Volumetric MRI measurements of velocity and flow - Accuracy, visualisation and technical improvements

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Magnetresonanstomografi med faskontrast (PC-MRI) är en icke-invasiv metod för att mäta hastigheter och blodflöden i kroppens större blodkärl, och är ett viktigt verktyg för att diagnosticera och avbilda onormala fysiologiska förlopp. Under de senaste två årtiondena har PC-MRI utvecklats från hastighetsmätningar i enskilda riktningar och snitt till avbildning av kompletta tidsupplösta hastighetsfält över större volymer (här benämnt 4D PC). Med hjälp av 4D PC kan dynamiska blodflöden mätas, avbildas och visualiseras, vilket avsevärt underlättar förståelsen för hjärt-kärlsystemets funktion. Fastän 4D PC har börjat bli kliniskt användbart återstår arbete med att validera och optimera 4D PC tekniken. Arbetena i denna avhandling har därför haft följande syften: I arbete I validerades en konventionell 4D PC sekvens med avseende på hur noggrant hastigheter mäts, och två olika faskorrektionsmetoder för att korrigera bakgrundsfel utvärderades. Vidare jämfördes avvikelsen i pathlines (en vanlig visualiseringsteknik där spår av virtuella partiklar genom hastighetsfältet beräknas) före och efter att vardera faskorrektionsmetod hade applicerats. Resultaten visade att bakgrundskorrigering är nödvändig för att få tillförlitliga visualiseringar och blodflödesmätningar. I arbete II presenteras en 4D PC sekvens med spiralutläsning, utvecklad för att kunna mäta höga hastigheter. I kärlförträngningar bildas områden där blodets hastighet är onormalt hög. Att kunna mäta höga hastigheter med PC-MRI är svårt och fodrar kunskap om den exakta positionen av förträngningen. Den föreslagna sekvensen utvärderades i en modell av kärlförträngning och resultaten jämfördes med simulerade flödesfält (CFD). Maximala hastigheter uppmätta med den föreslagna 4D-spiralsekvensen överensstämde med CFD-beräknade maxhastigheter.