Взвешивающие коэффициенты тканей

Взве́шивающие коэффицие́нты для тканей и органов (тканевые взвешивающие коэффициенты, взвешивающие коэффициенты тканей) (W_T) — безразмерные множители, на которые умножаются накопленные в органах и тканях эквивалентные дозы, чтобы оценить вклад облучения данного органа или ткани в общий вред здоровью. Используются при расчёте эффективной дозы в радиационной безопасности для учёта различной чувствительности разных органов и тканей в возникновении стохастических эффектов радиации^[1]. Взвешивающие коэффициенты ${\displaystyle W_{T}}$ определяются таким образом, чтобы

${\displaystyle \sum _{T}W_{T}=1.}$

Значения W_T считаются независимыми от вида и энергии излучения; зависимость эффективной дозы от этих параметров характеризуется взвешивающими коэффициентами излучения W_R, применяемыми при пересчёте от поглощённой дозы (непосредственно измеряемой в эксперименте величины) к эквивалентной дозе.

Использование в расчёте эффективной дозы

Эффективная доза рассчитывается из эквивалентной дозы по формуле:

${\displaystyle E=\sum _{T}W_{T}\cdot H_{T}=\sum _{T}W_{T}\sum _{R}W_{R}\cdot {\bar {D}}_{T,R}.}$

Расчёт из поглощённой дозы:

${\displaystyle E=\sum _{T}W_{T}\sum _{R}W_{R}\cdot {\frac {\int _{T}D_{R}(x,y,z)\rho (x,y,z)dV}{\int _{T}\rho (x,y,z)dV}},}$

где

E — эффективная доза для всего организма (взвешенная по тканям сумма эквивалентных доз для всех рассматриваемых тканей и органов организма);

${\displaystyle H_{T}=W_{R}D_{T,R}}$ — эквивалентная доза, полученная органом или тканью T;

${\displaystyle W_{T}}$ — тканевый взвешивающий коэффициент, определяемый регулирующими организациями.

${\displaystyle W_{R}}$ — взвешивающий коэффициент излучения, определяемый регулирующими организациями.

${\displaystyle {\bar {D}}_{T,R}}$ — усреднённая по массе поглощённая доза в ткани Т от типа радиации R .

${\displaystyle D_{R}(x,y,z)}$ — поглощённая доза от радиации типа R, рассматриваемая как функция координат.

${\displaystyle \rho (x,y,z)}$ — плотность как функция координат.

${\displaystyle dV}$ — элемент объёма.

Чем больше тканевой взвешивающий коэффициент, тем более чувствительна к радиации данная ткань.

Значения взвешивающих коэффициентов для органов и тканей человека

Взвешивающие коэффициенты для различных тканей^[2]

Органы и ткани	Взвешивающие тканевые коэффициенты
	ICRP26 1977	ICRP60 1990[3]	ICRP103 2007[4][5]
Гонады	0,25	0,20	0,08
Костный мозг (красный)	0,12	0,12	0,12
Толстый кишечник (прямая, сигмовидная, нисходящая)	—	0,12	0,12
Лёгкие	0,12	0,12	0,12
Желудок	—	0,12	0,12
Молочная железа	0,15	0,05	0,12
Мочевой пузырь	—	0,05	0,04
Печень	—	0,05	0,04
Пищевод	—	0,05	0,04
Щитовидная железа	0,03	0,05	0,04
Кожа	—	0,01	0,01
Клетки костных поверхностей	0,03	0,01	0,01
Слюнные железы	—	—	0,01
Мозг	—	—	0,01
Остальные ткани[6]	0,30	0,05	0,12
Всего	1,00	1,00	1,00

Значения W_T в таблице усреднены для людей обоих полов и всех возрастов, а не характеризуют отдельных индивидуумов. Значение 0,12 взвешивающих коэффициентов для тканей категории «Остальные» относится к среднеарифметической дозе по перечисленным в примечании^[6] тринадцати органам и тканям людей каждого пола. Например, если эквивалентная доза по 0,005 Зв получена экстраторакальными органами дыхания и слизистой оболочкой рта (то есть двумя органами из тринадцати), то для пересчёта в эффективную дозу необходимо это значение умножить сперва на 2/13 и затем на W_T = 0,12. Для тканей и органов из этой категории эпидемиологические данные относительно радиационного рака весьма ограничены, поэтому Международная комиссия по радиационной защите включила эти ткани в рассмотрение скорее для подстраховки^{[источник не указан 2496 дней]}. Комиссия также подчеркнула, что W_T «является величиной, действующей исключительно в области радиационной защиты, и её нельзя применять для других целей, например, для установления причинно-следственной связи облучения и рака».

Концепция W_T в Рекомендациях 2007 года^[4] доработана таким образом, чтобы значения коэффициентов зависели от уровня заболеваемости радиационно-индуцированным раком (а не от уровня смертности от него), от тяжести и количества потерянных лет жизни и от риска развития наследственных болезней в первых двух поколениях.

См. также

• Взвешивающие коэффициенты излучения

Примечания

1. Ю. П. Пивоваров, В. В. Королик — Руководство к лабораторным занятиям по гигиене и основам экологии человека
2. UNSCEAR-2008 Annex A Архивная копия от 20 октября 2020 на Wayback Machine page 40, table A1, retrieved 2011-7-20
3. 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection (англ.) // Annals of the ICRP : journal. — 1991. — Vol. ICRP publication 60, no. 1—3. — ISBN 978-0-08-041144-6. Архивировано 15 января 2014 года.
4. Публикация 103 Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ): Рекомендации Международной комиссии по радиационной защите от 2007 года = ICRP publication 103 : The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection / Под ред. Л.-Э. Холма. Пер. с англ. под общей ред. М. Ф. Киселёва и Н. К. Шандалы. — М.: Изд. ООО ПКФ «Алана», 2009. — 344 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-9900350-6-5.
5. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection (англ.) // Annals of the ICRP : journal. — 2007. — Vol. ICRP publication 103, no. 2—4. — ISBN 978-0-7020-3048-2. Архивировано 16 ноября 2012 года.
6. К остальным тканям относятся по 13 органов (тканей) для людей каждого пола: надпочечники, экстраторакальный отдел органов дыхания, желчный пузырь, сердце, почки, лимфоузлы, мышцы, слизистая оболочка рта, поджелудочная железа, простата (для мужчин), тонкий кишечник, селезёнка, тимус, матка/шейка матки (для женщин)