Zero echo time (ZTE) mri for assessment of lung parenchyma density changes by native MRI

• Applicants: Professor Dr. Jens Anders; Professor Dr. Volker Rasche
• Subject Area: Medical Physics, Biomedical Technology ; Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology
• Term: from 2018 to 2022
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 413718956

• Final Report Year: 2021

Final Report Abstract

Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist eine der vielfältigsten bildgebenden Verfahren in der Medizin. Aufgrund ihres exzellenten Kontrastverhaltens und der Möglichkeit auch funktionale Parameter zu erfassen, hat sich die MRT in der Zwischenzeit zu einem festen Bestandteil der medizinischen Diagnostik entwickelt. Die Anwendung der MRT im Bereich der Lungen- oder Knochendiagnostik ist jedoch aufgrund des sehr geringen Signals dieser Komponenten bisher kaum möglich. Somit sind von den Medizingeräteherstellern technisch hoch entwickelte System auf dem Markt, die jedoch die Problematik der Lungen/Knochendarstellung noch nicht adressieren und zusätzlich in sich geschlossenen System darstellen, die häufig für fortgeschrittene Forschungsfragestellungen nur bedingt geeignet sind. In diesem Projekt wurde eine Möglichkeit geschaffen ohne technische Modifikationen auf bestehenden klinischen Systemen ein Insert zu verwenden, das es Forschern ermöglicht wesentliche Limitierungen der klinischen System zu umgehen und somit neue Forschungsfragestellungen anzugehen. Neben der Entwicklung des Insert wurde die prinzipielle Anwendung des Inserts zur Darstellung des Lungengewebes mittels einer speziellen Messtechnik gezeigt. Die Ergebnisse sind in ein großes durch die EU gefördertes Forschungsprojekt eingegangen, dass Alternativen zu den heute in der MRT genutzten Kontrastmitteln sucht.

Publications

• A New CMOS Broadband, High Impedance LNA for MRI Achieving an Input Referred Voltage Noise Spectral Density of 200pV/Hz√. 2019 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), 1-5
  Horneff A, Schlecker M, Haeberle M, Hell E, Ulrici J, Rasche V, Anders J
  
• A PIN-diode-driver for fast coil tuning using low detune currents. In “Proceedings 27th Annual Meeting ISMRM, Montreal, Canada”, 2019:1559
  Eder M, Horneff A, Hell E, Ulrici J, Rasche V
  
• UTE and ZTE on an unmodified clinical whole-body MR system using an RF signal acquisition system operating in parallel achieving an acquisition delay of less than 2µs. In “Proceedings 27th Annual Meeting ISMRM, Montreal, Canada”, 2019:1560
  Eder M, Horneff A, Paul J, Storm A, Hell E, Ulrici J, Rasche V
  
• A Signal Acquisition Setup for Ultrashort Echo Time Imaging Operating in Parallel on Unmodified Clinical MRI Scanners Achieving an Acquisition Delay of 3µs. IEEE Trans. Med. Imaging 39(1): 218-225 (2020)
  Michael Eder, Andreas Horneff, Jan Paul, Alexander Storm, Arthur Wunderlich, Erich Hell, Johannes Ulrici, Jens Anders, Volker Rasche
  
• Zero Echo Time Imaging Using Low Resolution k-Space Interleaves. In „Proceedings of the 2021 ISMRM&SMRT Annual Meeting & Exhibition“, 2021:0906
  Frantz H, Huefken T, Metze P, Stumpf K, Speidel T, Rasche V