Doppler echocardiography is the conventional method for measurement of myocardial motion. However, the same clinical parameters can be measured with phase contrast magnetic resonance imaging (MRI). Suppression of the blood signal with black-blood methods can reduce flow-related artifacts that may affect quantitative measurements with phase contrast MRI. Conventional blood suppression techniques are not time efficient and a potential approach to achieve the black-blood effect in phase contrast imaging is through application of stimulated echo acquisition mode (STEAM). This thesis describes the development of a pulse sequence where a STEAM-based preparation was combined with conventional phase contrast imaging to achieve a black-blood effect in the produced images.The results of the performed imaging experiments showed that black-blood contrast was achieved with the proposed pulse sequence, and the blood suppression was also maintained during the cardiac cycle. Myocardial tissue velocity measurement with the suggested approach showed good agreement with conventional phase contrast imaging. It was concluded that black-blood phase contrast imaging can be achieved through the application of a STEAM-based preparation. / Dopplerekokardiografi är den konventionella metoden för mätning av myokardiell rörelse. Liknande mätningar kan dock utföras genom faskontrastavbildning som är en metod inom magnetisk resonanstomografi. Signal från blod kan orsaka flödesrelaterade bildartefakter vid faskontrastavbildning som kan påverka hastighetsmätningar i myokardiet. Utsläckning av blodsignalen kan mitigera artefakternas påverkan på kvantitativa mätningar som utförs med faskontrast. Konventionella metoder för utsläckning av blodsignalen är inte tidseffektiva och en potentiell metod för att åstadkomma blodutsläckning vid faskontrastavbildning är applicering av en preparation baserad på stimulated echo acquisition mode (STEAM). I detta arbete utvecklades en pulssekvens där en STEAM-baserad preparation kombinerades med en traditionell faskontrastsekvens. De resulterande bilderna visade att blodutsläckning hade åstadkommits och att denna effekt kunde bibehållas under hjärtcykelns gång. Hastighetsmätningar utfördes även i myokardiet och var jämförbara med traditionell faskontrast. Slutsatsen var att utsläckning av blodsignalen vid faskontrastavbildning är möjligt genom applicering av en STEAM-baserad preparation.

Inledning: Autism eller Autismspektrumtillstånd (AST) kännetecknas av varierande svårigheter inom tre områden: förmåga till ömsesidigt socialt samspel, förmåga till ömsesidig kommunikation och föreställningsförmåga, flexibilitet och variation i beteende och intressen. AST drabbar cirka 1 % av barnen i Sverige och anses uppkomma till följd av avvikelser i vissa delar av hjärnan. Diagnosen AST görs vanligen efter två års ålder med hjälp av intervjuer med närstående och observationer av barnets beteende. Sökandet efter abnormiteter i hjärnan hos barn med AST har pågått sedan 1980-talet. Tekniska framsteg i datorer och magnetisk resonanstomografi (MR) innebär att forskare kan kartlägga hjärnan som aldrig tidigare. Syftet: Syftet med studien var att sammanställa och beskriva den senaste forskningen om MRs användning för tidig diagnos av autism och beskriva konsekvenser för röntgensjuksköterskans yrke. Metod: Studien har gjorts som en allmän litteraturöversikt. Fjorton vetenskapliga artiklar kvalitetsgranskades och analyserades. Resultat: Resultaten delades först upp i tre olika grupper: fynd från strukturell MR, fynd från funktionell MR och konsekvenser för röntgensjuksköterskor. Dessa grupper delades ytterligare till ett antal underkategorier. Slutsats: Ett flertal avvikelser i hjärnan hittades hos barn som senare utvecklar AST. Avvikelser i hjärnvolymen, extra-axiell vätska, corpus callosum, anisotropiska värden, bearbetning av ljud och visuell orienteringsförmåga. Det verkar troligt att efter mer forskning blir dessa biomarkörer tillräckligt pålitliga att användas som diagnostiskt verktyg. Om MR undersökningar av barn med AST blir rutinmässiga kommer röntgensjuksköterskor att behöva ny kunskap och ny kompetens framför allt med hantering av barn med AST. / Introduction: Autism or Autism spectrum disorder (ASD) is characterized by varying degrees of difficulty in three areas: mutual social interaction, mutual communication and imagination, flexibility and variety of behavior and interests. ASD affects approximately 1% of children in Sweden and is thought to be due to deviations in certain regions of the brain. A diagnosis is usually made after the age of two with the help of interviews with family members and observations of the child’s behaviour. The search for abnormalities in the brains of children with ASD had been going on since the 1980s. Technical advances in computers and magnetic resonance imaging (MRI) mean that researchers can map the brain like never before. Aim: The aim of this study was to compile and describe the latest research on MRI's use for the early diagnosis of autism and describe the consequences for the radiology nurse's profession. Method: The study has been conducted as a literature review. Fourteen scientific articles were quality controlled and analyzed. Results: The results were first divided into three different groups: findings from structural MRI, findings from functional MRI and consequences for radiology nurses. These groups were then divided further into a number of subgroups. Conclusion: A number of abnormalities were found in the brains of children who later develop ASD. Abnormalities were found in brain volume, extra-axial fluid, corpus callosum, fractional anisotropy values, processing of sound and visual orientation. It seems probable that after more research these biomarkers will become reliable enough to be used as a diagnostic tool. If MRI examinations of children with ASD become routine then radiology nurses will need new knowledge and skills above all in the handling of children with ASD.

Walking without pain in the toe has a significant impact on a person’s well-being. Human mobility will be impaired in osteoarthritis of the big toe, and pain will occur during walking. By replacing the cartilage or bone injury with an individualised implant, osteochondral injuries to the knee and ankle can be treated. One company that develops and produces these implants together with associated surgical instruments is called Episurf Medical AB. The company can evaluate a lesion and design the individual implant with its associated instrument based on magnetic resonance imaging or computed tomography images. Episurf currently has a production of implants with associated surgical instruments for the knee and ankle but wants to expand further to implants for the metatarsophalangeal joint (MTP joint), commonly named the big toe joint. In order to perform the work process and create the implant and the surgical instruments, Episurf needs qualitative images taken with MRI or CT. Episurf has specific protocols for CT and MRI for imaging the knee and ankle, but no protocol exists yet for the MTP. In this project, CT and MRI have been used to scan the MTP, where various parameters such as foot position, image plane, slice thickness, slice increment and FOV were tested. For CT, different tube currents and tube voltages and their effect on image quality was also tested. In MRI, different sorts of sequences to use when taking pictures of MTP were evaluated. In addition to CT, a scan was also performed with cone-beam computed tomography(CBCT) to see if it could be an additional imaging modality. When evaluating the images for all imaging modalities, Signal to Noise Ratio(SNR), spatial resolution and contrast were considered. For CT, the radiation was evaluated against image quality, and for MRI, the time aspect was evaluated. For images taken with a CT, the parameter setting for the slice thickness should be 0.5-0.8 mm, and the slice increment should be 50% of the slice thickness. As the foot is not a radiation-sensitive region, the radiation can be high. Since the radiation is recommended to be high and the only critical area to evaluate is the big toe, it is enough to include only the forefoot. Finally, the patient’s foot should be in the standing position to have the best possible evaluation opportunities. MRI needs additional tests to find the best relationship between time, SNR, slice increment and slice thickness. More tests also need to be performed for CBCT, where its technology is examined to create an acceptable segmented 3D model, as it was difficult in this project. / Att kunna gå utan smärta i tån har en stor påverkar för en människas välmående. Vid osteorarithis i stortån kommer människans rörlighet att försämras och smärta uppstår vid gången. För att behandla osteokondrala skador för knä och ankeln ersätts skador på brosket eller benet med ett individanpassat implantat. Ett företag som utvecklar och producerar dessa implantat ihop med tillhörande kirurgiska instrument heter Episurf Medical. Baserat på bilder tagna av en MRI eller en CT kan företaget utvärdera en skada och designa det individanpassande implantat med dess tillhörande instrument. Episurf har idag en produktion av implantat med tillhörande kirurgiska instrument för knät och ankeln men har nu velat expandera vidare till implantat för metatarsalphalangen-leden(MTP joint), stortåleden. För att kunna utföra arbetsprocessen och skapa implantatet och de kirurgiska instrumenten behöver Episurf kvalitativa bilder tagna med magnetiskresonanstomografi(MRI) eller datortomografi(CT). För knä och ankeln finns det specifika protokoll för de olika maskinerna skapade för avbildning av knä och ankel, men ännu existerar det inget för MTP. I detta projekt har CT och MRI använts vid skanningar av MTP, där olika parametrar som fotposition, bildplan, snittjockleken och snittöverlapp testas. För CT testades även olika rörström och rörspänning och deras påverkan på bild-kvalitén. Inom MRI utvärderas vilka typer av sekvenser som ska användas när bilder av MTP tas. Förutom CT gjordes även en skanning med kon-datortomografi(CBCT)för att se om den kunde vara en ytterligare avbildnings modalitet. Vid utvärdering avbilderna för alla avbildningsmodaliteter togs Signal to noise ratio, spatiell upplösning och kontrast i beaktande. För CT utvärderades strålningen gentemot bildkvalitet och för MRI utvärderades tidsaspekten. För bilder tagna med en CT bör parameter inställningen för snittjockleken vara 0.5-0.8 mm och snittöverlappet vara 50% av snittjockleken. Då foten inte är en strålkänslig region bör strålningen vara hög. Eftersom strålningen rekommenderas vara hög och det enda intressanta området att utvärdera är stortåbenet, räcker det med att endast inkludera framfoten. Slutligen bör patientens fot vara i stående position för att få så bra utvärderings möjligheter som möjligt. För MRI behöver ytterligare tester för att finna den bästa relationen mellan tid, SNR och snitt tjocklek. Fler tester behöver också utföras för CBCT där dess teknik undersöks, detta för att kunna skapa bra bilder att 3D-segmentera då det var svårt i detta projekt.

Abstrakt Bakgrund: Användning av i implanterbar kardioverter-defibrillator (ICD) och pacemaker ökar i samhället då fler överlever hjärtkomplikationer. Många av dessa patienter överlever genom att patienten har fått en pacemaker eller ICD implanterad. Samtidigt som implanterbar kardioverter-defibrillator ökar så ökar även MR-undersökningarna i samhället. MR - modaliteten är en undersökning som inte ger patienter joniserande strålning samt ger denna modalitet bättre bildkvalité på människans mjukvävnader till jämförelse med en DTundersökning. MR - undersökningarna har blivit en populär metod att diagnostisera patienter och även patienter med pacemaker eller ICD. Trots detta har externa magnetfältet påverkat pacemakern och ICD till den grad att patienter har avlidit. Syftet: Syfte med studien är att belysa befintlig kunskap om säkerhetsrutiner och risker vid MR-undersökningar av patienter som har pacemaker eller implanterbar kardioverter-defibrillator. Metod: Studien genomfördes som en allmän litteraturöversikt. Artikelsökningar gjordes i databaserna Pubmed och Cinahl. Tolv kvantitativa artiklar valdes som sedan granskades och analyserades för att svara mot syftet. Resultat: Säkerhetsrutiner och risker kring pacemaker och ICD sammanställdes i två huvudkategorier vilka är säkerhetsrutiner och risker. Slutsats: I röntgensjuksköterskans yrkesroll är det viktigt att följa det lokala säkerhetsrutiner såsom att följa sjukhusets protokoll och att ha bra kommunikation med patienter med pacemaker eller ICD för att följa upp så patienten inte får några symtom under eller efter undersökningen. Genom att följa dessa säkerhetsrutiner förebygger vårdpersonalen symtom hos patienter och riskerna minimeras. / Abstract Introduction: The use of implanted cardiovascular devices such as pacemaker and ICD is increasing in society as more people survive cardiac complications. Many of these patients survive by having a pacemaker or ICD implant. While implanted cardiovascular devices are increasing, so are MRI scans in society. MRI is an examination that does not give patients ionizing radiation and provides better image quality of human soft tissues compared to CT scan. MRI scans have become a popular method of diagnosing patients and also patients with pacemaker or ICD. Despite this the external magnetic field affects the pacemaker and ICD to the point where patients have died. Aim:The purpose of the study is to shed light on existing knowledge about safety routines and risks in MRI examinations of patients who have a pacemaker or implantable cardioverter-defibrillator. Method: The study was conducted as a general literature overview. Article searches were made in the Pubmed and Cinahl databases. Twelve quantitative articles were selected which were then reviewed and analysed to meet the purpose. Results: Safety routines and risks around pacemaker and ICD were compiled into two main categories, which are safety routines and risks. Conclusion: In the professional role of the radiographer, it is important to follow local safety procedures such as following hospital protocols, monitoring and also having good communication with patients who have pacemaker or ICD during and after examinations so the patient does not experience any symptoms. By following these safety procedures the healthcare professionals will minimize the risks and symptoms in patients with cardiovascular implantable during and after MRI scan.

Motion artefacts due to cardiac and respiratory motion present a daily challenge in cardiac Magnetic Resonance Imaging (MRI), and many different motion correction procedures are used in clinical routine imaging. To reduce motion artefacts further, patients are required to hold their breath during parts of the data acquisition, which is physically straining – especially when done repetitively. Self-Gating (SG) is a method that extracts cardiac and respiratory motion information from the MRI data in the form of signals, called SG signals, and uses them to divide the data into the specific cardiac and respiratory phases it was acquired from. This method both avoids motion artefacts and allow for free-breathing acquisition. This project’s goal was to find a method for extracting cardiac and respiratory SG signals from MRI data. The data was acquired with a golden angle radial acquisition method for 3-dimensional (3D) scans. Extraction of the raw signal was tested for both raw k-space data and high temporal resolution image series, where the images were reconstructed using a sliding window reconstruction. Filters were then applied to isolate the cardiac and respiratory information, to create separate cardiac and respiratory SG signals. Thereafter trigger points marking the beginning of the cardiac and respiratory cycles were generated. The trigger points were compared against ECG and respiratory trigger points provided by the MR scanner. The conclusion was that the SG signals based on k-space data was functional on the scans from the evaluated subjects and the most effective choice of the two options, but image based SG signals may prove to be functional after further studies. / Rörelseartefakter på grund av hjärt- och respirationsrörelser är idag vardagliga utmaningar inom magnetresonanstomografi (MR) av hjärtat, och många olika metoder används för att eliminera rörelseartefakterna. Patienterna behöver dessutom hålla andan under delar av dataupptagningen, vilket är fysiskt ansträngande – speciellt när det sker upprepade gånger. Self-Gating (SG) är en metod som extraherar information hjärt- och respirationsrytm från MR-datan i form av signaler, kallade SG signaler, och använder dem för att dela in datan i de specifika hjärt- respektive respirationsfaser som var när datan upptogs. Denna metod både undviker rörelseartefakter och tillåter fri andning under dataupptagningen. Målet med det här projektet var att hitta en metod för att extrahera SG signaler för hjärt- och respirationsrytm från MR-data. Datan samlades in med en golden angle radial-upptagning för 3- dimensionella (3D) scanningar. Extraheringen av den råa signalen testades på både rå k-space data och på bildserier av 3D-bilder med hög tidsupplösning, där bilderna var rekonstruerade med en sliding window rekonstruktion. Därefter applicerades filter för att isolera hjärt- och respirationsinformationen, för att få separata SG signaler med endast hjärt- respektive respirationsrytmer. Till slut genererades triggerpunkter för att markera början av hjärt- respektive respirationscyklerna. Dessa jämfördes med triggerpunkter uppmätta med EKG och andningskudde i magnetkameran. Slutsatsen för projektet var att SG signalerna som baserades på k-space data var funktionell för de scanningar som testades och det mest effektiva alternativet, men SG signalerna som baserades på bilder kan visa sig fungera efter mer studier.

This study aims to investigate how dimensionality reduction of neuroimaging data prior to training support vector machines (SVMs) affects the classification accuracy of bipolar disorder. This study uses principal component analysis (PCA) for dimensionality reduction. An open source data set of 19 bipolar and 31 control structural magnetic resonance imaging (sMRI) samples was used, part of the UCLA Consortium for Neuropsychiatric Phenomics LA5c Study funded by the NIH Roadmap Initiative aiming to foster breakthroughs in the development of novel treatments for neuropsychiatric disorders. The images underwent smoothing, feature extraction and PCA before they were used as input to train SVMs. 3-fold cross-validation was used to tune a number of hyperparameters for linear, radial, and polynomial kernels. Experiments were done to investigate the performance of SVM models trained using 1 to 29 principal components (PCs). Several PC sets reached 100% accuracy in the final evaluation, with the minimal set being the first two principal components. Accumulated variance explained by the PCs used did not have a correlation with the performance of the model. The choice of kernel and hyperparameters is of utmost importance as the performance obtained can vary greatly. The results support previous studies that SVM can be useful in aiding the diagnosis of bipolar disorder, and that the use of PCA as a dimensionality reduction method in combination with SVM may be appropriate for the classification of neuroimaging data for illnesses not limited to bipolar disorder. Due to the limitation of a small sample size, the results call for future research using larger collaborative data sets to validate the accuracies obtained. / Syftet med denna studie är att undersöka hur dimensionalitetsreduktion av neuroradiologisk data före träning av stödvektormaskiner (SVMs) påverkar klassificeringsnoggrannhet av bipolär sjukdom. Studien använder principalkomponentanalys (PCA) för dimensionalitetsreduktion. En datauppsättning av 19 bipolära och 31 friska magnetisk resonanstomografi(MRT) bilder användes, vilka tillhör den öppna datakällan från studien UCLA Consortium for Neuropsychiatric Phenomics LA5c som finansierades av NIH Roadmap Initiative i syfte att främja genombrott i utvecklingen av nya behandlingar för neuropsykiatriska funktionsnedsättningar. Bilderna genomgick oskärpa, särdragsextrahering och PCA innan de användes som indata för att träna SVMs. Med 3-delad korsvalidering inställdes ett antal parametrar för linjära, radiala och polynomiska kärnor. Experiment gjordes för att utforska prestationen av SVM-modeller tränade med 1 till 29 principalkomponenter (PCs). Flera PC uppsättningar uppnådde 100% noggrannhet i den slutliga utvärderingen, där den minsta uppsättningen var de två första PCs. Den ackumulativa variansen över antalet PCs som användes hade inte någon korrelation med prestationen på modellen. Valet av kärna och hyperparametrar är betydande eftersom prestationen kan variera mycket. Resultatet stödjer tidigare studier att SVM kan vara användbar som stöd för diagnostisering av bipolär sjukdom och användningen av PCA som en dimensionalitetsreduktionsmetod i kombination med SVM kan vara lämplig för klassificering av neuroradiologisk data för bipolär och andra sjukdomar. På grund av begränsningen med få dataprover, kräver resultaten framtida forskning med en större datauppsättning för att validera de erhållna noggrannheten.