基于人体体素模型的光子外照射事故剂量重建方法研究

摘要

目的 研究光子外照射事故下人体的剂量重建方法,并在局部剂量分布层面上验证方法的准确性。方法 基于开源蒙特卡罗代码Geant4,使用国际辐射防护委员会（ICRP）103号建议书推荐的人体体素模型,研究外照射事故照射条件下的剂量重建方法,实现全身平均吸收剂量、器官吸收剂量和局部剂量分布的评价。为了对建立的方法进行验证,使用组织等效的物理仿真模型ART；通过CT扫描,建立起其分辨率为1.57 mm×1.57 mm×10.00 mm的体素模型；在标准辐射场下进行一系列热释光剂量计（TLD）照射实验,比较实验和剂量重建模拟的结果。结果 实验测量值的综合相对不确定度为10.9%,剂量重建模拟值的综合相对不确定度在非组织交界面处为7.10%,在组织交界面处为16.6%。对451个测量点位进行统计分析,模拟值除以测量值的均值为0.972,标准差为0.083 8,在0.95～1.05,0.90～1.10和0.80～1.20范围内的比例分别为49.2%,79.4%和96.4%。结论 基于人体体素模型的蒙特卡罗剂量重建方法无论在全身或器官层面,还是在局部剂量分布层面都满足实际使用的精度要求,可作为外照射事故下对受照者进行剂量评估的有力工具,为诊断和救治提供支持。