The aim of this thesis is to design and evaluate k-space weighting filters for simultaneously improving the spatial and temporal resolution of cardiovascular MRI, with the ultimate goal of improving the accuracy of quantitative flow measurements, which are important for diagnosis and follow-up of heart dysfunction. Two different k-space filters were implemented and evaluated retrospectively to already acquired data. In addition, evaluation was performed with respect to tapering of the filters in the radial k-space direction, as well as accelerated imaging using undersampling. To better utilize the properties of the golden-angle acquisition, a k-space filter was also implemented where the temporal footprint increased in discrete steps, referred to as rings. The temporal footprint of each ring was calculated according to the Fibonacci sequence, and the starting position for each ring was computed to satisfy the Nyquist criterion. The k-space filters were evaluated in comparison to non-filtered reconstructions of cine and phase-contrast images. Motion-mode images were created from the cine images and used to evaluate the edge sharpness of the septal wall indicating the spatial resolution of the image. Phase-contrast images were used to measure peak flow velocity over the mitral valve, and the myocardial velocity in the early and late filling phases. The resolution of the peak is highly dependent on the temporal resolution. Measuring the peak velocity gave an indication of the temporal resolution, which could be compared to non-filter reconstructions. This study showed that k-space filters adapted to the Nyquist criterion improve the temporal resolution of peak velocity measures. Further investigation is justified to conclude if the performance exceeded the best performing method without k-space filters. However, the k-space filter showed substantial agreement with the best performing temporal footprint without k-space filter. / Syftet med arbetet är att designa och utvärdera k-space viktade filter för att förbättra den spatiala och temporala upplösningen av kardiovaskulär MRI, med målet att förbättra noggrannheten i kvantitativa flödesmätningar, som är viktiga för diagnos och uppföljning av hjärtdysfunktion. Två typer av k-space filter skapades och utvärderades retrospektivt på redan inhämtade data. Dessutom utfördes utvärdering med avseende på avsmalning av filtren i den radiella k-rymdsriktningen, såväl som accelererad avbildning med undersampling. För att bättre utnyttja egenskaperna hos den gyllene vinkeln skapades det ena k-rumsfilter så att det temporala fotavtrycket ökade i diskreta steg, så kallade ringar. Det temporala fotavtrycket för varje ring beräknades enligt Fibonacci talen, och startpositionen för varje ring beräknades så att den uppfyllde Nyquistkriteriet. k-Spacefiltren utvärderades i jämförelse med icke-filtrerade rekonstruktioner av tidsupplösta, anatomiska bilder (cine) och tidsupplösta faskontrastbilder. Bilder i motion-mode skapades från cine-bilderna och användes för att utvärdera kantskärpan av hjärtats skiljevägg (septum), vilket användes som en indikator för bildens spatiala upplösning. Faskontrastbilder användes för att mäta den maximala flödeshastigheten över mitralisklaffen och myokardiets hastighet i den tidiga och sena fyllnadsfasen. Maximal flödeshastighet är starkt beroende av den temporala upplösningen och gav därav en indikation på den temporala upplösningen. Denna studie visade att k-rumsfilter anpassade till Nyquist-kriteriet förbättrar den temporala upplösningen av topphastigheten. Ytterligare undersökning behövs dock för att säkerställa att prestandan översteg den bäst presterande metoden utan k-rumsfilter. Bilder rekonstruerade med filtret visade dock god överensstämmelse med det minsta temporala fotavtrycket, utan filter.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-315004 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Ström Seez, Jonas |
| Publisher | KTH, Medicinteknik och hälsosystem |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2022:093 |
Page generated in 0.0023 seconds