Внутренняя дозиметрия - Internal dosimetry

Внутренняя дозиметрия это наука и искусство внутреннего ионизирующее излучение оценка дозы из-за радионуклиды включены в человеческое тело.[1]

Радионуклиды, попадающие в организм, будут облучать ткани и органы и вызывать ожидаемая доза до тех пор, пока они не будут выведены из организма или пока радионуклид полностью не распадется.

Дозы внутреннего облучения работников или населения, подвергшихся воздействию радиоактивных частиц, можно оценить с помощью биоанализ данные, такие как счетные измерения легких и тела, концентрация радиоизотопа в моче или фекалиях и т. д. Международная комиссия по радиологической защите (ICRP) биокинетические модели применяются для установления взаимосвязи между индивидуальным потреблением и измерениями биопробы, а затем для определения внутренней дозы.

Предполагаемая доза

Основная статья: ожидаемая доза

Доза внутреннего облучения от инъекций, проглатывания или вдыхания радиоактивных веществ известна как ожидаемая доза.

МКРЗ определяет ожидаемую эффективную дозу E (т) как сумма произведений ожидаемых эквивалентных доз органа или ткани и соответствующих весовых коэффициентов ткани. WТ, где т - время интеграции в годах после поступления. Период действия обязательств составляет 50 лет для взрослых и 70 лет для детей. [2]

В МКРЗ далее говорится: «Ожидаемые эффективные дозы внутреннего облучения обычно определяются на основе оценки поступления радионуклидов на основе измерений биопробы или других количеств (например, активности, удерживаемой в организме или в ежедневных выделениях). Доза облучения определяется исходя из прием с использованием рекомендованных дозовых коэффициентов ».[3]

Пути приема

Есть несколько путей поступления (радионуклида), а именно:

  • Вдыхание
  • Проглатывание
  • Инъекция
  • Абсорбция

В радиоактивной зоне частицы радионуклида могут находиться во взвешенном состоянии в воздухе и могут попадать в организм при вдыхании. Эти частицы могут откладываться в различных частях дыхательных путей в зависимости от их аэродинамический диаметр.[4]

Методы мониторинга

Мониторинг in vivo
Внутренний дозиметрический контроль радионуклидов, излучающих радиацию, которая может проникать за пределы тела. Например рентгеновские лучи, гамма-лучи достаточной энергии. Его можно измерить с помощью таких устройств, как счетчик всего тела.

А счетчик всего тела[5] имеет низкий фон с системами подсчета

  • Детекторы NaI (Tl) для регистрации фотонов высоких энергий
  • Детекторы Phoswich с окном Be и тонким кристаллом NaI (Tl) и толстым CsI (Tl) или CsI (Na) для регистрации фотонов с низкой энергией (<100 кэВ)

Детекторы HPGe заменяют детекторы для измерения фотонов низкой и высокой энергии соответствующими электронными системами.
Калибровка этих систем осуществляется с помощью различных физических и математических фантомов. Физические фантомы включают БОМАБ, LLNL, JAERI, фантомы щитовидной железы и коленного сустава. Некоторые из известных математических фантомов - это MIRD, CRISTY, а в наши дни воксельные фантомы также известны как Вычислительные фантомы человека.

Мониторинг in vitro

Мониторинг радионуклидов, присутствующих в организме, с использованием пробы биоанализа, взятой из тела; это включает образцы мочи, пота, кала и т. д.

Биокинетическое моделирование

Модели ICRP используются для моделирования распределения изотопов внутри человека. Все текущие модели ICRP, скомпилированные в программе просмотра данных OIR (ICRP134 / 137),[6] могут быть представлены компартментными системами с постоянными коэффициентами. Концептуальную модель, используемую МКРЗ, можно резюмировать следующим образом.

Человеческое тело можно разделить на три системы:

а) Модель дыхательных путей человека (HRTM). Эта модель применяется для моделирования поступления радиоактивных аэрозолей при вдыхании. Подробное описание приведено в ICRP 130 (2016), обновляющем ICRP 66 (1994). Если человек мгновенно вдыхает количество I, оно откладывается непосредственно в некоторых отсеках HRTM. Фракция, отложенная в каждом отсеке, называется фракцией начального осаждения или IDF. Это функция от среднего аэродинамического диаметра активности (AMAD), который включает размер, форму, плотность, анатомические и физиологические параметры, а также различные условия воздействия. Значения IDF могут быть рассчитаны либо в соответствии с процедурой, описанной в ICRP 130/66, либо на основе их Приложения. Общая модель HRTM является общей для любого элемента, за исключением скоростей поглощения {fr, ss, sr}, которые связаны с химической формой элемента. ICRP дает значения скорости поглощения по умолчанию в соответствии с типами F, M или S, но конкретные значения для некоторых соединений доступны в ICRP 134 и ICRP 137.

б) Модель пищеварительного тракта человека (HATM). Это применяется для моделирования поступления частиц в желудочно-кишечный тракт в соответствии с моделью, представленной в ICRP 105 (ICRP 2005). Частицы могут попадать в желудочно-кишечный тракт непосредственно через рот или через RT. Отложение в желудке (ST). Часть или весь кровоток передается через SI в кровь (B). Скорость передачи от SI к B задается fA. Значение fA связано с элементом и его химической формой.

в) Системные отсеки. Это особые отсеки, применяемые к элементу. Текущие модели описаны в ICRP 134 и ICRP 137. Было разработано несколько компьютерных программ для оценки поступления и расчета дозы внутреннего облучения с использованием данных биопробы.[7]

Оценки биотестов

Биокинетическое моделирование широко используется во внутренней дозиметрии и для оценки биоанализ данные. Компьютерные программы могут использоваться для оценки биопроб.[8] Значения измерения биоанализа можно использовать для оценки неизвестного поступления.[9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ [1] Документ IRPA 54302 - Внутренняя дозиметрия: наука и искусство оценки дозы внутреннего облучения
  2. ^ Публикация 103 МКРЗ - Глоссарий.
  3. ^ Публикация 103 МКРЗ - Параграф 144.
  4. ^ Аэродинамический диаметр
  5. ^ Мониторинг всего тела[постоянная мертвая ссылка ]
  6. ^ Международная комиссия по радиологической защите. Средство просмотра данных OIR; 2018-07-15.
  7. ^ G. Sanchez Health Phys. 92 (1): 64–72 (2007).
  8. ^ Оценка биологических анализов с помощью Biokmod
  9. ^ Оптимальный дизайн и математическая модель, применяемые для создания программ биотестов

внешние ссылки