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. DOI: 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. DOI: 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. DOI: 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. DOI: 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. DOI: 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. DOI: 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. DOI: 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. DOI: 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.