Návrh a realizace softwarové aplikace pro analýzu neurologických abnormalit z obrazů magnetické rezonance

Jan Krmela

Diplomová práce

Design and Implementation of Software for the Analysis of Neurological Abnormalities from Magnetic Resonance Images

Anotace:

Tato práce se zabývá analýzou obrazů z magnetické rezonance za cílem vytvoření podpůrných obrazů pro diagnostiku pacientů s neurologickými abnormalitami, konkrétně fokální kortikální dysplazií (FCD). První kapitoly jsou zaměřeny na literární rešerši o anatomii, fyziologii a patofyziologii mozku, principy MR a metody analýzy MR obrazů. Tato teoretická část čtenáři poskytuje dostatečný základ pro pochopení navazující praktické části. Ta začíná popisem použitých datasetů a předzpracováním MRI obrazů, které jsou nezbytné pro další kroky analýzy, jež vede až k vytvoření podpůrných obrazů pro diagnostiku (konvoluční obrazy a obrazy spojení). Tyto podpůrné obrazy poskytují dobré výsledky pro pacienty s FCD kdy dochází ke zvýraznění patologií jak u pacientů s FCD 2. typu z veřejné databáze, tak u pacientů z FNO s FCD 1. typu. Jsou vypočítány také průměrné kortikální tloušťky postižených laloků, sloužící ke kvantifikaci výsledků. Výsledky jsou na závěr diskutovány a rozebrány jsou i limitace práce.

Abstract:

This work focuses on the analysis of images from magnetic resonance imaging (MRI) with the aim of creating supportive images for diagnosing patients with neurological abnormalities, specifically focal cortical dysplasia (FCD). The initial chapters are dedicated to a literature review on the anatomy, physiology, and pathophysiology of the brain, as well as the principles of MRI and methods for analyzing MRI images. This theoretical part provides readers with sufficient background to understand the subsequent practical section. The practical section begins with a description of the datasets used and the preprocessing of MRI images, which are essential for further analysis steps leading to the creation of supportive diagnostic images (convolutional images and junction images). These supportive images yield good results for patients with FCD, highlighting pathologies in both patients with FCD type 2 from a public database and patients with FCD type 1 from University Hospital of Ostrava. Average cortical thicknesses of affected lobes are also calculated to quantify the results. The results are discussed at the end, including the limitations of the work.

Klíčová slova

Zobrazování magnetickou rezonancí, Fokální kortikální dysplazie, T1 MP-RAGE, Počítačově podporovaná diagnostika, Kortikální tloušťka

Keywords

Magnetic Resonance Imaging, Focal Cortical Dysplasia, T1 MP-RAGE, Computer-Aided Diagnosis, Cortical Thickness

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 3. 6. 2024
• Vedoucí: Radek Martinek
• Oponent: Jan Valošek

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Magisterský studijní program:
Biomedicínské inženýrství