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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Experimental approach to clarify mechanism on internal exposures due to inhalation of radioactive materials

Research Project

Project/Area Number 20H00556
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

床次 眞司  弘前大学, 被ばく医療総合研究所, 教授 (80247254)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 細田 正洋  弘前大学, 保健学研究科, 教授 (30457832)
小山内 暢  弘前大学, 保健学研究科, 助教 (40514138)
大森 康孝  弘前大学, 被ばく医療総合研究所, 准教授 (70637602)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords放射線被ばく / 内部被ばく / 呼吸気道モデル / 放射性エアロゾル / 粒径分布
Outline of Annual Research Achievements

放射線内部被ばくの環境を明らかにするための実環境における放射性微粒子データの取得、およびコンピュータ断層撮影像(CTデータ)から呼吸気道の形態学的情報の取得をした。
実環境における放射性微粒子データの取得では、エアロゾルモニタを用いてナノ・メートルサイズからマイクロ・メートルサイズの微粒子の粒径分布を測定するとともに、放射性微粒子の放射能中央径を評価した。測定地点は北海道、青森県、福島県、鹿児島県、沖縄県とし、道路上、海岸、森林、観光用洞窟、活火山近傍、温泉など様々な環境で測定を行った。これらの測定地点では、放射能中央径は20 nmから300 nmの範囲であった。粒径分布は概ね2峰性を示したが、海岸や、内陸地点でも降雨後は1峰性の分布を示した。降雨後については、ウォッシュアウト効果により10 nmオーダーの微粒子が除去された結果、約200 nmの放射能中央径となる1峰性の粒径分布になったと考えられた。
呼吸気道形状に関する評価では、前年度に引き続き、弘前大学附属病院の協力によりCTデータを取得し、呼吸気道の形状を特徴づける気管の断面積や分岐角等を画像から計測した。解析対象は、11歳から82歳の男女86例(男36例、女50例)であった。断面積については、男女間では大きな差は概ね認められなかったが、放射線防護委員会が採用する呼吸気道モデルと比較して日本人の気管の断面積は大きい傾向にあった。分岐角については、男女間で明らかな差は認められなかった。解析結果の信頼性を確保するために3名が同じCTデータを用いて解析し統計分析した結果、有意な差を認めなかった。以上の結果を踏まえ今までに取得した呼吸気道の形態学的情報を基に、3Dプリンタを用いて呼吸気道の模型を試作した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実環境における放射性微粒子データの取得では、前年度から調査地点数を拡大させ、北海道から沖縄県までの大規模都市圏、小規模都市圏、海岸、山間部、活火山近傍、温泉など日本の地理的特徴を踏まえて微粒子の粒径分布を取得し、放射能中央径を評価するなど、計画通りに研究が進捗していると評価できる。呼吸気道形状の分析では、新型コロナ感染症の終息に伴い症例数を前年度の16例から86例へ大幅に増やすことができ、呼吸気道の模型を試作することができた。

Strategy for Future Research Activity

実環境で取得した放射性微粒子のデータセットを基に、物理学的線量評価モデルを用いて線量換算係数を算出し、日本の特徴的な地理的環境による線量換算係数の分布を評価する。また、病院の協力を得て呼吸気道の形態学的情報の取得を継続するとともに、呼吸気道の模型を曝露装置内で放射性微粒子に曝露させ、呼吸気道の形状が放射性微粒子の気道内への沈着に与える影響を実験的、モデル計算的に明らかにする。

  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 6 results)

  • [Int'l Joint Research] インドネシア国家研究革新庁/ディポネゴロ大学(インドネシア)

    • Country Name
      INDONESIA
    • Counterpart Institution
      インドネシア国家研究革新庁/ディポネゴロ大学
  • [Int'l Joint Research] Kasetsart University(タイ)

    • Country Name
      THAILAND
    • Counterpart Institution
      Kasetsart University
  • [Journal Article] Estimation of Ambient Dose Equivalent Rate Distribution Map Using Walking Survey Technique in Hirosaki City, Aomori, Japan2023

    • Author(s)
      Poltabtim Worawat、Musikawan Saowarak、Thumwong Arkarapol、Omori Yasutaka、Kranrod Chutima、Hosoda Masahiro、Saenboonruang Kiadtisak、Tokonami Shinji
    • Journal Title

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      Volume: 20 Pages: 2657~2657

    • DOI

      10.3390/ijerph20032657

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Detection of biological responses to low-dose radiation in humans2022

    • Author(s)
      Yamaguchi Masaru、Tatara Yota、Nugraha Eka Djatnika、Ramadhani Dwi、Tamakuma Yuki、Sato Yoshiaki、Miura Tomisato、Hosoda Masahiro、Yoshinaga Shinji、Syaifudin Mukh、Kashiwakura Ikuo、Tokonami Shinji
    • Journal Title

      Free Radical Biology and Medicine

      Volume: 184 Pages: 196~207

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2022.04.006

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Serum Proteomic and Oxidative Modification Profiling in Mice Exposed to Total Body X-Irradiation2022

    • Author(s)
      Yamaguchi Masaru、Tatara Yota、Nugraha Eka Djatnika、Sato Yoshiaki、Miura Tomisato、Hosoda Masahiro、Syaifudin Mukh、Tokonami Shinji、Kashiwakura Ikuo
    • Journal Title

      Antioxidants

      Volume: 11 Pages: 1710~1710

    • DOI

      10.3390/antiox11091710

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Oxidative Modification Status of Human Serum Albumin Caused by Chronic Low-Dose Radiation Exposure in Mamuju, Sulawesi, Indonesia2022

    • Author(s)
      Yamaguchi Masaru、Tatara Yota、Nugraha Eka Djatnika、Tamakuma Yuki、Sato Yoshiaki、Miura Tomisato、Hosoda Masahiro、Yoshinaga Shinji、Syaifudin Mukh、Tokonami Shinji、Kashiwakura Ikuo
    • Journal Title

      Antioxidants

      Volume: 11 Pages: 2384~2384

    • DOI

      10.3390/antiox11122384

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] What can we learn from HBRA studies? ~Radiological aspects in varius HBRAs~2023

    • Author(s)
      S. Tokonami
    • Organizer
      The 7th International Symposium of the Network-type Joint Usage/Research Center for Radiation Disaster Medical Science
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Up-to-date dose conversion factors for radon isotopes and their historical overview2022

    • Author(s)
      S. Tokonami
    • Organizer
      The 10th International Conference on High Level Environmental Radiation Areas
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Radiation exposure situation in Indonesia2022

    • Author(s)
      S. Tokonami
    • Organizer
      Seminar on Radiation and Human Health
    • Invited
  • [Presentation] Radiation exposure situation in Indonesia2022

    • Author(s)
      S. Tokonami
    • Organizer
      Seminar on Optimization of Radiation Protection in the Archipelago
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Radiological aspects in HBRA -India, China and Indonesia2022

    • Author(s)
      S. Tokonami
    • Organizer
      Bilateral Workshop on Radiation Safety and Radiation Protection
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Updates of dose conversion factors for radon isotopes (222Rn & 220Rn) and their historical overview2022

    • Author(s)
      S. Tokonami
    • Organizer
      The International Conference on Nuclear Science Technology and Application
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Site-specific dose conversion factors for radon progeny based on actual aerosol size distributions at various environments2022

    • Author(s)
      Y. Tamakuma, M. Kiso, A. Sampei, H. Hashimoto, C. Kranrod, M. Hosoda, S. Ooka, M. Furukawa, S. Tokonami
    • Organizer
      The 10th International Conference on High Level Environmental Radiation Areas
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Japanese respiratory airway model to refine inhalation exposure dose assessment2022

    • Author(s)
      A. Sampei, M. Kiso, H. Hashimoto, Y. Omori, T. Morita, M. Osanai, M. Hosoda, Y. Saito, S. Kakeda, S. Tokonami
    • Organizer
      VIII Terrestrial Radioisotopes in Environment. International Conference on Environmental Protection
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Activity-weighted particle size distributions of radon and thoron progeny aerosols in the atmosphere2022

    • Author(s)
      M. Kiso, A. Sampei, C. Kranrod, E.D. Nugraha, O.B. Modibo, H. Hashimoto, Y. Oda, Y. Omori, M. Hosoda, S. Tokonami
    • Organizer
      VIII Terrestrial Radioisotopes in Environment. International Conference on Environmental Protection
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 吸入摂取による被ばく線量評価の精緻化を目指した日本人に適合する呼吸気道モデルの構築2022

    • Author(s)
      三瓶葵, 木曽水稀, 橋本啓来, 大森康孝, 森田竹史, 小山内暢, 掛端伸也, 細田正洋, 齋藤陽子, 掛田伸吾, 床次眞司
    • Organizer
      第4回日本保健物理学会・日本放射線安全管理学会合同大会
  • [Presentation] 様々な環境における大気浮遊エアロゾルの性状と挙動2022

    • Author(s)
      木曽水稀, 三瓶葵, 橋本啓来, 織田侑樹, 古川雅英, 真田哲也, チュティマ・クランロッド, 大森康孝, 細田正洋, 床次眞司
    • Organizer
      第4回日本保健物理学会・日本放射線安全管理学会合同大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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