[發明專利]一種用于河蚌劑量率估算的蒙特卡洛面元模型建立方法

在審

• 申請號: 201910506742.4
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110276828A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 王慧娟;韓寶華;李建國;馬炳輝;曹少飛;王學文;張超
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/10;G06T7/136
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

1.一種用于河蚌劑量率估算的蒙特卡洛面元模型建立方法，其特征在于，所述蒙特卡洛面元模型建立方法包括以下步驟：

S1、河蚌體素模型的建立，其中河蚌體素模型的建立包括以下步驟：

A、河蚌圖片集獲取及配準；

B、對上述步驟A中已配準的河蚌圖片進行圖像分割；

C、對上述步驟B中的已進行圖像分割的河蚌圖片進行三維重建檢驗；

D、采用蒙特卡洛軟件進行三維體素模型建模；

S2、河蚌面源模型建立，其中河蚌面源模型建立包括以下步驟：

1)、對河蚌斧足、河蚌殼、河蚌肉以及河蚌鰓部分進行面源建模，其中河蚌殼、河蚌肉以及河蚌鰓的面元建模方法與河蚌斧足的建模方法一致；

2)、在上述步驟1)中的河蚌斧足面源模型基礎上生成適當數量的等距斷面線，對等距斷面線進行放樣，最終生成斧足NURBS模型；

3)、利用犀牛軟件，打開斧足NURBS模型的控制點，并對控制點的數量進行篩減，再對河蚌斧足邊緣部分的控制點進行拉升處理，最終達到斧足伸長形態；

4)、利用MImics軟件，將河蚌殼分為上下兩類，對上殼進行旋轉、平移操作，最終達到河蚌開口形態；

S3、河蚌的劑量率估算及與ERICA和RESRAD-BIOTA比較，利用該模型以及實驗獲得的河蚌的濃集因子對河蚌進行劑量率估算。

2.根據權利要求1所述的一種用于河蚌劑量率估算的蒙特卡洛面元模型建立方法，其特征在于：在上述步驟A中，河蚌的圖片集獲取及配準為通過將河蚌放置在相關設備上，通過核磁共振技術，按照間隔厚度為1.25mm進行掃描獲得生物體不同切面的圖片集，并利用掃描設備自帶的三維重建系統進行三維重建，然后在此基礎上按照失狀位、冠狀位、軸狀位進行二維圖像分離，經過二維—三維重建—二維轉換之后，得到配準后的二維圖片集。

3.根據權利要求1或2所述的一種用于河蚌劑量率估算的蒙特卡洛面元模型建立方法，其特征在于：在上述步驟B中對河蚌圖像進行分割為采用手動和自動相結合的方式進行器官分割，首先為利用photoshop對圖片進行手動分割，重點針對相鄰器官間的模糊邊界分割；其次利用MATLAB軟件對已經手動處理過的圖片進行自動分割，采用閾值法分割，將尺寸大的器官閥值范圍設定大，尺寸小的器官閥值范圍設定小，以防止像素點的錯位。

4.根據權利要求1或2所述的一種用于河蚌劑量率估算的蒙特卡洛面元模型建立方法，其特征在于：在上述步驟1)中經犀牛軟件對河蚌斧足進行面元建模后，對建成的面元模型反復進行平滑處理和縮減網格數量處理，直至網格形狀可以看清。

5.根據權利要求1所述的一種用于河蚌劑量率估算的蒙特卡洛面元模型建立方法，其特征在于：在上述步驟C中，為利用MATLAB軟件對已分割的圖片集進行三維重建，進行模型比對；采用Amira軟件對河蚌內部器官進行三維透視重建，確定其與實際器官之間的差異大小，防止模型出現嚴重失真。