Partiell gespoilten Gradientenechosequenzen für die quantitative Magnetresonanztomographie

• Antragsteller: Professor Dr. Herbert Köstler
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 547784493

Die Magnetresonanztomographie (MRT) ermöglicht die Schnittbildgebung aller Körperregionen und hat gegenüber alternativer Bildgebungsmethoden den Vorteil, dass sie ohne Anwendung ionisierender Strahlung durchgeführt werden kann. In der klinischen Routine werden typischerweise qualitative Methoden, also T1- oder T2-gewichtete Bildgebung verwendet. Quantitative Bestimmungen der Relaxationszeiten wären in vielen Bereichen wünschenswert, um Befunde zu objektivieren. Insbesondere erhofft man sich von den quantitativen Biomarkern T1 und T2 frühzeitige und objektive Erkenntnisse zur Beurteilung der Dynamik von Krankheiten. Klassische Methoden zur quantitativen Bestimmung der Relaxationszeiten sind typischerweise zweitaufwändiger als die qualitative MRT, da bei ersteren mehrere Bilder mit unterschiedlichen Gewichtungen aufgenommen werden müssen. MR Fingerprinting (MRF) erlaubt die gleichzeitige Bestimmung von T1 und T2 aus einer Vielzahl unterabgetasteter Bilder verschieden gewichteter Übergangszustände. Optimierte MR-Fingerprinting-Sequenzen, die den Effekt der Unterabtastung berücksichtigen, vermeiden häufige und schnelle Änderungen der Anregung und ersetzen somit im Wesentlichen den Durchgang vieler Übergangszustände durch den Besuch weniger optimierter stationärer Zustände. Partiell gespoilte Gradientenechosequenzen erlauben die Etablierung T2-gewichteter Gleichgewichtszustände und sollen damit in Zukunft die Optimierung der quantitative Bildgebung erlauben. Ziel dieses Forschungsvorhabens sind die Erforschung, Optimierung, Implementierung und Validierung von partiell gespoilten Gradientenechosequenzen für die quantitative Magnetresonanztomographie mit nicht-kartesischen Trajektorien. Dies beinhaltet die T2-Bestimmung aus einem einzigen Gleichgewichtszustand, und kombinierte T1- und T2- Bestimmung durch Anwendung einer IR Sequenz in Verbindung mit partiellem Spoiling oder schlussendlich MR Fingerprinting mit partiellem Spoiling. Darüber hinaus wird auch die Bewegungsempfindlichkeit von partiell gespoilten Gradientenechosequenzen systematisch untersucht. Die optimierten partiell gespoilten Gradientechos werden somit in Zukunft schnelle quantitative T2-Bestimmung und kombinierte T1- und T2- Bestimmung als objektiven Biomarker ermöglichen. Sie sollen so in Zukunft die quantitative, klinische MR Tomographie des menschlichen Abdomens und Thorax, sowie die quantitative pädiatrische MRT ermöglichen. Insbesondere sollen sie auch sequenzielle Untersuchungen ermöglichen, die die Beurteilung der Dynamik von Krankheiten frühzeitig erlauben sollen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen