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Quantitative Evaluation of Dose-Response Relationships in Human Beings with Skeletal Burdens of Radium-226 and Radium-228; Evaluation Quantitative de la Relation entre Dose et Reponse chez des Sujets Ayant une Charge Squelettique de Radium 226 et Radium 228; 041a 041e 041b 0414 ; Evaluacion Cuantitativa de las Relaciones Dosis-Respuesta en Seres Humanos con Cargas de Radio-226 y Radio-228 en el Esqueleto

Conference:

Abstract

The 361 subjects with skeletal burdens of radium-226 and radium-228 studied in this laboratory now represent a large enough sample to allow the quantitative evaluation of the relationship between biological response and internal radiation dose. This report describes the procedures and preliminary results for such an analysis. The biological responses consist of a variety of-clinical results such as X-ray scores, tumours, fractures, urinalysis, haematology, blood chemistry, and protein electrophoresis. The internal radiation dose is calculated and expressed as the retained body burden in microcuries of minimum pure radium-226 equivalent (MPRE), cumulative rads, and cumulative rad-years. The first step in the analysis determines whether a relationship exists between a clinical parameter and the radiation dose. The determination is carried out by applying a contingency test, by means of which the actual data are compared with a postulated model of independence between the two variables. If no independence is found then some relationship is presumed to exist and a quantitative description of the dependence is obtained. Least-squares curve fitting procedures,are used to derive the coefficients and the, standard deviations of the coefficients of a power series. Such an expression provides an empirical quantitative description of the results along with a measure of  More>>
Authors:
Maletskos, C. J.; Braun, A. G.; Shanahan, M. M.; Evans, R. D. [1] 
  1. Radioactivity Center, Department of Physics. Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA (United States)
Publication Date:
Nov 15, 1964
Product Type:
Conference
Report Number:
IAEA-SM-52/72
Resource Relation:
Conference: Symposium on the Assessment of Radioactive Body Burdens, Heidelberg (Germany), 11-16 May 1964; Other Information: 22 refs., 11 figs., 6 tabs.; Related Information: In: Assessment of Radioactivity in Man. Vol. II. Proceedings of the Symposium on the Assessment of Radioactive Body Burdens| 671 p.
Subject:
63 RADIATION, THERMAL, AND OTHER ENVIRONMENTAL POLLUTANT EFFECTS ON LIVING ORGANISMS AND BIOLOGICAL MATERIALS; 61 RADIATION PROTECTION AND DOSIMETRY; BLOOD CHEMISTRY; DOSE-RESPONSE RELATIONSHIPS; LEAST SQUARE FIT; LYMPHOCYTES; QUALITATIVE CHEMICAL ANALYSIS; RADIATION DOSE UNITS; RADIATION DOSES; RADIUM 226; RADIUM 228; URINE; WHOLE-BODY COUNTING; X RADIATION
OSTI ID:
22200053
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: XA13M3259020876
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 225-251
Announcement Date:
Feb 27, 2014

Conference:

Citation Formats

Maletskos, C. J., Braun, A. G., Shanahan, M. M., and Evans, R. D. Quantitative Evaluation of Dose-Response Relationships in Human Beings with Skeletal Burdens of Radium-226 and Radium-228; Evaluation Quantitative de la Relation entre Dose et Reponse chez des Sujets Ayant une Charge Squelettique de Radium 226 et Radium 228; 041a 041e 041b 0414 ; Evaluacion Cuantitativa de las Relaciones Dosis-Respuesta en Seres Humanos con Cargas de Radio-226 y Radio-228 en el Esqueleto. IAEA: N. p., 1964. Web.
Maletskos, C. J., Braun, A. G., Shanahan, M. M., & Evans, R. D. Quantitative Evaluation of Dose-Response Relationships in Human Beings with Skeletal Burdens of Radium-226 and Radium-228; Evaluation Quantitative de la Relation entre Dose et Reponse chez des Sujets Ayant une Charge Squelettique de Radium 226 et Radium 228; 041a 041e 041b 0414 ; Evaluacion Cuantitativa de las Relaciones Dosis-Respuesta en Seres Humanos con Cargas de Radio-226 y Radio-228 en el Esqueleto. IAEA.
Maletskos, C. J., Braun, A. G., Shanahan, M. M., and Evans, R. D. 1964. "Quantitative Evaluation of Dose-Response Relationships in Human Beings with Skeletal Burdens of Radium-226 and Radium-228; Evaluation Quantitative de la Relation entre Dose et Reponse chez des Sujets Ayant une Charge Squelettique de Radium 226 et Radium 228; 041a 041e 041b 0414 ; Evaluacion Cuantitativa de las Relaciones Dosis-Respuesta en Seres Humanos con Cargas de Radio-226 y Radio-228 en el Esqueleto." IAEA.
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title = {Quantitative Evaluation of Dose-Response Relationships in Human Beings with Skeletal Burdens of Radium-226 and Radium-228; Evaluation Quantitative de la Relation entre Dose et Reponse chez des Sujets Ayant une Charge Squelettique de Radium 226 et Radium 228; 041a 041e 041b 0414 ; Evaluacion Cuantitativa de las Relaciones Dosis-Respuesta en Seres Humanos con Cargas de Radio-226 y Radio-228 en el Esqueleto}
author = {Maletskos, C. J., Braun, A. G., Shanahan, M. M., and Evans, R. D.}
abstractNote = {The 361 subjects with skeletal burdens of radium-226 and radium-228 studied in this laboratory now represent a large enough sample to allow the quantitative evaluation of the relationship between biological response and internal radiation dose. This report describes the procedures and preliminary results for such an analysis. The biological responses consist of a variety of-clinical results such as X-ray scores, tumours, fractures, urinalysis, haematology, blood chemistry, and protein electrophoresis. The internal radiation dose is calculated and expressed as the retained body burden in microcuries of minimum pure radium-226 equivalent (MPRE), cumulative rads, and cumulative rad-years. The first step in the analysis determines whether a relationship exists between a clinical parameter and the radiation dose. The determination is carried out by applying a contingency test, by means of which the actual data are compared with a postulated model of independence between the two variables. If no independence is found then some relationship is presumed to exist and a quantitative description of the dependence is obtained. Least-squares curve fitting procedures,are used to derive the coefficients and the, standard deviations of the coefficients of a power series. Such an expression provides an empirical quantitative description of the results along with a measure of their variability, is useful for impartial comparison with results from other laboratories, but implies no biophysical mechanism. The clinical results on these subjects are compared with results from control subjects with normal radium burdens, whether or not there is a dependence on radiation dose. Preliminary results indicate that the X-ray score shows the strongest and clearest correlation with internal radiation dose. There are definite indications of non-skeletal effects at higher burdens, particularly in lymphocyte count and sedimentation rate, which are similar to those obtained in the dog experiments at Utah. Further analysis is indicated. No clinically significant signs or symptoms are observed at MPRE < 0.5 {mu}c. In the region 10{sup -3} to 10{sup -1} {mu}c MPRE the clinical data are in the normal range. (author) [French] Les 361 sujets ayant une charge squelettique de radium 226 et radium 228, qui ont ete examines au laboratoire oue travaillent les auteurs, constituent actuellement un echantillon assez important pour permettre l'evaluation quantitative de la relation entre la reponse biologique et la dose due a la contamination interne. Les auteurs decrivent les methodes utilisees pour une telle analyse et les resultats obtenus. Les reponses biologiques consistent en une variete de resultats cliniques tels que les radiogrammes obtenus, les tumeurs, les fractures, les analyses d'urine, l'hematologie, la chimie du sang et l'electrophorese des proteines. La dose due a la contamination interne est calculee et exprimee par la charge corporelle retenue, en microcuries d'equivalent minimum de radium 226 pur, en rads cumulatifs et en rad-annees cumulatifs. Dans la premiere phase de l'analyse, on determine s'il existe une relation entre un parametre clinique et la dose. On fait cette determination en recourant a un test de-contingence, permettant de comparer les donnees reelles et un modele d'independance entre les deux variables que l'on considere comme possible. Si l'on trouve qu'il n'y a pas d'independance, on fait une hypothese relative a,la relation qui existe et on obtient une description quantitative de la dependance. On fait un ajustement par la methode des moindres carres pour calculer les coefficients et les ecarts types des coefficients d'un developpement en serie. Une telle expression fournit une description quantitative empirique des resultats en meme temps qu'une mesure de leur variabilite, elle est utile pour une comparaison impartiale avec les resultats des autres laboratoires, mais n'implique aucun mecanisme biophysique. Les auteurs ont compare les resultats cliniques obtenus sur ces sujets avec les resultats obtenus sur des sujets temoins ayant des charges normales de radium, qu'il y ait ou non variation en fonction de la dose. Les resultats preliminaires indiquent que les radiogrammes revelent la correlation la plus marquee avec la dose due a la contamination interne. Pour des charges elevees, on a releve des indications certaines d'effets sur des parties de l'organisme autres que le squelette, notamment sur le sang (numeration lymphocytaire et vitesse de sedimentation); ces effets sont semblables a ceux qui ont ete observes lors d'experiences faites sur des chiens dans l'Utah, Les auteurs estiment qu'il convient de poursuivre les analyses. Aucun signe ni symptome clinique important n'a ete observe pour un equivalent minimum de radium 226 pur inferieur a 0,5 {mu}c. Lorsque l'equivalent minimum de radium 226 pur se situe entre 10{sup -3} et 10{sup -1} {mu}c, les donnees cliniques ne depassent pas les limites de la normale. (author) [Spanish] El grupo de 361 sujetos con cargas de radio-226 y radio-228 en el esqueleto, estudiado por los autores, constituye una muestra suficientemente grande para permitir la evaluacion cuantitativa de las relaciones existentes entre la respuesta biologica y la dosis de irradiacion interna. En la memoria se describen los procedimientos de estudio aplicados y los resultados preliminares obtenidos. Las respuestas biologicas constan de una variedad de datos clinicos tales como cuadros radiograficos resultados de examenes de tumores y fracturas, analisis de orina, pruebas hematologicas y hematoquimicas y electroforesis de las proteinas. La dosis debida a la irradiacion interna se expresa por la carga corporal retenida en microcuries de quivalente minimo de radio-226 puro en rads acumulativos y en rad-aflos acumulativos. El primer paso del analisis consiste en comprobar si existe o no alguna relacion entre un parametro clinico dado y la dosis de irradiacion. Esta determinacion se efectua recurriendo a una prueba de contingencia, que permite comparar los datos efectivos con un modelo de independencia entre ambas variables, que se considera posible. Si no se comprueba tal independencia, se da por sentado que existe una relacion y se obtiene una descripcion cuantitativa de la ley de dependencia. Se aplican procedimientos de ajuste por cuadrados minimos a fin de deducir los coeficientes y las desviaciones standard de los,coeficientes de un desarrollo en serie. Tal expresion proporciona una descripcion cuantitativa de caracter empirico de los resultados, asi como una medida de su variabilidad, y sirve para comparar objetivamente los resultados con los obtenidos en otros laboratorios, pero no supone la intervencion de mecanismos biofisicos. Los resultados del examen clinico de estos sujetos se comparan con los datos obtenidos en testigos con cargas normales de radio, haya o no relacion de dependencia con la dosis de irradiacion. Los resultados preliminares indican que los cuadros radiograficos son los que presentan una correlacion acusada y neta con la dosis de irradiacion interna. Hay claros indicios de efectos fuera del esqueleto para cargas'mas elevadas, sobre todo en el recuento de linfocitos y en la velocidad de sedimentacion, que son analogos a los obtenidos en los experimentos realizados con perros en Utah. Se indican otros resultados de los analisis. Para un equivalente minimo de radio-226 puro < 0,5 {mu}c no se observan senales o sintomas clinicos significativos. En el intervalo de 10{sup 3} a 10{sup -1} {mu}c, los datos clinicos presentan valores normales. (author) [Russian] V rezul'tate issledovanija 361 pacienta, v kostjah skeleta kotoryh soderzhitsja radij-226 i radij-228, poluchen dostatochnyj material, pozvoljajushhij poluchit' kolichestvennuju ocenku vzaimosvjazi mezhdu biologicheskoj reakciej i dozoj vnutrennego obluchenija. Daetsja opisanie metodiki i privodjatsja predvaritel'nye rezul'taty dlja podobnogo analiza. Biologicheskie izmenenija byli izucheny na osnove dannyh klinicheskih obsledovanij, takih kak: rentgenoskopija, obsledovanie opuholej, perelomov, analizy mochi, gematologicheskie izmenenija, himicheskij analiz krovi i jelektroforez belkov. Doza vnutrennego obluchenija podschityvaetsja i vyrazhaetsja v sledujushhih edinicah; mikrokjuri jekvivalenta minimal'no chistogo radija-226 (MPRE) dlja podscheta sodeozhanija radioaktivnosti, zaderzhannoj v organizme, kumuljativnye rady i kumuljativnye rady-gody. Na pervom jetape analiza opredeljajut, sushhestvuet li svjaz' mezhdu kakim-libo klinicheskim parametrom i dozoj radiacii. Jeto opredelenie provoditsja pri pomoshhi sluchajnogo analiza, na osnovanii kotorogo fakticheskie dannye sravnivajutsja s zaranee sostavlennoj model'ju nezavisimosti mezhdu jetimi dvumja peremennymi. Esli nezavisimost' ne obnaruzhivaetsja, to dopuskaetsja sushhestvovanie nekotoroj svjazi i poluchajut kolichestvennuju harakteristiku jetoj zavisimosti. Dlja vyvedenija kojefficientov i standartnyh otklonenij ot jetih kojefficientov stepennogo rjada primenjaetsja metod krivoj naimen'shih kvadratov. Podobnoe vyrazhenie daet impericheskuju kolichestvennuju harakteristiku rezul'tatov narjadu so stepen'ju ih izmenchivosti, ono prigodno dlja provedenija bespristrastnogo sravnenija s rezul'tatami drugih laboratorij, no ne oznachaet nikakogo biofizicheskogo mehanizma. S cel'ju orpedelenija zavisimosti dozy ot obluchenija klinicheskie dannye, poluchennye u jetih pacientov,sravnivajutsja s dannymi, poluchennymi u zdorovyh ljudej s normal'nym soderzhaniem radija. Predvaritel'nye rezul'taty pokazyvajut, chto opredelenie dozy rentgenovskogo izluchenija demonstriruet jasno vyrazhennoe sootnoshenie s dozoj vnutrennego obluchenija . Polucheny opredelennye dannye o porazhenii drugih uchastkov, krome kostnoj tkani, pri vysokom soderzhanii izotopov v organizme, osobenno dannye o chisle limfocitov i skorosti osedanija jeritrocitov, chto sovpadaet s dannymi, poluchennymi na sobakah v laboratorii v Jute. Neobhodimy dal'nejshie issledovanija. Pri MPRE menee 0,5 mkkjuri ne obnaruzheno klinicheski dostovernyh priznakov ili simptomov. V predelah ot 10{sup -3} do 10{sup -1} mkkjuri MPRE klinicheskie dannye normal'ny. (author)}
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