Fakultní nemocnice v Motole Fakultní nemocnice v Motole

přejdi na obsah | přejdi na menu | přejdi na vyhledávání

Obecné informace o radioaktivitě a radiační ochraně

Pojmy, veličiny, jednotky

Radioaktivita je vlastnost některých atomů (resp. jejich jader) samovolně se rozpadnout, přeměnit nebo změnit energetický stav při současném vzniku ionizujícího záření. Radioaktivní prvky se nazývají radionuklidy.

Záření je přenos energie prostorem na dálku prostřednictví fyzikálních polí nebo částic. Rozeznáváme několik druhů záření – mikrovlnné záření, infračervené světlo, viditelné světlo, ultrafialové světlo, rentgenové záření, které je speciální částí ionizujícího záření.

Ionizující záření je souhrnné označení pro záření (elektromagnetické nebo proud částic), které má energii postačující k ionizaci atomů nebo molekul ozářené látky. Ionizace je proces, při kterém se z elektricky neutrálního atomu nebo molekuly stává kladně nebo záporně nabitý iont.

Aktivita je veličinou označující „množství“ radioaktivní látky. Aktivita je dána počtem radioaktivních přeměn, ke kterým dochází v určité látce za určitý časový interval. Jednotkou aktivity je Bq (becquerel). Aktivita v řádech jednotek Bq až tisíců Bq (tj. kBq – kilobecquerel) je velice nízká. V těchto relacích se pohybuje množství radionuklidů obsažených v přírodě. Pro použití v diagnostické nukleární medicíně používáme řádově kBq až MBq (megabecquerel), při terapeutických aplikacích GBq (gigabecquerel) radioaktivních látek.

Dávka je veličinou popisující „množství“ záření absorbované v tkáni po podání radioaktivní látky. Jednotkou dávky je Gy (gray) nebo Sv (sievert, případně milisievert mSv) v závislosti na „druhu“ dávky (detailní popis této problematiky přesahuje prostor na tomto webu, podrobnosti např. na http://www.astronuklfyzika.cz/strana2.htm).
Při diagnostických vyšetřeních je snahou, aby dávka v těle pacienta byla co nejnižší, při terapeutickém podání je potřeba, aby dávka v léčeném orgánu byla co největší při současném co nejmenším ozáření zbytku těla.

Přírodní radioaktivita

Pojmy jako ionizující záření, radiace nebo radioaktivita vyvolávají ve většině lidí obavy. Zpravidla přitom netuší, že radioaktivita je nedílnou součástí našeho životního prostředí a největší podíl na ozáření obyvatelstva mají přírodní zdroje.
Na Zemi neustále dopadá proud vysokoenergetických částic z vesmíru - tzv. kosmické záření. Atmosféra částečně před kosmickým zářením chrání, proto u moře je záření nejmenší a na horách nebo při letu letadlem je záření silnější. Kosmické záření interaguje s vnějším obalem Země a vytváří tak izotopy uhlík 14C, tritium 3H, berilium 7Be. Další radioaktivní prvky jsou obsaženy v podloží a půdě od samého vzniku Země (zejména uran 238U a 235U, thorium 232Th, rubidium 87Rb) a při jejich přeměně vznikají další radioaktivní prvky jako radium 226Ra, polonium 210Po, radon 222Rn a 220Rn.
Přírodní radioaktivní zdroje způsobují průměrné ozáření osob žijících v ČR na úrovni 3 mSv (Německo 4,8 mSv, Itálie 5 mSv). Celosvětový průměr je 2,4 mSv za rok ale existují i místa, kde je koncentrace radioaktivity v podloží zvýšená, např. v oblasti kolem íránského města Ramsar, na plážích brazilského města Guarapari nebo na plážích jihoindického státu Kerala. Konkrétně v oblasti Ramsar byly naměřeny roční hodnoty ozáření na úrovni až 260 mSv za rok. Nebylo však prokázáno, že by tyto zvýšené hodnoty přírodního ozáření měly na místní obyvatele negativní vliv.
Významným radionuklidem z hlediska vnitřního ozáření je v téměř všech potravinách a dokonce i v lidském těle obsažený přírodní izotop draslíku 40K. Jeho koncentrace je prakticky stejná u všech osob a to na úrovni okolo 55 Bq/kg (což odpovídá průměrné roční efektivní dávce 0,17 mSv). Pozornost je věnována ve velké míře také radonu, který z podloží může pronikat do budov a zvyšovat tak ozáření osob.
Přírodní radioaktivitu objevil v r. 1896 francouzský fyzik Henri Becquerel.

Umělá radioaktivita

Kromě přírodních radioaktivních zdrojů existují i zdroje umělé. Ty přišly spolu s objevem umělé radioaktivity v r. 1933, kdy ji poprvé pozorovali manželé Irène a Frédéric Joliot-Curie. V současné době umíme za použití různých metod vyrobit přes 1400 radioaktivních prvků – radionuklidů. Celkový počet známých prvků – přírodních i uměle vyrobených – je vyšší než 2000, ale jen 255 z nich je stabilních, tedy neradioaktivních.

Využití radioaktivity

Radioaktivita našla využití v mnoha oborech - ve vědě, výzkumu, medicíně, průmyslu; jaderné materiály v energetice.
Ionizující záření se používá při sterilizaci materiálů (jednorázové gumové rukavice, krev atd.), při hledání skrytých vad materiálů (defektoskopie), pro měření tloušťky materiálů (válcovny plechu, výroba plastů), ke zjišťování složení neznámého materiálu, při zkoumání stáří archeologických nálezů (radiouhlíkové datování). Známější je využití zdrojů záření v medicíně - rentgeny, CT, radioterapeutické ozařovače; trochu méně známé jsou metody nukleární medicíny.

Radiační zátěž populace

Největší podíl na průměrném ozáření osob žijících v ČR má radon (40 %), radionuklidy v zemské kůře (10 %), radionuklidy v těle a v potravinách (20 %), kosmické záření (10 %), Z umělých zdrojů je nejvýznamnější lékařské ozáření (20 %). Obávané jaderné elektrárny mají oproti tomu na svědomí asi jen 0,01 % z celkového ozáření osob.

Příklady:

Osoba stojící 1 hodinu v 1 m od pacienta těsně po aplikaci 800 MBq 99mTc 0,01 mSv
Rentgenový snímek plic/td> 0,02 mSv
Let do USA (7 hod) 0,05 mSv
Kouření 20 cigaret denně za 1 rok (210Po, 210Pb) 0,36 mSv
CT hlavy 6,9 mSv
Scintigrafie skeletu 5 mSv
CT břicha 10 mSv
PET/CT celého těla 15 mSv

Lékařské ozáření

Pokud pro diagnostiku nebo terapii nemocí využíváme ionizující záření, mluvíme o tzv. lékařském ozáření. Lékařské ozáření není svázáno nepřekročitelnými limity, uplatňují se však při něm principy radiační ochrany – zdůvodnění a optimalizace. Před provedením lékařského ozáření je potřeba dobře zvážit přínosy a rizika s vyšetřením/léčbou pomocí ionizujícího záření spojené. Záměrného ozařování lidí pro lékařské účely je použito, není-li žádnou jinou „konvenční“ metodou možno získat srovnatelný výsledek, a i pak je nutné použít optimálního množství záření, tedy „ani málo, ani moc“ a přínos plynoucí z vyšetření nebo léčby pomocí ionizujícího záření musí pro konkrétního pacienta převažovat nad riziky.

Riziko spojené s vyšetřením pomocí ionizujícího záření

Pokud chceme hodnotit zdravotní rizika spojená s vyšetřením využívajícím radioaktivní látky nebo rentgenové záření, je potřeba si uvědomit, jaký vliv by mělo neprovedení tohoto vyšetření na zdravotní stav pacienta (za podmínek, že neexistuje žádná „neradioaktivní“ alternativní metoda).
Nemalým problémem tohoto tématu je, že můžeme mluvit jen o pravděpodobnosti nežádoucích účinků a o riziku z ozáření plynoucího, což jsou obvykle hůře pochopitelné pojmy.
Biologické účinky záření dělíme na časné a pozdní. Z dostupných informací o ozáření lidí víme, že při dosažení určité prahové hodnoty (která je ale přibližně 1000x větší než hodnoty z běžných vyšetření) dochází po ozáření k časným (tzv. deterministickým) účinkům jako jsou erytémy (zarudnutí), popáleniny, ztráta ochlupení, poškození plodnosti, u těhotné poškození plodu. K těmto účinkům při diagnostických nukleárně medicínských aplikací v žádném případě nedochází.
Druhým typem jsou pozdní, tzv. stochastické účinky na organizmus. Ty se mohou projevit po měsících nebo až desítkách let od ozáření. Jedná se o nádorová onemocnění a genetické mutace. Nejrozšířenější teorie říká, že tyto pozdní účinky jsou bezprahové, že pravděpodobnost projevení účinku roste lineárně s dávkou (veličina popisující velikost ozáření) a závažnost projevu na dávce nezávisí. Riziko z ozáření se celoživotně sčítá. Celoživotní fatální riziko zhoubných nádorů při ozáření 1 mSv je 1:20 000. Tato hodnota platí bez ohledu na pohlaví a věk, uvažujeme-li i věk, pak malé děti jsou na záření až 10x citlivější než dospělí. Musíme ale zdůraznit, že se jedná o přídatné riziko k riziku úmrtí na spontánně se vyskytující zhoubné nádory, které je 1:4 (tj. na zhoubný nádor v ČR zemře 20-30 tis. lidí ročně, což je 20-25 % všech úmrtí). Není možné odlišit, radiačně indukované nádory a genetické změny. Mají stejné projevy jako ty, které v populaci vznikají spontánně.

Příklad:

10 000 lidí obdrží dávku 10 mSv (odpovídá NM dg vyšetření), každý čtvrtý nakonec zemře na nádorové onemocnění (tj. 2 500 = spontánní výskyt) a u 5 dalších lidí z této skupiny lze očekávat, že zemřou na nádor vyvolaný zářením (ale nevíme u kterých pěti).

Pro porovnání životních rizik přebíráme následující tabulku, ve které jsou shrnuta fatální (smrtelná) rizika některých činností člověka a nemocí (prof. Hušák):

Jízda vlakem do vzdálenosti 100 km 1: 200 000
Let dopravním letadlem 1600 km ročně 1: 30 000
Nádor způsobený 1 mSv 1: 20 000
Anestezie 1: 5 000
Dopravní nehody na silnicích 1: 500
Nehody v domácnosti 1: 400
Kouření 10 cigaret denně 1: 5
Všechny druhy zhoubných nádorů 1: 4
Onemocnění srdce 1: 3

V současné době neexistuje přímý důkaz, že nízká úroveň záření (do 400 mSv) je bezprostředně zdraví škodlivá. Přesto je celosvětovou snahou populaci ozařovat, co nejméně je to nutné.

Riziko spojené s terapeutickým podáním radionuklidu

Při hodnocení rizika pozdních účinků spojeného s léčbou využívající radioaktivní látky je potřeba si uvědomit, jaký vliv by mělo neprovedení této léčby na zdravotní stav pacienta za podmínek, že neexistuje žádná „neradioaktivní“ alternativní metoda.

Riziko pro okolí pacienta po diagnostické aplikaci radionuklidu

Po diagnostické aplikaci radionuklidu je pacient radioaktivní, dokud nedojde k vyloučení radionuklidu z jeho těla na základě fyziologických (např. močí) a fyzikálních (poločas přeměny) procesů. Po tuto dobu pacient neznamená pro své okolí výrazně zvýšené riziko. Při velice konzervativním přístupu je ale doporučováno zamezit blízkému kontaktu (méně než 2 metry) s malými dětmi a těhotnými ženami z důvodu co největší ochrany těchto na záření nejvíce citlivých osob.

Riziko pro okolí pacienta po terapeutické aplikaci radionuklidu

Pacienti po podání terapeutických aktivit radionuklidů jsou pro „zdravé“ osoby ve svém okolí potenciálně nebezpeční tím, že záření z pacienta vycházející může zvýšit riziko pozdních účinků u osob v pacientově okolí. Proto jsou pacienti hospitalizováni na uzavřených odděleních až do doby, než radioaktivita obsažená v jejich tělech poklesne na úroveň, která již závažně nezvyšuje ozáření veřejnosti (pokles aktivity je nutná, nikoli však postačující podmínka pro propuštění z hospitalizace). Při propuštění dostávají pacienti písemné poučení s doporučeními, jak se chovat po návratu domů. Předávání písemných pokynů po terapeutické aplikaci je vyžadováno legislativně. Pokyny mají doporučující charakter a jejich úkolem je co nejvíce omezit ozáření osob v těsném okolí pacienta.

Riziko pro okolí pacienta po rentgenovém vyšetření

Pacient po rentgenovém nebo CT vyšetření nepředstavuje pro své okolí žádné nebezpečí. Jeho tělo se průchodem rentgenových paprsků nestává radioaktivní!

Radioaktivní odpady související s aplikací radionuklidu

Po aplikaci radionuklidu se krev a exkrementy pacienta (zejména moč, ale i stolice, pot, slzy – záleží na typu aplikovaného radionuklidu) stávají radioaktivními. Při likvidaci materiálu, který s nimi přišel do kontaktu, je potřeba řídit se pokyny předávanými pacientům. Např. použité pleny a jiné jednorázové hygienické pomůcky není vhodné okamžitě likvidovat (kvůli možnosti kontaminace životního prostředí), ale podle předaného doporučení je po určitou dobu skladovat a likvidovat až po uplynutí této doby.

Pro čerpání dalších informací doporučujeme:

1) https://rpop.iaea.org/RPOP/RPoP/Content/InformationFor/Patients/index.htm (jen anglicky)

2) www.imagegently.org (jen anglicky)

3) www.sukupova.cz

4) http://astronuklfyzika.cz/RadOchrana.htm

Partneři

© Fakultní nemocnice v Motole 2012. Všechna práva vyhrazena.

Odebírejte novinky (RSS)

Mapa webu

developed by MEDIA FACTORY