Dynamics Of Peripheral Blood Parameters in Different Periods of Chronic Radiation Syndrome after Chronic Exposure with Different Dose Rates

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Purpose: To study the effect of the radiation dose rate on the dynamics of peripheral blood indicators in various periods of chronic radiation syndrome (CRS), which developed as a result of professional prolonged radiation exposure in a cohort of former employees of the Mayak plant who underwent inpatient examination at the clinic of the A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center of the FMBA of Russia in the period up to 1995.

Material and methods: The study of the dynamics of absolute peripheral blood indices in former employees of Mayak plant who were exposed to prolonged industrial radiation with a dose rate of less than 0.001 Gy/day (25 people), 0.003‒0.007 Gy/day (12 people) and 0.008‒0.07 G/day (15 people) during the periods of formation, outcomes and immediate, as well as long-term consequences of CRS.

Statistical processing of the material was performed using the IBM SPSS Statistics software package 23.0 using the Kruskal–Wallis criteria and the Mann–Whitney U-test for independent samples. The results obtained were considered statistically reliable at p < 0.05.

Results: In a group of patients irradiated with a dose rate of 0.008‒0.07 Gy/day during the periods of formation, as well as the outcomes and immediate consequences of CRS, platelet-, leuco- and deep neutropenia were noted. A decrease in the number of erythrocytes and hemoglobin was detected only in the period of outcomes and immediate consequences. The development of agranulocytosis and anemic syndrome are signs that distinguish the course of CRS in this group of patients from the clinical picture of typical CRS. In the period of long-term consequences, 60 % of patients (9 out of 15) developed oncohematological diseases.

At an irradiation power of 0.003‒0.007 Gy/day anemic syndrome was found in 4 out of 12 patients. Leukopenia was observed in the periods of outcomes and immediate consequences. Granulocytopenia was detected in all three periods of the course of CRS. In the long term, 2 patients from this group developed oncohematological diseases

At an irradiation power of less than 0.001 Gy/day shallow thrombocytopenia and neutropenia are noted in the periods of outcomes and immediate consequences of CRS. In the period of long-term consequences, all the average values of peripheral blood indicators correspond to normal levels.

Conclusions: With prolonged irradiation of a person with a dose rate of 0.008‒0.07 Gy/ day or more, with the accumulation of a total dose of 1.7‒9.6 Gy and a contact duration of 6‒96 months, one can expect the development of CRS with a peculiar subacute clinical course of bone marrow syndrome (BMS), manifested by the defeat of all three hematopoietic sprouts, the development of agranulocytosis, anemia and, probably, in 60 % of cases of leukemia development with an unfavorable prognosis for the patient’s life. The main factor determining this feature of the course of BMC CRS is the dose rate, which exceeds 0.008 Gy / day (2 Gr/year).

At a dose rate of 0.003‒0.007 Gy / day (0.7‒1.7 Gy / year), the course of CRS with the development of agranulocytosis is possible in 25 %, anemia – in 33 % of observations. This course of the disease is most likely with a dose rate approaching the upper limit of the named range and high total doses. In other cases, the course of the disease is favorable. In the long-term period, moderate, transient leuko-, neutro- and thrombocytopenia are possible.

With prolonged irradiation with a dose rate of less than 0.001 Gy / day (0.25 Gy / year), the course of the disease is relatively favorable with almost complete restoration of hematopoiesis in the long term.

About the authors

I. A. Galstian

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: igalstyan@rambler.ru
Moscow

A. Yu. Bushmanov

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: igalstyan@rambler.ru
Moscow

N. A. Metlyaeva

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: igalstyan@rambler.ru
Moscow

M. V. Konchalovsky

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: igalstyan@rambler.ru
Moscow

V. Yu. Nugis

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: igalstyan@rambler.ru
Moscow

F. S. Torubarov

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: igalstyan@rambler.ru
Moscow

O. V. Shcherbatykh

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: igalstyan@rambler.ru
Moscow

Z. F. Zvereva

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: igalstyan@rambler.ru
Moscow

L. A. Yunanova

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: igalstyan@rambler.ru
Moscow

References

  1. Guskova A.K., Baysogolov G.D. Luchevaya Bolezn Cheloveka = Human Radiation Sickness. Moscow, Meditsina Publ., 1971. 384 p. (In Russ.).
  2. Barabanova A.V., Baranov A.E., Bushmanov A.Yu., Guskova A.K. Radiatsionnyye Porazheniya Cheloveka = Human Radiation Damage. Moscow, Slovo Publ., 2007. P. 85-102 (In Russ.).
  3. Okladnikova N.D. Chronic Human Radiation Sickness Caused by External or Mainly External Gamma Radiation. Radiatsionnaya Meditsina = Radiation Medicine. Moscow Publ., 2001. V.2. P. 253-274 (In Russ.).
  4. Akleyev A.V. Khronicheskiy Luchevoy Sindrom u Zhiteley Pribrezhnykh Sel Reki Techa = Chronic Radiation Syndrome in Residents of Coastal Villages of the Techa River. Chelyabinsk, Kniga Publ., 2012. 464 p. (In Russ.).
  5. Baysogolov G.D. Some Questions of the Pathogenesis of Changes in the Blood System During Various Periods of Chronic Radiation Sickness. Radiatsiya i Risk = Radiation and Risk. 2000;Special issue:34-42 (In Russ.).
  6. Kurshakov N.A., Kirillov S.A. Chronic Radiation Sickness as a Consequence of External Irradiation. V.2. Izbrannyye Materialy Radiatsionnoy Meditsiny = Selected Materials of Radiation Medicine. Moscow Publ., 2016. P. 215-230 (In Russ.).
  7. Vyalova N.A., Suvorova L.A., Gavrilova K.P., Shalaginov V.A., et al. The Results of the Study of the Dependence of Hematological Changes in the Long-Term Period of Chronic Radiation Sickness on the Dose of External Gamma Irradiation and Incorporation of Plutonium – 239. V. 1. Izbrannyye Materialy Byulletenya radiatsionnoy Meditsiny = Selected Materials of the Bulletin of Radiation Medicine. Moscow, A.I. Burnazyana FMBC Publ., 2016. P. 388-397 (In Russ.).
  8. Guskova A.K., Akleyev A.V., Koshurnikova N.A. Pervyye Shagi v Budushcheye Vmeste: Atomnaya Promyshlennost I meditsina na Yuzhnom Urale = The First Steps into the Future Together: Nuclear Industry and Medicine in the Southern Urals. Moscow Publ., 2009. 183 p. (In Russ.).
  9. Baysogolov G.D., Doshchenko V.N., Yurkov N.N., et al. Late Manifestations of Chronic Radiation Sickness in Humans. Radiatsiya i Risk = Radiation and Risk. 1997;9:107-110(In Russ.).
  10. Pesternikova V.S. The State of Hematopoiesis in Patients with Chronic Radiation Sickness 25-30 Years after the Diagnosis of the Disease. Izbrannyye Materialy Byulletenya radiatsionnoy Meditsiny = Selected Materials of the Bulletin of Radiation Medicine. Moscow, A.I. Burnazyana FMBC Publ., 2016.P. 436-444 (In Russ.).
  11. Egorov A.P. Bochkarev V.V. Krovetvoreniye i Ioniziruyushchaya Radiatsiya = Hematopoiesis and Ionizing Radiation. Moscow, Medgiz Publ., 1954. 259 p. (In Russ.).
  12. Sokolov V.V., Gribova I.A. Gematologicheskiye Pokazateli Zdorovogo Cheloveka = Hematological Indicators of a Healthy Person. Moscow, Meditsina Publ., 1972. 104 p. (In Russ.).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».