Een super-resolutie raamwerk voor de bepaling van kwantitatieve hersenperfusiemaps met Arterial Spin Labeling.

Voor het goed functioneren van onze hersenen is een adequate cerebrale bloedstroom (CBF), ook wel perfusie genoemd, noodzakelijk. Wijzigingen in de CBF treden op bij verschillende pathologie¨en, zoals herseninfarcten, tumoren, epilepsie en neurodegeneratieve ziekten. Voor een accurate diagnose en prognose van deze pathologie¨en is het kwantitatief kunnen meten van CBF cruciaal. Een veelbelovende MRI methode voor de meting van perfusie is arterial spin labeling (ASL). ASL is niet-invasief, goedkoop, herhaalbaar en laat absolute metingen van de CBF toe. Ondanks dit potentieel is ASL niet de huidige perfusiestandaard in de klinische praktijk. De belangrijkste reden is de lage SNR van de ASL beelden en inaccurate modellering waardoor kleine perfusieveranderingen zeer moeilijk gedetecteerd kunnen worden. Het hoofddoel van mijn project is het aanpakken van de belemmeringen die ASL perfusie MRI verhinderen om de perfusietechniek bij uitstek te worden in de kliniek. Om dit doel te bereiken zal ik de kwaliteit van ASL perfusie mappen gevoelig verbeteren door de trade-off tussen SNR en spatiale resolutie voor een gegeven acquisitietijd te doorbreken en systematische fouten ten gevolge van inaccurate modellering te verminderen. De steunpilaar van de aanpak is de ontwikkeling van een 4D super-resolutie reconstructie (SRR) methode voor ASL. Specifiek zal ik een methode ontwerpen die rechtstreeks hoge-resolutie perfusieparameters schat op basis van een set van verschillend opgenomen, lage-resolutie beelden. Vertrekkende van dit SRR raamwerk, wordt de nauwkeurigheid en de precisie van de geschatte perfusieparameters verbeterd door bewegingsartefacten te elimineren, de ASL beeldvormingsinstellingen te optimaliseren en optimale schatters te construeren. Gedurende het hele project worden de methoden gevalideerd aan de hand van simulaties, fantoom metingen en reele MR data van menselijke hersenen.

Trefwoorden:MRI

Disciplines:Klassieke fysica, Elementaire deeltjesfysica en hoge-energie fysica, Andere fysica

Project type:Samenwerkingsproject