radhydРадиационная гигиенаRadiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene1998-426X2409-9082NIIRG10.21514/1998-426X-2025-18-1-121-126radhyd-1116Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF REPORTSКомпьютерная программа расчета внутриутробных доз от техногенных радионуклидовComputer program for calculation of in-utero doses from anthropogenic radionuclideshttps://orcid.org/0000-0003-4464-0889ШишкинаЕ. А.ShishkinaE. A.

Елена Анатольевна Шишкина, доктор биологических наук, исполняющий обязанности заведующей лабораторией, доцент

биофизическая лаборатория; кафедра «Радиобиология»

454014; ул. Воровского, 68-А; Челябинск

Elena A. Shishkina, Doctor of Biological Sciences, Acting Head of the Laboratory, Associate Professor

Biophysics Laboratory; Department of Radiobiology

454141; Vorovsky Str., 68A; Chelyabinsk

lena@urcrm.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1457-4916ШарагинП. А.SharaginP. A.

Павел Алексеевич Шарагин, младший научный сотрудник

биофизическая лаборатория

Челябинск

Pavel A. Sharagin, Junior Researcher

Biophysics Laboratory

Chelyabinsk

https://orcid.org/0000-0002-4958-3214ТолстыхЕ. И.TolstykhE. I.

Евгения Игоревна Толстых, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник

биофизическая лаборатория

Челябинск

Evgenia I. Tolstykh, Doctor of Biological Sciences, Leading Researcher

Biophysics Laboratory

Chelyabinsk

Уральский научно-практический центр радиационной медицины, Федеральное медико-биологическое агентство; Челябинский государственный университет, Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииРоссияUrals Research Center for Radiation Medicine, Federal Medical Biological Agency; Chelyabinsk State UniversityRussian FederationУральский научно-практический центр радиационной медицины, Федеральное медико-биологическое агентствоРоссияUrals Research Center for Radiation Medicine, Federal Medical Biological AgencyRussian Federation202506042025181121126Copyright © Шишкина Е.А., Шарагин П.А., Толстых Е.И., 20252025Шишкина Е.А., Шарагин П.А., Толстых Е.И.Shishkina E.A., Sharagin P.A., Tolstykh E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.radhyg.ru/jour/article/view/1116   Введение

   Введение: В рамках дозиметрического сопровождения эпидемиологических исследований, проводимых для населения Уральского региона, была создана компьютерная программа для расчета доз внутриутробного облучения - «FetusDose».

   Краткое содержание

   Краткое содержание: В статье описаны принцип организации и функциональные возможности компьютерной программы. Программа предназначена для расчета триместровых и суммарных накопленных доз на красный костный мозг и внескелетные ткани плода при его облучении техногенными радионуклидами, аварийно попавшими в окружающую среду. Рассматриваются два сценария облучения: внешнее от загрязненной почвы гамма-излучающими радионуклидами (95Zr, 95Nb, 144Ce/144Pr/144mPr, 106Ru/106Rh, 91Y и 137Cs/137mBa) и внутреннее от перорального поступления 90Sr/90 Y, 89Sr, 137Cs/137mBa и 144Ce/144Pr/144mPr в организм матери с пищей и водой.

   Заключение

   Заключение: Программа может применяться как для изучения последствий уже случившихся радиационных инцидентов, так и для прогнозирования величины радиационного воздействия от потенциальных угроз. Программа также может быть полезна в учебных целях при подготовке специалистов в области радиобиологии и дозиметрии.

   Introduction

   Introduction: A computer program was created to calculate intrauterine radiation doses, "FetusDose", in the frame of the dosimetric support of epidemiological studies conducted for the population of the Ural region.

   Summary

   Summary: The paper presents the method and describes the principle of organization and functionality of the computer program. The software is designed to calculate trimester and total doses accumulated in the active marrow and extra-skeletal tissues of the fetus when it is irradiated with anthropogenic radionuclides that have accidentally contaminated the environment. When calculating doses, two radiation scenarios are considered: the external one from soil contaminated with gamma-emitters (95Zr, 95Nb, 144Ce/144Pr/144mPr, 106Ru/106Rh, 91Y and 137Cs/137mBa) and the internal one from oral intake of radionuclides (90Sr/90Y, 89Sr, 137Cs/137mBa and 144Ce/144Pr/144mPr) into the mother's body with food and water.

   Conclusion

   Conclusion: The software can be used both to study the consequences of radiation incidents that have already occurred, and to predict the radiation exposure from potential threats. The program will also be useful for educational purposes in the training of specialists in the field of radiobiology and dosimetry.

внутриутробное облучениевнутреннее облучениевнешнее облучениеплодбеременностьрадионуклидыintrauterine radiationinternal radiationexternal radiationfetuspregnancyradionuclidesФинансирование работы осуществлялось в рамках федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016–2020 годы и на период до 2030 года» НИОКРThe study was supported by Federal Medical-Biological Agency in the framework of Russian Federal Targeted Program “Provision of nuclear and radiation safety for the period 2016– 2020 and for the period up to 2035” R & DReferencesShaw P., Duncan A., Vouyouka A., Ozsvath K. Radiation Exposure and Pregnancy // Journal of Vascular Surgery. 2011. Vol. 53, № 1. P. 28–34. DOI: 10.1016/j.jvs.2010.05.140.Shaw P, Duncan A, Vouyouka A, Ozsvath K. Radiation Exposure and Pregnancy. Journal of Vascular Surgery. 2011;53(1): 28–34. DOI: 10.1016/j.jvs.2010.05.140.Preston D., Cullings H., Suyama A., et al. Solid Cancer Incidence in Atomic Bomb Survivors Exposed In Utero or as Young Children // JNCI: Journal of the National Cancer Institute. 2008. Vol. 100, № 6. P. 428–436. DOI: 10.1093/jnci/djn045.Preston D, Cullings H, Suyama A, et al. Solid Cancer Incidence in Atomic Bomb Survivors Exposed In Utero or as Young Children. JNCI: Journal of the National Cancer Institute. 2008;100(6): 428–436. DOI: 10.1093/jnci/djn045.McCollough C.H., Schueler B.A., Atwell T.D., et аl. Radiation exposure and pregnancy: when should we be concerned? // Radiographics. 2007. Vol. 27, № 4. P. 909–917; discussion P. 917-918.McCollough CH, Schueler BA, Atwell TD, Braun NN, Regner DM, Brown DL, et al. Radiation exposure and pregnancy: when should we be concerned? Radiographics. 2007;27(4): 909-917; discussion P. 917–918.Akleyev A., Deltour I., Krestinina L., et.аl. Incidence and Mortality of Solid Cancers in People Exposed in Utero to Ionizing Radiation: Pooled Analyses of Two Cohorts from the Southern Urals, Russia // PLoS ONE. 2016. Vol. 11, № 8. P. e0160372. DOI: 10.1371/journal.pone.0160372.Akleyev A, Deltour I, Krestinina L, et al. Incidence and Mortality of Solid Cancers in People Exposed in Utero to Ionizing Radiation: Pooled Analyses of Two Cohorts from the Southern Urals, Russia. PLoS ONE. 2016;11(8): e0160372. DOI: 10.1371/journal.pone.0160372.Krestinina L.Yu., Kharyuzov Y.E., Epifanova S.B., et.al. Cancer Incidence after in Utero Exposure to Ionizing Radiation in Techa River Residents // Radiation Research. 2017. Vol. 188, № 3. P. 314–324. DOI: 10.1667/RR14695.1.Krestinina LYu, Kharyuzov YE, Epiphanova SB, et al. Cancer Incidence after in Utero Exposure to Ionizing Radiation in Techa River Residents. Radiation Research. 2017;188(3): 314–324. DOI: 10.1667/RR14695.1.Шишкина Е.А., Волчкова А.Ю., Дегтева М.О., Напье Б. Оценка мощностей доз в воздухе при неравномерном вертикальном распределении γ-излучающих радионуклидов в различных типах почв // Вопросы радиационной безопасности. 2016. № 3. С. 42–51.Shishkina EA, Volchkova AYu, Degteva MO, Napier BA. Evaluation of dose rates in the air at non-uniform vertical distribution of gamma-emitting radionuclides in different types of soil. Voprosy radiatsionnoy bezopasnosti = Radiation Safety Problems. 2016;3.: 43−52 (In Russian).Шишкина Е.А., Волчкова А.Ю., Дегтева М.О., Напье Б. Дозовые коэффициенты для конвертации воздушной кермы в значения мощности дозы в органах людей разного возраста при внешнем облучении от <sup>137</sup>Cs в почве // Вопросы радиационной безопасности. 2018. № 3. С. 36–47.Shishkina EA, Volchkova AYu, Degteva MO, Napier BA. Dose coefficients to convert air kerma into organ dose rate values for people of different ages externally exposed to <sup>137</sup>Cs in soil. Voprosy radiatsionnoy bezopasnosti = Radiation Safety Problems. 2018;3: 36−47 (In Russian).Petoussi-Henss N., Satoh D., Schlattl H., et. al. Organ doses of the fetus from external environmental exposures // Radiation Environmental Biophysics. 2021. Vol. 60. № 1. P. 93-113. DOI: 10.1007/s00411-020-00891-6.Petoussi-Henss N, Satoh D, Schlattl H, Zankl M, Spielmann V. Organ doses of the fetus from external environmental exposures. Radiation Environmental Biophysics. 2021;60(1): 93-113. DOI: 10.1007/s00411-020-00891-6.Age-dependent Doses to Members of the Public from Intake of Radionuclides - Part 1. ICRP Publication 56 // Annals of the ICRP. 1990. 20 (2).Maynard MR, Shagina NB, Tolstykh EI, Degteva MO, Fell TP, Bolch WE. Fetal organ dosimetry for the Techa River and Ozyorsk Offspring Cohorts, part 2: radionuclide S values for fetal self-dose and maternal cross-dose. Radiation and Environmental Biophysics. 2015;54(1): 47–59. DOI: 10.1007/s00411-014-0570-5.The Metabolism of Plutonium and Related Elements. ICRP Publication 48 // Annals of the ICRP. 1986. 16 (2–3).The Metabolism of Plutonium and Related Elements. ICRP Publication 48. Annals of the ICRP. 1986;16(2-3).Doses to the Embryo and Fetus from Intakes of Radionuclides by the Mother. ICRP Publication 88. Annals of the ICRP. 2001. 31 (1–3).Doses to the Embryo and Fetus from Intakes of Radionuclides by the Mother. ICRP Publication 88. Annals of the ICRP. 2001;31(1–3).Shagina N.B., Tolstykh E.I., Degteva M.O., et al. Age and gender specific biokinetic model for strontium in humans // Journal of Radiological Protection. 2015. Vol. 35, № 1. P. 87–127.Shagina NB, Tolstykh EI, Degteva MO, Anspaugh LR, Napier BA. Age and gender specific biokinetic model for strontium in humans. Journal of Radiological Protection. 2015;35(1): 87–127.Shagina N.B., Fell T.P., Tolstykh E.I., et al. Strontium biokinetic model for the pregnant woman and fetus: application to Techa River studies // Journal of Radiological Protection. 2015. Vol. 35, № 3. P. 659–676. DOI: 10.1088/0952-4746/35/3/659.Shagina NB, Fell TP, Tolstykh EI, Harrison JD, Degteva MO. Strontium biokinetic model for the pregnant woman and fetus: application to Techa River studies. Journal of Radiological Protection. 2015;35(3): 659–676. DOI: 10.1088/0952-4746/35/3/659.Maynard M.R., Shagina N.B., Tolstykh E.I., et al. Fetal organ dosimetry for the Techa River and Ozyorsk Offspring Cohorts, part 2: radionuclide S values for fetal self-dose and maternal cross-dose // Radiation and Environmental Biophysics. 2015. Vol. 54, № 1. P. 47–59. DOI: 10.1007/s00411-014-0570-5.Maynard MR, Shagina NB, Tolstykh EI, Degteva MO, Fell TP, Bolch WE. Fetal organ dosimetry for the Techa River and Ozyorsk Offspring Cohorts, part 2: radionuclide S values for fetal self-dose and maternal cross-dose. Radiation and Environmental Biophysics. 2015;54(1): 47-59. DOI: 10.1007/s00411-014-0570-5.Degteva M.O., Tolstykh E.I., Shishkina E.A., et.аl. Stochastic Parametric Skeletal Dosimetry model for humans: General description // PLoS ONE. 2021. Vol. 16, № 10 P. e0257605. DOI: 10.1371/journal.pone.0257605.Degteva M.O., Tolstykh E.I., Shishkina E.A., et. al. Stochastic Parametric Skeletal Dosimetry model for humans: General description. PLoS ONE. 2021. Vol. 16, № 10 P. e0257605. DOI: 10.1371/journal.pone.0257605Шарагин П.А., Шишкина Е.А., Толстых Е.И., Дёгтева М.О. Влияние детализации трабекулярной структуры фантомов кости на оценку дозы облучения костного мозга от <sup>89,90</sup>Sr // Радиационная гигиена. 2022. Т. 15, № 4. С. 7–14.Sharagin PA, Shishkina EA, Tolstykh EI, Degteva MO. The effect of detailing the trabecular structure of bone phantoms on the assessment of the bone marrow dose from <sup>89,90</sup>Sr. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2022;15(4): 7-14. (In Russian) DOI: 10.21514/1998-426X-2022-15-4-7-14.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.