Zero Echo Time (ZTE) MRI für die native Darstellung der Änderungen der Dichte des Lungenparenchyms und der regionalen Ventilation

• Antragsteller: Professor Dr. Jens Anders; Professor Dr. Volker Rasche
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik ; Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 413718956

Prinzipiell ist die regionale Quantifizierung der Lungenventilation mittels der Analyse der Dichteänderungen des Lungenparenchyms möglich. Hier könnte die Magnetresonanztomographie (MRT) eine wesentliche Rolle insbesondere für longitudinales Monitoring spielen, da keine ionisierende Strahlung Verwendung findet und eine Darstellung der Lunge zu unterschiedlichen Atemphasen möglich ist. Leider ist die Darstellung von Geweben mit extrem kurzen T2* und T2 und geringer Protonendichte mittels MRT mit herkömmlichen Magnetresonanztomographiesystem nur unzureichend möglich. In den vergangenen Jahren sind jedoch verschiedene MRT Verfahren entwickelt worden, die mittels der Verwendung ultrakurzer Echozeiten (TE) die Basis für die Darstellung solcher Gewebe z.B. im Bereich der Lungenbildgebung aber auch im Bereich der Darstellung mineralisierter Strukturen ermöglichen. Die Übertragung auf klinische MR Systeme ist jedoch aufgrund der relativ langsamen Schaltzeiten zwischen Sende- und Empfangsmodus der Spulen und des Spuleninterfaces von häufig mehr als 100µs nur bedingt möglich. Es ist gezeigt worden, dass durch den Austausch des vollständigen Spuleninterfaces die momentanen Limitierungen überwunden werden können. Dieses stellt jedoch einen massiven Eingriff in das MR-System dar, sodass zum einen die Zulassungen der Systeme nicht gewährleistet werden kann und zum anderen aber auch hohe Kosten und ein hohe Komplexität anfallen.Es ist das Ziel dieses Projekts nur durch die Integration einer neuen Datenerfassungseinheit (RX-Einheit), die lediglich über eine vorhandene Triggerleitung mit dem MR-System synchronisiert wird, auf konventionellen klinischen Systemen eine Schaltzeit von unter 5µs zu realisieren und somit eine funktionale Darstellung des Lungenparenchyms zu ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen