Molecular small animal imaging with pinhole single-photon emission computed tomography

Sohlberg Antti 9.9.2004\nLuonnontieteiden ja ympäristötieteiden tiedekunta\nLääketieteellinen fysiikka\nMolecular small animal imaging with pinhole single-photon emission computed tomography (Pieneläinten molekulaarinen kuvantaminen neulanreikätomografian avulla)\nVastaväittäjä: professori Brian F. Hutton, University College London, UK\nKustos: professori Jyrki Kuikka, Kuopion yliopistollinen sairaala Väitöskirjan tiivistelmä:\n\nPieneläimiä, kuten hiiriä ja rottia, käytetään paljon erilaisten sairauksien ja hoitomuotojen tutkimuksessa. Isotooppikuvantaminen tarjoaa ainutlaatuisen mahdollisuuden tarkastella biokemiallisia prosesseja näiden sairauksien ja hoitojen taustalla elävässä eläimessä solutasolla. Tämän takia pieneläinten isotooppikuvantaminen on tällä hetkellä voimakkaassa kehitysvaiheessa.\n\nPieneläinten kuvantaminen on kuitenkin vaativaa kuvauskohteen pienen koon takia. Pieneläintutkimuksiin on aiemmin käytetty pääasiassa positroniemissiotomografiaa. Positroniemissiotomografiatutkimukset ovat kuitenkin kalliita ja niiden saatavuus on hyvin heikko. Tavallisella kliiniseen käyttöön tarkoitetulla gammakameralla pystytään myös saavuttamaan pieneläinkuvauksissa vaadittava erotuskyky käyttämällä neulanreikäkollimaattoria. Gammakameroilla suoritettavat pieneläinkuvaukset ovatkin erittäin potentiaalinen vaihtoehto positroniemissiotomografialle edullisuutensa ja hyvän saatavuutensa takia. Valitettavasti neulanreikäkollimaattorin huono herkkyys ja kollimaattorin synnyttämän heiluntaliikkeen tuottamat virheet projektiokuvien keräyksessä rajoittavat suuresti neulanreikätomografian käyttöä pieneläinkuvantamisessa.\n\nTässä väitöskirjatyössä kehitettiin menetelmiä, joilla edellä mainittujen ongelmien vaikutuksia pystyttiin vähentämään ja siten parantamaan neulanreikätomografian avulla suoritettavien pieneläintutkimusten laatua ja käytettävyyttä. Työssä suunniteltiin ja rakennettiin yksinkertainen pieneläinkuvauslaite, joka voidaan liittää normaaliin potilaskäyttöön tarkoitettuun gammakameraan. Laite tuottaa projektiokuvadataa pyörittämällä eläintä sen sijaan, että kameran raskas kuvauspää pyörisi kuvauskohteen ympäri.\n\nNeulanreikäkollimaattorin herkkyyttä on vaikea parantaa mekaanisesti ilman, ettei erotuskyky kärsisi. Tämän takia tässä työssä keskityttiin huonon herkkyyden tuottamien ongelmien vähentämiseen herkkyyden lisäämisen sijaan. Työssä kehitettiin ja toteutettiin uudentyyppinen neulanreikätomografiakuvien rekonstruktioalgoritmi. Menetelmä pystyy vähentämään huonon herkkyyden aiheuttamia ongelmia rajoittamalla kohinan etenemisen huonolaatuisesta projektiokuvadatasta rekonstruoituun poikkileikekuvaan. Pieneläintenkuvauslaitetta ja kehitettyä rekonstruktioalgoritmia verrattiin olemassa oleviin menetelmiin numeeristen simulaatioiden, fysikaalisten fantomimittausten ja rottien aivo-, luusto- ja sydänkuvausten avulla.\n\nKuvauslaitteen ja rekonstruktioalgoritmin havaittiin parantavan neulanreikätomografiatutkimusten laatua huomattavasti. Kuvauslaite poisti painavan kollimaattorin huojunnasta johtuvat virheet täysin ja rekonstruktioalgoritmi toimi huomattavasti paremmin kuin aiemmin esitetyt menetelmät. Tämän lisäksi kehitetyt menetelmät ovat halpoja ja helposti käyttöönotettavissa, koska ne käyttävät olemassa olevia kliinisiä kuvantamislaitteita.\nKuopion yliopiston julkaisuja C. Luonnontieteet ja ympäristötieteet. ISBN 951-781-313-9\nKuopion yliopisto\nViestintä\ntiedotus@uku.fi

ISBN-10:
951-781-313-9
Kieli:
eng
Sivumäärä:
62 s.
Tekijät:
Sohlberg Antti(diss)
Tuotekoodi 019915
20,00 €