VITOUŠ, J. MRI potkanů - kvantifikace T1 myokardu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2021.
Diplomová práce se zabývá MR metodami kvantifikace T1 myokardu potkanů. Student se tématu práce věnoval systematicky a velmi aktivně a samostatně. Práce zahrnovala poměrně velkou šíři znalostí, které student aktivně sám získával. Šlo převážně o teorii akvizičních metod MRI s nekartézským snímáním k-prostoru, modelování akvizičního procesu, studium zdrojů artefaktů, dále teorii rekonstrukce obrazů z nekartézsky snímaného k-prostoru metodami gridding a kompresního snímání. V praktické části student samostatně navrhnul metody pro extrakci synchronizačních signálů srdeční a dechové aktivity z navigátorových MR dat. Dále implementoval roztřídění naměřených MR signálů podle jednotlivých fází srdečního cyklu a procesu T1 relaxace s vynecháním fází zkreslených nádechem měřeného zvířete. Pro tyto signály realizoval několik variant rekonstrukce obrazů a následně implementoval několik variant prokládání rekonstruovaných obrazových dat různými modely T1 relaxace za účelem odhadu výsledných map T1 myokardu. Součástí řešení projektu bylo i poměrně velké množství MR experimentů na fantomech a zdravých potkanech, kde student velmi samostatně prováděl jednotlivé experimenty, optimalizoval nastavení akvizice a aktivně a velmi plodně se účastnil analýzy (stále nových) artefaktů a hledání jejich zdrojů. Byl tak velmi nápomocný i při návrhu a testování pulzní sekvence GA SOS vyvíjené na ÚPT. Práce Jiřího Vitouše pak byla stěžejní při studii na potkanech s indukovanou fibrózou myokardu, kde prováděl akvizici i zpracování a vyhodnocování dat. Velmi pozitivně hodnotím studentovu šíři znalostí a rozsah vykonané práce. Představuje velmi dobrý základ pro studentovu dizertační práci, která by na tento projekt měla navazovat. Student svou práci prezentoval na studentské konferenci EEICT 2021, kde ve své kategorii vyhrál 1. cenu. Předložený text práce poměrně dobře shrnuje teorii a praktickou část projektu. Vzhledem k rozsahu projektu nebylo snadné všechny kroky dobře vysvětlit a odůvodnit. Srozumitelnost textu má tedy v některých částech jisté rezervy. Celkově práci hodnotím jako nadstandardní a doporučuji ji k obhajobě.
Předložená práce se zabývá preklinickým MRI zobrazováním a zpracováním dat, konkrétně kvantifikací T1 myokardu laboratorních potkanů. Kardio zobrazování a zpracování dat z hlediska anatomie a fyziologie srdce malých hlodavců je mimořádně komplikovaný úkol. Teoretická část práce má velmi široký záběr. Student popisuje fyziologické vlastnosti srdce, metody akvizice bez a s kontrastní látkou. Dále navazují teoretické poznatky ohledně pokročilých rekonstrukčních algoritmů pro MRI nekartézská data (NuFFT, Compressed Sensing) a popis modelů pro získání kvantitativních T1 map myokardu. Teoretická část má adekvátní obsah vzhledem k požadavkům zadání, cituji postupy v aktuálních odborných článcích a až na pár výjimek je psána srozumitelně. Praktická část vychází z použití experimentální metody "3D stack-of-stars", kde je k-prostor snímán radiálně a ve 3D/slice směru je použito fázové kódování. Student pomocí této metody získává v každém skenu navigátorový signál ze středu k-prostoru. Z tohoto signálu dokázal vyextrahovat informaci o dechu zvířete a srdečním cyklu. Oceňuji, že se této netriviální části věnovala velká pozornost, protože u kardio dat je tento krok v podstatě stěžejní. Student navrhl funkční a částečně empirický postup, který umožňuje jednotlivé k-prostorové radiály zpětně (retrospektivně) roztřídit podle fáze srdce a dechové křivky a to i v případě aplikace inverzního pulzu nebo v případě podání MR kontrastní látky. Dále došlo k optimalizaci parametrů pulzní sekvence, zejména ve vztahu k problému s nehomogenitou B1+. Pro samotnou kvantifikaci T1 bylo využito několika postupů od jednodušších až po sofistikované (včetně těch které využívají v rekonstrukci regularizaci a přímé mapování k-prostorových dat do T1 map). Metody byly podrobeny podrobnému testování a vzájemnému porovnání. Algoritmy byly testovány v preklinické studii uměle vyvolané fibrózy myokardu. Metoda potvrdila v 2D režimu akvizice předpoklady experimentu, avšak ne v 3D režimu. To student přisuzuje chybě lidského faktoru při aplikaci kontrastní látky. Text práce je místy psaný příliš složitě, což komplikuje jeho srozumitelnost. Z hlediska formální úpravy je práce na vynikající úrovni. Použité literární zdroje jsou řádně citovány. Grafická prezentace výsledků je rovněž na vysoké úrovni. Drobnou výtku mám k organizaci umístění obrázků na stránce, kdy od kapitoly 3.3.6 vznikají příliš prázdná místa na koncích stran. Práce má adekvátní rozsah a formu. Kvalitativně je práce velmi nadprůměrná a v letošním ročníku soutěže Student EEICT 2021 získala první místo ve své kategorii. Zadaní považuji za splněné v celém rozsahu a práci doporučuji k obhajobě. Hodnotím známkou výborně (A - 96 bodů).
eVSKP id 134421