Kurzfassung

Ziel dieses Projektes ist es, die parallele Bildgebung an hyperpolarisiertem 3-Helium zu realisieren, um eine schnellere Datenacquisition bei der funktionellen Lungendiagnostik mit hyperpolarisiertem 3-Helium an klinischen Scannern zu implementieren.
Seit einigen Jahren wird in der klinischen Forschung die Diagnostik der Lungenfunktion am MRT untersucht. Da Gase eine geringere Dichte besitzen, ist auch das Signal, welches acquiriert werden kann, geringer. Um ein ausreichendes...Ziel dieses Projektes ist es, die parallele Bildgebung an hyperpolarisiertem 3-Helium zu realisieren, um eine schnellere Datenacquisition bei der funktionellen Lungendiagnostik mit hyperpolarisiertem 3-Helium an klinischen Scannern zu implementieren.
Seit einigen Jahren wird in der klinischen Forschung die Diagnostik der Lungenfunktion am MRT untersucht. Da Gase eine geringere Dichte besitzen, ist auch das Signal, welches acquiriert werden kann, geringer. Um ein ausreichendes Signalrauschverhältnis (SNR) zu erlangen, können bestimmte Gase über optisches Pumpen spin-polarisiert werden. Anwendungen in der Lungenbildgebung wurden mit 129Xenon und 3Helium (3He) realisiert. Neben der Optimierung von 3He-Messverfahren werden auch neue innovative Ansätze erforscht. Dazu gehört z.B. die Messung des scheinbaren Diffusionskoeffizienten (Apparent Diffusion Coefficient - ADC), der Rückschlüsse auf die Mikrostruktur der Lunge zulässt und somit z.B. zur nicht invasiven Verlaufskontrolle für die Entwicklung neuer Therapiemöglichkeiten bei chronischer Lungenobstruktion oder Patienten mit Alpha-1-Antitryipsin-Mangel angewendet werden kann. Um dieses Messverfahren auch mit kurzen Atemanhaltephasen durchführen zu können, was insbesondere für Patienten mit eingeschränkter Lungenfunktion wichtig ist, soll eine simultane Bildacquisition mit 32-Kanälen realisiert werden.
Zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) bzw. der zeitlichen Auflösung hat seit einigen Jahren die parallele Bildgebung in der MRT Einzug gehalten. Dabei werden mehrere kleine Empfangsresonatoren bzw. -spulen in Kombination mit speziellen Bildrekonstruktionsalgorithmen verwendet, um die Zeitauflösung deutlich zu verbessern. Bei Protonenbildgebung führt dies jedoch zu einer Erhöhung des Rauschens, welche mit der Beschleunigung der Bildgebung korreliert. Im Sonderfall der hyperpolarisierten Medien kann eine Beschleunigung jedoch ohne dieses zusätzliche Rauschen durchgeführt werden. Zu diesem Zweck wurde in Kooperation mit dem Martinos Imaging Center des Massachusetts General Hospital ein Spulenkonzept mit 32 Empfangskanälen entworfen. Diese wurden auf einer an den Oberkörper angepassten Form montiert und ermöglichen so ein optimales Signalrauschverhältnis.» weiterlesen» einklappen