Methods of the Spectroscopic I maging in clinical practice and experiments

Abstract

Předkládaná dizertační práce se zabývala různými aspekty zpracování SI dat. Jednotlivé výsledky lze shrnout do následujících bodů. Byl vytvořen program CULICH umožňující kompletní zpracování a analýzu dat naměřených metodou spektroskopického zobrazování. První zkušenosti ukazují, že CULICH je vhodný pro použití v klinické praxi i experimentu. Program byl implementován na pracovišti magnetické rezonance v IKEM a na dalším zahraničním pracovišti, kde se podrobuje podrobnému testování. Bylo provedeno porovnání koncentrací metabolitů naměřených metodami SI a SVS z prostorově si odpovídajících voxelů. V daném experimentálním uspořádání nebyl nalezen rozdíl v koncentracích vypočítaných oběmi metodami. Stejný výsledek platí i pro poměry koncentrací, pokud je provedeno vhodné filtrování dat. Byla navržena sekvence pro měření rozložení radiomagnetického pole (RF) ve vzorku ve třech dimenzích. Naměření třírozměrné RF mapy v lidském mozku vyžaduje přibližně 1.5 minuty. Znalost rozložení RF v mozku byla použita pro výpočet navržené korekce na neideální profil VOI u PRESS-SI a STEAM-SI sekvencí v nehomogenním magnetickém poli. Byly testovány Cramer-Rao bounds (CRBs) vypočtené programem LCModel jako možný parametr pro výpočet chybových obrazů. Dále byl navržen a testován parametr pro výpočet chybových obrazů poměru...

Spectroscopic imaging (SI) is the method which enables non-invasive studying of the metabolite composition of tissues in vivo from multiple regions simultaneously. The objective of this thesis was to develop a methodology for the reliable evaluation of in vivo SI data. The thesis addresses several aspects of the evaluation of SI data as described below. The processing of SI data represents a complex issue requiring dedicated evaluation programs. Although various spectra processing programs are provided by the vendors of MR scanners, software enabling complete SI data processing and analysis is not available. The CULICH program has been developed within the framework of this thesis to enable the comprehensive processing of SI data. The program offers advanced functionality for evaluation of SI data. The initial experience with the program shows that CULICH is suitable for evaluation of SI data measured in both clinical practice and the experiments. The accuracy of calculated concentrations is of high importance for each quantification method. SVS techniques can be taken as the gold standard for quantification of MR spectra. Therefore, to asses the accuracy of the metabolite concentrations measured by SI, the comparison of results obtained by SI and SVS was performed. The direct comparison of results obtained...