计算机人体模型
计算机人体模型
条目
计算机人体模型是指将人体结构数字化，通过计算机技术和图像处理技术，用电脑的语言符号来表述人体的三维解剖结构，包括组织器官的大小、形状、位置及其空间关系，实现了人体解剖结构信息的数字化。
要确定人体器官剂量必须用到物理人体体模或者数字化仿真人体模型。基于物理人体体模的实验缺乏安全性、经济型和效率，只能用于小规模的辐射剂量验证之用。相比之下数字化仿真人体模型，借助完善蒙特卡罗计算方法和已知的放射物理学参数能够方便、精确的模拟三维空间下的人体受到辐照场景。
来源及发展
自20世纪60年代， 放射学界已经在电离辐射剂量学的研究中开发并运用了这类模型。由于计算机技术的发展，数字化人体仿真模型也得以迅速的发展。从最初基于二次方程的简单模型发展到之后基于实际的人体医学影像的体素模型，是仿真人体模型发展过程中的一个巨大的进步。而最新的模型则是基于更先进的数值方法，包括非均匀有理基准样条法（NURBS）和多边形网格技术。这些技术方法不再局限于三维空间，可以使仿真模拟在包括时间维度的四维空间中展开。世界上共有120多个用于模拟计算的仿真人体模型，具体可以分为三代：1）程式化体模（stylized phantom），2）体素体模 (voxel phantom)， 3）使用NURBS或多边形网格的可变形的BREP体模。这些仿真人体模型涵盖了各种不同的人群，包括儿童、青少年、成人的男性和女性模型，还包括孕妇模型。基于这些模型，可以实现包括普通放射学以及核医学等许多情形下的辐射剂量仿真的模拟计算，众多的仿真模拟计算的结果已被用于制定被国际放射防护委员会（ICRP）采纳的标准。