Magnetic resonance elastography (MRE) is an imaging technique that allows for non-invasive access to the physical properties of body tissues. MRE has great potential, but it is difficult to conduct research due to the time-consuming estimation of stiffness maps, which could be speeded up by using neural network. However, there is not enough real data to train one, thus, synthetic data is needed. To create synthetic data three techniques of simulating tissue displacement due to wave propagation was explored, including solving differential equations for a system of coupled harmonic oscillators (CHO method) and using two different functions from the k-Wave toolbox. Each of the three methods demonstrated the ability to replicate the displacement pattern in a phantom with a simple structure. The CHO method and \texttt{kspaceFirstOrder} function of the k-Wave toolbox showed the best performance when simulating displacement in a 2D brain slice. The models are not very accurate, but capture general features of displacement in a brain and hold potential for future improvement. / Magnetresonans-elastografi (MRE) är en avbildningsteknik som möjliggör icke-invasiv åtkomst till de fysiska egenskaperna hos olika vävnader. MRE har stor potential, men forskning inom ämnet försvåras på grund av den tidskrävande beräkningen av elasticitetskartorna, vilket kan påskyndas med hjälp av ett neuralt nätverk. Dock finns det inte tillräckligt med experimentiell data för att träna ett sådant nätverk, och därför behövs syntetisk data. För att skapa sådan syntetisk MRE-data utforskades tre tekniker för att simulera vågrörelser i hjärnvävnad; dessa tekniker inkluderar lösning av differentialekvationer för ett system av kopplade harmoniska oscillatorer (CHO-metoden) och användning av två olika funktioner från det Matlab-baserade programmet k-Wave. Var och en av de tre metoderna visade potential att återskapa vågsmönstret i en enkel strukturerad fantom. CHO-metoden och funktionen kspaceFirstOrder från k-Wave visade bäst prestanda vid simulering av vågrörelser i ett 2D-segment av hjärnan. Modellerna visade sig inte vara särskilt precisa, men fångar allmänna, kvalitativa, egenskaper av vågrörelser i hjärnan och uppvisar potential för framtida förbättring.

Pelvic floor disorder is an emerging research area and is highlighted in many pelvic floor studies. Assessment methods for this type of injury are lacking and new methods for prevention and diagnosis are needed. Pelvic floor disorders are common among women and can lead to suffering for the patient. Levator ani muscle injuries are the main cause for pelvic floor disorders. This muscle group is an anisotropic skeletal muscle that helps support the pelvic viscera. Assessment of this muscle is difficult due to its complex geometry and location. Therefore, two muscle phantoms were constructed to mimic different properties of the levator ani muscle. The muscle phantoms provided more availability and a more controlled setting. The muscle phantoms were examined using ultrasound-based shear wave elastography which is an elastography method that can help determine the elasticity of tissue. A PVA-graphite phantom and a water-based gelatine-graphite phantom, both with fishing lines network as fibers for anisotropy, were constructed in this project. Shear wave elastography results of the PVA phantom indicated no anisotropy but visually resembled a muscle. Although not achieving anisotropy, the shear modulus of the PVA did match the shear modulus of skeletal muscle tissue. Shear wave elastography results of the gelatine phantom indicated anisotropy but visually did not resemble a muscle due to the low shear modulus of the gelatine. A 3D model of the female bony pelvis, that was provided for this project, was measured, and compared with reference value of previous study for future construction and 3D printing of the model. Results of measurements showed similarities between the 3D model and the female pelvis except for the sagittal outlet which had a deviant value. For future work, the muscle phantom can be developed by applying the complex geometry of the levator ani muscle, assembly of the muscle phantom, and the 3D rendering of the pelvis. The combination of these two parts provides a more complete phantom where shear wave elastography can be applied in the same way as in female patients. / Bäckenbottenbesvär är ett framväxande forskningsområde och lyfts fram i många bäckenbottenstudier. Bedömningsmetoder för denna typ av skador saknas och det behövs nya metoder för förebyggande och diagnostik. Bäckenbottenbesvär är vanliga bland kvinnor och kan leda till lidande för patienten. Levator ani muskelskador är den främsta orsaken till bäckenbottensjukdomar. Denna muskelgrupp är en anisotrop skelettmuskel som hjälper till att stödja inälvorna i bäckenet. Bedömning av denna muskel är svår på grund av dess komplexa geometri och läge. Därför konstruerades två muskelfantomer för att efterlikna olika egenskaper hos levator ani-muskeln. Muskelfantomerna gav mer tillgänglighet och en mer kontrollerad inställning. Muskelfantomerna undersöktes med hjälp av ultraljudsbaserad skjuvvågselastografi som är en metod som kan hjälpa till att bestämma vävnadens elasticitet. En PVA-grafitfantom och en vattenbaserad gelatin-grafitfantom, båda med fiskelinsnätverk som fibrer för anisotropi, konstruerades i detta projekt. Resultat från skjuvvågselastografi på PVA-fantomen indikerade ingen anisotropi, men liknade visuellt en muskel. Även då anisotropi inte uppnåddes, så matchade skjuvmodulen för PVA skjuvmodulen för skelettmuskelvävnad. Resultat från skjuvvågselastografi på gelatinfantomen indikerade anisotropi dock visade resultatet ingen visuell liknelse av en skelettmuskel på grund av gelatinets låga skjuvmodul. En 3D modell av bäckenbenet, som förseddes det här projektet, mättes och jämfördes med referensvärde av tidigare studie för framtid 3D friformsframställning av modellen. Resultat av mätningar visade på liknelser mellan 3D modellen och det kvinnliga bäckenbenet förutom sagittal outlet som hade ett avvikande värde. Inför fortsättning av det här projektet kan en utveckling av muskel fantomen ske genom applicering av den komplexa geometrin hos levator ani muskeln samt sammansättning av muskel fantomen och 3D framställningen av bäckenbenet. Sammansättningen av dessa två delar ger en mer komplett fantom där skjuvvågselastografi kan appliceras på samma sätt som hos kvinnliga patienter. / Ja