Akvizice, modelování a analýza signálů v ultrazvukovém perfúzním zobrazování

Abstract

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.This work deals with possibilities of ultrasound perfusion analysis for the absolute quantification of perfusion parameters. In the theoretical part of this work are discussed possibilities of using of the ultrasound contrast agents and approaches for the perfusion analysis. New methods for the perfusion analysis are suggested and tested in the practical part of this work. The methods are based on convolutional model in which the concentration of the contrast agent is modeled as aconvolution of the arterial input function and the tissue residual function. The feasibility of these methods for the absolute quantification of perfusion parameters is shown on data from phantom studies, simulations and also preclinical and clinical studies. The software for the whole process of the perfusion analysis was developed for using in hospitals.