Медицинская радиология и радиационная безопасность, 2014. Том 59. № 5. С. 64-71
ОБЗОР
С.В. Осовец
ПРОБЛЕМА КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ И КЛАССИФИКАЦИИ РАДИАЦИОННЫХ ПОРОГОВЫХ ВЕЛИЧИН
Южно-Уральский институт биофизики, Озерск, Челябинская область. E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
РЕФЕРАТ
Цель: Математическое описание общих методов оценки рисков и пороговых величин, их классификация на основе характеристик дозовых и временных распределений применительно к детерминированным эффектам.
Результаты: В качестве базового распределения для описания детерминированных эффектов в зависимости от дозы используется классическое распределение Вейбулла, которое содержит два параметра: медианную эффективную дозу - D50 и параметр формы. Систематизированы и подробно описаны методы оценки пороговых величин и их неопределенностей. Предложена классификация пороговых величин на основе методов их оценки:
- методы оценки квантильных (регламентированных) порогов;
- методы оценки пороговых величин с помощью плотностей или функций распределений по дозам или временным характеристикам;
- методы оценки априорных (постулированных в математической модели) пороговых величин.
На примерах различных детерминированных эффектов показана эффективность и работоспособность предлагаемых методов оценки пороговых величин. Получены также относительные неопределенности порогов, оцененных различными методами.
Выводы: Показано, что с точки зрения радиационной безопасности можно использовать регламентируемые квантильные (1 % и 5 %-ные) пороги. Однако так называемые практические пороги, которыми оперирует радиационная медицина и радиационная биология, лучше всего количественно описывать с помощью относительной границы между группой сравнения и основной группой. Предложены соответствующие методы оценок таких границ. Вычислены оценки неопределенности пороговых величин. Введено понятие априорных пороговых величин, методы оценок которых применимы не только к детерминированным, но и стохастическим эффектам. В целом рассмотренные методы оценки пороговых величин решают различные задачи радиационной безопасности и медицины и в этом плане не противоречат, а дополняют друг друга.
Ключевые слова: дозы облучения, детерминированные эффекты, оценка риска, классификация порогов, относительная неопределенность, пороговая граница
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Булдаков Л.А., Калистратова B.C. Радиоактивное излучение и здоровье. — М.: Информ-Атом, 2003, 165 с.
- Булдаков Л.А., Калистратова B.C. Радиоактивное воздействие на организм — положительные эффекты. — М.: Информ-Атом, 2005, 246 с.
- Радиационные поражения человека. — М.: Изд. АТ, 2001, 432 с.
- Дозовые зависимости нестохастических эффектов, основные концепции и величины, используемые в МКРЗ. Публикация 41, 42 МКРЗ (перевод с англ.) — М.: Энергоатомиздат, 1987, 84 с.
- Рекомендации МКРЗ 1990 г. Ч. 1. Пределы годового поступления радионуклидов в организм работающих, основанные на рекомендациях 1990 года. Публикации 60, ч.1, 61 МКРЗ. Пер. с англ. — М.: Энергоатомиздат, 1994, 192 с.
- Рекомендации МКРЗ 1990 г. Публикация 60 МКРЗ. Ч. 2. Пер. с англ. — М.: Энергоатомиздат, 1994, 208 с.
- МКРЗ. Труды МКРЗ. Публикация 118: Отчет МКРЗ по тканевым реакциям, ранним и отдаленным эффектам в нормальных тканях и органах — пороговые дозы для тканевых реакций в контексте радиационной защиты. — Челябинск, 2012, 383 с.
- Физический энциклопедический словарь. Под. ред. А.М. Прохорова. — М.: «Большая Российская энциклопедия», 1995, 927 с.
- Risk from Deterministic Effects of Ionizing Radiation. // National Radiological Protection Board, Chilton, Didcot, 1996, vol. 7, no. 3, pp. 1–31.
- Framework of Eemergency Response Intervention and Countermeasure Criteria IAEA, Vienna, Austria, 2004, 103 p.
- Рябухин Ю.С. Низкие уровни ионизирующего излучения: системный подход (аналитический обзор). // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2000. Т. 45. № 4. С. 5–45.
- Ярмоненко С.П., Вайнсон А.А. Радиобиология человека и животных. — М.: Высш. шк., 2004, 549 с.
- Калистратова В.С., Булдакова Л.А., Нисимов П.Г. Проблема порога при действии ионизирующего излучения на организм животных и человека. — М.: ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 2010, 214 с.
- Рождественский Л.М. Pro и Contra пороговости / беспороговости мутагенного (канцерогенного) действия ионизирующего излучения низкого уровня. // Радиац. биология. Радиоэкология, 2001. Т. 41. № 5. С. 580–588.
- Рождественский Л.М. Анализ данных эпидемиологических исследований радиоканцерогенного эффекта и подходов к определению границы малых доз в аспекте пороговости биологически вредного действия ионизирующей радиации. // Радиац. биология. Радиоэкология, 2003. Т. 43. № 2. С. 227–236.
- Котеров А.Н. Малые дозы и малые мощности доз ионизирующей радиации: регламентация диапазонов, критерии их формирования и реалии XXI века. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2009. Т. 54. № 3. С. 5–26.
- Котеров А.Н. Малые дозы радиации: факты и мифы. Книга 1. Основные понятия и нестабильность генома. — М.: ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 2010, 284 с.
- Ярмоненко С.П. Проблема радиобиологии человека в конце XX столетия. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2012. Т. 57. № 2. С. 8–14.
- Ярмоненко С.П. Низкие уровни ионизирующего излучения и здоровье: радиобиологические аспекты. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2000. Т. 45. № 3. С. 5–32.
- Соловьев В.Ю., Баранов А.Е., Барабанова А.В. и соавт. Зависимость сроков возникновения рвоты от величины и мощности дозы ионизирующего излучения. // Мед. радиология, 1991. Т. 46. № 6. С. 27–31.
- Osovets S.V., Azizova T.V., Day R.D. et al. Direct and indirect tasks on assessment of dose and time distributions and thresholds of acute radiation exposure. // Health Phys., 2012, vol. 102, no. 2, pp. 189–195.
- Osovets S.V. Characteristics of time reaction for live organism distribution on acute irradiation. // Proc. V Scientific-practical conf. “Medical and Ecology Effects Ionizing Irradiation”, Tomsk, April 2010, pp. 100–101.
- Осовец С.В., Азизова Т.В., Гергенрейдер С.Н. Методы оценки и расчета дозовых порогов для детерминированных эффектов. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2007. Т. 54. № 2. С. 25–31.
- Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельников Г.М. Численные методы — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001, 632 с.
- Осовец С.В., Азизова Т.В., Гергенрейдер С.Н. Методы оценки неопределенности дозовых порогов для детерминированных эффектов // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2010. Т. 55. № 3. С. 11–16.
- Гуськова А.К., Байсоголов Г.Д. Лучевая болезнь человека. — М.: Медицина, 1971, 384 с.
- Боровиков В. STATISTICA для профессионалов (искусство анализа данных на компьютере). — М.–С.-Пб.: «Питер», 2003, 688 с.
- Осовец С.В., Азизова Т.В., Банникова М.В. Оценка влияния дозовых характеристик на период формирования и длительность хронической лучевой болезни. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2011. Т. 56. № 4. С. 17–23.
- Осовец С.В., Азизова Т.В., Гергенрейдер С.Н. Использование моделей риска для оценки априорных пороговых величин при внешнем облучении. // XII Научно-практическая конференция «Дни науки ОТИ НИЯУ-МИФИ-2012». Озерск. Материалы конференции, 25–26 апреля 2012. Т. 1. С. 102–104.
- Belyaeva Z.D., Osovets S.V., Scott B.R. et al. Modeling of respiratory system dysfunction among nuclear workers: a preliminary study. // Dose–Response, 2008, vol. 6, no. 4, pp. 319–332.
- Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. — Л.: Энергоатомиздат, 1991, 304 с.
- Бусленко Н.П., Голенко Л.И., Соболь И.М. и соавт. Метод статистических испытаний (метод Монте-Карло) — М.: Физматлит, 1962, 331 с.
- Spiegelhalter D., Thomas A., Best N. WinBUGS (User Manual). — http://www.mrs-bsu.cam.ac.uk. 1999, 21 p.
- Джонсон Н.Л., Коц С., Балакришнан Н. Одномерные непрерывные распределения. — М.: Бином, 2010, 703 с.
- Лагутин М.Б. Наглядная математическая статистика. — М.: Бином, 2009, 472 с.
- Окладникова Н.Д., Осовец С.В., Кудрявцева Т.И. 239Pu и хромосомные аберрации в лимфоцитах периферической крови человека. // Радиац. биология. Радиоэкология, 2009. Т. 49. № 4. C. 407–411.
- Осовец С.В., Азизова Т.В., Дружинина М.Б., Недро В.С. Статистический анализ распределений по дозам работников ПО «МАЯК» с хронической лучевой болезнью. // Вопросы радиац. безопасности, 2006. № 2. C. 38–46.
- Кирьянов Д. MathCAD 12. — Санкт-Петербург: БХВ — Петербург, 2005, 557 с.
- Raabe O.G. Conserning the health effects of internally deposited radionuclides. // Health Phys., 2010, vol. 98, no. 3, pp. 515–536.
- Соловьев В.Ю., Нугис В.Ю., Хамидулин Т.М., Краснюк В.И. Исследование прогностической ценности гематологических критериев оценки степени тяжести лучевого поражения. // Росс. биомед. электронный журнал, 2011. Т. 12. Ст. 35 (С. 420–430). http://www.medline/ru/public/art/tom12/art35.html