Timeplan  Litteratur Det virtuelle klasserom


Modul 3

 DIFFUSJONSAVBILDNING 

  Høst 2000    ( Sist oppdatert:  28. oktober  2000 )

  http://www.uib.no/med/avd/miapr/arvid/MOD3/Diffusjon/index.html

  Foreleser: Arvid Lundervold


     "The ability to acquire good quality diffusion-weighted images on standard MR scanners
     could provide the long-anticipated clinical promise of this unique method for detecting and
     characterizing stroke." 
    (From Mike Moseley's DWI-page http://www-radiology.stanford.edu/~mike/dwiMM.htm )
.
From: 
A. L. Tievsky: MR Imaging of the Stroke Penumbra http://ej.rsna.org/ej2/0077-98.fin/dif1.html   (PDF)




                                  Last ned  PowerPoint presentasjon :  diffusjonsavbildning.pdf
                                                 DWI opptak fra frisk frivillig:  DWI_af_axi.mat
                                                 Matlab-funksjon for visning:   al_disp_diffusion_slice.m
                                                  m-funksjon for ADC og AI:  al_dwi_3b_adc_ai_map.m
                                                  m-script for anisotropi visualisering: dwi_direction_color.m

OPPGAVE 3   Diffusjonsavbildning    (innlevering pr. e-mail innen 10.11)

1. Gjør rede for prinsippene for diffusjonsavbildning (DWI / DTI) med bruk av MRI teknikker.
    Hva er det en ønsker å avbilde/måle?

2. Gi eksempler på anvendelser (kliniske og eksperimentelle)

3. Hva er ADC og AI ? (hvordan kan de estimeres fra data, i.e. DWI-opptakene)

4. Hvilke overveielser man man gjøre under tolkning av DWI-bildene versus tolkning
    av beregnede ADC-, ADC_trace- og AI parameter-bilder.

5. Kan du ved bruk av Matlab estimere gjennomsnittlig ADC_trace- og AI- verdier i corpus
    callosum, i grå substans (cortex, subcorticale kjerner), og i CSF hos personen A.F.  når
    du har gitt de tre axiale  DWI-snittene i fila 'DWI_afi_axi.mat' ?
    Bruk Matlab-scriptene som du har fått tilgang til under kurset (inkl. metode for å
    tegne treningsmasker og evt. bruk av k-means clustering for å segmentere regioner
    med hhv. corpus callosum, grå substans og CSF).

    Hint: Ta utgangspunkt i m-funksjonen al_dwi_3b_adc_ai_map.m og modifiser koden
     slik at du også får lest inn en treningsmaske med de vevsspesifikke regioner. 
     Fargekoding og metode for å finne koordinatene til vevsregionen du har valgt ut er gitt
     gjennom å se  nøye på m-skriptet  mri_netlab_knn_w_mask.m
     Dvs. lag en vektor av ADC-beregninger som bare inneholder pixler fra en gitt region,
     spesifisert ved en fargkode/maskeverdi. Se hint_oppg3.m
     NB! Bruk 'hint_oppg3.m'  datert  28-OCT-2000   (en feil i forrige versjon)

    Beskriv i tekst din fremgangsmåte og legg frem resultatene (gj.snitt og standard avvik)
    i form av tall og treningsmasker.
    Dere må gjerne utveksle treningsmasker og Matlab-kode under arbeidet med oppgaven.

- Arvid




Litteratur:

  Le Bihan D (ed.) Diffusion and Perfusion Magnetic Resonance Imaging: Applications 
  to Functional MRI.  Raven Press, N.Y., 1995.

 Martell AI, Allder SJ, Delay GS, Morgan PS, Moody AR.
 Reproducibility of infarct volume measurements made using adaptive segmentation
 of  diffusion weighted MR images.  (PDF)


Lenker / Supplerende stoff:


Bildediagnostikk ved akutt hjerneslag (fra Modul 2)
http://www.uib.no/med/avd/miapr/arvid/MOD2/hjemmeeksamen2000.html

The functional MRI network
http://www.duke.edu/~richwarp/fmri.html

Diffusion-weighted MRI /  Stanford Stroke Center  (M. Moseley)
http://www-radiology.stanford.edu/~mike/dwiMM.htm

Diffusion-Weighted Spin-Echo EPI Sequence in Combination with the FLAIR-Technique: Application to Intraaxial Tumors
http://www.dkfz-heidelberg.de/mrphys/diffusion/jh_98.html

Diffusion-Weighted Single-Shot STEAM MRI  (PDF)
http://www.mpibpc.gwdg.de/abteilungen/NMR/conferences/2000_un_ismrm.html

Diffusion Tensor Imaging of Newborns  (PDF)
http://spl.bwh.harvard.edu:8000/pages/projects/neonatal/baby.html

Echo-planar imaging (EPI) and functional MRI  by M.S. Cohen  (PDF)
http://thelonius.loni.ucla.edu/Papers/EPI-fMRI.html

Cortical spreading depression in the gyrencephalic feline brain studied by magnetic resonance imaging  (PDF)
http://www-user.uni-bremen.de/~bockhors/Literatur/J_Physiol_full_21th.html



Nye avanserte anvendelser av diffusjonsavbildning eller avbildning av
mikroskopiske forflytninger:

Song AW,Takahash AM. 
Displacement Encoded Imaging of Small Electric Current,   ISMRM 2000  (PDF)