|
|
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.
|
|
|
Simulace syntetických difuzních tensorových dat
Labudová, Kristýna ; Mézl, Martin (oponent) ; Labounek, René (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá různými přístupy k zobrazování míry difuze pomocí magnetické rezonance. Jednotlivé přístupy jsou zde přiblíženy a vzájemně srovnány. Gaussovský model pro odhad difuzního profilu je rozebrán podrobně i s matematickým popisem. Dále popsána simulace syntetických difuzních dat, jejich zašumění a následná rekonstrukce difuzního tenzoru ze zašuměných dat. Přesnost odhadu tenzoru ze zašuměných dat je hodnocena jako odchylka frakční anizotropie rekonstruovaného tenzoru od původního a také jako odchylka hlavních vektorů původního a zrekonstruovaného tenzoru. Přesnost odhadu je vyhodnocována automaticky pomocí uvedeného programu. V práci je podrobně popsáno provedení grafického rozhraní pro simulaci i vyhodnocení výsledků. Na konci práce jsou zpracovány výsledky a doporučení k optimálnímu nastavení měření. Jako nejoptimálnější se jeví 120 gradientních směrů ze všech analyzovaných. Tento počet byl zvolen jako kompromis mezi dobou trvání měření a přesností výsledků, 120 gradientních směrů poskytuje dostatečně přesné výsledky s optimálním časem měření, který neznemožňuje použití v klinické praxi.
|
|
|
Měření difúzního tenzoru
Hrmel, Martin ; Steinbauer, Miloslav (oponent) ; Bartušek, Karel (vedoucí práce)
Cieľom tejto bakalárskej práce bolo vytvorenie metodiky pre meranie difúzneho tenzoru s pomocou MR a experimentálne overenie na vybranom biologickom vzorku. Bola premeraná sada vzorkov, u ktorých bola najskôr vyhodnotená difúzia následne zo vzorku pórku vyhodnotené difúzne tenzory za pomoci programov Marevisi a Matlab. K získaniu obrazu bola využitá magnetická rezonancia.
|
|
| |
|
|
Tracking of Axonal Bundles in Diffusion MRI Brain Images
Piskořová, Z.
The aim of this work is to design tracking algorithm which will be able to track brain axonal bundles in diffusion weighted MRI data. Estimation of anisotropic diffusion profile inside voxels was performed by diffusion tensor imaging model (DTI). Tracing is based on the 4th order Runge-Kutta method. Algorithm is implemented in the MATLAB computing environment and is tested on real data biological phantom.
|
|
|
SMV-2014-22: Vývoj metodologie pro výzkum Parkinsonovy choroby v animálním modelu pomocí magnetické rezonance
Starčuk jr., Zenon
Spolupráce na přípravě animálního modelu Parkinsonovy choroby, návrh a optimalizace vhodné sady MR měření, provedení měření dodaného vzorku (40 myší, anatomie+difúze), úprava dat pro předání. Práce byla soustředěna na ověření myšího transgenního modelu Parkinsonovy choroby a na vývoj optimálního protokolu pro anatomické MR zobrazení myšího mozku s důrazem na oblasti substantia nigra, hippocampus, striatum a na srovnání diagnostické hodnoty měření DTI a DKI v těchto oblastech. Experimentální data byla u jednotlivých myší individuálně analyzována a souhrnně statisticky vyhodnocena ve skupinách testovaných a kontrolních zvířat. Na základě zhodnocení patofyziologie byly navrženy další MR postupy pro výzkum patofyziologie a vývoj časné diagnostiky a monitorování terapie.
|
host ::
RSS.