Кости: внутри и снаружи - Рой Милз

Как ни старайся, полностью избежать контакта с радиацией невозможно. Некоторое ее количество поступает естественным образом от солнца, еще немного – от земли. Во время авиаперелета мы получаем повышенную дозу, так как разреженный воздух хуже блокирует солнечное излучение. Радиация – серьезная и пока не решенная проблема межпланетных полетов, так как по пути нет атмосферы, экранирующей радиацию, а покрывать космическую капсулу свинцовыми листами непрактично. Следите за новостями или просто не летайте в космос. При КТ поясничного отдела позвоночника ваши хрупкие молекулы ДНК получают примерно в семьдесят раз больше радиации, чем от одного рентгеновского снимка груди, а этот снимок, в свою очередь, дает почти столько же радиации, сколько двенадцать дней обычной жизни на нашей планете. Для сравнения: при маммографии доза облучения в четыре раза больше, чем при флюорографическом исследовании легких, а при денситометрии – около одного процента дозы рентгенографии.

Без сомнения, польза от маммографии, рентгена грудной клетки и денситометрии гораздо больше, чем риск радиационного облучения. Даже эпизодическая КТ при грамотном планировании тоже может поддержать или восстановить здоровье, только не надо ставить самому себе диагноз и заявлять: «Мне станет лучше, доктор, если вы запишете меня на КТ». Помните: у стоматологов повреждение ДНК кожи спровоцировало развитие опухоли спустя несколько десятилетий, так что не стоит заниматься самолечением и упрашивать специалиста «на всякий случай» назначить это исследование.

А как насчет просвечивания в аэропортах, где пассажиров просят зайти в стеклянную будку и поднять руки? Это очень вредно для организма? Нет. Рентгеновские аппараты в пунктах контроля безопасности имеют крайне низкую мощность и выявляют обратное рассеяние – радиацию, которая отражается от поверхности тела. Рентгеновские лучи средней интенсивности, применяемые в обычной рентгенографии, КТ и денситометрии, проникают сквозь тело и отбрасывают тени в соответствии с плотностью тканей, через которые проходят. Вертикальные стойки, которые вращаются вокруг путешественников, позволяют получить поверхностное изображение спереди и сзади, но не заглядывают внутрь организма, где у некоторых кроются протезы тазобедренного сустава, пластины и винты. Службу безопасности не слишком заботят металлические предметы, к которым нет доступа во время полета. Конечно, такой сканер тоже облучает кожу, но доза радиации составляет примерно одну десятую того, что человек и так получает за день, или один процент от облучения при плановом рентгене грудной клетки.

Иногда сотрудники службы безопасности просят пассажиров пройти не через рентгеновский аппарат с обратным рассеянием, а через металлодетектор, похожий на дверную раму. В этом случае сканер создает импульсы магнитного поля с частотой примерно сто раз в секунду – в конце каждого импульса оно меняет полярность на противоположную и затухает с определенной скоростью, которую анализирует электрическая схема. Если в рамке оказывается металлический объект, затухание магнитного поля замедляется и включается сигнал тревоги (или не включается).

Определенное значение здесь имеет размер предмета. Зубная пломба проскочит, но бывает, что «проскочит» и протез бедра весом полкило – все зависит от состава. Пластины, винты и проволоку для фиксации переломов традиционно делают из нержавеющей стали, которая на две трети состоит из железа. Более новые модели пластин и винтов изготавливают из титана. Для полных протезов сустава часто применяют нержавеющую сталь и многокомпонентные сплавы. Каждый из этих материалов имеет собственную магнитную «подпись», а значит, в одних случаях вероятность поднять тревогу больше, а в других меньше. Детекторы тоже имеют различную чувствительность – правда, почему-то всегда высокую, когда опаздываешь на самолет. (Подсказка: если медленно пройти или быстро пробежать через рамку, способность детектора выявить металл снижается.) Ручные детекторы более чувствительны, отчасти потому, что пульсирующее магнитное поле можно приблизить к телу и скрытым металлическим предметам.

Подытожим. Если вы – реинкарнация Ивела Книвела[43], который, согласно Книге рекордов Гиннесса, пережил четыреста тридцать три перелома, или у вас имеется протез коленного и тазобедренного суставов вкупе со спондилодезом, готовьтесь к обыску с помощью ручного металлоискателя. Когда металла не так много, все зависит от состава материала и «настроения» машины. Даже если сигнал тревоги сработает, сотрудник службы безопасности помашет перед вами ручным детектором и пожелает счастливого пути.

Еще один из основных способов визуализации скелета тоже связан с радиацией, только не с рентгеновскими лучами, а с короткоживущим радионуклидом в составе препарата, иначе называемого радиофармпрепаратом. Метод называется «сцинтиграфия скелета», или остеосцинтиграфия. Он в корне отличается от денситометрии. В организм пациента вводят препарат, молекулы которого притягиваются к остеобластам. Остеобластов особенно много там, где надо очень быстро сформировать или перестроить кости скелета, и введенное вещество находит путь к ним независимо от того, по какой причине остеобласты трудятся. Затем, используя счетчик Гейгера, врачи полностью обследуют тело пациента и выявляют «горячие точки», где остеобласты вобрали в себя препарат – так можно найти опухоль, очаг инфекции или перелом, даже если они еще не прогрессировали до состояния, заметного на рентгеновском снимке. Сцинтиграфическое исследование не показывает, что именно вызвало активность остеобластов, но оно помогает врачу обратить внимание на пораженную зону (одну или несколько) и запланировать другие визуализирующие исследования или биопсию, чтобы прояснить ситуацию. Возьмем, например, рак простаты, который в поздних стадиях дает метастазы в кости. Рентгеновское исследование всего организма – дорогую и небезопасную для пациента процедуру – лучше заменить на остеосцинтиграфию: она подсветит любой пораженный участок кости, будь то череп или мизинец на ноге. Доза радиации при этом сопоставима с дозой, получаемой при КТ поясничного отдела позвоночника, – гораздо меньше, чем от КТ всего организма. Таким образом, сцинтиграфия позволяет провести комплексный скрининг. Эта методика применяется для выявления признаков физического насилия у детей и взрослых – доказательством будут визуализированные множественные переломы различной давности.

Чтобы избежать риска облучения при визуализации скелета, можно присмотреться к достоинствам МРТ. Она была разработана вскоре после КТ и в 2003 году принесла американцу Полу Лотербуру и британцу Питеру Мэнсфилду Нобелевскую премию, а последнему еще и рыцарское звание. Изначально МРТ называли ядерно-магнитным резонансом, но у некоторых людей слово «ядерный» вызывало содрогание, хотя методика никак не связана с радиацией. Машины для МРТ огромны и стоят столь же огромных денег.

В сущности, это гигантские магниты – настолько мощные, что атомы водорода в молекулах воды в теле человека начинают колебаться. Магнит быстро-быстро включается и выключается, и высокочувствительные датчики выявляют очень слабые электронные сигналы, создаваемые возбужденными частицами. Затем компьютеры обрабатывают эти данные и строят на их основе изображение области, в которой были вызваны колебания. Ткани организма, которые содержат много воды (например, жировая ткань), выглядят на снимке как области белого цвета, а кость и другие ткани, в которых воды меньше, будут темными.