Simulace distribuce kontrastní látky v reálném mikrovaskulárním systému

Abstract

Cílem této práce je simulace distribuce kontrastní látky v reálném mikrovaskulárním systému pro budoucí validaci metod perfuzního zobrazovaní DCE-MRI. Je zde vysvětlen princip metody DCE-MRI a popsány struktury cévních řečišť použitých datasetů tkáně malých hlodavců. V práci je řešena reprezentace použitých datasetů cévních řečišť pomocí grafového modelu, výpočet průměrů a odporů cévních stěn jednotlivých cévních segmentů řečiště, odhad orientace směru toku krve v řečišti, výpočet impulzní reziduální funkce jednotlivých tkání a tvorba generátoru koncentračních křivek. Z výsledných koncentračních křivek jsou odhadnuty perfuzní parametry , a . Koncentrační křivky jsou analyzovány pomocí SW PerfLab za účelem odhadnutí, který z použitých farmakokinetických modelů nejlépe reprezentuje jednotlivé tkáně.The goal of this thesis is to simulate the distribution of contrast agents in a real microvascular system in order to validate methods used in perfusion imagining in DCE-MRI. It contains explanation of principles of the DCE-MRI method and introduction of blood vessels in each of the murine tissue datasets. The thesis resolves around finding graph model, representing blood vessels in used datasets, calculating diameter and respective vascular resistance of each blood vessel, determining direction of blood flow in the blood territory, estimation of impulse residual function of each tissue and creation of generator of concentration curves. Obtained concentration curves are then used to estimate perfusion parameters , and and analyzed using SW PerfLab in order to determine, which pharmacokinetic model is the best to represent each tissue.