Optimization of diffusion weighted-MRI: a study of T2 and ADC in healthy fibroglandular breast tissue
Master thesis
View/ Open
Date
2019Metadata
Show full item recordCollections
- Institutt for fysikk [2702]
Abstract
Diffusjonsvektet magnetisk resonansavbildning er blitt stadig mer populært i deteksjon,gradering og evaluering av respons på behandling i brystkreft. Den tilsynelatendediffusjonskonstanten (ADC) reduseres i stor grad i ondartede svulster og diffusjonsvektetavbildning gir ny innsikt i mikrostruktur. Selv om metoden er veletablert og myebrukt i klinisk setting, er det detaljerte forholdet mellom mikrostruktur og de fysiskemekanismene som styrer ADC fortsatt debattert. Formålet med denne oppgaven er åevaluere effekten av diffusjonsvekting (b) på T2 og effekten av ekkotid på ADC for optimaliseringav parametetere i diffusjonsvektet magnetisk resonansavbildning. T2 ogADC er målt i friskt fibroglandulært brystvev hos tre friske frivillige. Målt ADC ble funnettil å minke for økt ekkotid, mens T2 blir målt til å stige for økt b-verdi. Avhengighetenav ekkotid på ADC og b på T2 ble målt og evaluert ved hjelp av to biofysiske modeller avbrystvev. Diffusion weighted-magnetic resonance imaging (DW-MRI) is becoming increasinglymore popular for detecting, staging and evaluating response to treatment in breast cancers.The apparent diffusion coefficient (ADC) is largely reduced in malignant lesionsand DW-MRI provides a novel insight of the microstructure. Even though the method iswell established and widely used in a clinical setting the detailed relationship betweenmicrostructure and the physical mechanisms governing diffusion properties like theADC are still under debate. The aim of this thesis is to evaluate the effect of diffusionweighting (b) on the spin-spin relaxation (T2) and the effect of echo time (TE) on themeasured ADC for the optimization of protocol parameters in DW-MRI. T2 and ADCare measured in the healthy fibroglandular tissue of three female volunteers. The measuredADC was found to decrease for prolonged TE while T2 was found to increase withb-value. An attempt to explain the dependency of TE on ADC and b on T2 was madeand evaluated using two different biophysical models of breast tissue.