Utveckling av biostokastiska metoder för analys av spatio-temporala signaler 鈥 med tillämpning på muskelfysiologi och cancertumörers biologi
Forskningsprojekt
Syftet med projektet är att utveckla stokastiska modeller och statistiska metoder som kan ge säkrare uppskattningar av de fysiologiska parametrar som kan fås från flera olika spatio-temporala signaler.
Vid en del moderna undersökningar erhålls spatio-temporala signaler från flera olika mätningar. Tillämpningsområden är dels magnetresonansavbildning (MRI) där både dynamiskt kontrastförstärkt magnetresonans (DCE-MRI) och magnetresonans-spektroskopi (MRS) används, dels muskelfysiologi-studier där multikanals-elektromyografi (EMG), ultraljud och/eller infrarött ljus (NIR) används. Analysmetoder tillämpas inom muskelfysiologi och cancertumörkarakterisering, men projektet kommer att fokusera på den biostokastiska metodutvecklingen. Det är ett delprojekt inom ram för CMTF finansierat av EU Mål 2.
Belastningsskador och andra muskelbesv盲r 盲r vanliga orsaker till l氓ngvariga sjukskrivningar. Trots detta 盲r orsaken till dessa besv盲r i m氓nga fall ok盲nd. Det har genom 氓ren varit en aktiv forskning om hur musklerna fungerar fysiologiskt i olika situationer, men denna forskning har tyv盲rr starkt begr盲nsats av att de tillg盲ngliga metoderna har varit f枚r d氓liga. Ett annat omr氓de som skulle kunna vinna p氓 att dessa tekniska analysmetoder f枚rb盲ttras 盲r cancerbehandling. D盲r skulle dessa analysmetoder kunna anv盲ndas f枚r att ge biologisk information om tum枚rer, s氓 att man kan best盲mma individuella str氓ldoser. Med hj盲lp av en avbildningsteknik, som magnetresonansavbildning (MRI), 盲r det m枚jligt att f氓 spatiala (rumsliga) och temporala (tidsm盲ssiga) signaler. Vanliga MRI-bilder 盲r bra f枚r att best盲mma anatomin, d盲remot finns det m氓nga begr盲nsningar n盲r det g盲ller att f氓 information om fysiologin. Ett exempel p氓 en spatio-temporal signal 盲r dynamiska kontrastf枚rst盲rkta MRI-bilder. Ist盲llet f枚r att enbart studera statiska MRI-bilder tittar man p氓 f枚rloppet av hur kontrastmedlet f枚rdelar sig i kroppen, t.ex. hur snabbt och hur mycket som tas upp i en eventuell cancertum枚r. Spatio-temporala signaler har av tekniska sk盲l inte varit s氓 vanliga inom medicin och 盲r sv氓ra att analysera med befintliga metoder. S氓 behovet 盲r d盲rf枚r stort av stokastiska modeller och statistiska metoder d盲r den spatiala och temporala dimensionen betraktas samtidigt. 鈥傗赌傗赌傗赌傗赌 Syftet med projektet 盲r att utveckla stokastiska modeller och statistiska metoder som kan ge s盲krare uppskattningar av de fysiologiska parametrar som kan f氓s fr氓n flera olika spatio-temporala signaler. Vid en del moderna unders枚kningar erh氓lls spatio-temporala signaler fr氓n flera olika m盲tningar. Till盲mpningsomr氓den 盲r dels magnetresonansavbildning (MRI) d盲r man kan anv盲nda sig av b氓de dynamiskt kontrastf枚rst盲rkt magnetresonans (DCE-MRI) och magnetresonans-spektroskopi (MRS) och dels muskelfysiologi-studier d盲r man anv盲nder sig av multikanals-elektromyografi (EMG), ultraljud och/eller infrar枚tt ljus (NIR). Analysmetoder kommer att till盲mpas inom muskelfysiologi och cancertum枚rkarakterisering, men projektet kommer att fokusera p氓 den biostokastiska metodutvecklingen.
De biostokastiska metoder som utvecklas i detta projekt ska beskriva relevanta parametrar i kvantitativa m氓tt med best盲mda os盲kerhetsuppskattningar. F枚r att minska os盲kerheten i skattningarna av parametrar 盲r det n枚dv盲ndigt att reducera bruset i m盲tsignalerna och f枚r detta kr盲vs ocks氓 en metodutveckling. D盲rf枚r kommer 盲ven metoder som kan reducera bruset att utvecklas och evalueras.
Projektet har en stark koppling till projekten 鈥滱daptiv bildoptimerad cancerbehandling 鈥 utveckling av MRI-metoder鈥 (Prof. Mikael Karlsson, Radiofysik, Ume氓 universitet) och 鈥漊tveckling av multimodala metoder f枚r 枚kad f枚rst氓lelse av f枚r盲ndringar och sjukdomar i skelettmuskulatur鈥 (Prof. Stefan Karlsson, Medicinsk teknik, VLL).
Detta 盲r ett delprojekt inom ram f枚r CMTF finansieras av EU M氓l 2.