Simulace syntetických difúzních MRI dat na základě Brownova pohybu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato diplomová práce se věnuje dMRI (zobrazování pomocí difuzně vážené magnetické rezonance), a jeho závislosti na difusi v prostředí mozku. Popisuje možnosti převodu získaných signálů do obrazu a jejich vlastnosti, výhody a nevýhody. Věnuje se problému dotýkajících se vláken a jejich zaměnitelnosti s křížícími se vlákny. Je zde také návrh matematických aproximací axonů a návrh simulátoru difuzně vážených MRI (dMRI) dat a jeho realizace. Popisuje jeho schopnost data generovat na základě algoritmu náhodné procházky s geometrickým omezením pro křížící se a ohýbající se vlákna. Práce obsahuje vyhodnocení simulací a jejich interpretace a budoucí možné vylepšení tohoto simulátoru. Výsledná data vykazovala pro některé gradienty dostatečnou rozdílnost, následná rekonstrukce dMRI dat ale ukázala, že tato data se nedají rekonstruovat na stejnou geometrii pro jakou byla simulována.
This master thesis focuses on dMRI (diffusion magnetic resonance imaging) and its dependance on diffusion in human brain tissue. It is described how to retrieve an image from gained data and its properties, advantages and disadvantages. It mentions problem in detecting kissing fibres due to its similarity with crossing fibres. Design of mathematical models of axons is decribed and suggested measurement to detect difference in signals for kissing and crossing fibres. It describes new simulator of diffusion-weighted MRI (dMRI) data which is able to generate it based on random walk algorithm with geometrical constraints not only for crossing fiber geometry, but also as o novelty for bending and kissing fiber geometries. This study contains results of simulations and disscusion about their usefulness with suggestions for simulator improvement. Simulated dMRI data shows significant difference in certain gradients. Data reconstruction shows, that these reults cannot be reconstructed into the same geometry as it was simulated for.
This master thesis focuses on dMRI (diffusion magnetic resonance imaging) and its dependance on diffusion in human brain tissue. It is described how to retrieve an image from gained data and its properties, advantages and disadvantages. It mentions problem in detecting kissing fibres due to its similarity with crossing fibres. Design of mathematical models of axons is decribed and suggested measurement to detect difference in signals for kissing and crossing fibres. It describes new simulator of diffusion-weighted MRI (dMRI) data which is able to generate it based on random walk algorithm with geometrical constraints not only for crossing fiber geometry, but also as o novelty for bending and kissing fiber geometries. This study contains results of simulations and disscusion about their usefulness with suggestions for simulator improvement. Simulated dMRI data shows significant difference in certain gradients. Data reconstruction shows, that these reults cannot be reconstructed into the same geometry as it was simulated for.
Description
Citation
VALLA, R. Simulace syntetických difúzních MRI dat na základě Brownova pohybu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2015.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Biomedicínské inženýrství a bioinformatika
Comittee
prof. Ing. Jiří Jan, CSc. (předseda)
Ing. Vratislav Harabiš, Ph.D. (místopředseda)
doc. RNDr. Martin Kovár, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Ctirad Hofr, Ph.D. (člen)
Ing. Denisa Maděránková, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2015-06-09
Defence
prof. Jiří Jan přispěl do diskuze otázkou: Jak se simuluje radiofrekvenční signál a co je výsledkem?
doc. Kovár položil otázku: Výhrady k matematické terminologi: Co je to tenzor? Gradient a jeho fyzikální rozměr.
Ing. Harabiš položil otázku: Upřesnění tvrzení; v MR zobrazujeme molekuly vody. Co zobrazujeme u MR?
Student složil státní závěrečnou zkoušku a odpověděl na otázky členů komise a oponenta.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení