|
|
Registrace obrazů - aplikace v oftalmologii a ultrasonografii
Harabiš, Vratislav ; Matula,, Petr (oponent) ; Zemčík, Pavel (oponent) ; Kolář, Radim (vedoucí práce)
Registrace medicínských obrazů je v dnešních dnech široce používaná, ale zároveň je i jednou z oblastí zájmu vědeckého výzkumu. Stále nové a vylepšené zobrazovací systémy si žádají stále lepší a výkonnější metody registrace obrazu. Takovou oblastí je i kontrastní ultrazvukové zobrazování. Díky časové proměnlivému kontrastu v obraze, nízkému poměru signál/šum a specifickému šumu typu spekle je registrace ultrazvukových obrazu velice náročná. Dalším problémem je hodnocení kvality registrace. V této dizertační práci je představena metoda registrace ultrazvukových kontrastních sekvencí založena na automatické fragmentaci sekvence do podsekvencí. Následně jsou registrovány obrazy s podobnými vlastnostmi. Dále je představena nová metoda pro hodnocení kvality registrace na základě porovnání perfuzních modelů. Metoda registrace i hodnocení byla testována jak na datech získaných za pomocí fantomu, tak i na reálných pacientských datech. Výsledky pak byly porovnány se standardními metodami publikovanými v odborných článcích. Druhá menší část práce je tvořena ukázkami aplikací různých registračních metod v oftalmologii a návrhy na jejich zlepšení. Jedná se o oblast zobrazovacích systému, kde se registračních metod široce využívá. Kromě jasových registračních metod zde nachází velké uplatnění metody registrace založené na detekci významných bodů. Představené registrační přístupy tak směřují především k detekci těchto významných bodů a stanovení jejich vzájemných korespondencí v jednotlivých obrazech.
|
|
|
Simulace ultrazvukových sekvencí při kontrastním zobrazování
Staňková, Jana ; Hesko, Branislav (oponent) ; Harabiš, Vratislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o principu kontrastních zobrazovacích technik u ul-trazvukového zobrazení. Nejprve jsou zde v první části popsány pro pochopení základní prin-cipy a vlastnosti ultrazvukového vlnění. Dále je zaměřeno na kontrastní látky používané při kontrastním ultrazvukovém zobrazení. Důležitou částí je popis používaných perfuzních mode-lů se zaměřením získat perfuzní parametry a analyzovat tak perfuzní křivky získané měřením kontrastní látky v čase. Druhá část se věnuje navržení programu pro generování simulovaných obrazů a popis problematiky simulace 2D ultrazvukových tomogramů.
|
|
|
Modelování v perfusním MR zobrazování
Válková, Hana ; Jiřík, Radovan (oponent) ; Kratochvíla, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá perfuzní analýzou pomocí magnetické rezonance DCE-MRI. Práce v úvodu popisuje problematiku akvizice dat pro DCE-MRI, nutnost použití kontrastních látek a přibližuje základní principy perfuzní analýzy. Dynamické chování kontrastní látky během distribuce v cévním řečišti lze popsat arteriální vstupní funkcí (AIF). Podoba křivek co nejblíže oblasti zájmu je ovlivněna tzv. disperzními jevy (VTF) vlivem distribuce kontrastní látky k oblasti zájmu. V konečném důsledku je systémové chování tkáně popsáno reziduální funkcí tkáně (TRF). V praktické části diplomové práce byly realizovány modely křivek AIF, VTF a TRF. Dále byl vytvořen simulační program pro snadnou práci s modely, jenž umožňuje provádět odhady perfuzních parametrů na základě neslepé dekonvoluce. Metoda byla ověřena na syntetických datech a ilustrována na klinických datech pacienta s karcinomem ledvin.
|
|
|
Perfuzní modelování v optické koherentní tomografii
Štohanzlová, Petra ; Penhaker,, Marek (oponent) ; Kudrna,, Petr (oponent) ; Kolář, Radim (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá zejména perfuzním modelováním v optické koherentní tomografii (OCT). Úvodní část se věnuje základní teorii OCT včetně popisu jejích základních aplikací. Součástí práce bylo testování vybraných kontrastních látek vhodných pro OCT a dále pak návrh a implementace fantomů, které byly následně použity v hlavní části práce. V praktické části práce je pozornost věnována perfuzní analýze v OCT, nejprve aplikaci diluční teorie v OCT pro odhad průtoku, následně pak studii testující základní teorii perfuze na OCT pomocí tkáňového fantomu. Další část práce pak je věnována metodě analýzy rozptylu koherenční zrnitosti pro vizualizaci průtoku.
|
|
|
Simulace ultrazvukových sekvencí při kontrastním zobrazování
Staňková, Jana ; Mézl, Martin (oponent) ; Harabiš, Vratislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o principu kontrastních zobrazovacích technik u ultrazvukového zobrazení. Nejprve jsou zde popsány pro pochopení základní principy a vlastnosti ultrazvukového vlnění. Dále je práce zaměřena na kontrastní látky používané při kontrastním ultrazvukovém zobrazení. Důležitou částí je popis používaných perfuzních modelů se zaměřením na získání perfuzních parametrů a analýzu perfuzní křivky získané měřením kontrastní látky v čase. Druhá část se věnuje navržení programu pro generování simulovaných obrazů a popis problematiky simulace 2D ultrazvukových tomogramů.
|
|
|
Evoluční algoritmy pro ultrazvukovou perfúzní analýzu
Kolářová, Jana ; Odstrčilík, Jan (oponent) ; Mézl, Martin (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na aplikaci evolučních algoritmů při prokládání dat získaných ultrazvukovým snímání tkáně. Proložená křivka slouží k odhadům perfúzních parametrů, umožňuje odhalit případné patofyziologie ve snímané oblasti. Teoretický úvod je věnován perfúzi a jejím parametrům, kontrastním látkám pro ultrazvukovou aplikaci, snímání ultrazvukovou modalitou, optimalizaci, evolučním algoritmům obecně a dvěma zvoleným evolučním algoritmům – genetický algoritmus a včelí algoritmus. Tyto dva algoritmy byly testovány na zašuměných datech získaných z klinických snímků myší s nádorem. V závěrečné části jsou shrnuty výsledky praktické části a poskytnuty návrhy a doporučení pro další možné zpracování.
|
|
|
Pokročilé metody perfuzní analýzy v MRI
Macíček, Ondřej ; Frollo, Ivan (oponent) ; Mikl, Michal (oponent) ; Jiřík, Radovan (vedoucí práce)
Tato doktorská práce se zabývá problematikou kvantitativní analýzy pomocí MRI a použití exogenní kontrastní látky. Jedná se o dvě metody, Dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI) a Dynamic susceptibility contrast MRI (DSC-MRI), které jsou většinou zpracovávány samostatně. Jedná se o unikátní metody, které poskytují cenné informace, avšak nejsou odbornou veřejností dostatečně přijímány kvůli nespolehlivosti odhadů parametrů a nejsou tak běžně používány ve vyšetřovacích protokolech. Tato dizertační práce si klade za cíl zlepšit spolehlivost metody DCE a odhady parametrů DSC. Práce se zejména zaměřuje na řešení problému kvantifikace při extravazaci kontrastní látky v DSC analýze a dále na nestabilitu DCE odhadů v případě použití pokročilých DCE farmakokinetických modelů s větším počtem parametrů. S použitím nových přístupů zpracování z literatury pro zpracování simultánně měřených DCE a DSC dat je možno odhadnout nové parametry vyšetřované tkáně - relaxivitu vaskulárního a intersticiálního prostoru. Pro tuto metodiku byl původně použit 2CXM model. V této práci je tato metodika testována s dalšími typy modelů, přičemž je kladen důraz na jejich spolehlivost v rámci spojení DCE a DSC. Bylo zjištěno, že model ATH je pro tento účel vhodnější než 2CXM. Metoda byla rozšířena o alternující dekonvoluci a dále na plně simultánní DCE-DSC odhad. Algoritmus byl testován na umělých a reálných datech. Výsledky analýz ukazují, že navržený dekonvoluční postup zlepšuje přesnost odhadu jak DCE, tak i DSC parametrů v porovnání se sekvenčním odhadem a zvyšuje tak významně potenciál a spolehlivost DCE a DSC metod.
|
|
|
Modelování a analýza signálů v zobrazování perfúze magnetickou rezonancí
Kratochvíla, Jiří ; Šroubek,, Filip (oponent) ; Tintěra,, Jaroslav (oponent) ; Jiřík, Radovan (vedoucí práce)
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
|
|
|
Porovnání farmakokinetických modelů pro DCE-MRI
Bačovská, Kristýna ; Mézl, Martin (oponent) ; Jiřík, Radovan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o perfúzní analýze pomocí DCE-MRI (Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging). Metoda DCE-MRI se využívá pro hodnocení mikrocirkulace především v onkologii a v posledních letech také v kardiologii. Teoretický přehled je zaměřen na problematiku farmakokinetického modelování a odhad perfúzncíh parametrů pomocí vybraných modelů. Praktická část práce obsahuje popis programu PerfLab, se kterým je tato práce spjata, a dále se věnuje realizaci programu pro generování syntetických dat. Simulace dat získaných za ideálních podmínek a v přítomnosti šumu je použita pro porovnání modelů z hlediska přesnosti a spolehlivosti perfúzní DCE-MRI analýzy.
|
|
|
Akvizice, modelování a analýza signálů v ultrazvukovém perfúzním zobrazování
Mézl, Martin ; Kozubek, Michal (oponent) ; Flusser,, Jan (oponent) ; Jiřík, Radovan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá možnostmi perfúzní analýzy pomocí ultrazvuku pro absolutní kvantifikaci perfúzních parametrů. Vteoretickém úvodu je provedena literární rešerše možností využití kontrastních látek v ultrasonografii a přístupů k perfúzní analýze. V praktické části práce byly navrženy a testovány metody, které modelují časový průběh koncentrace jako konvoluci arteriální vstupní funkce a zbytkové funkce tkáně. Ověření těchto metod pro absolutní kvantifikaci perfúzních parametrů je ukázáno na datech z fantomových studií, simulací, a také na preklinických a klinických datech. Pro klinická pracoviště byl dále vyvinut software pro jednotlivé kroky perfúzní analýzy.
|
host ::
RSS.