Cuantificación de estudios de espectroscopia por resonancia magnética in vivo aplicación a volumen único e imagen multi canal

Abstract

La aplicación de la espectroscopía por resonancia magnética (ERM) a estudios clínicos conlleva varios problemas en su cuantificación. Esta tesis se centra en dos de ellos: la corrección de los efectos de volumen parcial y de los artefactos producidos por la reconstrucción cartesiana de imágenes multi-canal aplicada a imágenes espectroscópicas. En esta tesis se propone una nueva forma de análisis que combina la corrección de los efectos de volumen parcial con la cuantificación absoluta, utilizando la señal de agua como referencia interna de concentraciones. Esta nueva forma de análisis ha sido satisfactoriamente evaluada mediante experimentos con phantoms y estudios en el lóbulo frontal de sujetos sanos. Además, se presenta una herramienta de cuantificación de estudios de ERM que combina los algoritmos de análisis en el dominio del tiempo, más adaptados a estudios in vivo, con los métodos necesarios para corregir los efectos de volumen parcial. Por otro lado, se propone un nuevo método de reconstrucción para imágenes espectroscópicas adquiridas mediante técnicas multi-canal (SENSE). Esta reconstrucción se basa en las propiedades de la solución de norma-mínima para optimizar la función de respuesta espacial (SRF) y la función de dispersión de punto (PSF) de la misma. La evaluación se ha realizado por phantoms numéricos, estudios de imagen por resonancia magnética y estudios de imagen espectroscópica. Los resultados muestran que esta nueva reconstrucción exhibe menos contaminación en posiciones no deseadas, mejorando la cuantificación de este tipo de estudios, respecto a la reconstrucción cartesiana convencional. Finalmente, en el último capítulo se propone un algoritmo que reduce el tiempo de cálculo requerido para obtener la solución de norma-mínima. Este algoritmo se basa en el método de Lanczos y permite una aceleración marcada del tiempo de cálculo respecto a los métodos convenciona