Magneettikuvaus on nykyaikainen ja turvallinen kuvausmenetelmä, jolla saadaan kuvia kohteesta ilman haitallisia röntgensäteitä. Menetelmä hyödyntää ihmisessä olevaa vettä ja sen magneettisia ominaisuuksia sekä vuorovaikutusta proteiinien kanssa. Magneettikuva voidaan tehdä monella eri tavalla eri rakenneosia tai sairauden aiheuttamia muutoksia korostaen, tällöin puhutaan erilaisilla magneettikuvaus kontrasteilla painotetuista kuvista.

Verisuonen tukkeutumisesta johtuvassa aivojen hapen puutteessa eli aivoiskemiassa tuho solutasolla käynnistyy välittömästi verenkierron häiriydyttyä. Nopea diagnoosi sekä arvio solutuhon laajuudesta ja iästä parantaisi olennaisesti aivohalvauspotilaan hoidon suunnittelua. Aivoiskemian kokeellisissa malleissa on osoitettu että ns T1rho relaksaatio kontrasti painotetuissa magneettikuvissa voidaan havaita muutoksia lähes välittömästi aivoiskemian alettua. Lisäksi havaittujen muutosten on osoitettu korreloivan hyvin lopullisen solutuhon kanssa.

Tässä tutkimuksessa pyrittiin selvittämään edelleen T1rho relaksaatio kontrastiin vaikuttavia erityisesti aivoiskemian varhaisvaiheessa muuttuvia tekijöitä sekä veden ja proteiinien välisiä vuorovaikutusmekanismeja. Työssä käytettiin sekä proteiiniliuoksia, joiden relaksaatio-ominaisuudet muistuttavat kudoksen relaksaatio-ominaisuuksia, että kokeellisia aivoiskemiamalleja. Proteiiniliuoksissa tutkittiin T1rho relaksaatioon vaikuttavia tekijöitä sekä vuorovaikutusmekanismeja muuttamalla liuosten ominaisuuksia kuten liikkuvuutta, pH:ta ja kemiallista ympäristöä. Aivoiskemiamalleissa T1rho kontrastia verrattiin muihin kontrasteihin, kuten magnetisaationsiirto (MT), diffuusio ja off-resonanssi T1rho kontrastiin.

Sekä kudoksessa että proteiiniliuoksissa T1rho relaksaatioon vaikuttavat useat veden ja proteiinien väliset vuorovaikutusmekanismit, joiden keskinäinen osuus lopullisessa kontrastissa riippuu mm. käytetystä magneettikentän voimakkuudesta ja kuvattavan kohteen ominaisuuksista. Proteiiniliuoksissa muutokset liikkuvuudessa, kemiallisessa ympäristössä ja pH:ssa vaikuttivat huomattavasti veden ja proteiinien välisiin vuorovaikutusmekanismeihin ja siten edelleen T1rho relaksaatioon. Erityisesti pH herkillä protoninvaihtomekanismeilla oli suuri merkitys T1rho relaksaatiossa. Aivoiskemiamalleissa vertailtavana olleet kontrastit eivät olleet yhtä herkkiä aivoiskemian varhaisvaiheen muutoksille kuin T1rho kontrasti.

Kliinisten sovellusten kannalta magneettikuvan kontrastiin vaikuttavien tekijöiden ymmärtämisellä on tärkeä merkitys. Mikäli kontrastiin vaikuttavat tekijät tunnetaan voidaan eri sairauksien aiheuttamia muutoksia varten optimoida yhä spesifisempiä kontrasteja. Hoitojen kehittyessä jatkuvasti yhä spesifisemmäksi, myös kuvaustekniikoiden tulisi pyrkiä samansuuntaiseen kehitykseen.