Matalakenttä-MRI: menetelmiä ja laitteisto MEG-MRI-kuvantamiseen

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

    Abstrakti

    Magneettikuvaus (MRI) on lääketieteellinen kuvantamistekniikka, jolla voidaan tuottaa kajoamattomasti kuvia kehosta erinomaisella pehmeän aineen kontrastilla. Tavanomaisesti MRI:ssä käytetään yli 1 T:n magneettikenttiä. Toisaalta magnetoenkefalografia (MEG) on aivojen toimintaa mittaava kuvantamistekniikka. MEG:ssä käytetään erittäin herkkiä suprajohtavia SQUID-sensoreita, joilla aivojen sähköisen toiminnan tuottamaa heikkoa magneettikenttää mitataan pään ulkopuolella. SQUID-sensoreita voidaan käyttää myös MRI:ssä, jos kuvaukseen käytettävien magneettikenttien voimakkuuksia lasketaan. Tällöin kohde on kuitenkin usein esipolarisoitava. Matalakenttä-MRI:ssä MRI-signaaleja mitataan tavanomaisesti SQUID-sensoreilla noin 100 μT:n magneettikentässä. Samojen antureiden käyttäminen MEG:ssä ja MRI:ssä tuo monia etuja ja mahdollistaa yhdistetyn MEG-MRI-laitteen kehittämisen. Tässä väitöskirjatyössä kehitettiin uusia tekniikoita matalakenttä-MRI:hin ja yhdistettyyn MEG-MRI:hin. Työssä osoitettiin, että MRI-signaalien alkuperä voidaan koodata käyttämällä kuvauskohteen magnetointiin polarisaatiokenttiä, joilla on erilaiset kenttämuodot. Lisäksi työssä osoitettiin, että muotoilemalla polarisaatiokentän aikamuoto sopivasti kuvien kontrastia matalakenttä-MRI:ssä voidaan parantaa. Väitöskirjatyössä kehitettiin myös yleinen kuvanmuodostusmenetelmä, joka toimii silloinkin, kun magneettikentät kuvausalueella vaihtelevat hyvin epälineaarisesti. Lisäksi väitöskirjassa kuvataan, kuinka polarisaatiokelat voidaan suunnitella siten, että niiden tuottama hajakenttä on hyvin pieni. Tässä työssä kehitettiin myös yhdistettyä MEGMRI-laitetta koko pään kattavan kaupallisen MEG-laitteen pohjalta. Kehitetty polarisaatiokoodausmenetelmä voi mahdollistaa MRI:n ilman vaihekoodausta ja olla olennaisessa osassa, kun uusia magneettisia kuvausmenetelmiä kehitetään. Optimoiduilla polarisaatiokentän aikamuodoilla saavutettava hyvä kontrasti voi olla hyödyksi, kun matalakenttä-MRI:tä sovelletaan uusilla alueilla. Koska matalakenttä-MRI:ssä koodausgradientit ovat suhteellisen voimakkaita, tavanomaiset kuvanmuodostusmenetelmät voivat tuottaa kuviin vääristymiä. Työssä kehitetty yleinen kuvanmuodostusmenetelmä vähentää näitä vääristymiä huomattavasti. Polarisaatiokelat, jotka tuottavat vain heikon hajakentän, ovat olennaisia, kun MRI:tä tehdään magneettisesti suojatussa huoneessa, sillä muutoin suojahuoneen johtaviin levyihin voi indusoitua voimakkaita pyörrevirtoja. Työssä kehitettyä MEG-MRI-laitetta on käytetty aivojen kuvantamiseen, ja se antaa vankan pohjan jatkotutkimuksille.
    Julkaisun otsikon käännösMatalakenttä-MRI: menetelmiä ja laitteisto MEG-MRI-kuvantamiseen
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Valvoja/neuvonantaja
    • Ilmoniemi, Risto, Valvoja
    • Ilmoniemi, Risto, Ohjaaja
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-952-60-4644-0
    Sähköinen ISBN978-952-60-4645-7
    TilaJulkaistu - 2012
    OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

    Tutkimusalat

    • matalakenttä-MRI
    • magneettikuvaus
    • magnetoenkefalografia

    Sormenjälki Sukella tutkimusaiheisiin 'Matalakenttä-MRI: menetelmiä ja laitteisto MEG-MRI-kuvantamiseen'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä