Multiport-Hochfrequenz-Workstation zur Entwicklung von Empfangs- und Sende-Systemarchitekturen in der Magnetresonanz-Bildgebung

• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 514068314

Die Magnetresonanztomographie (MRT) hat sich als eine der wichtigsten diagnostischen Methoden in der klinischen Medizin etabliert. Auch in der heutigen neurokognitiven Forschung spielt sie eine unverzichtbare Rolle, da sie wichtige Informationen über die Struktur und Funktion des menschlichen Gehirns liefern kann. Während die technologischen Fortschritte in der Steigerung der MRT-Feldstärke und die Verbesserung der Gradientenleistung beachtlich sind, hat sich die sogenannte MRT-Spulentechnologie (Empfänger- und Sendesysteme) als bedeutende Schlüsseltechnologie erwiesen, um die Empfindlichkeit und die Kodierungsfähigkeiten in der MRT substanziell zu verbessern. Insbesondere bei hohen Feldstärken erweist sich die homogene Spinanregung durch die erforderlichen hochfrequenten (HF) magnetischen und elektrischen Felder als besonders technologisch anspruchsvoll. Auch bei dieser Problematik bieten Mehrkanal-Anregungsspulensysteme ein erhebliches Potential zur präzisen Modulation der HF-Feldverteilungen und sind für eine qualitativ hochwertige Ultrahochfeld-MRT unerlässlich. Speziell in der MRT-Hardware-Entwicklung müssen die komplexen und diffizilen Sachverhalte aus Physik, Elektronik, HF-Technik und Informatik sowie medizinische Aspekte zu neuen und anwendbaren Konzepten zusammengeführt werden. Diese Interdisziplinarität spiegelt sich auch in der Zusammensetzung der Multiport-Hochfrequenz-Workstation wider: Es wird ein messtechnisches Konglomerat bestehend aus Multiport-Netzwerkanalysatoren, Spektrumanalysator, Signalgenerator, Wafer-Prober sowie Hochleistungsrechner zu einem Forschungsgroßgerät mit sachlogischer Funktionalität orchestriert. Hinzu kommen eigens entwickelte HF-Instrumente, um die wissenschaftliche Geräteerschließung auf die jeweilige Anwendung abzustimmen. Mit dem Gerät werden neue Erkenntnisse für MR-Methodik geschaffen, damit die MRT ihr volles Potenzial zur Bereitstellung wichtiger klinischer Informationen weiter ausschöpfen kann.

• DFG-Verfahren: Großgeräteinitiative
• Großgeräte: Multikanal-Vektornetzwerkanalysator ; Server-Computer ; Signal- und Spektrumanalysator ; Vektornetzwerkanalysator zur HF-Wafer-Analyse
• Gerätegruppe: 2720 Impedanz- und Dämpfungsmeßgeräte, Frequenzgangmeßgeräte, Netzwerkanalysatoren ; 6380 Frequenzanalysatoren, Schwingungsanalysatoren ; 7030 Dedizierte, dezentrale Rechenanlagen, Prozeßrechner
• Antragstellende Institution: Technische Hochschule Mittelhessen
• Leiter: Professor Dr. Boris Keil
• Mitverantwortliche: Dr. Ghader Darbandy, Ph.D.; Professor Dr. Harald Möller