Optimisation and Validation of Dynamic Susceptibility Contrast MRI Perfusion Measurements

University dissertation from Lund University (Media-Tryck)

Abstract: Popular Abstract in Swedish Med magnetkamera (magnetresonans, MR) kan utmärkt morfologisk information erhållas men tekniken är även användbar för funktionella studier. En funktionell tillämpning är att mäta perfusion (kapillära blodflöden). Perfusionsrelaterad information kan åskådliggöras på flera sätt med MR, ofta via signalförändringar orsakade av spårämnen eller kontrastmedel i blodet. Den teknik som huvudsakligen använts och utvecklats i det aktuella avhandlingsarbetet är ett exempel på en kvantitativ eller semi-kvantitativ metod för bedömning av cerebral perfusion. Metoden bygger på att man under kort tid injicerar kontrastmedel i en ven (s.k. bolusinjektion) och under snabb bildtagning (c:a 1 bild/sekund under 1-1,5 minut) följer dess förstapassage i vävnad och artär med dynamisk MR. Via lokal störning av magnetfältet (s.k. susceptibilitetseffekter) orsakar kontrastmedlet en temporär signalförlust i MR-bilden under passagen. Graden av signalförlust återspeglar perfusionen i vävnaden, och utifrån de erhållna signalkurvorna kan kinetiska spårämnesmodeller användas för beräkning av perfusionsparametrar som blodflöde, blodvolym och medelpassagetid i varje bildelement. Syftet med denna doktorsavhandling var att optimera och validera den dynamiska MR-metoden för perfusionsmätning. Olika matematiska s.k. dekonvolutionsmetoder som krävs för beräkningen av blodflöde och medelpassagetid har utvärderats. Datorsimuleringar där olika bildtagningsparametrars betydelse för beräkningen av perfusionsparametrarna har analyserats, och en algoritm för automatisk identifikation av lokala arteriella signalkurvor har utvecklats. För validering och förbättring av absolutkvantifieringen genomfördes en jämförelse mellan den dynamiska MR-metoden och en etablerad nukleärmedicinsk metod, Xe-133 SPECT. Denna jämförelse visade en tillfredsställande linjär korrelation mellan metoderna, men de MR-baserade blodflödesvärdena var systematiskt högre.

  CLICK HERE TO DOWNLOAD THE WHOLE DISSERTATION. (in PDF format)