search query: @keyword magnetic resonance imaging / total: 22
reference: 7 / 22
« previous | next »
Author:Tölö, Jaakko
Title:Motion estimation during magnetic resonance guided focused ultrasound surgery
Liikkeen estimointi magneettikuvausohjatun fokusoidun ultraäänihoidon aikana
Publication type:Master's thesis
Publication year:2008
Pages:72      Language:   eng
Department/School:Informaatio- ja luonnontieteiden tiedekunta
Main subject:Lääketieteellinen tekniikka   (Tfy-99)
Supervisor:Ilmoniemi, Risto
Instructor:Vaara, Teuvo
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark T80     | Archive
Keywords:magnetic resonance imaging
high intensity focused ultrasound
motion estimation
magneettiresonanssikuvaus
fokusoitu ultraääni
liikkeen estimointi
Abstract (fin): Korkeaintensiteettinen fokusoitu ultraääni (HIFU) tarjoaa ei-invasiivisen menetelmän kasvaimien lämpöhoitoon.
Magneettiresonanssikuvausta (MRI) voidaan käyttää sekä kohdekudoksen paikantamiseen että lämpötilan tarkkailemiseen hoidon aikana.
Magneettikuvausohjatun fokusoidun ultraäänihoidon ensimmäiset sovellukset on hiljattain hyväksytty kliiniseen käyttöön.
Potilaan liike hoidon aikana aiheuttaa ongelmia sekä ultraäänen kohdentamisessa että lämpötilan mittaamisessa.
Tässä diplomityössä pohditaan näitä ongelmia sekä tutkitaan eräitä lähestymistapoja niiden selvittämiseksi.
Erityisenä tavoitteena on löytää ratkaisu liikkeen hallitsemiseksi kohdun lihaskasvaimen hoidossa.
Yksittäisen lämpötilakuvasarjan sisäinen liike ja useiden kuvasarjojen välinen liike käsitellään erikseen.

Vaikka nimenomaan magneettikuvausohjatun ultraäänihoidon aikana tapahtuvan liikkeen estimointia onkin tutkittu vasta vähän, magneettikuvien rekisteröimiseksi on olemassa laaja valikoima algoritmeja, jotka soveltuvat myös tähän tarkoitukseen, koska liikkeen estimoinnissa on olennaisesti kyse kahden kuvan välisen muunnoksen etsimisestä.
Tämä diplomityö sisältää katsauksen näihin menetelmiin, joista yksi valittiin toteutettavaksi ja testattavaksi.
Toteutetussa algoritmissa muunnos parametrisoidaan ja kuvien välistä ristikorrelaatiota maksimoidaan Gauss-Newton optimoinnilla.

Reaaliaikainen kuvasarjan sisäisen liikkeen kvantitatiivinen estimointi on haastavaa.
Tämän vuoksi myös neljä yksinkertaista ja nopeaa liikkeentunnistusalgoritmia toteutettiin ja testattiin.
Nämä perustuvat 1) kuvien samankaltaisuuden mittaamiseen ristikorrelaation avulla, 2) intensiteettiään merkittävästi vaihtavien pikselien laskemiseen, 3) histogrammin avulla määriteltyjen matalan intensiteettiluokan ja korkean intensiteettiluokan välillä vaihtuvien pikselien laskemiseen sekä 4) liikkeen aiheuttamien lämpötilan mittausvirheiden arvioimiseen lämpötilan keskihajonnan avulla.

Liikkeentunnistusalgoritmeja testattiin sekä fantomin liikkeeseen että potilaan tahattomiin liikkeisiin yksittäisten lämpötilakuvasarjojen sisällä.
Lämpötilan keskihajontaan perustuva algoritmi toimi näistä parhaiten.
Kun keskihajonnan kynnys säädettiin vastaamaan silmämääräisiä havaintoja liikkeestä, pienet tahattomat liikkeet havaittiin 80-85% onnistumisprosentilla.
Suuremmat liikkeet, jotka saattaisivat olla haitaksi potilaalle siirtäessään kuumennuksen ei-toivotuille alueille, tunnistetaan tällä menetelmällä varmasti.

Liikkeenestimointialgoritmin soveltuvuutta tutkittiin sekä kuvasarjan sisäiseen että kuvasarjojen väliseen liikkeeseen.
Näissä tutkimuksessa käytettiin vapaaehtoisilla ja potilailla kerättyä kuvadataa, joka sisälsi sekä tahallista että tahatonta liikettä.
Algoritmi estimoi parametrisen mallin rajoissa tapahtuvaa liikettä onnistuneesti noin kymmeneen senttimetriin asti.
Menetelmä toimi kuitenkin luotettavasti vain kuvilla, jotka oli otettu erityisesti tähän tarkoitukseen suunnitellulla magneettikuvaussekvenssillä, ei siis lämpötilakuvauksen yhteydessä saatavilla anatomisilla kuvilla.
Tämän vuoksi algoritmi soveltuu vain kuvasarjojen välisen liikkeen estimointiin.

Yhdessä, lämpötilan keskihajontaan perustuva liikkeentunnistusalgoritmi ja parametrinen liikkeenestimointialgoritmi tarjoavat ratkaisun sekä kuvasarjojen sisällä että kuvasarjojen välillä tapahtuvan liikkeen hallitsemiseksi.
Molemmat algoritmit toteutettiin kaupallisen magneettikuvausohjattuun ultraäänihoitoon tarkoitetun laitteen ohjelmistoon.
ED:2008-04-24
INSSI record number: 35535
+ add basket
« previous | next »
INSSI