Quantitative Kartierung der T2*-Relaxation und Feldinhomogenität durch Multi-Echo radiale FLASH-Magnetresonanztomographie und modellbasierte iterative Rekonstruktion

• Antragsteller: Dr. Zhengguo Tan; Professor Dr. Martin Uecker
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik ; Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 427934942

Die Kartierung der T2*-Relaxation und Feldinhomogenität durch Multi-Echo Gradienten-Echo radiale FLASH-Magnetresonanztomographie (MRT) bezieht sich auf die Quantifizierung der effektiven Spin-Spin-Relaxationszeiten (Abfall der transversalen Magnetisierung) bzw. der Phasenbeiträge durch Feldinhomogenität. Auf der einen Seite ist die T2*-Relaxation ein wertvoller Biomarker zur klinischen Diagnostik der Eisenüberladung sowie zur Auswertung der myokardialen Oxygenierung und Gewebeperfusion über dynamischen Suszeptibilitätskontrast nach Kontrastmittelgabe. Andererseits bildet die Feldinhomogenität die Grundlage für eine Kartierung der Gewebesuszeptibilität und der chemische Verschiebung (z.B. Wasser/Fett-Trennung). Die aktuellen Methoden für die Kartierung der T2*-Relaxation und der Feldinhomogenität erfordern jedoch ein Atemanhalten und eine Synchronisation mit dem Elektrokardiogramm (EKG) oder leiden an Bildartefakten und Ungenauigkeiten wegen Datenunterabtastung. Zur Überwindung dieser Probleme haben wir eine hoch unterabgetastete Multi-Echo radiale FLASH Sequenz entwickelt, die kontinuierlich Daten ohne Atemanhalten oder EKG-Synchronisierung abtasten kann. Das erste Ziel dieses Projekt ist die Entwicklung einer modellbasierten iterativen Rekonstruktionstechnik, die genaue und präzise T2*-Relaxations- und Feldinhomogenitätskarten aus unterabgetasteten Datensätzen rekonstruieren kann. Das zweite Ziel ist die Nutzung dieser fortgeschrittenen Technik, um in Echtzeit die Oxygenierung des menschlichen Myokards mit zeitlichen Auflösung von nicht länger als 60 ms und räumlichen Auflösung von etwa 1 mm zu bestimmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen