引言
由于核能生产、铀矿开采以及相关技术应用的扩展，每年向环境排放的放射性核素量持续上升（Kamboj, 2019）。因此，栖息在核设施附近区域的人类以外的生物种群长期暴露于低剂量电离辐射中（?uji?和Dragovi?, 2018; Stark等, 2017）。在发生重大核事故时，这种暴露可能变为急性照射，对当地野生动物种群产生显著的生物学效应（Lerebours等, 2018; Teien等, 2023）。
为评估辐射对人类以外物种的影响，国际放射防护委员会（ICRP）于2003年发布了第91号出版物，建立了评估电离辐射对人类以外生物影响的基本框架（ICRP, 2003）。此后，ICRP通过一系列出版物不断完善该框架，引入了参考动植物（RAPs）的概念（ICRP, 2008）、转移参数（ICRP, 2009）、不同暴露情境下的保护框架（ICRP, 2014）、剂量系数（DCs）（ICRP, 2017）以及参考动植物的辐射权重因子（ICRP, 2021）（ICRP, 2008a; ICRP, 2009a; ICRP, 2014; ICRP, 2017; ICRP, 2021）。
然而，目前的ICRP剂量学框架存在两个根本性局限。首先，参考动植物（RAPs）采用高度简化的椭球体几何形状表示，其内部器官被建模为同心壳层或均质填充体，无法捕捉实际器官的不规则形态和空间排列——这对于估算低穿透力辐射的器官特异性自屏蔽效应和能量沉积尤为关键（ICRP, 2008a）。其次，陆生哺乳动物的RAPs仅包含两类：一个约700公斤的"大型哺乳动物"（代表牛/鹿）和一个约1公斤的"小型哺乳动物"（代表啮齿类动物）。这种粗略的分类使得中等体型哺乳动物（例如10–30公斤的犬科动物）处于明显的空白区域，缺乏参考模型——然而许多受污染地区自由活动的野生动物恰恰普遍属于这一体型范围。当应用于以异质性污染、复杂地形和物种特异性行为为特征的现实环境时，这些几何简化及分类空白会共同给器官水平剂量估算引入显著的不确定性或系统性偏差（Stark等, 2017; Hinton等, 2024）。Pentreath等（2015）因此强调，ICRP框架的有意义应用需要对与生态终点最相关的特定器官和生命周期阶段进行剂量评估。这要求开发高保真、解剖学逼真的幻影模型，该模型应保持器官水平细节，并适应物种特异性和姿势特异的暴露条件。
已开发了多个用于核医学内照射剂量学的犬类计算模型，包括基于NURBS曲面、经体素化处理后用于EGSnrc输运计算的UF混合模型（约26公斤，猎犬杂交种），以及采用NURBS构建并在GEANT4中实现的RADAR比格犬模型（约8–9公斤）（Padilla等, 2008; Stabin等, 2015）。近期，针对人类以外生物剂量学开发了一个10公斤中华田园犬的网格类型模型，但其计算仅限于均匀源分布下的内部光子和电子SAF，未考虑外部照射几何（Xu等, 2026）。迄今为止，尚无任何解剖学逼真的犬模型被应用于代表环境污染场景（如铀矿开采地区所遇到的情形）的姿势和几何特异性外部剂量系数计算。
中国南方铀矿开采地区是这些ICRP局限性的典型实例（Li等, 2024）。自由活动的中华田园犬——在该地区数量众多，经常穿越受污染土壤、尾矿堆和采矿结构——通过外部照射和内部摄入长期暴露于环境放射性核素中。它们的体重（约15公斤）恰好处于ICRP大型和小型哺乳动物RAPs所遗留的中等体型空白范围内。此外，它们特有的品种解剖结构和自然行为（站立、俯卧、挖掘）与参考模型假设的理想化几何形状和姿势存在显著差异，并与斜坡地形和异质性污染等非理想照射几何强烈相互作用。传统的风格化或体素基幻影模型，虽然比椭球体RAPs更为详细，但仍缺乏适应此类姿势和地形依赖变异的灵活性，可能导致器官水平剂量的显著低估或高估——正如近期灵长类动物研究所揭示的，站立姿势比更自然的接地姿势导致剂量高估最多达13倍（Jung等, 2025）。
在本研究中，我们基于造影增强CT数据，开发了一个成年雄性中华田园犬（15公斤）的网格类型模型。利用PHITS蒙特卡洛程序，我们在自辐照和交叉辐照条件下，计算了均匀分布内部源的光子和电子的吸收份额（AF）和比吸收份额（SAF），并在三种代表性暴露场景下推导了关键铀系放射性核素（226Ra、214Pb、214Bi和214Po）以及天然放射性核素40K的外部剂量系数（DC）：分别是地面表面污染（动物呈站立和俯卧姿势）以及来自垂直矿壁的侧向照射。这些计算旨在量化器官几何、体位姿势和源分布对器官水平剂量估算的影响程度，从而为评估异质铀矿环境中自由活动犬科动物的辐射风险提供更可靠的基础。
