В журнале "Plos One" опубликована статья сотрудников Южно-Уральского федерального научно-клинического центра медицинской биофизики ФМБА России в соавторстве со своими иностранными коллегами "Stochastic parametric skeletal dosimetry model for humans: Anatomical-morphological basis and parameter evaluation" (Стохастическая параметрическая скелетная дозиметрическая модель для человека: анатомо-морфологический базис и оценка параметров) (на англ. яз.).
Статья подготовлена коллективом авторов: Е.И. Толстых, П.А. Шарагин], Е.А. Шишкина, М. Смит, Б. Нэпье.
Радиационное облучение гемопоэтической системы приводит к увеличению риска лейкозов у человека, обусловленного дозой облучения костного мозга более 100 мГр. В частности, избыточный относительный риск лейкоза наблюдался в когортах, члены которых проживали на территориях Южного Урала, радиоактивно загрязненных 1950х годах прошлого века.
В рамках дозиметрической поддержки эпидемиологических исследований этих когорт была разработана оригинальная методология стохастического дозиметрического моделирования кости (SPSD-модель).
Целью данной работы было представить анатомо-морфологическую основу SPSD-модели, которая включает оценку параметров микроструктуры трабекулярной кости в кроветворных участках скелета человека, а также описание разделения (сегментации) кроветворных участков на простые костные сегменты.
В результате, анатомо-морфологическая основа SPSD-модели была создана на основе опубликованных данных.
Работа по сбору данных включала анализ оригинальных статей, атласов, руководств, монографий и формирование файлов первичных данных. Были проанализированы данные о длительности кроветворения в различных частях скелета, данные о возрастных изменениях микроструктуры и линейных размеров костей человека и их сегментов.
В работе представлено описание полного набора параметров дозиметрической модели для новорожденных, детей в возрасте 1, 5 и 10 лет, а также для подростков в возрасте 15 лет и взрослых; для последних были учтены половые различия в размерах костей. Всего SPSD-модель включает 283 уникальных фантомных сегментов кости, каждый из которых был описан 7 или более параметрами, описывающими микроструктуру, толщину кортикального слоя и линейные размеры. Для каждого параметра оценивалась популяционная изменчивость.
Подход к SPSD-моделированию, т.е. использование простых геометрических форм, был успешно верифицирован с использованием независимых наборов данных о массах и объемах костей.