基于PROPELLER的个性化大鼠头部模型构建及其在微波辐射剂量计算中的应用

作者：李春舫; 王浩宇; 聂彬彬; 左真涛; 马林; 彭瑞云

来源：中国医学影像学杂志, 2018, 26(01): 1-6.

• 扩散加权成像
• 头部
• 微波
• 辐射损伤
• 模型,动物
• 大鼠,Wistar

目的基于周期性旋转重叠平行线增强重建(PROPELLER)扫描序列获得的T2加权MRI构建个性化大鼠头部模型,并用于计算微波辐射剂量。材料与方法通过PROPELLER扫描序列获取大鼠头部T2加权MRI图像,并根据大鼠断层解剖彩色图谱进行组织分割构建个性化大鼠头部结构模型;为各组织赋以不同波段(L、S、X)微波辐射下物理参数构建电磁模型;使用时域有限差分法在Sim4Life中模拟计算大鼠头部的比吸收率(SAR)值分布。结果与传统快速自旋回波扫描序列相比,T2加权PROPELLER图像可减轻呼吸和心跳引起的运动伪影,为组织分割提供良好的对比度。个性化大鼠头部模型包含脑、皮肤、脂肪、肌肉、骨骼、眼等组织。微波辐射由背侧入射时,随频率升高,高SAR值区域向背外侧移动,且全脑平均SAR值降低。结论 PROPELLER扫描序列能够有效避免T2加权结构像中呼吸及心跳伪影对精确构建个性化大鼠头部模型的影响。应用该个性化模型可准确计算出不同波段微波辐射下大鼠头部的SAR值分布。

• 单位
  解放军总医院; 中国科学院; 脑与认知科学国家重点实验室; 中国科学院生物物理研究所; 中国科学院高能物理研究所