Year: 2026
Type: dissertation
Abstract: čeština Zásady pro vypracování: Anotace: Magnetická rezonance (MRI) je klíčovou zobrazovací modalitou v oblasti medicínského zobrazování.Nabízí vynikající kontrast měkkých tkání a podrobné anatomické informace o těle pacienta, přičemž nevyužívá žádné ionizační záření.Ze své podstaty zdlouhavý proces akvizice dat, je však jednou z překážek širokosáhlejšího využití MRI v klinické medicíně.To v průběhu let vedlo k vývoji mnoha technik, souhrnně označovaných jako "fast MRI".Tyto inovace, zahrnující paralelní zobrazování, komprimované snímání, pokročilý návrh pulzních sekvencí a v poslední době i rekonstrukce založené na metodách hlubokého učení, mají společně za cíl urychlit zobrazovací pracovní postup při současném zachování kvality obrazu.Cílem této DP je vytvoření inteligentního systému rekonstrukce plnohodnotných MR obrazů z podvzorkovaných dat na bázi neuronových sítí a zhodnocení jeho potenciálu nasazení do klinického provozu nemocnice. AbstraktTato diplomová práce se zabývá akcelerovanou rekonstrukcí MR obrazů kolene z podvzorkovaného k-prostoru s využitím hlubokého a posilovaného učení.Teoretická část shrnuje fyzikální principy magnetické rezonance, význam k-prostoru a současné přístupy k urychlení MRI, zejména paralelní zobrazování, komprimované snímání a rekonstrukční metody založené na neuronových sítích.Praktická část navrhuje dvoustupňový systém, v němž rekonstrukční síť typu U-Net s krokem konzistence dat vytváří obraz z neúplných dat a agent posilovaného učení adaptivně vybírá dosud nezměřené sloupce k-prostoru.Stav agenta je tvořen aktuální rekonstruovanou podobou obrazu, maskou vzorkování a zbývajícím rozpočtem měření, přičemž odměna je definována přírůstkem metriky SSIM.Systém byl trénován a ověřen na veřejném datasetu fastMRI, konkrétně na jednocívkových proton-density sekvencích kolene v sagitální a koronární rovině.Na testovací sadě dosáhl navržený systém při akceleračním faktoru R = 4 mediánu SSIM 0,8092, NMSE 0,00640 a PSNR 27,98 dB; při R = 6 hodnot 0,7562, 0,00795 a 27,06 dB; a při R = 8 hodnot 0,6878, 0,01320 a 24,81 dB.Pilotní klinické hodnocení provedené třemi radiology potvrdilo diagnostickou použitelnost všech hodnocených rekonstrukcí.V doplňkovém srovnání s konvenčními metodami paralelního zobrazování vykázal navržený přístup při srovnatelných akceleracích vyšší kvalitu obrazu a menší výskyt artefaktů.Výsledky ukazují, že navržený systém je nejperspektivnější při nižších a středních akceleracích, zatímco při agresivnějším podvzorkování se výrazněji projevuje vyhlazení obrazu a ztráta jemných detailů.Práce tak potvrzuje potenciál adaptivního výběru vzorků k-prostoru pro další zkrácení MR vyšetření při zachování diagnostické použitelnosti výsledných obrazů.
Source: DSpace VŠB-TUO (VŠB-TUO)
Author: Šňupárek, Matěj
Language: Czech
Subfield: Radiology, Nuclear Medicine and Imaging
Field: Medicine
Domain: Health Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7208526084