基于個性化曲面模型人體內(nèi)照射劑量的研究.pdf

1、在核能應(yīng)用、核技術(shù)以及核醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中，職業(yè)人員、公眾以及病人在工作、發(fā)生核事故以及進(jìn)行內(nèi)照射治療的過程中，會由于吸入或食入放射性物質(zhì)等方式產(chǎn)生內(nèi)照射劑量。為了保護(hù)人類健康，需要準(zhǔn)確地對人體內(nèi)照射劑量進(jìn)行評估。虛擬人體計算模型被廣泛應(yīng)用于輻射劑量的研究。其中，曲面模型兼具了數(shù)學(xué)模型易調(diào)整和體素模型能反映人體精細(xì)解剖結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，越來越受到重視。
　　本文基于中國成年女性曲面模型，根據(jù)中國女性參考人、亞洲女性參考人以及ICRP女性參考人

2、數(shù)據(jù)，在犀牛軟件中通過調(diào)整曲面模型的身高以及器官的體積和位置等參數(shù)分別建立了個性化曲面模型 F1、F2和 F3。并用體素化軟件 BINVOX對曲面模型進(jìn)行體素化處理，得到三維體素矩陣，以便導(dǎo)入蒙特卡羅程序。
　　將個性化曲面模型 F1、F2和 F3分別導(dǎo)入 MCNP中，計算光子在0.01MeV到4MeV范圍內(nèi)12個能量點(diǎn)下器官的自吸收分?jǐn)?shù)、互吸收分?jǐn)?shù)和比吸收分?jǐn)?shù)，并將結(jié)果進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明由于器官質(zhì)量和位置的差異，導(dǎo)致個性化曲

3、面模型中同種器官自吸收分?jǐn)?shù)的差異在15％范圍之內(nèi)，而比吸收分?jǐn)?shù)和互吸收分?jǐn)?shù)的差異較大。
　　根據(jù)ICRP出版物提出的呼吸道和消化道模型，利用MATLAB軟件中的Simulink仿真平臺分別建立了呼吸道以及消化道生物動力學(xué)仿真模型。仿真結(jié)果與相應(yīng)出版物中的計算結(jié)果十分吻合，所以生物動力學(xué)仿真模型可以作為計算工具對特定放射性核素在體內(nèi)的代謝情況進(jìn)行仿真計算。
　　最后以吸入含I-131的放射性物質(zhì)為例，將個性化曲面模型與呼吸道生