|
| |
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Výpočet pokročilých difusních parametrů šedé hmoty mozku z DKI MRI obrazů
Pánková, Olga ; Jakubíček, Roman (oponent) ; Minsterová, Alžběta (vedoucí práce)
Diplomová práce Výpočet pokročilých difuzních parametrů šedé hmoty mozku z DKI MRI obrazů se zabývá zpracováním dat difuzního kurtózního zobrazování. Práce obsahuje literární rešerši principu difuze, vlivu difuze na MR zobrazování, výpočtů DTI a DKI parametrů a klinického využití difuzně vážených map se zaměřením na šedou hmotu mozku. Zabývá se i softwarovými nástroji pro zpracování a předzpracování DTI a DKI dat. V praktické části práce byly vytvořeny mapy difuzních parametrů ve dvou vybraných softwarech, následně byly z map vypočítány difuzní parametry v oblasti substantia nigra, jejichž srovnání mezi skupinou zdravých osob a osob s Parkinsonovou chorobou však neprokázalo statisticky významný rozdíl. V rámci praktické části byl vytvořen skript pro tvorbu difuzních map v programu Diffusional kurtosis estimator.
|
|
|
Application of Diffusion Tensor Imaging to Brain Gray and White Marker
Rulseh, Aaron Michael ; Vymazal, Josef (vedoucí práce) ; Hluštík, Petr (oponent) ; Hájek, Milan (oponent)
Aplikace zobrazení difuzního tenzoru na mozkovou šedou a bílou hmotu A V předložené práci zkoumáme použití zobrazení difuzního tenzoru (DTI) v mozkové šedé a bílé hmotě. K zhodnocení efektu superparamagnetického či antiferomagnetického železa na DTI kontrast v šedé hmotě jsme vytvořili in vitro model sestávající se z fantomu, vyplněného agarovým gelem s feritinem. Naše výsledky jsme poté zhodnotili na zdravých dobrovolnících ( - let věku), a to v oblasti bazálních ganglií. Dále jsme zkoumali aplikace DTI u amyotro cké laterální sklerózy (ALS) a mnohočetné systémové atro e (MSA), neurodegenerativních chorob, postihujících šedou i bílou hmotu mozkovou. V ALS studii pacientů a zdravých dobrovolníků srovnatelných pohlavím i věkem bylo vyšetřeno, zatímco u MSA bylo zahrnuto pacientů s diagnózou pravědpodobné MSA ( s MSA-P a s MSA-C) spolu s zdravými dobrovolníky, srovnatelnými pohlavím a věkem. Zjistili jsme, že železo vázané ve ferritnu signi kantně ovlivňuje skalární veličiny DTI v šedé hmotě mozkové. Tento poznatek má důležitý význam pro DTI studie, zaměřené na oblasti šedé hmoty, a to zvláště u adolescentů a u osob trpícími nemocemi se změnami ukládání železa, jako například Huntingtonova choroba či MSA. U ALS jsme nalezli změněnou difuzi v oblasti corona radiata a těla corporis callosi, a to spolu se...
|
|
|
HARDI dMRI Imaging Of Cervical Spinal Cord
Zimolka, Jakub ; Piskořová, Zuzana ; Svátková, Alena ; Bednařík, Petr ; Horák, Tomáš ; Hok, Pavel
Our work established an automatic pipeline of cervical spinal cord high angular resolution diffusion imaging (HARDI) data. Our pipeline that projects the diffusion results into high-resolution anatomical space utilizes Spinal Cord Toolbox (SCT), FSL libraries, in-house developed scripts and TORQUE-based batch system for grid computational engines. As one of the first, we are investigating multiple-direction models for human in-vivo spinal cord HARDI dMRI data. The visually inspected preliminary results indicate that significant 2nd directions are observable as expected based on previously presented mainly animal models. Our work provides an essential clinical tool that will allow quantifying spinal cord and dorsal spinal roots alterations in various neurological diseases in vivo.
|
|
|
Structural Patterns of Cognitive Deficits in MR Imaging.
Buksakowska, Irena ; Hořínek, Daniel (vedoucí práce) ; Rulseh, Aaron (oponent) ; Dušek, Petr (oponent)
Předkládaná dizertační práce se ve své hlavní části zabývá možnostmi detekce strukturálních a difuzních změn v MR zobrazení u pacientů s kognitivním deficitem. V širším kontextu je nejprve zmíněn podklad klinických změn a nálezů při neurozobrazení u pacientů s demencí, a to se zvláštním zaměřením na Alzheimerovu chorobu (ACh) a její diferenciální diagnostiku. Druhá část práce obsahuje čtyři experimentální studie v rámci našeho výzkumu. Hlavním cílem prvních dvou studií bylo získání strukturální a mikrostrukturální informace o neurodegenerativních procesech charakteristických pro ACh - na globální i regionální úrovni. Pro tento účel bylo použito několik komplementárních přístupů se zaměřením především na evaluaci šedé, a následně i bílé hmoty mozku. V následujících částech jsme se zaměřili na popis kontextu mikrostrukturálních změn bílé hmoty u normotenzního hydrocefalu (NPH) a charakteristických vzorců dezintegrace bílé hmoty u epilepsií temporálního laloku (TLE). Nejdůležitějším závěrem, který lze vyvodit z našich studií je, že strukturální a difuzní zobrazování se ukázalo jako užitečné při identifikaci regionálně specifické a disproporcionální ztráty objemu mozku a mikrostruktury u některých patologických procesů, které jsou základem kognitivního zhoršení. Použití několika různých morfometrických...
|
|
|
Výpočet pokročilých difusních parametrů šedé hmoty mozku z DKI MRI obrazů
Pánková, Olga ; Jakubíček, Roman (oponent) ; Minsterová, Alžběta (vedoucí práce)
Diplomová práce Výpočet pokročilých difuzních parametrů šedé hmoty mozku z DKI MRI obrazů se zabývá zpracováním dat difuzního kurtózního zobrazování. Práce obsahuje literární rešerši principu difuze, vlivu difuze na MR zobrazování, výpočtů DTI a DKI parametrů a klinického využití difuzně vážených map se zaměřením na šedou hmotu mozku. Zabývá se i softwarovými nástroji pro zpracování a předzpracování DTI a DKI dat. V praktické části práce byly vytvořeny mapy difuzních parametrů ve dvou vybraných softwarech, následně byly z map vypočítány difuzní parametry v oblasti substantia nigra, jejichž srovnání mezi skupinou zdravých osob a osob s Parkinsonovou chorobou však neprokázalo statisticky významný rozdíl. V rámci praktické části byl vytvořen skript pro tvorbu difuzních map v programu Diffusional kurtosis estimator.
|
|
|
Application of Diffusion Tensor Imaging to Brain Gray and White Marker
Rulseh, Aaron Michael ; Vymazal, Josef (vedoucí práce) ; Hluštík, Petr (oponent) ; Hájek, Milan (oponent)
Aplikace zobrazení difuzního tenzoru na mozkovou šedou a bílou hmotu A V předložené práci zkoumáme použití zobrazení difuzního tenzoru (DTI) v mozkové šedé a bílé hmotě. K zhodnocení efektu superparamagnetického či antiferomagnetického železa na DTI kontrast v šedé hmotě jsme vytvořili in vitro model sestávající se z fantomu, vyplněného agarovým gelem s feritinem. Naše výsledky jsme poté zhodnotili na zdravých dobrovolnících ( - let věku), a to v oblasti bazálních ganglií. Dále jsme zkoumali aplikace DTI u amyotro cké laterální sklerózy (ALS) a mnohočetné systémové atro e (MSA), neurodegenerativních chorob, postihujících šedou i bílou hmotu mozkovou. V ALS studii pacientů a zdravých dobrovolníků srovnatelných pohlavím i věkem bylo vyšetřeno, zatímco u MSA bylo zahrnuto pacientů s diagnózou pravědpodobné MSA ( s MSA-P a s MSA-C) spolu s zdravými dobrovolníky, srovnatelnými pohlavím a věkem. Zjistili jsme, že železo vázané ve ferritnu signi kantně ovlivňuje skalární veličiny DTI v šedé hmotě mozkové. Tento poznatek má důležitý význam pro DTI studie, zaměřené na oblasti šedé hmoty, a to zvláště u adolescentů a u osob trpícími nemocemi se změnami ukládání železa, jako například Huntingtonova choroba či MSA. U ALS jsme nalezli změněnou difuzi v oblasti corona radiata a těla corporis callosi, a to spolu se...
|
host ::
RSS.