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Critical Survey of the Analysis of Microscopic Distribution of some Bone-Seeking Radionuclides and Assessment of Absorbed Dose; Analyse de la Distribution Microscopique de Radionucleides Osteophiles et Determination de la Dose Absorbee; Kriticheskij obzor dannykh analiza mikroskopicheskogo raspredeleniya otkladyvayushchikhsya v kostyakh radioizotopov i opredelenie pogloshchennoj dozy; Estudio Critico de la Distribucion Microscopica de Algunos Radionuclidos Osteofilos y Evaluacion de la Dosis Absorbida

Conference:

Abstract

Detailed microscopic dose distribution studies describe the non-uniform distribution of the radiation in contrast to the assumed uniform distribution derived from whole-body retention data. Without some knowledge of the microscopic dose distribution in both space and time, it is all too easy to reach incorrect deductions and overlook important conclusions in our attempts to gather comparative toxicity data. Due to the complexity of the problem, the published literature of the measurement of microscopic radiation dose distribution is very limited. The present techniques involve autoradiography and are very laborious. They include track counting and micro densitometry. A complete distribution of dose in a given bone in space and time is an immense task. The microscopic distribution of bone seekers (radium-226, strontium-90, plutonium-239, and radiothorium-228) in the skeleton serves as an excellent illustration of the complexity of the problem. The initial radiation dose pattern and the altered patterns with time are described for radium and plutonium with particular emphasis on the non-uniformity of the dose distribution in bones and different sites within a bone. For example, the maximum vertebral trabecular surface deposits of plutonium are 1.5 times hotter than the maximum concentrations on femoral metaphyseal trabeculae. The ratio of dose-rates of surface-deposited  More>>
Authors:
Publication Date:
Oct 15, 1964
Product Type:
Conference
Report Number:
IAEA-SM-52/88
Resource Relation:
Conference: Symposium on the Assessment of Radioactive Body Burdens, Heidelberg (Germany), 11-16 May 1964; Other Information: 52 refs., 10 figs., 9 tabs.; Related Information: In: Assessment of Radioactivity in Man. Vol. I. Proceedings of the Symposium on the Assessment of Radioactive Body Burdens in Man| 408 p.
Subject:
61 RADIATION PROTECTION AND DOSIMETRY; ABSORBED RADIATION DOSES; AUTORADIOGRAPHY; BODY BURDEN; BONE SEEKERS; DOSE RATES; FEMUR; IRRADIATION; PLUTONIUM; PLUTONIUM 239; RADIATION DOSE DISTRIBUTIONS; RADIUM; RADIUM 226; STRONTIUM 90; THORIUM 228; TOXICITY
OSTI ID:
22134026
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria); International Labour Organisation, Geneva (Switzerland); World Health Organization, Geneva (Switzerland)
Country of Origin:
IAEA
Language:
English
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA13M3237089071
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 369-392
Announcement Date:
Sep 26, 2013

Conference:

Citation Formats

Jee, W. S.S. Critical Survey of the Analysis of Microscopic Distribution of some Bone-Seeking Radionuclides and Assessment of Absorbed Dose; Analyse de la Distribution Microscopique de Radionucleides Osteophiles et Determination de la Dose Absorbee; Kriticheskij obzor dannykh analiza mikroskopicheskogo raspredeleniya otkladyvayushchikhsya v kostyakh radioizotopov i opredelenie pogloshchennoj dozy; Estudio Critico de la Distribucion Microscopica de Algunos Radionuclidos Osteofilos y Evaluacion de la Dosis Absorbida. IAEA: N. p., 1964. Web.
Jee, W. S.S. Critical Survey of the Analysis of Microscopic Distribution of some Bone-Seeking Radionuclides and Assessment of Absorbed Dose; Analyse de la Distribution Microscopique de Radionucleides Osteophiles et Determination de la Dose Absorbee; Kriticheskij obzor dannykh analiza mikroskopicheskogo raspredeleniya otkladyvayushchikhsya v kostyakh radioizotopov i opredelenie pogloshchennoj dozy; Estudio Critico de la Distribucion Microscopica de Algunos Radionuclidos Osteofilos y Evaluacion de la Dosis Absorbida. IAEA.
Jee, W. S.S. 1964. "Critical Survey of the Analysis of Microscopic Distribution of some Bone-Seeking Radionuclides and Assessment of Absorbed Dose; Analyse de la Distribution Microscopique de Radionucleides Osteophiles et Determination de la Dose Absorbee; Kriticheskij obzor dannykh analiza mikroskopicheskogo raspredeleniya otkladyvayushchikhsya v kostyakh radioizotopov i opredelenie pogloshchennoj dozy; Estudio Critico de la Distribucion Microscopica de Algunos Radionuclidos Osteofilos y Evaluacion de la Dosis Absorbida." IAEA.
@misc{etde_22134026,
title = {Critical Survey of the Analysis of Microscopic Distribution of some Bone-Seeking Radionuclides and Assessment of Absorbed Dose; Analyse de la Distribution Microscopique de Radionucleides Osteophiles et Determination de la Dose Absorbee; Kriticheskij obzor dannykh analiza mikroskopicheskogo raspredeleniya otkladyvayushchikhsya v kostyakh radioizotopov i opredelenie pogloshchennoj dozy; Estudio Critico de la Distribucion Microscopica de Algunos Radionuclidos Osteofilos y Evaluacion de la Dosis Absorbida}
author = {Jee, W. S.S.}
abstractNote = {Detailed microscopic dose distribution studies describe the non-uniform distribution of the radiation in contrast to the assumed uniform distribution derived from whole-body retention data. Without some knowledge of the microscopic dose distribution in both space and time, it is all too easy to reach incorrect deductions and overlook important conclusions in our attempts to gather comparative toxicity data. Due to the complexity of the problem, the published literature of the measurement of microscopic radiation dose distribution is very limited. The present techniques involve autoradiography and are very laborious. They include track counting and micro densitometry. A complete distribution of dose in a given bone in space and time is an immense task. The microscopic distribution of bone seekers (radium-226, strontium-90, plutonium-239, and radiothorium-228) in the skeleton serves as an excellent illustration of the complexity of the problem. The initial radiation dose pattern and the altered patterns with time are described for radium and plutonium with particular emphasis on the non-uniformity of the dose distribution in bones and different sites within a bone. For example, the maximum vertebral trabecular surface deposits of plutonium are 1.5 times hotter than the maximum concentrations on femoral metaphyseal trabeculae. The ratio of dose-rates of surface-deposited plutonium in various sites within the-distal femur are: metaphyseal trabecular, 3; endosteal, 2.6; epiphyseal trabecular, 1.5; haversian, 1.2; and periosteal, 1. The maximum localized surface deposit for vertebral trabeculae is 35 to 66 times greater than the calculated average whole- body retention dose-rate. The alteration of the initial non-uniform localization of radium and plutonium with time is discussed in relation to the character of the cellular remodelling of bone and the loss of radionuclide by long-term exchange. Finally, an example using local radiation dose measurements of plutonium and radium with consideration of volume of cells irradiated correlated with the whole-body retention and tumour incidence is used to derive a relative toxicity of plutonium to radium and demonstrate the value of some knowledge of microscopic radiation dose distribution. (author) [French] Des etudes detaillees sur la distribution microscopique des doses permettent de decrire la distribution non uniforme des rayonnements qui contraste avec la distribution uniforme supposee que l'on deduit de donnees sur la retention dans le corps entier. Sans une certaine connaissance de la distribution microscopique des doses a la fois dans l'espace et dans le temps, on peut tres facilement aboutir a des deductions inexactes et negliger d'importantes conclusions dans les travaux tendant a reunir des donnees comparatives sur la toxicite. En raison de la complexite de ce probleme, les ouvrages et articles sur la mesure de la distribution microscopique des doses de rayonnements sont tres peu nombreux. Les techniques actuelles font appel a l'autoradiographie et sont tres compliquees. Elles comprennent des operations de comptage de traces et de microdensitometrie. La determination de la distribution complete des doses a l'interieur d'un os donne, dans l'espace et dans le temps, constitue une tache immense. La distribution microscopique des osteophiles (radium 226, strontium 90, plutonium 239 et thorium 228) dans le squelette constitue une excellente illustration de la complexite de ce probleme. Les auteurs decrivent la distribution initiale des doses de rayonnements et ses modifications ulterieures dans le temps pour le radium et le plutonium en insistant particulierement sur la non-uniformite de la distribution des doses dans les os et dans les differentes parties d'un os. Par exemple, les depots maximums de plutonium sur la surface trabeculaire des vertebres sont 1, 5 fois plus 'chauds' que les concentrations maximums sur les trabecules des metaphyses femorales. Les rapports des debits de dose des rayonnements emis par le plutonium depose en surface sur les diverses parties de la zone distale du femur sont les suivants: trabecule metaphysaire, 3; periode interne, 2,6; trabecule epiphysaire, 1,5; canaux de Havers, 1,2; perioste externe, 1. Le depot en surface maximum localise pour les trabecules des vertebres est 35 a 66 fois plus important que la moyenne calculee de debit de dose du a la retention dans le corps. Les auteurs discutent les modifications de la localisation initiale non uniforme du radium et du plutonium en fonction du temps dans leurs rapports avec la nature du remodelage cellulaire de l'os et avec la perte du radionucleide par echange a long terme. Enfin, dans un exemple avec des mesures de la dose de rayonnements locale du plutonium et du radium, faites compte tenu du volume des cellules irradiees, la retention du corps et l'incidence des tumeurs sont mises en correlation et utilisees pour obtenir une toxicite relative du plutonium par rapport au radium et demontrer la valeur d'une certaine connaissance de la distribution microscopique des doses de rayonnements. (author) [Spanish] Los estudios detallados sobre la distribucion microscopica de la dosis proporcionan informacion sobre la distribucion no uniforme de las radiaciones, a diferencia de la distribucion supuesta uniforme, que se deduce de los datos relativos a la retencion en todo el organismo. En ausencia de cierto conocimiento de la distribucion microscopica de la dosis, tanto en el espacio como en el tiempo, se corre el riesgo, al tratar de acopiar datos comparativos sobre la toxicidad, de llegar a deducciones erroneas y pasar por alto conclusiones importantes. A causa de la complejidad del problema, los datos publicados sobre la medicion de la distribucion microscopica de la dosis de irradiacion son muy escasos. Las tecnicas actuales recurren a la autorradiografia y son muy laboriosas. Exigen el recuento de trazas y trabajos de micro- densitometria. La determinacion de la distribucion completa en el espacio y en el tiempo de una dosis en un tejido oseo dado representa una labor improba. La distribucion microscopica de los radionuclidos osteofilos (radio-226, estroncio-90, plutonio-239 y radiotorio-228) en el esqueleto ilustran nitidamente la complejidad del problema. Se describen, con referencia al radio y al plutonio, las caracteristicas de la dosis inicial de irradiacion y las caracteristicas alteradas con el transcurso del tiempo, insistiendose particularmente en la falta de uniformidad de la distribucion de la dosis en los huesos y en diferentes lugares dentro de' un tejido oseo determinado. Por ejemplo, los depositos superficiales maximos de plutonio en la trabecula vertebral son 1,5 veces mas activos que las concentraciones maximas en la trabecula de la metafisis femoral. Las razones entre las dosis provenientes de depositos superficiales de plutonio en diversos lugares del femur distal son: trabecula de la metafisis, 3; endostio, 2,6; trabecula de la epffisis, 1,5; conductos de Havers, 1,2; periostio, 1. El deposito superficial maximo localizado en las trabeculas vertebrales es de 35 a 66 veces mayor que la dosis media calculada que corresponde a la cantidad retenida en todo el organismo. La alteracion de la localizacion inicial no uniforme del radio y del plutonio con el tiempo se examina en relacion con el caracter de la renovacion celular del tejido oseo y con la perdida del radionuclido por intercambio a largo plazo. Por ultimo, un ejemploi de medicion de las dosis locales de irradiacion debidas al plutonio y al radio, en el que se tiene en cuenta el volumen de las celulas irradiadas, que se relaciona con la cantidad retenida en todo el organismo y con la incidencia de tumores, se utiliza para evaluar la toxicidad del plutonio referida al radio y demostrar la utilidad de algunos conocimientos acerca de la distribucion microscopica de la dosis de irradiacion. (author) [Russian] Proizvodilos' issledovanie detal'nogo mikroskopicheskogo raspredelenija'dozy, vkljuchajushhee opisanie neodnorodnogo raspredelenija radiacii, protivorechashhego prinjatoj teorii odnorodnogo raspredelenija, poluchennogo na osnovanii dannyh zaderzhki izotopov vo vsem organizme. Bez nekotorogo znanija mikroskopicheskogo raspredelenija dozy vo vremeni i prostranstve slishkom legko sdelat' nevernye vyvody i propustit' vazhnye zakljuchenija pri popytke poluchit' sravnitel'nye dannye o toksichnosti radioizotopov. Ob{sup e}m opublikovannoj literatury po izmereniju mikroskopicheskogo raspredelenija doz radiacii ochen' ogranichen, chto svjazano so slozhnost'ju problemy. Sushhestvujushhie metody vkljuchajut avto-radiografiju i ochen' trudoemki. Oni vkljuchajut takzhe podschet raspadov i mikrodensimetriju. Polnoe raspredelenie dozy dlja dannoj kosti vo vremeni i prostranstve javljaetsja ogromnoj zadachej. Mikroskopicheskoe raspredelenie v skelete otkladyvajushhihsja v kostjah izotopov (radij-226, stroncij-90, plutonij-239 i radioaktivnyj torij-228) sluzhit prekrasnoj illjustraciej slozhnosti problemy. Pervonachal'naja doza obluchenija i doza, izmenjajushhajasja so vremenem, opisany dlja radija i plutonija, v osobennosti podcherkivaetsja neodnorodnost' raspredelenija dozy v kostjah i razlichnyh uchastkah vnutri kosti. Naprimer, maksimal'nye poverhnostnye trabekuljarnye otlozhenija plutonija v pozvonkah v 1,5 raza vyshe, chem maksimal'nye koncentracii v trabekulah metafiza bedra. Kojefficient otnoshenija doz poverhnostnyh otlozhenij plutonija v razlichnyh uchastka distal'nogo otdela bedra raven: trabekuly metafiza - 3; jendostil'- 2,6; trabekuly jepifiza - 1,5; gaversovy kanaly - 1,2 i peristil' - t. Maksimal'nye lokalizovannye poverhnostnye otlozhenija v trabekulah pozvonkov v 35 - 66 raz vyshe rasschitannoj srednej moshhnosti dozy v rezul'tate zaderzhki izotopov v organizme. Obsuzhdajutsja izmenenija s techeniem vremeni nachal'noj neodnorodnoj lokalizacii radija i plutonija v otnoshenii haraktera kletochnogo vosproizvodstva kosti i poteri radioizotopov pri dlitel'nom obmene. Nakonec, privoditsja primer izmerenija mestnoj dozy obluchenija plutoniem i radiem s uchetom ob{sup e}ma obluchennyh kletok i popravkoj na obshhuju zaderzhku izotopov v organizme i chastotu vozniknovenija opuholej dlja opredelenija otnositel'noj toksichnosti plutonija i radija i pokazyvaetsja cennost' znanija mikroskopicheskogo raspredelenija dozy obluchenija. (author)}
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