Metody pro odstranění rušení pro potřeby fetální MRI

Kateřina Kubná

Master's thesis

Noise reduction in Fetal MRI

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá fetální magnetickou rezonancí, diagnostickou metodou používanou k zobrazení vnitřní struktury plodu. Je zvláště užitečná při detekci vrozených vad, anomálií a dalších patologií. Při fetální MRI je důležité minimalizovat pohybové artefakty, které mohou ovlivnit kvalitu a přesnost obrazu. Kompenzace pohybových artefaktů je v rámci tohoto vyšetření klíčová a existuje několik technik, které se k minimalizaci těchto artefaktů využívají. V této práci jich je představeno hned několik. Jednou z nich je trigrování respirační a srdeční činnosti matky, kdy dochází k synchronizaci snímání s dechem, či srdečním tepem matky. V rámci praktické části bylo naměřeno několik BCG signálů v reálném prostředí magnetické rezonance, které byly následně zpracovány pomocí filtrace klouzavým průměrem nebo vlnkovou transformací. Byla představena metoda automatické detekce respiračních vrcholů dechové aktivity matky, či J vrcholů v BCG signálu reflektující její srdeční činnost. V neposlední řadě je zde představen systém demonstrující kvantifikaci pohybových artefaktů v obrazu za pomocí metriky SNR. Všechny výstupy jsou následně analyzovány.

Abstract:

This master´s thesis focuses on fetal magnetic resonance imaging (MRI), a diagnostic method used to visualize the internal structures of the fetus. It is particularly valuable for detecting congenital abnormalities anomalies and other pathologies. In fetal MRI, minimizing motion artifacts is crucial to ensure image quality and accuracy. Motion artifact compensation is essential in this examination, and several techniques are employed to minimize these artifact. This thesis introduces several such techniques. One of them is the triggering of maternal respirátory and cardiac aktivity, which synchronizes the image acquisition with the mother´s breathing and heartbeat. In the practical part of the study, multiple BCG signals were acquired ina real magnetic resonance environment and subsequently processed using sliding average filtering or wavelet transform. A method for automatic detection of respirátory peaks in the maternal breathing aktivity or J-peaks in the BCG signal reflecting her cardiac aktivity was presented. Lastly, a systém demonstrating the quantification of motion artifacts in the images using SNR metric was introduced. All outputs are then analyzed.

Keywords

fetální magnetická rezonance, pohybové artefakty, balistokardiografie, vlnková transformace, SNR

Keywords

fetal magnetic resonance imaging, motion artifacts, ballistocardiography, wavelet transform, SNR

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 4. 6. 2024
• Supervisor: Radana Vilímková Kahánková
• Reader: Pavla Hanzlíková

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Master programme:
Biomedicínské inženýrství