Relaksaatioaikojen mittaus- ja analysointimenetelmien standardisointi laadunvarmistamiseen ja tieteellisiin tutkimuksiin

Abstract

Magneettikuvaus (magnetic resonance imaging, MRI) on yksi modernin lääketieteen suurista saavutuksista. Se on merkittävä kuvantamistekniikka, joka tarjoaa kuvattavasta kohteesta erinomaisen pehmytkudoskontrastin korkealla avaruusresoluutiolla, kerroskuvatun 3D-kuvan sekä mahdollisuuden havainnollistaa kohteen dynaamisia fysiologisia muutoksia. MRI on käytössä yleisimmin diagnostisessa lääketieteessä sekä biolääketieteellisessä tutkimuksessa, mutta menetelmää on mahdollista käyttää myös elottomien kohteiden kuvaamiseen.

Tavallinen kvalitatiivinen magneettikuvantaminen perustuu niin sanottujen painotettujen kuvien keräämiseen, missä kuvien kontrasti on riippuvainen useista eri tekijöistä kuten esimerkiksi kudoksen ominaisuuksista ja tutkimuksen mittausparametreista. Diagnostisessa käytössä tavallisista magneettikuvista havaitaan kontrastieroja alueiden välillä, jotka ovat oletettavasti terveitä tai sairastuneita. Tämä menetelmä on lähtökohtaisesti epätarkka havaitsemaan laaja-alaiset muutokset.

Kvantitatiivisessa magneettikuvantamisessa mitataan signaalin numeerisia arvoja visuaalisen tarkastelun lisäksi. Tarkoitus on löytää merkittäviä fysikaalisia ja kemiallisia parametreja, joita voidaan mitata tunnetuilla fysikaalisilla mittayksiköillä ja vertailla näitä eri kudos- ja tutkimusalueiden välillä. Tällaisia kudos- parametreja ovat esimerkiksi T1- ja T2-relaksaatioajat, protonitiheys, näennäinen diffuusiovakio ja perfuusioarvot.

Tämän tutkielman tarkoituksena oli valmistaa Turun yliopistolliselle keskussairaalalle standardoitu laadunvarmistusfantomi magneettitutkimuksia varten. Tämä toteutettiin mittaamalla kahden kuukauden ajan tietyin aikavälein tämän fantomin sekä vapaaehtoisen ihmisen aivojen T1- ja T2-relaksaatioajat kolmella eri magneettikuvantamislaitteella, kolmella eri kuvaussekvenssillä sekä kolmea eri analysointimenetelmää käyttäen. Lisäksi laadunvarmistusmielessä tarkasteltiin miten tulokset vertautuvat magneettikuvantamislaitteiden, kuvaussekvenssien sekä analysointiohjelmistojen välillä.