用于放射物理和生物醫(yī)學(xué)工程的計(jì)算機(jī)人體模型：歷史和未來
醫(yī)學(xué)影像和輻射治療依賴電離輻射（X射線、γ射線、電子、質(zhì)子、重離子以及中子）實(shí)現(xiàn)對(duì)人體的成像或者腫瘤部位的治療�；颊吆秃嗽O(shè)施工人所受輻照劑量的計(jì)算、醫(yī)學(xué)工程設(shè)備的設(shè)計(jì)，經(jīng)常涉及精準(zhǔn)的三維人體解剖幾何模型和先進(jìn)的蒙特卡羅核物理粒子輸運(yùn)計(jì)算方法。本書在作者30年來的科研成果基礎(chǔ)上，按照時(shí)間順序系統(tǒng)地總結(jié)了體模近60年的發(fā)展歷史，結(jié)合大量文獻(xiàn)和圖表對(duì)各種科研流派和方法進(jìn)行了精辟分析，并通過大量的實(shí)例介紹了常見電離輻射劑量問題的解決方法。
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目錄
序
前言
第1章 輻射劑量學(xué)基本原理與蒙特卡羅計(jì)算方法 1
1.1 輻射劑量學(xué)基本原理 1
1.2 蒙特卡羅計(jì)算方法 11
1.2.1 蒙特卡羅計(jì)算方法 12
1.2.2 蒙特卡羅軟件程序 14
第2章 計(jì)算機(jī)體模的發(fā)展 20
2.1 立體幾何建模方法以及體模分類 20
2.2 程式化體模(1960年到2000年) 23
2.2.1 孕婦體模 27
2.2.2 德國性別特異性的ADAM和EVA體模 27
2.2.3 用于空間輻射劑量學(xué)的CAM和CAF體模 28
2.2.4 美國醫(yī)用內(nèi)照射劑量委員會(huì)工作 28
2.2.5 用于SPECT和PET成像的MCAT體模 29
2.2.6 其他的程式化體模工作 29
2.3 體素化體模(20世紀(jì)80年代至今) 30
2.3.1 美國范德堡大學(xué)的工作 32
2.3.2 德國環(huán)境與健康國家研究中心的工作 32
2.3.3 美國耶魯大學(xué)的工作 33
2.3.4 英國健康保護(hù)署的工作 34
2.3.5 澳大利亞弗林德斯大學(xué)的工作 34
2.3.6 美國倫斯勒理工學(xué)院的工作 34
2.3.7 美國佛羅里達(dá)大學(xué)的工作 35
2.3.8 日本原子能研究所的工作 36
2.3.9 韓國漢陽大學(xué)的工作 36
2.3.10 中國相關(guān)單位的工作 36
2.3.11 意大利的相關(guān)工作 38
2.3.12 法國國家健康與醫(yī)學(xué)研究院的工作 38
2.3.13 其他研究機(jī)構(gòu)的工作 39
2.4 基于邊界表示方法的體模(2000年至今) 39
2.4.1 美國北卡羅來納大學(xué)、約翰霍普金斯大學(xué)和杜克大學(xué)的工作 39
2.4.2 美國倫斯勒理工學(xué)院的工作 41
2.4.3 美國佛羅里達(dá)大學(xué)的工作 47
2.4.4 美國范德堡大學(xué)的工作 49
2.4.5 巴西伯南布哥州聯(lián)邦大學(xué)的工作 49
2.4.6 法國輻射防護(hù)與核安全研究院的工作 50
2.4.7 比利時(shí)魯汶大學(xué)的工作 51
2.4.8 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的工作 52
2.4.9 清華大學(xué)的工作 53
2.4.10 中國科學(xué)院核能安全技術(shù)研究所的工作 55
2.5 非電離輻射的應(yīng)用 55
2.5.1 瑞士社會(huì)信息技術(shù)研究基金會(huì)的工作 56
2.5.2 美國休斯敦大學(xué)及其合作者的工作 56
2.5.3 美國賓夕法尼亞大學(xué)的工作 59
2.5.4 韓國漢陽大學(xué)的工作 59
2.5.5 伊朗馬什哈德的公立大學(xué)的工作 61
第3章 物理體模 62
3.1 物理體模在輻射劑量學(xué)的應(yīng)用 63
3.2 物理體模的屬性 64
3.2.1 組織等效材料 64
3.2.2 解剖的設(shè)計(jì)與發(fā)展 65
3.2.3 物理體模的劑量測(cè)量 66
3.2.4 目前已有的商業(yè)物理解剖體模 68
3.3 物理體模總結(jié) 73
第4章 體模應(yīng)用實(shí)例 76
4.1 輻射劑量學(xué) 76
4.1.1 外照射光子劑量測(cè)定 76
4.1.2 外電子劑量測(cè)定 77
4.1.3 外中子劑量測(cè)定 77
4.1.4 外質(zhì)子劑量測(cè)定 77
4.1.5 紅骨髓外劑量測(cè)定 77
4.1.6 內(nèi)電子劑量測(cè)定 78
4.1.7 胃腸道中內(nèi)光子劑量測(cè)定 78
4.1.8 臨界事故劑量重建的動(dòng)態(tài)體模 78
4.2 放射學(xué)影像的應(yīng)用 79
4.2.1 SPECT和PET腦顯像中的器官劑量 79
4.2.2 X射線影像中的器官劑量 79
4.2.3 CT中的器官劑量 79
4.2.4 介入中的器官劑量 80
4.3 放射治療的應(yīng)用 80
4.3.1 前列腺外照射治療的共軛蒙特卡羅方法 80
4.3.2 質(zhì)子放射治療中的非靶器官劑量 81
4.3.3 IGRT中的呼吸管理 81
4.3.4 近距離放射治療測(cè)定 81
4.3.5 放射治療在IGRT中的圖像劑量 81
4.3.6 質(zhì)子放射治療 81
4.3.7 射野外器官劑量估計(jì) 82
第5章 討論和結(jié)論 85
附錄 92
參考文獻(xiàn) 111
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