Simultane, ortsaufgelöste Quantifizierung von B0, B1 und T1 zur Korrektur von CEST-Kontrast in der MRT

• Antragsteller: Dr. Patrick Schuenke
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446320579

Die auf chemischen Austausch basierte Sättigungstransfer-Bildgebung (chemical exchange saturation transfer, CEST) ist eine relativ neue und vielseitige MR-Methode. In der CEST Bildgebung werden exogene oder endogene Verbindungen, die austauschbare Protonen enthalten, selektiv gesättigt und nach Übertragung dieser Sättigung indirekt über das Wassersignal mit erhöhter Empfindlichkeit detektiert. Der messbare CEST-Effekt hängt neben physiologischen Parametern wie der molekularen Konzentration und dem pH-Wert allerdings auch von der T1 Relaxationszeit der untersuchten Probe bzw. des untersuchten Gewebes, sowie von eventuellen Inhomogenitäten im statischen Magnetfeld (B0) und/oder im Hochfrequenz-Sendefeld (B1) des MR-Scanners ab. Umquantitative CEST-Kontraste zu erhalten, ist es deshalb notwendig, diese Parameter zu kartieren und die gemessenen CEST-Effekte im Anschluss an die Akquisition voxelweise zu korrigieren. Üblicherweise wird zur Kartierung der drei Parameter jeweils eine eigene Pulssequenz benötigt, was mit einem hohen Implementierungs- und Experimentieraufwand einhergeht. Dementsprechend ist die Idee des vorliegenden Projektes, eine zuvor selbst entwickelte Methode zur Kartierung von B0 und B1 zu erweitern und mit einem neuronalen Netz zu kombinieren um die zusätzliche Kartierung der T1 Relaxationszeit zu realisieren. Die Methode ist kompatibel mit konventionellen CEST Pulssequenzen und wird die Kartierung von B0, B1, und T1 in 3D in weniger als zwei Minuten ermöglichen und somit zur Verbreitung von unverfälschter CEST Bildgebung in der klinischen Routine beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Dr. Christoph Kolbitsch; Professor Dr. Tobias Schäffter