Developing a fully scanner-integrated reconstruction pipeline for Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging (MRSI)

Jan Luxemburg, Gerald Badurek
2022
Zur Unterstützung der Forschungsgruppe im Hochfeld-MR-Zentrum in Wien am AKH und der Medizinischen Universität wurde eine vollständig Scannerintegrierte Rekonstruktionspipeline für eine schnelle Ganzhirnmagnetresonanzspektroskopische Bildgebung (MRSI)-Sequenz entwickelt.Der Entwicklungsprozess wurde durch bereitgestellte Offline-Rekonstruktionspipelines geleitet, die als Vorlage dienten. Die Vorteile einer Online-Implementierung umfassen einen flüssigen Ablauf des Bildgebungsprozesses, eine
more » ... re Zeiteffizienz und wären auch für die Übertragung in klinische Umgebungen relevant.Drei unterschiedliche Aspekte der Datenverarbeitungsschritte wurden in separaten Abschnitten dieser Arbeit behandelt. Erstens, die konzeptionellen Aspekte wurden im Abschnitt Datenverarbeitungskonzepte in MRSI (Data-processing concepts in MRSI) beschrieben. Zweitens wurden die mathematischen Überlegungen zur durchgeführten Rekonstruktion im Abschnitt über Datenrekonstruktionsverfahren (Datareconstruction procedures) dargelegt. Drittens wurden die Details zur Programmierung in den Abschnitten Implementierung der kartesischen Rekonstruktion (Implementation of the Cartesian reconstruction) und Implementierung der konzentrischen Ringtrajektorie (CRT)-Rekonstruktion (Implementation of the CRT reconstruction) beschrieben. Die resultierenden online, i.e., am Scanner, berechneten Bilder wurden dann im Abschnitt Vergleich von Online- und Offline-Rekonstruktion (Comparison of online and offline reconstruction)mit den Offline-Ergebnissen verglichen. Das Ergebnis dieser Diplomarbeit war eine vollautomatische Online-Rekonstruktionspipeline. Bilder, FIDs und Spektren der einzelnen Datenverarbeitungsschritte zeigten eine insgesamt gute Qualität mit einigem Verbesserungspotenzial. Die Qualität der Ergebnisse der vollständigen Rekonstruktion (complete reconstruction), i.e., aller Datenverarbeitungsschritte zusammengenommen, muss unbedingt weiter gesteigert werden, da durch die Kombination der Datenoperationen auch deren Abweichungen vom Standard kombiniert [...]
doi:10.34726/hss.2022.87801 fatcat:m2c6mys555ganmvynjy6xmxq3m