Takaisin

Uudella magneettikuvausmenetelmällä tarkempaa tietoa kudoksista

Väitös biolääketieteellisen kuvantamisen alalta

Väittelijä: FM Hanne Laakso

Aika ja paikka: 16.6.2017 klo 12, Tietoteknian auditorio, Kuopion kampus

Filosofian maisteri Hanne Laakson väitöstutkimuksessa kehitettiin uusi kontrastimenetelmä magneettikuvaukseen. Menetelmä osoittautui erityisen hyväksi aivojen kuvantamiseen korkeissa magneettikentissä ja aivoalueiden myeliinipitoisuuden erojen havaitsemiseen.

Magneettikuvaus (MRI) on monipuolinen kudokseen kajoamaton kuvausmenetelmä, jolla saadaan kuviin erinomainen pehmytkudoskontrasti. Magneettikuvia voidaan painottaa kuvausvaiheessa erilaisin kontrastein kuvauskohteesta riippuen. Perinteisiä menetelmiä käytetään yleensä anatomian ja rakenteellisten muutosten kuvantamiseen. Laakson väitöstutkimuksessa kehitettiin ja tutkittiin uutta RAFFn-kontrastimenetelmää (Relaxation Along a Fictitious Field in rotating frame of rank n). Menetelmää sovellettiin aivojen ja luustolihasten kuvantamiseen, tavoitteena saada entistä tarkempaa informaatiota kuvattavista kudoksista.

Tutkimuksessa havaittiin, että ihmisen aivoissa ja kokeellisessa mallissa RAFFn-menetelmän erotuskyky aivojen valkoisen ja harmaan aineen alueiden välillä on parempi kuin muiden tutkimuksessa käytettyjen menetelmien. RAFFn-kontrastin havaittiin myös korreloivan vahvasti aivoalueiden myeliinipitoisuuden kanssa. Myeliini on tärkeää aivojen kehitykselle ja normaalille toiminnalle. Myeliinikatoa havaitaan useissa vakavissa neurologisissa sairauksissa, kuten MS-taudissa. Tulokset viittaavat siihen, että RAFFn-menetelmää voitaisiin hyödyntää diagnosoidessa tauteja, joissa aivojen myeliinin määrä muuttuu.

RAFFn-menetelmän tarjoamaa kontrastia tutkittiin aivojen lisäksi iskeemisessä luustolihaksessa. Iskemia eli kudosten hapenpuute aiheutuu valtimon tukkeutuessa ja siitä seuraa esimerkiksi tulehdusta ja kudoksen kuolemaa. Nämä tapahtumat muuttavat kudoksessa olevan veden ympäristöä, mikä puolestaan voidaan havaita magneettikuvissa. Iskemian jälkeen luustolihas pyrkii uusiutumaan. Verisuonia kasvattavalla geeniterapialla pyritään tukemaan alueita, joilla uusiutuminen on jo käynnissä. Työssä sovellettiin RAFFn-menetelmää kriittiseen alaraajaiskemiamalliin lihaskudoksen aikaisen uusiutumisen alueiden erottelemiseksi muista kudostyypeistä. Tutkimuksessa havaittiin, että RAFFn-kontrasti muuttui heti iskemian jälkeen ja että menetelmällä pystytään erottelemaan aikaisen uusiutumisen alueita muista iskeemisen luustolihaksen kudoksista.

Perinteisten kontrastimenetelmien rinnalle tarvitaan menetelmiä, joiden avulla saadaan tarkempaa tietoa kuvattavista kudoksista ja voidaan mitata niissä tapahtuvia muutoksia, kuten myeliinipitoisuutta tai lihaskudoksen uusiutumisen eri vaiheita. Tällainen erottelu mahdollistaa esimerkiksi geeniterapian kohdentamisen tarkasti oikealle alueelle. Kohdennus on tärkeää, jotta hoidosta saataisiin mahdollisimman suuri hyöty minimoiden mahdolliset haittavaikutukset. Laakson väitöstutkimuksessa kehitetyn menetelmän avulla voitaisiin havaita myös hoidon vasteita entistä tarkemmin ja aikaisemmassa vaiheessa, mikä mahdollistaisi samalla luotettavat ennusteet taudin etenemisestä tai paranemisesta. Tutkimuksessa kehitetyn RAFFn-menetelmän etu on sen kudosta lämmittävän vaikutuksen pienuus, mikä mahdollistaa menetelmän siirtämisen sairaalaympäristöön.

Filosofian maisteri Hanne Laakson väitöskirja Novel Magnetic Resonance Imaging Contrasts for Imaging Brain and Skeletal Muscle - Studies on Relaxation Along a Fictitious Field (Uusia magneettikuvauskontrasteja aivojen ja luustolihaksen kuvantamiseen - relaksaatio fiktiivisessä magneettikentässä) tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii professori Xavier Golay, University College London, ja kustoksena dosentti Timo Liimatainen, Itä-Suomen yliopisto. Tilaisuus on englanninkielinen.

Hanne Laakso (os. Hakkarainen) on syntynyt 1985 Kuopiossa. Valmistuttuaan ylioppilaaksi Kallaveden lukiosta 2004 hän opiskeli Jyväskylän yliopistossa tilastotieteitä ja valmistui filosofian maisteriksi 2011 Helsingin yliopistosta pääaineenaan bioinformatiikka. Valmistumisen jälkeen hän palasi takaisin Kuopioon tekemään väitöskirjaa Itä-Suomen yliopiston A.I. Virtanen instituuttiin, jossa hän on työskennellyt jatko-opiskelijana vuosina 2011–2017.