modelowania oraz oceny perfuzji nerek

Przedmiot badań

Celem projektu jest opracowanie udoskonalonych metod szacowania parametrów perfuzji nerek na podstawie obrazów rezonansu magnetycznego oraz narzędzi do ich obiektywnej, ilościowej walidacji.

Przedmiotem badań w projekcie jest perfuzja nerki - jednego z najistotniejszych organów ciała z uwagi na jego kluczową rolę w regulacji różnorodnych funkcji organizmu. Jedną z dostępnych metod oceny wydolności nerek jest wizualizacja i szacowanie perfuzji nerkowej z użyciem obrazowania magnetyczno-rezonansowego (MR).

Analiza aktualnego stanu wiedzy w zakresie przetwarzania obrazów MR zależnych od perfuzji ujawnia brak ustandaryzowanej metodologii wyznaczania jej parametrów. Definiuje się szereg farmakokinetycznych modeli perfuzji nerek, jednakże wyniki obliczeń dokonywanych na ich podstawie prowadzą często do całkiem odmiennych ocen wydolności tego organu. Proponowane rozwiązania mają charakter wstępny i cząstkowy. Stąd celem projektu jest opracowanie udoskonalonych metod szacowania parametrów perfuzji nerek na podstawie obrazów rezonansu magnetycznego oraz narzędzi do ich obiektywnej, ilościowej walidacji. Zakłada się, że utworzony na potrzeby walidacji symulator obrazowania rezonansu magnetycznego dla sekwencji zależnych od perfuzji (takich jak DCE-MRI oraz ASL) pozwoli określić granice stosowalności oraz dokładność pomiarów dokonywanych na podstawie opracowanych metod. Hipoteza badawcza odnosi się do konkretnych metod przetwarzania obrazów, których efektywność wykazano we wcześniejszych pracach autorów, a których użycie w kontekście obrazowania perfuzji jak dotąd nie odnotowano. Mianowicie planuje się udowodnić, że połączenie metod analizy tekstury, uczenia maszynowego, modeli deformowalnych oraz lokalnej aproksymacji wielomianowej pozwoli na bardziej dokładne, uwiarygodnione i powtarzalne oszacowania parametrów perfuzji na podstawie obrazów rezonansu magnetycznego.