Diffuusiopainotetun magneettikuvantamisen soveltuvuus afasian eri vaikeusasteiden havaitsemiseen

Abstract

Työn tavoitteena oli selvittää diffuusiopainotetun magneettikuvantamisen soveltuvuutta afasian eri vaikeusasteiden tutkimuksessa. Afasia eli puheen tuottamisen ja ymmärtämisen häiriö on seuraus aivovauriosta. Työn aineisto koostui 16 afasiapotilaan diffuusio- ja T1-painotetuista magneettikuvista sekä Western Aphasia Battery -afasiatestin tuloksista. Tulosten pohjalta puheterapeutti oli jakanut potilaat kahteen ryhmään afasian vaikeusasteen mukaan. Diffuusiopainotetuista magneettikuvista tutkittiin aivojen valkean aineen rakenteita diffuusiotensorikuvantamisen avulla MATLAB-pohjaisella ExploreDTI-työkalulla. ExploreDTI:llä suoritettiin myös korjaukset vääristymiä ja artefakteja vastaan. Työssä keskityttiin arcuate fasciculus -hermorataan, joka on tärkeimpiä kielellisiin toimintoihin vaikuttavia yhteyksiä. Tarkoitus oli löytää hermoradoista selkeitä piirteitä, joiden pohjalta potilasryhmät ovat erotettavissa toisistaan. Vain viideltä potilaalta löydettiin arcuate fasciculus -rata vasemmalta puolelta aivoja ja 11 potilaalta oikealta puolelta. Koska potilaat olivat oikeakätisiä ja koska suurimmalla osalla oikeakätisistä ihmisistä arcuate fasciculus sijaitsee tyypillisesti vasemmassa aivopuoliskossa, voidaan todeta, että käytetty kuvantamis- ja mallinnusmenetelmä ei sovellu afasian eri vaikeusasteiden havaitsemiseen. Käytetyn mittaustekniikan vuoksi diffuusiotensoria tarkempia valkean aineen malleja ei voitu tässä työssä tutkia.

The aim of this work was to find out the suitability of diffusion-weighted imaging for detecting the severity of aphasia. Aphasia is an inability to produce and understand language, and it is caused by a brain damage. The material of this work consisted of diffusion-weighted and T1-weighted images of 16 patients suffering from aphasia. The results from the Western Aphasia Battery test were also included. A speech therapist had divided the patients into two groups according to the severity of aphasia, based on the test results. White matter structure of the brain was examined from the diffusion-weighted images using diffusion tensor imaging with MATLAB-based tool called ExploreDTI. The corrections for distortions and artefacts were also performed with ExploreDTI. A nerve tract called arcuate fasciculus was in the focus, because it is one of the most important connections affecting linguistic functions. The idea was to find definite characteristics which can be used to classify the patient groups. Only five left-hand and 11 right-hand arcuate fasciculus tracts were discovered from the patients. Because all the patients were right-handed and because most of the time with right-handed people the arcuate fasciculus is located typically on the left side of the brain, it can be stated that the chosen imaging and modelling method is not suitable for detecting the severity of aphasia. Because of the measurement technology used, white matter models more precise than diffusion tensor could not be examined.