В журнале Радиационная гигиена, № 2 (16), 2023, опубликована статья сотрудников биофизической лаборатории УНПЦ РМ Елены Анатольевны Шишкиной, Павла Алексеевича Шарагина и Евгении Игоревны Толстых «НЕОПРЕДЕЛЁННОСТЬ ОЦЕНКИ ДОЗ В КОСТНОМ МОЗГЕ ОТ 89,90SR ИЗ-ЗА ИЗМЕНЧИВОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И ПЛОТНОСТИ КОСТИ».
Для расчёта доз внутреннего облучения красного костного мозга применяется моделирование переноса излучений в тканях костей скелета с использованием вычислительных фантомов.
Вычислительные фантомы МКРЗ созданы для стандартного человека с анатомическими характеристиками, типичными для среднестатистического индивидуума. Дозы, рассчитываемые на основе таких фантомов, будут соответствовать неким среднепопуляционным, а индивидуальная изменчивость будет вносить стохастическую компоненту неопределённости в оценку доз.
Целью настоящей работы является оценка влияния вариабельности химического состава и плотности кости на результаты дозиметрического моделирования. Использовали вычислительные фантомы фрагментов костей скелета, которые представлены простыми геометрическими фигурами, заполненными трабекулярными структурами и костным мозгом и покрытыми снаружи кортикальным слоем.
Вычислительные фантомы МКРЗ созданы для стандартного человека с анатомическими характеристиками, типичными для среднестатистического индивидуума. Дозы, рассчитываемые на основе таких фантомов, будут соответствовать неким среднепопуляционным, а индивидуальная изменчивость будет вносить стохастическую компоненту неопределённости в оценку доз.
Целью настоящей работы является оценка влияния вариабельности химического состава и плотности кости на результаты дозиметрического моделирования. Использовали вычислительные фантомы фрагментов костей скелета, которые представлены простыми геометрическими фигурами, заполненными трабекулярными структурами и костным мозгом и покрытыми снаружи кортикальным слоем.
Перенос излучений имитировался методом Монте-Карло. Рассчитывались коэффициенты перехода от удельной активности радионуклидов к мощности поглощённой дозы в красном костном мозге при их равномерном распределении в объёме трабекулярной либо кортикальной кости.
На основе расчётов получены коэффициенты, позволяющие конвертировать удельную активность радионуклида в единицы мощности поглощённой дозы в красном костном мозге. В результате численных экспериментов было показано, что вариации химического состава в пределах физиологических показателей не вносят дополнительной погрешности больше ±4% в значение доз на красный костный мозг. Влияние плотности костной ткани на формирование дозы в красном костном мозге зависит от размера фантома. Для фантомов, чьи линейные размеры превышают две длины свободного пробега электронов (~ 0,44 см), вариабельность плотности костной ткани в пределах ±3% приводит к аналогичной по величине относительной неопределённости коэффициентов перехода. Однако для фантомов меньших размеров вариабельность плотности костной ткани приводит к неопределённостям этих коэффициентов равным 6% или 13%, если источник депонирован в трабекулярной или кортикальной кости соответственно.
Полученные результаты будут использованы при оценке суммарной неопределённости поглощённых доз красным костным мозгом с учётом неопределённости всех используемых параметров, включая вариабельность морфометрических характеристик костей, вариабельности распределения красного костного мозга между структурами скелета, а также неопределённость, привносимую модельными приближениями.