Судебно-медицинская экспертиза радиационной травмы является одним из актуальных и наименее изученных разделов судебной медицины.
В настоящее время наиболее значительное количество радиационных повреждений приходится на местную радиационную травму [1], под которой понимают лучевые поражения кожного покрова и подлежащих тканей, возникающие в результате внешнего локального или крайне неравномерного общего облучения организма при радиационных авариях или несчастных случаях с источниками ионизирующих излучений [2].
Согласно данным литературы [3, 4], наибольшее число инцидентов с локальным облучением пострадавших имеет место в ситуациях с так называемыми «потерянными» или похищенными в результате грубых нарушений правил эксплуатации, хранения, транспортировки или захоронения источниками ионизирующих излучений. В частности, известно, что за последние 15 лет более чем из 10 млн паспортизованных источников ионизирующего излучения, эксплуатируемых в разных странах мира, были похищены или утеряны и стали доступными некомпетентным лицам более 600, при этом обнаружены и возвращены законным правообладателям лишь около половины из них [5]. Описаны также случаи лучевых ожогов при умышленном использовании радиоактивных материалов в противоправных [6] и суицидальных [7] целях. Помимо этого, причинами местной радиационной травмы могут стать различного рода ошибки и нарушения при применении источников ионизирующих излучений в лечебно-диагностической практике медицинских учреждений (осложнения лучевой диагностики и терапии) [8, 9].
В клинической медицинской литературе [10, 11] радиационные ожоги принято обозначать термином «местные лучевые поражения» (МЛП) ввиду того, что при локальном воздействии проникающей радиации в специфический патологический процесс вовлекается не только кожа и подкожная жировая ткань, но и все подлежащие гистологические и анатомические структуры, расположенные в проекции действия источника излучения, включая мышцы, кости, суставы, сухожилия и внутренние органы. Наиболее частая локализация лучевых ожогов (до 80% всех случаев) – кисти, прежде всего ладонные поверхности пальцев, и передняя поверхность бедра (область проекции карманов предметов одежды, чаще брюк), затем — остальные части тела [12].
Степень тяжести, глубина и форма ожоговых поражений, развивающихся при местном воздействии проникающей радиации, зависят в первую очередь от величины поглощенной дозовой нагрузки, мощности дозы и ее фракционирования, а также от физических характеристик ионизирующего излучения. При этом особенности патогенного действия отдельных его видов (альфа-, бета-, рентгеновское, гамма- и нейтронное излучение) определяются прежде всего различиями в их проникающей способности [13].
Наиболее тяжелые по глубине и течению ожоговые поражения наблюдаются при действии на ткани организма глубоко проникающих потоков нейтронов различных энергетических уровней, гамма- и рентгеновских лучей. Бета-частицы могут вызывать обширные, но неглубоко (порядка 1 см) проникающие в ткани ожоги. Альфа-частицы, проникающие в кожу на несколько десятков микрон, почти целиком поглощаются роговым слоем и потому большого значения в развитии лучевых ожогов не имеют [14].
Характер местной радиационной травмы в определенной степени обусловливается индивидуальными особенностями организма, его восприимчивостью к излучению, а также анатомической локализацией травмы. Известно, что реакция кожи различных участков поверхности тела значительно колеблется в зависимости от толщины, эластичности и интенсивности кровоснабжения. Наиболее восприимчива к действию лучистой энергии кожа кистей, стоп, паховых областей и подмышечных впадин. Следует помнить о том, что на фоне общего облучения организма (острая лучевая болезнь) лучевые ожоги кожи являются составной частью сочетанной радиационной травмы. По данным F. Mettler и соавт. [15], примерно половина всех случаев острой лучевой болезни сопровождается тяжелыми местными поражениями, что является следствием крайне неравномерного распределения поглощенной дозы по телу пострадавшего.
Развитие поражения, вызванного местным радиационным воздействием, подчиняется общим закономерностям травматического процесса: повреждение и гибель наиболее чувствительных тканевых структур, к числу которых относятся стволовые клетки базального слоя эпидермиса и эпителиоциты придатков кожи; развитие посттравматического воспаления и последующих процессов демаркации и репарации [16]. Своеобразие радиационной травмы состоит в значительном преобладании альтерации и гибели клеточных элементов тканей над процессами регенерации, что обусловливает длительное течение повреждений радиационного генеза по сравнению с местными травматическими процессами, возникающими вследствие воздействия иных факторов внешней среды [17].
В развитии патоморфологических изменений при местной радиационной травме различают несколько периодов, соответствующих периодам клинического течения заболевания [11].
Вначале развивается первичная эритема — транзиторная гиперемия рефлекторного характера, связанная с паралитическим расширением капилляров кожи и рассматриваемая в качестве неспецифической реакции кожи на воздействие повреждающего фактора [18]. Сроки ее появления варьируют от 15—30 мин до нескольких часов после облучения, а продолжительность колеблется от нескольких часов до 1—2 сут. Пороговая эритемная доза при однократном облучении составляет около 5—5,5 Гр. При фракционированном лучевом воздействии, вследствие развития восстановительных процессов, порог возникновения эритемы сдвигается в сторону бóльших дозовых нагрузок [10].
За первичной эритематозной реакцией следует скрытый, или латентный период, продолжительность которого зависит от дозы облучения. При поражениях легкой степени тяжести (в случаях местного воздействия гамма-излучения в дозах от 8 до 15 Гр) мнимое благополучие длится около 3 нед, средней тяжести (более 15 Гр и до 25 Гр) — 15—20 дней, тяжелой степени (более 25 Гр) — 1—2 нед. Наличие латентного периода, т.е. задержки в появлении видимых клинических признаков поражения кожи в течение некоторого периода времени от момента воздействия травмирующего фактора, является одной из основных особенностей лучевых ожогов и служит надежным критерием для их дифференциальной диагностики с ожоговыми поражениями термического и химического происхождения [3, 11].
Выраженные клинические проявления (период разгара) лучевого ожога начинаются стадией гиперемии — истинная, вторичная, или основная эритема, представляющая собой внешнее проявление гибели клеток эпидермиса. В наиболее легких случаях поражения «вторая волна» эритемы спустя 1—2 нед сменяется сухой десквамацией поверхностного слоя кожи (сухой эпидермит) с обнажением полностью эпителизированной поверхности (см. рисунок, б).
В более тяжелых случаях лучевого поражения вторичное покраснение сопровождается признаками экссудативной реакции с развитием индуративного отека кожи и последующим (в течение 2—3 дней) формированием пузырей, заполненных серозным содержимым (см. рисунок, в, г). Исходом их при поражениях средней степени тяжести (влажный эпидермит), как правило, является полное или частичное заживление по прошествии нескольких недель.
Для местных радиационных поражений тяжелой и крайне тяжелой степени типично образование эрозий и первичных лучевых язв, обнаруживаемых после спонтанного или хирургического вскрытия пузырей (см. рисунок, д). Течение их различно при воздействии разных видов ионизирующих излучений. Для поражений, вызванных «мягким» (т.е. слабо проникающим) рентгеновским или бета-излучением низких энергий (<30 кэВ), характерно сравнительно быстрое заживление эрозий — через несколько недель от момента влажной десквамации. Исходом их, как правило, бывает формирование атрофических рубцов (см. рисунок, е).
При МЛП, вызванных воздействием гамма- и нейтронного излучения, даже небольшие по размеру лучевые язвы приобретают затяжное, хроническое течение и имеют весьма характерный вид: подрытые края и дно, покрытое скудными грануляциями или налетом фибрина. В подобных случаях, ввиду практической невозможности самостоятельного заживления, требуется хирургическое восстановление кожного покрова — широкое иссечение язвы с последующей пересадкой замещающего кожного лоскута. При локализации язвы на конечности и одновременном наличии глубоких лучевых поражений подлежащих тканей, включая кости, в которых развивается лучевой остеопороз, неизбежной становится ампутация [19].
К отдаленным последствиям МЛП принято относить поздние (вторичные) лучевые язвы, лучевой фиброз и остеопороз, формирующиеся в сроки от 6 мес до 2 лет после острого радиационного воздействия и имеющие отчетливо выраженную тенденцию к прогрессированию, а в части случаев (особенно при развитии массивных гиперкератозов) и к малигнизации [20].
В большинстве случаев радиационных ожогов, благодаря ограниченности объема облученных тканей, МЛП оказываются совместимыми с жизнью. Лишь в отдельных наблюдениях, когда глубокому радиационному поражению подвергаются жизненно важные органы или массивы мягких тканей, МЛП создают реальную угрозу жизни пострадавших и могут стать причиной смерти [21, 22].
Судебно-медицинская экспертиза в случае несмертельного радиационного поражения производится для оценки степени вреда здоровью и установления причинно-следственной связи между радиационным воздействием и причинением вреда здоровью пострадавшего. Основными вопросами при проведении таких экспертиз являются следующие [6, 23]: имеется ли у пострадавшего расстройство здоровья; если имеется, то является ли оно следствием воздействия ионизирующего излучения; какова доза поглощенной энергии; когда произошло облучение; каков вред, причиненный здоровью пострадавшего; какие последствия в состоянии здоровья в связи с облучением можно ожидать у пострадавшего в будущем. Приведенные вопросы являются наиболее типичными, однако это не исключает возможности постановки других вопросов, которые могут возникнуть в процессе расследования конкретного радиационного инцидента [6].
Судебно-медицинская экспертиза МЛП основывается на совокупном учете клинических и морфологических признаков, данных дополнительных инструментальных (реовазографических, термометрических и т.п.) и лабораторных (судебно-гистологических) исследований при обязательном изучении обстоятельств происшествия и результатов специальных радиометрических экспертиз.
В тех случаях, когда прогноз местного радиационного поражения расценен как неблагоприятный, судебно-медицинский эксперт отвечает на все вопросы, поставленные перед экспертизой, за исключением вопроса о степени тяжести вреда, причиненного здоровью пострадавшего. Этот вопрос может быть решен только после формирования окончательного исхода указанного повреждения, когда эксперт получает возможность определить процент стойкой утраты общей трудоспособности. Таким образом, экспертиза может считаться законченной только при определившемся исходе радиационного поражения [23].
Следует учитывать, что, как правило, радиационные инциденты с локальным облучением пострадавших сложны для расследования. Как показывает экспертная практика, в значительной части случаев МЛП обстоятельства радиационного инцидента, прежде всего в отношении условий облучения, остаются невыясненными [3]. Очень часто неполными оказываются и сведения о динамике клинической картины лучевого поражения, поскольку пострадавшие обращаются за медицинской помощью со значительным опозданием, подчас не имея четкого представления о том, что с ними произошло. В практике нередки также случаи, когда пострадавшие в течение длительного периода времени безуспешно лечатся в неспециализированных медицинских учреждениях с диагнозами «ожог термического (?), химического (?) или неясного генеза» [11].
В силу указанных выше причин важное, а иногда и решающее значение для подтверждения радиационного генеза поражения и оценки локальных поглощенных доз гамма- и нейтронного излучения имеют радиометрические методы исследования, в первую очередь метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), позволяющий решать задачи дозиметрического анализа, недоступные для других методов [24]. На ЭПР-спектрометрию в случаях МЛП следует направлять предметы одежды (прежде всего из неокрашенной/белой хлопчатобумажной ткани с минимальными загрязнениями), находившиеся на потерпевшем в момент облучения. При соответствующей «геометрии» распределения дозовой нагрузки в качестве объекта для этого же исследования можно использовать образцы ногтей [25] и эмали зубов, считающейся «идеальным дозиметром» для ЭПР-спектрометрии. Установлено [26], что под действием ионизирующего излучения в гидроксилапатите зубной эмали возникают устойчивые парамагнитные центры, что обусловливает появление в спектре ЭПР специфического анизотропного сигнала. Такие парамагнитные центры сохраняются неограниченно долго (по некоторым оценкам, до 109 лет), что позволяет определять дозы излучения даже спустя длительное время после радиационного происшествия. Наиболее предпочтительным является исследование зубной эмали, изымаемой у пострадавших с помощью зубоврачебного бора с буккальной (щечной) поверхности моляров в связи с наименьшим воздействием на нее естественного освещения [24].
При подозрении на присутствие нейтронного компонента среди радиационных факторов, локально воздействовавших на организм пострадавшего, для оценки дозы нейтронного излучения по продуктам нейтронной активации химических элементов тканей (32Р, 45Са и др.) дополнительно рекомендуется произвести отбор образцов волос с пораженных зон естественного оволосения (головы, лица, груди, подмышечных впадин, лобка, верхних и нижних конечностей), а также фрагментов костной ткани, иссеченных при ампутации конечностей [27]. При этом необходимо учитывать, что ввиду определенной неустойчивости продуктов нейтронной активации указанные объекты-носители должны быть доставлены в специализированную биофизическую лабораторию в максимально короткие сроки.
Предложены также современные методы экспертной оценки дозы облучения кожи по биологическим критериям, в частности гистологическое исследование апоптотических клеток луковиц пушковых волос из переоблученных зон с использованием рутинных гисто- и иммуногистохимических (In Situ End Labeling, ISEL) методик окрашивания биопсийного материала, однако оно информативно лишь в течение первых 2 нед после острого радиационного воздействия [28, 29].
В настоящее время одним из наиболее перспективных в отношении экспертных оценок МЛП считается метод цитогенетического анализа, позволяющий устанавливать дозу излучения по фибробластическим элементам кожи [30]. Преимущество данного метода состоит в том, что исследование может быть проведено непосредственно на самом участке (локусе) воздействия лучистой энергии.
В отдельных случаях для уточнения дозиметрических оценок возникает необходимость в проведении экспертных экспериментов с моделированием обстоятельств облучения непосредственно на месте происшествия или в лабораторных условиях [7, 21]. В качестве объектов радиационного воздействия при этом используются антропоморфные фантомы (заполненные водой плексигласовые модели тела человека) с соответствующими замерами мощностей доз от источника излучения.
Таким образом, как показывает практика, во многих случаях наибольших успехов в экспертизе местной радиационной травмы можно достичь, используя для решения поставленных задач весь комплекс современных методов исследования. При этом следует иметь в виду, что с учетом особой сложности и специфики проведения судебно-медицинские экспертизы лучевых поражений в обязательном порядке выполняются комиссионно с привлечением врачей-специалистов в области радиационной медицины.