中国参考人孕妇模型的建立及其内照射剂量学研究

目的:由于胎儿具有较高辐射敏感性,对其进行内照射剂量学评估具有十分重要的意义。本研究通过建立基于中国人参考生理特征的中国孕妇参考人系列模型,对其进行内照射剂量学的研究,为孕妇等特殊人群内照射辐射防护工作提供技术及理论基础。方法:在MIRD模型的基础上根据中国参考人生理特征建立了中国参考人数学模型——"NHMAN 1.0",然后在此模型基础上依据孕妇生理参考数据进行改进,建立中国孕妇参考人模型。借助蒙特卡罗方法使用MIRD内照射计算模式对其进行内照射剂量学的研究。结果:采用Monte Carlo方法模拟了10 keV^4 MeV范围内9种不同能量的光子在人体组织器官内的输运过程,得出了各源器官不同能量的光子对胎儿及源器官自身的比吸收分数,以肾脏和肺为源器官为例,将结果与美国橡树岭模型(ORNL)的推荐值进行了比较;计算结果表明,计算发现靶器官对自身的SAF因子与ORNL孕妇模型总体相对差异较小基本吻合,而靶器官对胎儿的SAF因子与其差异相对较大。同时还计算了Ir192、Cs137、Co60在肾脏和肺部时,源器官对胎儿的S因子。结论:验证了该方法的可行性。基于中国参考人建立的孕妇模型与ORNL模型解剖结构有一定的差异,并在内照射SAF等辐射防护量上也有相应的差别,建议在国内进行辐射防护工作时使用基于中国参考人数据。

中国孕妇曲面辐射剂量模型的构建及外照射剂量学研究

本文基于六个月孕妇MRI图像集并结合中国参考人数据,通过Matlab对图像进行预处理操作,使用手动分割和自动分割相结合的方法建立三维初始器官模型,再对初始器官进行优化并且生成NURBS曲面,通过逆向工程三维实体建模技术并依据解剖学分布数据对其进行装配构建起中国孕妇的曲面体模BREP-P6。该模型包含30多个器官,胎儿主要的构建部分有大脑、骨骼及软组织部分。分别计算了在五种不同标准入射条件下体外中子源(10−9 MeV~20 MeV)所致孕妇曲面模型中胎儿剂量转换系数,并将其结果跟RPI-P6模型进行对比。在五种入射条件下,随着中子源能量的增加,吸收剂量转换系数在两种模型的增长趋势基本一致,在10−9 MeV~1 MeV能量区域内,系数增长缓慢且误差较小,在1 MeV~20 MeV能量区域内,该系数增长较快。吸收剂量转换系数随着光子能量的增加,呈现正增长趋势。