UEF väitös 29.8.: Uudet menetelmät parantavat sydänlihaksen verenkierron gammakuvauksen laatua

Väitös sovelletun fysiikan alalta

Väittelijä: FL Tuija Kangasmaa

Aika ja paikka: 29.8.2014 klo 12, Vaasan keskussairaala, Auditorio D1, Hietalahdenkatu 2-4

FL Tuija Kangasmaa on väitöskirjatyössään kehittänyt uusia menetelmiä, jotka parantavat sydänlihaksen verenkierron gammakuvauksen laatua. Väitöstutkimuksen tuloksena syntyi menetelmä, jonka avulla kuvausaikaa pystyttiin jopa puolittamaan, mikä keventää kuvausta potilaan näkökulmasta. Lisäksi luotiin kaksi menetelmää, jotka korjaavat potilaan kuvauksen aikana tekemistä liikkeistä johtuvia virheitä. Kehitetyt menetelmät validoitiin ja ne ovat jo käytössä useissa sairaaloissa eri puolilla maailmaa.

Sepelvaltimotauti on yksi merkittävimmistä kansantaudeista Suomessa ja samalla suomalaisten suurin yksittäinen kuolinsyy. Sydänlihaksen perfuusion gammakuvaus (SPK), jossa arvioidaan sydämen verenkierron riittävyyttä, on tärkeä työkalu sepelvaltimotaudin diagnostiikassa ja taudin vaikeusasteen arvioinnissa. Tutkimus on tavallisesti kaksivaiheinen: sydämen verenkiertoa tutkitaan rasituksessa (ns. rasituskuvaus) ja levossa (ns. lepokuvaus). Potilaan laskimoon pistetään radioaktiivista merkkiainetta, joka kertyy sydänlihaksen niihin osiin, joissa verenkierto toimii. Kuvaus suoritetaan gammakameralla, joka havaitsee potilaasta tulevaa säteilyä.

SPK:n kuvanlaatu riippuu monesta tekijästä, joista merkittävimmät ovat kuvan kohina, säteilyn vaimentuminen potilaassa, säteilyn sironta, kollimaattorin vaikutus ja potilaan liikkuminen. Näistä tekijöistä aiheutuvia kuvavirheitä voidaan korjata laskennallisesti kuvarekonstruktion yhteydessä, mutta korjaaminen ei ole aina suoraviivaista.

Väitöskirjatyö painottui kuvausajan lyhentämiseen tähtäävien menetelmien testaamiseen ja pitkästä kuvausajasta johtuvien kuvavirheiden korjaamiseen. Kuvausajan lyhentäminen tekee kuvauksen helpommaksi potilaalle ja mahdollistaa suurempien potilasmäärien kuvantamisen saman päivän aikana. Väitöskirjatyössä tutkittiin mahdollisuuksia lyhentää kuvausaikaa käyttämällä kollimaattorivastekorjausta tai kuvaamalla SPK:hon liittyvät rasitus- ja lepokuvaukset yhtä aikaa eri radionuklideilla.

Gammakuvauksessa tarvitaan niin sanottua kollimaattoria, jonka avulla voidaan suunnata potilaasta tuleva säteily, mutta kollimaattorin käyttö myös heikentää kuvanlaatua. Kollimaattorivastekorjauksen havaittiin parantavan SPK:n laatua niin paljon, että kuvausaika pystyttiin puolittamaan ja silti saavuttamaan sama kuvalaatu kuin perinteisillä laskentamenetelmillä täydellä kuvausajalla. Lisäksi kollimaattorivastekorjaukseen liittyvien virheiden vähentämiseen kehitettiin uusi menetelmä. Rasitus- ja lepokuvausten yhdistämisen todettiin olevan mahdollista, mutta tämä vaatii tarkkojen sirontakorjausmenetelmien käyttöä, jotka korjaavat eri radionuklidien ristiin sironnan.

Monille potilaille lyhennettykin kuvausaika on liian pitkä ja he liikkuvat kuvauksen aikana. Väitöskirjatyössä kehitettiin kaksi liikekorjausmenetelmää ja testattiin niiden toimintaa. Menetelmien osoitettiin tehokkaasti korjaavan suuretkin potilaan liikkeet ja tuottavan virheettömiä SPK-kuvia.

Väitöskirjatyössä validoidut ja optimoidut laskentamenetelmät on yhdistetty osaksi kaupallista SPK-kuvarekonstruktiopakettia ja ne ovat tällä hetkellä kliinisessä käytössä kymmenissä sairaaloissa Suomessa ja ulkomailla.

Filosofian lisensiaatti Tuija Kangasmaan väitöskirja Evaluation and Optimization of Novel Reconstruction Methods for Myocardial Perfusion SPECT (Uusien rekonstruktiomenetelmien arviointi ja optimointi sydänlihaksen perfuusion SPECT-tutkimuksessa) tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä on professori Ulla Ruotsalainen Tampereen teknillisestä yliopistosta ja kustoksena dosentti Antti Sohlberg Päijät-Hämeen keskussairaalasta Lahdesta.

Väittelijän painokelpoinen kuva löytyy osoitteesta: http://www.uef.fi/vaitoskuvat

Lisätietoja: Tuija Kangasmaa, tuija.kangasmaa (at) vshp.fi

Yrityksestä

Itä-Suomen yliopisto on yksi Suomen suurimmista tiedeyliopistoista. Yliopiston toiminnassa korostuu monitieteisyys. Opetusta on yli sadassa pääaineessa. Tasokkaan opetuksen lisäksi yliopisto tarjoaa opiskelijoilleen nykyaikaisen opiskeluympäristön, jota kehitetään jatkuvasti. Tiedekuntia on neljä: filosofinen tiedekunta, luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, terveystieteiden tiedekunta sekä yhteiskuntatieteiden ja kauppatieteiden tiedekunta. Yliopistossa on noin 15 000 opiskelijaa ja se työllistää lähes 2 800 henkilöä.

Yhteyshenkilöt

  • Itä-Suomen yliopisto
    Joensuu / Kuopio / Savonlinna
    http://www.uef.fi
  • Joensuun kampus
    Yliopistokatu 2, PL 111, 80101 Joensuu
  • Kuopion kampus
    Yliopistonranta 1, PL 1627, 70211 Kuopio

Tilaa