Filosofian maisteri Elias Ylä-Herttualan väitöstutkimuksessa sovellettiin magneettikuvauksen relaksaatiomenetelmiä sydäninfarktin kuvantamiseen korkeassa magneettikentässä. Relaksaatiomenetelmien avulla erotettiin onnistuneesti ja erittäin hyvällä kontrastilla akuutti ja krooninen sydäninfarkti ympäröivästä sydänlihaksesta. Menetelmiä sovellettiin myös kuvantamaan lymfaattisen järjestelmän vaikutuksia sydäninfarktiarpeen ilman kontrastiaineita.
Väitöstilaisuus on 26.6.2020 klo 12 alkaen Kuopiossa ja sitä voi seurata myös verkossa.
Magneettikuvaus on lääketieteellinen kuvantamistekniikka, jolla saadaan erinomainen pehmytkudoskontrasti hyvällä resoluutiolla altistamatta kuvauskohdetta ionisoivalle säteilylle. Magneettikuvausta käytetäänkin enenevässä määrin sekä sairauksien aiheuttamien muutosten diagnosointiin että niiden hoidon seurantaan. Magneettikuvia pystytään painottamaan kuvausvaiheessa erilaisin kontrastein. Magneettikuvien perinteisten menetelmien painotus liittyy yleensä anatomian ja rakenteellisten muutosten kuvantamiseen. Ylä-Herttualan väitöstutkimuksessa tutkittiin T1r- ja RAFFn (Relaxation Along a Fictitious Field in rotating frame of rank n)-relaksaatiomenetelmien soveltumista sydäninfarktin kuvantamiseen ilman kontrastiaineita.
Tutkimuksessa havaittiin, että T1r- ja RAFFn-relaksaatiomenetelmillä saavutettiin korkea erotuskyky sydäninfarktin ja terveen sydänlihaksen välille kokeellisessa sydäninfarktimallissa. Lisäksi T1r- ja RAFFn-relaksaatiomenetelmien avulla havaittiin sydäninfarkti yhtä hyvin kuin kontrastiaineen avulla. Nämä havainnot varmistettiin myös histologisesti kudosnäytteistä.
Tutkimuksessa käytetyssä sydäninfarktimallissa sydänlihakseen syntyy sepelvaltimon tukkeutumisen vuoksi verenkiertovajaus ja hapenpuute sekä edelleen paikallinen tulehdusreaktio ja solukuolemia. Myöhemmin fibroosin seurauksena muodostuu arpi infarktialueelle. Nämä muutokset muuttavat sydänlihaksessa olevan veden ympäristöä, joka puolestaan voidaan havaita magneettikuvauksella.
Lymfaattisen järjestelmän rooli sydäninfarktissa on vielä lähes tutkimatta
Uusia T1r- ja RAFFn-relaksaatiomenetelmiä sovellettiin myös heikosti toimivan lymfaattisen järjestelmän vaikutusten kuvantamiseen sydäninfarktin jälkeen. Lymfaattinen järjestelmä kontrolloi kudoksen nestetasapainoa ja osallistuu samalla useisiin fysiologisiin ja patologisiin prosesseihin. Lymfaattisen järjestelmän rooli sydäninfarktin aikana on kuitenkin jäänyt lähes täysin tutkimatta. Sydäninfarkti lisää sydänlihaksen paikallista turvotusta, joka voidaan havaita T2 relaksaatioajan pitenemisenä magneettikuvauksessa. Uusilla T1r- ja RAFFn-relaksaatiomenetelmillä infarkti havaittiin yhtä hyvin kuin histologisesti kudosnäytteillä ja näin ollen ne tuovat lisää tietoa tehottoman lymfaattisen järjestelmän vaikutuksista sydäninfarktiin. Yhdistelemällä perinteisten ja uusien relaksaatiomenetelmien tulokset saadaan uutta arvokasta tietoa lymfaattisen järjestelmän vaikutuksista vaurioalueeseen ilman kontrastiaineita.
Perinteisten relaksaatiomenetelmien ja varjoainekuvausten rinnalle tarvitaan kuvantamismenetelmiä, jotka mahdollistavat sydäninfarktin ja tehottoman lymfaattisen järjestelmän aiheuttamien muutosten kuvantamisen. Kontrastiaineettomilla kuvantamismenetelmillä voidaan tutkimus toistaa useissa aikapisteissä, jolloin menetelmät tarjoavat objektiivisen mittarin infarktin seurantaan esimerkiksi hoidon kehityksessä. Ylä-Herttualan väitöstutkimuksessa käytettyjen uusien relaksaatiomenetelmien keskeisiä etuja ovat kontrastiaineettomuus, haitallisen säteilyn puuttuminen ja tämän hetkisen tiedon mukaan fibroosin havaitseminen. Tutkimuksessa käytetyn RAFFn-relaksaatiomenetelmän etu verrattuna T1r relaksaatiomenetelmään on myös se, että tutkimus ei aiheuta juurikaan kudoksen lämpenemistä, mikä mahdollistaa menetelmän siirtämisen sairaalaympäristöön.
Filosofian maisteri Elias Ylä-Herttualan väitöskirja Characterizing myocardial infarction using novel magnetic resonance imaging tools – a comparison between a normal and an insufficient lymphatic circulation (Sydäninfarktin karakterisointi uusilla magneettikuvauksen menetelmillä – normaalin ja tehottoman lymfaattisen kierron vertaileminen sydänlihaksessa) tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston terveystieteiden tiedekunnassa 26.6.2020. Vastaväittäjänä toimii professori Gustav Strijkers Amsterdamin yliopistosta ja kustoksena dosentti Timo Liimatainen Oulun yliopistosta. Tilaisuus on englanninkielinen.