Väittelijä kehitti kuva-analyysitekniikoita aivokuvien analysointiin ja syöpäkudoksen tunnistamiseen (Väitös: FM Harri Merisaari, 18.11.2016, tietojenkäsittelytiede)
Kuvausparametreja ja kuvankäsittelytekniikoita yhdistelemällä lääketieteellisistä kuvantamistekniikoista voidaan saada enemmän informaatiota.
Turun yliopiston tiedote 9.11.2016
Turun yliopistoon väitöskirjan tehnyt Harri Merisaari pyrki tutkimuksessaan optimoimaan kuvankäsittelytekniikoita siten, että kuvista saadaan luotettavampaa hyödyllistä informaatiota. Tutkimuksen kohteena oli kaksi lääketieteessä käytettyä kuvantamistekniikkaa: positroniemissiotomografia (PET) ja magneettiresonanssikuvantaminen (MRI).
– PET- ja MRI-tekniikoilla kehosta saadaan tehtyä mittauksia ilman kajoavia toimenpiteitä. Kuvankäsittelytekniikat voivat parantaa tutkimuksen laatua aivokuvauksissa. Ne myös saattavat tulevaisuudessa mahdollistaa sen, että kuvantaminen korvaa kudosnäytteiden ottamisen eturauhassyöpätutkimuksissa, Merisaari kertoo.
PET-kuvantamisen vahvuus on radioaktiivisten merkkiaineiden kvantifikaatiossa, mitä käytetään muun muassa tieteellisessä tutkimuksessa aivojen reseptoritiheyden määrittämisessä. Tekniikan ongelmana on, että kuvat ovat matalan resoluution vuoksi sumeita. Sumeudesta seuraa intensiteettiarvojen leviäminen, mikä alentaa PET-intensiteettiarvojen tarkkuutta. Leviämistä kutsutaan partiaalivolyymiefektiksi (PVE), ja sitä kuvataan pistehajontafunktiolla. Pistehajontafunktiota käytetään PVE:n korjaamisessa yhdessä anatomisen informaation kanssa.
– Partiaalivolyymin korjaustekniikat voivat auttaa PET-kuvien intensiteettiarvojen korjauksessa, kun niitä sovelletaan oikeissa tilanteissa, Merisaari sanoo.
Korjaustekniikat vaativat anatomista informaatiota esimerkiksi MRI-kuvauksesta. Tähän tarvitaan kudostyyppien rajaamista joko käsityönä tai automaattisilla menetelmillä. Merisaari tutki, miten pienten lasten MRI-aivokuvia voidaan analysoida automaattisesti. Hän kehitti tekniikan, jolla kuvista voidaan mitata suurimpien anatomisten alueiden volyymiä ilman etukäteistietoa anatomiasta. Tämä mahdollistaa tekniikan käyttämisen laajasti.
– Aivojen kuvadataa voidaan käyttää anatomian mittaamiseen, kuvadatan laadun sallimissa rajoissa, Merisaari toteaa.
Diffuusiopainotettu magneettikuvaus on uusi kuvantamistekniikka, jota voidaan käyttää syövän diagnosoinnissa. Väittelijä vertaili kuvausparametrien ja kuvauksesta saatavan datan mallintamistekniikoita saadakseen selville, miten kuvaukseen käytettävä aika saadaan mahdollisimman tehokkaasti hyödynnettyä. Kuvausparametreja säätämällä yhdessä kuvadatan mallintamisen kanssa kuvaustapahtumasta saadaan maksimaalinen hyöty syöpäkudoksen tunnistamista ja luokittelua varten.
– Digitaalisen kuva-analyysitekniikan hyvyys arvioidaan yhdessä kuvantamistekniikan kanssa. Hyvä tekniikka on toistettava, ja antaa samalla diagnostisesti merkityksellistä informaatiota kuvattavasta kohteesta, Merisaari sanoo.
***
FM Harri Merisaari esittää väitöskirjansa Algoritmisia analyysitekniikoita molekyylikuvantamiseen julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 18.11.2016 klo 12.00 (Turun yliopisto, Publicum, Pub 3 -luentosali, Assistentinkatu 7, Turku).
Vastaväittäjänä toimii professori Jussi Parkkinen (Itä-Suomen yliopisto) ja kustoksena professori Jukka Heikkonen (Turun yliopisto). Tilaisuus on suomenkielinen.
FM Harri Merisaari on syntynyt vuonna 1980 ja kirjoittanut ylioppilaaksi Turun Lyseon lukiossa vuonna 1999. Korkeakoulututkintonsa (FM) Merisaari suoritti Turun yliopistossa vuonna 2005. Väittelijä työskentelee tutkijana Turun PET-keskuksessa. Väitöksen alana on tietojenkäsittelytiede.
Väittelijän yhteystiedot: p. 040 577 9999, harri.merisaari(at)tyks.fi
Väittelijän kuva: https://apps.utu.fi/media/vaittelijat/merisaari_harri.jpg
Väitöskirja on julkaistu sähköisenä: https://www.doria.fi/handle/10024/125696