Modelování v perfúzním ultrazvukovém zobrazování

Abstract

Diplomová práca sa zaoberá problematikou kontrastných látok v ultrasonografii a ich použitím v perfúznej analýze. Je zameraná na metódu Bolus & Burst, ktorá kombináciou výhod dvoch doposiaľ používaných prístupov umožňuje absolútnu kvantifikáciu perfúznych parametrov v oblasti záujmu. Časový priebeh koncentrácie kontrastnej látky je modelovaný ako konvolúcia parametricky zadanej arteriálnej vstupnej funkcie a tkanivovej reziduálnej funkcie. Práca pojednáva o možnostiach matematického modelovania týchto funkcií, ako aj o metódach spätného odhadu ich parametrov. Funkčnosť metód je overená na simulovaných ako aj preklinických dátach.This master thesis deals with the contrast agents and their application in the ultrasound perfusion analysis. It is focused on Bolus & Burst method which, as a combination of two approaches that have been used so far, allows an absolute quantification of perfusion parameters in the region of interest. Contrast agent concentration time sequence is modeled as a convolution of the parametrically defined arterial input function and the tissue residual funkction. Thesis discusses different mathematical models of these functions as well as the methods of the parameters estimation. The methods functionality is validated on simulated and also preclinical data.