Mapping of T1rho Dispersion Parameters in Articular Cartilage

Magneettikuvaus (MK) on laajalti käytetty diagnostinen menetelmä lääketieteessä ja tuottaa anatomista ja diagnostista tietoa biologisista kudoksista. Kvantitatiivisen magneettikuvauksen parametrit, kuten T2- ja T1rho-relaksaatioajat mahdollistavat kudosten rakenteen ja koostumuksen selvittämisen. Tämän lisäksi T1rho-dispersio antaa tietoa kudoksessa tapahtuvista hitaista molekyylitason prosesseista.

Relaksaatiodispersioparametrit lasketaan kahden tai useamman erillisen T1rho- mittauksen perusteella ja niiden avulla voidaan relaksaatiodispersiossa oleva informaatio numeerisessa muodossa. Tässä työssä on tutkittu kolmea eri dispersioparametriä, korrelaatioaikaa, sekä relaksaationopeuksien (R1rho) suhdetta ja erotusta. Korrelaatioaika on kudoksen ominaisuus, joka lasketaan useiden T1rho-mittausten perusteella, kun taas relaksaationopeuksiin perustuvat parametrit kuvaavat T1rho- ja T2-mittauksen välistä eroa eri menetelmin.

Monografiassa selvitettiin näiden parametrien herkkyyttä suhteessa ns. spin-lukitus (spin-lock) taajuuden valintaan, sekä ruston kollageenisäikeistön suuntaan suhteessa magneettikenttään. Lisäksi dispersioparametrien ja kudosten ominaisuudet välistä yhteyttä selvitettiin. Lopuksi dispersioparametrejä hyödynnettiin kudosmuutosten havaitsemisessa kokeellisessa rustovauriomallissa.

Kaikki dispersioparametrit pystyivät todentamaan nivelruston histologisesti havaitun vyöhykerakenteen. Korrelaatioaika ja R1rho-erotus ovat potentiaalisesti riippumattomia mittausten ns. off-resonanssisiirtymistä. Kontrastierot paranivat, kun R1rho-suhteen laskennassa off-resonanssisiirtymää suurennettiin. Sekä korrelaatioaika että R1rho-suhde olivat herkkiä kollageenisäikeistön suunnalle. Samaa ilmiötä ei kuitenkaan havaittu R1rho-erotukselle. Dispersioparametrien perusteella ei voitu ennustaa nivelruston histologisia tai biomekaanisia ominaisuuksia tutkimuksissa käytetyn pienen näytekoon takia. Kuitenkin monografiassa havaittiin, että korrelatioajan avulla voidaan erottaa toisistaan ehjä ja vaurioitunut nivelrusto, kun taas R1rho-suhde ja -erotus ovat herkempiä kuvaamaan vaurioituneen nivelruston sisäisiä muutoksia.