Modelování v perfusním MR zobrazování

Abstract

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.This thesis deals with the magnetic resonance perfusion data analysis especially DCEMRI. In its introduction the thesis describes the problem of DCE-MRI data aquisition, the necessity of appropriate contrast agent and basic principles of perfusion analysis. The dynamic behavior of contrast agent vascular distribution can be described by arterial input function (AIF). The shape of the curves close to the area of interest is affected by dispersion which is called vascular transport function (VTF) due to the distribution of the contrast agent to the region of interest. Finally the tissue residual function describes system behavior of tissue. The practical part of the diploma thesis is aimed at implementation of model curves AIF, VTF and TRF. Furthermore, a simulation program was created for easy manipulation with introduced models moreover the program is used to perform an estimation of perfusion parameters based on nonblind deconvolution. The method is validated on synthetic data and illustrated on clinical data of the renal cell carcinoma patient.