Abstract Cartilage-related diseases such as osteoarthritis (OA) are a major cause of disability and decrease in the quality of life. Moreover OA causes a heavy economical burden on the social welfare and health care systems. Conventional magnetic resonance imaging (MRI) provides accurate noninvasive method of morphological evaluation of the articular cartilage. However, there are early degenerative changes in the articular cartilage that can be evaluated with modern quantitative MRI methods prior to the signs of cartilage loss. In this study, T2 relaxation time of the articular cartilage was further evaluated in 1.5T in vivo using clinical patients and asymptomatic volunteers. The detection of focal patellar cartilage lesions in T2 mapping as compared to standard clinical MRI was evaluated. T2 mapping showed more lesions than the clinical MRI, and in T2 maps the lesions appeared generally wider. This suggests that T2-mapping is feasible in the clinical setting and may reveal cartilage lesions not seen in the standard knee MRI. The normal topographical variation of T2 relaxation time of articular cartilage in different compartments of the knee joint and at different zones of cartilage in young healthy adults was assessed. T2 values were significantly higher in the superficial zone as compared to the deep tissue at all locations and there was remarkable variation in T2 relaxation between different locations. The normal variation in cartilage T2 within a joint is significant and should be acknowledged when pathology-related T2 changes are investigated. The short- and long-term repeatability of T2 relaxation time measurements of articular cartilage in the knee joint was assessed. The results showed mostly good repeatability, and with careful patient positioning T2 relaxation time at the different cartilage surfaces of the knee can be accurately determined. / Tiivistelmä Nivelrikko, joka usein liittyy nivelruston vaurioitumiseen, aiheuttaa merkittävää toimintakyvyn ja elämänlaadun heikentymistä ikääntyvässä väestössä. Lisäksi nivelrikosta aiheutuu merkittäviä kustannuksia sosiaali- ja terveydenhuollolle. Magneettikuvaus on tarkka kajoamaton menetelmä rustovaurioiden arvioimiseksi. Kuitenkin rustovaurion alkuvaiheessa tapahtuu ruston sisäisiä rakenteellisia ja biokemiallisia muutoksia, joita on mahdollista arvioida uusilla kvantitatiivisilla magneettikuvausmenetelmillä ennen varsinaisten rustopuutosten kehittymistä. Tässä tutkimuksessa tutkittiin ruston T2-relaksaatioaikamittausta 1.5T magneettikuvauslaitteella sekä potilasaineistossa että vapaaehtoisilla. Tutkimuksessa verrattiin paikallisten rustomuutosten havaitsemisen herk¬kyyttä T2-relaksaatioaikakartoituksen ja tavanomaisen kliinisen magneetti¬kuvauksen välillä kliinisessä potilasaineistossa. T2-relaksaatiomittaus osoitti useampia muutoksia kuin kliininen magneettikuvaus ja muutokset olivat yleensä laajempia. Voidaan olettaa, että T2-relaksaatioaikamittaus soveltuu kliiniseen käyttöön ja voi osoittaa tavanomaisessa magneettikuvauksessa näkymättömiä rustomuutoksia. Tutkimuksessa arvioitiin ruston T2-relaksaatioajan paikkakohtaista ja kerroksittaista vaihtelua polven nivelpintojen eri alueilla nuorten vapaaehtoisten aineistossa. T2-relaksaatioaika oli merkitsevästi pidempi ruston pinnallisessa kuin syvässä kerroksessa kaikilla nivelpintojen alueilla. Lisäksi T2-relaksaatioajassa oli merkittävää normaalia vaihtelua eri alueiden välillä ja tämä tulisi huomioida ruston patologisia muutoksia arvioitaessa. Tutkimuksessa arvioitiin polven ruston T2-relaksaatioajan lyhyen ja pitkän aikavälin toistettavuutta vapaaehtoisaineistossa. Tulokset osoittivat enimmäkseen hyvää toistettavuutta ja huolellisella asettelulla voidaan ruston T2-relaksaatioaika mitata luotettavasti polven nivelpintojen eri alueilla.

Abstract Study samples in medical research are selected according to the objectives of the studies. Researchers seek to collect data as extensively and reliably as possible. In practice, however, data are often missing or may be incorrect. This thesis covers some of the problems concerning missing data and data collection in psychiatric research. Methods for adjusting for missing data and for evaluating the reliability of data are presented. The data originate from the Northern Finland 1966 Birth Cohort (N = 12058). This study explored how participation in an epidemiologic study that includes questionnaires and a clinical examination is affected by mental health (N = 11540), and whether non-participants experience more severe clinical symptoms than participants in a psychiatric field study (N = 145) among subjects with a psychosis. Inverse probability weighting (IPW) was used to adjust for non-participation in comparisons of brain volumes between schizophrenia and control groups. The precision of self-reported medication use was also explored (N = 7625). In an epidemiologic study of all cohort members, subjects with a psychiatric disorder participated less actively than those without one. In the psychiatric field study, non participants were more often patients with schizophrenia than other psychoses. The psychiatric symptoms of non-participants were more severe and they needed more hospital care than participants. The use of IPW led to higher estimates of cerebrospinal fluid volume and lower estimates of grey and white matter volumes in schizophrenia patients, and increased the statistical significance of the differences in brain volume estimates between the schizophrenia and control groups. The precision of self-reported data on psychoactive medication use was substantial. Due to non-participation, the true prevalence of psychiatric disorders is probably higher than the prevalence estimates from field studies that are based on data provided by participants only. In order to reflect the true differences in the target population, weighting methods can be used to improve estimates affected by non-participation. Regarding psychoactive medication use, data collected by postal questionnaire can be assumed accurate enough for study purposes. However, it may underestimate the prevalence of medication use due to non-participation. / Abstract Tutkimusaineisto valitaan tutkimuksen tavoitteiden perusteella. Tavoitteena on kerätä kattava ja virheetön aineisto. Käytännössä kuitenkin osa tiedoista voi puuttua tai olla virheellistä. Tässä väitöskirjassa esitellään yleisesti menetelmiä huomioida puuttuva tieto analyyseissä ja arvioida aineistojen luotettavuutta psykiatrisessa tutkimuksessa. Aineisto perustuu Pohjois-Suomen vuoden 1966 syntymäkohorttiin (N = 12058). Väitöskirjassa tutkittiin, miten psykiatrinen sairastavuus vaikuttaa osallistumiseen epidemiologisessa tutkimuksessa, joka sisälsi kyselyitä ja terveystutkimuksen (N = 11540), sekä erosiko psykiatriseen kenttätutkimukseen osallistuneiden ja osallistumattomien psykoosipotilaiden kliininen taudinkuva toisistaan (N = 145). Käänteisen todennäköisyyden painotusmenetelmää käytettiin korjaamaan puuttuvan tiedon aiheuttamaa virhettä aivovolyymien estimaateissa skitsofreniapotilailla. Lisäksi arvioitiin itse ilmoitetun lääkekäyttötiedon luotettavuutta (N = 7625). Epidemiologisessa tutkimuksessa ne kohortin jäsenet, joilla oli jokin psykiatrinen sairaus, osallistuivat passiivisemmin kuin ne, joilla ei ollut psykiatrista sairautta. Psykoosipotilaat, jotka eivät osallistuneet psykiatriseen kenttätutkimukseen, sairastivat tutkimukseen osallistuneita useammin skitsofreniaa kuin muita psykooseja ja heidän taudinkuvansa oli vakavampi. Painottaminen kasvatti aivonesteen ja alensi harmaan ja valkean aineen tilavuuksien estimaatteja skitsofreniapotilailla, ja lisäsi aivovolyymien erojen tilastollista merkitsevyyttä skitsofreniapotilaiden ja vertailuhenkilöiden välillä. Itse ilmoitetun psykoaktiivisten lääkkeiden käyttötiedon luotettavuus oli merkittävä. Kadosta johtuen psykiatristen sairauksien todellinen vallitsevuus on todennäköisesti korkeampi kuin vallitsevuuden estimaatit, jotka on laskettu tutkimukseen osallistuneiden tiedoista. Painotusmenetelmiä voidaan käyttää parantamaan puuttuvan tiedon vääristämiä estimaatteja, koska painottamalla huomioidaan todellisia eroja kohdeväestössä. Tutkittaessa lääkekäyttötietoa postikyselyillä kerätyn aineiston voidaan olettaa olevan laadultaan riittävä tutkimustarpeisiin.