ความเสียหายจากรังสี

รังสีไอออไนซ์ทำลายเนื้อเยื่อในรูปแบบต่างๆ ขึ้นอยู่กับประเภทของรังสี ปริมาณ ระดับ และประเภทของการได้รับรังสีจากภายนอก อาการอาจเป็นแบบเฉพาะที่ (เช่น แผลไฟไหม้) หรือแบบทั่วร่างกาย (เช่น อาการป่วยจากรังสีเฉียบพลัน) การวินิจฉัยขึ้นอยู่กับประวัติการได้รับรังสี และบางครั้งอาจใช้เครื่องนับอัลฟาหรือเครื่องนับไกเกอร์ การรักษาอาการบาดเจ็บจากรังสีประกอบด้วยการแยกตัวและ (หากจำเป็น) การฆ่าเชื้อ แต่โดยทั่วไปแล้วมักมีข้อบ่งชี้ให้ดูแลแบบประคับประคอง ในกรณีของการปนเปื้อนภายในจากนิวไคลด์กัมมันตรังสีเฉพาะ จะใช้สารยับยั้งการดูดซึมหรือสารคีเลต การพยากรณ์โรคจะทำโดยการวัดจำนวนลิมโฟไซต์ในช่วง 24–72 ชั่วโมงแรก

รังสีเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงานสูง (รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา) หรืออนุภาค (อนุภาคแอลฟา อนุภาคบีตา นิวตรอน) ที่ปล่อยออกมาจากธาตุที่มีกัมมันตภาพรังสีหรือแหล่งกำเนิดรังสีเทียม (เช่น หลอดเอกซ์เรย์และอุปกรณ์ฉายรังสี)

อนุภาคแอลฟาคือนิวเคลียสของฮีเลียมที่ปล่อยออกมาจากนิวไคลด์กัมมันตรังสีต่างๆ (เช่น พลูโตเนียม เรเดียม ยูเรเนียม) ซึ่งไม่ทะลุผ่านผิวหนังเข้าไปได้ลึกกว่า 0.1 มิลลิเมตร อนุภาคบีตาคืออิเล็กตรอนพลังงานสูงที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมที่ไม่เสถียร (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง¹³⁷ Cs, ¹³¹ I) อนุภาคเหล่านี้สามารถทะลุผ่านผิวหนังได้ลึกกว่า (1-2 เซนติเมตร) และทำให้เยื่อบุผิวและชั้นใต้เยื่อบุผิวได้รับความเสียหาย นิวตรอนคืออนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมกัมมันตรังสีบางชนิดและเกิดขึ้นจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ (เช่น ในเครื่องปฏิกรณ์ เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น) อนุภาคเหล่านี้สามารถทะลุผ่านเนื้อเยื่อได้ลึก (มากกว่า 2 เซนติเมตร) ซึ่งการชนกับอะตอมที่เสถียรจะส่งผลให้เกิดการแผ่อนุภาคแอลฟาและบีตาและรังสีแกมมา รังสีแกมมาและรังสีเอกซ์คือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงานสูง (เช่น โฟตอน) ที่สามารถทะลุผ่านเนื้อเยื่อของมนุษย์ได้ลึกหลายเซนติเมตร

เนื่องจากลักษณะดังกล่าว อนุภาคแอลฟาและบีตาจึงก่อให้เกิดผลเสียหายหลักเมื่อธาตุกัมมันตรังสีที่ปล่อยออกมาอยู่ภายในร่างกาย (การปนเปื้อนภายใน) หรืออยู่บนพื้นผิวของร่างกายโดยตรง รังสีแกมมาและรังสีเอกซ์สามารถก่อให้เกิดอันตรายได้ในระยะไกลจากแหล่งกำเนิด และเป็นสาเหตุทั่วไปของกลุ่มอาการรังสีเฉียบพลัน (ดูหัวข้อที่เกี่ยวข้อง)

หน่วยวัด หน่วยวัดต่างๆ ต่อไปนี้จะแตกต่างกันออกไป ได้แก่ เรินต์เกน เกรย์ และซีเวิร์ต เรินต์เกน (R) คือความเข้มของรังสีเอกซ์หรือแกมมาในอากาศ เกรย์ (Gy) คือปริมาณพลังงานที่เนื้อเยื่อดูดซับ เนื่องจากความเสียหายต่อสิ่งมีชีวิตต่อเกรย์จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของรังสี (นิวตรอนและอนุภาคแอลฟาจะมีค่าสูงกว่า) ปริมาณรังสีในเกรย์จึงต้องคูณด้วยปัจจัยคุณภาพ ซึ่งเป็นอีกหน่วยหนึ่ง คือ ซีเวิร์ต (Sv) ในคำศัพท์สมัยใหม่ เกรย์และซีเวิร์ตได้แทนที่หน่วย "เรเดียน" และ "เรม" (1 Gy = 100 เรเดียน; 1 Sv = 100 เรม) และเกือบจะเทียบเท่ากันเมื่ออธิบายรังสีแกมมาหรือเบตา

การได้รับรังสี การได้รับรังสีมีอยู่ 2 ประเภทหลักๆ คือ การปนเปื้อนและการฉายรังสี ในหลายกรณี รังสีมีผลกระทบทั้งสองอย่าง

• การปนเปื้อนคือการที่สารกัมมันตรังสีเข้าสู่ร่างกายและถูกกักเก็บเอาไว้ โดยปกติจะอยู่ในฝุ่นหรือของเหลว การปนเปื้อนภายนอกเกิดขึ้นที่ผิวหนังหรือเสื้อผ้า ซึ่งอาจหลุดออกหรือหลุดออกได้ง่าย ส่งผลให้ผู้อื่นและสิ่งของที่อยู่รอบข้างปนเปื้อน สารกัมมันตรังสีอาจถูกดูดซึมผ่านปอด ทางเดินอาหาร หรือแทรกซึมผ่านผิวหนัง (การปนเปื้อนภายใน) สารที่ดูดซึมจะถูกลำเลียงไปยังบริเวณต่างๆ ในร่างกาย (เช่น ไขกระดูก) ซึ่งสารกัมมันตรังสีจะแผ่รังสีต่อไปจนกว่าจะถูกกำจัดออกหรือจนกว่าจะสลายตัว การปนเปื้อนภายในจะกำจัดออกได้ยากกว่า
• การฉายรังสีเป็นผลของรังสีที่ทะลุผ่าน แต่ไม่ใช่สารกัมมันตรังสี (กล่าวคือ ไม่มีการปนเปื้อน) โดยทั่วไป ผลดังกล่าวเกิดจากรังสีแกมมาและรังสีเอกซ์ การฉายรังสีสามารถปกคลุมร่างกายทั้งหมดโดยทำให้เกิดอาการทั่วร่างกายและกลุ่มอาการที่เกิดจากรังสี (ดูหัวข้อที่เกี่ยวข้อง) หรือปกคลุมเพียงส่วนเล็ก ๆ ของร่างกาย (เช่น ในระหว่างการรักษาด้วยรังสี) โดยมีอาการเฉพาะที่

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

พยาธิสรีรวิทยาของการบาดเจ็บจากรังสี

รังสีไอออไนซ์ทำลาย mRNA, DNA และโปรตีนโดยตรงหรือผ่านการก่อตัวของอนุมูลอิสระที่มีปฏิกิริยาสูง รังสีไอออไนซ์ปริมาณสูงทำให้เซลล์ตาย ในขณะที่ปริมาณรังสีที่ต่ำลงจะทำให้เซลล์ไม่เจริญเติบโต ความเสียหายต่อส่วนประกอบของเซลล์อื่นๆ ส่งผลให้เกิดการเจริญเติบโตไม่สมบูรณ์ ฝ่อ และพังผืดในที่สุด ความเสียหายทางพันธุกรรมสามารถกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นมะเร็งหรือข้อบกพร่องทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้

เนื้อเยื่อที่ปกติสร้างตัวเองใหม่ได้อย่างรวดเร็วและต่อเนื่องจะอ่อนไหวต่อรังสีไอออไนซ์เป็นพิเศษ เซลล์ลิมฟอยด์มีความไวต่อรังสีมากที่สุด รองลงมาคือเซลล์สืบพันธุ์ เซลล์ที่แบ่งตัวของไขกระดูก เซลล์เยื่อบุผิวลำไส้ หนังกำพร้า เซลล์ตับ เยื่อบุผิวของถุงลมปอดและท่อน้ำดี เซลล์เยื่อบุผิวไต เซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือด (เยื่อหุ้มปอดและเยื่อบุช่องท้อง) เซลล์ประสาท เซลล์กระดูก เซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน และเซลล์กล้ามเนื้อ

ปริมาณรังสีที่แน่นอนที่ทำให้เกิดพิษขึ้นอยู่กับพลวัตของการฉายรังสี กล่าวคือ การฉายรังสี Gray ในปริมาณมากเพียงครั้งเดียวจะทำลายล้างมากกว่าการฉายรังสีปริมาณเดียวกันเป็นเวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน นอกจากนี้ การตอบสนองของปริมาณรังสียังขึ้นอยู่กับบริเวณร่างกายที่ได้รับการฉายรังสีอีกด้วย ความรุนแรงของโรคยังไม่เป็นที่ถกเถียง โดยผู้ป่วยเสียชีวิตจากการฉายรังสีทั่วร่างกายมากกว่า 4.5 Gy อย่างไรก็ตาม การฉายรังสี Gray ในปริมาณหลายสิบ Gy อาจทนได้ดีหากฉายรังสีเป็นระยะเวลานานและเน้นเฉพาะบริเวณเล็กๆ ของร่างกาย (เช่น การรักษามะเร็ง)

เด็กๆ มีความเสี่ยงต่อการเสียหายจากรังสีมากกว่า เนื่องจากเซลล์มีอัตราการแบ่งตัวที่สูงกว่าและมีการแบ่งตัวของเซลล์มากกว่า

แหล่งกำเนิดรังสี

ผู้คนได้รับรังสีธรรมชาติ (รังสีพื้นหลัง) อย่างต่อเนื่อง รังสีพื้นหลังได้แก่ รังสีคอสมิก ซึ่งส่วนใหญ่จะถูกดูดซับโดยชั้นบรรยากาศ ดังนั้น รังสีพื้นหลังจึงส่งผลกระทบต่อผู้คนที่อาศัยอยู่บนภูเขาสูงหรือผู้ที่เดินทางโดยเครื่องบินมากขึ้น ธาตุกัมมันตภาพรังสี โดยเฉพาะก๊าซเรดอน พบได้ในหินและแร่ธาตุหลายชนิด ธาตุเหล่านี้ไปอยู่ในสารต่างๆ เช่น อาหารและวัสดุก่อสร้าง โดยปกติแล้วการได้รับเรดอนคิดเป็น 2 ใน 3 ของปริมาณรังสีธรรมชาติทั้งหมด

แหล่งกำเนิดรังสี

อาการของการได้รับพิษจากรังสี

อาการที่เกิดขึ้นจะขึ้นอยู่กับว่ารังสีที่ทำให้เกิดการแตกตัวนั้นส่งผลต่อร่างกายทั้งหมด (กลุ่มอาการจากการแผ่รังสีเฉียบพลัน) หรือส่งผลต่อร่างกายเพียงบางส่วนเท่านั้น

อาการต่างๆ ที่เกิดขึ้นหลังการฉายรังสีทั่วร่างกาย ได้แก่ อาการต่างๆ เหล่านี้ แบ่งเป็น 3 ระยะ:

• ระยะเริ่มต้น (0 ถึง 2 วันหลังการฉายรังสี) จะมีอาการอ่อนแรงทั่วไป คลื่นไส้และอาเจียน
• ระยะแฝงไม่มีอาการ (1-20 วันหลังการฉายรังสี)
• ระยะเฉียบพลันของโรค (2-60 วันหลังการฉายรังสี)

อาการของการได้รับพิษจากรังสี

การวินิจฉัยความเสียหายจากรังสี

หลังการฉายรังสีเฉียบพลัน จะทำการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ได้แก่ การตรวจเลือด เคมีในเลือด และปัสสาวะ ตรวจหมู่เลือด ความเข้ากันได้ และแอนติเจน HLA ในกรณีการถ่ายเลือด หรือหากจำเป็น ให้ทำการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิด นับจำนวนลิมโฟไซต์หลังจากฉายรังสี 24, 48 และ 72 ชั่วโมง เพื่อประเมินปริมาณรังสีเริ่มต้นและการพยากรณ์โรค ตรวจเลือดทางคลินิกซ้ำทุกสัปดาห์ ซึ่งจำเป็นเพื่อติดตามการทำงานของไขกระดูก และหากจำเป็น อาจขึ้นอยู่กับอาการทางคลินิก

การวินิจฉัยความเสียหายจากรังสี

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

การรักษาความเสียหายจากรังสี

การได้รับรังสีไอออไนซ์อาจมาพร้อมกับการบาดเจ็บทางร่างกาย (เช่น จากการระเบิดหรือการตก) การบาดเจ็บที่เกิดขึ้นพร้อมกันอาจคุกคามชีวิตได้มากกว่าการได้รับรังสีและต้องได้รับการรักษาทันที การรักษาอาการบาดเจ็บสาหัสไม่ควรล่าช้าจนกว่าบริการวินิจฉัยและป้องกันรังสีจะมาถึง มาตรการป้องกันมาตรฐานที่ใช้เป็นประจำในการดูแลผู้บาดเจ็บก็เพียงพอที่จะปกป้องผู้กู้ภัยได้

การรักษาความเสียหายจากรังสี

การพยากรณ์ความเสียหายจากรังสี

หากไม่ได้รับการดูแลทางการแพทย์ ค่า LD 50 (ปริมาณรังสีที่ทำให้ผู้ป่วยเสียชีวิต 50% ภายใน 60 วัน) สำหรับการฉายรังสีทั่วร่างกายจะอยู่ที่ประมาณ 4 Gy โดย >6 Gy มักจะถึงแก่ชีวิตเกือบทุกครั้ง ในปริมาณรังสีน้อยกว่า 6 Gy อัตราการรอดชีวิตอาจแปรผกผันกับปริมาณรังสีทั้งหมด ระยะเวลาจนถึงเสียชีวิตยังแปรผกผันกับปริมาณรังสี (และด้วยเหตุนี้จึงทำให้เกิดอาการ) ผู้ป่วยโรคสมองอาจเสียชีวิตภายในไม่กี่ชั่วโมงถึงไม่กี่วัน และผู้ป่วยโรคทางเดินอาหารอาจเสียชีวิตภายใน 3-10 วัน สำหรับโรคโลหิตวิทยา อาจเสียชีวิตภายใน 2-4 สัปดาห์เนื่องจากการติดเชื้อแทรกซ้อน หรือภายใน 3-6 สัปดาห์เนื่องจากเลือดออกมาก ผู้ป่วยที่ได้รับรังสีทั่วร่างกายในปริมาณรังสีน้อยกว่า 2 Gy มักจะฟื้นตัวได้อย่างสมบูรณ์ภายในหนึ่งเดือน แม้ว่าจะมีภาวะแทรกซ้อนในระยะหลัง (เช่น มะเร็ง) ก็ตาม

ในการรักษา ค่า LD 50 อยู่ที่ประมาณ 6 Gy โดยในบางกรณี ผู้ป่วยรอดชีวิตหลังการฉายรังสี 10 Gy

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]