Entwicklung neuer Bildgebungstechniken > Entwicklung neuer Bildgebungstechniken
In der klinischen Routinediagnostik und der Forschung wird heute eine Vielzahl von Bildgebungstechniken eingesetzt, denn es gibt kein Verfahren, das für die unterschiedlichen Anwendungen gleichermaßen gut geeignet ist. Für klinische Routineuntersuchungen am Kopf ist oft eine hohe räumliche Auflösung (etwa 1 mm) und eine fehlerfreie Abbildung des gesamten Gehirns erforderlich, um kleine pathologische Veränderungen in allen Hirnbereichen sicher erkennen zu können. Eine Meßzeit von einigen Minuten für das gesamte Gehirn ist dabei meist unproblematisch (z. B. Abb. 1).
Für andere Anwendungen ist dies jedoch nicht akzeptabel, z. B. bei der funktionellen Hirnbildgebung. Die mit einer kurzen Hirnaktivität (z. B. dem Wiedererkennen eines Gesichts) verbundenen Signaländerungen sind nur für wenige Sekunden sichtbar sind, so daß eine deutlich schnellere Messung erforderlich ist, um die aufretenden Signaländerungen zuverlässig zu erfassen.
Bei der Bildgebung des Herzens ist effektiv eine noch höhere zeitliche Auflösung der Messung notwendig, damit die Bewegung des Herzens während des Schlagens verfolgt und weniger bewegliche Teile des Herzmuskels, die z. B. bei einem Infarkt geschädigt wurden, erkannt werden können. Allerdings kann man dabei die Periodizität der Herzbewegung ausnutzen und die Bildmessung für einen bestimmten Bewegungszustand auf mehrere Herzschläge verteilen, um dadurch die Anzahl der aufgenommenen Bewegungszustände zu erhöhen.
Die unterschiedlichen Anforderungen verlangen daher nach sehr unterschiedlichen Bildgebungstechniken mit spezifischen Vor- und Nachteilen, deren Entwicklung insbesondere in Anbetracht der sich neu erschließenden Anwendungsgebiete der MR-Tomographie noch nicht abgeschlossen ist.
Ein heute in der Hirnbildgebung vielfach eingesetztes Verfahren ist die sogenannte echo-planare Bildgebung (echo-planar imaging, EPI). Sie ermöglicht sehr kurze Meßzeiten (unter 200 ms für eine Schnittbild) bei guten Signal-Rausch-Verhältnis, ist jedoch anfällig für Bildfehler, wie z. B. Signalauslöschungen und Verzerrungen (Abb. 1 und 2), so daß einige Hirnbereiche nur eingeschränkt bzw. nicht abgebildet werden können. Hier kann beispielsweise durch die Verwendung sogenannter mehrdimensionaler Hochfrequenz-Anregungen das Schnittbildes auf einen kleinen Bereich beschränkt und dadurch das Ausmaß der Bildfehler stark vermindert werden (Abb. 1). Alternativ wurden neue Verfahren entwickelt, z. B. linien-selektive Verfahren, die volle Schnittbilder erzeugen können (Abb. 2). Sie erfordern zwar eine verlängerte Meßzeit (etwa 400-500 ms) und haben ein niedrigeres Signal-Rausch-Verhältnis, liefern aber eine getreue, unverzerrte Abbildung des Gehirns.
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Arbeitsgebiete |
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Arbeitsgruppe MR-Physik |
