成年女性参考人体素辐射剂量模型的研究

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本论文在原始女性体素剂量学模型VPCF的基础上,开发了一个基于中国(亚洲)参考人数据的体素辐射剂量模型CRAW(Chinese ReferenceAdult Woman),并利用蒙特卡罗FLUKA程序模拟计算得到了光子、质子以及π介子在AP及PA两种标准照射几何下的剂量转换系数。在个体女性体素模型VPCF的基础上,依据中国参考人数据以及ICRP70号报告中骨组织分布数据,通过对骨骼进行二次分割以及对器官进行调整等过程,开发建立起能代表中国成年女性的参考人体素辐射剂量模型CRAW。该模型依据ICRP骨组织数据计算得到了19个骨骼部位的骨组织的含量,根据这些骨组织数对骨骼进行了二次分割,建立起了用中国男性参考人体素模型(CRAM)同原始成年女性体素模型VPCF相结合的骨模型RBM-site-specific,考虑了红骨髓、黄骨髓、骨小梁等骨组织的分布。采用Matlab软件“膨胀”和“腐蚀”与Photoshp手动分割相结合的方法对器官体积进行了调整,使器官质量与中国参考人数据相一致。最终建立了一个身高158cm,体重54kg,体素尺寸为1.774mm×1.774mm×4.85mm,包含37个人体主要器官组织的成年女性参考人体素模型。利用CRAW模型在蒙特卡罗FLUKA程序中进行计算,得到了一套能代表中国成年女性参考人的光子(0.02MeV-10MeV)、质子(0.02GeV-10TeV)、π介子(0.001GeV-10TeV)在AP以及PA标准照射情况下的外照射剂量转换系数。为皮肤、红骨髓、骨表面等分布较为特殊的辐射敏感器官选择了较合适的剂量计算方法。对不同照射几何、器官的大小、位置、形状以及个体差异对剂量的影响进行了深入分析和讨论。结果表明这些因素对低能入射粒子在AP方向与其它模型的剂量偏差影响较大,而对于中能以及高能粒子其则影响很小。
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