Μελέτη της διάχυσης MRI στον εγκέφαλο

Μεχίλη, Βάνα

Study of diffusion MRI in brain examinations

Διπλωματική εργασία

Author

Μεχίλη, Βάνα

Date

2022-10-03

Advisor

Kalyvas, Nektarios

Διπλωματική Εργασία (2.266Mb)

Keywords

Διάχυση ; Απεικόνιση διάχυσης ; Μαγνητικός τομογράφος

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι να μελετήσει την απεικόνιση διάχυσης στον μαγνητικό τομογράφο και πώς εφαρμόζεται στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Αρχικά θα αναλυθεί η ανατομία του εγκεφάλου και μερικά παραδείγματα ασθενειών που μπορεί να εμφανιστούν. Στη συνέχεια θα εξηγηθούν οι βασικές αρχές της μαγνητικής τομογραφίας και το φαινόμενο της διάχυσης σε βιολογικούς οργανισμούς. Στην τελευταία παράγραφο του θεωρητικού υποβάθρου θα αναλυθεί η λειτουργία της απεικόνισης διάχυσης της μαγνητικής τομογραφίας καθώς και οι κλινικές εφαρμογές της απεικόνισης διάχυσης. Το πειραματικό μέρος ασχολείται με τη μελέτη του σήματος απεικόνισης διάχυσης σύμφωνα με το στατιστικό μοντέλο που προτείνεται από τους Yablonsliy et al. Το μοντέλο εξαρτάται από τρεις παραμέτρους: τη μέγιστη θέση της κατανομής του συντελεστή διάχυσης, το πλάτος της κατανομής και την τιμή b. Για να δούμε την εξέλιξη του σήματος σύμφωνα με αυτές τις παραμέτρους δημιουργήσαμε έναν κώδικα στο MATLAB ο οποίος υπολογίζει την τελική τιμή του σήματος και την σχεδιάζει με βάση την τιμή b.

Abstract

The purpose of this thesis is to study the diffusion imaging in the magnetic tomography and how it is applied to the human brain. In the first chapter the anatomy of the brain will be analyzed and some examples of diseases that can occur will be given. Then the basic principles of the magnetic resonance imaging and the phenomenon of diffusion in biological organisms will be explained. In the last paragraph of the theoretical background, the function of diffusion imaging of the MRI will be analyzed as well as the clinical applications of diffusion imaging. The experimental part deals with the study of the diffusion imaging signal according to the statistical model proposed by Yablonsliy et al. The model depends on three parameters: the maximum location of the diffusion coefficient distribution, the width of the distribution and the b value. In order to see the signal growth according to these parameters we created a code in MATLAB which calculates the final value of the signal and plots it in terms of b value.