Promotie: Accelerated computational models for multi-parametric MRI reconstruction

Dit proefschrift richt zich op het verbeteren van Magnetic Resonance Spin Tomography in Time-Domain (MR-STAT), een nieuwe kwantitatieve MRI (qMRI)-techniek. Vergeleken met conventionele contrastgewogen MR-technieken die contrastgewogen, kwalitatieve MR-beelden produceren, is MR-STAT een nieuwe kwantitatieve MR-techniek, die gebruikmaakt van een enkele korte scan en kwantitatieve beelden produceert die de specifieke weefselparameters vertegenwoordigen, zoals T1- en T2-relaxatietijden en protondichtheid. Deze metingen bieden een nauwkeurige en objectieve beoordeling van de weefselsamenstelling en pathologie. Dit proefschrift richt zich op twee aspecten van de technische ontwikkeling: de optimalisatie van de reconstructie- en acquisitieprocessen.

De reconstructie

In dit proefschrift wordt een nieuw MR-STAT versneld MR-STAT-reconstructiealgoritme voorgesteld. Door gebruik te maken van kunstmatige neurale netwerk- en wiskundige modelleringsstrategieën, wordt de reconstructietijd aanzienlijk teruggebracht tot drie minuten per plak. Het algoritme is toegepast in de eerste klinische demonstratiestudie en de resultaten voor patiënten met verschillende neurologische aandoeningen zijn gevalideerd door radiologen.

De acquisitie

In dit proefschrift zijn driedimensionale MR-STAT-acquisitieprotocollen ontwikkeld, die de acquisitie van multiparametrische 3D-kwantitatieve volumes met minder ruis en hogere resolutie mogelijk maken. Hoge-resolutie 3D-protocollen zijn getest op de hersenen, knieën en onderbenen van gezonde vrijwilligers, waarbij elke scan tussen de vijf (hersenen) en zeven (extremiteiten) minuten duurde. Deze nieuwe protocollen hebben de scantijden aanzienlijk verkort en de beeldkwaliteit verbeterd in vergelijking met eerdere tweedimensionale protocollen, wat een belangrijke stap is in de richting van de toepassing van MR-STAT op verschillende klinische toepassingen in de toekomst.