Лучевой ожог — повреждение кожи или других биологических тканей и органов в результате воздействия радиации. Наибольшую озабоченность вызывают такие виды излучения, как тепловое излучение, радиочастотная энергия, ультрафиолетовый свет и ионизирующее излучение.
Наиболее распространённым видом лучевого ожога является солнечный ожог, вызванный ультрафиолетовым излучением. Сильное воздействие рентгеновских лучей во время диагностической медицинской визуализации или радиотерапии также может привести к лучевым ожогам. Поскольку ионизирующее излучение взаимодействует с клетками организма, повреждая их, организм реагирует на это повреждение, что обычно приводит к эритеме, то есть покраснению вокруг повреждённого участка. Лучевые ожоги часто обсуждаются в том же контексте, что и рак, вызванный радиацией, из-за способности ионизирующего излучения взаимодействовать с ДНК и повреждать её, иногда вызывая перерождение клетки в раковую. Неправильное использование магнетронов может привести к образованию поверхностных и внутренних ожогов. В зависимости от энергии фотона, гамма-излучение может вызвать глубокие гамма-ожоги, при этом часто встречаются внутренние ожоги от 60Co (Кобальт-60). Бета-ожоги, как правило, неглубокие, поскольку бета-частицы не способны глубоко проникать в тело; эти ожоги могут быть похожи на солнечные ожоги. Альфа-частицы при вдыхании могут вызвать внутренние альфа-ожоги, а внешние повреждения (если таковые имеются) ограничиваются незначительной эритемой.
Лучевые ожоги могут также возникать при использовании мощных радиопередатчиков любой частоты, когда тело поглощает радиочастотную энергию и преобразует её в теплоARRL: RF Exposure Regulations News . Федеральная комиссия по связи США (FCC) считает 50 ватт самой низкой мощностью, при превышении которой радиостанции должны оценивать безопасность излучения. Особо опасными считаются частоты, на которых человеческое тело может войти в резонанс: 35 МГц, 70 МГц, 80-100 МГц, 400 МГц и 1 ГГц. Воздействие микроволн слишком высокой интенсивности может вызвать микроволновые ожоги.
Типы Лучевой дерматит (также известный как радиодерматит) — это кожное заболевание, связанное с длительным воздействием ионизирующего излучения. Лучевой дерматит в той или иной степени возникает у большинства пациентов, получающих лучевую терапию, с химиотерапией или без неё.
Существует три специфических типа радиодерматита: острый радиодерматит, хронический радиодерматит и эозинофильные, полиморфные и пруритические высыпания, связанные с радиотерапией. Лучевая терапия также может вызвать лучевой рак.
При интервенционной рентгеноскопии из-за высоких доз облучения кожи, которые могут быть получены в ходе вмешательства, некоторые процедуры привели к ранним (менее двух месяцев после облучения) и/или поздним (два месяца и более после облучения) кожным реакциям, включая некроз в некоторых случаях.
Лучевой дерматит в виде интенсивной эритемы и везикуляции кожи может наблюдаться в радиационных портах.
До 95 % пациентов, получающих лучевую терапию при лечении рака, испытывают кожную реакцию. Некоторые реакции проявляются сразу, другие — позже (например, через несколько месяцев после лечения).
Острый Острый радиодерматит возникает при воздействии на кожу «эритемной дозы» ионизирующего излучения, после чего видимая эритема появляется в течение 24 часов. Лучевой дерматит обычно проявляется в течение нескольких недель после начала радиотерапии. Острый радиодерматит, проявляющийся в виде красных пятен, иногда также может сопровождаться десквамацией или волдырями. Эритема может возникнуть при дозе облучения 2 Гр и более.
Хроническая Хронический радиодерматит возникает при хроническом воздействии «субэритемных» доз ионизирующего излучения в течение длительного периода, вызывая различную степень повреждения кожи и нижележащих частей после переменного латентного периода от нескольких месяцев до нескольких десятилетий. В далёком прошлом этот тип лучевой реакции возникал чаще всего у рентгенологов и рентгенолаборантов, которые постоянно подвергались воздействию ионизирующего излучения, особенно до использования рентгеновских фильтров. Хронический радиодерматит, сквамозные и базальноклеточные карциномы могут развиваться через месяцы и годы после воздействия радиации. Хронический радиодерматит проявляется в виде атрофических индуративных бляшек, часто беловатых или желтоватых, с телеангиэктазиями, иногда с гиперкератозом.
Другие Эозинофильные, полиморфные и пруритические высыпания, связанные с радиотерапией — это кожное заболевание, которое чаще всего возникает у женщин, получающих кобальтовую радиотерапию для лечения рака внутренних органов.
Радиационно-индуцированная многоформная эритема может возникнуть при профилактическом приёме фенитоина нейрохирургическими пациентами, получающими терапию всего головного мозга и системные стероиды.
Отсроченные эффекты Лучевые прыщи — это кожное заболевание, характеризующееся комедоноподобными папулами, возникающими в местах предыдущего воздействия терапевтического ионизирующего излучения, поражениями кожи, которые начинают появляться по мере того, как острая фаза лучевого дерматита начинает разрешаться.
Реакция отзыва на облучение возникает спустя месяцы или годы после лучевой терапии, реакция, возникающая после недавнего введения химиотерапевтического препарата и возникающая при предшествующем облучении, характеризуется признаками лучевого дерматитаHird AE, Wilson J, Symons S, Sinclair E, Davis M, Chow E. Radiation recall dermatitis: case report and review of the literature. Current Oncology. 2008 February; 15(1):53-62.. Переформулируя, дерматит радиационного отзыва — это воспалительная кожная реакция, возникающая на ранее облучённом участке тела после введения препарата. По всей видимости, не существует ни минимальной дозы, ни установленной зависимости дозы радиотерапии.
Альфа-ожоги «Альфа-ожоги» вызываются альфа-частицами, которые при вдыхании могут вызвать обширные повреждения тканей. Благодаря наличию кератина в эпидермальном слое кожи, внешние альфа-ожоги ограничиваются лишь лёгким покраснением наружного слоя кожи.
Бета-ожоги «Бета-ожоги» — это неглубокие поверхностные ожоги, обычно кожи и реже лёгких или желудочно-кишечного тракта, вызванные бета-частицами, обычно от горячих частиц или растворённых радионуклидов, вступивших в прямой контакт с телом или в непосредственной близости от него. Внешне они могут быть похожи на солнечный ожог. В отличие от гамма-лучей, бета-излучение гораздо эффективнее останавливается материалами и поэтому депонирует всю свою энергию только в неглубоком слое ткани, вызывая более интенсивные, но более локальные повреждения. На клеточном уровне изменения в коже похожи на радиодерматит.
На дозу облучения влияет относительно низкая степень проникновения бета-излучения через материалы. Ороговевший кератиновый слой эпидермиса обладает достаточной останавливающей способностью для поглощения бета-излучения с энергией ниже 70 кэВ. Дополнительную защиту обеспечивает одежда, особенно обувь. Доза облучения дополнительно снижается благодаря ограниченному удержанию радиоактивных частиц на коже; частица размером 1 миллиметр обычно выходит через 2 часа, а частица размером 50 микрометров обычно не прилипает более чем на 7 часов. Бета-излучение также сильно ослабляется воздухом; его дальность обычно не превышает 1,8 метра, а интенсивность быстро уменьшается с расстоянием .
Хрусталик глаза, по-видимому, является наиболее чувствительным органом к бета-излучению , даже в дозах, значительно ниже максимально допустимой. Для ослабления сильного бета-излучения рекомендуется использовать защитные очки .
Бета-ожоги могут происходить и с растениями. Примером такого повреждения является Рыжий лес, жертва аварии на Чернобыльской АЭС.
Тщательное мытьё открытой поверхности тела, удаляющее радиоактивные частицы, может обеспечить значительное снижение дозы. Замена или хотя бы чистка одежды также обеспечивает определённую степень защиты.
При интенсивном воздействии бета-излучения бета-ожоги могут проявиться через 24-48 часов зудом и/или жжением, которые продолжаются в течение одного-двух дней, иногда сопровождаясь гиперемией. Через 1-3 недели появляются симптомы ожога; эритема, повышенная пигментация кожи (тёмноокрашенные пятна и приподнятые участки), затем эпиляция и поражение кожи. Эритема возникает после 5-15 Гр, сухая десквамация — после 17 Гр, а буллёзный эпидермит — после 72 Гр. Хронический радиационный кератоз может развиться после более высоких доз облучения. Первичная эритема, длящаяся более 72 часов, является признаком достаточно серьёзной травмы, чтобы вызвать хронический радиационный дерматит. Отёк дермальных сосочков, если он появился в течение 48 часов после облучения, сопровождается трансэпидермальным некрозом. После высоких доз облучения клетки мальпигиева слоя погибают в течение 24 часов; при более низких дозах облучения может потребоваться 10-14 дней для появления мёртвых клеток . Вдыхание бета-радиоактивных изотопов может вызвать бета-ожоги лёгких и носоглоточной области, проглатывание может привести к ожогам желудочно-кишечного тракта; последнее представляет риск, особенно для пасущихся животных.
При бета-ожогах первой степени повреждение в основном ограничивается эпидермисом. Происходит сухая или влажная десквамация; образуются сухие струпья, которые затем быстро заживают, оставляя депигментированный участок, окружённый нерегулярной областью повышенной пигментации. Пигментация кожи возвращается к норме в течение нескольких недель. Бета-ожоги второй степени приводят к образованию волдырей. Бета-ожоги третьей и четвёртой степени приводят к более глубоким, мокнущим язвенным поражениям, которые заживают при обычном медицинском уходе после покрытия сухим струпом. При сильном повреждении тканей может возникнуть язвенно-некротический дерматит. Пигментация может вернуться к нормальному состоянию в течение нескольких месяцев после заживления ран.
Выпавшие волосы начинают отрастать через девять недель и полностью восстанавливаются примерно через полгода .
Острое дозозависимое воздействие бета-излучения на кожу выглядит следующим образом: 0-6 Гр отсутствие острого эффекта 6-20 Гр умеренная ранняя эритема 20-40 Гр ранняя эритема через 24 часа, разрушение кожи через 2 недели 40-100 Гр тяжёлая эритема менее чем за 24 часа 100-150 Гр сильная эритема менее чем через 4 часа, разрушение кожи через 1-2 недели 150-1000 Гр образование волдырей сразу или в течение 1 дня
Согласно другому источникуMedical decision making and care of casualties from delayed effects of a nuclear detonation, Fred A. Mettler Jr., New Mexico Federal Regional Medical Center:
2-6 Гр преходящая эритема 2-24 ч 3-5 Гр сухая десквамация через 3-6 недель 3-4 Гр временная эпиляция за 3 недели 10-15 Гр эритема 18-20 дней 15-20 Гр влажная десквамация 25 Гр язва с медленным заживлением 30-50 Гр волдыри, некроз через 3 недели 100 Гр волдыри, некроз через 1-3 недели
Как показано, пороговые значения дозы для проявления симптомов варьируются в зависимости от источника и даже индивидуально. На практике определение точной дозы, как правило, затруднено.
Аналогичные эффекты применимы и к животным, причём шерсть выступает в качестве дополнительного фактора как для повышенного удержания частиц, так и для частичного экранирования кожи. Нестриженые густошёрстные овцы хорошо защищены; в то время как порог эпиляции для стриженых овец составляет 23-47 Гр (2500-5000 реп), а порог для нормально шерстяной морды — 47-93 Гр (5000-10000 реп), для густошерстных (длина шерсти 33 мм) овец он составляет 93-140 Гр (10000-15000 реп). Для получения поражений кожи, сравнимых с контагиозным пустулёзным дерматитом, расчётная доза составляет 465—1395 Гр .
Энергия в зависимости от глубины проникновения