Alumno investigador: Pablo Villacorta Aylagas
Centro: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones e Ingeniería Telemática
Profesores/tutores: Carlos Alberola López y Manuel Rodríguez Cayetano
Tareas realizadas:
En este proyecto se plantea la mejora de una herramienta software de simulación del proceso de adquisición de imágenes por resonancia magnética (MRI) mediante la adición de una interfaz gráfica de usuario (GUI) que disponga de un editor de secuencias, así como de capacidades gráficas avanzadas para que sirvan de guía al usuario.
La idea de esta aplicación surge del estudio de una herramienta de simulación de MRI ya existente, KomaMRI.jl, desarrollada en el lenguaje de programación Julia. La herramienta cuenta con un enorme potencial en cuanto a metodología de simulación se refiere, pero carece de una GUI que facilite la creación de secuencias y la observación del efecto de los gradientes de selección de slice. Con esta motivación se fija el objetivo principal de este proyecto: diseñar una GUI para que la composición de secuencias de MRI resulte más sencilla de cara al usuario.
Se ha desarrollado una aplicación a partir de la combinación de los lenguajes C++/Qt, QML y Julia, que permite crear secuencias de MRI arbitrarias mediante la concatenación y agrupación de
bloques. Estos bloques implementan los elementos básicos de una secuencia, que son, esencialmente, gradientes y pulsos electromagnéticos de radiofrecuencia. Asimismo, se ha integrado una herramienta que permite visualizar en tres dimensiones el corte seleccionado por los gradientes.
Como resultados, se han verificado tanto las imágenes generadas por la simulación como los modelos tridimensionales proporcionados por la herramienta de visualización 3D. Por otra parte, tanto el desarrollo como el uso de la herramienta nos han proporcionado nuevas perspectivas de trabajo futuro, entre las que se plantea la creación de una aplicación web y su integración con una versión del simulador desarrollada en OpenCL por miembros del mismo grupo de investigación en el que se ha realizado este proyecto.
Objetivos alcanzados:
Objetivo principal:
Creación de un editor de secuencias de resonancia magnética sencillo de usar, versátil y cuyo uso sea compatible con fines tanto docentes como investigadores.
Objetivos secundarios:
1. Diseño de una interfaz gráfica (GUI) para que la composición de
secuencias de MRI resulte más sencilla de cara al usuario.
2. Creación de “pasarelas” entre los distintos lenguajes a emplear (C++/Qt,
QML, Julia).
3. Dotar al simulador con la funcionalidad que permite visualizar, en tres dimensiones, el corte
excitado en la simulación.
Sectores de aplicación:
Ingeniería Biomédica, Medicina
Procesado digital de señales
Simulación de resonancia magnética
Metodología utilizada:
- Formación: se requieren conocimientos previos de resonancia magnética y de programación, además del trabajo con sistemas de control de versiones como Git.
- Análisis y especificación de los requisitos: se definen de forma detallada los requisitos funcionales y no funcionales del sistema.
- Diseño: se plantean el diseño conceptual de la aplicación, el bocetaje de la interfaz gráfica, así
como la elección de las tecnologías a utilizar. - Implementación: ejecución de las tareas de codificación que sigan el diseño que se habrá realizado
al término de la etapa anterior. - Pruebas generales y medidas de rendimiento: se realizan pruebas con distintas secuencias
y se compara la salida de la aplicación con la del simulador propiamente dicho.
