Komputerowe generowanie dynamicznych map perfuzji mózgu, ich analiza i znaczenie w neuroradiologii

Abstract

W artykule szczegółowo zaprezentowano sposoby komputerowego generowania dynamicznych map perfuzji mózgu uzyskiwanych w trakcie badań technikami CT (Computer Tomography) oraz MR-DSC (Magnetic Rezonanse Dynamic Susceptibility Contrast Imaging). W szczególności omówione zostało znaczenie poszczególnych parametrów dynamicznej perfuzji struktur mózgowia, sposób konstruowania krzywych wzmocnienia kontrastowego (Time Density Curre), prawo dyfuzji Ficka, pomiar ilości krwi przepływającej przez mózg przy użyciu niedyfundującego wskaźnika, w oparciu o konwolucyjny model Meiera-Zierlera, sposób przeprowadzenia dekonwolucji za pomocą rozkładu na wartości osobliwe (SVD), oraz konstrukcję map CBF, CBV, MTT i TTP (Cerebral Blond Flow, Cerebral Blood Volume, Mean Transit Time, Time to Peak). Praca zawiera również porównanie wyników otrzymanych przy wykorzystaniu różnych pakietów oprogramowania komercyjnego oraz darmowego pozwalającego na akwizycję danych pomiarowych oraz generację map perfuzyjnych. W ostatniej części pracy zaprezentowano obszar zastosowań dynamicznej perfuzji CTw neuroradiologii oraz opis, w jaki sposób podejmuje się diagnozę medyczną za pomocą analizy mapy na przykładzie rzeczywistych przypdków medycznych. This paper presents two methods of limitation of values of short currents. The first method is achieved by increasing inductance, caused by serial connection of the additional reactor to load. This method is not recommended because of drop of other loads voltage. The second method uses a simple power electronics circuit composed of two diodes and two reactors. A comparison of efficiency and a negative influence of both methods on supply network is discussed. This paper presents detailed process of generation dynamic perfusion CT and MR-DSC (Magnetic Rezonanse Dynamic Susceptibility Contrast Imaging) maps. It also describes the meaning of all perfusion parameters, the way to construct time density curves (TDC), the Fick diffusion principle, the method for estimating cerebral blood flow with non diffusing contrast agent based on Meier-Zierler convolution model, the deconvolution calculation based on singular value decomposition (SVD), and CBF, CBV, MTT and TTP (Cerebral Blond Flow, Cerebral Blood Volume, Mean Transit Time, Time to Peak), maps construction. The paper consist also comparison of perfusion maps obtained from various commercial and free software. In the last part of this paper the field of usage of dynamic perfusion CT in neuroradiology is presented. There are also some examples in showing the way in which the diagnosis based on perfusion map analysis is statement.