Non-uniform self-gated UTE (nuSG-UTE) funktionale Bildgebung der Lunge mit nativer MRT

• Antragsteller: Professor Dr. Meinrad Beer; Professor Dr. Volker Rasche
• Fachliche Zuordnung: Radiologie ; Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 465599659

Die Bildgebung der Lunge mittels MRT ist nach wie vor durch das intrinsisch niedrige Signal und durch Artefakte, die durch die kardiale und respiratorische Bewegung verursacht werden, begrenzt. Mit kardialem und respiratorischem Gating/Triggering sowie mit Echtzeit-Bildgebung wurde mit einer Vielzahl von Bildgebungsverfahren gezeigt, dass die MRT das Potenzial hat, Perfusions- und Beatmungsinformationen basierend auf der Analyse nativer MR-Daten zu liefern. Während die Echtzeit-Ansätze unter einem geringen Signal und einer eher schlechten zeitlichen Auflösung leiden, leiden die Gating/Triggering-Ansätze unter der Annahme einer regelmäßigen und reproduzierbaren Atem- und Herzbewegung. Insbesondere bei Patienten ist dies aufgrund der zugrundeliegenden Pathologie oft nicht erfüllt, was bei langen Akquisitionszeiten häufig zu Raten- und Amplitudenänderungen in der Atembewegung führt.Die Bildgebung der Lunge mittels MRT ist nach wie vor durch das intrinsisch niedrige Signal und durch Artefakte, die durch die kardiale und respiratorische Bewegung verursacht werden, begrenzt. Mit kardialem und respiratorischem Gating/Triggering sowie mit Echtzeit-Bildgebung wurde mit einer Vielzahl von Bildgebungsverfahren gezeigt, dass die MRT das Potenzial hat, Perfusions- und Atmungsinformationen basierend auf der Analyse nativer MR-Daten zu liefern. Während die Echtzeit-Ansätze unter einem geringen Signal und einer eher schlechten zeitlichen Auflösung leiden, leiden die Gating/Triggering-Ansätze unter der Annahme einer regelmäßigen und reproduzierbaren Atem- und Herzbewegung. Insbesondere bei Patienten ist dies aufgrund der zugrundeliegenden Pathologie oft nicht erfüllt, was bei langen Akquisitionszeiten häufig zu Frequenz- und Amplitudenänderungen in der Atembewegung führt.Das Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es eine Gating-Technik zu evaluieren, die in der Lage ist, unregelmäßige Bewegungen zu berücksichtigen, um kontinuierliche Daten über den kardialen und respiratorischen Zyklus zu liefern, ähnlich wie bei Echtzeit-Ansätzen, aber mit verbesserter Bildqualität. Der Ansatz basiert auf unserem Non-Uniform-Self-Gating (nuSG)-Ansatz, der sich bei der Bildgebung von Herzrhythmusstörungen hervorragend bewährt hat und zunächst auf die Lungenbildgebung übertragen wurde, auch bei ungleichmäßigem respiratorischem Bewegungsmuster. Der Ansatz wird dahingehend erweitert, dass nuSG für Akquisitionen mit ultrakurzer Echozeit (UTE) und gleichzeitigem Gating von Atem- und Herzbewegungen möglich ist. Dadurch können die Dichte des Lungenparenchyms, die fraktionale Ventilation und die nicht kontrastverstärkte Perfusion bei Patienten auch bei sehr unregelmäßigen Atembewegungsmustern beurteilt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen