Numerische und experimentelle Untersuchung der Ursachen und Schwellenwerte von Magnetophosphenen durch Gradientenfelder in der Magnetresonanztomographie

• Antragstellerin: Dr. Valerie Klein
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 519309174

Magnetophosphene sind visuelle Reize, die durch die Stimulation elektrisch erregbarer Zellen in der Retina entstehen. In der MRT können Phosphene durch von Gradientenfeldern induzierte elektrische Felder auftreten. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Untersuchung von Magnetophosphenen durch die Entwicklung einer detaillierten Simulations-Pipeline für die Vorhersage von Phosphenen und durch eine experimentelle Studie, in welcher der Schwellenwert für die Erzeugung von Magnetophosphene in Probanden gemessen wird. Die Mechanismen, die Magnetophosphenen zugrunde liegen, sind bisher nicht genau verstanden. Einige der offenen Fragen, die im Rahmen dieses Forschungsprojekts beantwortet werden sollen, sind, welche Art von erregbaren Zellen in der Retina durch die induzierten E-Felder stimuliert werden und welche Mechanismen der beobachteten Frequenzabhängigkeit der Magnetophosphen-Schwellenwerte zugrunde liegen. Durch die Untersuchung der Magnetophosphen-Schwellenwerte verschiedener MRT-Gradientensysteme wird diese Arbeit dazu beitragen, sichere Bereiche für den Betrieb von Ganzkörper- und Kopf-MRT-Gradientensystemen zu definieren. Detaillierte und validierte Simulationen von Magnetophosphenen werden als Grundlage für die Entwicklung von Strategien dienen, das Auftreten von Phosphenen in der MRT zu minimieren, z. B. durch Optimierung von Gradientenspulen oder Sequenzdesigns. Das Ziel dieser Forschung ist es, die Induktion von Phosphenen in der MRT gänzlich zu vermeiden und damit Einschränkungen der Gradientenleistung zu verringern, die insbesondere bei langen Gradientenanstiegszeiten (wie sie z. B. bei der Diffusionsbildgebung verwendet werden) relevant sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Lothar Rudi Schad
• Kooperationspartner: Dr. Mathias Davids; Professor Dr. Bastien Guerin; Professor Dr. Lawrence Wald