An anatomically realistic boundary representation phantom for studying VHF-UHF radiation effects

Abstract

Both ionizing and non-ionizing radiation dosimetry studies, medical imaging technologies, and image reconstruction algorithms require computational phantoms to assess health effects, to analyze efficiency and to test algorithms. The goal of this study is to overview existing models of a human body and to develop the anatomically realistic boundary representation phantom for VHF-UHF electromagnetic and coupled field studies. We use simulated magnetic resonance images as the source of the phantom geometry. One of the possible applications is illustrated by an example of coupled electric/thermal field distribution. Developed phantoms have a broad application in various branches of science and technology. Обчислювальні фантоми тіла людини є незамінними інструментами дозиметрії іонізуючих та неіонізуючих випромінювань для розрахунку та оцінки біологічних ефектів опромінення. Окрім того, технології медичної візуалізації та алгоритми реконструкції зображень використовують обчислювальні фантоми для тестування та оптимізації. Метою цього дослідження є розробка нового анатомічно-реалістичного фантома у граничному представлені (B-Rep) для дослідження розподілу фізичних полів у голові людини. Розглянутий алгоритм побудови фантома може бути використаний для автоматизованої розробки фантомів будь-яких суб'єктів досліджень, базуючись на їх скануванні методами медичної візуалізації. Приклад застосування розробленого фантома проілюстрований аналізом розподілу електромагнітного та теплового полів. Розроблений фантом може бути широко застосовуваним у багатьох галузях науки та техніки.