Three-dimensional T1 quantification techniques for assessment of cartilage quality using dGEMRIC
Författare
Summary, in Swedish
Popular Abstract in Swedish
Artros är en av de vanligaste kroniska sjukdomarna och en av de främsta orsakerna till funktionshinder för människor världen över. Artros angriper ofta knä- och höftlederna och bryter ner det brosk som finns där. För den som drabbats av artros tar förloppet ofta många år, med successivt ökande smärtor och rörelsesvårigheter. Ofta upptäcks dessutom inte sjukdomen förrän i ett sent stadie, när processen inte längre går att förhindra. I många fall är den enda utvägen att den skadade leden, efter en tids sjukdom, opereras bort och ersätts med en protes.
Under de senaste åren har vår forskargrupp, tillsammans med andra grupper, utvecklat en metod för att upptäcka artros i ett så tidigt skede att sjukdomsförloppet förhoppningsvis kan fördröjas med många år. Metoden benämns dGEMRIC (delayed gadolinium-enhanced MRI of cartilage) och bygger på att man ger patienten ett ofarligt kontrastmedel som tas upp av brosket i en mängd som beror av artrosgraden. Genom att med en magnetkamera därefter mäta den så kallade T1 parametern i brosket, kan koncentrationen av kontrastmedel i brosket bestämmas och därmed graden av artros uppskattas.
En nackdel med dGEMRIC metoden hittills har varit att man med magnetkamerorna bara har kunnat mäta T1 i tvådimensionella snittbilder genom brosket, vilket har inneburit att det har varit svårt att få en uppfattning om artrosgraden i hela leden. Det är detta problem som denna avhandling syftar till att lösa, genom att ta fram nya tredimensionella volumetriska T1-mätningsmetoder som gör att magnetkameran kan undersöka allt brosk i leden samtidigt.
Som en del i detta arbete har egna pulssekvenser till magnetkamerorna utvecklats samt analysverktyg tagits fram som genom matematiska algoritmer beräknar broskkvaliteten utifrån magnetkamerabilderna. För att utvärdera de nya mätmetoderna har flera studier genomförts, både på friska och artrossjuka personer. Resultaten visar att de nya tredimensionella metoderna fungerar, vilket kommer att göra det möjligt att följa sjukdomen på sätt som tidigare inte varit möjligt.
Analys- och visualiseringsmetoderna kommer nu att vidareutvecklas samt paketeras så att de blir enkla att använda. Bland annat håller ett datorprogram på att tas fram där man enkelt kan se hur kvaliteten på brosket varierar på olika ställen i leden. Framförallt riktar sig detta till läkare, men det ska också kunna användas för att utvärdera funktionen hos framtida artrosläkemedel. Därigenom är förhoppningen att detta kommer att bli ett viktigt verktyg inom brosk- och leddiagnostik.
Artros är en av de vanligaste kroniska sjukdomarna och en av de främsta orsakerna till funktionshinder för människor världen över. Artros angriper ofta knä- och höftlederna och bryter ner det brosk som finns där. För den som drabbats av artros tar förloppet ofta många år, med successivt ökande smärtor och rörelsesvårigheter. Ofta upptäcks dessutom inte sjukdomen förrän i ett sent stadie, när processen inte längre går att förhindra. I många fall är den enda utvägen att den skadade leden, efter en tids sjukdom, opereras bort och ersätts med en protes.
Under de senaste åren har vår forskargrupp, tillsammans med andra grupper, utvecklat en metod för att upptäcka artros i ett så tidigt skede att sjukdomsförloppet förhoppningsvis kan fördröjas med många år. Metoden benämns dGEMRIC (delayed gadolinium-enhanced MRI of cartilage) och bygger på att man ger patienten ett ofarligt kontrastmedel som tas upp av brosket i en mängd som beror av artrosgraden. Genom att med en magnetkamera därefter mäta den så kallade T1 parametern i brosket, kan koncentrationen av kontrastmedel i brosket bestämmas och därmed graden av artros uppskattas.
En nackdel med dGEMRIC metoden hittills har varit att man med magnetkamerorna bara har kunnat mäta T1 i tvådimensionella snittbilder genom brosket, vilket har inneburit att det har varit svårt att få en uppfattning om artrosgraden i hela leden. Det är detta problem som denna avhandling syftar till att lösa, genom att ta fram nya tredimensionella volumetriska T1-mätningsmetoder som gör att magnetkameran kan undersöka allt brosk i leden samtidigt.
Som en del i detta arbete har egna pulssekvenser till magnetkamerorna utvecklats samt analysverktyg tagits fram som genom matematiska algoritmer beräknar broskkvaliteten utifrån magnetkamerabilderna. För att utvärdera de nya mätmetoderna har flera studier genomförts, både på friska och artrossjuka personer. Resultaten visar att de nya tredimensionella metoderna fungerar, vilket kommer att göra det möjligt att följa sjukdomen på sätt som tidigare inte varit möjligt.
Analys- och visualiseringsmetoderna kommer nu att vidareutvecklas samt paketeras så att de blir enkla att använda. Bland annat håller ett datorprogram på att tas fram där man enkelt kan se hur kvaliteten på brosket varierar på olika ställen i leden. Framförallt riktar sig detta till läkare, men det ska också kunna användas för att utvärdera funktionen hos framtida artrosläkemedel. Därigenom är förhoppningen att detta kommer att bli ett viktigt verktyg inom brosk- och leddiagnostik.
Avdelning/ar
Publiceringsår
2011
Språk
Engelska
Publikation/Tidskrift/Serie
Lund University Faculty of Medicine Doctoral Dissertation Series
Volym
2011:74
Fulltext
Dokumenttyp
Doktorsavhandling
Förlag
Medical Radiation Physics, Lund University
Ämne
- Radiology, Nuclear Medicine and Medical Imaging
Nyckelord
- B1
- T1
- MRI
- 3D
- correction
- dGEMRIC
- cartilage
- Look-Locker
- Variable Flip Angle
Status
Published
Forskningsgrupp
- Medical Radiation Physics, Malmö
ISBN/ISSN/Övrigt
- ISSN: 1652-8220
- ISBN: 978-91-86871-24-6
Försvarsdatum
9 september 2011
Försvarstid
09:15
Försvarsplats
Jubileumsaulan (entrance 59) at Skåne University Hospital in Malmö
Opponent
- Pottumarthi V. Prasad (Professor, Ph.D.)