Väitöstilaisuus Oulun yliopistossa

Väittelijä

Filosofian maisteri Sakari Karhula

Tiedekunta ja yksikkö

Oulun yliopiston tutkijakoulu, Lääketieteellinen tiedekunta, Lääketieteellisen kuvantamisen, fysiikan ja tekniikan tutkimusyksikkö

Oppiaine

Lääketieteellinen fysiikka ja tekniikka

Väitöstilaisuus

16.11.2018 12:00

Väitöstilaisuuden paikka

Luentosali P117, Aapistie 5A, Lääketieteellinen tiedekunta, Oulun Yliopisto

Aihe

Nivelrikon nivelrusto- ja luumuutosten määrällinen tutkiminen mikrotietokonetomografialla
Quantification of osteochondral tissue modifications during osteoarthritis using micro-computed tomography

Vastaväittäjä

Professori Yang Xia, Department of Physics and Center for Biomedical Research; Oakland University; Rochester; MI; USA

Kustos

Professori Simo Saarakkala, Lääketieteellisen kuvantamisen, fysiikan ja tekniikan tutkimusyksikkö; Oulun Yliopisto; Oulu; Suomi

Uusia pre-kliinisiä menetelmiä nivelrikon aiheuttamien nivelrusto- ja luumuutosten määrälliseen tutkimiseen

Tässä väitöskirjatutkimuksessa esitellään uusia ja jatkokehitetään jo olemassa olevia pre-kliinisiä mikrotietokonetomografiaan (mikro-TT) pohjautuvia menetelmiä nivelrikon aiheuttamien nivelrusto- ja luumuutosten määrälliseen kolmiulotteiseen kuvantamiseen.

Nivelrikko on maailman yleisin nivelsairaus ja alkuvaiheessa se aiheuttaa nivelrusto- ja luukudoksen mikroskooppisia rakenne- ja koostumusmuutoksia. Sairauden loppuvaiheessa nivelrusto häviää asteittain kokonaan pois nivelpinnoilta. Nämä kudosmuutokset ovat sidoksissa yksilön elämän laadun heikkenemiseen kivun ja liikuntakyvyttömyyden kautta. Nivelrikon kudosmuutosten kuvantamisen kehittäminen ja määrällinen tutkiminen taudin alkuvaiheissa tukee nykyistä nivelrikon perustutkimusta sekä mahdollisesti uusien hoitomuotojen kehittämistä tulevaisuudessa.

Väitöskirjan päätuloksena esitellään uusi kuvantamismenetelmä pehmytkudosten kollageenijakauman kolmiulotteiseen määrittämiseen varjoainetehosteisella mikro-TT:lla. Lisäksi väitöskirjassa sovelletaan aikaisemmin julkaistuja mikro-TT-menetelmiä ruston koostumuksen pre-kliiniseen tutkimukseen. Väitöskirjassa tutkittujen varjoaineiden (fosfovolframihappo, fosfomolybdeenihappo, ja CA4+) jakaumaa mikro-TT:llä kuvatussa rustokudoksessa verrattiin useisiin ruston biokemiallista koostumusta mittaaviin menetelmiin. Saatujen tulosten perusteella mikro-TT-kuvantaminen tarjoaa uuden menetelmän nivelruston kollageenijakauman ja rustosolujen tutkimukseen nivelrikon eri vaiheissa.

Väitöskirjassa kehitettiin myös rustonalaisen luun kuvantamista soveltamalla harmaasävyjen tekstuurianalyysiä. Analyysimenetelmällä pyrittiin tunnistamaan kuva-alkiota pienempiä luurakenteita, ja tulosten perusteella mikro-TT kuvantaminen mahdollistaa rustonalaisen luun osteosyyttien määrällisen analyysin eri nivelrikkovaiheissa. Rustonalaisen luun mikro-TT-kuvien analyysien tulokset validoitiin synkrotronisäteilyyn perustuvan tietokonetomografian avulla. Lisäksi tekstuurianalyysin kliinistä soveltuvuutta luun mikrorakenteen analysointiin testattiin Oulun yliopistollisessa sairaalassa käytössä olevalla kartiokeila-TT-laitteistolla.

Väitöskirjassa esitetyt menetelmät laajentavat jo olemassa olevaa tutkimusmenetelmien kirjoa nivelrikon aiheuttamien nivelrusto- ja luumuutosten tutkimuksessa. Lisäksi väitöskirjassa kehitetyt kuva-analyysimenetelmät voivat tarjota tarkempaa tietoa myös kliinisellä TT-laitteistolla kuvatusta luukudoksesta.

Väitöskirja

Viimeksi päivitetty: 6.11.2018