ження шкіри В. 4. Існуючі методи оцінки ступеня тяжкості проВизначатимемо В за формулою меневої патології не враховують модифікацію кліB=A´S, (1) нічного перебігу наявністю різних за площею та де S - процент ураженої площі поверхні тіла, глибиною місцевих радіаційних уражень. який обчислюється за формулою Нами пропонується спосіб, який позбавлений 4 вказаних недоліків. S = å S j , (2) В основу винаходу поставлено задачу удоскоj =1 налити спосіб оцінки ступеня тяжкості гострого де Sj- процент площі поверхні тіла з ураженпоєднаного радіаційного ураження із урахуванням ням у ступеня (j=1,4); дози загального опромінення, площі та тяжкості За аналогією з прогнозуванням клінічного пепроменевих уражень шкіри. ребігу опікової хвороби за визначеним індексом Поставлена задача вирішується тим, що в травматичного ураження (індекс Франка) [12] проспособі оцінки гострого поєднаного радіаційного понуємо обчислювати коефіцієнт А, враховуючи ураження шляхом використання діагностичних площу та ступінь тяжкості променевого ураження критеріїв згідно до винаходу проводиться їх оцінка шкіри за шкалою оцінок променевої реакції шкіри в балах як діагностичних коефіцієнтів, результати [13] за таблицею 1. обробляються математично за наведеним алгоритмом, а ступень тяжкості визначається за наведеТаблиця 1 ною таблицею. Для цього проведено: відбір критеріїв та їх кіВизначення коефіцієнта тяжкості ураження шкіри лькісна оцінка, пошук методів оцінки їх інформативності, математичний аналіз та створення таблиць Сумарний процент площі покоефіцієнтів визначення тяжкості ураження шкіри Сумарний процент верхні тіла з ураженнями IIІ та діагностичних коефіцієнтів визначення ступеня площі поверхні та IV ступеня тяжкості ГПРУ. тіла з ураженнями 30%Спільними ознаками прототипу та рішення, що І та II ступеня 0%-15% 15%-30% 100% заявляється, є те, що в оцінці ступеня тяжкості 0%-30% 0,5 1,5 1,5 гострого поєднаного радіаційного ураження вико30%-100% 1 1,5 2 ристовуються дані цитогенетичного аналізу, клінічні ознаки місцевого променевого ураження. 5 71134 6 Так, коефіцієнт 0,5 відповідає стану, коли ураДля прогнозування тяжкості перебігу ГПРУ на ження шкіри не є домінуючим у розвитку тяжкого основі даних про дозу загального опромінення та загального стану постраждалого. У випадках, коли радіаційні ураження шкіри використаємо інформатяжкість та площа ураження шкіри призводять до тивну міру Кульбака [14]. Оскільки маємо три групи розвитку опікової хвороби легкого-середнього або постраждалих, застосуємо інформативну міру два тяжкого ступеня, використовується коефіцієнт 1 рази: (сприятливий прогноз при адекватному лікуванні) 1) Для визначення постраждалих, які належать або 1,5 (прогноз сумнівний) відповідно. Коефіцієнт до першої групи і тих, що належать до другої або 2 відповідає ситуації, коли ураження шкіри мають третьої груп. При цьому діагностичні коефіцієнти несприятливий прогноз і ускладнення з боку внутобчислюватимемо за формулою рішніх органів може стати основною причиною P (x ij / G1 ) , (3) ДК ( x i, j ) = 101 g загибелі постраждалого. P ( x ij / G 2,3 ) Визначимо три групи постраждалих за тяжкісде G1 - діагноз постраждалого належить до тю стану та термінами летальності: перша - постпершої групи, G2,3 - діагноз постраждалого налераждалі, що були у дуже тяжкому стані, померли жить до другої або третьої групи, Xij - j діапазон на 14-21-й день після аварії; друга - тяжкий стан прогностичного критерію хi. постраждалих обумовив високий відсоток летальДля визначення внеску даного прогностичного ності із четвертого тижня після опромінення; критерію в наближення до вірного діагностичного третя група - тяжкість опромінення не зумовила порогу будемо обчислювати інформативність крилетальності. теріїв за формулою ( n P( x / G ) ) å101g ij 1 P( x / G J xi / G1, x i / G2,3 = 2,3 ) ij j=1 де хi - прогностичний критерій (доза загального опромінення R або індекс термічного ураження В), n - кількість діапазонів прогностичного критерію хi. В (4) під знаком суми знаходяться внески в середньому j діапазону і прогностичного критерію в процесі прийняття вірного рішення. Відношення P( xij / G1) вказує у скільки разів імовірність діагP( xij / G2,3 ) нозу G1 більше за імовірність діагнозу G2,3 на j діапазоні і прогностичного критерію, а різниця [P(xij / G1) - P(x ij / G2,3 )] відображає імовірність попадання в даний діапазон ( [( ) ( )] ´ 0,5 P xij / G1 - P x ji / G 2,3 , (4) діагнозами G1 та G 2,3. 2) Для відокремлення постраждалих, тяжкість опромінення яких не була летальною (третя група) від постраждалих першої та другої груп. Співвідношення (3) в цьому випадку набуває вигляду, P( xij / G3 ) , (5) ДК( xi, j ) = 101g P( xij / G1 2 ) , де G3 - діагноз постраждалого належить до третьої групи, G1,2 - діагноз постраждалого належить до першої або другої групи а інформативність прогностичного критерію шукатимемо за формулою постраждалих з ) å101g ij 3 ´ 0,5[P(xij / G3 ) - P(x ji / G1,2)] P( x / G ) J xi / G3, xi / G12 = , n P( x / G ) j=1 У результаті одержимо таблиці для підрахунку балів. ij 1,2 Таблиця 2 Діагностичні коефіцієнти для визначення ступеня тяжкості ГПРУ Діагностичні коефіцієнти для визначення належності Діагностичні коефіцієнти для визначення належності постраждалого до першої групи тяжкості ГПРУ постраждалого до третьої групи тяжкості ГПРУ R В R В інтервал бал інтервал бал інтервал бал інтервал бал [4;6) -5 [0;30) -5 [4;6) 7 [0;12) 5 [6;8) -3 [30;50) -1 [6;7) -3 [12;30) 1 [8;9) 6 [50;90) 3 [7;14] -6 [30;200] 0 [9;14] 7 [90;200] 7 При визначенні належності постраждалого до першої групи тяжкості ГПРУ доза загального опромінення R та гостре місцеве променеве ураження (ГМПУ)В мають майже однаковий внесок у наближення до істинного діагностичного порогу (їх інформативність становить 2,75 та 2,46 відповідно). А при віднесенні постраждалого до третьої групи доза загального опромінення має інформативність в чотири рази більшу, ніж ГМПУ (інформативність прогностичних критеріїв становить 4,51 7 71134 8 та 1,07 відповідно). Така різниця між інформативВиберемо похибки в діагностиці рівними 5%. ностями R та В для визначення постраждалих Тоді при відборі постраждалих у дуже тяжкому третьої групи, а також нерівномірні інтервали простані (перша група) похибка першого роду - ризик гностичного критерію В (0-12, 12-30 та 30-200) зувіднести постраждалого першої групи до другої мовлені тим, що місцеві променеві ураження не або третьої - становитиме 5%, похибка другого були летальними лише у випадках уражень не роду - невірний діагноз для постраждалих другої більше, ніж 30% поверхні тіла. (5%) або третьої (5%) груп становитиме 10%. ВиВисунемо гіпотези щодо належності постражзначимо при цьому верхню межу далого до відповідної групи тяжкості ГПРУ. 1-a 1- 0,05 101g = 101 g » 9,77 У першому випадку: гіпотеза Н0 - постраждаb 0,1 лий належить до першої групи, Н1 - постраждалий Отже, якщо сума діагностичних коефіцієнтів належить до другої або третьої гр упи тяжкості. При більша або рівна 10, відноситимемо постраждалих цьому похибка першого роду a означає ризик гіподо першої групи тяжкості перебігу ГПРУ. Аналогічдіагностики - віднесення постраждалих у дуже тяні міркування для віднесення постраждалих до жкому стані (перша група) до груп з меншою тяжкітретьої групи тяжкості. стю ГПРУ (друга та третя), а похибка другого роду Зрозуміло, що похибки першого та другого роb - ризик гіпердіагностики, коли постраждалі, які ду можуть набувати різних значень у кожній конкзнаходились у менш тяжкому стані, відносяться до ретній ситуації, і відповідно будуть змінюватися дуже тяжких постраждалих. верхній та нижній пороги для прийняття рішення У другому випадку: гіпотеза Н0 - постраждалий щодо тяжкості ГПРУ постраждалого. належить до третьої групи, Н1 - постраждалий наДля похибок першого та другого роду рівних лежить до першої або другої групи тяжкості. 5% сформулюємо алгоритм визначення ступеня Похибка першого роду a в цьому випадку тяжкості ГПРУ означає ризик гіпердіагностики - віднесення пост1. Знайти коефіцієнт гострих місцевих радіараждалих з нелетальною тяжкістю опромінення до ційних уражень за таблицею тяжких або дуже тяжких, а похибка другого роду b - ризик гіподіагностики - віднесення тяжких постСумарний процент площі поСумарний процент раждалих до "нелегальної" третьої групи. верхні тіла з ураженнями III площі поверхні Пороги для сум діагностичних коефіцієнтів при та IV ступеня тіла з ураженнями виборі гіпотези щодо належності постраждалого 30%І та II ступеня 0%-15% 15%-30% 100% до відповідної групи тяжкості ГПРУ визначаються співвідношеннями 0%-30% 0,5 1,5 1,5 a 30%-100% 1 1,5 2 ДКR + ДКВ ³ 101g (8) 1- b для нижньої межі та 2. Знайти характеристику площі поверхні та тяжкості радіаційного ураження шкіри В, помножиa ДКR + ДКВ £ 101g (9) вши сумарний процент ураженої шкіри на знайде1- b ний в п.1 коефіцієнт. для верхньої межі, де ДКR та ДКB - діагностичні 3. Враховуючи дозу загального опромінення коефіцієнти дози загального опромінення та визначити ступень тяжкості ГПРУ за таблицею ГМПУ, a і b - похибки першого та другого роду. Характеристика площі пов ерхні та тяжкості радіацій ного ураження шкіри В 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 4 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 5 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 7 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 8 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Доза, Гр 9 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 9 71134 Приклади застосування алгоритму. Приклад 1 Хворий К., УКН 1013, доза загального опромінення 5,5Гр, гмпу: променеві опіки - 15% ІІст., 10% IIIст. Опромінення не було смертельним. 1. За таблицею визначаємо, що коефіцієнт А дорівнює 0,5. 2. Знаходимо характеристику площі поверхні та тяжкості радіаційного ураження шкіри як добуток знайденого коефіцієнта А на сумарний відсоток ураженої площі поверхні шкіри. В=0,5·(15+10)=12,5 3. За таблицею визначаємо, що при дозі опромінення 5,5Гр (стовпчик таблиці, що відповідає дозі 5Гр) та при В=12,5 (рядочок таблиці, що відповідає 10) хворого можна віднести до третьої (найлегшої) групи важкості. Приклад 2 Хворий П., УКН 1034, доза загального опромінення 5,8Гр, гмпу: променеві опіки - 20% ІІст., 40% ІІІст., 10% IVст. Хворий помер на 48 день. 1. За таблицею визначаємо, що коефіцієнті дорівнює 1,5. 2. Знаходимо характеристику площі поверхні та тяжкості радіаційного ураження шкіри як добуток знайденого коефіцієнта А на сумарний відсоток ураженої площі поверхні шкіри. В=1,5·(20+40+10)=105 3. За таблицею визначаємо, що при дозі опромінення 5,8Гр (стовпчик таблиці, що відповідає дозі 6Гр) та при В=105 (рядочок таблиці, що відповідає 100) хворого можна віднести до другої (середньої) групи важкості. Приклад 3 Хворий К., УКН 1010, доза загального опромінення 11,1Гр, гмпу: променеві опіки - 50% IIст., 20% ІІІст. 3 7 дня спостерігався кишечний синдром. Хворий помер на 14 день після опромінення. 1. За таблицею визначаємо, що коефіцієнті дорівнює 1,5. 2. Знаходимо характеристику площі поверхні та тяжкості радіаційного ураження шкіри як добуток знайденого коефіцієнта А на сумарний відсоток ураженої площі поверхні шкіри. В=1,5·(50+20)=105 3. За таблицею визначаємо, що при дозі опромінення 11,1Гр (стовпчик таблиці, що відповідає дозі 11Гр) та при В=105 (рядочок таблиці, що відповідає 100) хворого можна віднести до першої (найважчої) групи важкості. Отже, спосіб ступеня тяжкості гострого поєднаного радіаційного ураження, який заявляється як винахід, на підставі відбору діагностичних критеріїв та їх кількісної оцінки, пошуку адекватних методів оцінки їх інформативності, математичного аналізу та створення таблиць коефіцієнтів визначення тяжкості ураження шкіри та діагностичних коефіцієнтів визначення ступеня тяжкості ГПРУ, дозволяє отримати результати, щодо віднесення хворого до певної групи тяжкості за допомогою показників даних дозиметрії та інтегральної оцінки гострих місцевих променевих уражень. У порівнянні з прототипом, спосіб, що заявляється дозволяє оцінити ступень тяжкості хворого при гострому поєднаному променевому ураженні 10 та оцінити можливість виникнення сприятливих або несприятливих наслідків. Джерела інформації: 1. Ильин Л.А., В.Ю. Соловьёв, А.Е. Баранов и др. Ретроспективный анализ непосредственных медицинских последствий радиационных инцидентов, связанных с облучением человека, имевших место на территории бывшего СССР. Всероссийская Конференция " Радиоэкологические, медицинские и социальные последствия аварии на ЧАЭС. Реабилитация населения и территорий". Голицино - Москва, 1995. - С.14. 2.Lushbaugh С.С., S.A.Fry, R.C.Ricks et al. Historical update of past and recent skin damage radiation accidents. British J . Radiology, Supl. No 19, p.7 (1986) 3. О1iveira A.R., N.Val verde, C. Brando-Mello, et al . Clinical and surgical treatment in Goiania accident, in: Advances in the Treatment of Radiation Injuries; Edit. T.J. MacVittie, J.F.Weiss< D, Browne Pergamon (1996) p.303 4. Радиационные поражения человека/ Под редакцией Л.А.Ильина. - М.: ИздАТ,2001.-Т.2.432с. 5. Гуськова А.К., Баранов А.Є., Селидовкин Г.Д. и др. Диагностика, клиническая картина и лечение острой лучевой болезни у пострадавших на Чернобыльской атомной электростанции. Сообщение 1. Костномозговые синдромы лучевых поражений и их лечение // Тер. Ар х. - 1989.Т.2б.,№1.-С.95-103. 6. Оказание медицинской помощи пораженным при радиационных авариях на догоспитальном этапе: Пособие для врачей./ Г.М.Аветисов, И.В.Воронцов, М.И.Грачев и др. - М.: ВЦМК «Защита», 1999. - 59 с. 7.Местные лучевые поражения у населения: диагностика и лечение: Пособие для врачей./ Г.М.Аветисов, А.В.Барабанова, М.И.Грачев и др. - М.: ВЦМК «Защита», 2001. - 59с. 8. Гуськова А.К., Баранов А.Є., Селидовкин Г.Д. и др. Диагностика, клиническая картина и лечение острой лучевой болезни у пострадавших на Чернобыльской атомной электростанции. Сообщение 2. Некостномозговые синдромы лучевых поражений и их лечение // Тер. ар х. -1989.-Т.26 №8.-С.99-103. 9. Гогин Е.Е. Сочетанные радиационные поражения: клинические синдромы, динамика кожных ожогов, возможные элементы патогенеза // Тер. арх. - 2001. - Т.38., №7. - С. 72-76. 10. Barabanova A.V., Osanov D.P. The dependence of skin lesions on depth-dose distribution from beta-irradiation of people in the Chemobyl nuclear power plant accident //Intern. J.Radiat.Biology. 1990. - Vol.57, №4. - P.775-782/ 11. Пяткин Е.К., Баранов А.Е. Биологическая индикация дозы с помощью анализа аберраций хромосом и количества клеток периферической крови.// «Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР», сер. Радиационная биология. - 1980.- Т.З.С.103 - 179. 12. Трансфузионные и сорбционные методы детоксикации при ожоговой болезни /Н.Е.Повстяной, Г.П.Козинец, В.М.Лосицкая ы др.// 11 71134 12 Методические рекомендации: Киев.- Киев, 1996. Энергоатомиздат, 1990. 232 с. Н.Кульбак С. ТеоС.9. рия информации и статистика. — М.: Мир, 1967 13.Осанов Д.П.Дозиметрия и радиационная 408с. биофизика кожи. - 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601