Modes of shear waves in magnetic resonance elastography

Patolojik hale gelen dokunun sertliğindeki değişim, manuel palpasyon yöntemiyle teşhis edilebilmektedir. Ancak bu teşhis yöntemi sadece vücut yüzeyine yakın dokularda uygulanabilmektedir. Manyetik rezonans elastografi (MRE) yöntemi, aynı zamanda manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ile palpasyon olarak bilinmekte olup, kalp, karaciğer, kas, göğüs ve beyin gibi dokuların materyal özelliğindeki değişimini saptayabilmektedir. Dokunun sertliğindeki değişim MRE yöntemiyle, aktüatörle indüklenen makaslama dalgasının dalga boyunun, MR ile elde edilen faz farkı görüntüsünden ölçülmesiyle saptanabilmektedir. Dalga boyuna ek olarak, makaslama dalgasının yer değişiminin genliğinin frekans ve uyarım yönüne bağlı olması da dokunun materyal özellikleri hakkında önemli bilgi taşımaktadır. MRE'de oluşan makaslama dalgalarının modları daha önce çalışılmamıştır. Dokunun materyal özelliklerindeki değişim, MRE'de oluşan makaslama dalgalarının modlarını etkiyebilmektedir. Bu yüzden, dokunun doğal frekanslarındaki bir frekans kayması, dokudaki patolojik durumu işaret edebilir. MRE'de oluşan makaslama dalgasının modlarını inceleyerek ve makaslama dalgasının yerdeğişiminin en yüksek olduğu frekansın kaymasını saptayarak dokunun sertliğindeki değişimin saptanabilmesini yeni bir yöntem olarak öneriyoruz. Analitik olarak öz frekansları bilinen basit bir geometrik objenin, öz frekans analiz simülasyonu yapılmıştır. Simülasyon sonuçlarının, teorik değerlerle doğrulanması, beyin modelinin öz frekans analiziyle devam edilmesini teşvik eder. Kafanın farklı yönlerdeki hareketleri için beyinin belirli frekanslarda modları olduğu, öz frekans analiziyle gösterilmektedir. Frekans analizi sonuçları, kafanın öz frekanslarında ve o frekanstaki doğru yönde uyarıldığında, beyinde makaslama dalgalarının modlarının gözlenebildiğini göstermektedir. Nörodejeneratif beyin modeli için tekrarlanan frekans analizleri sonuçları, sağlıklı beyin modelindeki sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Nörodejeneratif ve sağlıklı beyin modelindeki makaslama dalgalarının yerdeğişimlerinin en yüksek olduğu frekanslar karşılaştırıldığında, yerdeğişiminin en yüksek olduğu tüm frekanslarda sabit bir frekans kayması gözlemlenmektedir. Nörodejeneratif durum için makaslama dalgas ının yerdeğişiminin en yüksek olduğu frekanslarla, normal durum için yerdeğişiminin en yüksek olduğu frekanslar karşılaştırılmıştır. Uyarım frekansının süpürülmesiyle yapılan beyin MRE'deki makaslama dalgalarının modlarının ön sonuçları sunulmuştur. Bu yöntem, makaslama dalgalarının yerdeğişimlerinin en yüksek olduğu frekanslarındaki, frekans kaymasını gözlemleyerek, sertlik değişimi tespit edilerek, hastalıkların teşhisi ve hasta takibi için faydalı olabilir.