Компьютерная программа расчета внутриутробных доз от техногенных радионуклидов

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

   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: 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.

1. Shaw P., Duncan A., Vouyouka A., Ozsvath K. Radiation Exposure and Pregnancy // Journal of Vascular Surgery. 2011. Vol. 53, № 1. P. 28-34. https://doi.org/10.1016/j.jvs.2010.05.140.

2. 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. https://doi.org/10.1093/jnci/djn045.

3. 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.

4. 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. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0160372.

5. 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. https://doi.org/10.1667/RR14695.1.

6. 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.

7. 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 ¹³⁷Cs в почве // Вопросы радиационной безопасности. 2018. № 3. С. 36-47.

8. 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. https://doi.org/10.1007/s00411-020-00891-6.

9. Age-dependent Doses to Members of the Public from Intake of Radionuclides - Part 1. ICRP Publication 56 // Annals of the ICRP. 1990. 20 (2).

10. The Metabolism of Plutonium and Related Elements. ICRP Publication 48 // Annals of the ICRP. 1986. 16 (2-3).

11. Doses to the Embryo and Fetus from Intakes of Radionuclides by the Mother. ICRP Publication 88. Annals of the ICRP. 2001. 31 (1-3).

12. 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.

13. 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. https://doi.org/10.1088/0952-4746/35/3/659.

14. 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. https://doi.org/10.1007/s00411-014-0570-5.

15. 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. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0257605.

16. Шарагин П.А., Шишкина Е.А., Толстых Е.И., Дёгтева М.О. Влияние детализации трабекулярной структуры фантомов кости на оценку дозы облучения костного мозга от ^89,90Sr // Радиационная гигиена. 2022. Т. 15, № 4. С. 7-14.