Compressive sensing using directional filters for magnetic resonance image reconstruction under different k-space trajectories

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Autor(es): dc.contributorMiosso, Cristiano Jacques-
Autor(es): dc.creatorSilva, Jessica Vivian Moreira da-
Data de aceite: dc.date.accessioned2021-10-14T17:52:46Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2021-10-14T17:52:46Z-
Data de envio: dc.date.issued2020-03-26-
Data de envio: dc.date.issued2020-03-26-
Data de envio: dc.date.issued2020-03-26-
Data de envio: dc.date.issued2019-05-10-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://repositorio.unb.br/handle/10482/37175-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/618352-
Descrição: dc.descriptionDissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica). Universidade de Brasília, Brasília, 2019.-
Descrição: dc.descriptionNós vivemos na era do big data, da Internet das coisas, do aprimoramento genético e da recodificação do genoma. No entanto, visualizar os componentes internos do corpo humano e suas funcionalidades ainda ́e um desafio. Uma breve pesquisa sobre os artigos mais recentes publicados de 2018 a 2019 no campo da imagiologia médica com Ressonância Magnética (RM) nas bases de dados da Biblioteca Digital IEEE Xplore, PubMed e Web of Science, apresentou uma coleção de 50.574 estudos sobre deteção, segmentação, extração, delineação, diagnóstico e classifica ̧c ̃ao das patologias do corpo humano e características fisiológicas. A prevalência de tais estudos indica que os pesquisadores est ̃ao direcionando seus esforços para serem precisos e assertivos em relação ao diagnóstico, procedimentos e tratamentos. O imageamento por ressonância magnética (IRM) tem mostrado ser uma ferramenta poderosa e flexível capaz de gerar imagens de diferentes aspectos do corpo humano. O exame de RM ́e conhecido principalmente devido à sua superioridade no que diz respeito ao contraste do tecido, o que aumenta as chances de diagnóstico em compara ̧c ̃ao com outras técnicas como raios-X, radiografia e tomografia computadorizada (CT). Além disso, a RM permite o uso de várias técnicas e dispositivos auxiliares para adquirir imagens de alta resolução úteis em muitas fases da intervenção médica. Pesquisas recentes sobre IRM mostramavan ̧cos no diagnóstico precoce da síndrome de Sturge-Weber, a detec ̧c ̃ao de lipossarcoma mixóide metástases antes dos sintomas clínicos e metástases pulmonares, a predição de distúbios respiratórios em pacientes com Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA), revelando atrofia medular cervical precoce, e a adequa ̧c ̃ao de IRM na triagem de câncer de pulmão e nódulos com diâmetros acima de 6 milímetros. Embora o cenário para o IRM seja promissor em relação a novas aplicações e técnicas relacionadas à escolha de pulsos RF e trajetórias de aquisição, o exame ainda enfrenta complicações e problemas relacionados à aceitação do paciente. Os exames leva de 45 a 60 minutos por parte do corpo, e o paciente tem que ficar parado por um longo período de tempo, frequentemente em posições muito desconfortáveis.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).-
Descrição: dc.descriptionRecent research in Magnetic Resonance Imaging (MRI) shows improvements in diag- nostic and early diagnostic for a wide range of pathologies and the superiority of the contrast for softy tissues when compared to other imaging techniques shows the applica- bility and importance of MRI exams. Even though the promising research, the MRI exam still face obstacles due to the time required to scan specific areas of the body and how this problem escalates with pediatric and claustrophobic patients. Research in Compressive Sensing (CS) showed positive results in terms of diminishing the number of measures and thus the time required for scanning the human body. Although, these research showed positive results when implementing prefiltering with compressive sensing, they did not explore different scenarios, as directional filters and different trajectories. That being said, this research proposes five strategies in designing directional filters for prefiltering with Compressive Sensing. We show the mathematical steps adopted in each strategy and we reconstruct two phantoms and a real image of the head with several filters set for each scenario. We also give an special attention to the quality indexes used to assess image quality and what they actually measure in terms of image fidelity. All the images were recon- structed from simulated measures acquired in a radial and spiral k-space trajectory using an Iterative Reweighted Least Square (IRLS) algorithm with prefiltering. Finally, we showed that directional filters projected from ideal frequency response dis- tributions and windowed by Hann, Hamming, Blackman and rectangular window present better Signal-to-Error Ratio (SER) and Structural Similarity Index Measure (SSIM) re- sults for a real image of the head reconstruction when compared to the reconstruction of Haar filters.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Direitos: dc.rightsAcesso Aberto-
Direitos: dc.rightsA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.-
Palavras-chave: dc.subjectRessonância magnética-
Palavras-chave: dc.subjectCompressive sensing-
Palavras-chave: dc.subjectFiltros e filtração-
Título: dc.titleCompressive sensing using directional filters for magnetic resonance image reconstruction under different k-space trajectories-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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