Научные статьи. Рубрика в журнале - Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра)
Статья научная
Поиск новых способов повышения эффективности сочетанной лучевой терапии радиорезистентных опухолей остаётся актуальной задачей. Одним из перспективных направлений является использование сочетания протонов и нейтронов вместо фотоннонейтронного облучения. Цель данной работы состояла в исследовании эффективности сочетанного протоннонейтронного воздействия на опухолевые клетки китайского хомячка (В14150, фибросаркома). Облучение протонами проводили на комплексе протонной терапии «Прометеус», нейтронами – на портативном нейтронном генераторе НГ14, расположенными в МРНЦ им. А.Ф. Цыба. Сочетанное воздействие осуществляли в режимах «протоны→нейтроны» и «нейтроны→протоны» при вкладе нейтронов 30% в суммарную дозу с дроблением протонной и нейтронной составляющих на 24 фракции с интервалами 1 ч. Во всех изученных схемах сочетанного облучения проявлялся эффект синергизма. Фракционирование доз и нейтронов и протонов приводило к значимому снижению эффективности воздействия. При дроблении только дозы нейтронов статистически значимых различий между изученными схемами облучения не выявлено. Однако в последовательности «нейтроны→протоны» зафиксирована тенденция к увеличению выживаемости клеток с ростом числа фракций дозы нейтронов. Наблюдаемые закономерности свидетельствуют о важной роли пространственновременного распределения повреждений, индуцированных протонами и нейтронами, их количества, сложности и взаимодействия в процессе репарации.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты анализа радиоэкологической эффективности коренного улучшения сенокоса и пастбища, проведённых в 2004 г. в ареале населённого пункта Веприн Брянской области, подвергшегося радиоактивному загрязнению после аварии на ЧАЭС. Коренная мелиорация лугопастбищных угодий, направленная на снижение поступления 137Cs в корма (трава, сено) и далее в продукцию животноводства (молоко), включала глубокую перепашку почвы, известкование, внесение повышенных доз минеральных удобрений и высев травосмесей. Оценка эффективности коренного улучшения дана для первых трёх лет после проведения реабилитационных работ и через 15 лет. Показано, что агротехнические мероприятия позволили уменьшить плотность поверхностного загрязнения 137Cs почвы сельскохозяйственных угодий в 1,8 раза. Проведение коренного улучшения пастбища, расположенного в пойме реки, дало возможность снизить плотность поверхностного загрязнения 137Cs в 2,7 раза, мощность дозы - в 1,9 раза. Отмечено, что критическими по накоплению 137Cs в травостое и аккумулированию радионуклидов в пойме реки являются пониженные геоморфологические элементы ландшафта, где преобладают торфяные почвы. В первые три года после коренного улучшения пастбища переход 137Cs в травостой уменьшился в 3 раза, на окультуренном сенокосе после агромелиорации до 8 раз. Через 15 лет после реабилитационных работ потенциал коренной мелиорации значительно снизился, однако накопление 137Cs в травостое сенокоса было меньше по сравнению с неокультуренными участками в 1,6 раза. На пастбище эта разница составила 1,8 раза. За счёт коренного улучшения лугопастбищных угодий содержание 137Cs в молоке в первые годы после реабилитации снизилось в 3,3 раза, через 15 лет кратность снижения составила 1,5 раза. Полученные результаты будут востребованы при оптимизации стратегий реабилитации радиоактивно загрязнённых сельскохозяйственных земель вследствие аварии на ЧАЭС.
Бесплатно
Статья научная
В работе приведены результаты исследований неопределённостей доз облучения щитовидной железы (ЩЖ), доз внешнего и внутреннего облучения населения России после аварии на ЧАЭС. Исследования выполнялись на основе базы данных радиометрии в год аварии активностей 134+137Cs в теле и 131I в ЩЖ 28311 человек в Калужской и 16470 человек в Брянской областях, СИЧ-измерений в 1990-1994 гг. у 167325 человек из Брянской области. Расчётная модель пересчёта активностей в индивидуальные дозы облучения представляет собой аналитические соотношения, описывающие относительную динамику активностей радионуклидов в цепочке в растительности, молоке, ЩЖ и в организме человека, в цепочке последовательных однокамерных моделей с постоянными во времени скоростями перехода между камерами и зависящими от возраста человека после однократного выпадения радионуклидов на растительность. Динамика удельных активностей 131I, 134+137Cs в камере растительности рассчитывается по агроклиматической модели с учётом динамики осадков, роста биомассы кормовой и продовольственной растительности по данным годового хода среднесуточных температур воздуха в приземном слое атмосферы. Для расчёта доз внешнего облучения и пересчёта данных СИЧ-измерений в дозы внутреннего облучения использовалась официальная методика. По результатам проведённых исследований получены оценки неопределённости в терминах стандартных геометрических отклонений в год аварии - для индивидуальных, средних в населённых пунктах и интегральных оценок доз: (минимальных/средних/максимальных) доз внутреннего облучения ЩЖ и всего тела соответственно (1,1/2,0/3,0), (1,2/1,5/2,3) и (1,3/2,9/3,3); для доз с 1987 г. соответственно (1,2/1,9/4,0), (1,2/1,9/2,1) и (1,4/5,2/8,2). Неопределённость расчётной модели для доз внутреннего облучения с 1987 г. оценивается в 2,1 раза; неопределённости, оцененные по данным индивидуальной дозиметрии внешнего и радиометрии внутреннего облучения населения с выделением критических групп, равны соответственно 1,5 и (1,9-2,2) раза.
Бесплатно
Статья научная
Исследования свойств распределений свёрток эффективной дозы проводились для её параметрической зависимости от трёх параметров: отношения среднегеометрических значений доз внутреннего к внешнему облучению и стандартных среднегеометрических отклонений их логнормальных распределений. Основой для проведения этих исследований послужила база данных Национального радиационно-эпидемиологического регистра (НРЭР) средних в населённых пунктах годовых доз внешнего и внутреннего облучения населения за период с 1986 по 2022 гг. для 13 тыс. населённых пунктов областей России, наиболее загрязнённых после аварии на Чернобыльской АЭС. Результаты выполненных исследований показали, что размахи величин отношений среднегеометрических значений годовых доз свёрток к эффективным дозам и их стандартных отклонений равны 1,05-1,28 и 2,2-2,8 соответственно. Для всей исследуемой базы данных отношение среднеарифметических значений свёрток к детерминированным эффективным дозам равно единице. С учётом неопределённостей составляющих эффективной дозы, доз внешнего и внутреннего облучения полученные результаты свидетельствуют о незначимости различий между вероятностными и детерминированными оценками эффективных доз населения областей России, загрязнённых после аварии на Чернобыльской АЭС.
Бесплатно
Оценки экономических последствий и эффективности временной эвакуации населения в префектуре Фукусима
Статья научная
В связи с необходимостью оценки социальных и экономических последствий проведения масштабных мероприятий по эвакуации населения при авариях на АЭС, в частности, на «Фукусима-1» в Японии, в ИБРАЭ РАН производятся соответствующие расчёты на основании находящейся в открытом доступе информации по социально-экономическим параметрам затронутых территорий и данным по радиационной обстановке. За период с 2011 по 2017 гг. был накоплен значительный объём данных по численности и составу населения, особенностям территории и радиационной обстановке в Японии, для обработки которых была предложена специализированная информационная система. С её помощью были получены оценки численности населения, площадей территории и объёмов затронутых экономических ресурсов для официально установленных зон эвакуации и отселения в границах префектуры Фукусима. Получены оценки сумм экономического ущерба от реализации масштабных мероприятий и произошедших социально-экономических изменений в населённой местности в результате реализации мер реагирования на радиационное загрязнение территории в период с 2011 по 2017 гг. Рассчитаны ожидаемые индивидуальные и коллективные дозы облучения населения для рассматриваемых территорий, а также дозы, предотвращённые за счёт принятых мер защиты населения. Были рассмотрены альтернативные сценарии проведения эвакуации на основе более мягких дозовых критериев, удовлетворяющих требованиям рекомендаций МКРЗ 103, и получены оценки экономических последствий их реализации.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты анализа факторов риска, влияющих на смертность от злокачественных новообразований (ЗНО) среди жителей Озёрского городского округа, обследованных методом позитронно-эмиссионной компьютерной томографии (ПЭТ/КТ) в Челябинском областном клиническом центре онкологии и ядерной медицины. Исследование выполнено ретроспективно когортным методом. Данные о диагностическом облучении пациентов при проведении ПЭТ/КТ собраны за период с 2010 по 2018 гг. Проанализирована информация о половозрастном распределении обследованных, количестве выполненных исследований, суммарной активности введённого радиофармпрепарата и дозах облучения пациентов при проведении ПЭТ/КТ, а также наличии контакта с производственным радиационным воздействием для работников ПО «Маяк». Выполнен расчёт количества сопутствующих компьютерно-томографических исследований и суммарной эффективной дозы облучения пациента за счёт КТ. Для онкологических пациентов получена информация о стадии ЗНО, назначении химио- и лучевой терапии, жизненном статусе и причинах смерти на дату 31 декабря 2021 г. Оценка влияния повторных ПЭТ/КТ с учётом других факторов риска радиационной и нерадиационной природы выполнена при помощи регрессионного анализа в многофакторной математической модели, основанной на дискретном распределении зависимой переменной. Установлено, что проведение неоднократных ПЭТ/КТ-исследований онкологическим пациентам в краткосрочный период средней длительностью 3,5 года, сопряжённое с воздействием дозы диагностического облучения до 400 мЗв, не связано с ухудшением прогноза дожития пациентов. Основными факторами риска нерадиационной природы, влияющими на смертность от ЗНО, является достигнутый возраст пациента на дату проведения исследования и стадия ЗНО.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты изучения особенностей поступления радионуклидов из почвы в растения в местах испытаний боевых радиоактивных веществ (площадка «4а»). Приведены количественные данные параметров накопления радионуклидов 241Am, 137Cs и 90Sr растениями (коэффициенты накопления – Кн). Отмечены различия в накоплении 90Sr для отдельных видов исследуемых растений. Проведено сравнение полученных Кн 137Cs и 90Sr с Кн данных радионуклидов для других территорий Семипалатинского испытательного полигона (СИП) и с результатами международных исследований.
Бесплатно
Патологическая анатомия при хронической лучевой болезни
Статья научная
Представлены результаты патологоанатомического исследования материала 10 случаев хронической лучевой болезни с исходом в лейкоз (8 сл.) или апластическую анемию (2 сл.). Обсуждаются вопросы патогенеза подобных исходов, а также изменений со стороны отдельных органов и систем, являющихся результатом действия ионизирующей радиации. "Бюллетень радиационной медицины", 1959 год, № 2-а, стр. 158-167.
Бесплатно
Статья научная
В представленной работе исследуются вопросы радиобиологической эффективности облучения ионами углерода, получаемыми на ускорительном комплексе У70. Особое внимание уделено комплексному подходу, сочетающему расчётные (in silico) методы на базе ранее разработанного программного обеспечения и экспериментальные исследования (in vivo) на лабораторных животных с перевиваемыми опухолями. Такой подход позволяет уточнить пространственноэнергетические характеристики пучка ускоренных ионов, установить оптимальные условия формирования пика Брэгга, а также оценить влияние вторичных частиц на итоговый радиобиологический эффект. Целью исследования являлось проведение комплексной оценки относительной биологической эффективности ионного пучка. Оценка выполнялась на основании экспериментально измеренных поглощённых доз и прямого наблюдения динамики роста опухоли после облучения, с использованием специально разработанных математических и программных средств для валидации и прогнозирования спектра излучения и характеристик линейной передачи энергии. Оценку поглощённых доз в экспериментальных исследованиях проводили с помощью ионизационных камер, размещаемых в оснастке для позиционирования объектов. После облучения, проводимого на 12 сутки после имплантации опухоли саркомы М1, осуществляли серии наблюдений за динамикой роста опухолей у крыс на протяжении 25 сут. Результаты продемонстрировали высокий уровень радиобиологического ответа при облучении ионами углерода, что, в первую очередь, обусловлено повышенной линейной плотностью ионизации и интенсивным формированием кластерных повреждений ДНК. В экспериментах также была подтверждена важность строгого дозиметрического контроля и корректного учёта индивидуальных особенностей организмов при анализе терапевтического эффекта. Таким образом, интеграция моделирования и экспериментов in vivo в рамках комплексного подхода обеспечивает более глубокое понимание механизмов взаимодействия тяжёлых ионов с биологическими объектами, повышает точность прогнозирования эффективности лечения и формирует основу для дальнейшей оптимизации протоколов ионной терапии в онкологии.
Бесплатно
Статья научная
Разработан комплекс расчётных и инструментальных методов оценки персонифицированных доз внутреннего облучения очагов и органов риска у пациентов, проходящих терапию радиофармпрепаратами (РФП). Комплекс методов был использован для дозиметрического обеспечения клинических исследований лечебных РФП: а) 177Lu-ДОТА-ПСМА (или «Лютапрост»), предназначенный для радиолигандной терапии метастатического кастрационно-резистентного рака предстательной железы; б) микросферы альбумина 188Re 5-10 мкм (или «Артрорен»), предназначенный для радиосиновэктомии при местном лечении хронических воспалительных заболеваний суставов; и в) микросферы альбумина 188Re 20-40 мкм (или «Гепаторен»), предназначенный для внутриартериальной радионуклидной эмболизации в лечении неоперабельного рака печени. Результаты оценок абсолютных активностей РФП и их динамики при ОФЭКТ/КТ-сканировании РФП в организме пациентов верифицировали измерениями на физических фантомах человека с разной массой тела и различными стандартными активностями распределённых внутри фантомов радионуклидов. Разработанный кластер программ (для расчётов поглощённых долей энергии в биоструктурах), соответствующих баз данных и инструментальных методов послужил базисом для оценок у пациентов, включённых в клинические исследования изучаемых РФП. Установлены величины индивидуальных поглощённых доз внутреннего облучения очагов у 39 пациентов, включённых в первую фазу клинических исследований трёх РФП. Анализ распределения доз показывает, что поглощённые дозы в очагах сильно различаются не только у разных пациентов, но и в разных очагах у одного и того же пациента, что согласуется с данными литературы. Дозы облучения очагов возрастают с увеличением вводимой активности РФП и, в зависимости от объёма очагов, находятся в следующих пределах: 1) в случае «Лютапроста» - от 1,4 до 32 Гр (планируемая для введения активность - 5 ГБк), от 5,1 до 59 Гр (планируемая активность - 7,5 ГБк), от 13 до 94 Гр (планируемая активность - 10 ГБк); 2) в случае «Артрорена» - от 17,5 до 74 Гр (планируемые активности - от 0,37 до 0,925 ГБк); 3) в случае «Гепаторена» - от 10,7 до 43 Гр (планируемые активности - от 1 до 3 ГБк). Установлены величины индивидуальных доз облучения в органах риска. Распределение поглощённых доз в органах риска также существенно различаются у разных пациентов и между разными критическими органами. Эти дозы находятся в пределах от 0,01 до 7,4 Гр (39 пациентов), что многократно меньше общепринятых дозовых ограничений (“commonly applied dose constrains”) в радиотерапии.
Бесплатно
Плутоний в растениях: поглощение, транспорт внутри растения, радиационные эффекты. Обзор
Статья научная
Плутоний – искусственный радионуклид, представляющий значительную экологическую опасность изза своей высокой радиотоксичности и длительного периода полураспада (24100 лет для 239Pu). В окружающую среду плутоний поступает преимущественно в результате техногенной деятельности, включая ядерные испытания, аварии (Чернобыль, Фукусима) и выбросы предприятий ядерного топливного цикла. В обзоре систематизированы данные о поведении плутония в системе «почварастение», включая механизмы поглощения, транспорта и биологического действия. Ключевым фактором, определяющим подвижность плутония, является его степень окисления (IIIVI), влияющая на растворимость и комплексообразование. На биодоступность плутония существенно влияют почвенные характеристики: тип почвы, pH, содержание органического вещества и минералов. Особый интерес представляет роль хелатов, образующих с ионами металлов сложные, устойчивые соединения, способные увеличивать поглощение плутония растениями. Коэффициенты накопления плутония варьируют в чрезвычайно широком диапазоне, что отражает сложность прогнозирования величины его поглощения растениями. Механизмы внутриклеточного транспорта плутония остаются малоизученными. Выдвигается гипотеза о возможной конкуренции с железом за транспортные системы. Радиобиологические эффекты у растений вызывает комбинированное действие плутония, а именно его химической токсичности и излучения, приводящее к возникновению хромосомных аберраций, микроядрам и другим цитогенетическим нарушениям. Для углублённого понимания процессов поглощения и транспорта плутония, а также вызываемых радиационных эффектов необходимы современные методы исследования, включая генетические, цитогенетические, цитологические исследования и авторадиографию ультратонких срезов. Это позволит уточнить механизмы радиобиологического действия плутония на клеточном уровне и разработать более точные модели его поведения в системе «почварастение».
Бесплатно
Повреждающее действие пролонгированного гамма-облучения на микрососуды брыжейки крыс
Статья научная
Исследование микроциркуляции в брыжейке тонкой кишки крыс, тотально облученных в суммарной дозе 2,5 Гр в течение 20 суток по 0,125 Гр/сутки, показало, что в ранние сроки после гамма-облучения у 80 % животных наблюдаются нарушения кровотока, выражены геморрагические проявления вокруг венул, сладж, стазирование в мелких сосудах. Полученные данные свидетельствуют, что пролонгированное облучение животных в нелетальных дозах приводит к функциональным и структурным изменениям и в отдаленные сроки. Результаты согласуются с данными других авторов, которые изучали состояние сосудов после облучения в малых дозах иными методами и на других органах.
Бесплатно
