Improved MRI Relaxometry through Statistical Signal Processing

Datum: 20 februari 2018

Locatie: Stadscampus, Promotiezaal "De Grauwzusters" - Lange Sint-Annastraat 7 - 2000 Antwerpen (route: UAntwerpen, Stadscampus)

Tijdstip: 17 uur

Organisatie / co-organisatie: Departement Fysica

Promovendus: Gabriel Ramos Llordén

Promotor: Jan Sijbers & Arjan den Dekker

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Gabriel Ramos Llordén - Faculteit Wetenschappen - Departement Fysica



Abstract

Magnetic Resonance Imaging (MRI) relaxometrie is een kwantitatieve MRI-modaliteit die zich richt op de schatting van de spin-rooster-(T1) en de spin-spin-(T2) relaxatietijden. Beide relaxatietijden zijn fundamentele parameters die de spindynamiek in een weefsel beschrijven tijdens het relaxatieproces van het fenomeen van de kernmagnetische resonantie (NMR). Gedurende de laatste decennia zijn ruimtelijke T1- en T2-kaarten geanalyseerd om de toestanden van een groot aantal ziekten bij de mens te bestuderen en te bewaken. Die studies hebben aangetoond dat MRI-relaxometrie de belofte in zich draagt ​​van het genereren van robuuste, objectieve, op beelden gebaseerde biomarkers voor pathologieën van het centrale zenuwstelsel, hart- en vaatziekten en andere aandoeningen. Helaas zijn kwantitatieve biomarkers die zijn afgeleid van MRI-relaxometrie nog niet voldoende specifiek, gevoelig en robuust om routinematig in de klinische praktijk te worden gebruikt. Daarbovenop vereisen hoge-resolutie relaxometriebeelden een klinisch onhaalbaar lange scantijd.

Dit proefschrift probeert de obstakels weg te werken die verhinderen dat MRI-relaxometrie een snelle, nauwkeurige en nauwkeurige kwantitatieve MRI-modaliteit voor klinisch gebruik wordt, door de manier waarop MR-relaxometriegegevens worden verzameld, verwerkt en geanalyseerd, te verbeteren. In het bijzonder, door een statistische signaalverwerkingsaanpak te hanteren, worden drie bijdragen gegeven die algemene problemen van het veld behandelen. Ten eerste presenteren we een op relaxometrie gebaseerd verwerkingsraamwerk waarbij T1 en beweging van de patient simultaan worden geschat. Er wordt aangetoond dat aanzienlijk meer nauwkeurige T1-beelden worden verkregen met onze voorgestelde geïntegreerde benadering in vergelijking met de nog conventionele tweestaps-aanpak: T1-schatting na beeldregistratie. Ten tweede hebben we een snelle, robuuste T1-schatter voor Variabele Flip Angle (VFA) T1-beeldvorming ontwikkeld die statistisch optimale T1-schattingen kan bieden met een ongekend korte rekentijd, waardoor een optimale realtime VFA T1-schatting mogelijk is. Ten slotte konden we de lange algehele scantijd van MRI-relaxometriestudies verminderen met onze nieuwe k-ruimte-reconstructietechniek die de reconstructie mogelijk maakt van individuele MR-beelden met minder samples dan gewoonlijk wordt vereist.



Link: http://www.uantwerpen.be/wetenschappen