Modelování a analýza signálů v zobrazování perfúze magnetickou rezonancí

Abstract
Práce ve své teoretické části popisuje perfúzní analýzu pomocí dynamického zobrazování s kontrastní látkou magnetickou rezonancí od akvizice dat až po stanovení odhadů perfúzních parametrů. Metoda je používána převážně v onkologii, kardiologii a neurologii. Práce se zaměřuje na kvantitativní stanovení odhadů perfúzních parametrů, konkrétně přispívá k řešení základního nedostatku této metody – korektnímu odhadu průběhu koncentrace kontrastní látky arteriálního vstupu analyzované oblasti (arteriální vstupní funkce). Z rešerše publikovaných prací a zaměření naší skupiny pak vychází formulace cílů dizertační práce. Zvoleným řešením je metoda slepé dekonvoluce. V praktické části je navržena nová metoda odhadu arteriální vstupní funkce slepou dekonvolucí. Metoda je navržena pro preklinické a klinické aplikace. Validace byla provedena na syntetických, preklinických a klinických datech. Dále byly analyzovány možnosti zvýšení časového intervalu vzorkování dat, které užití slepé dekonvoluce pro odhad AIF poskytuje. To může být využito pro zlepšení prostorového rozlišení, případně SNR. Pro snadnější rozšíření navržených metod do klinické a preklinické praxe byl vytvořen software na zpracování perfúzních dat
The theoretical part of this work describes perfusion analysis of dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging from data acquisition to estimation of perfusion parameters. The main application fields are oncology, cardiology and neurology. The thesis is focused on quantitative perfusion analysis, specifically it contributes to solving of the the main challenge of this method – correct estimation of the contrast-agent concentration sequence in the arterial input of the region of interest (arterial input function). The goals of the thesis are stated based on literature review and on the expertise of our group. Blind deconvolution is selected as the method of choice. In the practical part of this thesis, a new method for arterial input function identification based on blind deconvolution is proposed. The method is designed for both preclinical and clinical applications. It was validated on synthetic, preclinical and clinical data. Furthermore, possibilities of the longer temporal sampling provided by blind deconvolution were analyzed. This can be used for improved spatial resolution and possibly for higher SNR. For easier deployment of the proposed methods into clinical and preclinical use, a software tool for perfusion data processing was designed.
Description
Citation
KRATOCHVÍLA, J. Modelování a analýza signálů v zobrazování perfúze magnetickou rezonancí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Biomedicínská elektronika a biokybernetika
Comittee
prof. Ing. Jiří Jan, CSc. (předseda) prof. RNDr. Michal Kozubek, Ph.D. (člen) prof. Ing. Ivo Provazník, Ph.D. (člen) Ing. Zenon Starčuk, CSc. (člen) doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D. (člen) MUDr. Michal Standara (člen) doc. Ing. Filip Šroubek, Ph.D., DSc. - oponent (člen) doc. Ing. Jaroslav Tintěra, CSc. - oponent (člen)
Date of acceptance
2018-11-21
Defence
Komise konstatovala, že práce je kvalitní. Diskuze v průběhu obhajoby přinesla některá upřesnění a podněty pro další vývoj.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení
DOI
Collections
Citace PRO