| Zugriffsnummer | 37537 |
| Dokumenttyp | Dissertation |
| Peer Review | unbekannt |
| Sprache | Englisch |
| Titel | Parallel transmission in MRI: Electromagnetic considerations and advances in signal chain hardware development |
| Autor(in); Institution |
Kühne, André; 8.1, Medizinische Messtechnik, PTB-Berlin
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| Quelle/Jahr | (2016), XIII, 106 S |
| Dissertationsvermerk | Dissertation, Universität Magdeburg, 2016 |
| Persistent Identifier | |
| Verlag | Magdeburg: Univ. |
| Zusammenfassung | Die Magnetresonanztomographie (MRT) basiert auf dem Kernspinresonanzeffekt und ist ein Verfahren zur diagnostischen Bildgebung im menschlichen Körper mit einer Vielzahl von möglichen Kontrastparametern. Dabei wird durch ein hohes statisches Magnetfeld, genannt B0, eine makroskopische Magnetisierung im menschlichen Körper erzeugt, welche durch zusätzliche Applikation hochfrequenter Magnetfelder, B1, manipuliert und aus ihrer Gleichgewichtsausrichtung ausgelenkt werden kann. Diese Felder sind orthogonal zu B0 und werden durch dedizierte Hochfrequenzspulen erzeugt. Idealerweise sind sie homogen über den zu untersuchenden Körperbereich, damit beobachtete Kontrastvariationen auf die lokale Anatomie oder Pathologien, nicht aber auf das B1 Feld zurückzuführen sind. Bei der Rückkehr der Magnetisierung in ihre Gleichgewichtsausrichtung induziert diese in externen Empfangsspulen wiederum ein Hochfrequenzsignal, aus dem örtlich aufgelöste Bilder des menschlichen Körpers errechnet werden können. Eine Erhöhung der statischen Magnetfeldstärke führt zu einem Anstieg des erreichbaren Signal-zu-Rausch Verhältnisses, was für viele Anwendungen zu einer signifikanten Verbesserung der diagnostischen Bildqualität führt. Andererseits führt der Feldstärkenanstieg zu einer proportionalen Frequenzerhöhung bzw. Wellenlängenverkürzung der für die Messung erforderlichen Hochfrequenzmagnetfelder. Dies hat zur Folge, dass die B1 Feldverteilungen durch dielektrische Interaktionen mit dem menschlichen Gewebe räumlich inhomogen werden, was eine ungewünschte räumliche Kontrastmodulation nach sich zieht. Um von den zu erwartenden Signal-zu-Rausch Verbesserungen hoher (≥3 T) und ultrahoher (≥7 T) B0-Feldstärken zu profitieren, müssen diese Inhomogenitäten kompensiert werden. Das parallele Senden, also der Einsatz mehrerer interferierender Hochfrequenzquellen für die B1-Erzeugung, stellt einen vielversprechenden Ansatz zur Lösung dieses Problems dar. Seit der Einführung durch Zhu und Katscher im Jahr 2004 wurde eine Vielzahl von Techniken vorgestellt, die sich die zusätzlichen Freiheitsgrade mehrerer Sendespulen in einem Spulenarray zunutze machen. Eine Gemeinsamkeit dieser Ansätze ist, dass ihre Effektivität für die Kompensation der B1-Inhomogenitäten mit einer größeren Anzahl unabhängiger Sendekanäle zunimmt. Während in aktuellen Publikationen Hochfrequenzspulen mit bis zu 32 Sendekanälen vorgestellt wurden, besitzen die meisten kommerziell erhältlichen MRT Scanner im Forschungsbereich lediglich bis zu acht unabhängige Signalgeneratoren, mit denen die Mehrkanalspulen angesteuert werden können. Eine einfache Erweiterung dieser Kanäle ist dem Anwender im Allgemeinen nicht möglich, da die benötigte Hardware einerseits sehr komplex und andererseits tief im System verwurzelt ist. |
