GSTF-basierte Vorverzerrung zur Untersuchung der Möglichkeiten einer perfekt balancierten steady-state free precession Sequenz

• Antragstellerin: Dr. Anne Slawig
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik ; Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446320484

Die Gradient System Transfer Function (GSTF) beschreibt das Verhalten eines Hardwaresystems, wie zum Beispiel eines MRT-Scanners, umfassend. Sie bestimmt eine Beziehung zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal, welches aufgrund von Hardware-Fehlern oder induzierten Wirbelströmen abweichen kann. Insbesondere Wirbelströme können sich katastrophal auf die Bildqualität auswirken und sind am gravierendsten bei nichtlinearen oder nicht kartesischen Abtastchema oder inkohärenten Unterabtastungen. Die Balanced-Steady-State-Free-Precession (bSSFP) -Sequenz ist aufgrund ihrer typischen schnellen Abtastzeiten, hohen Signalausbeute und ihres einzigartigen Kontrasts ein sehr interessanter Kandidat für die Beschleunigung und Quantifizierung von MRT-Untersuchungen. Leider ist diese Art von MR-Sequenz sehr empfindlich gegenüber durch Wirbelströme induzierten Störungen. Bildartefakte entstehen, wenn die ausgespielten Gradientenformen während der Messung abweichen oder eine Dephasierung des Signals auftritt. Da die meisten neuartigen Bildgebungs- und Beschleunigungsverfahren ein flexibles Auslesedesign benötigen, ist die Kombination solcher Designs mit bSSFP von großem Interesse. Ziel dieses Projekts ist es, die Möglichkeiten einer GSTF-basierten Vorkorrektur für bSSFP-Messungen zu untersuchen. Eine solche Vorverstärkung ermöglicht die Implementierung eines perfekt ausbalancierten Gradientenschemas und einer Phasenkorrektur während der Messung, um Störungen des Gleichgewichtszustands der Magnetisierung, und damit Bildartefakte, zu vermeiden. Die Bildqualität der vorkorrigierten bSSFP-Sequenz ist dann unabhängig von Auslesedesigns oder Unterabtastungsmustern. Dies eröffnet eine breite Palette von Anwendungen, welche bSSFPsequenzen in Kombination mit Beschleunigungstechniken erfordern. Darüber hinaus folgt das Signalverhalten einer ungestörten bSSFP-Sequenz stark den Standardsignalmodellen. Eine modellbasierte Rekonstruktion kann somit die Ableitung quantitativer Gewebeparameter aus einer bSSFP-Messung ermöglichen. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die GSTF-basierte Vorkorrektur von bSSFP-Sequenzen dazu beitragen kann, zwei der Hauptnachteile bei der MR-Bildgebung zu beseitigen: lange Scanzeiten und nicht-quantitative Bilder.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen