Original title: Simulace IVIM-MRI signálu v reálném modelu tkáně
Translated title: Simulation of IVIM-MRI Signal in a Realistic Tissue Model
Authors: Říhová, Barbora ; Macíček, Ondřej (referee) ; Kratochvíla, Jiří (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2026
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [eng] [cze]
Tato diplomová práce se zabývá principy IVIM MRI a směrového IVIM tenzorového modelu jako nástrojů pro neinvazivní charakterizaci mikrovaskulární architektury tkání. V rámci práce byl vyvinut kompletní simulační postup, v němž byly extrahovány hodnoty průtoku pro jednotlivé segmenty realistického mikrocévního modelu, byla provedena simulace pohybu perfuzních částic v tomto modelu společně se simulací izotropního a anizotropního difuzního pohybu, a výsledné trajektorie byly použity pro generování umělého MRI signálu. Z takto získaných signálů byly extrahovány tenzory D, f a D*, jejichž parametry byly porovnány s referenčními hodnotami odvozenými přímo z geometrie cévních sítí, čímž byla vyhodnocena schopnost modelu zachytit míru organizace cévní sítě a dominantní orientaci cév. Funkčnost modelu byla rovněž demonstrována na reálných MRI datech perfuzního fantomu a mozku potkana. This thesis investigates the principles of IVIM MRI and the directional IVIM tensor model as tools for non-invasive characterization of microvascular architecture in tissues. A complete simulation pipeline was developed in which flow parameters were extracted for individual segments within realistic microvascular networks, particle tracking was performed with subpixel precision within these networks alongside simulations of both isotropic and anisotropic diffusion, and the resulting motions were used to generate a synthetic MRI signal. From the generated signals, the D, f and D* tensors were extracted, and their parameters were compared against reference values derived directly from the vascular network geometry, allowing evaluation of the model's ability to capture the degree of vascular organization and dominant vessel orientation. The model's functionality was further demonstrated on real MRI data of a perfusion phantom and a rat brain.
Keywords: Difúzně vážené zobrazování; Generování syntetického signálu; IVIM tenzor model; IVIM-MRI; Mikrovaskulární architektura; Sledování pohybu částic; Diffusion-weighted imaging; IVIM tensor model; IVIM-MRI; Microvascular architecture; Particle tracking; Synthetic signal generation

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/259545

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-777625


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses