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9rnsr / FlexID

内部被ばく線量評価コードFlexID (Flexible code for Internal Dosimetry)
MIT License
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インプットの書式に関する改善案 #34

Closed 9rnsr closed 3 weeks ago

9rnsr commented 1 month ago

現状のインプットの書式における課題は以下の通り。

  1. 親核種からの流入割合に-1.0を指定する、といった、コードの都合で定数を指定させるところが少なくない。
  2. コンパートメント間のの表現に番号を使っており、入力ミスが起きやすい。

1.については空欄や-などの数値ではない文字列を入力させ、インプットを読み込んだ段階で適切な数値をFlexID内部で設定すればよい。

2.については流入元コンパートメントを名前で指定させればよいが、この際より良いインプットのイメージを模索してみる。

9rnsr commented 1 month ago

案1：既存のSr-90_ing-Other.inpから、接続関係の指定に使用している番号列をコンパートメント名に置き換え、また１列目の番号割り当て列は不要になるため削除する。

# Nuclide | Intake route                         | Ramd           | DecayRate
#---------+--------------------------------------+----------------+---------------
  Sr-90    Ingestion:Other                         6.596156E-05     0.0
#
#----------------------------------------| Inflow  -------------------------| S-Coefficient
# Compartment       Func   BioDecay      | Compartment             Rate     | Source Region
#------------------+-----+---------------+----------------------+-----------+---------------
  input              inp      ---          ---                     ---        ---
  Oralcavity         acc   7200.0          input                 100.0        O-cavity
  Oesophagus-F       acc  12343.0          Oralcavity             90.0        Oesophagus-f
  Oesophagus-S       acc   2160.0          Oralcavity             10.0        Oesophagus-s
  St-con             acc     20.57         Oesophagus-F          100.0        St-cont
                                           Oesophagus-S          100.0
  SI-con             acc      8.0          St-con                100.0        SI-cont
  RC-con             acc      2.0          SI-con                 75.0        RC-cont
                                           Blood1                  3.4981
  LC-con             acc      2.0          RC-con                100.0        LC-cont
  RS-con             acc      2.0          LC-con                100.0        RS-cont
  Faeces             exc      ---          RS-con                100.0        ---
  Blood1             acc     15.008        SI-con                 25.0        Blood
                                           ST0                   100.0
                                           ST1                   100.0
                                           ST2                   100.0
                                           C-bone-S               83.2853
                                           Noch-C-bone-V         100.0
                                           T-bone-S               83.2853
                                           Noch-T-bone-V         100.0
  ST0                acc      2.5          Blood1                 49.9733     Other
  ST1                acc      0.116        Blood1                  9.9947     Other
  ST2                acc      0.00038      Blood1                  0.02       Other
  C-bone-S           acc      0.694        Blood1                 11.1274     C-bone-S
                                           Exch-C-bone-V          50.0
  Exch-C-bone-V      acc      0.0086       C-bone-S               16.7147     C-bone-V
  Noch-C-bone-V      acc      8.21E-5      Exch-C-bone-V          50.0        C-bone-V
  T-bone-S           acc      0.694        Blood1                 13.8593     T-bone-S
                                           Exch-T-bone-V          50.0
  Exch-T-bone-V      acc      0.0086       T-bone-S               16.7147     T-bone-V
  Noch-T-bone-V      acc      4.93E-4      Exch-T-bone-V          50.0        T-bone-V
  UB-con             acc     12.0          Blood1                 11.5272     UB-cont
  Urine              exc      ---          UB-con                100.0        ---
cont

# Nuclide | Intake route                         | Ramd           | DecayRate
#---------+--------------------------------------+----------------+---------------
  Y-90      Ingestion                              2.595247E-01     1.0
#
#----------------------------------------| Inflow  -------------------------| S-Coefficient
# Compartment       Func   BioDecay      | Compartment             Rate     | Source Region
#------------------+-----+---------------+----------------------+-----------+---------------
  input              inp      ---          ---                     ---        ---
  Oralcavity         acc   7200.0          Oralcavity/Sr-90        ---        O-cavity
  Oesophagus-F       acc  12343.0          Oralcavity             90.0        Oesophagus-f
                                           Oesophagus-F/Sr-90      ---
  Oesophagus-S       acc   2160.0          Oralcavity             10.0        Oesophagus-s
                                           Oesophagus-S/Sr-90      ---
  St-con             acc     20.57         Oesophagus-F          100.0        St-cont
                                           Oesophagus-S          100.0
                                           Oesophagus-F/Sr-90      ---
  SI-con             acc      6.0006       St-con                100.0        SI-cont
                                           Blood1                  1.0
                                           Liver0                  9.9784
                                           St-con/Sr-90            ---

親核種のコンパートメントの流入については、compartment-name/nuclideという名前指定にしている。

9rnsr commented 1 month ago

案2：線源領域の列位置を移動してみる。

# Nuclide | Intake route                         | Ramd           | DecayRate
#---------+--------------------------------------+----------------+---------------
  Sr-90    Ingestion:Other                         6.596156E-05     0.0
#
#----------------------------------------| S-Coefficient | Inflow  -------------------------
# Compartment       Func   BioDecay      | Source Region | Compartment             Rate     
#------------------+-----+---------------+---------------+----------------------+-----------
  input              inp      ---          ---             ---                     ---      
  Oralcavity         acc   7200.0          O-cavity        input                 100.0      
  Oesophagus-F       acc  12343.0          Oesophagus-f    Oralcavity             90.0      
  Oesophagus-S       acc   2160.0          Oesophagus-s    Oralcavity             10.0      
  St-con             acc     20.57         St-cont         Oesophagus-F          100.0      
                                                           Oesophagus-S          100.0      
  SI-con             acc      8.0          SI-cont         St-con                100.0      
  RC-con             acc      2.0          RC-cont         SI-con                 75.0      
                                                           Blood1                  3.4981   
# Nuclide | Intake route                         | Ramd           | DecayRate
#---------+--------------------------------------+----------------+---------------
  Sr-90    Ingestion:Other                         6.596156E-05     0.0
#
# S-Coefficient |----------------------------------------| Inflow  -------------------------
# Source Region | Compartment       Func   BioDecay      | Compartment             Rate     
#---------------+------------------+-----+---------------+----------------------+-----------
  ---             input              inp      ---          ---                     ---      
  O-cavity        Oralcavity         acc   7200.0          input                 100.0      
  Oesophagus-f    Oesophagus-F       acc  12343.0          Oralcavity             90.0      
  Oesophagus-s    Oesophagus-S       acc   2160.0          Oralcavity             10.0      
  St-cont         St-con             acc     20.57         Oesophagus-F          100.0      
                                                           Oesophagus-S          100.0      
  SI-cont         SI-con             acc      8.0          St-con                100.0      
  RC-cont         RC-con             acc      2.0          SI-con                 75.0      
                                                           Blood1                  3.4981
9rnsr commented 1 month ago

案3：流入先と流入元を別行に書いてみる。実は改善案を考え始めた時最初にイメージしてたのがこれだが、実際にサンプル作ってみるとあまりにも見づらい…

# Nuclide | Intake route                         | Ramd           | DecayRate
#---------+--------------------------------------+----------------+---------------
  Sr-90    Ingestion:Other                         6.596156E-05     0.0
#
#---------------|----------------------------------------| --------
# S-Coefficient | Compartment       Func   BioDecay      | Inflow
# Source Region    <-- Inflow                            |  Rate
#---------------+------------------+-----+---------------+---------
  ---             input              inp      ---          ---     
  O-cavity        Oralcavity         acc   7200.0         ---------
                   <-- input                              100.0    
  Oesophagus-f    Oesophagus-F       acc  12343.0         ---------
                   <-- Oralcavity                          90.0    
  Oesophagus-s    Oesophagus-S       acc   2160.0         ---------
                   <-- Oralcavity                          10.0    
  St-cont         St-con             acc     20.57        ---------
                   <-- Oesophagus-F                       100.0    
                   <-- Oesophagus-S                       100.0
9rnsr commented 1 month ago

案4：いっそ流入元を左端に持ってくる。ICRP Publ.では移行係数の表がFrom → Toで書かれているのでそれに似せるつもりで。

# Nuclide | Intake route                         | Ramd           | DecayRate
#---------+--------------------------------------+----------------+---------------
  Sr-90    Ingestion:Other                         6.596156E-05     0.0
#
# ---------------------------------|----------------------------------------| S-Coefficient 
  InflowCompartment     InflowRate   Compartment       Func   BioDecay        SourceRegion 
#----------------------+-----------+------------------+-----+---------------+---------------
  ---                     ---        input              inp      ---          ---           
  input                 100.0        Oralcavity         acc   7200.0          O-cavity      
  Oralcavity             90.0        Oesophagus-F       acc  12343.0          Oesophagus-f  
  Oralcavity             10.0        Oesophagus-S       acc   2160.0          Oesophagus-s  
  Oesophagus-F          100.0        St-con             acc     20.57         St-cont       
  Oesophagus-S          100.0                                                               
  St-con                100.0        SI-con             acc      8.0          SI-cont       
  SI-con                 75.0        RC-con             acc      2.0          RC-cont       
  Blood1                  3.4981

あと列ヘッダもインプットの一部にし、これの順序に従って各列を読み込む、というのも考えた。要するに各列の並びを 任意に入れ替えられるようにする。

9rnsr commented 1 month ago

案5：コンパートメントの定義と、コンパートメントの接続の定義を分けることを思いついた。それぞれはセクションとして定義し、セクションの開始は[～]という表記を使う（PHITSコードのインプットに似ている）

# インプットのタイトルを指定する。
[Title]
Sr-90 Ingestion:Other

# 核種を定義する
[Nuclides]
#---------+----------------+---------------
# Nuclide | Ramd           | DecayRate
#---------+----------------+---------------
  Sr-90     6.596156E-05     0.0
  Y-90      2.595247E-01     1.0

[Sr-90:compartment]
#----------------------------------------| S-Coefficient 
  Compartment       Func   BioDecay      | SourceRegion 
#------------------+-----+---------------+---------------
  input              inp      ---          ---           
  Oralcavity         acc   7200.0          O-cavity      
  Oesophagus-F       acc  12343.0          Oesophagus-f  
  Oesophagus-S       acc   2160.0          Oesophagus-s  
  St-con             acc     20.57         St-cont       
  SI-con             acc      8.0          SI-cont       
  RC-con             acc      2.0          RC-cont       
  LC-con             acc      2.0          LC-cont       
  RS-con             acc      2.0          RS-cont       
  Blood1             acc     15.008        Blood         
  ST0                acc      2.5          Other         
  ST1                acc      0.116        Other         
  ST2                acc      0.00038      Other         
  C-bone-S           acc      0.694        C-bone-S      
  Exch-C-bone-V      acc      0.0086       C-bone-V      
  Noch-C-bone-V      acc      8.21E-5      C-bone-V      
  T-bone-S           acc      0.694        T-bone-S      
  Exch-T-bone-V      acc      0.0086       T-bone-V      
  Noch-T-bone-V      acc      4.93E-4      T-bone-V      
  UB-con             acc     12.0          UB-cont       
  Faeces             exc      ---          ---           
  Urine              exc      ---          ---           

[Sr-90:transfer]
# ---------------------------------|------------------
# InflowCompartment     InflowRate   Compartment      
#----------------------+-----------+------------------
  input                 100.0        Oralcavity       
  Oralcavity             90.0        Oesophagus-F     
  Oralcavity             10.0        Oesophagus-S     
  Oesophagus-F          100.0        St-con           
  Oesophagus-S          100.0        St-con           
  St-con                100.0        SI-con           
  SI-con                 75.0        RC-con           
  SI-con                 25.0        Blood1           
  RC-con                100.0        LC-con           
  LC-con                100.0        RS-con           
  RS-con                100.0        Faeces           
  UB-con                100.0        Urine            
  Blood1                 11.5272     UB-con           
  Blood1                  3.4981     RC-con           
  Blood1                 13.8593     T-bone-S         
  Blood1                 11.1274     C-bone-S         
  Blood1                 49.9733     ST0              
  Blood1                  9.9947     ST1              
  Blood1                  0.02       ST2              
  T-bone-S               83.2853     Blood1           
  T-bone-S               16.7147     Exch-T-bone-V    
  C-bone-S               83.2853     Blood1           
  C-bone-S               16.7147     Exch-C-bone-V    
  ST0                   100.0        Blood1           
  ST1                   100.0        Blood1           
  ST2                   100.0        Blood1           
  Exch-T-bone-V          50.0        T-bone-S         
  Exch-T-bone-V          50.0        Noch-T-bone-V    
  Exch-C-bone-V          50.0        C-bone-S         
  Exch-C-bone-V          50.0        Noch-C-bone-V    
  Noch-C-bone-V         100.0        Blood1           
  Noch-T-bone-V         100.0        Blood1           

[Y-90:compartment]
...

なかなかモダンな感じがする。

9rnsr commented 4 weeks ago

案5だが、コンパートメント間の移行割合(＝[Sr-90:transfer]のセクション)を、ICRPのデータと検証しやすいよう移行係数[d-1]で定義するよう変更するのもありかもしれない。

9rnsr commented 4 weeks ago

案5について関係者から良い改良だとの意見を頂いたため、実装する方向で進める。

Maron1224 commented 3 weeks ago

消化管、SI→Bloodの移行係数を追加し、参照したICRP Publ. No.等をコメントしています。 また、inputから口腔（Oralcavity）への瞬時の取り込みの移行係数はどのように記載しましょうか？ 同様に、吸入摂取では呼吸器各領域（ET1,ET2,BB,bb,AI）に（吸い込んで）瞬時に沈着する仮定となります。 まずは以下の新入力形式にて改良のテストを実行頂き、こちらの経口摂取（全ての形態）で旧入力データと同等の結果が出たら、吸入摂取も1ケース試した方が良さそうですね。呼吸器も網羅できますので。その際はまた相談しましょう。

[title]
Sr-90 Ingestion:Other

[nuclide]
# Nuclide | Ramd           | DecayRate
#---------+----------------+---------------
  Sr-90     6.596156E-05     0.0
  Y-90      2.595247E-01     1.0

[Sr-90:compartment]
#-----+------------------+ --------------| S-Coefficient
# Func| Compartment      | BioDecay[/d]  | Source Region
#-----+------------------+---------------+---------------
  inp   input                  0.0         -
  acc   Oralcavity          7200.0         O-cavity
  acc   Oesophagus-F       12343.0         Oesophagus-f
  acc   Oesophagus-S        2160.0         Oesophagus-s
  acc   St-con                20.57        St-cont
  acc   SI-con                 8.0         SI-cont
  acc   RC-con                 2.0         RC-cont
  acc   LC-con                 2.0         LC-cont
  acc   RS-con                 2.0         RS-cont
  exc   Faeces                 0.0         -
  acc   Blood1                15.008       Blood
  acc   ST0                    2.5         Other
  acc   ST1                    0.116       Other
  acc   ST2                    0.00038     Other
  acc   C-bone-S               0.694       C-bone-S
  acc   Exch-C-bone-V          0.0086      C-bone-V
  acc   Noch-C-bone-V          8.21E-5     C-bone-V
  acc   T-bone-S               0.694       T-bone-S
  acc   Exch-T-bone-V          0.0086      T-bone-V
  acc   Noch-T-bone-V          4.93E-4     T-bone-V
  acc   UB-con                12.0         UB-cont
  exc   Urine                  0.0         -

[Sr-90:transfer]
# -------------------------------------|--------------
# From              To                 | Coeff[/d] <-- InflowRate[%]
# -------------------------------------|--------------

# ICRP Publ. 130 Table 3.4 & footnote
  input             Oralcavity             0.0       # inputからOralcavityには瞬時に摂取される前提のため、どのように与えましょうか？
  Oralcavity        Oesophagus-F        6480.0       #
  Oralcavity        Oesophagus-S         720.0       #
  Oesophagus-F      St-con             12343.0       #
  Oesophagus-S      St-con              2160.0       #
  St-con            SI-con                20.57      #
  SI-con            RC-con                 6.0       #

# ICRP Publ. 134 Table 10.2 fA=0.25

  SI-con            Blood1                 2.0       # λ(SI->Blood)=fA*λ(SI->RC)/(1-fA)=0.25*6.0/(1.0-0.25)=2.0

  RC-con            LC-con                 2.0       #
  LC-con            RS-con                 2.0       #
  RS-con            Faeces                 2.0       #
  UB-con            Urine                 12.0       # ICRP Publ. 130 Para. 172

# ICRP Publ. 134 p.220
# Table 10.3. Transfer coefficients for systemic strontium.
  Blood1            UB-con               1.73        #  11.5272     
  Blood1            RC-con               0.525       #   3.4981     
  Blood1            T-bone-S             2.08        #  13.8593     
  Blood1            C-bone-S             1.67        #  11.1274     
  Blood1            ST0                  7.5         #  49.9733     
  Blood1            ST1                  1.5         #   9.9947     
  Blood1            ST2                  0.003       #   0.02       
  T-bone-S          Blood1               0.578       #  83.2853     
  T-bone-S          Exch-T-bone-V        0.116       #  16.7147     
  C-bone-S          Blood1               0.578       #  83.2853     
  C-bone-S          Exch-C-bone-V        0.116       #  16.7147     
  ST0               Blood1               2.50        # 100.0        
  ST1               Blood1               0.116       # 100.0        
  ST2               Blood1               0.00038     # 100.0        
  Exch-T-bone-V     Noch-T-bone-V        0.0043      #  50.0        
  Exch-T-bone-V     T-bone-S             0.0043      #  50.0        
  Exch-C-bone-V     C-bone-S             0.0043      #  50.0        
  Exch-C-bone-V     Noch-C-bone-V        0.0043      #  50.0        
  Noch-C-bone-V     Blood1               0.0000821   # 100.0        
  Noch-T-bone-V     Blood1               0.000493    # 100.0        

[Y-90:compartment]
#-----+------------------+ --------------| S-Coefficient
# Func| Compartment      | BioDecay[/d]  | Source Region
#-----+------------------+---------------+---------------
  inp   input                  0.0         -
  acc   Oralcavity          7200.0         O-cavity
  acc   Oesophagus-F       12343.0         Oesophagus-f
  acc   Oesophagus-S        2160.0         Oesophagus-s
  acc   St-con                20.57        St-cont
  acc   SI-con                 6.0006      SI-cont
  acc   RC-con                 2.0         RC-cont
  acc   LC-con                 2.0         LC-cont
  acc   RS-con                 2.0         RS-cont
  exc   Faeces                 0.0         -
  acc   Blood1                16.6         Blood
  acc   Blood2                 0.462       Blood
  acc   ST0                    0.231       Other
  acc   ST1                    0.0019      Other
  acc   Liver0                 0.2315      Liver
  acc   Liver1                 0.0019      Liver
  acc   Kidneys                0.0019      Kidneys
  acc   C-bone-S               1.232E-4    C-bone-S
  acc   C-bone-V               8.21E-5     C-bone-V
  acc   T-bone-S               7.4E-4      T-bone-S
  acc   T-bone-V               4.93E-4     T-bone-V
  acc   UB-con                12.0         UB-cont
  exc   Urine                  0.0         -

[Y-90:transfer]
# ---------------------------------------|--------------
# From                  To               | Coeff[/d] <-- InflowRate[%]
# ---------------------------------------|--------------
# from parent to progeny
  Sr-90/Oralcavity      Oralcavity           1.0   # todo: parent to progency coeff should be '-' ?
  Sr-90/Oesophagus-F    Oesophagus-F         1.0
  Sr-90/Oesophagus-S    Oesophagus-S         1.0
  Sr-90/St-con          St-con               1.0
  Sr-90/SI-con          SI-con               1.0
  Sr-90/RC-con          RC-con               1.0
  Sr-90/LC-con          LC-con               1.0
  Sr-90/RS-con          RS-con               1.0
  Sr-90/Faeces          Faeces               1.0
  Sr-90/Blood1          Blood1               1.0
  Sr-90/ST0             ST0                  1.0
  Sr-90/ST1             ST0                  1.0
  Sr-90/ST2             ST0                  1.0
  Sr-90/C-bone-S        C-bone-S             1.0
  Sr-90/Exch-C-bone-V   C-bone-V             1.0
  Sr-90/Noch-C-bone-V   C-bone-V             1.0
  Sr-90/T-bone-S        T-bone-S             1.0
  Sr-90/Exch-T-bone-V   T-bone-V             1.0
  Sr-90/Noch-T-bone-V   T-bone-V             1.0
  Sr-90/UB-con          UB-con               1.0
  Sr-90/Urine           Urine                1.0

# HATM ? 以下のデータを使用下さい。fAの相違によるSI-conからBlood1への移行係数以外は元素で変化しません。
# Oralcavity            Oesophagus-F        90.0       # todo rate
# Oralcavity            Oesophagus-S        10.0       # todo rate
# Oesophagus-F          St-con             100.0       # todo rate
# Oesophagus-S          St-con             100.0       # todo rate
# St-con                SI-con             100.0       # todo rate
# SI-con                RC-con              99.99      # todo rate
# RC-con                LC-con             100.0       # todo rate
# LC-con                RS-con             100.0       # todo rate
# RS-con                Faeces             100.0       # todo rate

# -------------------------------------|--------------
# From              To                 | Coeff[/d] <-- InflowRate[%]
# -------------------------------------|--------------

# ICRP Publ. 130 Table 3.4 & footnote
  Oralcavity            Oesophagus-F      6480.0       #
  Oralcavity            Oesophagus-S       720.0       #
  Oesophagus-F          St-con           12343.0       #
  Oesophagus-S          St-con            2160.0       #
  St-con                SI-con              20.57      #
  SI-con                RC-con               6.0       #

# ICRP Publ. 134 Table 11.2 fA=1.0E-04

  SI-con                Blood1               0.0006    # λ(SI->Blood)=fA*λ(SI->RC)/(1-fA)=1.0E-04*6.0/(1.0-1.0E-04)=0.0006

  RC-con                LC-con               2.0       #
  LC-con                RS-con               2.0       #
  RS-con                Faeces               2.0       #
  UB-con                Urine               12.0       # ICRP Publ. 130 Para. 172

# ICRP Publ.134 p.252
# Table 11.3. Parameter values in the systemic model for yttrium.
  Blood1                Blood2             0.498       #   3.0
  Blood1                Liver0             1.66        #  10.0
  Blood1                Kidneys            0.166       #   1.0
  Blood1                ST0                3.652       #  22.0
  Blood1                ST1                1.328       #   8.0
  Blood1                UB-con             2.49        #  15.0
  Blood1                SI-con             0.166       #   1.0
  Blood1                T-bone-S           3.32        #  20.0
  Blood1                C-bone-S           3.32        #  20.0
  Blood2                Blood1             0.462       # 100.0
  Liver0                SI-con             0.0231      #   9.9784
  Liver0                Blood1             0.0924      #  39.9136
  Liver0                Liver1             0.116       #  50.108
  Liver1                Blood1             0.0019      # 100.0
  Kidneys               Blood1             0.0019      # 100.0
  ST0                   Blood1             0.231       # 100.0
  ST1                   Blood1             0.0019      # 100.0
  T-bone-S              Blood1             0.000493    #   66.6216
  T-bone-S              T-bone-V           0.000247    #   33.3784
  T-bone-V              Blood1             0.000493    # 100.0
  C-bone-S              Blood1             0.0000821   #  66.6396
  C-bone-S              C-bone-V           0.0000411   #  33.3604
  C-bone-V              Blood1             0.0000821   # 100.0

# ?
# SI-con                Blood1               0.01      # todo rate
# UB-con                Urine              100.0       # todo rate
9rnsr commented 3 weeks ago

inputから口腔（Oralcavity）への瞬時の取り込みの移行係数

ご指摘の通りこの経路は瞬時の取り込みのため、インプットで数値を与えさせるのは誤解の元になると思います。そのため、inp機能のコンパートメントをFromとする移行経路では、-のように数値でないプレースホルダーを入れさせる仕様とすることを考えています。

実は読み込み機能は昨日ほぼ出来ており、先ほど新形式に書き直したSr-90_ingのインプットで計算してみました。結果は線量も放射能も下数桁でずれがみられたのですが、この原因は、これまでインプットから与えていた移行割合(InflowRate)が%表記で小数点以下4桁という限られた精度だったのが、プログラムでこれを計算するよう変更したことで精度が上がったことが原因でした。この差異を吸収するためプログラム計算値にも意図的に丸めを適用するようにしたところ、従来同等の計算結果が得られることを確認できています。

そのため、吸入摂取の方の各コンパートメントの移行係数も、早めに情報頂けると大変助かります。

Maron1224 commented 3 weeks ago

コードを改良頂きまして、ありがとうございました。 上記の入力データで改良前後の検証できたのであれば、上記の経口摂取を参考に吸入摂取の入力データを作成してみます。こちらを最優先として、その他の検証は後回しにしますので、もう暫くお待ち下さい。 また、親から子孫核種のコンパートメントへの移行も 1.0 ではなく、- としてますか？

9rnsr commented 3 weeks ago

inputから口腔（Oralcavity）への瞬時の取り込みの移行係数

ご指摘の通りこの経路は瞬時の取り込みのため、インプットで数値を与えさせるのは誤解の元になると思います。そのため、inp機能のコンパートメントをFromとする移行経路では、-のように数値でないプレースホルダーを入れさせる仕様とすることを考えています。

すいません、まず上記について訂正します。inpから体内への流入経路は、経口ではOralcabityへの1つだけですが、吸入の場合は複数になりうるので、これはinpからの分配比を数値で与えないといけませんね。

ICRPでは、この数値については割合で定義しているのでしたっけ？　実際のところ、インプットに割合値[%]で入力しても、それらを足した合計値100[%]で各経路の数値を割って流入割合を出すと、結果は入力した割合値[%]になるので、どっちでもいいといったところです。

9rnsr commented 3 weeks ago

また、親から子孫核種のコンパートメントへの移行も 1.0 ではなく、- としてますか？

はい、ここは親核種から子核種への崩壊割合×親の崩壊定数で決まるため、数値ではなく-と入れさせる予定です。

Maron1224 commented 3 weeks ago

inputから口腔（Oralcavity）への瞬時の取り込みの移行係数

ご指摘の通りこの経路は瞬時の取り込みのため、インプットで数値を与えさせるのは誤解の元になると思います。そのため、inp機能のコンパートメントをFromとする移行経路では、-のように数値でないプレースホルダーを入れさせる仕様とすることを考えています。

すいません、まず上記について訂正します。inpから体内への流入経路は、経口ではOralcabityへの1つだけですが、吸入の場合は複数になりうるので、これはinpからの分配比を数値で与えないといけませんね。

ICRPでは、この数値については割合で定義しているのでしたっけ？　実際のところ、インプットに割合値[%]で入力しても、それらを足した合計値100[%]で各経路の数値を割って流入割合を出すと、結果は入力した割合値[%]になるので、どっちでもいいといったところです。

ご説明ありがとうございます。全てに同意します。 ここでは覚書として記載します。 経口摂取では、OIRと同様に1Bqを口腔だけに瞬時に100%(1Bq)取り入れます。 吸入摂取では、1Bqの吸入に対して、吸収タイプS,M,Fでは100%(1Bq)未満が瞬時に、ET1,ET2,ETseg,BB,bb,bbseg,AIの各領域に沈着した状態を計算時間ゼロとして移行計算を開始します。この沈着割合は、吸収タイプ、粒径、及び呼吸量で決まりますが、OIRは吸収タイプのみで決まります。なお、OIRで初めて定義された吸収タイプV(ガス、蒸気)は1Bq全て(100%)呼吸器各領域に沈着します。

これらはプログラム化も容易だと思いますが、現状はOIRの検証であるためユーザー入力としたいと思います。また、いずれプログラム化する場合もICRPのデータ更新等にも対応できるように、ライブラリとしたいと思っています。

早々に御対応頂きまして、ありがとうございました。

Maron1224 commented 3 weeks ago

また、親から子孫核種のコンパートメントへの移行も 1.0 ではなく、- としてますか？

はい、ここは親核種から子核種への崩壊割合×親の崩壊定数で決まるため、数値ではなく-と入れさせる予定です。

同意致します。 親核種のどのコンパートメントから娘(子孫)核種のどのコンパートメントに移行するかの情報は必要ですので、From → To と - を残す事で、ご説明のとおり問題無く計算できると思います。 一つだけ質問ですが、これまではコンパートメントの番号を親と子孫で分けてたので、親→娘→孫と3つ以上の系列も計算できるようにしてましたが、今回の改良でも対応できるでしょうか？

9rnsr commented 3 weeks ago

これまではコンパートメントの番号を親と子孫で分けてたので、親→娘→孫と3つ以上の系列も計算できるようにしてましたが、今回の改良でも対応できるでしょうか？

はい、引き続き可能です。旧型式インプットは親核種から娘核種への移行経路はインプットで明示する必要がありましたが、これは新形式でも変わりません。以下のように娘核種に対する移行経路及び係数設定において、親核種のコンパートメントをFromに指定した経路を設定することで、核種の崩壊による移行を定義します。これは娘→孫が追加されても、孫核種で同様のことをすることで対応できます。

[Y-90:transfer]
#---------------------+---------------------+--------------
# From                | To                  | Coeff[/d]
#---------------------+---------------------+--------------

# from parent to progeny
  Sr-90/Oralcavity      Oralcavity                ---      # Fromのコンパートメントが属する核種を/の左に書く形式
  Sr-90/Oesophagus-F    Oesophagus-F              ---
  Sr-90/Oesophagus-S    Oesophagus-S              ---
  Sr-90/St-con          St-con                    ---
  Sr-90/SI-con          SI-con                    ---
  Sr-90/RC-con          RC-con                    ---
  Sr-90/LC-con          LC-con                    ---
  Sr-90/RS-con          RS-con                    ---
  Sr-90/Blood1          Blood1                    ---
  Sr-90/ST0             ST0                       ---
  Sr-90/ST1             ST0                       ---
  Sr-90/ST2             ST0                       ---
  Sr-90/C-bone-S        C-bone-S                  ---
...
Maron1224 commented 3 weeks ago

これまではコンパートメントの番号を親と子孫で分けてたので、親→娘→孫と3つ以上の系列も計算できるようにしてましたが、今回の改良でも対応できるでしょうか？

はい、引き続き可能です。旧型式インプットは親核種から娘核種への移行経路はインプットで明示する必要がありましたが、これは新形式でも変わりません。以下のように娘核種に対する移行経路及び係数設定において、親核種のコンパートメントをFromに指定した経路を設定することで、核種の崩壊による移行を定義します。これは娘→孫が追加されても、孫核種で同様のことをすることで対応できます。


[Y-90:transfer]

#---------------------+---------------------+--------------

# From                | To                  | Coeff[/d]

#---------------------+---------------------+--------------

# from parent to progeny

  Sr-90/Oralcavity      Oralcavity                ---      # Fromのコンパートメントが属する核種を/の左に書く形式

  Sr-90/Oesophagus-F    Oesophagus-F              ---

  Sr-90/Oesophagus-S    Oesophagus-S              ---

  Sr-90/St-con          St-con                    ---

  Sr-90/SI-con          SI-con                    ---

  Sr-90/RC-con          RC-con                    ---

  Sr-90/LC-con          LC-con                    ---

  Sr-90/RS-con          RS-con                    ---

  Sr-90/Blood1          Blood1                    ---

  Sr-90/ST0             ST0                       ---

  Sr-90/ST1             ST0                       ---

  Sr-90/ST2             ST0                       ---

  Sr-90/C-bone-S        C-bone-S                  ---

...

/の左側に親核種を記載することで全て解決しますね。ありがとうございます。 これであれば、親から２つの娘核種に分岐する場合や、分岐後に2本の崩壊の流れができる場合、また一度分岐したものが、１つの子孫核種に合流する場合など、全てに対応できるはずだと思います。 検証のフェーズでは崩壊系列が分岐するケースも試しますので、その際に確認できますね。

9rnsr commented 3 weeks ago

OIR計算用に新しいインプット形式を追加する作業として、#37 を作成した。