Advancing Cardiovascular Shear Wave Elastography and Image Registration
Method Development and Safety Evaluation
Tid: Må 2024-05-20 kl 10.00
Plats: T1 (Emmy Rappesalen), Hälsovägen 11C, Huddinge
Språk: Engelska
Ämnesområde: Medicinsk teknologi
Respondent: Tim Nordenfur , Medicinsk avbildning
Opponent: Associate professor Gabriel Kiss, NTNU
Handledare: Professor Matilda Larsson, Medicinsk avbildning
QC 2024-04-29
Abstract
Hjärt- och kärlsjukdom är den vanligaste dödsorsaken i världen, och dess börda på folkhälsan och sjukvårdssystem väntas öka. Vid diagnostik och behandlingsbeslut vid hjärt- och kärlsjukdom spelar medicinska bildgivande system en avgörande roll. Denna avhandling syftar till att förbättra diagnostiska verktyg för kronisk kranskärlssjukdom, utvärdera säkerheten hos tekniker för bedömning av halskärlsförträngning, och utveckla en ny teknik för elasticitetsmätning av anisotrop vävnad.
För diagnos av kronisk kranskärlssjukdom krävs både anatomisk information, om förkalkningarnas placering och storlek, och funktionell information, om deras hemodynamiska påverkan. En sammansatt bild av dessa informationstyper kan vara diagnostiskt mer värdefull än de två fristående bilderna. Mot denna bakgrund undersöktes i studie I bildregistrering av tredimensionell ekokardiografi med datortomografi-angiografi. Tre registreringsalgoritmer implementerades och validerades med patientdata. Resultaten tyder på att fusion av bilder från dessa avbildningssystem kan utföras, samt att metoder som baseras på iterativa närmaste-punkten-algoritmen kan förbättras genom att införliva riktningsgivande punkter för att förhindra felaktig rotation av vänster kammare.
Vid bedömning av förkalkning i halskärlen är förkalkningens sammansättning en viktig faktor i behandlingsbeslutet. Ultraljudsbaserad skjuvvågselastografi är en nytillkommen ickeinvasiv teknik för denna karaktärisering, men dess mekaniska inverkan på kärlväggen och förkalkningar är inte studerats ingående. Studierna II och III utvärderade hur säker skjuvvågselastografi är i artärer, ex vivo i grisens kroppspulsåder och in vivo i människans halskärl.
Resultaten tyder på att kärlväggen deformeras betydligt mindre vid skjuvvågselastografi än vid artärpulsation, med en deformationshastighet nära den som orsakas av intensiv träning. Utöver arteriella tilläpmningar används skjuvvågselastografi för att mäta elasticitet i anisotrop vävnad, t. ex. myokardiet. Nuvarande tekniker kan emellertid inte uppmäta alla elastiska parametrar i anisotrop vävnad. I studie IV utvecklades därför en ny teknik med dubbla ultraljudssonder för skjuvvågselastografi av transversellt isotrop vävnad. Mediets båda skjuvvågspolariseringar kunde uppmätas ex vivo, och tekniken kunde uppmäta samtliga elastiska parametrar.