Conclusioni
Le prestazioni dell’imaging dinamico tramite MR possono essere migliorate in modo significativo attraverso lo studio delle correlazioni del segnale nel k- spazio e nel tempo. Queste correlazioni, indice di ridondanza nei dati, vengono sfruttate per ottimizzare l’acquisizione del segnale e ricostruire, a partire da dati sottocampionati e dunque sfruttando le informazioni strettamente necessarie, lo spazio x-f completo.
Il metodo utilizzato è il k-t BLAST che permette di superare i limiti degli approcci tradizionali, che richiedono la ripetizione della stessa scansione per acquisire una serie di immagini separate, trattando ogni voxel, per ogni istante di tempo, come osservazioni non correlate: questo in realtà non si verifica a meno che ogni voxel, in una immagine, sia completamente casuale e la sua variazione nel tempo sia impredicibile.
Noi abbiamo mostrato, però, che l’alto grado di correlazione spazio-temporale insita in una serie di immagini, può essere utilizzato per migliorare l’efficienza dei processi di imaging.
In particolare questo lavoro indaga la dipendenza delle ricostruzioni, ottenute con il metodo k-t BLAST, dal livello di rumore, dalla banda passante del filtro passa basso presente nella fase di training e dal fattore di accelerazione nell’ambito di indagini sulla funzione cerebrale. Inoltre viene valutata la bontà della ricostruzione al variare del paradigma sperimentale impiegato, per fornire lo stimolo al soggetto.
Basandoci sui risultati ottenuti con la simulazione, abbiamo trovato che il metodo fornisce prestazioni migliori con paradigmi variabili lentamente. É stato inoltre evidenziato che il rapporto segnale rumore incide sulla bontà della ricostruzione in maniera differente a seconda del fattore di accelerazione richiesto: infatti, all’aumentare di questo ultimo parametro, diminuisce il
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rapporto segnale rumore che permette valori accettabili dell’errore di ricostruzione. Questo fenomeno si evidenzia verificando che mentre per fattore di accelerazione pari a due si hanno ottime ricostruzioni indipendentemente dal valore del SNR utilizzato nelle simulazioni, per fattore di accelerazione pari a 6 si hanno buone ricostruzioni solo nel caso di SNR molto alto. Queste valutazioni forniscono un criterio per la scelta del fattore di accelerazione a seconda della qualità delle immagini a disposizione.
Sono stati, inoltre, valutati i parametri ottimali del filtro passa basso, utilizzato nella fase di training, in particolare la banda passante del filtro, rappresentata dal numero di linee centrali nel k-spazio: selezionando poche linee centrali e quindi considerando una banda passante del filtro stretta, si rischia di non prelevare tutte le informazioni necessarie sulla distribuzione del segnale, e dunque peggiorare la ricostruzione. Al contrario, selezionare troppe linee implica prelevare anche componenti di rumore presenti a frequenze più alte.
Trovare il giusto compromesso fra questi due limiti è indispensabile per ottenere buone ricostruzioni, e far sì che il metodo di ricostruzione k-t BLAST fornisca delle sequenze di immagini nelle quali il rumore è, in parte, risolto.
Altro parametro che è stato valutato, al fine di avere risultati più accurati, è la varianza del rumore utilizzato nella formula di ricostruzione: più aumenta il fattore di accelerazione richiesto, più il metodo risente di una eventuale sottostima di tale parametro, con conseguente peggioramento della ricostruzione. Da questo risultato si evince che l’applicazione di questo metodo a dati reali richiede una stima del varianza del rumore il più possibile accurata vista la forte influenza che ha sull’errore di ricostruzione.
L’applicazione a dati reali in nostro possesso ha confermato i risultati ottenuti tramite simulazione e ha indicato un limite nel fattore di accelerazione pari a 4.
Si può dunque concludere che il metodo di ricostruzione K-t BLAST, applicato alla Risonanza Magnetica funzionale, ha fornito buoni risultati permettendo un miglioramento dei tempi di acquisizione. Condizione indispensabile è che siano valutate correttamente la banda del filtro passa basso e la varianza del rumore nelle immagini.
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