©
С. Ю. Рыбалко, 2003.
Некоторые биоэтические проблемы использования
электромагнитных излучений крайне высокой частоты в
медицинской практике
Кафедра медицинской и биологической физики (зав. профессор
В. Ф. Русяев)
Крымский государственный медицинский университет им.
С.И. Георгиевского, г.Симферополь, Украина.
В последние десять лет
на территории стран СНГ и некоторых других (Польша,
Германия) начали интенсивно применять КВЧ-терапию при
лечении язв желудка и двенадцатиперстной кишки, трофических
язв, травм костных и мягких тканей, стенокардии, гипертонии,
некоторых онкологических и других заболеваний в диапазоне
ММ-волн (30-70 ГГц). Используемые мощности МКВ-излучения
при этом составляют от 0 ,1 до 100 Вт/м2, а длительность
одного сеанса - ежедневно от 15 до 60 мин. при общем
курсе лечения 10-30 дней [1,2].
КВЧ-методы попадают
в категорию низкоинтенсивных МКВ-излучений. Причем,
в соответствии с принятыми гигиеническими нормативами
в СССР (ГОСТ. 12.1.006-84) мощности МКВ-излучений в
диапазоне от 1 до 10 Вт/м2 не оказывают какого-либо
биологического действия на организм человека. Учитывая,
что принятые гигиенические нормативы, как правило, выбираются
с десятикратным запасом, воздействие в диапазоне плотности
МКВ-излучений от 10 до 100 Вт/м2 не должно вызывать
биологических эффектов. В тоже время разрешение и признание
на Украине и в России подобных методов медико-биологического
воздействия не привело к изменению гигиенических нормативов
в этих странах в сторону их значительного снижения.
Опасно ли для здоровья
человека воздействие столь низких уровней МКВ-излучений?
Однозначного ответа на этот вопрос на сегодняшний день
по имеющимся сведениям не получено. Хотя влияние МКВ-излучения
на живой организм изучалось более всесторонне, чем действие
многих других факторов окружающей среды, потенциально
опасных для человека. Существует мнение, что слабые
МКВ-излучения могут привести к развитию еще не выявленных
эффектов, как непосредственных, так и с отдаленными
последствиями на здоровье человека и его потомство.
При этом ряд авторов ссылается на результаты исследований,
полученных в опытах на животных и доказывающих наличие
неблагоприятных эффектов при действии МКВ-излучения
низкой интенсивности, в частности таких, как нарушение
состояния иммунной системы, изменение поведения, нарушение
проницаемости гематоэнцефалического барьера, повреждение
хромосом, развитие раковых опухолей и т.п. [3,4].
С началом широкого
внедрения МКВ-техники было установлено, что излучаемые
ею электромагнитные волны большой мощности вызывают
у человека развитие ожога иди тепловой удар. Поэтому,
именно тепловое повреждающее действие и легло в основу
разработки предельных уровней МКВ-излучений, не оказывающих
повреждающего действия на человека. Основываясь на экспериментальных
данных и теоретических расчетах нагрева ткани при поглощении
энергии МКВ было получено предельно допустимое значение
плотности потока мощности МКВ-излучения, равное 100
Вт/м2. Облучение человека энергией такой интенсивности
приводит к повышению температуры облучаемого участка
тела на один градус Цельсия и тем самым вызывает нагрев
тела, сопоставимый с тем, который может иметь место
при протекании в организме естественных физиологических
процессов. Указанный предельно допустимый уровень МКВ
примерно соответствует одной десятой радиации яркого
солнечного света и одной пятидесятой уровня радиации
диатермических устройств. По этой же оценке, в некоторых
условиях, тепловое поражение организма может произойти
при плотности потока 1000 Вт/м2. Таким образом, предельно
допустимый уровень был выбран с десятикратным запасом
[5].
На основе этих данных,
Американским национальным институтом стандартов (АNSI)
в 1966 г. был разработан стандарт и принята предельная
норма плотности потока МКВ-мощности до 100 Вт/м2 (АNSI
STANDART С 95.1). Большинство западных стран вскоре
ввели примерно такие же стандартные нормы. Основным
аргументом для утверждения подобного стандарта являлось
отсутствие на тот момент убедительных свидетельств поражения
животных, подвергшихся облучению МКВ в эксперименте
при плотности потока мощности до 100 Вт/м2. По этой
же причине первоначальный стандарт специально не ограничивался
по частоте и распространялся на частоты от 10 МГц до
100 ГГц и оставался неизменным вплоть до 1982 г. К этому
времени накопилось значительное количество фактов, свидетельствующих
о необходимости пересмотра данного стандарта.
Во-первых, появились
публикации, свидетельствующие о возможном неблагоприятном
воздействии МКВ-излучения при уровнях значительно меньших
принятого стандарта и в ряде случаев составляющих 0,01%
от его предельно допустимого значения. В целом эти данные
носили противоречивый характер и при повторных исследованиях
давали неоднозначные результаты [ 6,7].
Во-вторых, были разработаны
более совершенные методы измерений, позволяющие более
точно регистрировать количество поглощенной биообъектами
электромагнитной энергии.
Эти факты, после тщательных
исследований, послужили основанием для изменения предельно
допустимой плотности потока мощности МКВ-излучения в
зависимости от частоты. В новом стандарте АNSI для частот,
близких к 100 МГц, предельно допустимые нормы были снижены
до 10 Вт/м2. Целью стандарта являлось ограничение величины
поглощенной мощности МКВ-излучения до 0,4 Вт/кг. Ограничение
плотности потока мощности в СВЧ и КВЧ диапазонах не
предусматривалось из-за отсутствия надежных данных о
биологическом действии МКВ в этих диапазонах.
Согласно Государственному
стандарту СССР, “Электромагнитные поля радиочастот”
(ГОСТ 12.1.006-84) для лиц, профессионально связанных
с обслуживанием источников ЭМИ, в диапазоне частот 300
МГц - 300 ГГц ДПУ регламентируются показателем поверхностной
плотности потока энергии (ППЭ) излучения и создаваемой
им энергетической нагрузкой (ЭН). Последняя представляет
собой суммарный поток энергии, проходящий через единицу
облучаемой поверхности за время воздействия (Т), и выражается
произведением ППЭ*Т. ПДУ ППЭ на рабочих местах персонала
определяются исходя из допустимой ЭН с учетом времени
воздействия. Допустимая величина ЭН за рабочий день
для всех случаев облучения, исключая облучение от вращающихся
и сканирующих антенн, установлена равной 2 Вт*ч/м2.
Для случая облучения от вращающихся и сканирующих антенн
с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и
скважностью не менее 50, оно в 10 раз выше. Во всех
случаях максимальное значение ППЭ не должно превышать
10 Вт/м2. Для лиц, профессионально не связанных с обслуживанием
источников МКВ-излучений, предельно допустимое значение
ЭН и ПДУ в течение рабочего дня для условий прерывистого
облучения соответственно в два раза ниже вышеуказанных.
Для населения в диапазоне частот 300 МГц - 30 ГГц в
качестве ПДУ воздействия установлена ППЭ, равная 0,1
Вт/м2 без ограничения времени воздействия [8].
Если МКВ-иэлучение
низкой интенсивности КВЧ-диапазона действительно обладает
столь широким спектром воздействия на организм человека,
то помимо немедленного установления новых предельных
гигиенических норм МКВ-излучения, как по частоте, так
и по действующей мощности, должна быть проведена строго
обоснованная научно-исследовательская работа по выявлению
детального механизма биологического действия, возможных
непосредственных и отдаленных последствий (включая потомство),
а так же возможных противопоказаний. Разрешению использования
подобных методов в медицине должно предшествовать строго
обоснованное терапевтическое действие с учетом перечисленных
выше фактов.
Литература
1 Девятков Н.Д., Голант
М.Б., Бецкий О.В. Миллиметровые волны и их роль в процессе
жизнедеятельности. - M.: Радио и связь, 1991. - 161
с.
2. Лебедева Н.Н., Котровская Т.И.
Экспериментально-клинические исследования биологических
эффектов миллиметровых волн.// Миллиметровые волны в
биологии и медицине. 1999. N3(15). - С. 3-14.
3. Gay A.W. et al. Effects of Long-Term Low-Level Radiofreqwency
Radiation Exposure on Rats. //U.S.A.F. School of Aerospace
Medicine, 1983. – P. 85.
4. Beers G.J. Biological effects of weak electromagnetic
fields from 0 Hz to 200 MHz: a survey of the literature
with special emphasis on possible magnetic resonance
effects. //Magn Reson Imaging [MAK]. 1989, May-Jun;
7(3). – P. 309-331.
5. The Origins of U.S.Saferety Standards for Microwave
Radiation. /Nicholas H.Steneck, Harold J.Cook, Artpur
J.Vander and Gordon L.Kane in Science. – 1980, June
13, Vol. 208, No. 4449. – P. 1230-1237.
6. Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic
Energy. //Proceedings of the IEEE, 1980, January, Vol.
68, No. 1.
7. Gay A.W. et al. Effects of Long-Term Low-Level Radiofreqwency
Radiation Exposure on Rats. //U.S.A.F. School of Aerospace
Medicine, 1983. – P. 85
8. Гигиеническое нормирование факторов производственной
среды и трудового процесса. /Под ред. H.Ф.Измерова и
А.А.Каспарова. – М.: Медицина, 1986. С. 115-145.
