Multidimensional diffusion MRI
- Reference number
- AM13-0090
- Start and end dates
- 140401-200630
- Amount granted
- 19 400 000 SEK
- Administrative organization
- Linköping University
- Research area
- Computational Sciences and Applied Mathematics
Summary
By applying state-of-the-art mathematical tools, we will develop a new generation of diffusion magnetic resonance imaging (dMRI) methods that give information about tissue microstructure in the living human brain at an unprecedented level of detail and precision. The new methods are designed to meet the currently increasing clinical demands for non-invasive techniques to assess cellular changes caused by pathological conditions, such as multiple sclerosis, cancer, Alzheimer’s disease, and traumatic brain injury. The multi-disciplinary research program, involving PIs from applied mathematics, information theory, medical radiation physics, and physical chemistry, will proceed according to the following plan: 1) development of mathematical tools for microgeometry reconstruction from new dMRI pulse sequences, 2) method validation using computer simulations and experiments on materials with known structure, 3) development of software for experiment set-up, data analysis, and visualization, 4) measurements on healthy volunteers, 5) dissemination of the methods by researcher exchange with MRI sites world-wide. Patent protection of the key features of the new technology will allow for future commercialization and strengthening of the Swedish medical technology industry.
Popular science description
Genom att tillämpa moderna matematiska verktyg ämnar vi utveckla en ny generation av magnetresonanstomografi för avbildning av hjärnvävnadens mikrostruktur med en hittills oskådad detaljrikedom och precision. Den nya generationens teknik designas för att mäta ökade kliniska behov för icke-invasiva tekniker för att bedöma cellförändringar orsakade av sjukdomar så som multipel skleros, cancer, Alzheimers sjukdomar och hjärntrauman. Det multidisciplinära forskningsprogrammet, som involverar forskare från tillämpad matematik, informationsteori, medicinsk strålningsfysik och fysikalisk kemi, arbetar för utveckling av matematiska verktyg för att rekonstruera cellulära mikrogeometrier från nya metoder för magnetresonanstomografi, analys och visualisering av data, mätningar på friska volontärer, samt spridning av metoderna genom forskarutbyte med världsledande MR-kliniker. De utvecklade teknikerna kommer att patenteras och framöver kommersialiseras, vilket kommer att bidra till att stärka Sveriges medicintekniska industri.