中国成年参考人曲面模型构建及μ剂量计算

发布时间：2024-04-14 03:59

　　虚拟化人体模型广泛地应用于内外照射引起的辐射剂量分布的评价。本论文在个体女性体素模型VPCF和中国成年女性参考人体素模型CRAW基础上,并参照中国男性参考人体素模型CRAM,构建了中国成年参考人曲面模型。将其体素化分别导入MCNP和FLUKA程序中,利用FLUKA程序模拟计算得到了μ子在AP、PA、LLAT、RLAT和ISO五种照射环境下外照射的剂量转换系数。以非均匀B样条或多边型网格构建的曲面模型,不但很好地保持了人体解剖学特性,而且容易实现人体各部位参数的调整。在构造人体各曲面模型时,需根据中国参考人或亚洲参考人规定的有关数据,通过3D-Doctor将已分割的人体断层切片照片生成三维的多边型网格,利用Rhinoceros软件将多边型网格转变为非均匀B样条曲面模型,BINVOX软件将每个曲面内部进行体素化分割,通过MATLAB软件给各个体素化的器官和组织分别赋值不同的编码,将所有的器官和组织组合成完整的且男、女分辨率分别为0.22×0.22×0.22cm3和0.2×0.2×0.2cm3的数字化虚拟人体模型。确保模型的质量数据与参考人各个器官和组织规定的数据误差小于±5%。编写MCNP...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 各种模型及国内外研究现状
        1.2.1 解析模型(数学模型)
        1.2.2 体素模型
        1.2.3 曲面模型
    1.3 选题的意义及研究内容
        1.3.1 选题的意义
        1.3.2 研究内容
    1.4 论文结构安排
第2章 曲面模型的构建
    2.1 本章引言
    2.2 模型相关软件介绍
        2.2.1 Polygon网格面及3D-DOCTOR软件
        2.2.2 NURBS曲面及Rhinoceros软件
    2.3 模型主要器官和组织的构建及调整
        2.3.1 人体断层图片的获取及处理
        2.3.2 器官及组织的三维网格化
        2.3.3 NURBS曲面的构建
    2.4 其它器官和组织的处理
        2.4.1 骨骼系统
        2.4.2 皮肤及消化系统
        2.4.3 肌肉和脂肪
        2.4.4 微小器官
    2.5 体素化
    2.6 中国成年参考人曲面模型
    2.7 本章小结
第3章 模型在蒙特卡洛程序中的实现
    3.1 本章引言
    3.2 MCNP程序及模型的导入
        3.2.1 MCNP程序简介
        3.2.2 模型在MCNP中的实现
    3.3 FLUKA程序及模型的导入
        3.3.1 FLUKA程序
        3.3.2 模型在FLUKA中的实现
    3.4 本章小结
第4章 μ子外照射剂量转换系数的计算
    4.1 本章引言
    4.2 μ子及其与物质的相互作用
        4.2.1 μ子简介
        4.2.2 带电粒子与物质的相互作用
        4.2.3 μ子与物质的相互作用
        4.2.4 辐射防护的量
        4.2.5 剂量转换系数的计算
    4.3 μ子剂量转换系数计算结果与讨论
        4.3.1 用于剂量转换系数比较模型的特点
        4.3.2 有效剂量转换系数的比较
    4.4 本章小结
结论
    1 文章总结
    2 创新点
    3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢



本文编号：3954080