|
|
Susceptibilitně váhované magnetickorezonanční zobrazování
Bačovský, Jaromír ; Bartušek, Karel (oponent) ; Starčuk, Zenon (vedoucí práce)
Susceptibilitně váhované magneticko-rezonanční zobrazování (SWI) je velmi perspektivní metoda využitelná v diagnostice traumat mozku, některých neurodegenerativních onemocnění a dalších závažných zdravotních problému. Cílem této práce bylo nejprve nastudovat metody magneticko-rezonančího zobrazování se zvláštním důrazem na susceptibilitně váhované zobrazování. Tato teoretická znalost poté posloužila k praktické implementaci SWI metody na 4,7T/200mm systém instalovaný na ÚPT AV ČR, v.v.i. Bylo potřeba vytvořit prototyp softwaru, který v MRI obrazech zvýrazní vliv přechodu mezi prostředími s různou susceptibilitou. Mezi základní věci, které bylo nutno vyřešit patří filtrace obrazu pomocí HP filtru, vytvoření fázové masky, odstranění přechodů ve fázovém obraze. K ověření správnosti byly vytvořeny pokusné vzorky, jejichž vlastnosti byly voleny tak, aby bylo možné potvrdit prozkoumat vliv základních nastavení MR zařízení i vytvořeného obrazzpracovávajícího softwaru. Těmito fantomy byly v počátečních fázích slepičí vejce a později poněkud sofistikovanější vzorek z podobě citrusového plodu dopovaného nanoželezem, CaCl2, Zn, AgCl. Pomocí měření fantomů byla ověřena funkce metody a prozkoumány některé její vlastnosti vzhledem k volbě parametrů měření a zpracování obrazu.
|
|
|
Image reconstruction from non-Cartesian k-space data acquired by ultra-short echo-time and fast MR imaging methods
Pšorn, Tomáš ; Latta,, Peter (oponent) ; Starčuk, Zenon (vedoucí práce)
The aim of this thesis is to handle theoretically the technique of MRI image reconstruction from non-Cartesian data such as radial, spiral, etc. Since later progress of this thesis will include actual measuring of non-Cartesian data, which is prone to the gradient infidelity, methods for measuring a performance of the gradient system will also be discussed. In practical part I will present the way the 4.7 T and 9.4~T MRI systems of the Institute of Scientific Instruments of the ASCR, v. v. i., works and use the existing pulse sequences to measure some model data.
|
|
|
Multi-tensorové zobrazování detailu míchy z dMRI dat s vysokým úhlovým rozlišením
Zimolka, Jakub ; Starčuk, Zenon (oponent) ; Labounek, René (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo vytvořit ucelený proces zpracování unikátních HARDI dMRI dat cervikálního míšního kanálu společně s T2-váženými anatomickými snímky ve vysokém rozlišení. V rešerši je věnována pozornost zpracování anatomických dat, teorii dMRI, popisu existujících metod odhadu 3D profilu anizotropní difuze, dále také dosavadním přístupům a metodám v zobrazování axonálních svazků míšního kanálu. Celosvětově se jako jedna z prvních prací zabýváme více-směrovými difuzními modely pro in-vivo zobrazení minoritních svazků vláken bílé hmoty. Za pomoci softwarových knihoven Spinal Cord Toolbox (SCT), FSL, vlastních skriptů a dávkového systému TORQUE pro gridové výpočty byl navrhnut vlastní proces zpracování dat, který byl testován na reálných datech z oblasti míšního kanálu mezi segmenty C4-C6 u 26 zdravých subjektů. Navržená procedura zpracování s jedním neautomatickým krokem funguje pro 25 osob od předzpracování dat až po parcelace dílčích míšních struktur na základě koregistrace s anatomickým templátem míchy. Data jedné osoby byla zkreslena pohybovými artefakty, díky kterým proces selhal. U části snímků je v sagitálních řezech pozorovatelné zvlnění snímků, způsobené pravděpodobně pulzací cév vedoucích podél míšního kanálu. Z dMRI dat byly odvozeny lokální kvantifikační metriky anatomie míchy (frakční anizotropie - FA, fraktální objem prvního - f1 a druhého f2 směru anizotropní složky difuze) z různých oblastí (bílá hmota, šedá hmota, kortiko-spinální trakt) a z různých populačních skupin (muži versus ženy). Podle očekávání nacházíme ve výsledcích útlum FA hodnot v oblasti šedé hmoty. Detekujeme druhé směry difuzí v řezech, kde vystupují kořeny míchy. V některých oblastech fraktální objem druhého směru anizotropní difuze dosahuje hodnot až 40% celkové složky intenzity dMRI signálu. Hustoty pravděpodobností všech zmíněných parametrů pro všechny zmíněné skupiny patří mezi nenormální rozložení. Nebyl pozorován závratně signifikantní rozdíl v rozloženích f1 a f2 objemů mezi muži a ženami. Rozložení FA hodnot mezi muži a ženami vyšlo statisticky jako odlišné. Bohužel je ve výsledcích pozorována poměrně značná inter-subjekt variabilita, která má výrazně vyšší rozptyl než rozdíly mezi různými skupinovými distribucemi. I přes výraznou inter-subjekt variabilitu tato práce významně rozšiřuje znalosti o možnostech náběru a zpracování MRI a dMRI dat z míšního kanálu a pokládá základ pro použití dané zobrazovací metody v budoucím možném a plánovaném klinickém výzkumu, kde nově bude možné separátně testovat alteraci anatomie míchy i na sekundárních minoritních svazcích.
|
|
|
MR zobrazování fluoru-19
Meščánková, Veronika ; Latta,, Peter (oponent) ; Starčuk, Zenon (vedoucí práce)
Táto práca sa zaoberá MR zobrazovaním fluóru-19. Jej cieľom je pripraviť fantómy a biologické vzorky pre testovanie citlivosti detekcie 19F, optimalizovať metódy zobrazenia 19F na predklinickom MR systéme Bruker Biospec 94/30, preskúmať praktické možnosti zobrazenia 19F na pripravených vzorkách a porovnať citlivosť s protónovými obrazmi. Na záver je nutné zhodnotiť dosiahnuté výsledky a možné prínosy metódy.
|
|
|
Review of manufacturing methods for structural parts from short-fiber polymeric composites and methods for improving their mechanical properties
Starčuk, Zenon ; Löffelmann, František (oponent) ; Symonov, Volodymyr (vedoucí práce)
Short fibre polymeric composites are easier to manufacture than long fibre composites but this comes at the cost of worse mechanical properties (i.e. tensile strength and modulus). There are many ways to manufacture short fibre polymer composites. Most methods don’t require manual labour and the methods are the same or at least very similar to manufacturing polymers. This makes short fibre composites relatively cheap. The mechanical properties of short fibre composites can be improved by aligning the fibres. Throughout the last 60 years multiple methods for aligning the fibres in the matrix have been developed. Most of these proved not to be practical for commercial use, but some of the more recent methods have shown great results; special emphasis is put on those in the respective part of the thesis. Additional two methods for aligning fibres are proposed; one using electric current and the other one a combination of alternating and static magnetic fields.
|
|
| |
|
|
Zvýraznění kontrastu pro rozlišení tkání a detekci kontrastních nanočástic metodami magnetickorezonančního zobrazování
Bačovský, Jaromír ; Macíček, Ondřej (oponent) ; Starčuk, Zenon (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá mechanismy vzniku kontrastu a jeho modifikací v magneticko-rezonančních obrazech molekulárními a nanočásticovými kontrastními činidly. V teoretické části shrnuje principy vzniku kontrastu a funkce kontrastních látek se speciálním důrazem na paramagnetické gadoliniové kontrastní látky a superparamegnetické nanočástice. Na základě analýzy typických MRI sekvencí si diplomová práce kladla za cíl vytvořit softwarovou aplikaci nazvanou MRICalc umožňující zjistit vhodné nastavení parametrů pulzní sekvence pro dosažení maximálního kontrastu. Program byl včetně grafického uživatelského prostředí vyvíjen v programovacím jazyce Python. V základní nabídce obsahuje pulsní sekvence spinové echo, FLASH, SSFP-Echo, TrueFISP, Dual - echo SSFP, Dual - echo GRE a FISP. Program umožňuje výpočet parametrů pulsní sekvence (opakovací čas, echo čas, sklápěcí úhel), kde nastává maximum kontrastu a vykreslení grafu průběhu kontrastu v závislosti na zvoleném proměnném parametru. Uživatel vybírá z předem definovaných látek, mezi kterými má být optimalizován kontrast. Korektní funkce aplikace MRICalc byla experimentálně ověřena pomocí fantomu připraveného z roztoků síranu měďnatého a destilované vody. Síran měďnatý plní ve fantomu funkci kontrastního činidla. Měření probíhalo na preklinickém MR systému Bruker Avance III 94/30 instalovaném v ÚPT AV ČR, v.v.i. Byla proměřena křivka kontrastu pro sekvenci FLASH, která je typickou variantou gradientního echa. Výsledek měření byl následně srovnán s teoretickým modelem spočteným aplikací MRICalc.
|
|
|
Review of manufacturing methods for structural parts from short-fiber polymeric composites and methods for improving their mechanical properties
Starčuk, Zenon ; Löffelmann, František (oponent) ; Symonov, Volodymyr (vedoucí práce)
Short fibre polymeric composites are easier to manufacture than long fibre composites but this comes at the cost of worse mechanical properties (i.e. tensile strength and modulus). There are many ways to manufacture short fibre polymer composites. Most methods don’t require manual labour and the methods are the same or at least very similar to manufacturing polymers. This makes short fibre composites relatively cheap. The mechanical properties of short fibre composites can be improved by aligning the fibres. Throughout the last 60 years multiple methods for aligning the fibres in the matrix have been developed. Most of these proved not to be practical for commercial use, but some of the more recent methods have shown great results; special emphasis is put on those in the respective part of the thesis. Additional two methods for aligning fibres are proposed; one using electric current and the other one a combination of alternating and static magnetic fields.
|
|
|
K-space trajectory calibration for improved precision of quantitative ultrashort echo time imaging
Latta, P. ; Starčuk jr., Zenon ; Gruwel, M. ; Tomanek, B.
Ultrashort echo time imaging (UTE) is often the method of choice for measurement of short-lived T2 signals from biological tissues. The UTE acquisition is based on radial or spiral sampling schemes which, in general, are sensitive to small discrepancies between prescribed and actual trajectories. Such errors are usually observed as image quality degradation, visible as ghosting or intensity variation. This is even more serious for quantitative applications when intensity variation can cause serious bias in the estimation of measured parameters such as proton density (PD). Here we investigate such behavior of UTE acquisition and demonstrate that proper calibration of the gradient channels could minimize these type of the errors. Phantom experiments proved the efficiency of the application trajectory calibration approach.
|
|
| |
host ::
RSS.