Модельные подходы к верификации параметров процесса радиационной стерилизации костных имплантатов

С использованием программного пакета GEANT4 осуществлено моделирование процесса радиационной стерилизации костных образцов для двух наиболее распространенных источников – потока гамма-квантов и ускоренных электронов. Показано, что при стерилизации гамма-квантами даже при малой исходной энергии потока (0,5 МэВ) имеет место высокая степень равномерности распределения величины поглощенной дозы, а как следствие – равномерность получаемого стерилизующего воздействия. При такой же энергии пучка ускоренных электронов основная часть поглощенной дозы приходится на поверхностную область. Увеличение энергии пучка электронов до 3 МэВ позволяет получить более равномерное распределение величины поглощенной дозы по объему костного фрагмента, а применение двустороннего облучения обеспечивает эффективное стерилизующее воздействие даже на центральную область имплантата. Полученные результаты позволили выявить закономерности формирования картины распределения величины поглощенной дозы в зависимости от параметров электронного пучка, условий и геометрии процесса облучения и выработать на этой основе практические рекомендации по оптимизации режимов радиационной обработки костного имплантата с использованием быстрых электронов. Это позволит обеспечить равномерную обработку костных фрагментов с размерами, характерными для применения в костной пластике.