Diffuusiokertoimen määrittäminen magneettikuvauksessa

Abstract

Magneettikuvaus (Magnetic Resonance Imaging, MRI) on lääketieteellinen tutkimusmenetelmä, jolla saadaan tarkkoja anatomisia kuvia käyttämättä ionisoivaa röntgensäteilyä. Diffuusiopainotteisen magneettikuvauksen avulla mitataan kudoksissa tapahtuvaa vesimolekyylien liikkeestä johtuvaa veden diffuusiota, joka ilmenee signaalin vaimenemisena. Diffuusiopainotteista kuvausta voidaan hyödyntää esimerkiksi aivohalvauksen varhaisvaiheen diagnostiikassa. Menetelmällä tuotetaan laskennallisista ADC-kertoimista (Apparent Diffusion Coefficient) diffuusion voimakkuutta kuvaava ADCkuva, jonka muodostamisessa hyödynnetään Stejskalin ja Tannerin kehittämää pulssisekvenssiä. Tässä työssä kehitettiin ADC-kuvia muodostava ohjelmisto. Kehitystyö on kuvattu määrittely- ja suunnitteluvaiheiden kautta toteutukseen. ADC-kuvat muodostetaan eri diffuusiopainotuksilla mitatuista MRI-kuvista määrittämällä ADC-kerroin erikseen jokaista kuva-alkiota kohti. Ohjelmisto on kehitetty Tampereen yliopistollisen sairaalan käyttöön ja sitä voidaan hyödyntää esimerkiksi tutkimustyössä. Lisäksi koemittausten avulla tutkittiin ohjelmiston toimivuutta ja testattiin eksponentiaalisen mallin sopivuutta kuvaamaan mitatun MRI-signaalin intensiteettiä diffuusiopainotuksen funktiona. Havaittiin, että mittaustulokset ja tuloksia ennustava teoria vastasivat hyvin toisiaan. /Kir10