Väitös lääketieteellisen tekniikan alalta, DI Antti Mäkinen

Väitöskirjan nimi on "Applications of magnetic-field modeling for hybrid MEG and MRI"

Aivojen rakennetta ja toimintaa on tutkittu vuosikymmeniä magneettisten ilmiöiden avulla. Rakenteen tutkimus perustuu niin sanottuun magneettiresonanssi-ilmiöön ja tämä menetelmä tunnetaan yleisesti magneettikuvauksena (magnetic resonance imaging, MRI). Aivojen sähköinen toiminta synnyttää myös magneettikenttiä, joita hyödynnetään aivotoiminnan tutkimukseen magnetoenkefalografiaksi (MEG) kutsutussa menetelmässä. Aalto-yliopistolla kehitetty MEG–MRI-laite yhdistää nämä kaksi perinteisesti yhteensopimatonta menetelmää. MEG–MRI-kuvantaminen antaa uudenlaisia mahdollisuuksia tutkia aivotoiminnan häiriötä ja ylipäätään helpottaa aivotutkimusten suorittamista ja analysointia.

Jotta aivokuvantamisesta saadaan entistä tarkempaa, täytyy siinä käytettävien magneettikenttien avaruudellinen muoto tuntea ja mallintaa entistä paremmin. Tässä väitöskirjatyössä kehitettiin laskennallisia menetelmiä kuvantamistilanteissa syntyvien magneettikenttien mallinnukseen. Kenttämallien avulla voidaan esimerkiksi kalibroida laitteen tuottamien kuvien avaruudellinen sijainti niin, että sekä MEG- että MRI-dataa voidaan käsitellä automaattisesti samassa koordinaatistossa. Tämän lisäksi työssä kehitettiin avoimen lähdekoodin ohjelmisto, jonka avulla kuvantamisessa tarvittavia magneettikenttiä voidaan suunnitella ja analysoida. Hybridikuvantamisen lisäksi väitöskirjatyön menetelmiä voidaan hyödyntää muillakin aloilla, joilla käsitellään matalataajuisia magneettikenttiä.

Vastaväittäjä: professori Matthew Rosen, Harvard Medical School; MGH/Martinos Center for Biomedical Imaging, Boston, Massachusetts, Yhdysvallat

Kustos: professori Risto Ilmoniemi, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitos

Väittelijän yhteystiedot: Antti Mäkinen, Neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitos, p. 0445713188, [email protected]

Väitöstilaisuus järjestetään etäyhteyden kautta Zoomissa. Zoom-linkki.

Zoom-pikaopas (www.aalto.fi)

Väitöskirja on julkisesti nähtävillä 10 päivää ennen väitöstä Aalto-yliopiston julkaisuarkistossa (aaltodoc.aalto.fi).

Elektroninen väitöskirja (aaltodoc.aalto.fi)