Susceptibilitně váhované magnetickorezonanční zobrazování

Abstract

Susceptibilitně váhované magneticko-rezonanční zobrazování (SWI) je velmi perspektivní metoda využitelná v diagnostice traumat mozku, některých neurodegenerativních onemocnění a dalších závažných zdravotních problému. Cílem této práce bylo nejprve nastudovat metody magneticko-rezonančího zobrazování se zvláštním důrazem na susceptibilitně váhované zobrazování. Tato teoretická znalost poté posloužila k praktické implementaci SWI metody na 4,7T/200mm systém instalovaný na ÚPT AV ČR, v.v.i. Bylo potřeba vytvořit prototyp softwaru, který v MRI obrazech zvýrazní vliv přechodu mezi prostředími s různou susceptibilitou. Mezi základní věci, které bylo nutno vyřešit patří filtrace obrazu pomocí HP filtru, vytvoření fázové masky, odstranění přechodů ve fázovém obraze. K ověření správnosti byly vytvořeny pokusné vzorky, jejichž vlastnosti byly voleny tak, aby bylo možné potvrdit prozkoumat vliv základních nastavení MR zařízení i vytvořeného obrazzpracovávajícího softwaru. Těmito fantomy byly v počátečních fázích slepičí vejce a později poněkud sofistikovanější vzorek z podobě citrusového plodu dopovaného nanoželezem, CaCl2, Zn, AgCl. Pomocí měření fantomů byla ověřena funkce metody a prozkoumány některé její vlastnosti vzhledem k volbě parametrů měření a zpracování obrazu.Susceptibility weighted magnetic resonance imaging (SWI) seems to be a very promising method usable in the diagnosis of a number of clinical and biomedical applications. Difusse axonal injuries and neurodegenerative diseases to name a few. The goal of my bachelor's thesis was to study the principal methods of magnetic resonance imaging with particular emphasis on susceptibility weighted imaging. Then use this theoretical knowledge for practical implementation of the SWI method to 4,7T/200mm NMR system located at Institute of Scientific Instruments of the ASCR, v.v.i. It was necessary to create an image calculated software, which is capable of enhancing contrast caused by magnetic susceptibility differences as they manifest themselves in local phase changes between tissues. Few basic problems had to be solved. The phase image was filtered by a high pass filter, a Phase Mask was created from adjusted image, which is generated from phase unwrapped image. To varify the SWI method, samples were designed, which have the desired magnetic properties. During the initial phase of experimenting, hen's eggs were used and then citrus fruits with nanoiron, CaCl2, Zn and AgCl. We investigated basic parametres and settings of the MRI measurements that affect final susceptibility weighted image.