Szerven belül egyenetlen dóziseloszlások és az LNT-modell

Átírás

1 Szerven belül egyenetlen dózseloszlások és az LNT-modell Madas Balázs Gergely, Balásházy Imre MTA Energatudomány Kutatóközpont XXXVIII. Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam Hunguest Hotel Béke áprls 24.

2 Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam 2/14 Tartalom Bevezető a sugárterhelés térbel eloszlása a sugárvédelemben Célktűzés az egyenetlen sugárterhelések lehetséges következménye Módszerek alternatív dózsfogalmak, feltevések bemutatása Eredmények makroszkopkus dózs-hatás összefüggések Következtetések várható különbségek a radon és más sugárforrások hatása között

3 Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam 3/14 Bevezető a térbel eloszlás fgyelembevétele különböző szervek, szövetek különböző szövet súlytényezők az effektív dózs függ a sugárterhelés térbel eloszlásától

4 Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam 4/14 Bevezető a térbel eloszlás fgyelmen kívül hagyása szerveken, szöveteken belül dózseloszlás az effektív dózs független, a hatás várhatóan nem független ettől

5 Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam 5/14 Gyakorlat kérdés s radon-terhelés radonleányelemek térben gen egyenetlen dózseloszlás jelentős sugárforrás a lakosság természetes sugárterhelésének legnagyobb hányadát adja másodk legfontosabb tüdőrákokozó tényező a dohányzás után Madas et al. (2011) Radat. Prot. Dosm. 143(2-4):253-7

6 Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam 6/14 Célktűzés Hogyan lehet fgyelembe venn a sugárterhelés térbel eloszlását? Mlyen következménye lehetnek a hatásra nézve, ha a nomnáls kockázat lneárs föggvénye az elnyelt dózsnak? ha a nomnáls kockázat nemlneárs függvénye a dózsnak?

7 Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam 7/14 Módszerek

8 Alternatve equvalent dose ("Sv") Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam 8/14 H H Módszerek alternatív egyenértékdózs H E, =w R D H H 1 E, wr D 1 exp 36 Gy 1 E, wr D 1 exp 36 Gy D D 1 E, wr D 110 exp 72 Gy E, w R D exp 24 Gy D 1 D, ha D, ha D lnear supralnear sublnear bopostve threshold ,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 96 mgy 96 mgy Absorbed dose (Gy)

9 Alternatív effektív dózs ("Sv") Alternatív effektív dózs ("Sv") Alternatív nomnáls kockázatnövekedés Alternatív nomnáls kockázatnövekedés Alternatív effektív dózs ("Sv") Alternatív effektív dózs ("Sv") Alternatív nomnáls kockázatnövekedés Alternatív nomnáls kockázatnövekedés Alternatív e Alternatív nomná Eredmények Nncs különbség a lneárs görbék között, attól függetlenül, hogy fgyelembe vesszük-e a terhelés egyenetlenségét. A nemlneárs görbék jóval közelebb haladnak a lneárshoz egyenetlen terhelés esetén. 0,4 0,02 0,2 0,01 0,0 0,00 Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam a -0,2-0,01 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 9/14 Szövetdózs (Gy) Sugárterhelés (W LM ) ,4 1,2 lneárs 0,07 0,06 1,0 szupralneárs 0,05 szublneárs 0,8 0,04 hormetkus 0,6 küszöb 0,03 0,4 0,02 0,2 0,01 0,0 0,00 ba -0,2-0,01 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Szövetdózs (Gy) Sugárterhelés (W LM ) ,4 0,07 1,2 lneárs 0,06 1,0 szupralneárs 0,05 szublneárs 0,8 0,04 hormetkus 0,6 küszöb 0,03 0,4 0,02 0,2 0,01 0,0 0,00 bc -0,2-0,01 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Szövetdózs (Gy)

10 Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam 10/14 Eredmények mért nncs különbség? Matematka azonosság wtu,, j E w R D, j j w TU, m TU, m T w T E m TU, wt wr, j m E m, j T j TU. E w T j w R, j m E T, j A lneartás és az azonos súlytényezők következménye.

11 Alternatív effektív dózs ("Sv") Alternatív nomnáls kockázatnövekedés Alternatív effektív dózs ("Sv") Alternatív nomnáls kockázatnövekedés Alternatív e Alternatív nomnál Eredmények ha nem csak α- részecskék vannak jelen Nncs különbség a lneárs görbék között, attól függetlenül, hogy fgyelembe vesszük-e a terhelés egyenetlenségét. A nemlneárs görbék jóval közelebb haladnak a lneárshoz egyenetlen terhelés esetén. 0,4 0,2 0,0 Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam -0,2-0,01 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 11/14 Szövetdózs (Gy) Sugárterhelés (W LM ) ,4 1,2 lneárs 0,07 0,06 1,0 szupralneárs 0,05 szublneárs 0,8 0,04 hormetkus 0,6 küszöb 0,03 0,4 0,02 0,2 0,01 0,0 0,00 ab -0,2-0,01 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Szövetdózs (Gy) Sugárterhelés (W LM ) ,4 1,2 lneárs 0,07 0,06 1,0 szupralneárs 0,05 szublneárs 0,8 0,04 hormetkus 0,6 küszöb 0,03 0,4 0,02 0,2 0,01 0,0 0,00 bc -0,2-0,01 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Szövetdózs (Gy) a 0,02 0,01 0,00

12 Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam 12/14 Következtetések A sugárterhelés térbel eloszlását nem lehet fgyelembe venn, ha a nomnáls kockázat és az elnyelt dózs között összefüggés lneárs. Ha kockázat nemlneárs függvénye a dózsnak a ks dózs tartományban, akkor e nemlneartás jelentősége várhatóan ksebb a radonleányelemek esetén, mnt más sugárforrásoknál. Radon esetén ks dózsoknál megfgyelt lneárs összefüggés nem feltétlenül általánosítható. Egyenletes eloszlások esetén esetlegesen bzonyított nemlneárs összefüggések a ks dózs tartományban nem feltétlenül érvényesek a radonleányelemekre.

13 Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam 13/14 Következtetések Nytott kérdés, hogy célszerű-e sugárvédelemben egységes rendszerben kezeln a különböző sugárterheléseket. A sugárterhelés térbel eloszlásától algha független az egészség hatás.

14 Sugárvédelm Továbbképző Tanfolyam 14/14 Köszönetnylvánítás Balásházy Imre témavezetés Farkas Árpád és Szőke István a térbel eloszlás meghatározása drótposta: madas.balazs@energa.mta.hu

15 Az onzáló sugárzás bológa hatása Bológa hatás kockázata Sugárterhelés

16 Ks dózsok bológa hatása Honnan várhatunk válaszokat? Sugárepdemológa kvanttatív nformácók emberre vonatkozóan megfgyeléseken alapuló tudomány ks dózsoknál szükségképpen pontatlan csak ötleteket ad a mechanzmusokra nézve Kísérletek kézben tartott paraméterek nformácó a mechanzmusokra vonatkozóan sejttenyészeteken végzett kísérletek állatkísérletek nem trváls a kvanttatív eredmények lefordítása Numerkus modellek szerepe: kapcsolatteremtés a különböző fajok vagy a különböző szerveződés szntek között.

17 Mean mutaton rate n survvng cells (d -1 ) Eredmények a sejtpusztulás jelentősége A sejtpusztulás matt megnövekedett osztódás gyakorság a domnáns folyamat. A nem érzékeny sejtek terhelését s fgyelembe kell venn DNA damage and ncreased cell dvson rate only ncreased cell dvson rate only DNA damage no mutagenc effects A DNS sérülések szerepe ksebb. A két mechanzmus hatása nem addtív ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Tssue dose per day (Gy/d)

18 Mean mutaton rate n survvng cells (d -1 ) Ha a sejtosztódás gyakorság elér a maxmumát Az osztódásra képes sejtek nem képesek pótoln az elpusztuló sejteket. A szövet kézenfekvő reakcója az osztódásra képes sejtek számának növelése. Az osztódásra képes sejtek hyperplasaja a szövet közvetlen válasza lehet és kockázat tényező. Más folyamatok, mnt a több besugárzásnál DNA damage and ncreased cell dvson rate only ncreased cell dvson rate only DNA damage no mutagenc effects Tssue dose per day (Gy/d)

19 19/14 March 26th, 2013 EPRBoDose 2013 Leden, the Netherlands Specfc ntroducton Mathematcal models of radaton carcnogeness Two Stage Clonal Expanson Model Normal cells Intated cells Malgnant cells Cancer death Intaton Transformaton Tumor progresson Promoton

20 Methods model of clonal growth Inactvaton rate s based on the prevous models Progentors dvde f a neghborng cell s nactvated Intated cells are less senstve to alphapartcles (hgher survval probablty) EPRBoDose 2013 Leden, the Netherlands 20/14

21 21/14 March 26th, 2013 Results comparson of the role of radaton exposure EPRBoDose 2013 Leden, the Netherlands