ПРОГРАМА ДЛЯ РОЗРАХУНКУ ПАРАМЕТРІВ КІНЕТИКИ ¹³⁷Cs
В ОРГАНІЗМІ ЩУРІВ ТА ДОЗ ОПРОМІНЕННЯ ОРГАНІВ І ТКАНИН

 

В.І. Пастушенко, М.В. Найчук, А.І. Липська, І.П. Дрозд

 

Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ

Важливим і актуальним напрямком експериментальних радіобіологічних досліджень є дозиметричне та програмно-математичне моделювання. Для коректного трактування радіогенних порушень в організмі за надходження ¹³⁷Cs необхідно знати дози, поглинені безпосередньо у кожному органі, та динаміку їх формування. Для описування кінетики цезію в організмі тварин нами пропонується

побудована на основі теорії камерних моделей багатокамерна модель метаболізму, яка враховує функціональні особливості органів, тканин і транспортної рідини (крові). При цьому кінетика радіонукліду описується системою диференційних рівнянь (СДР) першого порядку, складених на основі балансу активностей у камерах.

де: Λ – матриця системи, недіагональними елементами якої є константи переходу радіонукліду між камерами (λ_ij);  – вектор, компоненти якого описують вміст радіонукліду в органах.

СДР розв’язували методом Рунге-Кутти використовуючи вбудованау функцію ode45 в середовищі MATLAB. Ця функція дозволяє розв’язати задану СДР шляхом послідовних наближень із заданим вектором початкових значень на заданому діапазоні відліків. Вона була обрана як найоптимальніша для даної задачі, оскільки дозволяє найшвидше і найточніше розв’язати поставлену задачу.

Поглинену дозу в органі чи тканині визначали за виразом

D= 1,6·10^-13 ·E_ef · C₀ ·t,

де E_ef – ефективна енергія; C₀ ·t – кількість розпадів за час t, що являє собою значення інтегралу під кривою активності поділене на середньоінтегральну масу органу за цей час; 1,6·10^-13 – перевідний коефіцієнт (кількість Дж в 1 МеВ).

 

Блок-схема повного коду програми:

 

Застосування розробленої програми суттєво підвищує експресність, точність і достовірність визначення доз внутрішнього опромінення, що дозволить коректно трактувати радіобіологічні залежності “доза-ефект”.