[发明专利]一种用于眼晶体剂量计算与评价的模型

说明书

本发明涉及一种用于眼晶体剂量计算与评价的模型，包括头部模型和眼球模型，头部模型上设有两个眼窝模型，用于分别安放左右两个眼球模型，所述头部模型从外到里依次为外部软组织模型、头骨模型及内部软组织模型，外部软组织模型代表皮肤、头骨模型代表头骨、内部软组织模型代表头骨内组织；眼球模型包括眼睑模型、角膜模型、前室模型、晶状体模型、玻璃体模型、视网膜模型、脉络膜模型和巩膜模型；头部模型和眼球模型配备防护器具及辐射剂量计。本发明包含的眼球模型具有细致解剖结构，尺寸与真实眼球大小相当，各组织密度及元素比例来源于医学数据，有助于进一步完善眼晶体剂量精细计算、辐射风险评价及辐射防护优化工作。

技术领域

本发明涉及电离辐射剂量与防护领域，尤其是一种用于眼晶体剂量计算与评价的模型。

背景技术

眼晶体(晶状体)为一个双凸面透明组织，是眼球中重要的屈光间质之一，同时也是电离辐射敏感组织。当其接受单次大剂量或多次小剂量辐射照射后，将会产生辐射损伤导致眼晶体病变，形成晶体浑浊，更为严重的会发展成白内障。

为防止过量受照带来的风险，国际和国内都规定了相应的眼晶体剂量限值。近期国际权威组织(如国际原子能组织IAEA及国际辐射防护委员会ICRP)将眼晶体职业照射年剂量限值大幅降低，从原来的每年150mSv改为连续5年内年平均剂量不超过20mSv，并且任何单一年份内剂量当量不超过50mSv。这一重要变化使得对眼晶体的剂量监测和安全防护变得格外迫切和必要。

眼晶体剂量模型是计算眼晶体剂量、评价辐射风险、进行辐射防护的重要基础，它的结构、元素组成等因素直接影响着最终结果。

虽然现有技术中已经计算获得了眼晶体剂量，但所用的模型尺寸过大且不够精细。如使用人体程式化数学模型MIRD(medical internal protection dose committee)计算了眼晶体剂量，但MIRD模型只简单使用了两个圆柱体来代替眼睛，尺寸过大且没有任何精细结构，体现不出辐射敏感组织(眼晶体)。在MIRD模型之后，又采用体素模型(voxelphantom)来计算眼晶体外照射剂量，如ICRP 110号报告的体素模型。虽然体素模型相比MIRD模型有了较大进步，眼部有一定的精细结构，但由于体素体积相比眼晶体及其它眼部组织过大，因此将会导致剂量高估。因此眼剂量计算模型长期以来没有得到细致深入地研究和开发。为了能准确估算眼晶体外照射剂量，需要针对眼晶体及其它眼部组织建立更为精细、尺寸更为真实的眼部模型。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种用于眼晶体剂量计算与评价的模型。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于眼晶体剂量计算与评价的模型，包括头部模型和眼球模型，头部模型上设有两个眼窝模型，用于分别安放左右两个眼球模型，所述头部模型从外到里依次为外部软组织模型、头骨模型及内部软组织模型，外部软组织模型代表皮肤、头骨模型代表头骨、内部软组织模型代表头骨内组织；

所述眼球模型包括眼睑模型、角膜模型、前室模型、晶状体模型、玻璃体模型、视网膜模型、脉络膜模型和巩膜模型；头部模型和眼球模型配备防护器具及辐射剂量计。

进一步，所述头部模型用于实现对辐射的散射和吸收，眼球模型用于实现眼晶体剂量的计算与统计分析。

进一步，所述头部模型整体形状为圆柱、椭圆柱、球形或立方体型。

进一步，所述头部模型整体形状为椭圆柱型。

进一步，建立椭圆柱型头部模型时，椭圆柱的长轴、短轴和头高分别为18.4cm、15.4cm和21.0cm；椭圆柱的长轴方向作为人脸正方向，椭圆柱的短轴方向作为头侧方向。