Mechanical properties of muscle tissue are linked to its function. Magnetic Resonance Elastography (MRE) has the capability toquantitively measure these mechanical properties of soft tissue in-vivo. However, most MRE methods assume tissue isotropy during MRE reconstruction which is not an appropriate assumption for muscle tissue. To obtain tissue mechanical properties with higher accuracy, muscle anisotropy must be considered during MRE reconstruction. Therefore, the aim of this thesis was to implement an anisotropic MRE reconstruction. The anisotropic MRE reconstruction used solves three independent viscoelastic parameters (G||, G⊥, E||), that is based on a transverse isotropic (TI) inversion. The reconstruction was validated in a phantom study by comparison with an isotropic reconstruction, and in-vivo on gastrocnemius (ankle plantar flexor) and tibialis anterior (ankledorsi flexor) of one human subject. Also, a TI phantom was created to be included in the phantom study along with a commercial isotropic phantom. However, due to poor image quality, the TI phantom was excluded from further validation. Results from the isotropic phantom did not agree with the assumption of equal shear modulus in different planes of the isotropic medium. In-vivo study showed that the anisotropic reconstruction yielded mean moduli values in the range of what the literature suggests. The unequal shear modulus and young's modulus G||≠G⊥≠E|| of anisotropy in TI material was observed, indicating that the reconstruction method was able to identify the anisotropy ofmuscle tissue. However, further analysis including more human subjects are needed to conclude the reliability of the reconstruction method. / Muskelvävnadens mekaniska egenskaper är kopplade till dess funktion. Magnetresonans-Elastografi (MRE) har förmågan att kvantitativt mätadessa mekaniska egenskaper i mjukvävnad in-vivo. De flesta MRE metoder antar dock att vävnaden är isotropisk under MRE rekonstruktionen, vilket inte är ett lämpligt antagande för muskelvävnad. För att med högre noggrannhet estimera mekaniska egenskaper i vävnad måste muskel anisotropi tas i hänsyn under MRE rekonstruktionen. Därav var syftet i denna uppsats att implementera en anisotropisk MRE rekonstruktion. Den implementerade anisotropa MRE rekonstruktionenlöser tre oberoende viskoelastiska parametrar (G||, G⊥, E||), som ärbaserad på en transversell isotropisk (TI) inversion. Rekonstruktionen validerades i en fantomstudie genom jämförelse med en isotropisk rekonstruktion samt in-vivo på gastrocnemius (ankel plantarflexion) och tibialis anterior (ankel dorsalflexion) hos en människa. Dessutom skapades en TI-fantom för att inkluderas i fantomstudien tillsammansmed en kommersiell isotropisk fantom. På grund av dålig bildkvalitet uteslöts TI-fantomen från ytterligare validering. Resultat från den isotropa fantomen överensstämde inte med antagandet om lika skjuvmodul i olika plan av det isotropa mediet. In vivo-studien visade att den anisotropa rekonstruktionen gav medelvärden för modulerna inom intervallet av vad litteraturen antyder. Olikheten av skjuvmodulen och elasticitetsmodulen för anisotropi i TI-material G||≠G⊥≠E|| observerades vilket är en indikation att rekonstruktionsmetoden kunde identifiera muskelvävnadens anisotropi. Det krävs dock ytterligare analys inklusive fler mänskliga försökspersoner för att dra slutsatsen ifall rekonstruktionsmetoden är tillförlitlig
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-314819 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Holmer Fann, Frederick |
| Publisher | KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2022:094 |
Page generated in 0.0025 seconds