Csatornaszám-csökkentés implementálása és vizsgálata párhuzamos MR képalkotáshoz

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Típus: 
MSc diplomamunka téma - orvosi fizika
Félév: 
2017/18/2.
Témavezető: 
Név: 
Dr. Sinkó József
Email cím: 
Jozsef.Sinko@mediso.com
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
Mediso KFt
Beosztás: 
Fejlesztő Fizikus
Konzulens: 
Név: 
Dr. Légrády Dávid
Email cím: 
legrady@reak.bme.hu
Intézet/Tanszék: 
NTI
Beosztás: 
egy.docens
Hallgató: 
Név: 
Homolya István
Képzés: 
Fizikus MSc - orvosi fizika
Elvárások: 

angol nyelvtudás, önálló munkavégzés, programozási ismeretek, magasabb matematikai ismeretek

Leírás: 

Az MR képalkotás gyorsítására szolgáló, szeleten belüli illetve egyszerre többszeletes Parallel Imaging módszerek alapötlete, hogy a hiányzó adatokat több, eltérő térbeli érzékenységi profilú mérőtekercs egyidejű használatával, azok mért adatainak kombinálásával pótoljuk. Különösen a kutatási célú, illetve a dinamikus mérések esetében a minél gyorsabb adatgyűjtésre való igény speciálisan a gyorsításra tervezett, nagy elemszámú (akár 64 elemből álló) mérőtekercsek piaci megjelenéséhez és elterjedéséhez vezetett.  A mérőcsatornák egyre nagyobb száma ugyanakkor a rekonstrukció számításigényét rendkívüli módon megnöveli, ami – különösen az fMRI vizsgálatok esetében – az egyes mérések között szünetek beiktatását követelheti meg a rekonstrukció végeztéig, illetve szélsőséges esetben a valós idejű rekonstrukciót végző számítógép összeomlásához vezethet. A technikai problémákon kívül ez különösen nagy gondot okozhat az azonnali rekonstrukciót igénylő módszek, mint pl. a neurofeedback kísérletek esetén, amikor a kísérleti személynek a mérési adatokat majdnem-valós időben szeretnénk visszajelezni.

A nemrég publikált, ún. tekercs tömörítési (Coil Compression) eljárások segítségével lehetőség van a csatornaszám drasztikus csökkentésére, kihasználva, hogy az egyes tekercsek érzékenységi profiljai nem ortogonálisak, illetve az általuk kifeszített tér alacsonyabb dimenziós lehet, mint a tekercsek száma. Ennek köszönhetően lehetőség van kevesebb számú, virtuális tekercs matematikai létrehozására, oly módon, hogy a párhuzamos képalkotásra való képesség továbbra is megmarad, a képminőség romlása pedig minimális; a rekonstrukciós idő azonban jelentősen lecsökken.

A hallgató feladata a Coil Compression eljárások (főkomponens-analízis, vagy kiolvasó irányú geometriai tömörítés) matematikai hátterének megismerése, valamint a csökkentett tekercselem-szám hatásának vizsgálata a zajnövekedésre, illetve a műtermékek megjelenésére.