Título
Sensado comprimido en imágenes de resonancia magnética pesadas por difusión de agua
Autor
RICARDO ALONSO RIOS CARRILLO
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
Las imágenes de resonancia magnética pesadas por difusión (DW-MRI en sus siglas en inglés: “Diffusion Weighted Magnetic Resonanse Imaging”) aprovechan el fenómeno de difusión de las moléculas de agua en tejido biológico, produciendo imágenes médicas que reflejan el mapeo del proceso de difusión en el tejido biológico, permitiendo inferir la micro estructura del tejido en cuestión, tales como células, fibras, membranas etc.
Para algunas aplicaciones de imágenes de resonancia magnética pesadas por difusión (como en tractografía), se requiere obtener el conjunto propagador promedio (EAP, por sus siglas en ingles Ensamble Average Propragator”) de cada vóxel en el estudio. El EAP describe una distribución de probabilidad de como las moléculas de hidrógeno (en general estamos hablando de agua) se han desplazado dentro del vóxel, lo cual ayuda a inferir la infraestructura dentro del vóxel, tales como fibras axonales etc.
Para aproximar el EAP existen varios métodos (como imágenes por tensor de difusión). Sin embargo, el método más preciso para obtener el EAP son las imágenes de espectro por difusión (DSI por sus siglas en inglés: “Diffusion Spectrum Imaging”), el cual obtiene una discretización del EAP aprovechando la relación de Fourier que existe entre el EAP y el conocido como espacio Q (este siendo el espacio donde se mide directamente la señal de DW-MRI). Sin embargo, para que el DSI sea efectivo se requiere una cantidad considerable de muestras del espacio Q, lo cual implica un problema práctico muy grande para este tipo de imágenes: Mucho tiempo de muestreo.
Por otro lado, en los últimos años ha surgido en el campo del procesamiento de señales un esquema de muestreo y recuperación de señales conocido como sensado comprimido (CS por sus siglas en inglés: “compressed sensing” o “compressive sampling”), el cual dicta que, si se cumplen ciertas suposiciones en el esquema de muestreo, uno puede muestrear y recuperar la señal adecuadamente con un número de muestras por debajo de metodologías habituales.
El objetivo de esta tesis es aplicar adecuadamente la técnica del sensado comprimido para realizar DSI en imágenes de DW-MRI con un número de muestras significativamente menor al requerido en el DSI. Esto implica mucho menor tiempo de muestreo, y obtener aun así imágenes con suficiente calidad para diferentes aplicaciones. A su vez se aprovecha el esquema de la teoría del CS para recuperar el EAP, al proponer un diccionario que introduce información de distintas
Fecha de publicación
18 de enero de 2018
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Versión de la publicación
Versión aceptada
Recurso de información
Formato
application/pdf
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CIMAT
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