Lung Deposition Models for Exposure and Risk assessment

Författare:

  • Christian Lejon

Publiceringsdatum: 2019-04-12

Rapportnummer: FOI-R--4753--SE

Sidor: 22

Skriven på: Engelska

Forskningsområde:

  • CBRN-frågor

Nyckelord:

  • Lungdepositionsmodeller
  • aerosol

Sammanfattning

modelleringssystem för hotbilder där människor exponeras för ett CBRN-ämne inom vilket en lungdepositionsmodell ska implementeras. I detta arbete kartläggs för- och nackdelar med olika existerande lungdepositionsmodeller och redogörs för tillämpningsområden med avseende på användning i det övergripande modelleringssystemet. I kedjan Exponering - Dos - Respons reflekterar dosmängden deponerade partiklar i lungan. Modellen bör uppskatta deponering i lungan som funktion av partikelstorlekar samt även beskriva hur depositionen är distribuerad i andningssystemet, då båda dessa faktorer kan påverka de medicinska följderna av exponeringen. Det bör även finnas ett solitt ramverk kopplat till modellen som beskriver toxisk verkan av den deponerande mängden. Den tillgängliga exponeringsarean för hud är ca 1,5 - 2,0 m2, mag- och tarmkanalen utgör ca 200 m2 och lungorna ca 140 m2. Eftersom partiklar snarare inhaleras än sväljs, utgör lungorna den mest kritiska exponeringsvägen. Vuxna människor andas in över 10 000 liter luft per dygn, vilket ger upphov till en potentiellt hög exponering via lungorna. För att kunna prediktera effekterna från en given aerosol är det således av yttersta vikt att bedöma deponerad mängd i luftvägarna. Tänkta scenarier för bildande av partikulär aerosol kan vara vid brand, läckande tank eller en härdsmälta. Det kan också vara ett avsiktligt spridande av ett CBRN-ämne genom luftburen aerosol, även om det är mindre vanligt. Baserat på den genomsökta litteraturen visar det sig att vilken som är den mest lämpliga modellen beror på aerosolen i fråga. I korthet: aerosoler som bär radioaktiv isotop modelleras bra med ICRP:s modell, nanopartiklar (vare sig de är radioaktiva eller inte) med NCRP:s modell, farmaceutiska aerosoler med MCNP-modellen och för detaljerad forskning finns flera alternativ att bygga på.

Dela sidan